“Comparación Biomecánica Del Paso De Preparación Del Salto De Longitud Y Del Paso En La Máxima Velocidad Durante La Carrera De 100 M”

MEMORIAS DEL XXIV CONGRESO INTERNACIONAL ANUAL DE LA SOMIM 19 al 21 DE SEPTIEMBRE DE 2018 CAMPECHE, CAMPECHE, MÉXICO

Tema A3a Mecánica Teórica: Biomecánica Deportiva. “Comparación biomecánica del paso de preparación del salto de longitud y del paso en la máxima velocidad durante la carrera de 100 m”

Morales L.*a, Piña R., Jacobo V.H. a, Ortiz A. a

a Unidad de Investigación y Asistencia Técnica en Materiales. Facultad de Ingeniería, UNAM. Laboratorios de Ingeniería Mecánica “Ing. Alberto Camacho Sánchez”. Circuito interior, Anexo de Ingeniería, Ciudad Universitaria, 04510 México D.F.

* [email protected]

R E S U M E N

En el trabajo se presenta el procedimiento para calcular las variables biomecánicas de un paso durante la ejecución del salto de longitud en su fase de aproximación y las cuantificadas en la fase de máxima velocidad de la carrera de 100 m, el estudio se realizó sobre un atleta que compite en ambas pruebas. Se implementó la técnica experimental “fotogrametría secuencial” utilizando dos cámaras de alta velocidad, las foto-coordenadas de las articulaciones se obtuvieron de las imágenes capturadas utilizando un software libre y el procesamiento de los datos se realizó programando código en Wolfram Mathematica®. Al presentar el perfil del gesto deportivo del atleta en ambas pruebas, permite contrastar la configuración anatómica de las extremidades superiores e inferiores al instante de lograr la máxima velocidad durante la carrera para ambas competencias e identificar los movimientos que favorecen el desarrollo de la prueba, así como la repetitividad del gesto motor del atleta.

Palabras Clave: Biomecánica, Atletismo, Carrera de Velocidad, Salto de Longitud, Parametrizar.

A B S T R A C T

The paper presents the procedure to calculate the biomechanical variables of a step during the execution of the long jump in its approach phase and the quantified ones in the phase of maximum speed of the 100 m race, the study was carried out on an athlete that competes in both tests. The experimental technique "sequential photogrammetry" was implemented using two high-speed cameras, the photo-coordinates of the joints were obtained from the images captured using free software and the data processing was done by programming code in Wolfram Mathematica®. By presenting the profile of the athletic gesture of the athlete in both tests, it allows to contrast the anatomical configuration of the upper and lower limbs to instantly achieve maximum speed during the race to both competencies and identify the movements that favor the development of the test, as well as the repetitiveness of the motor gesture of the athlete.

Keywords: Biomechanics, Athletics, Speed race, Long jump, Parameterize.

