Aplicación del concepto de torque o momento en el entrenamiento de la fuerza en los deportes de combate.

Uno de los principios elementales del entrenamiento deportivo es el de especificidad, el cual nos habla de los criterios a tener en cuenta a la hora de seleccionar ejercicios basado en los requerimiento de cada especialidad deportiva, si bien la definición es amplia y hace referencia a todas las variables que influyen en un programa de entrenamiento de un deportista dado, (fisiológica, metabólica, biomecánica, etc.) nos centraremos en el análisis biomecánico tratando de analizar y comprender las necesidades de los deportes de combate en general.

Teniendo en cuenta esto, podemos destacar los siguientes puntos a tener en cuenta a la hora de seleccionar los ejercicios de fuerza a utilizar sin dejar de lado el periodo de entrenamiento en el que nos encontremos (general, especifico, competitivo):

·Tipo de contracción muscular implicada

·Patrones de Movimiento utilizados

·Velocidad y aceleraciones de los segmentos y ángulos implicados en cada movimiento

·Momentos e impulso de fuerza

·Magnitud de la tensión generada

·Tasa de desarrollo de la fuerza

·Tiempo de aplicación de la fuerza

·Cadenas cinemáticas y grupos musculares implicados.

CONCEPTO DE FUERZA

La mecánica define a la fuerza como toda acción de un cuerpo material sobre otro, al cual le causa cambios en su estado, de reposo o movimiento, pudiendo desplazarlo, detenerlo, modificar su velocidad o deformarlo. Según la segunda le de Newton, la fuerza aplicada resulta del producto de la masa del objeto y la aceleración del mismo, teniendo un carácter vectorial determinado por el resultado de la sumatoria de las fuerzas implicadas.

Sin embargo como cualidad física, la fuerza se manifiesta como una capacidad funcional que se expresa por la acción conjunta del sistema nervioso y muscular para generar tensión, trasmitir fuerzas de tracción sobre el sistema esquelético o aplicarla sobre otros cuerpos para poder realizar movimientos, oponerse, vencer o reaccionar ante las fuerzas externas (Siff y Verkhoshansky, 2000; Bosco, 2000).

TORQUE O MOMENTO

En los movimientos rotatorios, la cantidad de fuerza aplicada no depende de la acción gravitacional sino del momento inercial, que es el equivalente angular de la inercia (masa) y representa la resistencia que un objeto ofrece al rotar alrededor de su eje. Cuando un cuerpo rígido rota alrededor de su eje debe considerarse , además de la masa, el radio de giro ya que estos dos factores determinan la resistencia del cuerpo a los cambios de movimiento rotatorio a través de un eje determinado ( Gutierrez, 1998; Enoka, 2002). Teniendo en cuenta entonces, que la fuerza resultante se expresa por le producto de la masa y la aceleración, en el caso de los movimientos rotatorios la fuerza será el producto de la masa inercial(m¡) y la aceleración tangencial(aχ) sufrida por cada partícula del cuerpo que rota por la acción de la fuerza aplicada (Fχ), siendo la aceleración tangencial el producto entren el radio del cuerpo (r¡) y la aceleración angular del mismo(α¡).

Fχ= m¡ x r¡ x α¡

Fχ= m¡ x aχ

Si el momento de fuerza (Γ¡) es determinado por el producto entre la fuerza aplicada (Fχ) y el radio de giro (r¡), al multiplicar la m¡ y la aχ por el radio (r¡) se obtiene la siguiente formula para el momento de fuerza

Γ¡ = m¡ x r¡2 x α¡

A modo de ejemplo tomaremos el caso de una llave inglesa

Fig. 1. Esquema de los diferentes momentos o torque producidos por una llave inglesa en función del vector de fuerza y el brazo de palanca.

Las 3 situaciones representadas en la Fig. 1 muestran como una misma fuerza puede provocar 2 torques o momentos diferentes en magnitud e inclusive anular el mismo. Si bien este principio se respeta en todos los ejercicios que podamos programar, cada musculo implicado en un movimiento y por ende ese movimiento pueden desarrollar momentos diferentes en función de la biomecánica aplicada en el mismo.

Si analizamos los posibles escenarios para mejorar u optimizar el troque nos encontramos con 3 posibilidades.

a)aumentar la masa inercial

b)optimizar el radio de giro

c)aumentar la aceleración angular.

APLICACIÓN AL ENTRENAMIENTO

Sin adentrarnos en conceptos fisiológicos en cuanto al rendimiento deportivo, el aumento de la masa muscular trae aparejado un aumento en la fuerza muscular, aunque no siempre se traduce en aumento de la fuerza especifica deportiva. Tomando el ejemplo de la llave y haciendo un paralelo con la articulación de la cadera (eje) y el glúteo (brazo de palanca), el aumento del tamaño muscular alargara la palanca aumentando el torque producido con una misma fuerza (fig. 2.).

