UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE Facultad de Ciencias Médicas Licenciatura en Ciencias de la Actividad Física Departamento de Deportes

METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN DE PARÁMETROS CINEMÁTICOS DE LA CARRERA DE VELOCIDAD POR MEDIO DE SOFTWARE LIBRE Y SU CONTRIBUCIÓN A LA MEJORA DEL RENDIMIENTO ATLÉTICO

MSC© Celso A. Sánchez Ramírez celso.sanchez@usach.cl Licenciatura en Ciencias de la Actividad Física Departamento de Deportes Facultad de Ciencias Médicas Universidad de Santiago de Chile

INTRODUCCIÓN La carrera atlética es uno de los gestos deportivos más estudiados en la literatura científica. Ciacci, Di Michele y Merni (2010) comentan que esta acción ha sido analizada a diferentes velocidades desde una perspectiva mecánica y fisiológica. La carrera de los 100 metros planos de atletismo consta de 3 fases principales: fase de aceleración, fase de máxima velocidad y fase de desaceleración (Cunha et al. 2002). La fase de máxima velocidad en atletas de clase mundial se encuentra entre los 50 y 60 metros (Ferro et al. 2002) y se encuentra determinada por el producto de la longitud de zancada (LZ) y la frecuencia de zancada (FZ) (Weyand et al. 2000). Según Shen (2000) es relativamente más importante la LZ en la fase de máxima velocidad. Se identifica como factor determinante de los nombrados anteriormente el tiempo de contacto (TC) y el tiempo de vuelo (TV) de la zancada (Enríquez, 2004). Se nombra además en la literatura científica como un factor importante en el TC y TV las subfases de frenado (BP) y de propulsión (PP) de la fase de contacto con el suelo (Ciacci et al. 2010). También se consideran características anatómicas tales como la longitud de los miembros inferiores o arquitectura muscular, y fisiológicas como la proporción en la tipología de fibras musculares. A pesar de todo esto, no se conoce en su totalidad la contribución de cada uno de estos factores a la velocidad que es capaz de alcanzar el atleta en competición (Weyand et al. 2000). La complejidad de realizar estos estudios en situación de competición, sumado al extenso trabajo que representaría para el entrenador, es que sólo se hacen con objetivos de investigación y no de manera que sea de utilidad práctica para el cuerpo técnico que acompaña al deportista. A pesar de esto, existe un factor que no ha sido estudiado con la misma energía que los conceptos ya nombrados, se trata de las posiciones de los segmentos corporales durante la ejecución de la técnica de cada fase de la zancada. Así, Bezodis et al. (2008) encuentran que variaciones en la ubicación de los segmentos dados por las articulaciones de tobillo y cadera se correlacionaban con aumento en velocidad de carrera lo cual abre la incógnita acerca de cuánto aportaría le técnica en la mejora del rendimiento. En relación a lo anterior, Ontanon (2003) (citado por Quintana et al. 2003) entrega algunos valores promedios de sprinters de nivel competitivo en 12 parámetros en las tres fases de la zancada: BP, fase neutra y PP, (Rius, 2005). Esta información puede ser de vital importancia para establecer parámetros técnicos que guíen al entrenador en la evaluación, planificación y determinación de la metodología a emplear en la preparación de los atletas de velocidad, especialmente en lo concerniente a la preparación técnica. Se hace necesaria pues, una metodología de evaluación de fácil utilización, bajo costo y al alcance de cualquier entrenador que pueda ser revisado por este y su atleta para que, en conjunto, se produzca la retroalimentación resultante en un dominio técnico más rápido y efectivo.

El primer objetivo de este estudio es establecer si es que existe correlación entre valores de parámetros cinemáticos y el rendimiento en la prueba de 100 metros planos en situación de competición. El segundo es presentar una metodología de evaluación de parámetros cinemáticos de la carrera de velocidad que tengan relevancia en la mejora del rendimiento a partir de medios y métodos de bajo costo y de fácil alcance para los entrenadores y atletas. METODOLOGIA Para realizar un análisis confiable de la técnica de carrera de los sujetos y que esta sea extrapolable en situación de competición, necesariamente se debe efectuar en la competición misma. Durante agosto y septiembre se filmó desde un plano sagital a 10 de las mejores atletas velocistas chilenas en 3 competiciones de nivel regional en la prueba de 100 metros planos.

