Tres países, climas y altitudes diferentes: desafíos físicos en el fútbol
CIENCIAS DE LA SALUD / DEPORTES.
Los futbolistas enfrentan cambios de altitud y presión atmosférica que influyen en el comportamiento del balón y el rendimiento del cuerpo humano.
La competencia de fútbol más grande en 2026 se juega por primera vez en tres países: México, Estados Unidos y Canadá. Un acontecimiento histórico por la extensión geográfica donde se lleva a cabo la competición: 16 sedes, 2 en Canadá, Vancouver al suroeste y Toronto al sureste (más de 4 mil kilómetros de distancia entre ellas); 3 en México, Monterrey, Guadalajara y Ciudad de México; y 11 ciudades en los Estados Unidos, distribuidas por todo el país.
Te contamos cómo las diferencias de altitud y presión atmosférica tienen influencia en el desempeño de las jugadas, según las leyes de la física.
Cambios de respiración y movilidad del balón.
La atmósfera es una capa de gases que rodea la Tierra con una altura de unos 500 km, aunque su mayor densidad se concentra en los primeros 20 km. “La presión atmosférica es, esencialmente, el peso de esta capa de aire; entre más cerca se esté del nivel del mar, existe una mayor concentración y peso del aire, explica el doctor Miguel García Guerrero, divulgador especializado en la relación entre la ciencia y el deporte.
Al subir a ciudades de gran altitud, como la Ciudad de México, la presión atmosférica disminuye aproximadamente un 27% respecto a lo normal. Esto hace que el aire sea "más delgado", lo cual altera tanto la física del juego como el rendimiento de los atletas.
La fisiología de los jugadores se está enfrentando a los cambios de altura: Vancouver o Nueva York a nivel del mar; Guadalajara a 1,556 metros sobre el nivel del mar (altitud moderada) o la Ciudad de México con 2,240 metros sobre el nivel del mar (altitud elevada), lo cual tiene impactos en su adaptación para respirar y correr.
Los futbolistas acostumbrados a otras alturas serán los que más sufran los cambios en sedes como Ciudad de México, por la menor disponibilidad de oxígeno.
Miguel García, encargado de divulgación en el Museo de Ciencias de la Universidad Autónoma de Zacatecas, considera que en deportes de resistencia como el fútbol, los jugadores dependen de fibras de contracción lenta que requieren un flujo constante de oxígeno. En ciudades altas, la menor disponibilidad de oxígeno genera hipoxia arterial, reduciendo la capacidad de realizar sprints consecutivos y aumentando la fatiga prematura o sensación de ahogo.
Los sprints son carreras de máxima velocidad durante periodos breves, seguidos de descansos. Aunque, la altitud favorece las carreras cortas de quienes sepan aprovecharlo (o de quienes estén acostumbrados a jugar a la altitud de CDMX). Al haber menos aire con el cual chocar, los jugadores pueden alcanzar velocidades máximas superiores en sprints de 20 a 30 metros, aunque su recuperación posterior sea más lenta debido a la falta de oxígeno.
La presión atmosférica también influye en cómo se mueve el balón en el aire, por lo que los jugadores tienen que recalcular sus tiros y los porteros deben estar atentos a esos cambios.
“Debido a que el aire es menos denso, hay menos moléculas con las cuales chocar al avanzar, lo que reduce la fuerza de resistencia”. Esto provoca que un balón pateado, con la misma potencia, viaje más rápido y llegue a la portería con mayor fuerza de impacto en CDMX, por ejemplo, que a nivel del mar como Miami, donde el balón encuentra una mayor resistencia y tiene un roce aerodinámico que no permite los cañonazos que es posible ver en el Estadio Azteca, por ejemplo".
Además, advierte que en las sedes mexicanas el famoso “chanfle”es notoriamente menor. “Para que un balón realice este efecto chanfle (curva o Efecto Magnus en física), se requiere de una presión atmosférica suficiente que genere una diferencia de presión mientras el balón gira. En mayor altitud, al haber menos presión, la fuerza resultante que hace curvar al esférico es menor y su trayectoria se vuelve casi recta”.
Miguel cita la famosa frase de los jugadores en zonas muy altas: "aquí la pelota no dobla casi nada”, cuando los futbolistas se refieren a jugar en La Paz, Bolivia, 1,400 metros más alta que la CDMX.
Adaptación y entrenamiento.
La disparidad entre las sedes obliga a los equipos a un proceso de recalibración técnica, asegura Miguel García Guerrero, quien también es Director Ejecutivo de la Red de Popularización de la Ciencia y la Tecnología en América Latina y el Caribe (RedPOP).