Fig. 2. esquema del concepto de torque o momento aplicado a la articulación de la cadera y glúteo

En el ejemplo de la llave inglesa vimos que en la perpendicular es donde se encuentra el radio de giro con la mayor ventaja para producir un mayor torque con la misma fuerza, en el caso que quisiéramos generar el mismo torque con un Angulo mas abierto no quedaría otra opción que producir mas fuerza. Esto se traduce en la denominada desventaja mecánica, punto del rango de movimiento en el cual se debe aplicar la mayor cantidad de fuerza para sostener un determinado torque el cual es limitante de los ejercicios isoinerciales (Frost y col. 2010) y por lo tanto no se aplica la misma cantidad de fuerza en todo el rango de movimiento.

Sin embargo aquí aparecen los conceptos de torque interno y externo, donde el torque interno hacer referencia al torque producido por los músculos en los diferentes ángulos de una articulación, los cuales dependen de la producción de fuerza la cual es afectada por la actividad muscular, la longitud del musculo y el Angulo de pen nación y el largo de palanca del momento el cual depende de los cambios en los ángulos de la articulación (Frost y col. 2010; Contreras, 2012). Según da silva (2009), la fuerza isométrica máxima de los extensores de cadera es mayor a los 140 grados que a los 180 grados de flexión, Cahalan (1989), encontró que la fuerza isométrica máxima para los extensores de cadera es mayor a los 90 grados que a los 120 y a los 180. Por ultimo Pontaga, 2004 mostro que la fuerza máxima isocinética de los extensores de cadera aumenta rápidamente de los 180 a los 120/90 grados de flexión (dependiendo de la velocidad del movimiento) para luego disminuir en las flexiones mas profundas. Por otro lado el torque externo se refiere a las variables externas que modificaran el torque de un movimiento en función de la posición del ejercicio, gravedad y medios empleados


Fig. 3. Curva de momento/Angulo para 3 ejercicios de extensión de cadera (Hip Thrust/amarillo; Peso muerto/verde; Sentadilla/rojo) con 245 kg de carga.

En la figura (X) se puede observar que la línea amarilla (hip Thrust) mantiene un mayor torque durante todo el recorrido del movimiento e inclusive aumentándolo en los últimos grados de extensión, caso contrario, la sentadilla paralela presenta un mayor torque mientras mayor es la flexión de la cadera. A modo de implicaciones practicas, habría que analizar que tipo de torque presentan las acciones del deporte para poder así coincidir con la elección de ejercicios o bien que medios podríamos utilizar para modificar dichas curvas.

APLICACIONES PRACTICAS PARA LOS DEPORTES DE COMBATE

El papel de los miembros inferiores es fundamental incluso en el boxeo, donde se ha reportado que los boxeadores más experimentados utilizan un 22,1% mas la contribución del tren inferior que los más novatos (38,6% vs 16,5%), lo cual está relacionado con la fuerza del golpe (Lenetsky y col., 2013). Filimonov y col. Incluso dividió la muestra según estilo de pelea (knockeadores, velocistas y contra golpeadores) encontrando la mayor contribución de miembros inferiores en el grupo de knockeadores. Por otro lado La articulación de la cadera interviene no solo en las patadas sino también en los desplazamientos, derribos y en los golpes con las manos (Lenetsky y col., 2013).

Si bien la cinética y cinemática de cada acción tiene un patrón único podemos concluir que los desplazamientos horizontales como así también la fuerza aplicada horizontalmente contra el piso cumplen un rol fundamental en este tipo de deportes como así también la participación de la extensión de la cadera en dichas acciones (Lenetsky y col., 2013; Chang y col., 2013; Gorski y col, 2014).

Cheraghi y col. Analizaron la cinética del golpe recto de boxeo describiendo la biomecánica tanto del brazo como del miembro inferior (cadera, rodilla y tobillo).

