martes, 24 de octubre de 2017
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Medicina de Rehabilitación BIOMECÁNICA


Cinética y Fuerza.


Concepto de fuerza

La fuerza, o la capacidad para expresarla, es una característica física básica que determina la eficacia del rendimiento en el deporte. Cada deporte varía en sus exigencias de fuerza y, en interés de la especificidad, debemos examinar sus relaciones con la velocidad y la resistencia. La fuerza se clasifica de tres maneras, a saber: la fuerza máxima, la fuerza explosiva y la fuerza resistencia. Las dos últimas son más pertinentes en el deporte en general, pero la fuerza máxima debe considerarse, no obstante, como una medida del componente de la fuerza máxima, de la fuerza explosiva y de la fuerza resistencia.

Tipos de fuerza

Fuerza máxima

La fuerza máxima (fuerza bruta) se define como la fuerza más grande que el sistema neuromuscular es capaz de ejercer en una sola contracción muscular máxima. En consecuencia, determinará el rendimiento en aquellos deportes en los que haya que controlar o superar una gran resistencia (por ejemplo, en los levantamientos de pesas). «Controlado» significa aquí que a los músculos se les puede exigir permanecer en un estado de contracción estática (isométrica) con unas demandas de fuerza estática máxima o casi máxima. Es posible combinar las exigencias para una fuerza máxima con una alta velocidad de contracción (por ejemplo, en el lanzamiento de martillo y en el lanzamiento de peso) o con altas demandas sobre la resistencia (por ejemplo, en el remo). Cuanto más pequeña sea la resistencia a superar, menor será la intervención de la fuerza máxima. Acelerar el cuerpo a partir de la posición de reposo (esprintar) o impulsar el cuerpo desde el suelo (saltos) significa que hay que superar una mayor resistencia que si se quiere mantener un movimiento uniforme, como en los deportes de mediana y larga resistencia.

Fuerza explosiva

La capacidad del sistema neuromuscular para superar resistencias con una alta velocidad de contracción se define como fuerza explosiva (potencia, fuerza rápida). El sistema neuromuscular acepta y arroja una carga rápida a alta velocidad mediante la coordinación de reflejos y de los componentes elásticos y contráctiles del músculo. El adjetivo «elástico» es muy apropiado y es una clave para evitar la confusión entre «velocidad de contracción» o «fuerza de contracción». Aunque este mecanismo implica a las dos, son su compleja coordinación y la intervención de los reflejos y del componente elástico lo que lo define como un área muy específica de la fuerza. La fuerza explosiva determina el rendimiento en todos los deportes llamados «explosivos», es decir, saltar, lanzar, esprintar, golpear, etcétera.

Fuerza-resistencia

Es la habilidad o capacidad de todo el organismo para soportar la fatiga. Se caracteriza por una capacidad relativamente alta para expresar la fuerza, junto con una facultad para perseverar. Pruebas antiguas de «fuerza», tales como flexiones máximas de brazos, son de hecho pruebas de fuerza-resistencia. Determina principalmente el rendimiento cuando hay que superar una considerable resistencia durante un período bastante prolongado de tiempo. Así en el remo, la natación, el esquí de fondo y en encuentros de pista de entre 60 segundos y 8 minutos de duración, es de esperar descubrir que la fuerza-resistencia es un factor crítico. Esto puede explicar la relación en el atletismo de entre el correr por colinas y la mejora en los 800 metros demostrada por Viru, Urgenstein y Pisuke (1972).

Fuerza absoluta y relativa

En deportes en que la fuerza máxima es el principal componente el peso del cuerpo y el rendimiento están estrechamente relacionados. En otras palabras, los atletas pesados pueden, en términos absolutos, alcanzar una mayor expresión de la fuerza que los atletas que pesan poco. La fuerza máxima que un atleta puede expresar, con independencia del peso corporal, recibe, en consecuencia, la denominación de fuerza absoluta. Esto es de evidente importancia para los atletas que deben mover el peso del propio cuerpo, por ejemplo, en los saltos y en la gimnasia. Se calcula dividiendo la fuerza absoluta por el peso del cuerpo del propio atleta y la reducción del peso del cuerpo aumentará la fuerza relativa.

