Resumen
Objetivo
Este estudio tuvo como objetivo dilucidar las características de las capacidades de producción de fuerza explosiva representadas por la tasa de desarrollo de fuerza (IRFD) de múltiples fases durante la prensa isométrica con una sola pierna (ISLP) a través de la investigación de las relaciones con las actuaciones de contramovimiento (CMJ) y salto continuo de rebote (RJ).
Métodos
Doscientos treinta atletas masculinos realizaron ISLP, CMJ con movimiento de brazo (CMJAS) y RJ con movimiento de brazo (RJAS). Los IRFD se midieron durante ISLP utilizando un dinamómetro hecho a medida, mientras que CMJAS y RJAS se midieron en plataformas de fuerza. Los IRFD se obtuvieron como tasas de aumento de la fuerza a lo largo de 50 ms en el intervalo desde el inicio hasta 250 ms. La altura del salto (JH) se obtuvo del CMJAS, mientras que el RJAS proporcionó los valores de JH, tiempo de contacto (CT) e índice de fuerza reactiva (RSI).
Resultados
Todos los IRFD se correlacionaron con CMJAS-JH (ρ = 0,20–0,45, p ≤ 0,003), RJAS-JH (ρ = 0,22–0,46, p ≤ 0,001), RJAS-RSI (ρ = 0,29–0,48, p < 0,001) y RJAS-CT (ρ = −0,29 a −0,25, p ≤ 0,025). Cuando se consideró la influencia de la fuerza máxima mediante el análisis de correlación de rango parcial, los IRFD durante el inicio hasta los 150 ms se correlacionaron con CMJAS-JH (ρxy/z = 0,19–0,36, p ≤ 0,004), los IRFD durante el inicio hasta 100 ms se correlacionaron con RJAS-JH y RJAS-RSI (ρxy/z = 0,33–0,36, p < 0,001), y la IRFD durante el inicio a 50 ms solo se correlacionó con RJAS-CT (ρxy/z = −0,23, p < 0,001).
Conclusión
Los IRFD de la fase temprana (inicio a 150 ms) medidos mediante ISLP permitieron la evaluación de múltiples aspectos de las características de fuerza en extensión de piernas que difieren de la fuerza máxima; Estos conocimientos podrían ser útiles en la evaluación de las capacidades de fuerza de extensión de piernas de los atletas.
Introducción
La evaluación de la capacidad de producción de fuerza es importante para monitorear la preparación de los atletas y el nivel de adaptación al entrenamiento para que puedan entrenar de manera efectiva. En ejercicios dinámicos reales (p. ej., carreras de velocidad, saltos, ciclismo, cambios de dirección), la capacidad de producción de fuerza de extensión de piernas es un factor esencial para lograr mejores rendimientos. Durante la mayoría de los movimientos dinámicos, las fuerzas de reacción del suelo se generan en aproximadamente menos de 300 ms (1). Por lo tanto, la capacidad de los extensores de las piernas para generar fuerzas explosivas es fundamental para un mejor rendimiento en diversos deportes.2). La capacidad de producción de fuerza explosiva de extensión de piernas se ha evaluado mediante la tasa de desarrollo de fuerza (RFD) determinada utilizando una curva de fuerza-tiempo durante una prueba de contracción voluntaria explosiva (3).
El RFD se mide durante la producción de fuerza isométrica (IRFD) para minimizar el riesgo de lesiones e influir en las diferencias técnicas de los atletas (3). Los IRFD medidos desde el inicio hasta los 100 ms durante una prueba de extensión explosiva de rodilla están influenciados principalmente por la rápida activación neural en los músculos agonistas y la capacidad contráctil de una unidad músculo-tendinosa, mientras que los IRFD correspondientes no están fuertemente asociados con la fuerza máxima (PF). durante la contracción voluntaria máxima (4, 5). Por el contrario, la relación entre los IRFD y el PF durante la misma prueba aumenta gradualmente después de 100 ms desde el inicio (4, 5). Por lo tanto, medir los IRFD multifase desde el inicio hasta el PF permite evaluar múltiples aspectos de las capacidades de producción de fuerza en los atletas. Para medir los IRFD, se ha utilizado un tirón isométrico de la mitad del muslo (IMTP) o una sentadilla (ISq), que es similar a los movimientos deportivos reales en términos de posturas del tronco y las piernas (6). Sin embargo, los IRFD medidos utilizando IMTP e ISq se ven parcialmente afectados por la fuerza de los brazos y/o los músculos del tronco, lo cual es una limitación de IMTP e ISq. Como otra modalidad de medición de IRFD, una prensa isométrica de piernas (ILP) puede producir un PF más alto que el de IMTP e ISq (7, 8) y se puede realizar sin ninguna influencia de la fuerza de los músculos del brazo y/o del tronco. Además, se pueden evitar riesgos de lesiones y fatigas innecesarias de los músculos del brazo y del tronco durante la medición IRFD utilizando ILP.
