Computational fluid dynamics (CFD) plays an important role to quantify, understand and "observe" the water movements around the human body and its effects on drag (D). We aimed to investigate the flow effects around the swimmer and to compare the drag and drag coefficient (CD) values obtained from experiments (using cable velocimetry in a swimming pool) with those of CFD simulations for the two ventral gliding positions assumed during the breaststroke underwater cycle (with shoulders flexed and upper limbs extended above the head-GP1; with shoulders in neutral position and upper limbs extended along the trunk-GP2). Six well-trained breaststroke male swimmers (with reasonable homogeneity of body characteristics) participated in the experimental tests; afterwards a 3D swimmer model was created to fit within the limits of the sample body size profile. The standard k-ε turbulent model was used to simulate the fluid flow around the swimmer model. Velocity ranged from 1.30 to 1.70 m/s for GP1 and 1.10 to 1.50 m/s for GP2. Values found for GP1 and GP2 were lower for CFD than experimental ones. Nevertheless, both CFD and experimental drag/drag coefficient values displayed a tendency to jointly increase/decrease with velocity, except for GP2 CD where CFD and experimental values display opposite tendencies. Results suggest that CFD values obtained by single model approaches should be considered with caution due to small body shape and dimension differences to real swimmers. For better accuracy of CFD studies, realistic individual 3D models of swimmers are required, and specific kinematics respected.

This study used a computational fluid dynamics methodology to analyze the effect of body position on the drag coefficient during submerged gliding in swimming. The k-epsilon turbulent model implemented in the commercial code Fluent and applied to the flow around a three-dimensional model of a male adult swimmer was used. Two common gliding positions were investigated: a ventral position with the arms extended at the front, and a ventral position with the arms placed along side the trunk. The simulations were applied to flow velocities of between 1.6 and 2.0 m x s(-1), which are typical of elite swimmers when gliding underwater at the start and in the turns. The gliding position with the arms extended at the front produced lower drag coefficients than with the arms placed along the trunk. We therefore recommend that swimmers adopt the arms in front position rather than the arms beside the trunk position during the underwater gliding.

O objetivo deste estudo foi determinar os planos de secção dos côndilos mandibulares e a confiabilidade de 2 métodos de secção de imagens tridimensionais (3D) destas estruturas anatômicas, denominados como: manual e automatizado. As imagens 3D foram adquiridas com a utilização de tomografias computadorizadas de feixe-cônico (CBCT). Foram utilizadas 81 CBTCs correspondentes ao acompanhamento de 27 pacientes do banco de dados de indivíduos submetidos a cirurgia de avanço mandibular isolado no Hospital Memorial da Universidade da Carolina do Norte (University of North Carolina - UNC Memorial Hospital). As CBCTs foram obtidas para cada indivíduo em 3 tempos distintos: antes da cirurgia (T1); após a remoção da goteira cirúrgica, de 4 a 6 semanas pós-cirurgia (T2) e um ano após a cirurgia (T3). Foram construídos modelos virtuais 3D dos côndilos de todos os indivíduos nos três tempos avaliados. Após ser realizada a superposição dos modelos de T1, T2 e T3, foram selecionadas aleatoriamente 9 imagens seccionadas de côndilos, de 8 pacientes (um paciente teve selecionado ambos os côndilos) com a finalidade de permitir a secção dos mesmos por dois avaliadores através dos dois métodos selecionados. O côndilo foi dividido em 4 secções anatômicas: anterolateral (AL), anteromedial (AM), posterolateral (PL) e posteromedial (PM). Ambos os métodos foram repetidos com 2 semanas de intervalo para avaliar a reprodutibilidade pelos 2 avaliadores. O teste de Wilcoxon foi utilizado para testar se as medianas encontradas para cada comparação eram estatisticamente diferentes de 0, bem como para testar se houve diferenças significativas intra-avaliador entre os métodos avaliados. Já para a comparação interavaliador entre os métodos avaliados foi utilizado o teste de Mann-Whitney U. Os resultados mostraram que todas as secções anatômicas do côndilo sofreram alterações significativamente diferentes de zero nas medidas intra e inter-avaliadores, tanto pelo método manual, quanto automatizado (p < 0,05). A comparação interavaliadores revelou diferenças estatisticamente significativas para ambos os métodos em todas as regiões avaliadas. A comparação intra-avaliadores revelou diferenças significativas para as secções anatômicas AM, PL e PM do avaliador 1 e somente para a secção AL do avaliador 2 (p < 0,05). Ao considerar-se uma tolerância de 1,5 mm, verificou-se uma concordância intra-avaliador para o método manual (avaliador 1=74% e avaliador 2=94,5%) e automatizado (avaliador 1=89% e avaliador 2=96,5%). Para esta mesma tolerância, foi verificada uma concordância inter-avaliadores de 49% para o método manual e de 78% para o método automatizado. Concluiu-se que o método automatizado mostrou-se mais reprodutível na determinação de planos de secção dos côndilos mandibulares.