Tesis:
La velocidad de desplazamiento en jugadores de baloncesto en silla de ruedas de alto nivel : diseño de una metodología para la valoración del rendimiento
- Autor: VILLACIEROS RODRÍGUEZ, Jorge
- Título: La velocidad de desplazamiento en jugadores de baloncesto en silla de ruedas de alto nivel : diseño de una metodología para la valoración del rendimiento
- Fecha: 2018
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y DEL DEPORTE – INEF
- Departamentos: DEPORTES
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/52660/
- Director/a 1º: FERRO SÁNCHEZ, Amelia
- Resumen: El interés en alcanzar altos niveles de rendimiento en los deportes paralímpicos, especialmente en el Baloncesto en Silla de Ruedas (BSR), se ha ido incrementando en los últimos años, constituyendo el principal objetivo o reto común. Es evidente que pequeñas variaciones en el rendimiento pueden marcar la diferencia entre ganar y perder competiciones y, por lo tanto, además de entrenar las capacidades técnicas como el tiro a canasta, el pase, el bote, etc., es necesario asegurar un nivel óptimo de capacidades físicas como la velocidad y la fuerza específicas del BSR. Se ha observado como la clase funcional, que va desde 1.0 (que son los jugadores que poseen mayor discapacidad física) hasta 4.5 puntos (que son los jugadores que poseen menor discapacidad), está relacionada con los puestos específicos en el lance del juego (bases, aleros y pívots). Por este motivo la especificidad en el puesto y su relación con las capacidades físicas antes mencionadas merecen especial atención. Son escasas las investigaciones realizadas en el ámbito del BSR sobre el rendimiento del sprint, la fuerza y la simetría en la propulsión en la silla de ruedas en función de la clasificación funcional y de los puestos específicos en el campo. Por ello, esta tesis trata de relacionar, a través de un sistema de tecnología preciso que permita realizar un seguimiento continuo y automático del deportista, los siguientes aspectos: a) el rendimiento de los jugadores de BSR, a través del análisis de la velocidad en el sprint con relación a la clasificación funcional y a los puestos en el campo, b) la relación entre la fuerza desarrollada por los miembros superiores del deportista con la velocidad de desplazamiento en la silla de ruedas, y c) si existe simetría bilateral en la propulsión de la silla de ruedas cuando se alcanzan altas velocidades de desplazamiento. Para poder llevar a cabo este estudio, se desarrolló en paralelo y durante el transcurso del proyecto que dio lugar a esta tesis, una tecnología basada en un sistema láser patentado por nuestro grupo de investigación, BioLaserSportÒ. Este sistema fue mejorado durante el proyecto para el registro y análisis de los datos. Además, se implementó un novedoso sistema de visión por computador para realizar el seguimiento continuo del deportista y no perder datos del laser. Asimismo, se puso a punto una tecnología basada en acelerometría que se sincronizó con un sistema de fotogrametría y con BioLaserSportÒ. Para llevar a cabo estos objetivos, la tesis se dividió en tres estudios; en el primer estudio se diseñó un test para valorar la capacidad de sprint y valorar variables cinemáticas en función de la clasificación funcional y del puesto específico del jugador en la cancha. En el segundo estudio, se determinó la relación entre el momento de fuerza máximo del hombro y del codo del lado dominante y no dominante con la velocidad de desplazamiento en la silla y, además, se analizó las diferencias entre las clasificaciones funcionales. Y por último, en el tercer estudio se mejoró la metodología incluyendo un sistema novedoso de visión por computador en el sistema laser BioLaserSportÒ, para determinar la relación entre las aceleraciones en las articulaciones de las muñecas con la velocidad de desplazamiento que conseguían los jugadores y observar la simetría bilateral. En el primer estudio los deportistas participantes fueron el Equipo Nacional Español Absoluto de categoría masculina. Los jugadores de las clases 1.0 y 1.5 se clasificaron en clase I, (N = 1, 22 años), los de las clases 2.0 y 2.5 se clasificaron clase II (N = 2, 33.77 ± 3.19 años), los de las clases 3.0 y 3.5 en clase III (N = 4, 28.55 ± 6.65 años) y los de las clases 4.0 y 4.5 en clase IV (N = 5, 35.58 ± 6.90 años). Se utilizó un sistema laser, BioLaserSport®, que dispone de un sensor laser LDM301-Jenoptik (Jena, Alemania) tipo 1, que registró a una frecuencia de 2000 Hz. Las variables que se obtuvieron fueron el tiempo (T), las velocidades medias (Vm), las velocidades máximas (Vmax) y las distancias (DVmax) al 90-95-98% de