Efectos de la fatiga muscular sobre la fuerza explosiva en el squat jump y la velocidad Effects of the muscle fatigue on power in squat jump and speed |
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Universidad de Málaga (España) |
Francisco Javier Márquez García | Antonio Orihuela Espejo Jorge Jiménez Salas | Dr. José Carlos Fernández García jcfg@uma.es |
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http://www.efdeportes.com/ Revista Digital - Buenos Aires - Año 10 - N° 88 - Setiembre de 2005 |
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Introducción
En la actualidad son muchos los trabajos que se realizan para la determinación y cuantificación de los elementos que determinan el entrenamiento, tales como la carga de trabajo, recuperación, fatiga, vías energéticas, así como del entrenamiento combinado de varias cualidades físicas a la vez.
En este sentido, Fernández y Chinchilla (2003) estudiaron la influencia del entrenamiento de la resistencia sobre la fuerza explosiva de los miembros inferiores en un grupo de estudiantes, realizando pruebas pre y postentrenamiento de velocidad, salto vertical, desplazamientos con saltos y Test de Cooper, obtuvieron mejoras significativas tras el entrenamiento no sólo en la prueba de resistencia, sino también en las pruebas con alta participación de la fuerza explosiva, algo que justifican debido al amplio margen de desarrollo de la condición física que poseían los sujetos intervinientes.
Con respecto al Squat Jump, son varios los autores que han intentado determinar las condiciones de calentamiento y ejercitación que favorecen el reclutamiento de unidades motoras para la obtención de resultados óptimos en dicho gesto. Esper (2002) estudió la influencia de los diferentes tipos de calentamiento sobre la capacidad de salto, concluyendo que con cualquier tipo de calentamiento, se mejoraba dicha habilidad, aunque los mejores resultados se obtuvieron cuando se utilizaron ejercicios de Stretching del tipo P.N.F.
Centeno et al. (2005) realizaron un estudio de cálculo de valores de fuerza del tren inferior en el salto vertical sobre futbolistas profesionales (Sevilla F.C) en una plataforma dinamométrica, encontrando importantes diferencias con los obtenidos por otros estudios que utilizaron una plataforma de contacto.
Bompa (2003), afirma que la fatiga neuromuscular en esfuerzos intensos de aproximadamente 60 segundos de duración es causa importante de la pérdida de fuerza como consecuencia de fallos en la propagación de los potenciales de acción en el sarcolema de la fibra muscular, de modo que, tanto el reclutamiento de unidades motrices como la frecuencia de descarga disminuyen (fatiga neuromuscular periférica de frecuencia elevada).
Añade que, la fatiga metabólica resultante de la ergogénesis del esfuerzo (aproximadamente 40 segundos a máxima intensidad) supone la deplección del ATP-PC almacenado durante los primeros 8-10 segundos en el músculo, seguidos por la participación de la vía glucolítica lactácida, que rompe el glucógeno almacenado para obtener energía que permita continuar el esfuerzo. El resultante es ácido láctico en grandes cantidades provocando así la disminución del rendimiento por inhibición de la contracción.
Person y Mishin (1964), concluyeron que la fatiga producía una disminución en la velocidad de conducción de los potenciales de acción, así como una alteración en la sincronía y asincronía de comportamiento de las unidades motrices.
Kuntze y col. (1986), citado en Cometti (2001), registraron la secuencia EMG del ½ squat, para comprobar la solicitación nerviosa utilizando en su experimento distintas cargas y velocidades de ejecución: 80% rápidamente y 60% lentamente, comprobando cómo el incremento de la carga, así como el carácter balístico del movimiento, suponía un mayor registro electromiográfico.
Cometti (2001 tomado de Bosco, 1985) afirma que el registro EMG del cuádriceps en el movimiento SJ, para una misma elevación del centro de gravedad es superior con respecto al CMJ, incluso modificando las angulaciones excéntrico-concéntricas.
Esliger, Dale Winfield, M.Sc. (2002), midieron la descarga electromiográfica del tren superior en el SJ y comprobaron como el pico de potencia máxima se alcanzaba con cargas que suponían el 63% de 1 RM.
Manso (1999) afirma que la fatiga muscular viene siendo estudiada desde finales del siglo XIX como un mecanismo de protección de los órganos y sistemas que intervienen en una acción. Entiende que el conocimiento de este concepto resulta básico para la elaboración, control y ejecución de cualquier programa de entrenamiento. Según G. Manso, la fatiga indica una disminución de la capacidad de rendimiento que aparece asociada a sobrecargas funcionales, que se manifiesta tras la ejecución de un ejercicio físico y que constituye una fase necesaria y determinante para poder desencadenar los procesos de adaptación deseados. En sí misma, la fatiga determina los umbrales máximo y mínimo que debe alcanzar la carga de trabajo para que garantice la mejora del rendimiento y la eficacia del proceso de entrenamiento.
