Performance changes during elite soccer matchesthe effect of substitutions

Resumen

INTRODUCCIÓN GENERAL En el ámbito de las ciencias del deporte, el análisis del rendimiento hace referencia a la observación y análisis sistemático del rendimiento deportivo real de un individuo o un equipo (O'Donoghue, 2009), con el objetivo fundamental de optimizar el proceso de entrenamiento y los resultados en la competición (McGarry, 2009). En este contexto, los analistas y entrenadores deportivos utilizan generalmente indicadores de rendimiento, es decir, variables relacionadas con un rendimiento o resultado exitoso en un determinado deporte (Hughes y Bartlett, 2002). No obstante, debe tenerse en cuenta que el rendimiento en el fútbol puede depender de múltiples factores técnicos, tácticos, físicos, fisiológicos o mentales (Stølen et al., 2005). La literatura científica en el fútbol ha analizado ampliamente las demandas físicas de la competición (Carling et al., 2008; Castellano et al., 2014; Sarmento et al., 2014). De esta forma, se ha señalado que los esfuerzos realizados por los jugadores a alta intensidad y esprintando son generalmente las acciones físicas más determinantes del rendimiento (Faude et al., 2012; Yang et al., 2018). Del mismo modo, con respecto al rendimiento técnico, diversos estudios han demostrado que indicadores como los lanzamientos totales, los lanzamientos a portería, el porcentaje de posesión de balón o los pases con éxito se encuentran relacionados con el éxito y los resultados positivos en los partidos (Castellano et al., 2012; Harrop & Nevill, 2014; Lago-Peñas et al., 2010; Lago-Peñas et al., 2011; Lepschy et al., 2020; Liu et al., 2016; Liu et al., 2015; Moura et al., 2014). Asimismo, el análisis de las relaciones espacio-temporales entre los jugadores durante los partidos se ha convertido también en los últimos años en uno de los indicadores clave de rendimiento en el fútbol y juega un papel relevante en la comprensión del comportamiento táctico de los equipos durante la competición (Low et al., 2019; Memmert et al., 2017; Memmert y Raabe, 2018; Rein y Memmert, 2016; Sarmento et al., 2018). Además de la identificación de indicadores de rendimiento, otra línea de investigación relevante en este contexto es el análisis de los cambios en el rendimiento durante los partidos de fútbol y la posible influencia de la fatiga física aguda (Carling et al., 2008; Sarmento et al., 2014; Sarmento et al., 2018). A este respecto, varios estudios han demostrado que el rendimiento físico de los jugadores disminuye entre la primera y la segunda mitad de los partidos de fútbol, sobre todo en lo referente a la distancia recorrida a alta intensidad (Carling & Dupont, 2011; Di Salvo et al., 2009; Mohr et al., 2003; Rampinini et al., 2009). Además, este decremento de la capacidad física de los jugadores parece estar relacionado también con la disminución en el número de acciones técnicas con balón (Rampinini et al., 2009; Russell et al., 2013), así como a nivel táctico, con la menor dispersión de los equipos en la segunda mitad de los partidos (Clemente et al., 2013; Coutinho et al., 2018; Moura et al., 2013). Estos cambios en el rendimiento pueden atribuirse al desarrollo de fatiga física (Bangsbo et al., 2007; Mohr et al., 2005; Reilly et al., 2008) o mental (Smith et al., 2018), aunque también debe considerarse la utilización de estrategias de dosificación por parte de los jugadores o la influencia de factores contextuales (Bradley & Noakes, 2013; Drust et al., 2007; Paul et al., 2015; Waldron & Highton, 2014). Más concretamente, en cuanto a los factores contextuales, varios estudios se han centrado recientemente en el análisis del tiempo efectivo de juego y su relación con los cambios en el rendimiento durante los partidos (Carling & Dupont, 2011; Castellano et al., 2011; Lago-Peñas et al., 2012; Linke et al., 2018). De esta forma, se ha demostrado que el porcentaje de tiempo efectivo disminuye hacia el final de los partidos debido a un aumento en la duración de las interrupciones del juego (Carling & Dupont, 2011; Linke et al., 2018; Morgulev & Galily, 2019). Por consiguiente, este hecho podría influir en los cambios en el rendimiento de la primera a la segunda mitad de los partidos mostrados en estudios previos, sobreestimando los efectos de la fatiga sobre el rendimiento físico (Lago-Peñas et al., 2012; Linke et al., 2018). Por otro lado, el análisis de las sustituciones es un tópico de investigación emergente en el fútbol de alto rendimiento (Hills et al., 2018). De acuerdo con la literatura científica actual, la realización de sustituciones hacia el final de los partidos puede suponer una estrategia eficaz para contrarrestar los efectos de la fatiga en todo el equipo (Bradley et al., 2014; Bradley & Noakes, 2013; Carling et al., 2008; Reilly et al., 2008). A este respecto, la mayoría de los estudios de investigación se han centrado