Un atleta de lanzamiento de peso (varón) pesa 100 kilogramos: la extensión de la pierna (90 grados en la rodilla) = 300 kilogramos. En consecuencia, la fuerza relativa = 3,0 kg/Kg de peso corporal.

Un atleta de salto de longitud (mujer) pesa 60 kilogramos: la extensión de la pierna (90 grados en la rodilla) = 200 kilogramos. En consecuencia, la fuerza relativa = 3,3 kg/Kg de peso corporal.

La fuerza absoluta de la pierna al extenderse favorece al lanzador de peso, pero la fuerza relativa de la pierna al extenderse favorece al saltador.

El entrenamiento de fuerza para el desarrollo de la fuerza explosiva resulta crítico, si no va acompañado de hipenrofia muscular y del consiguiente aumento del peso corporal. Según Búhrle (1971) la hipertrofia es óptima cuando cargas de entre el 65 y el 80% del máximo se repiten entre 6 y 10 veces en series de 3 ó 4 ó más. Se sabe que los culturistas han hecho 6 series de 12 repeticiones entre un 60 y un 65% del máximo. Este ejercicio no es recomendable para atletas que necesitan aumentar la fuerza relativa. Harre (1973) aconseja que se de preferencia a la ejecución de ejercicios específicos con partes del cuerpo cargados con un 3-5% del peso corporal, tal como los empleados por los gimnastas (pesos en las muñecas, o chaquetas lastradas): "La alta tensión muscular necesaria para un aumento de la fuerza, se genera así mediante la rápida y «explosiva» contracción muscular".

Principios fisiológicos de la fuerza

Actividad muscular isométrica.

Las mediciones de fuerza isométrica han perpetuado esta creencia, usándose pruebas con tensiómetros y dinamómetros para valorar la fuerza máxima en un área específica de acción de las articulaciones. No obstante, la habilidad de mantenerse en equilibrio sobre un pie, mantener una postura erguida, etc., son ejemplos de contracción isométrica

Actividad muscular isotónica.

Ésta se divide en:

* Actividad muscular concéntrica.

El movimiento de la articulación tendrá lugar cuando la fuerza expresada por el atleta no sea igual a la impuesta por la resistencia.

* Actividad muscular excéntrica.

Hay dos niveles diferentes:

1. La resistencia puede ser menor que la fuerza máxima que el atleta puede expresar.

2. Es cuando la resistencia impuesta es mayor que la fuerza isométrica máxima del atleta

Test para medir la fuerza

Hay una amplia variedad de pruebas-control para valorar la fuerza, pero no todas son adecuadas para la evaluación de la fuerza para un deporte. La selección debe tomar en cuenta la cualidad específica que deba valorarse. Si se está midiendo la actividad muscular excéntrica, concéntrica o isométrica, entonces es lógico que el procedimiento de control de que se trate implique a esta actividad. Si la fuerza es máxima, explosiva o de fuerza-resistencia entonces, una vez más, el procedimiento de control debe medir este tipo de fuerza. El procedimiento de control debe ser válido, fiable y objetivo y, además, debe ser validado con el rendimiento, o con algún control, en una técnica determinada. A ser posible el procedimiento de prueba debe incluir la dinámica de los movimientos típicos de la prueba de competición.

Hay dos tipos de test para medir la fuerza. En el primero podemos medir el máximo número de veces que se vence una carga en un tiempo determinado, en el segundo se trata de conocer el valor de la resistencia que se logra vencer un número determinado de veces, por ejemplo, cuántos kilos se pueden levantar 15 veces seguidas.

- Para medir una fuerza máxima se utilizan los dinamómetros y los tensiómetros.

- Para una fuerza-resistencia se mide con un mantenimiento cronometrado de una posición determinada.

- Y para una fuerza explosiva se mide a través de saltos de longitud sin carrera previa, salto vertical, salto vertical a caer desde una altura determinada, etc.

