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21 sep 2006

Velocidades angulares registradas en el servicio de tenistas de alto nivel

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El servicio se ha convertido en un golpe fundamental dentro del desarrollo de un partido de tenis. Es uno de los elementos más difíciles de aprender a ejecutar correctamente, ya que el hecho de lanzar la bola y golpearla en el punto más alto posible, presupone la utilización...
Autor(es): Cristina López De Subijana, Enrique Navarro
Entidades(es): Universidad De Alcalá De Henares, España 2) Universidad Politécnica De Madrid, España
Congreso: IV Congreso Mundial de Ciencia y Deportes de Raqueta
Madrid-21-23 de Septiembre de 2006
ISBN: 84-611-2727-7
Palabras claves: tenis, velocidades angulares, servicio de tenistas.

Resumen velocidades angulares registradas en el servicio de tenistas

El servicio se ha convertido en un golpe fundamental dentro del desarrollo de un partido de tenis. Es uno de los elementos más difíciles de aprender a ejecutar correctamente, ya que el hecho de lanzar la bola y golpearla en el punto más alto posible, presupone la utilización de una coordinación intersegmentaria y oculo-manual compleja (Bahamonde, 2002), debido al lanzamiento en parábola de la bola con una mano, mientras que con la otra mano, la dominante se efectuará el golpeo. La velocidad de salida de la pelota ha ido aumentando hasta alcanzar los 249,4 km/h del jugador Andy Rodick en la temporada 2004, (www.daviscup.com). Una alta velocidad combinada con un buen porcentaje de primeros servicios, aumenta las probabilidades de ganar un partido (Brody, 2003). Así mismo Haake et. al (2000), demostraron como cuando el servicio era superior a 160 Km/h los errores en el resto del jugador contrario aumentaban significativamente.

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Contenido disponible en el CD Colección Congresos nº2.

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Introducción

El servicio se ha convertido en un golpe fundamental dentro del desarrollo de un partido de tenis. Es uno de los elementos más difíciles de aprender a ejecutar correctamente, ya que el hecho de lanzar la bola y golpearla en el punto más alto posible, presupone la utilización de una coordinación intersegmentaria y oculo-manual compleja (Bahamonde, 2002), debido al lanzamiento en parábola de la bola con una mano, mientras que con la otra mano, la dominante se efectuará el golpeo. La velocidad de salida de la pelota ha ido aumentando hasta alcanzar los 249,4 km/h del jugador Andy Rodick en la temporada 2004, (www.daviscup.com). Una alta velocidad combinada con un buen porcentaje de primeros servicios, aumenta las probabilidades de ganar un partido (Brody, 2003). Así mismo Haake et. al (2000), demostraron como cuando el servicio era superior a 160 Km/h los errores en el resto del jugador contrario aumentaban significativamente. El servicio ha sido uno de los golpes más estudiados en el tenis. De los estudios que consideraron las velocidades angulares de los diferentes segmentos como el parámetro de referencia, léase (Van Gheluwe et al., 1987; Springins et al., 1994; Elliott et al., 1995; Ito et al., 1995; Wang et al., 2000; Fleisig et al., 2002; Elliott et al., 2003; Fleisig et al. 2003), Elliott et al. (2003) y Fleisig et al. (2003) presentaron el estudio más completo hasta la fecha. Analizaron los tres mejores servicios efectuados por jugadores y jugadoras durante los Juegos Olímpicos de Sydney 2000. En el mencionado estudio mostraron cómo las velocidades angulares máximas ocurrían en el siguiente orden: extensión de rodilla, rotación externa del brazo-raqueta, flexión lateral del tronco, rotación del tórax, rotación de la pelvis, extensión del codo, flexión de muñeca y rotación interna del brazo-raqueta. De Subijana y Navarro, (2005) analizaron servicios planos de jugadoras de alto nivel tomando la energía cinética como parámetro fundamental. Ambas jugadoras mostraron una cadena cinética proximal distal en sus golpeos. Los picos máximos de la energía cinética se producían primero en los miembros inferiores, posteriormente en el tronco, en el brazo, en el antebrazo y por último en el segmento mano-raqueta. Esta secuencia se reflejaba de forma estable en los golpeos de cada jugadora. El objetivo de este estudio fue, primero, cuantificar y comparar las velocidades angulares de dos mujeres tenistas de alto nivel, y segundo analizar si dichas velocidades angulares seguían la secuencia de la energía cinética registrada previamente.

Método

La técnica de adquisición de datos fue la fotogrametría 3D. Las jugadoras de la muestra eran jugadoras profesionales situadas entre el ranking 40 y 60 WTA. Previamente ambas jugadoras realizaron un calentamiento específico para el servicio. Fueron filmadas con cámaras de alta velocidad a 125 Hz sincronizadas entre sí. Su ubicación varió debido a que una jugadora era zurda y la otra diestra. El sistema de calibración del espacio fue un cubo de 2 metros de lado también para definir los tres ejes x, y, z. (Figura 1) Se filmaron 15 servicios planos efectuados, sobre una zona diana dentro del cuadro de saque, por dos jugadoras de alto nivel, entre 40-60 ranking WTA (Figura 2). Todas las secuencias fueron digitalizadas manualmente y se aplicó el algoritmo DLT para la obtención de las coordenadas 3D.

