Introducción
En la actualidad las modalidades deportivas solicitan del deportista acciones
rápidas y precisas. De hecho se asegura que la velocidad y la fuerza son los
componentes virtuosos encontrados, en grados variables, en casi todos los
movimientos atléticos. En la literatura científica se puede encontrar tantas
definiciones de fuerza como autores, definiciones que no son equiparables al
concepto físico, de ahí que para muchos autores, como Harre2, Bosco3,
Stiff4 y Verkhoshansky5, sea más recomendable utilizar en
el entrenamiento deportivo el término capacidad de fuerza, que puede
sustituirse por fuerza muscular. En literatura más orientada al entrenamiento
deportivo, Bobber6, la define como la
“capacidad neuromuscular de vencer una resistencia externa e interna”,
olvidando este autor que se puede no vencer una resistencia externa y generar
una tensión muscular máxima, como ocurre en la contracción muscular
excéntrica en régimen de trabajo resistente.
Ahora bien, de igual modo que existen tantas definiciones de fuerza, también se
aprecia esa multiplicidad en lo relativo a la diversidad de criterios acerca de
las formas de manifestación de la fuerza, qué tipo de manifestaciones de la
fuerza designar como principales y cuáles como una variante de estas.
Clásicamente se han diferenciado tres manifestaciones o tipos de fuerza: la
fuerza máxima, la fuerza explosiva y la fuerza resistencia.
En nuestro caso vamos a estudiar las características de la fuerza explosiva,
exponiendo la diferencia entre la fuerza rápida y la fuerza explosiva ya que
varios autores la engloban en una sola (Verjoshansky5, Grosser7,
Bosco8, Zatsiorsky9, Román Suárez10).
La fuerza rápida es la que se desarrolla con una alta velocidad (no máxima)
teniendo control sobre ambas fases de la contracción muscular (excéntrica y
concéntrica). Este tipo de fuerza es característico de los deportes cíclicos
en donde los movimientos se deben repetir varias veces en forma consecutiva
(ciclismo, remo, natación, etcétera).
La explosiva, en cambio, intenta desarrollar la mayor cantidad de fuerza en el
menos intervalo de tiempo posible. La diferencia fundamental con la fuerza
rápida es que se aplica en otro tipo de movimiento (acíclicos). Por esto el
entrenamiento de este tipo de fuerza se plantea con ejercicios que son de alta
velocidad de contracción (balísticos) como saltos, golpes, lanzamientos o
ejercicios de sobrecarga derivados del levantamiento de pesas. Generalmente este
tipo de ejercicio se ejecuta con un tiempo de aplicación de la fuerza antes de
los 250 milisegundos (Viitasalo11).
Es preciso comprender que en los ejercicios balísticos no es posible comprender
la velocidad de ejecución. En un entrenamiento de carácter explosivo siempre
se intenta realizar la misma velocidad posible. Los gestos explosivos son
típicos de los movimientos acíclicos donde la culminación del ciclo de
movimiento no da comienzo a otro ciclo de movimiento.
No resulta nada fácil dar una explicación rigurosamente científica de la
fuerza explosiva que pueda satisfacer a todos los que están interesados en el
complejo fenómeno que el músculo esquelético es capaz de desarrollar. No
obstante desde el punto de vista fisiológico, la fuerza explosiva puede ser
identificada y definida en base a los factores y a los elementos que contribuyen
a su manifestación externa. A pesar de que la naturaleza exacta del mecanismo
que gobierna el desarrollo de la fuerza explosiva no esta completamente clara,
parece que la influencia sobre el desarrollo depende de los factores siguientes.
-
Frecuencia
de los impulsos nerviosos que desde el cerebro llegan a los músculos.
-
Números
de fibras musculares a los que le han mandado los mensajes.
-
Influencia
del biofeedback de las células de Rensahw, de los propioceptores (husos
musculares), de los corpúsculos tendinosos de Golgi, de los receptores
articulares.
-
Del
tipo de fibra muscular (Fibra veloz FT, lenta ST, o intermedia FTR).
-
Dimensión
y tensión producida por cada fibra muscular, que dependen respectivamente
de la masa y el peso molecular de la estructura proteica que constituye la
fibra.