la Vmax para poder describir la curva de la velocidad de los jugadores de BSR en un test de sprint consistente en 3 series de 20 metros. La fiabilidad intrasesión en el test de 20 metros se valoró mediante el coeficiente de correlación intraclase (CCI) siendo de 0.91 para las Vmax y de 0.97 para las Vm junto con un error estándar de la medida (SEM) entre 0.02 y 0.09 m/s para ambas velocidades. Los jugadores consiguieron el 90% de su Vmax en los primeros 12.44 ± 2.06 m, a 62.24% ± 10.34% de la distancia total recorrida. Las clases funcionales II y III alcanzaron los valores más altos en la Vm (5.12 ± 0.13 y 4.98 ± 0.14 m/s, respectivamente) y en la Vmax (5.51 ± 0.27 y 5.24 ± 0.18 m/s respectivamente), y los jugadores que tenían la posición de base fueron los más veloces (5.05 ± 0.15 m/s en la Vm y 5.39 ± 0.28 m/s en la Vmax). La metodología desarrollada con el sistema láser permitió obtener una curva de velocidad precisa para el análisis pormenorizado de los sprints, permitiendo un análisis de las variables cinemáticas decisivas del rendimiento en los jugadores de BSR. En el segundo estudio los jugadores participantes fueron el Equipo Nacional Español Absoluto de categoría masculina que se organizaron en dos grupos. El grupo A (N = 5, 29.60 ± 9.52 años) se compuso por las clases 1.0 hasta la 2.5 (grupo con poco control muscular en el tronco y pelvis) y el grupo B (N = 7, 30.14 ± 6.04 años) por las clases 3.0 hasta la 4.5 (grupo con buen control muscular en el tronco y pelvis). El sistema BioLaserSport®, registró a una frecuencia de 2000 Hz y se utilizó para obtener las Vmax y las Vm en una batería de test de campo (en condiciones reales de entrenamiento) consistente en realizar 2 series de: Sprint de 5 metros, Sprint de 10 metros con bote de balón, Sprint de 15 metros con pase de balón y frenada (SPB) y Sprint de 5 metros de espaldas. Un dinamómetro isocinético, Biodex®-Multi-Joint- System-PRO, se usó para obtener el momento de fuerza máximo (Mmax), en inglés peak torque (PT), de los jugadores en los movimientos de rotación interna y externa del hombro y en la flexo-extensión del codo, tanto del lado dominante (DS) como del no dominante (NDS) en situación de laboratorio. Ambas pruebas tuvieron lugar durante la misma semana, en una concentración del Equipo Nacional previa a una competición internacional. Con relación a la velocidad, el grupo B logró más velocidad en los últimos 3 metros que el grupo A en el sprint de 5 m de espaldas, consiguiendo una Vmax de (3.36 ± 0.24 m/s). Con respecto a las pruebas isocinéticas, el grupo B mostró mejores Mmax que el grupo A para la rotación interna de hombro a 60º/s y a 180º/s en el DS. Los resultados de este estudio indicaron que el Mmax en la rotación interna del hombro del DS podría contribuir más a la ganancia de velocidad cuando los jugadores de BSR propulsen la silla de ruedas en línea recta sin realizar ninguna acción técnica. Sin embargo, cuando los jugadores usen el balón realizando diferentes habilidades técnicas a máxima velocidad, la Vmax se vería influenciada por la rotación interna y externa de hombro y con la flexo-extensión del codo. En el tercer estudio los deportistas participantes fueron 10 jugadores (8 hombres y 2 mujeres) con una edad de 30.80 ± 7.54 años, de un equipo de División de Honor de la Liga Nacional Española. El sistema BioLaserSport®, se utilizó para registrar datos a una frecuencia de 2000 Hz. Se incorporó un sistema de visión por computador a través de unos algoritmos de seguimiento programados en lenguaje C++. Con este sistema se obtuvieron las variables de Vmax y Vm en un test de sprint consistente en dos series de 20 m. Dos unidades inalámbricas de medidas inerciales (WIMUs), registraron datos a 1000 Hz, y se colocaron cada una en las articulaciones de las muñecas del DS y del NDS para obtener la aceleración total en cada ciclo de propulsión (AcelTp), y las aceleraciones totales máximas (AcelTmax) y medias (AcelTm) en cuatro secciones del test de 20 m (0-3, 3-5, 5-10, 10-20 m). La simetría bilateral se calculó a través de las AcelTp en cada ciclo de propulsión teniendo en cuenta el DS y el NDS. La fiabilidad intrasesión de BioLaserSport® sincronizado con la visión por computador mostró un CCI de 0.97 en la valoración de la Vmax. La fiabilidad de los WIMUs mostró un CCI de 0.90 en el WIMU del NDS y de 0.85 en el WIMU del DS en la valoración de las AcelTp. Hubo una relación significativa entre la AcelTm de la articulación de la muñeca del DS y la Vm en los 10 primeros metros del sprint y se detectó, a través de la metodología propuesta, que dos jugadores no mostraron una buena simetría bilateral. Los