1. Introducción ejecutada, información que difícilmente pudo ser adquirida Lo que en la actualidad se conoce como atletismo agrupa por el uso exclusivo del sentido de visión humana. varias disciplinas del deporte: carreras, saltos, lanzamientos, El análisis biomecánico de un atleta permite evaluar pruebas combinadas y marcha. Se considera como una de las objetivamente el gesto motor, identificar las virtudes y actividades físicas más practicadas y con mayor historia. La errores de la ejecución técnica que está desarrollado durante mayoría de los historiadores coincide que Grecia e Irlanda el movimiento en forma precisa y objetiva. fueron los primeros lugares en organizar competencias A medida que la tecnología avanza, la competitividad oficiales. La Odisea escrita por el poeta griego, Homero, deportiva se ha vuelto más intensa; ahora la relación entre el describe la afición por los ejercicios corporales y la entrenador y su alumno se complementa con un conjunto de competencia atlética de los griegos: "Ea, padre huésped, ven profesionales que estudian el movimiento de los atletas tú también a probar la mano en los juegos, si aprendiste mediante la aplicación de las leyes fundamentales de la alguno; y debes de conocerlos, que no hay gloria más ilustre física, lo que deriva en el incremento del desempeño del para el varón en esta vida, que la de campear por las obras atleta a través de la observación, la medición y el análisis de de sus pies o de sus manos…" [1]. los parámetros biomecánicos: variables cinemáticas, El atletismo tiene su auge en Inglaterra, celebrando la dinámicas, energéticas o el conjunto de estas. primera competición atlética universitaria entre las La implementación de la fotogrametría secuencial como universidades de Oxford y Cambridge (1864) y la primera herramienta de registro de la biomecánica permite asamblea nacional de atletismo en Londres (1866). En 1896 identificar la configuración corporal en cada instante del se constituye el Comité Olímpico Internacional que fija en movimiento de interés. Al ser una técnica de adquisición de Atenas la sede de los primeros J.O. de la era moderna. Más datos no invasiva permite registrar el comportamiento de los tarde los juegos se celebran en periodos de cuatro años en movimientos de cada segmento corporal sin intervenir o varios países, excepto durante la primera y segunda guerra modificar el gesto deportivo. mundial. En 1912 se fundó la Federación Internacional de En este trabajo se plantea como objetivo generar un Atletismo Amateur, sin embargo, en la actualidad se conoce conjunto de variables biomecánicas del gesto deportivo de por sus siglas en inglés: International Association of un deportista (17 años de edad, 1.79 m y 765 N), el cual Athletics Federation (IAAF), con sede central en Londres y pertenece al equipo representativo de la Universidad dieciséis países fundadores. Nacional Autónoma de México (UNAM) y participa con La IAAF es el organismo rector de las competencias de regularidad en las pruebas de atletismo de salto de longitud, atletismo a escala internacional, estableciendo las reglas y carrera de velocidad en 100 m y 60 m planos. Actualmente dando oficialidad a los records obtenidos por los atletas. En está clasificado como deportista de alto rendimiento al nivel 1977 reconoce solo los “records electrónicos”, ya que el de competencia universitaria. registro manual del tiempo proporcionaba errores humanos Con la finalidad de documentar al lector sobre las que generaban grandes polémicas para elegir un ganador o disciplinas estudiadas en el presente trabajo, se realiza una establecer un record. A nuestros días el atletismo agrupa reseña de la evolución de las marcas registradas y en forma varias disciplinas: carrera de 100 m, 200 m, 400 m, 800 m, posterior, se describen las etapas de desarrollo de la carrera salto de longitud, triple, altura, lanzamientos de disco, bala de 100 m y las correspondientes del salto de longitud [2]. y jabalina, marchas y pruebas combinadas. Se realiza entre individuos o grupos que compiten por superar a un 1.1 Salto de longitud adversario(s) por medio de la velocidad, fuerza, resistencia o la destreza. El salto de longitud es una disciplina que menos cambios ha La práctica del deporte al nivel de competencia requiere tenido. Algunos referentes históricos ubican como primer no únicamente del dominio que el atleta logra sobre su practicante reconocido de salto de longitud al británico cuerpo en forma segura y controlada. En la actualidad para Adam Wilson (1827), con un salto de longitud de 5.41m. En alcanzar un nivel de alto rendimiento se requiere incluir la Newcastleton, Robert Douglas (1839) pasa de los 6 m y aplicación de áreas del conocimiento como la ciencia del establece una distancia de 6.20 m. Más tarde, el deporte, nutrición, psicología y biomecánica. estadounidense Ellery Clark en los primeros J.O. de Atenas La biomecánica requiere de utilizar técnicas (1896), asedió al máximo pódium con un salto de 6.35 m. experimentales para lograr adquirir datos de la cinética o Sin embargo, en la categoría amateur, el irlandés John Lane dinámica y con ello generar información que pueda ser (1874) ya había superado con un salto de 7.05 m. modelada matemáticamente. La información cuantitativa a Las mejores marcas eran establecidas por europeos con partir de las imágenes del atleta en forma secuencial es una técnica de salto caracterizada por un fuerte impulso de ampliamente utilizada, se obtiene con el uso de cámaras de batida, alcanzando el punto más alto de la parábola que video de alta velocidad permitiendo generar un conjunto de describe el movimiento natural del salto. imágenes que registran en forma puntual la técnica deportiva En 1900 surge un fenómeno deportivo durante los J.O. de Paris. Alvin C. Kraenzlein, atleta estadounidense, hizo un