1 obtención de las coordenadas

2 coordenadas 3D

Figuras 1 y 2: Sistema de calibración y localización de las cámaras y zona diana

El modelo mecánico está basado en el modelo de Clauser (1969) y adaptado por Zatsiorsky et al. (1990). Es un modelo de 28 puntos (Figura 3). Todos los segmentos se definen mediante barras salvo 5 sólido-rígidos, (pelvis,tórax, brazos y raqueta). Los parámetros inerciales corporales fueron tomados de De Leva (1996). Los datos fueron filtrados con funciones splines de quinto orden (Woltring, 1985). Se obtuvo el error medio de la digitalización manual mediante la obtención de las coordenadas 3D de una secuencia formada por 30 series de 3 fotogramas no-seguidos. Dicho error fue de 0,016 m. Similar a Fleisig et al. (2003) que registró un error de 0,014 m. Figura 3 Modelo mecánico de 28 puntos.

Figura 3: Modelo mecánico de 28 puntos.

Resultados y discusión

En una primera valoración cualitativa se observó como ambas jugadoras utilizaban técnicas diferentes tanto en el “juego de pies” como en el “péndulo” en sus ejecuciones. La jugadora GL utilizaba una técnica de “pies juntos” y un “péndulo completo”, mientras que la jugadora VR mantenía los pies separados durante todo el servicio y utilizaba un “péndulo recortado”. La muestra final fueron 14 servicios planos de GL y 12 de VR. Todos ellos aterrizaron en la zona diana señalada. Se midieron las velocidades de salida de la pelota en el instante posterior al impacto. Ésta fue de 38.1 m/s de media, (150.9 km/h), en la jugadora GL y 41.9 m/s de media (137.2 km/h) en VR. Este resultado tiene coherencia con Fleisig et al. (2003) y Elliott et al. (2003), que registraron una velocidad media 149.3 km/h en los tres mejores servicios de 12 jugadoras durante los Juegos Olímpicos de Sydney 2000. Las velocidades angulares sobre el eje z encontradas se muestran en la tabla 1. La jugadora GL mostró sus velocidades angulares con signo negativo debido a que es zurda. Las cantidades de esta jugadora fueron similares a Fleisig et al., (2003) en dicho estudio la rotación del tórax fue de 440 º/s ± 90º, la de la pelvis 870 º/s ± 120º y la rotación interna del brazo 1370º/s ± 730º. Cabe destacar que debido a la técnica utilizada, VR requería durante todo su servicio de una menor rotación sobre el eje z, demandando una mayor rotación (flexo-extensión) sobre el eje x. Los registros de las velocidades angulares mostraron una mayor variabilidad cuanto más cerca se situaron del segmento distal del impacto, la raqueta. VR alcanzó una mayor velocidad de rotación interna del brazo. En los servicios con “péndulo recortado”, pese a que se logran mayores velocidades angulares de rotación en el brazo, Elliot et al. (2003), demostraron que las cargas que sufre la articulación del hombro en esta técnica son superiores a las recomendables y podrían ser causa de lesión por sobrecarga en dicha articulación.

Tabla 1: Velocidades angulares de las jugadoras GL y VR en º/s. (GL es – siendo zurda).

Tabla 1 Velocidades angulares de las jugadoras



Los instantes de máxima velocidades angulares se muestran en la tabla 2. Estos registros indican la secuencia en el tiempo de los eventos indicados. En estudios previos de De Subijana y Navarro (2005 y 2006), estas jugadoras mostraron una secuencia proximal distal en la energía cinética de los diferentes segmentos corporales. Así el máximo de energía cinética del miembro inferior precedía al tronco, éste a su vez al brazo, al antebrazo hasta llegar a la mano-raqueta que reflejaba un pico máximo justo antes del impacto. En las velocidades angulares sobre el eje z de ambas jugadoras se observó como participó primero el tórax, antes que la pelvis, y por último el brazo. Estos tiempos en el estudio de Fleisig et al. (2003), fueron para la rotación del tórax 0,075 ± 0,018 s., la rotación de la pelvis 0,048 ± 0,028 s. y la rotación interna del brazo 0,010 ± 0,018 s. Debido a la variabilidad estos eventos podrían llevar a una secuencia diferente, en ambas jugadoras, tal y como ocurría en Fleisig et al. (2003).

Tabla 2: Instantes de máximas Velocidades Angulares en s., siendo 0 el tiempo del impacto.

Tabla 2 Instantes de máximas Velocidades Angulares



Este hecho indicó que las velocidades angulares podrían ser una variable meramente descriptiva al ser registradas sobre un solo eje, y no se podrían considerar como una cadena cinética estable, dado que su orden puede ser alterado con cierta facilidad.

Conclusión

Este estudio muestra la diferencia que existe en la valoración técnica, cuando se sigue un parámetro de rotación sobre un eje exclusivamente, como es la velocidad angular, o un parámetro sobre los tres ejes como es la energía cinética. Cada jugadora mostró valores acordes con la técnica empleada para el golpeo del servicio. Siendo la jugadora GL aquella que presentó una mayor similitud con los estudios previos. Esta jugadora mostraba una mayor naturalidad en el gesto técnico y con ello un mayor empleo de los giros de los segmentos estudiados sobre el eje z, el eje longitudinal. La jugadora VR alcanzó velocidades angulares en el brazo superiores a dichos estudios. Este hecho no se asoció a unas mayores aceleraciones previas, sino a la potencia de dicha jugadora. El estudio de la evolución de energía cinética en los diferentes segmentos, permite valorar las transferencias existentes y su relación con el rendimiento de la jugadora, dado que se repite la secuencia de eventos de forma estable. En cambio, la velocidad angular debe considerarse como un parámetro descriptivo, ya que al no mostrar una cadena de eventos estable, no permite un análisis por fases del golpeo, y con ello un estudio intra e intersujeto. A la hora de valorar a jugadores de alto nivel es conveniente el tener en cuenta sus características propias de golpeo y no una descripción genérica del gesto técnico.

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