resultados de este estudio permitieron valorar la simetría bilateral en el ciclo de propulsión para prevenir futuras lesiones y/o mejorar el rendimiento deportivo. Los entrenadores, personal técnico y/o científicos pueden utilizar las aportaciones para valorar el rendimiento de los jugadores de BSR a través de la capacidad de sprint y los factores que determinan esta como la fuerza y las aceleraciones en la propulsión, consiguiendo describir a sus propios jugadores en función de su clasificación funcional y su puesto específico en el campo. ----------ABSTRACT---------- Interest in achieving high levels of performance in Paralympic sports, especially in wheelchair basketball (WB), has been increasing in recent years, constituting the main objective or common challenge. It is evident that small variations in performance can make the difference between winning and losing competitions. Therefore, beyond training technical abilities such as throwing the ball into the hoop, passing, shooting etc., it is necessary to ensure an optimal level of physical abilities such as speed and strength specific to WB. It has been observed as the functional class, which ranges from 1.0 (which are the players who have greater physical disability) to 4.5 points (which are the players with less disability), is related to the specific positions on the court (guards, centers and forwards). For this reason, specificity in the position and its relationship with the aforementioned physical abilities deserve special attention. There has been limited research carried out within the field of WB on sprint performance, force and symmetry in wheelchair propulsion according to the functional classification and the specific positions on the court. Therefore, the purpose of this thesis is to relate, through the reliability advanced technology that allowed continuous and automatic monitoring of the athlete, the following aspects: a) the performance of WB players, through analysis of the speed of the sprint in relation to the functional classification and positions on the court, b)the relationship between the strength developed by the athlete´s upper limbs with the displacement velocity in the wheelchair and c) if a bilateral symmetry exists in the propulsion of the wheelchair when high displacement velocity are reached. To be able to carry out this study, a technology based on a laser system patented by our research group, BioLaserSportÒ, was developed in parallel and during the course of the project that gave rise to this thesis. This system was improved during the project to record and analyze the data. In addition, a new computer vision system was implemented to continuously monitor the athlete and to not lose the laser data. Likewise, a technology was developed which was based on accelerometry, and was synchronized with both a photogrammetry system and BioLaserSportÒ. To carry out these objectives, the thesis consisted of three studies; in the first study, a test was designed to assess sprint capacity and look for performance profiles according to the functional classification and the specific position of the player on the court. In the second study, the relationship between the peak torque of the shoulder and the elbow of both the dominant and non-dominant side was determined with the displacement velocity in the wheelchair and, in addition, the differences between the functional classifications were analysed. Finally, in the third study, the methodology was improved, including a novel system of computer vision in the BioLaserSportÒ system, for the assessment of bilateral symmetries by calculating the accelerations in the wrist joints that athletes generated in the propulsion of the wheelchair, relating them to the displacement velocity that the players achieved. In the first study, the participating athletes were from the Absolute Spain Men´s National Team. The players from classes 1.0 and 1.5 were classified in class I, (N = 1, 22 years old) those in classes 2.0 and 2.5 were classified as class II (N = 2, 33.77 ± 3.19 years old), from classes 3.0 and 3.5 in class III (N = 4, 28.55 ± 6.65 years old) and those from classes 4.0 and 4.5 in class IV (N = 5, 35.58 ± 6.90 years old). A laser system was used, BioLaserSport®, which has a LDM301-Jenoptik (Jena, Germany) type 1 laser sensor, which registered at a frequency of 2000 Hz. The variables that were obtained were time (T), average velocity (Vm), maximum velocity (Vmax) and distance (DVmax) to 90-95-98% of the Vmax in order to describe the speed curve of the WB players in a sprint test consisting of two 20-metre series. The intrasession reliability in