salto de longitud de 7.18 m. Hasta el momento, es el único Durante la Olimpiada de Atenas (1896), Tom Burke gana que ha conseguido cuatro medallas de oro en competencias medalla de oro con un tiempo de carrera de12 s; con una individuales de atletismo. posición de salida baja, es decir, con manos y pies bien En el periodo de 1904 a 1936 la mayoría de los atletas posicionados en el suelo. que constantemente superaban las marcas olímpicas Hasta que la IAAF reconoce oficialmente las marcas de establecidas fueron estadounidenses (Ver Tabla 1). A partir tiempo, el americano Ralph Cook gana medalla de oro en los de 1925 se comienza a apreciar una técnica similar a la que J.O. de Estocolmo (1912) con un tiempo de 10.8 s. Años más utilizan los saltadores profesionales actuales. tarde, Charles Paddock consigue una marca mundial de 10.4 s. Hasta este momento todos los atletas que han logrado Tabla 1 – Atletas ganadores de los J.O. comprendidos en el periodo de marcas mundiales reconocidas son de raza blanca. 1904-1936. En los J.O. de Los Ángeles (1932) “Eddie” Tolán Nombre País Juegos Olímpicos Distancia consiguió medalla de oro en 100 m (10.3 s) y 200 m (21.2 (m) s), convirtiéndose en el primer campeón olímpico de raza Meyer Prinstein Estados Unidos San Luis 1904 7.34 negra e imponiendo una nueva plusmarca en los 200 m. Frank Irons Estados Unidos Londres 1908 7.48 Tolán marca la época en la que comenzarán a dominar los atletas de color las carreras de velocidad. Se presentan las Albert Gutterson Estados Unidos Estocolmo 1912 7.60 Tabla 2 y 3 en donde se puede identificar la evolución de William Petersson Suecia Amberes 1920 7.15 este deporte y la aseveración realizada, y en la Tabla 4 se William De Hart Estados Unidos Paris 1924 7.44 identifican las marcas contemporáneas. Edward Barton H. Estados Unidos Ámsterdam 1928 7.73 Tabla 2 – Atletas blancos ganadores de la carrera de 100 m de los J.O. Edward Lansing Estados Unidos Los Ángeles 1932 7.64 comprendidos en el periodo de 1952-1972.

Nombre País Juegos Tiempo Los J.O. de 1968 son recordados por el salto de longitud Olímpicos (s) del estadounidense Bob Beamon con una distancia de 8.90 Lindy Remigino Estados Unidos Helsinki 1952 10.4 m. Beamon mejoró 0.57 m de su última plusmarca que era Bobby Morrow Estados Unidos Melbourne 1956 10.5 de 8.33 m, rompiendo el crecimiento promedio de .08 m de records anteriores. Se considera que, en otras condiciones Armín Hary Germania Rome 1960 10.2 atmosféricas, el salto de Beamon habría oscilado entre 8.50- Valery Borzov Unión Soviética Múnich 1972 10.14

8.60 m.

El único atleta que ha sido capaz de mejorar la marca de Tabla 3 – A partir de 1984 las competencias de carrera de velocidad Beamon con una diferencia de cinco centímetros (8.95 m), son dominadas por gente de color. es su compatriota Mike Powell, en el tercer campeonato Nombre País Juegos Tiempo mundial de atletismo, Tokio (1991). Hasta el momento, Olímpicos (s) ningún atleta ha sobrepasado esta marca.

Carl Lewis Estados Unidos Los Ángeles 1984 9.99 1.2 Carrera de 100 metros. Carl Lewis Estados Unidos Seúl 1988 9.92 Linford Christie Gran Bretaña Barcelona 1992 9.96 La carrera de 100 m representa un instante de tiempo tan Donovan Bailey Canadá Atlanta 1996 9.84 corto que llena de adrenalina a los espectadores y lleva al máximo de sus capacidades físicas a los atletas. Es la Tabla 4 – Atletas que dominan la carrera de 100 m. competencia que ha generado mayor número de competidores en establecer marcas oficiales. Las primeras Nombre País Juegos Tiempo Olímpicos (s) marcas establecidas se concibieron en Cambridge (1855). Thomas Bury fue el primer corredor en conseguir un tiempo Maurice Green Estados Unidos Sídney 2000 9.87 de 10 s, eventualmente más atletas lograron igualar su Justin Gatlin Estados Unidos Atenas 2004 9.85 marca, todos ellos británicos. Usain Bolt Jamaica Beijín 2008 9.69 Jhon R Owen fue un estadounidense que impuso una Usain Bolt Jamaica London 2012 9.63 marca de 9, 35 s y rompe la hegemonía británica. Hay que destacar que en este momento no hay normas que tomen en cuenta las condiciones atmosféricas del tiempo y se cronometraba por quintos. El sistema para verificar la velocidad del viento, se implantaría en Londres en 1886.

