Diferencias biomecánicas del tiro libre en el fútbol entre jugadores del club Jit y Atahualp/Biomechanical differences of the free kick in soccer between players of the Jit and Atahualpa clubs

PODIUM. Revista de Ciencia y Tecnología en la Cultura Física, enero-abril 2022; 17(1): 344-358

 

 

 

Artículo original

 

Diferencias biomecánicas del tiro libre en el fútbol entre jugadores del club Jit y Atahualpa

 

Biomechanical differences of the free kick in soccer between players of the Jit and Atahualpa clubs

 

Diferenças biomecânicas do pontapé livre no futebol entre jogadores dos clubes Jit e Atahualpa

 

Oscar David Quilachamin Espinoza1* https://orcid.org/0000-0003-0105-7909

Miguel Ángel Torres Morillo1 https://orcid.org/0000-0002-8417-2226

Excehomo Gabriel Coral Apolo1 https://orcid.org/0000-0002-6562-7934

 

1Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Quito, Ecuador.

 

*Autor para la correspondencia: matorres11@espe.edu.ec

 

Recibido:27/07/2021.
Aprobado:25/11/2021.


RESUMEN

El análisis de la técnica deportiva evidencia el desarrollo motriz general y sus particularidades específicas, las cuales delimitan fortalezas y limitaciones que pueden ser gestionadas en el proceso de dirección del entrenamiento específico del fútbol. En tal sentido, se planteó como objetivo realizar una comparación de las diferencias biomecánicas entre jugadores profesionales y amateurs en el tiro libre para determinar los movimientos que permiten tener mayor efectividad en el elemento técnico. La investigación es de tipo descriptiva-correlacional; se estudiaron dos grupos independientes (Grupo 1: Profesional; Grupo 2: Amateur) con 15 jugadores de nivel senior cada uno. Se analizaron las variables velocidad máxima del deportista al realizar el tiro libre, ángulos de apertura de las piernas al momento de la ejecución del tiro libre, y ángulo de la articulación de la rodilla de la pierna base. Los resultados evidenciaron diferencias significativas entre las variables estudiadas, para obtener la mayor eficiencia del gesto técnico se debe formar un ángulo de apertura de piernas entre 75,66°. También se debería tener una velocidad de 8,96 m/s y un ángulo de la articulación de la rodilla de la pierna base aproximado en un 106, 81º. La mayor influencia se encuentra en el nivel técnico que tiene el jugador profesional en relación con el jugador amateur, con algunas excepciones.

Palabras clave: Biomecánica; Tiro libre; Fútbol.


ABSTRACT

The sports technique analysis shows the general motor development and its specific characteristics, which delimit strengths and limitations that can be managed in the directing process the specific soccer training.in this sense, the research objective is to make a comparison of the biomechanical differences between professional and amateur players in the free kick to determine the movements that allow greater effectiveness in the technical element. The research is descriptive-co relational, studying two independent groups (Group 1: Professional; Group 2: Amateur) with 15 senior-level players each, studying the variables Maximum speed of the athlete when taking the free throw, opening angles of the legs at the time of the free throw execution, and the knee joint Angle of the base leg. The results showed significant differences between the variables studied; to obtain the greatest efficiency of the technical gesture, a leg opening angle between 75.66 ° should be formed. It should also have a velocity of 8.96 m/s and a base leg knee joint angle of approximately 106.81º. The greatest influence is found in the technical level that the professional player has in relation to amateur player, with some exceptions.  

Keywords: Biomechanics; Free kick; Soccer.


RESUMO

A análise da técnica esportiva mostra o desenvolvimento motor geral e suas particularidades específicas, que delimitam forças e limitações que podem ser gerenciadas no processo de treinamento específico do futebol. Neste sentido, o objetivo era fazer uma comparação das diferenças biomecânicas entre jogadores profissionais e amadores no pontapé livre, a fim de determinar os movimentos que permitem uma maior eficácia no elemento técnico. A pesquisa é descritivo-correlacional; foram estudados dois grupos independentes (Grupo 1: Profissional; Grupo 2: Amador) com 15 jogadores de nível sênior cada um. As variáveis analisadas foram a velocidade máxima do atleta ao realizar o lançamento livre, os ângulos de abertura das pernas no momento da execução do lançamento livre e o ângulo da articulação do joelho da perna base. Os resultados mostraram diferenças significativas entre as variáveis estudadas, para obter a maior eficiência do gesto técnico, deve-se formar um ângulo de abertura da perna de 75,66°, assim como uma velocidade de 8,96 m/s e um ângulo da articulação do joelho da perna base de aproximadamente 106,81°. A maior influência é encontrada no nível técnico que o jogador profissional tem em relação ao jogador amador, com algumas exceções.