Para monitorear la capacidad de producción de fuerza específica de un atleta usando IRFD, es necesario comprender las capacidades medidas usando IRFD investigando las relaciones entre los IRFD y el rendimiento del ejercicio dinámico. Por lo tanto, estudios previos han investigado las relaciones entre los IRFD durante IMTP o ISq y el rendimiento en carreras de velocidad, saltos, agilidad y ciclismo (6, 9). El ILP se mide en una postura diferente a la de IMTP e ISq (ILP en posición sentada versus IMTP e ISq en posición de pie). Esta diferencia postural da como resultado diferentes disposiciones geométricas de los segmentos del cuerpo (piernas, muslos y tronco) en relación con el vector de fuerza entre las modalidades de prueba (7, 8). Por lo tanto, las relaciones entre IRFD medidas usando ILP y el rendimiento del ejercicio dinámico podrían diferir de las relaciones correspondientes usando IMTP o ISq. Sin embargo, hasta donde sabemos, solo unos pocos estudios han investigado la asociación entre los IRFD durante el ILP y el rendimiento del ejercicio dinámico (10, 11). En un estudio de Marcora y Miller (10), incluidos catorce estudiantes varones de posgrado activos que habían experimentado entrenamiento de resistencia en al menos 6 meses, la IRFD durante el ILP se correlacionó con la altura del salto con contramovimiento (CMJ-JH). Además, en un estudio de Häkkinen y Keskinen (11), incluidos seis velocistas y saltadores, siete levantadores de pesas y siete nadadores de resistencia, la IRFD medida utilizando ILP fue mayor en atletas de velocidad que en levantadores de pesas y nadadores de resistencia. Como los estudios contenían muestras pequeñas, los resultados pueden haber sido influenciados por los antecedentes de entrenamiento y las características atléticas de los participantes (10, 11). Por lo tanto, es necesaria una investigación con un mayor número de participantes para evaluar la relación entre el IRFD medido mediante ILP y el rendimiento motor dinámico. Además, el IRFD en los estudios antes mencionados se cuantificó como la pendiente más pronunciada de la curva fuerza-tiempo durante la prueba, lo que sugiere que los estudios previos evaluaron solo un aspecto del IRFD durante el ILP. Además, el PF durante la prueba IRFD se correlacionó con CMJ-JH en el estudio anterior (11), indicando una posible influencia del FP en la relación entre IRFD y CMJ-JH. Por lo tanto, las relaciones entre los IRFD durante el ILP y el rendimiento del ejercicio dinámico siguen sin estar claras en términos de IRFD multifásicos y relativos estandarizados utilizando el PF durante la prueba.
Entre los ejercicios dinámicos, el CMJ y el salto continuo de rebote (RJ) son fáciles de realizar con bajos riesgos de lesiones en comparación con el cambio de dirección, el sprint y el salto con carrera. Además, estos rendimientos de salto vertical (VJ) están fuertemente relacionados con varios rendimientos deportivos reales (por ejemplo, tiempo de sprint de 100 m, tiempo de prueba de agilidad y niveles de rendimiento de los jugadores).12)) y han sido ampliamente utilizados por entrenadores y científicos para evaluar la capacidad de producción de fuerza de extensión de piernas. Además, el CMJ y el RJ se han categorizado como ejercicios de ciclo de estiramiento-acortamiento (SSC) lento y SSC rápido, respectivamente. Estos dos saltos se diferencian en términos de aspectos neurofisiológicos y mecánicos (13). Por lo tanto, examinar las relaciones entre los IRFD multifase desde el inicio hasta la fase terminal de la curva fuerza-tiempo durante el ILP con actuaciones de CMJ y RJ podría mejorar nuestra comprensión de las características de los IRFD durante el ILP en términos de su relación con el rendimiento del ejercicio dinámico.
