Determinación de los Niveles de Fuerza Máxima Aplicada, Velocidad y Potencia por Medio de un Test Creciente en Sentadilla Profunda con Barra Libre, en Levantadores Españoles

INTRODUCCION

La capacidad de aplicar fuerza en velocidad, determina la potencia producida
y refleja la intensidad con que se realizan los movimientos (Naclerio, 2001).

En los últimos años se ha mencionado que la potencia mecánica producida en
los ejercicios de fuerza con pesos constituye un parámetro de gran relevancia
para controlar el rendimiento, siendo sus fluctuaciones relacionadas a las
adaptaciones funcionales causadas por programas de entrenamiento con diferentes
orientaciones (Baker, 2001a; Bosco, 1991; Cronin y Sleivert, 2005).

Al realizar ejercicios de fuerza, contra resistencias, en régimen
concéntrico, a medida que aumenta la fuerza producida, la velocidad disminuye,
llegando a su valor mínimo cuando se genera fuerza en régimen isométrico. En
este momento la velocidad es 0 y la fuerza es máxima (Nigg, 2000). Algunos
autores han destacado que los mayores valores de potencia se logran al
movilizar, rápidamente entre el 30% y el 45% del peso máximo posible de
desplazar en una única repetición (1MR) (Newton y col, 1997).

En los últimos años se han desarrollado dispositivos que permiten estimar con
bastante precisión la velocidad alcanzada y la potencia producida en los
ejercicios de fuerza (Bosco, 1991; Izquierdo y col, 2002). Diversas
investigaciones han mostrado que las relaciones entre el peso y la velocidad o
entre el peso y la potencia pueden variar por la influencia de algunos factores,
como los grupos musculares empleados (tren superior o inferior), el tipo de
ejercicio, las características antropométricas de los sujetos, o la aplicación
sistemática de un tipo de entrenamiento específico (Baker, 2001b; Dugan y col,
2004).

En los ejercicios con resistencias, siempre se ha evaluado el rendimiento por
medio del peso mas alto posible de movilizar en el test de test de 1 RM (Fleck y
Kraemer, 1997) no obstante este test no considera otras variables como la
velocidad y la potencia producida con diferentes pesos, las cuales, se ha visto
que afectan significativamente el rendimiento en diversas acciones deportivas
aunque la fuerza máxima no se modifique (Baker, 2001b; Naclerio y col, 2004).

La aparición de dispositivos que permiten calcular la velocidad y potencia
alcanzada por los pesos utilizados en los diversos ejercicios de entrenamiento
de fuerza ha permitido valorar con mayor profundidad las adaptaciones
funcionales causadas por los diversos tipos de entrenamientos (Gonzáles Badillo
y Ribas Serna, 2003; Jiménez, 2003; Tous Fajardo, 1999). Estos dispositivos
permiten calcular la velocidad y la potencia mecánica aplicada a las diversas
resistencias utilizadas, de modo de poder identificar aquellas con las que se
producen los mayores valores de potencia. Estos pesos serían aquellos en los que
los sujetos manifiestan el grado de mayor eficiencia mecánica en un ejercicio
detemrinado (Baker, 2001a,2002; Bosco, 2000; Cronin y Sleivert, 2005; Gonzáles
Badillo y Ribas Serna, 2003).

Para valorar adecuadamente el rendimiento de fuerza, sería necesario aplicar
una metodología que permita estimar, no solo, los niveles de fuerza máxima a
partir del valor de 1MR, sino tambien de la capacidad de aplicar fuerza,
velocidad y potencia con pesos submáximos, de modo de conocer la forma en que
cada persona aplica fuerza al movilizar todo tipo de resistencias, desde las muy
ligeras hasta las muy pesadas, ya que estas capacidades, pueden responder a
características neuromusculares diferentes.(Verkhoshansky, 1996).

En este estudio nos proponemos investigar la fiabilidad de un protocolo de
evaluación de la fuerza con resistencias crecientes para evaluar la fuerza
aplicada, la velocidad y la potencia producida con diferentes niveles de peso y
al mismo tiempo determinar el valor de 1MR asociado a la fuerza máxima de cada
persona.(Naclerio y Figueroa, 2004).

Como objetivos secundarios nos proponemos:

1. Comprobar si los sujetos que logran los más altos niveles de potencia mecánica (PM) en el test progresivo, son los que más peso movilizan.
2. Determinar los porcentajes de pesos, respecto al 1MR, donde se logran los mayores valores de potencia mecánica (PM), que sea característico de la población evaluada.

MATERIAL Y METODOS

Sujetos

Se evaluaron 8 levantadores españoles de nivel Nacional, de entre 18 a 30
años, que entrenaban sistemáticamente con pesas. Todos lo sujetos declararon no
estar tomando ninguna substancia considerada doping, desde al menos 6 meses
antes del estudio, y fueron informados de la naturaleza del mismo, dando su
consentimiento por escrito.