Sistemas de entrenamiento de la fuerza

Desarrollo de la fuerza máxima

El estímulo óptimo para el desarrollo de la fuerza máxima está relacionado con los factores siguientes:

La intensidad del estímulo en relación con la fuerza máxima del atleta. (Esto puede interpretarse como un reclutamiento del máximo de unidades motoras disponibles).

La duración de dicho estímulo.

La frecuencia del reclutamiento del máximo de unidades motoras disponibles.

La carga para crear tal estímulo será tal que sólo permitirá hacer el ejercicio una vez. A esta carga se la denominará máxima o del 100%, para un determinado ejercicio. Tal intensidad, no obstante, no puede considerarse aceptable en los casos siguientes:

1. Allí donde el atleta tenga una técnica inestable al ejecutar el ejercicio. Aquí, el atleta debe ejercitarse con muchas repeticiones de cargas más ligeras hasta que la técnica gasté estabilizada. En consecuencia, se evitan las lesiones. No obstante, en el caso de que estas cargas más ligeras se repitan hasta el punto de la fatiga en las unidades de entrenamiento, la carga tendrá nuevamente, de hecho, a aproximarse al máximo, conllevando problemas asociados. Como norma general, la serie de repeticiones para este atleta debe detenerse cuando su rendimiento parece deteriorarse.

2. Allí donde el atleta no ha alcanzado completamente la madurez y el sistema músculo/hueso/articulación no se halla todavía totalmente estabilizado. El ejercitar a un atleta hasta el máximo bajo estas circunstancias puede interferir con las conexiones músculo/hueso y alterar la compleja integridad de un sistema de articulaciones. El potencial de fuerza contráctil de los grandes grupos musculares no tendría ninguna influencia sobre el desarrollo de los huesos, de las articulaciones y de las junturas de los tendones y de los huesos. Esto es especialmente aplicable allí donde las cargas son aplicadas sobre los hombros mientras se intenta una carga máxima de las rodillas y de los extensores de la cadera, colocando así a la zona lumbar de la columna vertebral y a la región sacroilíaca en una situación de riesgo.

3. Allí donde el desarrollo de la fuerza máxima no tiene aplicación en la técnica deportiva.

En términos de la unidad de entrenamiento entonces, allí donde se busca el desarrollo de la fuerza máxima, se lograrán efectos óptimos ejercitándose durante varias series con una intensidad que permita que el ejercicio se ejecute entre 1 y 5 veces, es decir, entre un 85 y un 100% del máximo (ver tabla 30 de la página 246). Los períodos de recuperación de hasta 5 minutos entre series son casi esenciales para evitar la acumulación de la fatiga.

Cuando se están utilizando métodos de entrenamiento isométricos, y la carga pueda variarse, las contracciones de entre un 80 y un 100% del máximo, mantenidas durante períodos de entre 9 y 12 segundos, deben utilizarse para los atletas avanzados, mientras que las intensidades de entre un 60 y un 80% mantenidas entre 6 y 9 segundos parecen ser las adecuadas para el novato. El empleo de una carga más ligera repitiendo el ejercicio hasta el punto de la fatiga también mejorará la fuerza, pero hasta cierto punto ya que tal ejercicio entra en el área de los entrenamientos de resistencia. Para el atleta joven, este tipo de ejercicios repetidos muchas veces establecerá una sólida base de fuerza.

El ejercicio excéntrico con cargas que exceden de la fuerza isométrica máxima desarrollará también la fuerza concéntrica máxima. No hay intensidades específicas disponibles por parte de la mayoría de autoridades investigadoras, pero la experimentación personal sugiere que pueden emplearse cargas de entre el 105 y el 175% de la carga concéntrica máxima en amplitudes específicas de movimientos. Si, por ejemplo, desde una media flexión, la extensión de piernas de un atleta movilizaba 100 kilogramos, la carga excéntrica oscilará entre 105 y 175 kilogramos. Para alcanzar esto se emplean las series escalonadas, tal como adelantó Lay (1970), pero a la inversa. Aquí hay que dar más importancia a h seguridad y las piernas deben ser capaces de aceptar la carga hasta el final mismo del ejercicio.