Palavras-chave: Biomecânica; Chute livre; Futebol.


INTRODUCCIÓN

Se inicia con una definición de lo que engloba la biomecánica. Muchos autores la definen como la ciencia que estudia los movimientos corporales, pero en relación con la parte deportiva se menciona que esta materia influye notablemente en el mejoramiento de la técnica deportiva, (León, Calero, & Chávez, 2016); ayuda a comprender todo lo que conlleva la práctica deportiva desde el punto de vista del movimiento motriz y perfecciona la técnica deportiva durante todo el proceso de dirección del entrenamiento deportivo (Sánchez & Martín, 2007).

Al encontrar una estrecha relación con el deporte varios autores han empleado la biomecánica de los movimientos como ciencia, orientándola básicamente al análisis del movimiento deportivo específico, tanto en deportes de altos rendimientos como en las etapas de iniciación deportiva, (Cabrera, González, Arévalo, & Viladón, 2020; Flores & Ramírez, 2019; Sánchez, Espinoza Álvarez, Aguilar, Hidalgo, & Gutiérrez, 2018). Esta relación, además de visualizar todos los movimientos y variantes biomecánicas, favorece las aplicaciones que potencialicen el gesto técnico para a su vez sirvan como medida preventiva de lesiones a partir del análisis del gesto técnico, (Mantilla, 2019; Vizcaíno & Cortizo, 2020). Este aspecto contribuye a mejorar la técnica de conducción del balón, el golpeo y la recepción en deportes como el fútbol de iniciación, (Carbo, Vélez, Cañizares, & Echeverría, 2019) priorizando la ejecución correcta del gesto técnico (da Silva Junior, Ciccarelli, Pita, & de Carvalho, 2019).

De igual manera, la aplicación de la biomecánica como parte de la actividad física y el deporte enfocada a la investigación de los movimientos de los atletas tiene como objetivo la evaluación de los distintos gestos deportivos específicos de cada deporte. Desde aquí se analiza la práctica deportiva para mejorar su rendimiento, desarrolla técnicas de entrenamiento, y diseña complementos, materiales y equipamiento de altas prestaciones (Perdomo Ogando, Pegudo Sánchez, & Capote Domínguez, 2018).

Aplicar la biomecánica, específicamente en el fútbol, permite localizar distintos indicadores de análisis, los cuales influirán en la buena ejecución de los elementos técnicos a estudiar. Entre estos componentes se encuentran: ángulo de la articulación femorotibial antes, durante y después de tener contacto con el balón, ángulos de aperturas de piernas y velocidad de la pierna, ejecutante del tiro libre en el fútbol (Sánchez, et al., 2018; Pérez et al., 2017) mencionan que: "En fútbol, un tiro libre es una forma de reanudar el juego tras una falta. El tiro libre directo es un cobro directo a la portería del equipo contrario."

El estudio del movimiento motriz posibilita a los investigadores encontrar detalles influyentes para una correcta ejecución del gesto técnico. En la presente investigación, se analizó el tiro libre en el fútbol, que estudia las diferencias en algunas variables analizadas en el apartado de métodos para dos muestras independientes. Estos equipos poseen un nivel técnico diferente y establecen las diferencias pertinentes que puedan servir de base teórica y metodológica para establecer a futuro acciones especializadas. Este proceso mejora el componente técnico-táctico como se manifiesta en otros antecedentes de investigación, según el especificado en Flores & Ramírez, (2019).

En tal sentido, se establece como propósito de la investigación comparar las diferencias biomecánicas entre jugadores profesionales y amateurs en el tiro libre de fútbol, determinados por los movimientos que permiten tener mayor efectividad en el elemento técnico.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación es de tipo descriptiva-correlacional, en la cual se realiza un análisis biomecánico con el programa Kinovea. Esta se desarrolla mediante un software de libre acceso que permite el análisis de imágenes y video, compatible con el sistema operativo Windows y disponible en 15 idiomas. Por tal motivo, se estudiaron dos grupos independientes, siendo el primer grupo (Grupo 1) el Club Deportivo JIT (Juventud Independiente de Tabacundo) perteneciente a la segunda división profesional ecuatoriana. En este estudio se analizaron 15 jugadores entre 19-28 años (Nivel profesional), especializados en distintas posiciones de juego. El otro grupo estudiado (Grupo 2), fue el Club Sociedad Deportiva Atahualpa (Nivel Amateur), analizando 15 jugadores entre 18-26 años, siendo también especialistas en diferentes posiciones de juego.