“Los jugadores tienen "calibrado" en su cerebro cuánta fuerza aplicar según la distancia. Al cambiar drásticamente de altitud entre partidos, deben reentrenar su percepción neuromuscular mediante campamentos de altura y sesiones intensivas de tiro”.
Los campamentos de altura, que se realizan con al menos un par de semanas antes del torneo, permiten que el cuerpo se aclimate a la falta de oxígeno y que el cerebro de los jugadores "recalibre" la fuerza y el ángulo necesarios para realizar pases y tiros donde la física del balón cambia significativamente.
Esto es fundamental, debido a que los seres humanos funcionamos con memoria procedimental. “Cuando empezamos a hacer un movimiento necesitamos concentrar toda nuestra atención para lograr ejecutarlo correctamente. Conforme el cuerpo se acostumbra a repetir movimientos, se van creando ciertas rutas de señales en el sistema nervioso y se puede repetir de manera automática. Eso podría generar más confianza en quien entrena o compite”.
Considera que a México le conviene la localía, jugar en el Estadio Azteca, donde nuestros jugadores ya están acostumbrados a la ventaja física de su "memoria muscular" ante la altitud. Por ejemplo, las selecciones de Uruguay y Portugal tuvieron entrenamiento previo al Mundial en el Caribe Mexicano. La zona fue designada por la FIFA para albergar a estas selecciones por su conectividad y clima.
Los efectos de la tecnología del balón.
La física del movimiento también depende del diseño del esférico. En este mundial el balón oficial Trionda, presenta cambios que se espera compensen los desafíos geográficos y de la física, según explica el doctor Miguel García.
“Espero que la marca haya aprendido de errores históricos, como el del balón "Jabulani" utilizado en Sudáfrica, el cual fue muy criticado por su falta de estabilidad y comportamiento impredecible, debido a la escasez de hendiduras y protuberancias en su superficie”.
Los balones actuales incorporan texturas y relieves y cuentan con tecnología de termofusión en la que los paneles no son planos. A diferencia de los 20 paneles de modelos anteriores, el Trionda reduce las costuras y lo deja en 4 paneles.
Según explica la FIFA en su sitio web, las hendiduras en el diseño del esférico son clave para gestionar el flujo de aire, ayudando a que mantenga su estabilidad aerodinámica y hacer que la trayectoria sea predecible al golpearlo.
Además, esta vez el balón incluye un sensor interno (acelerómetro y giroscopio) capaz de rastrear su posición 500 veces por segundo. “Para evitar que este chip altere el vuelo, los diseñadores deben compensar ese peso para que la distribución de masa sea homogénea, similar al balanceo de las llantas de un auto, evitando vibraciones extrañas en el aire”, explica el doctor Miguel.
Este chip interno permite obtener información sobre la velocidad del balón, trayectorias y otros datos que ayudarían a comprobar si en CDMX los cañonazos y los chanfles cambian por la presión atmosférica, en comparación con otras sedes.
El fútbol también está en Universum, Museo de las Ciencias.
A raíz de que Miguel García publicó el libro En sus marcas Listo Ciencia en 2019, fue invitado a colaborar en la exposición "La ciencia está en la cancha", en Universum, Museo de las Ciencias de la UNAM, en la Ciudad de México, que estará abierta al público hasta el 4 de octubre.
“La exposición aborda el fútbol desde muchos ángulos, analizando el juego desde la perspectiva de la persona en la cancha, el aficionado y otros elementos, logrando que los visitantes no vuelvan a ver el fútbol igual”.
Los visitantes pueden realizar actividades como comparar su propia velocidad de carrera con la de los grandes deportistas, o explorar los ángulos y la transferencia de momento (los movimientos del cuerpo para iniciar el impulso) al patear o lanzar un balón.
La exposición “muestra la fundamentación científica de las trayectorias, especialmente cómo se realiza un tiro con chanfle”, el cual considera la parte más fascinante de la ciencia del fútbol.
Al finalizar nuestra conversación, el divulgador de la ciencia nos recuerda una idea del psicólogo Paul Bloom en su libro Cómo funciona el placer: “Entre más sabemos acerca de algo, más lo disfrutamos”. En ese sentido, dice, la exposición "La ciencia está en la cancha" es una oportunidad de encontrar elementos para disfrutar el fútbol a nuevos niveles en el marco del Mundial."
Por: Liliana Morán Rodríguez.
Sitio Fuente: Ciencia UNAM