La variabilidad de movimiento en el entrenamiento de fuerza en los deportes de equipo / Movement variability in resistance training in team sports

Abstract

El entrenamiento de la fuerza en los deportes de equipo ha ido evolucionando en las últimas décadas hacia un enfoque más integrador, adaptándose a sus características propias y distanciándose de los entrenamientos más tradicionales derivados de los deportes individuales. Julio Tous (Seirul·lo, 2017, Capítulo Tous Fajardo, Julio) propone un cambio de paradigma basando el entrenamiento de fuerza en el movimiento humano, así serán los movimientos los que actuarán como eje vertebrador de las propuestas de ejercicios de fuerza y no los grupos musculares, que serán los meros ejecutores. Una de las metodologías que nos permiten ajustarnos a este cambio de paradigma es el entrenamiento estructurado a través de sus diferentes niveles de aproximación deportiva. Seirul·lo (Seirul-lo, 1993b) estableció cuatro niveles de especificidad que iban de general a competitivo; posteriormente, Moras (1994) estableció seis niveles de aproximación deportiva que iban del 0 al 5 y sus diferentes agrupaciones. Uno de los grandes retos pendientes de abordar y aportar evidencia científica era mediante qué sensores y a través de qué tipo de análisis se debían monitorizar estos niveles de aproximación deportiva, especialmente en ese cambio de ejercicios con una predominancia condicional a otros con predominancia coordinativa. Desde una perspectiva de evaluación, las oscilaciones del movimiento humano se pueden evaluar como cualquier otra serie temporal (Couceiro et al., 2014). Sin embargo, las series temporales fruto de señales fisiológicas presentan fluctuaciones no lineales y, como consecuencia, realizar un análisis estadístico mediante técnicas lineales nos dará como resultado una información parcial del movimiento humano (Orellana & Torres, 2010). Por lo tanto, el uso de herramientas no lineales como la entropía puede ser una buena alternativa para explorar la naturaleza del movimiento humano y su relación con el desarrollo coordinativo (Preatoni et al., 2013), reflejando cambios en la variabilidad de movimiento durante la ejecución de las tareas y a lo largo del tiempo. Así, el objetivo de esta tesis fue analizar el rol de la variabilidad de movimiento medida a través de la entropía en tareas de fuerza con diferentes niveles de aproximación deportiva.

Primero se hizo una prueba piloto con el objetivo de comprobar si los acelerómetros de dos sensores con frecuencias de muestreo de 100 y 1000Hz eran válidos para evaluar tareas de fuerza de corta duración seleccionados en los estudios de esta tesis. Se observaron que había diferencias tanto en los valores de aceleración media como de entropía en base a la frecuencia de muestreo, con valores de entropía significativamente superiores al registrar a 100 Hz, donde claramente se observaba que había una pérdida de puntos temporales los cuales hacían que la señal fuera menos previsible (Figura 11). En conclusión, dadas las características temporales de las tareas de fuerza en los deportes de equipo, 1000 Hz es una frecuencia adecuada para registrar los ejercicios cortos y explosivos, y por lo tanto fue la frecuencia empleada durante todos los estudios de la tesis.

En el primer estudio se analizó la variabilidad en la aceleración durante una tarea de fuerza realizada con un cono de inercia sin (NOBALL) y con (BALL) el condicionante de coger y pasar un balón de rugby. Cambios en las medias (%; ± 90% CL) de 4.64; ± 3.1 g en la aceleración media y 39.48; ± 36.63 a.u. en la entropía indican un aumento probable y muy probable cuando se introduce el condicionante del balón. La entropía multiescala también mostró una mayor imprevisibilidad de la aceleración bajo la condición del balón, especialmente en escalas de tiempo más altas. Por lo tanto, la aplicación de condicionantes coordinativos en el entrenamiento de fuerza con jugadores de rugby produce una cantidad diferente de variabilidad de movimiento a través de múltiples escalas de tiempo fisiológico.

El segundo estudio tuvo como objetivo identificar las diferencias entre posiciones (forwards vs. backs) en la variabilidad del movimiento en el entrenamiento de placajes acumulados durante los roles de ataque y defensa. Los participantes realizaron cuatro bloques de seis placajes de defensa (es decir, placar a un oponente) y seis de ataque (es decir, ser tacleado por un oponente mientras llevaba una pelota), es decir, 48 placajes totales. Se utilizó la entropía muestral (SampEn) para analizar la variabilidad del movimiento. Se observaron diferencias significativas entre bloques en los backs (bloque 1 frente a 3 y bloque 1 frente a 4 pero no en forwards. La variabilidad del movimiento mostró una reducción progresiva con los placajes acumulados, especialmente en los backs y en el rol defensivo. Los delanteros presentaron valores de variabilidad de movimiento más bajos en todos los bloques, particularmente en el primero, tanto en el rol de ataque como en el defensa.