-
Condiciones
fisiológica en las que se encuentra la fibra muscular antes del desarrollo
de fuerza explosiva (estado de reposo, actividad), es decir, si el trabajo
concéntrico o positivo viene precedido de un estiramiento activo (trabajo
excéntrico) del musculo o se produce partiendo de las condiciones de
reposo.
-
Estado
de entrenamiento en que se encuentra la fibra muscular, tanto en el aspecto
neuromuscular como en el metabólico.
Es cierto que aplicando diferentes métodos de entrenamiento de fuerza, ya sea
de un modo aislado o de forma combinada, se puede mejorar el rendimiento en
diferentes gestos explosivos: saltos, lanzamiento, etc. (Bosco, 1987). Las
razones por las que se obtienen resultados similares utilizando diferentes vías
de trabajo, radican en la multitud de factores que inciden en la optimización
de los gestos explosivos. Es posible, aplicando diferentes métodos de
entrenamiento, incrementar la máxima fuerza desarrollada, mejorar la frecuencia
de impulso, optimar la sincronización de las unidades motrices implicadas,
aumentar la coordinación intermuscular, influir positivamente sobre la
capacidad de reclutamiento muscular, acrecentar el aprovechamiento de la
energía elástica, etcétera (González Badillo12, García Manso13,
Bosco8).
Cada uno de estos factores mencionados, puede incrementar. Con relación a esto,
no es erróneo pensar que la actuación positiva sobre alguno de estos factores
mejorará la capacidad de los deportistas para realizar gestos explosivos, ya
que, como se ha visto, diferentes mecanismos de adaptación fisiológica
conducen a los mismos resultados externamente medibles.
Muchos han sido los autores que han tratado de vincular diferentes tipos de
entrenamiento de la fuerza explosiva, en el tren inferior preferentemente en
busca de fuerza explosiva o de potencia según sea el caso.
En este trabajo tratamos de dar una definición biomecánica de la fuerza
explosiva, de tal manera que sirva a entrenadores y preparadores físicos
entender mejor este tipo de manifestación de fuerza. Primeramente se debe
conocer que este tipo de fuerza en el tiempo que se manifiesta y a la velocidad
que actúa es una característica de las fibras de contracción rápida
principalmente, en las tiempos menores que los 200 milisegundos las fibras de
contracción lenta no responden eficientemente y si lo hacen no aportan en nada
al movimiento, por tal razón se utilizan métodos de entrenamiento basados en
incremento de fuerza máxima según el principio del tamaño se pueden reclutar
las fibras de contracción rápida si los esfuerzos son mayor del 70% de la
fuerza máxima, y de esta forma lograr que trabajen tales fibras, pero debe
tenerse en cuenta las mas beneficiadas con tal entrenamiento son las fibras de
contracción lenta, y si se supiera que proporción de fibras tuviera el atleta
analizado a lo mejor se pudiera lograr mayor resultado si el atleta fuera de
proporciones de fibras rápidas. Si tuviéramos una buena definición de la
fuerza explosiva entonces pudiéramos enfocar preferentemente el entrenamiento
de dicha manifestación de fuerza, y fuéramos mas eficiente en el entrenamiento
deportivo.
Por tal razón en este trabajo se trata de dar una definición biomecánica de
la fuerza explosiva como resultado del trabajo en saltos polimétricos, tanto a
profundidad, como saltos sin impulso de brazos, con esta definición se pretende
llenar un vació entre las definiciones biomecánicas y los conceptos de fuerza.
Materiales
y métodos
En este estudio participaron 40 atletas elites cubanos de las disciplinas
atletismo, lucha libre y judo, todos del sexo masculino.
Cada sujeto realizo y salto vertical sobre una alfombrilla de contacto la cual
se diseño en la Facultad de Cultura Física de Pinar del Rio por los autores de
dicho trabajo. Los saltos se realizaron desde una posición inicial erecta, o
bien con las rodillas flexionadas a 90º. Durante los saltos efectuados desde la
posición de semisentadilla o “squat” no se permitió realizar
contramovimiento alguno. Este salto es conocido como salto sin contramovimiento
o “Squat Jump” (SJ). En estas condiciones los sujetos mantuvieron sus manos
en las caderas para evitar una posible contribución de los brazos al salto. Se
realizaron tres intentos por cada tipo de salto y se dio tres minutos de
descanso entre cada salto para evitar posibles interferencias debidas al
cansancio.