con un movimiento rápido sube, flexionada por la 1.3 Técnica de movimiento de las disciplinas atléticas rodilla a la altura de la cadera. Los brazos se estudiadas [3-6]. separan ligeramente del tronco y deben producir movimientos que bloqueen la elevación de los (a) El salto de longitud consiste en recorrer la máxima hombros. El trono debe permanecer vertical para distancia posible en el plano horizontal mediante favorecer el equilibrio del vuelo. un salto que se da después de la carrera. La carrera Fase de vuelo. El saltador se proyecta sobre el plano de velocidad de 100 m se enfoca en recorrer la horizontal producto de la carrera y el impulso. distancia establecida en el menor tiempo posible. o Despegue. Es como una continuación aérea de la En ambas disciplinas el atleta debe desarrollar la fase de impulso de la batida. Mantiene esta máxima velocidad lineal posible, pero tienen posición por un corto periodo de tiempo que le diferentes posiciones de salida, para el saltador es asegura efectuar la fase anterior. una salida en alto para el corredor una salida en o Suspensión. El atleta se prepara para realizar una bajo (Ver figura 1). serie de gestos entre sus brazos y piernas para La técnica del salto de longitud consta de las siguientes conseguir un equilibrio que le proporcione la fases: máxima altura sobre el suelo. Hay 3 técnicas: Fase de carrera de aproximación. El atleta desarrolla la – Técnica natural. Es la más simple y es ejecutada mayor cantidad de energía posible a través de una carrera de por principiantes en saltos de poca longitud. máxima velocidad. La distancia mínima para preparar la – Técnica de extensión. Al término del despegue, carrera de aproximación es de 40 m. la pierna libre se relaja y se recorre hacia atrás para o Subfase de acción. La carrera inicia con zancadas colocarse a la misma altura que la de batida. La cortas y relajadas que progresivamente se posición de los brazos va por detrás del tronco, ya convertirá en zancadas largas. sea que estos estén arriba o a los lados, deben o Subfase de aceleración. Realiza zancadas largas y proporcionar una flexión dorsal del tronco. un movimiento fuerte de braceo. Se busca la Posteriormente se produce una acción global en máxima aceleración posible. sentido inverso para prepararse para la caída. o Subfase de últimas zancadas. Está compuesta por – Técnica de tijeras o paso. El saltador parece penúltima y última zancada antes de dar el salto. La continuar la carrera en el aire. En función del penúltima zancada es ligeramente más larga que la número de pasos que realice, se puede definir última. como: “salto de 2 y medio” o “salto de 3 y medio”. Fase de batida. Transforma la energía de la carrera de El salto medio se produce cuando el atleta recoge velocidad mediante un impulso en un salto hacia delante – la pierna libre y muy flexionada, la lleva hacia arriba. La trayectoria lineal del centro de gravedad (cdg) se adelante, semiextendiendola hacia la horizontal y transforma a una parábola. Empieza con el contacto del pie aproximadamente a la misma altura que la pierna (arco longitudinal externo) de batida sobre la tabla de de batida, que después de completar el segundo o despegue y termina cuando el dedo mayor de este pie la tercer paso se ha extendido y colocado abandona. horizontalmente. El atleta debe mover sus brazos o Subfase de amortiguación. La pierna de batida toca con movimientos rotacionales sobre el eje de las la tabla de batida con el metatarso del pie y la articulaciones del hombro para dar equilibrio al rodilla va casi extendida. El tronco queda retrasado movimiento de las piernas. La secuencia de respecto a la prolongación del eje longitudinal de lospasos finaliza con una flexión de tronco adelante la pierna de batida. La mirada al frente y la cabeza sin que bajen las piernas. erguida. La pierna libre y los brazos actúan o Adaptación. Después de la proyección de salto coordinando la acción. parabólico que experimenta el atleta, este acopla su o Subfase de apoyo. El cdg coincide en la vertical cuerpo para lograr un aterrizaje efectivo, con la pierna de batida, como consecuencia y flexionando más su tronco hacia delante, y sus preparando la acción posterior, se acerque a la brazos los lleva extendidos hacia sus piernas. pista. Los brazos y la pierna libre se aproximan al Fase de caída. El atleta cae sobre la arena con los talones eje longitudinal del cuerpo. por delante y piernas extendidas. Inmediatamente al o Subfase de impulso. Inicia cuando el cdg sobrepasa contacto se flexionan las rodillas para mantener el paso de la vertical del punto de apoyo sobre la tabla de las caderas hacia adelante, recuperando el equilibrio. batida. Hay una máxima extensión de la pierna de batida (extensión explosiva en las articulaciones: cadera, rodilla y tobillo) mientras la pierna libre