Vibert, P., R. Craig, and W. Lehman. 1997, identifican la disminución de la excitabilidad neuromuscular, de la actividad electromiográfica, la disminución de la sensibilidad de la corteza suprarrenal a la ACTH y el aumento de la síntesis de HSP70 en los músculos sometida a trabajos elevados, como rasgos característicos de una situación de fatiga profunda inducida por el entrenamiento.
Pascua (1994), determinó que en una carrera de velocidad, a partir de los 30-40 metros, la fuerza explosiva pierde protagonismo a favor de la fuerza elástica.
En el presente estudio se ha pretendido determinar en qué medida influía la fatiga muscular sobre la fuerza explosiva, es decir, experimentar, observar y valorar, cuál podía ser la influencia del cansancio muscular sobre el sprint de 30 metros, así como en un gesto específico como el squat jump. A su vez se ha querido comprobar si existían diferencias significativas de las variables SJ y velocidad del pre-test y post-test.
Para ello, partimos de la hipótesis que la fatiga provoca un descenso del rendimiento sobre la fuerza explosiva debido a una caída de la máxima capacidad de trabajo, disminución de los niveles de tensión muscular así como de la coordinación inter e intramuscular.
La velocidad, al igual que el SJ, como gesto específico de fuerza explosiva, dependen del reclutamiento y sincronización de unidades motrices y de la coordinación intermuscular y por ello, se produciría una disminución en su rendimiento.
Material y métodoSujetos
La muestra estaba formada por once estudiantes de la Diplomatura de Educación Física de la Facultad de Ciencias de la Educación de la Universidad de Málaga. Todos ellos eran varones sanos con las características expresadas en la Tabla I.
Tabla I. Estadísticos descriptivos de las muestras: horas de entrenamiento semanal, IMC, peso y talla
MaterialEl experimento tuvo lugar en una pista de atletismo. Ninguno de los participantes utilizó zapatillas de clavos y las condiciones ambientales fueron soleadas a una temperatura de unos 18 grados centígrados sin que existiese perjuicio del viento.
Se empleó el Test de Bosco, para la medición del SJ y RJ. Estas pruebas mencionadas fueron exactamente el SJ, que consiste en efectuar un salto vertical partiendo de la posición de medio squat (rodilla flexionada 90º), con el tronco recto y las manos en las caderas, sin emplear contramovimiento y sin el auxilio de las extremidades superiores.
En el primer caso la participación elástica es mínima o nula y en el segundo su incidencia es ligeramente mayor, pero no importante. Esta prueba permite valorar la fuerza explosiva de los miembros inferiores sin reutilización de la energía elástica ni aprovechamiento del reflejo miotático (Fernández et al. 2005)
Por último, realizaron el RJ, que consiste en efectuar saltos continuos sin contramovimiento durante 10 segundos, en nuestro caso, analizando el tiempo de vuelo, tiempo de contacto, altura de vuelo y potencia de los saltos.
Para esta investigación, el material utilizado fue la plataforma ERGO JUMP-Plus Bosco System, una de rayos infrarrojos conectada a un microprocesador, capaz de evaluar a través de los diversos protocolos: fuerza explosiva, elasticidad muscular, índice de resistencia a la fuerza veloz, potencia y capacidad anaeróbica (aláctica y láctica), índice de fatiga muscular, relación fuerza-velocidad, grado de coordinación de los miembros superiores e inferiores y estimación del porcentaje de fibras rápidas de los músculos extensores de la rodilla.
Para la evaluación de la velocidad se utilizó un sistema telemétrico de cronometraje, compuesto por tres células fotoeléctricas, colocadas al inicio, en el medio y al final de la distancia recorrer.
ProcedimientoPara desarrollar el estudio propusimos la medición libre de fatiga del squat jump, en un primer test inicial (SJ0 en adelante) y de la velocidad en 30 metros (V0); a continuación, realizaron 30 segundos de multisaltos a uno y otro lado de una goma elástica a una altura de 45 cm, tal y como muestra la figura 1, e inmediatamente después un sprint de 30 metros (V1), como se aprecia en la figura 2.