Donde se recogen no solo tiempo de vuelo, sino también tiempo de reacción y
tiempo de impulso de fuerza, simultáneamente a cada atleta se el situó un
sensor de movimiento, alrededor de su centro de masas, para a través de un
acelerómetro inalámbrico recolectar datos de la variación que experimenta la
velocidad y los tres ejes de coordenadas del movimiento.
A todos los sujetos se le tomaron todas las medidas antropométricas
individuales, necesarias para sustituir en las ecuaciones del movimiento
determinadas anteriormente, para tomar dichas medidas se utilizó un
antropómetro de Martin
Durante los test de salto se midió la actividad electromiográfica superficial
mediante un electromiógrafo (Neuronic 5). Para realizar las mediciones
electromiográficas la piel se afeitó previamente y se limpió frotando
enérgicamente con una gasa impregnada con alcohol. A continuación se aplicaron
los electrodos de superficie (0506 Unilect - P/E) de AG/AgCl (Medical &
Surgical Bio-Adhesives, MSB limited Ransbury, Marborough, England). Los
electrodos fueron colocados siguiendo la dirección de las fibras musculares con
una separación de dos centímetros, y aproximadamente a media distancia entre
el punto motor y el tendón de inserción. Mediante esta técnica se
determinaron diferentes indicadores del patrón de interferencia de los
músculos que participaron en el movimiento. Los cálculos y los gráficos se
realizaron en el Matemática 7.0.
Resultados
En la siguiente investigación se realizó una medición simultanea de cómo
podría variar la velocidad del centro de masas del cuerpo y la generación de
fuerza, antes de los 200 milisegundos, para de esta forma dar una definición de
fuerza explosiva.
Figura
1. Grafica de la dependencia de la aceleración de centro de masas y el
tiempo durante un Squat Jump
En la Figura1 se puede apreciar como varía la aceleración del centro masas del
cuerpo con respecto al tiempo, en la curva se puede apreciar que en la región
de impulso el salto vertical se realizó antes de los 200 milisegundos, que por
definición es el tiempo de respuesta de las fibras de velocidad de contracción
rápida las cuales son las encargada de la manifestación de fuerza explosiva.
Como se aprecia la aceleración va aumentando en el tiempo, por la segunda ley
de Newton existe una dependencia directamente proporcional entre la aceleración
y la fuerza en cada punto de esta curva, entonces el mismo comportamiento que
tiene la aceleración lo va a tener la fuerza, esta es la forma en la cual se
reclutan las fibras musculares que participan en el movimiento antes de 200
milisegundos.
Figura
2. Respuesta electromiográfica del recto femoral durante un Squat Jump
Si se observa la figura 2 donde esta el patrón de electromiografía de
superficie del recto femoral durante un Squat Jump, se puede observar como en
los gestos explosivos antes de los 200 milisegundos la alta sincronización de
las fibras musculares involucradas en el movimiento, lo cual esta en
correspondencia con la curva de velocidad, este experimento corrobora que en los
gestos explosivos las fibras rápidas son las únicas que aportan al movimiento,
ya que las fibras lentas no tienen tiempo para aportar al movimiento, además se
demuestra por los valores del pico de potencial eléctrico, ahora si nos
apoyamos en la ecuación del impulso mecánico:
En correspondencia con el gráfico de la figura1, donde se observa como crece la
aceleración con respecto al tiempo de 0 a 200 milisegundos, el impulso es el
área bajo la curva del gráfico desde 0 a 200 milisegundos que el tiempo donde
trabajan las fibras rápidas las cuales son las responsables de la
manifestación de fuerza explosiva, entonces de acuerdo con todo se puede
definir que la fuerza explosiva es la suma de toda la fuerzas que ejercen las
fibras de contracción rápida para generar impulso ya sea positivo a negativo
de 0 a 200 milisegundos en una curva fuerza tiempo.
Conclusiones
En el presente trabajo se definió la fuerza explosiva desde el punto de vista
biomecánico, la cual es una manifestación de fuerza muy útil en los deportes
que exijan altas velocidades de contracción y altas fuerzas en cortos
intervalos de tiempo, de esta forma se conoce en cual tiempo actúa y de que
forma se reclutan las unidades motoras rápidas, lo cual es útil para
planificar un entrenamiento deportivo con ejercicios que cumplan con tales
exigencias.
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Digital · Año 17 · N° 176 | Buenos Aires,
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