Las máquinas isocinéticas, al tiempo que ofrecen una considerable duración e intensidad máxima de contracción, pueden interferir con los modelos naturales de aceleración-desaceleración en el músculo. Por otro lado, allí donde hay menos énfasis sobre la aceleración-desaceleración en el músculo debido a exigencias específicas del deporte, este método ofrece ventajas considerables. Las razones para su inclusión en el programa serán más poderosas por tanto, para los remeros, nadadores, y esquiadores de fondo, que para vallistas o jugadores de tenis.

Varios sistemas de desarrollo de la fuerza se concentran al mezclar los estímulos de los entrenamientos de fuerza. Ello se programa en los niveles inter e intra-unidad. Por ejemplo, la mezcla inter-unidad puede adoptar la forma de alternar 3-5x5x85% con 3-5x10x65% con un día de descanso en medio. La intra-unidad de mezcla puede adoptar la forma de «apretujar» 5x85%; 10x65%; 5x85%; 10x65%. De nuevo, la intra-unidad de mezcla puede, a fin de proporcionar una aceleración muy rápida de los niveles de fuerza máxima, mezclar cargas de pesos «ortodoxos» con cargas elásticas o pliométricas. Un ejemplo de esto sería 5 x 85% de 1/2 squat; 5 x 5 rebotes desde un obstáculo; 5 x 85% squat; 5 x 5 rebotes desde un obstáculo. Este último ejemplo se aplica sobre una base de varias semanas de unidades de entrenamiento de fuerza «ortodoxas», o de alterne de intensidades de inter-unidades tal como se ha indicado antes. Cuando se aplica, en general no se hace durante más de tres semanas.

La estimulación electrónica de los músculos para desarrollar la fuerza es una opción más, pero hay diversidad de opiniones sobre su aplicación en las actividades explosivas específicas de fuerza. Por último, se ha sugerido que al igual que hay una frecuencia óptima de estímulo dentro de una unidad de entrenamiento, también hay un intervalo óptimo de recuperación entre unidades donde la fuerza máxima está siendo desarrollada. Este intervalo está establecido entre 36 y 48 horas para que la recuperación natural se produzca.

Desarrollo de la fuerza explosiva

Hablando en general, la fuerza explosiva puede desarrollarse mejorando la fuerza máxima y/o la velocidad de las contracciones musculares coordinadas. El problema reside en lograr un compromiso óptimo de desarrollo que pueda trasladarse a las técnicas deportivas. Esto es problemático puesto que si el atleta se ejercita con una carga pesada, entonces tanto la fuerza como la velocidad de contracción se desarrollarán para este ejercicio específico. Sin embargo, no hay un aumento vital en la velocidad de la contracción muscular en las técnicas deportivas en que la carga es mucho menor. Por otro lado, si la carga es muy ligera habrá una mejora en la velocidad con que nos ejercitamos contra la carga suponiendo que la carga se halle dentro de ciertos límites establecida entre el 5 y el 20%. Si se rebasan estos límites, hay movimientos compensatorios que interfieren con la precisión técnica, por lo que un programa, que varía la intensidad y por tanto la velocidad del movimiento, debe ser óptimo. En consecuencia, se recomienda que deben emplearse ejercicios de fuerza máxima y ejercicios especiales con resistencias ligeras dentro de cada microciclo (ver capítulo 21) si se quiere desarrollar una fuerza explosiva específica. Además, dentro de las unidades para fuerza máxima, se halla implícito el uso de una serie de baja intensidad como parte de un régimen de ejercicios. Se han intentado programas experimentales para desarrollar fuerza máxima primero durante varios meses, seguidos después por un programa de entrenamiento para desarrollar velocidad. Sin embargo, este intento de desarrollo de fuerza explosiva en serie tiene mucho menos valor que si las dos áreas de desarrollo avanzasen «en paralelo».