Tras el cansancio generado, sobre la plataforma se midió un test final del squat jump (Sj1 en adelante), seguidos de un sprint de treinta metros (V2).Todos los individuos fueron citados el mismo día para realizar el experimento.
Previamente realizaron un calentamiento general de 12 minutos de duración consistente en:
Toma de frecuencia cardiaca
Activación Vegetativa (1 VUELTA)
Movilidad articular (cráneo-caudal)
Ejercicios de técnica de carrera (skipping, contra-skipping, apoyos metatarso, tándem).
3 progresivos de 30 metros
Estiramientos
Toma de frecuencia cardiaca
Figura 1. Ejecución de la prueba de 30 multisaltos
Figura 2. Ejecución de la prueba de sprint 30 metros
Resultados
El análisis de los resultados se ha efectuado con el paquete estadístico SPSS 12.0.
En la tabla II se expresan los estadísticos descriptivos de las variables estudiadas relacionadas con el SJ:
Tabla II. Estadísticos descriptivos de alturas y tiempos de vuelo del SJ inicial (SJ0) y en fatiga (SJ1)
Se confirma que los valores medios de altura y tiempo de contacto varían tras el tratamiento, pasando de los 38 cm iniciales a 31 cm, y el tiempo de vuelo de 0,55 a 0,50 segundos respectivamente como consecuencia de la fatiga acumulada.
Aplicada la t-student para muestras relacionadas sobre los valores de las variables tiempo de vuelo y altura del SJ inicial y SJ en fatiga obtenidos por los once individuos sometidos al experimento, resultando significativa (p£0.05) en ambos casos.
En lo referente a la velocidad, en la tabla III aparecen los registros obtenidos en el sprint de 30 metros, así como sus características descriptivas, en la tabla IV.
Tabla III. Estadísticos de contraste de la t-student para muestras relacionadas entre altura y tiempo de contacto obtenidos en SJ0 y SJ1
Tabla IV. Tiempos en la prueba de velocidad en 30 metros (segundos)
Tabla IV. Estadísticos descriptivos para V0, V1 y V2
Puede observarse cómo la diferencia entre V0 y V1 son prácticamente inexistentes dado que fueron tomadas en ausencia de fatiga (media de 7,26 segundos para V0 y 7,28 para V1). Sin embargo, tras el tratamiento podemos constatar cómo los tiempos se incrementan considerablemente y por ello la media de V2 aumenta (V2=7,62 segundos) en comparación a las otras dos velocidades.
Desde el punto de vista estadístico, confirmamos la existencia de diferencias significativas, ver tabla V, entre las variables V1 y V2 como consecuencia del tratamiento llevado a cabo (p=0.05)
Tabla V. T de student de muestras relacionadas entre las variables V0, V1 y V2
Discusión
Destacamos el valor medio del IMC (24,9), próximo al índice 25, punto de inflexión a partir del cual se empieza a considerar que hay desfase en la relación talla-peso. Podría deberse a que las muestras eran deportistas habituales y contaban con un peso muscular posiblemente por encima de los valores habituales para personas sedentarias lo cual, conociendo las limitaciones de dicho índice para este tipo de poblaciones, conllevaría dicho aumento del IMC.
Confirmamos lo expuesto por Bosco y cols. (1982) quienes afirman que "la expresión de la fuerza explosiva (SJ, CMJ) coincide con la máxima potencia muscular desarrollada por los extensores de las piernas". Continúa el autor, "las cualidades fisiológicas más afectadas son la reunión neuromuscular, el tipo de fibras musculares comprometidas (veloces), la elasticidad muscular y las reservas energéticas de rápido empleo (ATP, Fosfo Creatina) y las enzimas correspondientes (ATP-asa y CPK)."
En los estudios de Bosco (1991) sobre cálculo de la resistencia de fuerza sobre futbolistas, emplearon 15 segundos para la consecución de la fatiga muscular; nosotros, al igual que Centeno et al. (2005) en su estudio de cálculo de valores de fuerza sobre plataforma dinamométrica en futbolistas profesionales españoles, propusimos los saltos continuos durante 30" dado que se consideró que el primer tiempo resultaba insuficiente para el agotamiento y por ello, la muestra realizó una carrera posterior de 30m sprint, para asegurarnos de la deplección total de la vía fosfogenolítica.
Obtuvieron una media de altura en los tests de SJ máximos iniciales de 43,00 ± 3,87 cm mientras que nosotros conseguimos una de 38 ± 9 cm, lo cual nos coloca en la situación de afirmar que los futbolistas estudiados tienen una ligera superior capacidad de salto respecto al estudio que aquí se presenta.