en el análisis del rendimiento físico (Bradley et al., 2014; Bradley & Noakes, 2013; Carling et al., 2010; Liu et al., 2020; Mohr et al., 2003; Padrón-Cabo et al., 2018), mostrando que los jugadores sustitutos recorren mayores distancias por minuto que los jugadores reemplazados o los que juegan el partido completo. En cuanto al rendimiento técnico, solamente Bradley et al. (2014) analizaron el porcentaje de pases con éxito en jugadores de la Premier League inglesa, mostrando diferencias no significativas entre los jugadores sustitutos y los que completaban todo el partido o eran reemplazados. Sin embargo, diversos estudios han coincidido en señalar que la razón principal para la realización de sustituciones durante un partido es modificar el comportamiento táctico de los equipos (Bradley et al., 2014; Del Corral et al., 2008; Gomez et al., 2016; Hirotsu & Wright, 2002; Reilly et al., 2008; Rey et al., 2015). Desde esta perspectiva táctica, las sustituciones en el fútbol se han clasificado comúnmente como neutrales, defensivas u ofensivas según el rol posicional de los jugadores involucrados (Del Corral et al., 2008; Gomez et al., 2016; Rey et al., 2015). No obstante, la literatura científica actual es escasa con respecto al análisis del impacto de las sustituciones sobre indicadores del comportamiento táctico colectivo (Hills et al., 2018; Hills et al., 2020). De este modo, teniendo en cuenta la información mencionada con anterioridad, las sustituciones de jugadores pueden ser una estrategia eficaz para contrarrestar los efectos de la fatiga hacia el final de los partidos. Sin embargo, para determinar las posiciones de juego más afectadas por esta fatiga, parece necesario analizar el rendimiento físico de los jugadores considerando la influencia del tiempo efectivo de juego. Además, también parece necesaria más información sobre el efecto de las sustituciones en el rendimiento técnico y táctico. Por consiguiente, el propósito general de esta tesis fue analizar los cambios en el rendimiento durante los partidos de fútbol de élite teniendo en cuenta el efecto de las sustituciones. Para ello, se proponen tres objetivos específicos, correspondientes a cada uno de los tres estudios empíricos que conforman la tesis: 1) analizar la disminución en el rendimiento de carrera en la segunda mitad de los partidos cuando se considera el tiempo efectivo y las posiciones de juego; 2) analizar el rendimiento físico y técnico de los jugadores sustitutos con respecto a los que completan todo el partido o son reemplazados y examinar el rendimiento de los jugadores sustitutos en función de su posición de juego; y 3) analizar el efecto de los diferentes tipos de sustitución sobre el comportamiento táctico de los equipos de fútbol profesionales. TRABAJO EMPÍRICO Estudio 1 – Los jugadores de fútbol de élite no cubren menos distancia en la segunda mitad de los partidos cuando se consideran interrupciones del juego. Este estudio tuvo como objetivo analizar las diferencias cuantitativas en las demandas físicas de los jugadores masculinos de fútbol de élite entre la primera y la segunda mitad de los partidos oficiales, teniendo en cuenta el tiempo efectivo de juego (la duración del juego después de restar las interrupciones del mismo) y las posiciones de juego. Para ello, se analizaron un total de 4,249 observaciones de partidos individuales pertenecientes a 412 jugadores de campo que competían en la liga española de primera división (LaLiga) durante la temporada 2018-2019. De acuerdo con Di Salvo et al. (2007), los jugadores se clasificaron en 5 posiciones de juego: defensas centrales, defensas laterales, mediocentros, extremos y delanteros. El rendimiento en los partidos se registró mediante un sistema de seguimiento óptico computarizado multi-cámara TRACAB (ChryronHego VID, Nueva York, NY), gestionado desde la aplicación Mediacoach (LaLiga, Madrid, España). Las variables de carrera registradas fueron la distancia total recorrida y a diferentes umbrales de velocidad: carrera a baja velocidad (0–14 km·h–1), carrera a velocidad media (14,1–21 km·h–1), carrera a alta velocidad (21,1–24 km·h–1) y esprintando (>24 km·h–1). Todas estas variables se calcularon tanto para el tiempo de juego total como para el tiempo efectivo y se normalizaron a metros recorridos por unidad de tiempo (m·min–1). Los resultados principales de este estudio mostraron que cuando se considera el tiempo efectivo de juego no existen diferencias significativas en la distancia recorrida por los jugadores a alta velocidad (5,5 ± 2,4 frente a 5,5 ± 2,4 m·min–1) y esprintando (5,3 ± 3,3 frente a 5,4 ± 3,3 m·min–1) entre la primera y la segunda mitad de los partidos, a diferencia de lo observado cuando se consideró el tiempo total de juego. Sin embargo, estas diferencias en el rendimiento entre la primera y la segunda mitad dependieron de la posición de los jugadores. Mientras que los defensores