Se realizó la grabación de cada tiro libre de todos los jugadores con el celular Samsung Edge 7 que tiene una cámara de Dual Pixel 12.0 MP y una resolución de grabación de vídeo UHD 4K (3840 x 2160) @30fps, permitiendo tener buenas tomas del elemento técnico.

En este caso, se analizó un tiro libre directo, ejecutado en cancha de césped, y en arcos de fútbol profesionales, con una distancia aproximada de 25m, la posición del balón varío en dependencia de la pierna hábil de cada jugador o de la preferencia de este.

Las variables estudiadas fueron:

  1. Velocidad máxima del deportista al realizar el tiro libre: en esta variable, se estudia la velocidad del pie de ejecución al impactar con el balón en el tiro libre, para esto se trazó la trayectoria desde la fase inicial del pateador hasta la fase final, observando detalladamente la velocidad en la fase de golpeo. Los resultados son expresados en m/s.
  2. Ángulos de apertura de las piernas al momento de la ejecución del tiro libre: para esta variable se toman como referencia tres puntos: el pie de apoyo, el pie que impacta con el balón y la cadera del jugador. Ubicados estos puntos se puede observar la apertura que tiene un pie del otro, sus resultados están expresados en ángulos.
  3. Ángulo de la articulación de la rodilla de la pierna base: en esta variable se estudia el ángulo que adopta la rodilla al momento en el que el deportista ejecuta el tiro libre. Se toma como referencia los siguientes tres puntos: Pie base del jugador, rodilla de la pierna base y articulación de la cadera.

Con estas tres variables obtenidas se procede a transcribir los datos en el software estadístico SPSS v25, en el cual se utilizó el análisis de datos para dos muestras independientes empleando la prueba U de Mann-Whitney (p≤0.05) al no existir una distribución normal de los datos, para comprobar si existe diferencia significativa en las variables analizadas.

 

RESULTADOS

Como se puede observar en la tabla 1, el promedio de velocidad del pie al impactar con el balón es de 8,96 m/s, cabe resaltar que el jugador número 11 tiene la mayor velocidad de ejecución, pues posee un tiro potente al buscar las esquinas del arco; por otro lado, el jugador número 13 tiene una velocidad de 5,3 el cual es el valor mínimo de toda la muestra tomada; esto se puede dar por que su tiro no conlleva potencia, sino más bien estaba enfocado a un tiro libre de colocación (Tabla 1).

Tabla 1. - Datos de velocidad obtenidos al ejecutar el tiro libre del club JIT (Grupo 1)

En el segundo grupo se evidencia un promedio de velocidad del equipo de 5,60 m/s (Tabla 2). En el equipo Atahualpa, el jugador número 14 obtuvo una velocidad alta, siendo de 7,94. Por otro lado, la velocidad mínima fue de 2,37, obtenida por el jugador número 7.

Tabla 2. - Datos de velocidad obtenidos al ejecutar el tiro libre del club Atahualpa (Grupo 2)

Los datos obtenidos de la variable ángulos de apertura, determinaron que el promedio del equipo está en los 75,66°, evidenciando que el valor máximo es de 95° para el jugador número 11, quien obtuvo una velocidad alta en los resultados de la tabla número 1, por otro lado, el menor ángulo obtenido fue de 62°, siendo el resultado del jugador número 1 (Tabla 3).

Tabla 3. - Datos de ángulos de apertura recogidos al ejecutar el tiro libre del club JIT (Grupo 1)

En la variable estudiada, se observa que el promedio de ángulo de apertura del club Atahualpa es de 60,02°, siendo el valor máximo de 79° obtenido por el jugador número 6, el cual en su resultado de velocidad también obtuvo un buen puntaje dejándonos claro que, haciendo un promedio entre los dos grupos, un ángulo estándar para la ejecución del tiro libre es de 67,84°; por otro lado, el menor ángulo fue obtenido por el jugador número 9 con un valor de 45° (Tabla 4).