En términos de unidades de entrenamiento, la intensidad del estímulo debe ser de alrededor de un 75% del máximo, usando entre 4 y 6 series de entre 6 y 10 repeticiones. Al igual que con los ejercicios de fuerza máxima, deben dejarse hasta cinco minutos de descanso entre series. Utilizando este formato especial, Harre y asociados (1973) creen que se puede avanzar en fuerza explosiva y en fuerza máxima al mismo tiempo. Si se están haciendo ejercicios de fuerza máxima con unidades de entrenamiento, entonces Harre (1973) propone ejercicios suplementarios de fuerza explosiva con cargas de entre el 30 y el 50% del máximo. La experimentación personal ha mostrado aumentos tanto en fuerza explosiva como en fuerza máxima alternando cargas de entre 55 y 60% con cargas de entre el 85 y el 100%.

Siempre que sea posible, el desarrollo de la fuerza explosiva no debe hacerse con ejercicios ortodoxos de pesas, sino con ejercicios especiales adecuados para técnicas específicas. Los ejercicios de esta clase, con chaquetas lastradas, material de gimnasia, etcétera, ocuparán entre 1,5 y 2 horas de ejercicios bastante concentrados, durante las cuales el atleta no debe experimentar las sensaciones limitantes de la fatiga. Debe concentrarse en la explosividad del movimiento particular, y las unidades de entrenamiento deben disponerse de modo que eviten cualquier pérdida de concentración.

Desarrollo de la fuerza-resistencia

Está bastante claro que un atleta con una fuerza máxima de 200 kilogramos en un ejercicio, repetirá el ejercicio con mayor comodidad a 50 kilogramos que el atleta que tiene una fuerza máxima de 100 kilogramos. Asimismo, si dos atletas tienen una fuerza máxima de 200 kilogramos, el atleta que tenga un sistema de transporte de oxígeno bien desarrollado aguantará más repeticiones de 50 kilogramos que el atleta que tenga un mal nivel en su sistema de transporte de oxígeno. No obstante, la relación exacta entre estos polos y la característica de la fuerza-resistencia no está clara. Parece que las bases del entrenamiento en la fuerza-resistencia se hallan en la capacidad para ejecutar el mayor número posible de repeticiones contra una carga que es mayor que la experimentada normalmente en competición. Además, según Saziorski (1971), la fuerza máxima deja de ser un factor crítico si la demanda de fuerza es inferior al 30% del máximo. Mientras que en el otro extremo, según Ástrand (1970), la eficacia del transporte de oxígeno es un precursor necesario para el desarrollo de la fuerza-resistencia (ver capítulo 5). La clave parece ser una forma compleja de entrenamiento, empleándose ejercicios con resistencias preferiblemente de la variedad específica de competiciones o especiales. Así, el atleta puede correr en la nieve, arena, cuesta arriba, en tierra labrada, sobre la arena donde rompen las olas, o arrastrando un trineo, mientras que el remero puede remar tirando de una red de arrastre, y el nadador puede del mismo modo nadar arrastrando una resistencia. Cuando se emplean ejercicios especiales, se utilizan entrenamientos en circuito, y las repeticiones de aproximadamente entre el 50 y el 75% del máximo, con una carga de entre el 40 y el 60% del máximo con una recuperación óptima en medio, parece una buena norma general

Ejemplos de ejercicios para mejorar la fuerza

Ejercicios de fuerza-resistencia.

Se coloca el atleta en la posición que indica la figura, de tal forma que con los brazos extendidos el tronco quede totalmente paralelo al suelo.

En esta posición flexiona y los extiende rápidamente continuando este ejercicio hasta el agotamiento.

Ejercicios de fuerza máxima.

Levantar cada día más peso. Primero empiezas con poco, pero al cabo de unos días le subes la cantidad de peso, y así continuamente todos los días, hasta que un día no puedes poner más ya que o sino no puedes levantarlo.

Ejercicios de fuerza explosiva.

Saltar continuamente, pero previamente realizar una carrera, aunque sea de poco espacio. Cuanto más larga sea la carrera mejor será para el deportista.

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: Editor Principal. Especialista de I Grado en Medicina Física y Rehabilitación | Hospital Provincial "Manuel Ascunce Domenech", MINSAP| calle e/ . municipio, Camagüey, CP, Cuba | Teléfs.: , Horario de atención: 8:30 a.m. a 5:00 p.m., de Lunes a Viernes


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