del muslo de la pierna adelantada. El muslo se eleva formando un ángulo recto con relación a la pierna retrasada. Se debe evitar elevar de más el muslo ya que aumenta la posición del cuerpo hacia arriba y dificulta el desplazamiento hacia adelante. El cuerpo se endereza hasta alcanzar una posición vertical. La etapa de aceleración dura entre 20-25 m y finaliza con la suspensión del crecimiento explosivo de velocidad. Los brazos se mueven con mucha energía. Figura 1. Fases del salto de longitud. Técnica de extensión. Fuente: El Fase de máxima velocidad. Al estabilizar la zancada, se informador. llega a la velocidad máxima y cesa la aceleración, el tronco está ligeramente flexionado hacia adelante (72-80°). En esta (b) La técnica de una carrera de velocidad de 100 m etapa se distinguen 4 subfases [3,7-9]: consta de las siguientes fases (Ver figura 2): [6-7]. o Subfase de amortiguamiento. El corredor toma Fase de arranque. El objetivo es romper el estado de contacto con el suelo con el pie (concretamente con equilibrio estático y a través de un impulso pasar al estado la zona del metatarso). A medida que el centro de dinámico en el menor tiempo posible. gravedad se desplaza hacia delante, el pie va o A sus puestos. El cuerpo del corredor mantiene una rodando hacia el interior, al mismo tiempo que el posición estática. Tiene ambos pies sobre los tacos talón se va aproximando al suelo, aproximación de salida. Las manos están separadas a la distancia que varía de forma inversa a la velocidad de de los hombros y los dedos apoyados firmemente desplazamiento. sobre la pista. Los hombros deben estar o Subfase de apoyo. Es el tiempo durante el cual la proyectados sobre la línea de salida y los brazos perpendicular trazada desde el centro de gravedad deben estar extendidos y perpendiculares a la coincide con la base de sustentación (formada por cadera. El tronco está alineado con la cadera y la los pies) del corredor. La pierna correspondiente cadera ligeramente desviada hacia atrás. Una está flexionada en sus tres articulaciones, y el pie pierna debe estar adelantada y con la rodilla libre se encuentra en contacto con el suelo con todo el de contacto con el suelo, la otra pierna debe estar metatarso. retrasada y con la rodilla recargada sobre el suelo. o Subfase de impulso. Una vez que el centro de o Listos. Las caderas suben por la extensión de la gravedad sobrepasa la perpendicular trazada desde pierna retrasada desplazando el cdg hacia arriba y su punto de apoyo, se produce una extensión por adelante. Los pies hacen una fuerte presión sobre parte de las articulaciones (cadera, rodilla, tobillo) los tacos de salida. La línea de los hombros supera finalizando al abandonar la punta del pie el suelo. ligeramente la línea de salida dejando caer la mayor Esta acción desplaza la masa del corredor adelante parte de su peso corporal sobre los brazos, creando y arriba. un desequilibrio que ayuda a romper la inercia a la o Subfase de suspensión. Finalizado el impulso el pie salida y conseguir mayor velocidad horizontal. pierde el contacto con el suelo, y la pierna inicia, o Disparo. Las piernas comienzan a presionar los primero por inercia y luego voluntariamente, una tacos de salida con una fuerza máxima, primero la acción de recogida. pierna retrasada y después la adelantada. Hay una La armonía entre la amplitud y longitud de zancada es extensión enérgica de la pierna retrasada mientras transcendental, así como relevante conservase durante la que la rodilla de la pierna adelantada comienza a carrera. Se recomienda que las manos deben estar semi- avanzar. El brazo correspondiente a la pierna cerradas o con los dedos extendidos. La velocidad máxima adelantada se dirige adelante mientras el otro lo se alcanza aproximadamente entre los 50 y 60 m y tiene una hace en sentido contrario formando ángulos de 90°. duración de 15 a 20 m aproximadamente. Fase de aceleración. Su premisa es alcanzar la velocidad Fase de desaceleración. Se caracteriza por la disminución máxima lo antes posible mediante el incremento de la de la zancada (producto de una fatiga neuromuscular), longitud de la zancada y la frecuencia de la misma. Los aunque la longitud de la zancada se mantiene. El cuerpo primeros pasos después de la salida dependen del despegue comienza a inclinarse en los últimos 20 a 30 m. del cuerpo a un ángulo lo más agudo posible con la pista, así Cierre. La carrera termina en el instante cuando alguna como de la fuerza y rapidez de los movimientos del corredor. parte del tronco del corredor pasa a través de la línea de El primer paso empieza con el pie adelantado sobre el meta. El corredor debe realizar una brusca inclinación con metatarso completamente y termina con una completa el pecho hacia delante tirando los brazos hacia atrás en los extensión de la pierna retrasada y de la elevación paralela últimos metros de la carrera.

Las esferas de unicel se colocaron estratégicamente en las articulaciones del sujeto de prueba para posteriormente hacer más fácil la determinación de la posición de los marcadores a través de una secuencia de imágenes. El software AMETEC® permite evaluar parámetros cinemáticos a partir del reconocimiento de patrones sobre el cuerpo del atleta capturados con la cámara de video Phantom®. Con el software Kinovea © 0.8.25 se realiza la adquisición de las fotocoordenadas de los marcadores ubicados en las articulaciones de interés, procedimiento que se realiza mediante la inspección de una serie de imágenes Figura 2. Fases de la carrera de 100 m. Salida y aceleración. Fuente: que contienen el ciclo de interés, las imágenes se extraen de Hay 1993 un video en formato *.AVI. En las figuras 3 y 4 se presenta en forma esquemática la posición de las cámaras de video, 2.Desarrollo así como los elementos de control del escenario de prueba.