Tabla 4. - Datos de ángulos de apertura recogidos al ejecutar el tiro libre del club Atahualpa (Grupo 2)

En la variable estudiada de la tabla 5 se observa que el promedio de ángulo de rodilla de la pierna base del grupo 1 fue de 106,81°, su valor máximo fue 154,3° obtenido por el jugador número 1, mientras que el valor mínimo lo obtiene el jugador número 2 con un ángulo de 40, 5º, que se traduce también a una menor velocidad al momento de ejecutar el tiro libre (Tabla 5).

Tabla 5. - Datos de ángulos de la rodilla de la pierna base al ejecutar el tiro libre del club JIT (Grupo 1)

En la variable analizada de la tabla 6, se observa que en el grupo 2 existe un promedio de 129,09º, mucho más alto que el promedio del grupo 1, indicativo de que el club Atahualpa no realiza inclinación en la articulación de la rodilla, y por ende la velocidad del tiro libre se ve disminuida (Tabla 6).

Tabla 6. - Datos de ángulos de la rodilla de la pierna base al ejecutar el tiro libre del club Atahualpa (Grupo 2)

En la tabla 7, se observa el número total de la muestra, el rango promedio del Club Jit fue de 20,20, mientras que el rango promedio del club Atahualpa es de 10,80, indicándonos claramente la dispersión que existe al comparar los dos equipos independientes. Se puede observar que existe una diferencia significativa de p=0,003 en la variable velocidad a favor del Grupo 1, afirmando que los resultados obtenidos no fueron coincidencia (Tabla 7 y Tabla 8).

Tabla 7. - Rangos de la variable velocidad del Club Jit (Grupo-A) y Club Atahualpa (Grupo-B). Prueba de Mann-Whitney

Tabla 8. - Datos

Para el caso de la variable Ángulos de apertura (Tabla 9 y Tabla 10), el rango promedio alcanzado por el Club Jit fue de 20,03, siendo mayor que el rango promedio alcanzado por el Club Atahualpa (10,97), existiendo diferencias significativas (p=0.004).

Tabla 9. - Rangos de la variable angulos apertura del Club Jit (Grupo-A) y Club Atahualpa (Grupo-B). Prueba de Mann-Whitney

Tabla 10. - Datos

El rango promedio alcanzado por el Club Jit en la variable Ángulos de rodilla (Tabla 11 y Tabla 12) es de 10,83, siendo menor que el rango promedio alcanzado por el Club Atahualpa (20,17), existiendo diferencias significativas (p=0.003).

Tabla 11. - Análisis de datos de la variable ángulos de rodilla del Club Jit (Grupo-A) y Club Atahualpa (Grupo-B). Prueba de Mann-Whitney

Tabla 12. - Datos

 

DISCUSIÓN

En la presente investigación, se buscaron las diferencias biomecánicas entre un equipo de fútbol profesional y un equipo de fútbol amateur. Para ello, se analizaron tres variables: la primera fue la velocidad del pie al momento de impactar con el balón en la ejecución del tiro libre, en el cual se puede evidenciar que los pateadores del equipo JIT de segunda categoría profesional son más veloces; por otro lado, también se analizó el ángulo de apertura que adoptan los cobradores de tiros libres. Se encontró que, al formar un mayor ángulo de apertura tomando como referencia los puntos del pie de base, el pie de contacto con el balón y la cadera, se logra en la mayoría de casos una mayor velocidad de ejecución del tiro libre, y, por ende, una mayor precisión y mayor efectividad en el tiro libre.

En la tercera variable, se encontró que el club JIT tiene menor ángulo en la articulación de la rodilla de la pierna base, a diferencia del club Atahualpa que tiene un número más elevado en estos ángulos. Esta situación significa que al momento de realizar el tiro libre los jugadores del grupo 1 tienen mayor inclinación, que genera un aumento de velocidad en la ejecución de la técnica estudiada. Al realizar un promedio de los resultados obtenidos se puede concluir que para la correcta ejecución del libre la persona debería adoptar un ángulo de apertura no menor a 75,66°, y una velocidad de 8,96 m/s, así como un ángulo de rodilla de la pierna base que se aproxime a los 106, 81º. En el análisis se puede observar que claramente que el equipo profesional es mejor cobrador de tiros libres, y esto puede deberse a que su entrenamiento cumple con principios fundamentales del entrenamiento deportivo, como lo es el principio de continuidad de la carga, (Zhelyazkov, 2018) además de contar con implementos mejores a los del equipo de fútbol Amateur (Grupo 2).