El objetivo de este estudio fue dilucidar las características de las capacidades de producción de fuerza explosiva representadas por IRFD multifásicos medidos utilizando ILP mediante la investigación de las relaciones de RFD con los desempeños de CMJ y RJ. La hipótesis aquí fue que, al controlar por PF, las relaciones entre las variables IRFD y VJ varían entre los rangos de duración utilizados en el cálculo de RFD. Comprender las relaciones entre los IRFD y el desempeño de VJ ayudaría a los entrenadores y atletas a predecir problemas de entrenamiento (p. ej., habilidades motoras o fuerza) al planificar el entrenamiento de fuerza y mejorar efectivamente el rendimiento del ejercicio y la rehabilitación.
Materiales y métodos
Participantes
Doscientos treinta atletas universitarios varones especializados en fútbol, voleibol, baloncesto, balonmano, atletismo, tenis, bádminton y artes marciales japonesas (media ± DE: edad, 20,0 ± 1,1 años; estatura, 174,7 ± 7,1 cm; masa corporal, 70,9 ± 9,3 kg) se ofrecieron como voluntarios para participar en este estudio. Antes de los experimentos, se informó a los participantes sobre el propósito, los métodos, los riesgos y las precauciones de seguridad que acompañaban al experimento. Los participantes aceptaron participar en el experimento después de comprender su contenido y se obtuvo el consentimiento informado por escrito. Este estudio fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación de la Facultad de Ciencias de la Salud y el Deporte de la Universidad de Tsukuba. (tai 30-142).
protocolo experimental
Después de un calentamiento autoseleccionado, los participantes (usando sus propios zapatos) realizaron una prensa isométrica de una sola pierna (ISLP) y dos pruebas de VJ en una sola sesión en orden aleatorio. Para ISLP, IRFD y por tarea unilateral tiende a ser mayor que la fuerza por pierna durante la producción de fuerza bilateral (14) además, los participantes también generan mayor fuerza más fácilmente en una tarea unilateral en comparación con una tarea bilateral porque los participantes pueden centrar su atención en una pierna de prueba. Teniendo en cuenta estos supuestos, la capacidad de producción de fuerza de extensión de piernas en el presente estudio se midió con una sola pierna. El ISLP se realizó en dos pruebas con la pierna dominante en un dinamómetro hecho a medida (probador de fuerza múltiple, MST (S13158, Takei Scientific Instruments, Tokio, Japón; 1000 Hz)). El período de descanso entre las pruebas ISLP fue de un minuto. El MST era un dispositivo específico para medir la producción de fuerza de extensión de piernas y consistía en un pedal y un asiento como se muestra en las figuras. 1 y 2. Los ángulos del pedal y del asiento desde la línea horizontal del MST fueron de 75° y 115° respectivamente. El MST se puede utilizar para medir la fuerza aplicada al pedal por la celda de carga extensímetro adjunta detrás del pedal (C2D1-800K, Minebea, Tokio, Japón (capacidad, 8000 N; no linealidad, histéresis y repetibilidad, 0,018%)). Durante la prueba ISLP, el participante se sentó en el asiento MST con un ángulo de articulación de la rodilla de aproximadamente 115° y la espalda baja contra el respaldo del asiento. La pelvis y el pie del participante se estabilizaron respectivamente en el asiento y el pedal mediante cinturones ajustables. Se indicó a los participantes que no utilizaran movimientos de abducción de cadera ni contramovimientos de extensión de piernas, y se volvió a evaluar al participante si se observaban estos movimientos durante la prueba. Se utilizó un goniómetro (SG150, Biometrics, Ladysmith, WI, EE. UU.) para medir el ángulo de la articulación de la rodilla. Con la intención de minimizar el cumplimiento, se indicó a los participantes que aplicaran aproximadamente 100 N de pretensión en el pedal mientras monitoreaban la señal de fuerza en la pantalla del MST. Luego se instruyó a los participantes para que ejercieran la máxima fuerza contra el reposapiés lo más rápido posible. Los 100 N de pretensión fueron menos del 10% del PF durante la prueba ISLP y tuvieron un efecto insignificante en el IRFD (15). Los participantes mantuvieron la pretensión apropiada durante aproximadamente tres segundos antes de la producción de fuerza de esfuerzo máximo, que fue iniciada por la señal verbal de un experimentador. Se instruyó a los participantes para que mantuvieran la contracción voluntaria de los pedales. La duración de la contracción del esfuerzo máximo fue de al menos tres segundos.
La flecha negra indica la venta de carga.
Para el CMJAS, los participantes recibieron instrucciones de saltar lo más alto posible con…