Con respecto a la potencia media aplicada, hallaron 53,39 ± 4,89 (w/kg) en 30 segundos de saltos continuos a máxima velocidad y nuestras muestras consiguieron valores de 33,13 ± 8,61 (w/kg) en 30 saltos continuos ejecutados a máxima velocidad.
No obstante, en dicha comparación habría que tener en cuenta, el hecho de que utilizaran una plataforma dinamométrica en vez de una de contacto tal y como empleamos nosotros, ya que según los anteriores autores "sus valores (plataformas de contacto) difieren de los realizados con las plataformas de fuerza como hemos podido objetivar personalmente".
Conclusiones
Efectivamente, el tratamiento aplicado tiene una incidencia importante sobre el SJ y la velocidad de los sujetos existiendo por tanto, una correlación directa entre ambos tipos de esfuerzos y las demandas energéticas.
En cuanto a la entrenabilidad de la vía energética expuesta, supone el desarrollo de la manifestación explosiva de la fuerza en cuyo caso, permitiría un aumento en el rendimiento de la ruta anaeróbica aláctica/láctica y por tanto, conseguiríamos mejorar los picos de potencia de las extremidades inferiores redundando en una posible mejora de los gestos motores estudiados (a expensas de la coordinación inter-intramuscular).
De este modo, según las conclusiones de la literatura revisada y contrastada con nuestro experimento, deducimos que con un entrenamiento de la fuerza explosiva del tren inferior en el que se combinan los regímenes de contracción pliométrico e isotónicos, conseguiremos mayores índices de potencia anaeróbica y en consecuencia una mayor altura de salto vertical y mejora de la velocidad.
Se ha comprobado la incidencia de la fatiga muscular sobre el SJ ratificándose la hipótesis inicial de modo que se justifica cómo la fatiga provoca un descenso del rendimiento sobre la fuerza explosiva debido a una caída de la máxima capacidad de trabajo, así como una disminución de los niveles de tensión muscular así como de la coordinación inter e intramuscular
Referencias
Bosco, C. (1985) La preparación física en el Voleibol y el desarrollo de la fuerza en los deportes explosivo balísticos. Sociedad de Prensa Deportiva. FIPAV, Italia.
Bompa, T. (2003). Teoría y metodología del entrenamiento. Barcelona: Editorial Hispano Europea S.A.
Bosco, C. (1991). Aspectos fisiológicos de la preparación física del futbolista. Barcelona. Editorial Paidotribo,
Centeno Prada RA, Naranjo J, Calero T, Orellana R, Sánchez E. (2005) Valores de la fuerza obtenidos mediante plataforma dinamométrica en futbolistas profesionales. Revista Científica en Medicina del Deporte, 1:11-17
Chirosa, L.J.. et a. (2002). Efecto de diferentes métodos de entrenamiento de contraste para la mejora de la fuerza de impulsión en un salto vertical. En Revista Motricidad (Ed.), nº8 (pp.47-71). Granada.
Cometti, G. (2001). Los métodos modernos de musculación. (3ª edición). Barcelona: Editorial Paidotribo
Esliger, Dale Winfield, M.Sc..(2004). The neuromechanics of maximal effort squat jumps. The University of New Brunswick (Canada)
Esper, A. (2002). Influencia de diferentes entradas en calor en la saltabilidad. Revista digital de Educación Física, Año 8, (nº 50).
Fernández, Chinchilla (2003). Efectos del trabajo aeróbico en la fuerza explosiva de los miembros inferiores. Revista Digital Educación Física, Año 9, (nº 62).
Fernández, Reina, Muñoz, Ruiz de Alarcón. (2005) ¿Influye el tipo de entrenamiento de la amplitud de movimiento en el salto en mujeres?. Revista Digital Educación Física, Año 10, (nº 83).
García Manso, J.M. (1999) La adaptación y la excelencia deportiva. Madrid. Gymnos
Pascua M.,(1994). Carreras de velocidad. En COE (Ed), Atletismo 1: Carreras, (pp.25-78). España: Real Federación Española de Atletismo.
Person RS. Mishin LN. (1964). Auto and cross-correlation analysis of the electrical activity of muscles. Med Electron Biol Eng 2: 155-159
Vibert, P., R. Craig, and W. Lehman. (1997). Steric-model for activation of muscle thin filaments. J. Mol. Biol. 266:8-14.
revista
digital · Año 10 · N° 88 | Buenos Aires, Setiembre 2005 |