laterales y extremos mantuvieron la distancia recorrida a alta velocidad y esprintando durante la segunda mitad, los defensores centrales y centrocampistas aumentaron significativamente (p<0.001) la distancia recorrida a sprint durante el segundo período de los partidos. Por el contrario, los delanteros no pudieron mantener su distancia a alta velocidad (6.2 ± 2.3 vs. 5.9 ± 3.3 m·min–1) y esprintando (7.0 ± 3.5 vs. 6.5 ± 3.4 m·min–1) durante la segunda mitad. Estos hallazgos demostraron que el tiempo total de juego podría sobrestimar las disminuciones del rendimiento inducidas por la fatiga. Por lo tanto, el tiempo efectivo y la posición de juego deben tenerse en cuenta al interpretar el rendimiento físico de los jugadores de fútbol profesionales. Estudio 2 – Análisis del rendimiento físico y técnico de los jugadores sustitutos en el fútbol profesional. El objetivo de este estudio fue analizar el rendimiento físico y técnico de los jugadores sustitutos con respecto a aquellos que completaban todo el partido o eran reemplazados y también examinar el rendimiento de los sustitutos en diferentes posiciones de juego. La muestra estuvo compuesta por un total de 6,631 observaciones de partidos de 431 futbolistas profesionales que competían en la Bundesliga alemana durante la temporada 2018-2019. Estas observaciones se dividieron en tres grupos: partido completo (n = 3,807), reemplazados (n = 1,412) y sustitutos (n = 1,412). El rendimiento de los tres grupos se analizó independientemente de la posición de juego y por separado para cada posición (defensas centrales, defensas laterales, mediocentros, extremos y delanteros). Como variables dependientes se tuvieron en cuenta la distancia total recorrida por los jugadores, el número de carreras rápidas, el número de esprines, el porcentaje de posesión, la precisión en el pase y el número de contactos con el balón, pases, disparos y acciones defensivas (entradas, interceptaciones y despejes). Con respecto a los resultados, los jugadores sustitutos mostraron mayor distancia total recorrida, número de carreras rápidas y esprines en relación con su tiempo de juego que los reemplazados y aquellos que completaban todo el partido. Las diferencias en el rendimiento técnico entre los grupos variaron en función de la posición de juego. Los sustitutos en la posición de defensa central mostraron menos posesión, toques y pases, pero un mayor número de acciones defensivas que los jugadores reemplazados y los que completaban todo el partido. Por el contrario, los jugadores sustitutos en las posiciones de centrocampista, extremo y delantero mostraron más posesión, toques y tiros que los jugadores reemplazados y los que completaban todo el partido. Estudio 3 – El efecto de las sustituciones en el comportamiento táctico del equipo en el fútbol profesional. En este estudio se investigó el efecto de las sustituciones de jugadores sobre el comportamiento táctico en el fútbol de alto rendimiento utilizando datos de posición. Para ello, la muestra consistió en 659 sustituciones de 234 partidos jugados en la Bundesliga alemana durante la temporada 2016-2017. Estas sustituciones se clasificaron como neutrales (n = 485), defensivas (n = 45) u ofensivas (n = 129) según los roles posicionales de los jugadores involucrados en cada sustitución. El comportamiento táctico de los equipos antes y después de cada sustitución se analizó teniendo en cuenta como variables dependientes la posición longitudinal del centroide del equipo, la distancia entre centroides de los equipos, la longitud y la amplitud del equipo, la relación entre la longitud y la amplitud de los equipos (LpW), el índice de estiramiento y el control del espacio para todo el campo y para cada tercio del mismo (defensivo, medio y ofensivo). Los resultados de este tercer estudio evidenciaron diferencias en el efecto de las sustituciones neutrales, defensivas y ofensivas. El índice de estiramiento de los equipos fue significativamente más bajo después de las sustituciones defensivas. La relación LpW aumentó con la realización de sustituciones neutrales y ofensivas, mientras que la distancia entre centroides de los equipos disminuyó. La posición del centroide de los equipos, el control del espacio en el tercio medio y en el tercio ofensivo también fueron mayores tras la realización de sustituciones ofensivas. Estos hallazgos demostraron que las sustituciones de jugadores efectivamente modifican el comportamiento táctico de los equipos. DISCUSIÓN GENERAL Conclusiones Teniendo en cuenta los hallazgos del Estudio 1, los futbolistas de élite no reducen su rendimiento físico en la segunda mitad de los partidos cuando se considera el tiempo efectivo de juego. Sin embargo, las variaciones en el rendimiento entre la primera y la segunda mitad dependen de la posición de juego. De este modo, al considerar el tiempo efectivo de juego, los delanteros parecen ser la única