Sujetos

Se estudió a 10 atletas de género femenino (17,8 ± 4,6 años de edad, altura 1,68 ± 0,04 metros, peso 60,7 ± 5,2 kilos) que gozaban de buena salud. Todas ellas se encontraban dentro de los primeros 20 lugares del ranking nacional en 100 metros planos. Pertenecían a clubes afiliados a la Federación Atlética de Chile (FEDACHI) y tenían un promedio de práctica de 5,8 ± 1,7 años en la disciplina deportiva. Grabaciones en situación de competición

Se filmó a las atletas con una cámara Casio High Speed Exilim EX-FS10, configurada a 210 hz., la cual se ubicó sobre un trípode a 1,1 metros del suelo; a 4,3 metros del borde interno de la pista 1 y a 52 metros de la línea de salida. Frente a la cámara, y aledaño a los bordes interno de la pista 1 y externo de la pista 8, se ubicó un testigo de 2 metros de longitud graduado cada 10 centímetros (imagen n° 1). Para efectuar este procedimiento sólo bastó con solicitar autorización a los clubes que organizaban los campeonatos informando por escrito el procedimiento y los objetivos del estudio. Se habló con las atletas, sus entrenadores y padres, quienes dieron su consentimiento para el análisis de sus atletas pero a cambio solicitaron que la información recabada de este estudio les fuera enviada para su utilización.

Imagen n° 1. Ubicación de la cámara.

Análisis de las imágenes

Para proceder al análisis, se determinaron los siguientes parámetros a medir:

Angulo despegue C.G. (°) (A.D.C.G.)

Tiempo de contacto (ms) (T.C.)

Tiempo de vuelo (ms) (T.V.)

Tiempo entre dos apoyos (s) (T.2.A.)

Frecuencia de zancada (z/s) (F.Z.)

Longitud de zancada (cm) (L.Z.)

Angulo de tobillo apoyo anterior (°) (A.T.A.A.)

Angulo de rodilla apoyo anterior (°) (A.R.A.A.)

Angulo entre apoyo anterior y la proyección del C.G. (°) (A.A.A.P.C.G.)

Angulo de rodilla en pierna de recobro apoyo anterior (°) (A.R.P.R.A.A.)

Angulo de rodilla en fase neutra (°) (A.R.F.N.)

Angulo de ataque miembro inferior (°) (A.A.M.I.)

Angulo de tobillo fase de impulso (°) (A.T.F.I.)

Angulo de rodilla fase de impulso (°) (A.R.F.I.)

Angulo de cadera fase de impulso (°) (A.C.F.I.)

Angulo de amplitud fase de impulso (°) (A.A.F.I.)

Angulo de elevación de muslo en relación a la vertical fase de impulso (°) (A.E.M.R.V.F.I.)

Angulo de verticalidad del tronco fase de impulso (°) (A.V.T.F.I.)

Angulo de flexión de codo fase de impulso (°) (A.F.C.F.I.)

Estos datos se obtuvieron a partir del análisis de los videos por medio del software libre Kinovea (http://www.kinovea.org). En el caso de la cinemática articular, se identificaron los centros articulares y se trazaron los ángulos a partir de la proyección de los eslabones del esqueleto. En el caso de los datos que necesitaban medir tiempo, se utilizó la función cronómetro. Para analizar longitudes de zancada de cada corredor (pistas 1 a 8), se usó la herramienta cuadrícula de perspectiva (imagen n° 2)

Los datos de cada parámetro de cada atleta fueron registrados como fotografías y sus valores fueron llevados a una planilla excell (imágenes n° 2 y n° 3).

Imagen n° 2 y n° 3. Ejemplo de fotografía registro de los análisis.

Análisis estadístico Se realizó un análisis descriptivo de los datos encontrados y posteriormente se procedió a buscar correlación por medio del tests rho de Spearman entre las variables estudiadas y el tiempo realizado en la prueba. Se usó el Software Graph Pad Prism versión 5.01. RESULTADOS

El análisis descriptivo (Tabla n° 1) muestra los valores encontrados por cada uno de los parámetros medidos en la muestra. A partir de ella se pueden establecer las medias y los valores máximos y mínimos, con lo cual podemos establecer un rango que puede ser representativo de la población de velocistas chilenas.

Tabla n° 1. Datos descriptivos obtenidos a partir del análisis de las filmaciones. La tabla n° 2 muestra los valores encontrados a partir del análisis de correlación entre cada una de las variables medidas y la marca de las atletas. Los valores más altos de correlación se encontraron en el TC (0,814) y ATFI (0,727). Lo siguen los valores de AAAPCG (0,609) y ARPRAA (0,509) que se consideran de una correlación media. El parámetro LZ muestra una correlación media negativa (-0,54) con la marca hecha durante la filmación.

FASE

NEUTRA

ATLETA

MARCA

REALIZADAA.D.C.G. T.C. T.V. T.2.A. F.Z. L.Z. A.T.A.A. A.R.A.A.