TABLA 1:Variables cinemáticas seleccionadas desde la posición de partida hasta el momento de impacto. Max: máximo; V: Velocidad; Dirección Antero-posterior; Y: dirección Vertical; Z: Dirección medial-lateral; Selective Distance: Distancia perpendicular entre el pie delantero y el objetivo. (Cheraghi y col., 2014)

TABLA 2: Cinemática Angular del hombro y la cadera desde la posición de partida hasta el momento de impacto. Min: Mínimo; Max: Máximo; w:Velocidad Angular; Ecc: fase excéntrica; Con: fase concéntrica.(Cheraghi y col., 2014)

Como conclusiones principales encontraron que la contribución del tren inferior, sustentando el estudio de Filimonov, es fundamental para generar fuerza en el golpe, que el cambio del peso en dirección postero-anterior es generado por el movimiento de la cadera (28cm de desplazamiento), la articulación de la cadera tanto en el inicio del golpe como al fina se mueve en ángulos amplios (188-208 grados), teniendo un desplazamiento medio de 26 grados (excéntrico-concéntrico) y en el momento del impacto de puño se da a los 196 grados de extensión de cadera ( valor medio). El movimiento de piernas genera momento en la cadena cinemática del golpe desarrollando una velocidad mayor en el puño, por todo esto el autor concluye el rol indispensable de un entrenamiento específico del tren inferior.

A modo ilustrativo presentamos el siguiente ejemplo para integrar de modo practico lo analizado hasta aquí.

Ejemplo1:

Ejercicio: Sentadilla paralela

Torque interno: Máximo en 90 grados, mínimo en 180 grados o extensión.

Torque externo: Máximo en 90 grados, mínimo en 180 grados o extensión.

Aplicaciones practicas: la sentadilla requiere la mayor producción de torque en el mismo punto de la a curva de torque de extensión de cadera por lo que es el ejercicio mas representativo del torque interno. Una excelente selección para ganar fuerza durante el movimiento ya que es creciente su torque en descenso y especifico en deportes donde el torque sea con ángulos de 120/90 grados de flexión de cadera.

Deporte Principal: Powerlifting

Ahora, existe una diferencia sustancial entre usar un ejercicio para mejorar su record de carga máxima como en el deporte citado (Powerlifting) y usar un ejercicio para mejorar el rendimiento deportivo. Un ejercicio dado desarrolla la fuerza de un musculo en un punto especifico de la curva de torque, que corresponde al punto en el que la curva de torque externo de ese ejercicio mas desafía la curva de torque interna de ese musculo. Si el deporte requiere fuerza y potencia en punto diferentes del rango de movimiento articular del ejercicio seleccionado para entrenar, el resultado será sub óptimo (Contreras y col, 2013).

Volviendo al ejemplo del Powerlifting, la acción para la cual el atleta se debe prepara es la Sentadilla , por lo tanto la curva de torque externa para la cual habrá que adaptar la curva de torque interno, será la que corresponda a la carga de competición.

Por otro lado si el deporte requiere acciones como sprints o desplazamientos horizontales veloces, se debería manipular la selección de ejercicios para adaptar la curva de torque interno a la curva de torque externa de dicha actividad. Tales acciones (sprints y deslazamientos horizontales explosivos) requieren altos niveles de potencia y fuerza en la extensión de cadera pero en los ángulos mas cerrados, inclusive entre los 0 grados y los valores negativos de la hiperextensión por lo tanto si solo se utiliza la sentadilla, la cual desarrolla la fuerza en los ángulos mas altos de flexión, produciría un desarrollo sub óptimo de la fuerza en el rango de movimiento requerido por el deporte. El uso de bandas elásticas o cadenas podría ser una forma de manipular el ejercicio para modificar el torque externo (Frost y col. 2010) o bien la elección de ejercicios con un torque externo en los ángulos especifico como el hip Thrust podría ser otra opción posiblemente mas recomendable teniendo en cuenta la influencia de los diferentes vectores de fuerza sobre la especificidad del entrenamiento (Contreras, 2012).

Ejemplo2:

Ejercicio: Hip Thrust

Torque interno: Máximo en 90 grados, mínimo en 180 grados o extensión.

Torque externo: Mínimo en 90 grados, Máximo en 180 grados o extensión.

Aplicaciones practicas: El hip thrust requiere de la mayor producción de torque en los últimos grados de extensión de cadera, incluso en la hiperextensión. La opción mas apropiada para ganar fuerza durante todo el movimiento y especifico en deportes las acciones requieran la generación de fuerza o torque en los grados de extensión mas cercanos a 180.

Deporte Principal: Atletismo (carrera), deportes de combate (desplazamiento y patadas).

Estos temas y mas trataremos en nuestro próximo Webinar de entrenamiento de la fuerza y potencia en deportes de combate.

http://g-se.com/es/entrenamiento-deportes-combate/capacitacion/webinar-de-desarrollo-de-la-fuerza-potencia-en-los-deporte-de-combate

y nuestro curso de la fuerza: de la teoría a la puesta en escena.

http://g-se.com/es/entrenamiento-de-la-fuerza-y-potencia/capacitacion/curso-de-la-fuerza-de-la-teoria-a-la-puesta-en-escena

Referencias:

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