2.1. Materiales

En la búsqueda de implementar un sistema de medición que ayude atletas y sus entrenadores a obtener datos cuantitativos de su desempeño físico, sin que esto afecte al rendimiento de su gesto motor, se recurre a la aplicación de la técnica de fotogrametría secuencial, principalmente, porque permite hacer un estudio al sujeto de prueba mínimo invasivo mientras realiza su movimiento. Evitando el uso de sensores sobre su cuerpo, los cuales podrían impedir un Figura 3. Identificación de la configuración de los equipos de movimiento natural de locomoción. captura en la carrera de 100 m. Fuente consultada: Elaboración A diferencia del ojo humano, el lente y la cámara de video propia. pueden captar mayor información visual en un instante de tiempo y almacenar esa información en un disco duro. Los instrumentos que utilizamos para la recolección de datos son los siguientes: Una Cámara de video de alta velocidad Phantom® Miro® M110 (fps) y lente (Nikon® AF Nikkor 1:2 D / 35 mm). Una Cámara de video de alta velocidad SVSi StreamView- LR™ (fps) y lente (Fujinon® 1:1.4 / 9mm). Trípode para cada cámara y laptop. Kinovea © 0.8.25. Software AMETEC® PCC Phantom® para procesamiento de video y digitalización de imágenes a fotogramas. Wolfram Methematica ® 9 Laptop Asus® Rog GI551jw-ds71 con sistema operativo Figura 4. Identificación de la configuración de los equipos de captura durante el salto de longitud. Fuente consultada: Elaboración Microsoft® Windows® 8, procesador Core™ i7 y tarjeta de propia. video Nvidia® Gtx960m. Se usaron cinco marcadores reflectivos para la Ropa deportiva obscura. calibración de la longitud del plano horizontal en que se Un par de guantes de color negro. desplaza el atleta, también estos marcadores se utilizan para Medias para cubrir los colores fluorescentes del par de tenis. tener valores de longitud y utilizarlos en el cálculo de la Marcadores reflectivos de varios tamaños. correlación entre la escala real y la escala gráfica. Lona negra que se usa como fondo. Bandas de neopreno. Flexómetro en m (Sensibilidad en cm). Cinta métrica en cm (Sensibilidad de 1 mm). La técnica utilizada se enfoca en generar los datos para realizar un análisis cinemático que permita evaluar variables como: desplazamientos, velocidades y aceleraciones.

2.2 Implementación del protocolo.

Las pruebas se realizan en el recinto deportivo de la pista de atletismo de la UNAM, en el área de salto de longitud. Se posicionaron las cámaras buscando capturar un plano medial del atleta y cuidando observar el menor número de objetos que puedan representar ruido digital para el análisis. El periodo en que se tomaron las pruebas de salto de longitud fue durante la etapa de preparación de las Universiadas Nacionales de 2017. El entrenador manifestó que el atleta se encontraba en óptimas condiciones físicas, previo a participar en la toma de muestra. Las pruebas fueron supervisadas por el propio entrenador. Para realizar la filmación del video de alta velocidad e implementar la técnica de la fotogrametría secuencial se cuidó que la colocación de los marcadores reflectivos no representaran un obstáculo para el desarrollo del movimiento del atleta. Previamente el atleta realizó una sesión de calentamiento y entrenamiento del movimiento Figura 5. Distribución de marcadores articulares en el cuerpo del ejecutado en una competencia. atleta. Fuente: Modificación del modelo anatómico de Hernández Se hace una preparación previa del espacio en el cual se 1994. va a desplazar el atleta: o Supervisión del ángulo de visión permitiera la Tabla 6 – Ubicación y numero de los puntos articulares del sujeto observación del desarrollo la etapa de interés, ver de prueba. figuras 3 y 4. Vértices Descripción de la ubicación del marcador Número de o Los marcadores se observaron a lo largo del camino marcadores por donde se desplaza el deportista, Tabla 5. 1 Punta del pie 2 o identificación las marcas de referencia de la pista de prueba. 2 Eje del tobillo 2 o Para el salto de longitud, el atleta efectuó ensayos 3 Eje de la rodilla 2 para identificar la subfase de ultimas zancadas que se 4 Eje medio del muslo 2 presenta previo al salto. 5 Eje de la cadera 3 o Para la carrera de velocidad, el atleta hace algunas pruebas para sincronizar su máximo esfuerzo con la 6 Eje medio de la mano 2 longitud de carrera que se ha establecido estudiar. Es 7 Eje de la muñeca 2 necesario aclarar que se evalúa a partir del tramo de 8 Eje del codo 2 40 y hasta 60 m, carrera que se efectúa en una Eje del hombro 2 posición del cuerpo erguida. 9 o Se colocaron 22 marcadores sobre el cuerpo del 10 Eje de la clavícula 2 sujeto de prueba [9] (ver figura 5 y Tabla 6). 11 Cabeza 1