A.A.A.P.

C.G.

A.R.P.R.

A.A.A.R.F.N. A.A.M.I. A.T.F.I. A.R.F.I. A.C.F.I. A.A.F.I.

A.E.M.R.

V.F.I.A.V.T.F.I. A.F.C.F.I.

1 11,94 3 95 138 0,228 4,39 229 121 147 21 50 135 34 98 164 157 98 72 9 59

2 12,04 2 100 123 0,223 4,48 239 137 150 16 57 141 31 126 162 154 99 64 14 50

3 12,15 1 85 133 0,219 4,57 217 114 156 18 31 135 32 120 155 165 90 58 9 56

4 12,36 2 104 142 0,247 4,05 236 122 143 19 42 131 36 121 164 160 85 51 8 47

5 12,42 2 95 109 0,209 4,78 215 118 148 19 62 132 33 111 164 138 94 57 15 100

6 12,67 1 95 100 0,214 4,67 210 133 150 23 42 134 29 130 158 162 83 51 8 119

7 12,91 3 119 109 0,228 4,39 207 110 157 22 56 144 36 124 161 153 96 59 12 80

8 13,37 2 109 109 0,219 4,57 207 110 146 21 52 138 31 131 150 156 87 58 17 75

9 13,64 2 119 138 0,257 3,89 237 121 153 23 54 128 31 127 165 159 103 70 10 61

10 13,85 1 119 114 0,233 4,29 184 128 156 21 71 140 38 141 162 157 103 63 14 71

Media 12,735 1,9 104 121,5 0,2277 4,4079 218,1 121,4 150,6 20,3 51,7 135,8 33,1 122,9 160,5 156,1 93,8 60,3 11,6 71,8

Mediana 12,545 2 102 118,5 0,2255 4,4372 216 121 150 21 53 135 32,5 125 162 157 95 58,5 11 66

Moda #N/A 2 95 109 0,228 4,5662 207 121 150 21 42 135 31 #N/A 164 157 103 58 9 #N/A

DS 0,68 0,7379 12,111 15,226 0,0148 0,2743 17,381 9,119 4,7656 2,2632 11,304 4,9396 2,846 11,761 4,8132 7,3098 7,2541 7,0561 3,2387 22,905

PARAMETROS CINEMATICOS FASE DE APOYO ANTERIOR FASE DE IMPULSO

Tabla n° 2. Análisis de correlación entre los datos obtenidos y la marca hecha por las atletas.

Para entregarles la información recabada a los entrenadores de las atletas estudiadas, se procedió a crear una planilla informe que sea de fácil comprensión en donde aparezcan los valores medidos y una explicación de cada uno de ellos incluyendo sugerencias para integrar en la planificación del entrenamiento y así contribuir mejorar los defectos encontrados. Esta planilla de evaluación se presenta en el anexo n° 1. CONCLUSIONES De acuerdo a los resultados obtenidos en este estudio, se puede concluir que el TC es uno de los factores más importantes en la velocidad de carrera, lo cual concuerda con lo encontrado en la literatura científica consultada. Otros factores importantes son la extensión completa del tobillo al final de la fase de impulso, el ángulo entre apoyo anterior y la proyección del C.G, y el ángulo de rodilla en pierna de recobro durante BP. Estos tres parámetros indican que:

1. Se debe hacer énfasis en la utilización activa y completa del tríceps sural durante la fase de impulso, lo cual se debiera garantizar con un apoyo anterior con el tobillo en dorsiflexión.

2. El C.G. debe ubicarse muy adelantado en cada una de las fases de la carrera, mejorando el AAAPCG. 3. Se debe entrenar el recobro de la pierna libre, produciendo una mayor flexión de rodilla en esa sub-

fase acortando el brazo de palanca y aumentando la velocidad angular de este segmento. Esto, apoya el uso de la técnica de carrera circular.

Como futuro estudio se visualiza realizar una correlación estadística de los valores de TC y TV con los parámetros cinemáticos estudiados para determinar la importancia de los valores en estas variables.

A.D.C.G. T.C. T.V. F.Z. L.Z.

-0,239 0,814 -0,286 -0,375 -0,54

FASE

NEUTRA

A.T.A.A. A.R.A.A.A.A.A.P.

C.G.

A.R.P.R.

A.A.A.R.F.N.

-0,149 0,349 0,609 0,509 0,035

A.A.M.I. A.T.F.I. A.R.F.I. A.C.F.I. A.A.F.I.A.E.M.R.

V.F.I.A.V.T.F.I. A.F.C.F.I.