El análisis biomecánico demuestra que existe una diferencia importante en la ejecución de los tiros libres; esto debido al distinto nivel que presentan los grupos estudiados, los jugadores del equipo profesional de la segunda categoría muestran que tiene una mayor eficacia en el desarrollo del elemento técnico (Grupo 1), se basa en la velocidad de ejecución al momento de conectar el pie con el balón, permitiendo tener una mayor potencia en el disparo; en el club amateur, en sus jugadores, no existe tal velocidad y fuerza; sin embargo, no quita méritos a realizar un tiro libre con un grado de precisión, pero sin mayor potencia. Entrenar en el aspecto físico también es importante para poder realizar el tiro libre, (Weineck, 2019; Torres, Coca, Morales, García, & Cevallos, 2015) se cree que solo influye la parte técnica para una buena ejecución; sin embargo, la fuerza, la velocidad y posteriormente la potencia influye en un entrenamiento compuesto y dirigido a la mejora del jugador como tal, (Ferrete, 2015; Yépez & Ramírez, 2019) al igual que el lugar de preferencia del deportista, no es lo mismo realizar un tiro libre de larga distancia a uno de media o corta distancia, lo cuales requieren de niveles de especialización y bioadaptación muscular diferentes (Morales, 2014).

El análisis biomecánico permitió determinar que un ángulo correcto para la ejecución del tiro libre estaría entre 75,66° de apertura entre el pie de apoyo y el pie de impacto con el balón con referencia a la cadera. En cuanto a la velocidad, un promedio estaría entre los 8,96 m/s y el ángulo idóneo de la articulación de la rodilla de la pierna base debería estar en un 106, 81º. Mediante el análisis individual de las tablas se puede evidenciar que, a mayor ángulo de apertura, y mayor inclinación en la articulación de la rodilla de la pierna base se logra generar mayor velocidad.

El entorno del jugador influye mucho en la ejecución del elemento técnico, se parte del entrenamiento que recibe cada uno, los jugadores profesionales por las circunstancias necesarias viven de lleno para el fútbol, ya que para muchos de ahí reciben su remuneración. En este sentido se origina un plus extra en la práctica deportiva, en los jugadores amateurs no existen los entrenamientos dirigidos de lunes a viernes, por lo general se entrenan pocos días debido a que muchos de ellos tienen otras actividades de mayor relevancia en su vida diaria. También se proyecta un menor desarrollo del futbolista al violar el principio de sistematización o continuidad de la carga física; (Zhelyazkov, 2018; Calero., 2019). Se agrega a esta percepción que el espacio en donde se entrena varía entre los equipos, el equipo Juventud Independiente de Tabacundo tiene su propia cancha de entrenamiento a diferencia del club Sociedad Deportiva Atahualpa, el cual cambia con normalidad su lugar de entrenamiento. Todo esto influye en la confianza del jugador y de su espacio de entrenamiento. Otro tópico a tomarlo en cuenta es a la calidad de los balones que tiene cada equipo, el equipo profesional posee todos los balones de alta gama, lo que ayuda al buen desarrollo del jugador en la parte técnica; en cambio, el equipo amateur dispone de balones en su mayoría no de la mejor calidad, que sin duda alguna perjudica en el rendimiento del mismo.

 

AGRADECIMIENTOS

Al Grupo de Investigación AFIDESA (Actividad Física, Deporte y Salud) de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE por la asesoría e implementación de la propuesta de intervención.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Zhelyazkov, T. (2018). Bases del entrenamiento deportivo (Vol. 24). Barcelona: Editorial Paidotribo.

 

Conflicto de intereses:
Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

 

Contribución de los autores:
Oscar David Quilachamin Espinoza: Concepción de la idea, búsqueda y revisión de literatura, confección de instrumentos, aplicación de instrumentos, recopilación de la información resultado de los instrumentos aplicados, confección de tablas, gráficos e imágenes, redacción del original (primera versión), revisión y versión final del artículo, corrección del artículo.

Miguel Ángel Torres Morillo: Análisis estadístico, confección de base de datos, corrección del artículo, coordinador de la autoría, traducción de términos o información obtenida, revisión de la aplicación de la norma bibliográfica aplicada.

Excehomo Gabriel Coral Apolo: Análisis estadístico, confección de base de datos, corrección del artículo, coordinador de la autoría, traducción de términos o información obtenida, revisión de la aplicación de la norma bibliográfica aplicada.

 


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