posición que reduce su rendimiento físico durante la segunda mitad de los partidos. El Estudio 2 evidenció que los jugadores sustitutos pueden mejorar el rendimiento físico de los jugadores que completan todo el partido o son reemplazados, así como el rendimiento en algunas variables técnicas en función de la posición de juego. De forma más concreta, los jugadores sustitutos en la posición de defensa central mostraron un mayor número de acciones defensivas, mientras que los centrocampistas, extremos y delanteros sustitutos mostraron más posesión, toques y tiros que los jugadores reemplazados o de partido completo. Finalmente, en el Estudio 3 se demostró que las sustituciones de jugadores pueden modificar efectivamente el comportamiento táctico de los equipos, con diferentes efectos en función del tipo de sustitución. La realización de sustituciones ofensivas puede provocar una mayor presión defensiva y crear más oportunidades de gol debido a un mayor control del espacio en el tercio ofensivo, pero asumiendo un mayor riesgo durante la fase defensiva debido a una mayor dispersión del equipo. Por el contrario, las sustituciones defensivas pueden mejorar la efectividad defensiva a través una mayor compacidad del equipo. Aplicaciones prácticas Durante los partidos oficiales de fútbol, los entrenadores tienen un número limitado de sustituciones y, por lo tanto, la gestión eficiente de este recurso parece ser relevante (Rey et al., 2015). La literatura científica previa destacó el uso de las sustituciones como una estrategia eficaz para contrarrestar los efectos de la fatiga en el rendimiento físico (Bradley et al., 2014; Bradley & Noakes, 2013; Carling et al., 2008; Reilly et al., 2008). Sin embargo, los hallazgos del Estudio 1 sugieren que solamente los delanteros reducen su rendimiento físico durante la segunda mitad de los partidos cuando se considera el tiempo efectivo de juego. En consecuencia, reemplazar los jugadores en la posición de delantero en el momento óptimo parece la estrategia más adecuada para mantener el rendimiento físico del equipo durante las segundas mitades. Los resultados obtenidos en el Estudio 2 enfatizan la importancia de los jugadores sustitutos desde un punto de vista técnico y su posible contribución al éxito del equipo. La introducción de defensas centrales podría ser una buena estrategia cuando un equipo se encuentra por delante en el marcador, debido a su mayor rendimiento defensivo. Por el contrario, la introducción de centrocampistas, extremos o delanteros parece ser una estrategia efectiva para incrementar el rendimiento físico y técnico en estas posiciones de juego. Desde una perspectiva táctica, los hallazgos del Estudio 3 mostraron que la realización de sustituciones ofensivas puede suponer una estrategia eficaz para revertir marcadores adversos, teniendo en cuenta sus efectos sobre el comportamiento táctico de los equipos. Por el contrario, cuando un equipo tiene un marcador favorable, hacer una sustitución defensiva puede ser útil para aumentar el éxito defensivo. Limitaciones Como principales limitaciones de esta tesis, debe tenerse en cuenta que estos hallazgos podrían no ser aplicables a otras ligas o competiciones debido a las diferencias en el rendimiento que pueden existir entre ellas (Dellal et al., 2011; Fernandez-Navarro et al., 2016; Yi et al., 2019). Además, en el Estudio 1 solamente se analizaron los datos de los jugadores que completaban todo el partido, por lo que es posible que algunos jugadores fuesen reemplazados debido a la disminución de su rendimiento físico durante la segunda mitad de los partidos. En el Estudio 2 no se consideró la posible influencia de variables contextuales como la ubicación del partido, la calidad de la oposición o el estado del marcador sobre el rendimiento de los jugadores. Finalmente, como principal limitación del Estudio 3 debe tenerse en cuenta que los criterios de clasificación utilizados para determinar el tipo de sustitución pueden no reflejar las intenciones ofensivas o defensivas reales de los entrenadores. Futuras líneas de investigación Con base en los hallazgos y limitaciones de la tesis actual, en futuras investigaciones sería interesante analizar la relación entre las disminuciones en el rendimiento de carrera y la condición física de los jugadores, así como la posible influencia de la edad sobre las variaciones en el rendimiento a lo largo de los partidos. En cuanto al análisis del rendimiento de los jugadores sustitutos, podría ser relevante considerar en futuros estudios la influencia de las variables contextuales y el tiempo efectivo de juego. A nivel táctico, los estudios futuros deberían considerar una clasificación más compleja de las sustituciones, así como las razones de los entrenadores para realizar cada sustitución. Por último, otra posible línea de investigación podría ser analizar el efecto de las sustituciones en el fútbol femenino.