the 20-metre test was assessed using the intraclass correlation coefficient (ICC) being 0.91 for the Vmax and 0.97 for the Vm along with a standard error of measurement (SEM) between 0.02 and 0.09 m/s for both velocities. The players got 90% of their Vmax in the first 12.44 ± 2.06 m, at 62.24% ± 10.34% of the total distance travelled. The functional classes II and III reached the highest values in the Vm (5.12 ± 0.13 and 4.98 ± 0.14 m/s, respectively) and in the Vmax (5.51 ± 0.27 and 5.24 ± 0.18 m/s respectively), and the players in the guard position were the fastest (5.05 ± 0.15 m/s in the Vm and 5.39 ± 0.28 m/s in the Vmax). The methodology developed with the laser system allowed a precise speed curve to be obtained for the detailed analysis of the sprints, allowing for an analysis of the decisive kinematic variables of the WB players´ performance. In the second study the participating players were from the Absolute Spain Men´s National Team that were organized into two groups. Group A (N = 5, 29.60 years old) was composed of classes 1.0 to 2.5 (group with limited muscle control in the trunk and pelvis) and group B (N = 7, 30.14 ± 6.04 years old) for classes 3.0 to 4.5 (group with good muscle control in the trunk and pelvis). The BioLaserSport® system, which registered at a frequency of 2000 Hz was used to obtain Vmax and Vm in a field-test battery consisting to perform two series of: 5-metre sprint, 10-metre sprint bouncing the ball, 15-metre sprint with the ball pass and braking (SPB) and 5-metre backwards sprint. An isokinetic dynamometer, Biodex®-Multi-Joint- System-PRO, was used to obtain the peak torque (PT) of the players in the movements of internal and external rotation of the shoulder and in the flexo-extension of the elbow, both of the dominant side (DS) as of the non-dominant (NDS) in a laboratory situation. Both tests took place during the same week, in a National Team pre-meeting prior to an international competition. In relation to velocity, group B reached a higher velocity in the last 3 metres than group A. With respect to isokinetic tests, group B showed better PT than group A for internal shoulder rotation at 60º/s and at 180º/s in DS. The results of this study indicated that the PT in the internal rotation of the shoulder of the DS could contribute more to the speed gain when the WB players propel the wheelchair in a straight line, without completing any technical action. However, when the players use the ball performing different technical skills (passing or bouncing the ball) at maximum speed, the Vmax would be influenced by the internal and external rotation of the shoulder and with the flexo-extension of the elbow. In the third study the participating athletes were 10 players (8 men and 2 women) with an age of 30.80 ± 7.54 years, of an Ilunion team of the Honor Division of the Spanish National League. The BioLaserSport® system was used to record data at a frequency of 2000 Hz. A computer vision system was incorporated through tracking algorithms programmed in C ++ language. With this system the variables of Vmax and Vm were obtained in a 20 m sprint test consisting in two series. Two wireless units of inertial measurements (WIMUs), recorded data at 1000 Hz, were each placed in the joints of the DS and NDS wrists to obtain the total acceleration in each propulsion cycle (AcelTp), and the maximum total accelerations (AcelTmax) and means (AcelTm) in each section of the 20 m test (0-3, 3-5, 5-10, 10-20 m). The bilateral symmetry was calculated through the AcelTp in each propulsion cycle taking into account the DS and the NDS. The intrasession reliability of BioLaserSport® synchronized with computer vision showed a CCI of 0.97 in the Vmax assessment. The reliability of the WIMUs showed an ICC of 0.90 in the WIMU of the NDS, and of 0.85 in the WIMU of the DS in the evaluation of the AcelTp. There was a significant relationship between the AcelTm of the DS wrist joint and the Vm in the first 10 metres of the sprint and it was detected, through the proposed methodology, that two players did not show good bilateral symmetry. The results of this study allowed us to assess bilateral symmetry in the propulsion cycle to prevent future injuries and/or improve sports performance. Coaches, technical staff and/or scientists can use the contributions of this thesis to assess the performance of the WB players through the sprint capacity and the factors that determine this as the force and acceleration in the propulsion, to be able to describe performance profiles of their own players, based on their functional classification and their specific position in the field.