o Se realizó una calibración de los parámetros de Total 22 captura de video: contraste, enfoque, color,

resolución, brillo y velocidad de 200 y 400 fps. Se realiza la filmación de varios eventos para ambas Tabla 5 – Especificaciones de las distancias entre marcadores del plano disciplinas y como etapa posterior se procesa la información horizontal. Orden de izquierda a derecha, a partir del punto de batida. gráfica, utilizando el software Kinovea © 0.8.25., que hace Número Distancia (m) uso del contraste que proporcionan los marcadores en cada imagen. Es importante definir el sistema de referencia cartesiano a partir de los marcadores que se colocaron a lo 1 1.89 largo de la pista donde el atleta prepara su carrera de 2 1.43 velocidad y con las herramientas del software se obtienen 3 2.83 las foto coordenadas, las cuales serán utilizadas para 4 2.24 identificar variables cinemáticas lineales y angulares. Al obtener la foto coordenadas de los puntos articulares 5 2.10 y ser registradas en forma ordenada se procede a generar un

ISSN 2448-5551 MT 70 Derechos Reservados © 2018, SOMIM MEMORIAS DEL XXIV CONGRESO INTERNACIONAL ANUAL DE LA SOMIM 19 al 21 DE SEPTIEMBRE DE 2018 CAMPECHE, CAMPECHE, MÉXICO archivo en formato .txt o .xml los de datos. Al tener esta información en formato digital se procede a ser importada con el Software Mathematica® en dónde se aplican algoritmos propietarios para evaluar parámetros biomecánicos.

3.Resultados

3.1. Salto de longitud En la figura 6 se presenta el promedio de tres ciclos, se encuentra en sobre posición el comportamiento del ángulo de miembros superiores e inferiores en forma parametrizada, el inicio de ciclo quedo definió respecto al contacto del pie de ataque y concluye con el contacto del mismo pie. El comportamiento del ángulo representa el gesto del atleta en la carrera de aproximación en la subface de ultimas zancadas.

Figura 6. Gesto motor del atleta durante la sub fase de ultimas zancadas. MS: Miembros Superiores y MI: Miembros Inferiores. Fuente consultada: Elaboración propia.

La consistencia y repetitividad de los movimientos durante el desarrollo de una actividad deportiva de Figura 7. Resultados de la rapidez de las extremidades de ataque en competencia, representan un indicio del grado de memoria forma paramétrica vs %ciclo de la fase de carrera de aproximación en la subfase de ultimas zancadas (a) MS: Miembro Superior (b) MI: muscular desarrollado por el atleta, sin embargo, esta Miembro Inferior. Fuente consultada: Elaboración propia. característica también debe ser evaluada en conjunto de otras variables biomecánicas espacio - temporales, es por esta razón que se presenta en la tabla 7 dos de ellas y en la 3.2. Carrera de 100 metros. figura 7a y 7b se grafica el comportamiento de la rapidez angular de ambas extremidades en forma parametrizada y En la figura 8 se presenta el promedio de tres ciclos, se con las cuales es posible evaluar la evolución en forma encuentra en sobre posición el comportamiento del ángulo de objetiva. miembros superiores e inferiores en forma parametrizada, el inicio de ciclo quedo definió respecto al contacto del pie de

ataque y concluye con el contacto del mismo pie. Los resultados que se presentan describen el comportamiento del ángulo de las Tabla 7. Atleta 1 Promedio de velocidad y longitud de zancada. extremidades del atleta en la fase de máxima velocidad durante Fuente consultada: Elaboración propia la carrera (50 a 60 m de la prueba). Se presenta la tabla 8 en dónde quedan registradas otras variables útiles para el seguimiento de la evolución del Atleta 1 Zancada atleta. En la figura 9a y 9b se grafica el comportamiento de la rapidez angular de ambas extremidades en forma Ciclos Longitud [m] Tiempo Velocidad[m/s] parametrizada y con las cuales es posible evaluar la [s] evolución en forma objetiva. 3 3.892 0.56 6.95

Figura 8. Gesto motor del atleta durante la fase de máxima velocidad en forma paramétrica vs %ciclo. MS: Miembros Superiores y MI: Miembros Inferiores. Fuente consultada: Elaboración propia.