0,191 0,727 -0,125 0,054 0,311 0,108 0,36 0,176

FASE DE APOYO ANTERIOR

FASE DE IMPULSO

PARAMETROS CINEMATICOS

REFERENCIAS

1. Bezodis I., Kerwin D., Salo A. (2008). Lower-limb mechanics during the support phase of

maximum-velocity sprint running. Medicine & Science in Sports & Exercise, 40 (4), pp. 707-715. 2. Ciacci S., Di Michele R., Merni F. (2010). Kinematic analysis of the braking and propulsión

phases during the support time in Sprint running. Gait & Posture 31 (2010) 209-212. 3. Cunha L., Alves F., Veloso A. (2002). The touch-down and take-off angles in different phases of

100 m sprint run. ISBS 2002, Cáceres – Extremadure – Spain.

4. Enríquez Y. (2004). Comportamiento de los parámetros biomecánicos que condicionan la estructura técnica del paso de los sprinters cubanos en el tramo 50 – 60. Instituto Superior de Cultura Física. Matanzas. Cuba.

5. Ferro A., PagolaI., Ferreruela M., Martin A., Rocandio V. (2002). A kinematic study of the sprint events at the 1999 world Championships in athletics in Sevilla. ISBS 2002. Caceres - Extremadura – Spain.

6. Ontanon Guy. (2003) La técnica de la carrera de velocidad. Rendimiento y progresión de Muriel Hurtis, COE- ENE: Congreso Internacional de Tenerife.

7. Quintana A., Michael R. (2007). La influencia de los ejercicios especiales de fuerza sobre la técnica en los corredores de 400 metros planos de la EIEFD en el macrociclo 2005-2006. http://www.efdeportes.com/ Revista Digital - Buenos Aires - Año 12 - N° 115 - Diciembre de 2007.

8. Rius J. (2005). Metodología y Técnicas de Atletismo. Editorial Paidotribo. Badalona.

España. 9. Shen Weihua (2000). ISBS - Conference Proceedings Archive, 18 International

Symposium on Biomechanics in Sports (2000).

10. Weyand P., Sternlight D., Bellizzi M., Wright S. (2000). Faster Top Running speeds are achieved with greater ground forces not more rapid leg movements. J Appl Physiol 89:1991-1999, 2000.

ANEXO N° 1: Ficha de Análisis

Fecha Análisis

ANTECEDENTES ATLETAATLETA

FECHA DE NACIMIENTO

ESPECIALIDAD

MEJOR MARCA PERSONAL

CATEGORIA

CLUB

FONO CONTACTO

CORREO ELECTRONICO

PARAMETROS CINETICOS DE CARRERA

Valor Parámetro ComentarioAngulo despegue C.G.

(A.D.C.G.)1° - 4°

Tiempo de contacto (ms)

(T.C.)90 - 120 ms

Tiempo de vuelo (ms)

(T.V.)120 - 140 ms

Tiempo entre dos apoyos (s)

(T.2.A.)

Frecuencia de zancada (z/s)

(F.Z.)4 - 5 z/s

Longitud de zancada (cm)

(L.Z.)

FASE DE APOYO ANTERIOR

Valor Parámetro Comentario

Angulo de tobillo apoyo anterior

(A.T.A.A.)

M: 128,9°±10,18°

F: 128,67°±8,08°

Angulo de rodilla apoyo anterior

(A.R.A.A.)

M: 155,82°±7,44°

F: 147,83°±2,48°Angulo entre apoyo anterior y la

proyección del C.G.

(A.A.A.P.C.G.)

Cercano a 0°

Angulo de rodilla en pierna de

recobro apoyo anterior

(A.R.P.R.A.A.)

M: 40,45°±3,42°

F: 37,67°±8,49°

FASE NEUTRA

Valor Parámetro Comentario

Angulo de rodIlla fase neutra

(A.R.F.N.)

M: 159.36º

F: 155.33º

FASE DE IMPULSO

Valor Parámetro ComentarioAngulo de ataque miembro inferior

(A.A.M.I.)45

Angulo de tobillo fase de empuje

(A.T.F.I.)

Angulo de rodilla fase de impulso

(A.R.F.I.)

M: 154,55°±7,2°

F: 150°±7,4°Angulo de cadera fase de impulso

(A.C.F.I.)140°

Angulo de amplitud fase de

impulso (A.A.F.I.)

M: 104,64°

F: 96,17°Angulo de elevación de muslo en

relación a la vertical fase de

impulso (A.E.M.R.V.F.I.)

M: 67,63°±7,63°

F: 59,5°±4,46°

Angulo de verticalidad del tronco

fase de impulso (A.V.T.F.I.)0° - 10°

Angulo de flexión de codo fase de

impulso (A.F.C.F.I.)80° - 120°

RESUMEN