Unified Framework for the Study of Sport-Related Behavior

Abstract

A high disciplinary specialization and development of context-specific languages in sport science has promoted its current fragmentation and a lack of communication and transfer of knowledge among scientists. However, common general principles can be found among apparently unrelated disciplines and phenomena under study when the focus is put on the processes and dynamics of change. In fact, dynamic approaches are changing the research scenario in areas as distant as biology and social sciences, among others. The Nonlinear Dynamical Systems Theory (NDST), which has already undertaken a paradigm shift in several scientific fields, has been recently applied to the study of human coordination and sport-related behavior. This theory offers key concepts and a common language which can provide a unified framework for sport science (and for science in general), and thus, contributes to promote transdisciplinarity. The objective of this thesis is to show how seemingly unconnected sport-related behavior extracted at individual and social levels can be studied by using the same dynamic principles and concepts. Several experiments where different collective variables are tested under the influence of different types of constraints are presented. Concerning the organismic level, the evolution of the performance level in function of the workload was modelled, and the dynamics of kinematic and psychological variables during static and dynamic exercises performed until failure was analysed. Concerning the social level, the attitudes of sport fans in connection with the number of wrong referee decisions were also studied. The results show how all these collective variables share common dynamic features such as stability, instability and nonlinear change of state, regardless of the level and time scale of analysis. In conclusion, the NDST can provide a unified framework to study different types of sport­ related phenomena and thus contribute to the integration of scientific knowledge and facilitation of the transfer of theoretical explanatory principles among disciplines.

L'elevada especialització disciplinar i el desenvolupament de llenguatges dependents de contextos específics en el mare de les ciències de l'esport ha promogut l'actual fragmentació i manca de comunicació i transferència de coneixement entre científics. No obstant això, quan l'atenció es posa en els processos i les dinàmiques de canvi, es poden trobar principis generals comuns entre disciplines i fenòmens aparentment no relacionats. De fet, els enfocaments dinàmics estan canviant l'escenari de recerca en àrees tan distants com la biologia i les ciències socials, entre d'altres. La teoria de sistemes dinàmics no lineals (TSDN), que ja ha empès un canvi de paradigma en molts camps científics, ha estat recentment aplicada a l'estudi de la coordinació humana i el comportament relacionat amb l'esport. Aquesta teoria ofereix conceptes clau i un llenguatge comú per proporcionar un marc unificat per a la ciència de l'esport i per a la ciència en general, contribuint a promoure la transdisciplinarietat. L'objectiu de la present tesi és mostrar com fenòmens aparentment inconnexos relacionats amb l'esport i extrets a nivells individual i social poden ser estudiats utilitzant els mateixos conceptes i principis dinàmics. Es presenten diversos experiments on diferents variables col·lectives són testades sota la influència de diferents tipus de constrenyiments. A nivell de l'organisme, es va modelar l'evolució del nivell de rendiment en funció a la càrrega, i es van analitzar les dinàmiques de variables cinemàtiques i psicològiques durant exercicis dinàmics i estàtics realitzats fins a l'exhauriment. A nivell social, les actituds de fans en funció del nombre de decisions arbitrals errònies van ser també estudiades. Es mostra com totes aquestes variables col·lectives comparteixen dinàmiques comuns que es caracteritzen per l'estabilitat, inestabilitat i el canvi d'estat no lineal, independentment del seu nivell i escala temporal d'anàlisi. En conclusió, la TSDN pot proporcionar un mare unificat per estudiar diferents tipus de fenòmens relacionats amb l'esport, i contribuir així a integrar el coneixement científic i facilitar la transferència de principis teòrics explicatius entre disciplines.