Tabla 8. Atleta 1 Promedio de velocidad y longitud de zancada medido durante la prueba. Fuente consultada: Elaboración propia

Atleta 1 Zancada

Ciclo Longitud [m] Tiempo [s] Velocidad [m/s]

1 4.834 0.462 10.463

Figura 9. Resultados de la rapidez de las extremidades de ataque en forma paramétrica vs %ciclo de la fase de máxima velocidad en la carrera de 100 m (a) MS: Miembro Superior (b) MI: Miembro Inferior. Fuente consultada: Elaboración propia.

4. Conclusión

El seguimiento de la evolución de un atleta con el uso del registro de parámetros biomecánicos permite generar un historial objetivo del rendimiento físico del atleta y una herramienta de análisis del desempeño deportivo del mismo. Se logró cuantificar la técnica de los movimientos del atleta en condiciones de pista y campo, se logró identificar el patrón del movimiento del atleta y presentar los resultados en forma parametrizada respecto al ciclo del evento (Ver figura 6-9), además de identificar cada una de las fases de cada disciplina. Estas figuras permiten ahora realizar las

comparaciones de comportamiento del cuerpo y

ISSN 2448-5551 MT 72 Derechos Reservados © 2018, SOMIM MEMORIAS DEL XXIV CONGRESO INTERNACIONAL ANUAL DE LA SOMIM 19 al 21 DE SEPTIEMBRE DE 2018 CAMPECHE, CAMPECHE, MÉXICO adicionalmente con ello evaluar el desempeño del atleta a [4] Romero H. S., Espinoza M. A. (2006). Propuesta de través del tiempo. modelo anatómico - técnico bidimensional de la prueba de 100 metros planos varonil. Instituto Politécnico Al observar los valores de la extremidad superior en Nacional (IPN). (pp. 38-48). ambas pruebas (ver figura 6 y 8), se puede identificar que la [5] Talavera A., Análisis biomecánico de la carrera de diferencia de amplitud del ángulo de la extremidad inferior impulso y el despegue del salto de dos atletas es de 20°, resultando menor para el caso de la carrera de universitarios, Trabajo de titulación para obtener grado velocidad, para el caso de la rapidez se aprecia un gesto de licenciatura en Educación Física, Universidad de los Andes, 2004, Mérida Venezuela. semejante en comportamiento e inclusive en la duración de [6] Hernández A. J. (1994). Características biomecánicas de las etapas (Ver figura 7a y 9ª), sin embargo, el los últimos tres pasos de la carrera de impulso y el comportamiento de la rapidez en la carrera de aproximación despegue del salto largo de Miguel Padrón. Universidad tiene un comportamiento constante. de los Andes, Venezuela. Con base en los resultados obtenidos (ver figura 7 y 9) [7] Ito A., Fukuda K., Kijima K. (2007) Mid-phase sprinting movement of Tyson Gay and Asafata Powell in the 100m para el caso de la extremidad inferior, se aprecia que el gesto race during 2007 IAAF World Championships in locomotor y magnitud de la rapidez angular es semejante Athetics. Osaka University of Health and Sport Sciences, para ambas disciplinas no así la magnitud, resultado Osaka, Japan, pp. 1-6. mayores valores para el caso del salto de longitud. Resulta [8] Wen-Lan Wu, et al., Biomechanical analysis of the muy interesante apreciar que las fases se cumplen standing long jump, Biomedical Engineering aplications, basic & communications, Vol. 15 No. 5 Octuber 2003. prácticamente en la misma etapa del ciclo 20 a 40 % ciclo pág. 186-192. para ambas pruebas. [9] González F: A., Resumen del salto de longitud. La información biomecánica que se presenta en Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH), combinación de la experiencia del entrenador permiten al Disponible en: http://goo.gl/b93I9p. analizar, identificar, estimular y modificar el gesto detectado durante la ejecución de un movimiento y su evaluación objetiva.

Agradecimientos

Se agradece el tiempo y la facilidad del entrenador Alberto Valdez de la DGDU de la UNAM al atleta Rodrigo Guzmán, a la DGAPA por su apoyo financiero mediante los proyectos PE105618 y IA105115. También al Biólogo Germán Álvarez Lozano por su colaboración desde el planteamiento hasta la ejecución del proyecto.

REFERENCIAS

[1] La Odisea, Homero. Canto VIII “Odiseo es presentado a los feacios”, Libresa, pág. 150. Disponible en: https://goo.gl/u6WZ8H. [2] Ito, A, Ichikawa, H., Saito, M., Sagawa, K., Ito, M. and Kobayashi, K. (1998). Relationship between sprint running movement and velocity at full speed phase during a 100 m race. Japan J. Phys. Educ. 43, 260-273. In Japanese. [3] Educación y Atletismo. Disponible en: http://goo.gl/y8NxFk.