Por último, el tercer estudio el objetivo fue identificar los cambios en la variabilidad de movimiento y la velocidad de ejecución durante un período de entrenamiento de seis semanas utilizando una tarea de fuerza realizada con un cono inercial sin (NOBALL) y con (BALL) el condicionante de coger y pasar una pelota de rugby, durante un período de seis semanas. SampEn no mostró una disminución significativa para NOBALL (ES -0.64 ± 1.02) y una disminución significativa para BALL (ES -1.71 ± 1.16; p <0.007). Además, la velocidad de ejecución mostró un aumento significativo para NOBALL (ES 1.02 ± 1.05; p <0.047), y un aumento significativo para BALL (ES 1.25 ± 1.08; p <0.025) entre las semanas 1 y 6. El índice de complejidad mostró mayores niveles en la condición de BALL, especialmente en las primeras tres semanas. La velocidad de ejecución y la variabilidad de movimiento se adaptaron a las limitaciones de la tarea después de un período de entrenamiento de cuatro semanas. Las medidas de entropía parecen una técnica de señal de procesamiento de datos prometedora para identificar cuándo se deben cambiar estas tareas de ejercicio en el entrenamiento de fuerza en los deportes de equipo.

En conclusión, analizar la variabilidad de movimiento a través de la entropía tendrá un rol fundamental en el control y programación de tareas de fuerza en los deportes de equipo, especialmente cuando estas tengan una predominancia coordinativa basada en el movimiento deportivo.

Over the last decades, resistance training in team sports has evolved towards a more integrative approach, adapting to its own characteristics and distancing itself from the more traditional training derived from individual sports. Based on human movement, Julio Tous (Seirul·lo Vargas, 2017, Chapter Tous Fajardo, Julio) proposed a paradigm shift in which movements act as the backbone of exercise selection instead of the muscle groups, which in turn become mere executors. Structured training is a resistance training methodology that allows us to adjust to this paradigm shift through different levels of sports approach. Seirul·lo (1993) established four levels of specificity ranging from general to competitive. Subsequently, Moras (2000) developed six levels of sports approach, ranging from zero to five with different groupings.

Analysis of human movement has evolved to allow the assessment of the variability of a measure by targeting the detection of changes in fluctuations and spatiotemporal characteristics of the outcomes. Within the past 20 years, entropy analysis has become relatively popular as a measure of system complexity. Thus, the aim of this thesis was to analyse the role of movement variability measured through entropy in resistance training in team sports with different levels of sports approach.

First, a pilot test was carried out to compare the values of mean acceleration and entropy values in short actions (i.e. collisions) when registered with two devices with different accelerometer sampling frequencies (1000 Hz versus 100 Hz). Differences were observed for mean acceleration and entropy when measured with different sampling frequencies. Therefore, 1000 Hz was selected as the sampling frequency for the rest of the experiments on this thesis.

The first study described the variability in acceleration during a resistance training task, performed in horizontal inertial flywheels without (NOBALL) or with the constraint of catching and throwing a rugby ball (BALL). Mean changes (%; ±90%CL) of 4.64; ±3.1 g for mean acceleration and 39.48; ±36.63 a.u. for sample entropy indicated likely and very likely increase when in BALL condition. Multiscale entropy also showed higher unpredictability of acceleration under the BALL condition, especially at higher time scales. Thus, the application of match specific constraints in resistance training for rugby players elicit different amount of variability of body acceleration across multiple physiological time scales.

The second study aims to identify between-position (forwards vs. backs) differences in movement variability in cumulative tackle events training during both attacking and defensive roles. Participants performed four blocks of six tackling (i.e. tackling an opponent) and six tackled (i.e. being tackled by an opponent while carrying a ball) events (i.e. 48 total tackles) while wearing a micro-technological inertial measurement unit. Sample entropy (SampEn) were used to analyse the movement variability. Significant between-block differences were observed in backs (block 1 vs 3 and block 1 vs 4) but not in forwards. Movement variability shows a progressive reduction with cumulative tackle events, especially in backs and the defensive role. Forwards present lower movement variability values in all blocks, particularly in the first block, both in the attacking and defensive role.

Last, in the third study aims was to identify the changes in movement variability and movement velocity during six weeks training period using a resistance horizontal forward-backward task without (NOBALL) or with (BALL) the constraint of catching and throwing a rugby ball in the forward phase, during a six-week period. SampEn showed no significant decrease for NOBALL (ES -0.64 ± 1.02) and significant decrease for BALL (ES -1.71 ± 1.16; p<0.007) conditions. Additionally, movement velocity showed significant increase for NOBALL (ES 1.02 ± 1.05; p<0.047), and significant increase for BALL (ES 1.25 ± 1.08; p<0.025) between weeks 1 and 6. The complexity index showed higher levels of complexity in BALL condition, specifically in the first three weeks. Movement velocity and complex dynamics were adapted to the constraints of the task after a four-week training period. Entropy measures seem a promising processing signal technique to identify when these exercise tasks should be changed.

In conclusion, analysing the movement variability through entropy will have a fundamental role in the control and programming of resistance training in team sports, especially when they have a coordinative predominance based on sports movement.