Material

Se utilizó un transductor de movimiento, Real Power (Globus, Italia), que
consiste en un encoder rotatorio, con un registro mínimo de posición de 1mm, que
mide desplazamientos lineales, por medio de un cable, cuyo extremo se aseguró en
un sitio concreto de la barra, de modo de no entorpecer la ejecución del
ejercicio. El funcionamiento del encoder permite, que el cable se desplace
verticalmente, según la dirección del movimiento, detectando e informando de la
posición de la barra cada 1 milisegundo (1000Hz) a un interfase conectado a un
ordenador, donde con el software REAL POWER 2001 versión J110 usb, se calcularon
los valores de fuerza, velocidad y potencia media, producidas durante la fase
concéntrica. En cada serie realizada se seleccionaba la repetición en la que,
habiendo completado correctamente la totalidad del rango de recorrido articular,
se producía la mayor potencia media. (Thomas y col, 1996).

Para cada sujeto se distinguió el porcentaje de peso con el cual se obtenía
la potencia más elevada de todo el test expresándolo en términos absolutos (PM
abs) y con relación al peso corporal (PM R).

Secuencia de Valoración

Los sujetos hacían el último entrenamiento 48 horas antes del comienzo de las
evaluaciones, que se realizaron en dos sesiones separadas por 48 horas, en las
que no se permitía ningún tipo de entrenamiento físico extenuante. El día 1 los
sujetos se presentaron en ayunas, entre las 8 y 10 de la mañana, para el examen
de composición corporal, luego realizaban el desayuno habitual y 2 horas después
hacían el test progresivo. El día 2 (48 horas más tarde) se realizaba el test de
1RM directa (MRD).

Composición Corporal

Se determinó, el peso corporal y el porcentaje graso según la metodología
descrita por Ross y Marflel-Jones (1991). El porcentaje de grasa se calculo por
la ecuación de Jackson y Pollock de 7 pliegues (1980) y la ecuación de Siri para
convertir la densidad corporal en porcentaje de grasa (Heyward y Stolarczyk,
1996).

Ejercicio

Se eligió la sentadilla completa con barra libre, utilizando barras y discos
olímpicos, según la técnica descripta por Escamilla y col, (2000).

Test progresivo (TPR): Comprende varias series con pesos creciente, de 2 a 3
repeticiones, aplicando la máxima aceleración, alternadas por 2 a 5min de pausa,
entre cada serie. De esta manera se intento determinar el valor de 1RM, y al
mismo tiempo valorar los niveles de fuerza aplicada, velocidad y potencia con la
mayor cantidad de pesos posibles: ligeros (30 al 40%), moderados (41 al 60%)
altos (61 al 80%), casi máximos (81 al 90%) y máximos (mas del 90% al 100%) (Naclerio
y col., 2004; Naclerio y Figueroa, 2004).

Determinación del Peso Inicial

Antes de comenzar el test, cada sujeto, estimaba el 1MR que podría alcanzar.
Este valor constituía el punto de partida para organizar el protocolo de
evaluación, en el que la primera serie se realizaba con un peso cercano al 30%
de la 1MR, para permitir una acción de fuerza explosiva (Naclerio, 2005;
Verkhoshansky, 2002). Una vez que se estimaba el peso máximo, se determinaba el
peso inicial, calculando el 30% de este valor del 1MR estimado en forma teórica.

Como en este estudio el peso total movilizado fue considerado sumando el peso
del sujeto, al peso externo (barra y discos) cuando el 30% del peso final,
resultaba ser superior al peso corporal se comenzaba el test con un peso externo
de 10k.

Estimación de las series totales a realizar

Se determinó la realización 8 ± 2 series, de los cuales: la 1ª y 2ª serie
deberían realizarse con pesos ligeros del 35 o 40% al 50%, la 3º y 4º serie con
pesos medios entre el 55 al 65%, la 5º y 6º serie con pesos medios-altos entre
el 70% y el 80% y la 7º y 8º serie con pesos casi máximos y máximos, entre el
85% y el 95% o 100%. (Naclerio y Figueroa, 2004).

Estimación del peso final y su incremento secuencial entre series

Una vez determinada la resistencia inicial y final, y considerando el número
máximo de series a efectuar, se aplicó la siguiente ecuación para calcular el
incremento de pesos entre las series sucesivas.

KIES:(Kg a incrementar entre Series)=(1RM
estimado K–Peso inicial K ) / (Series totales –1)

Por ejemplo, en un sujeto, que se estime un valor de 1RM de 300k, y pesa
110k, el 30% es 90k, que es inferior al peso, que representa el 37% del 1RM, por
lo tanto comienza el test con un peso externo de 10k (120k totales) y los
incrementos de peso entre serie serán.

KIES = (300-120)/(8-1) = 25.7Kg
(~ 25k)

En este caso, el test iniciaba con 120k, y se incrementaban 25k por serie.
Debido a que los discos disponibles eran de 1.25k, 2.5k, 5k, 10k, 15k, y 20k, no
se pudo determinar un incremento exacto en todos los sujetos, por lo que se
agrupó cada serie dentro de un rango de 8 unidades porcentuales: mas 30% al 40%;
41 al 50%; 51 al 60%; 61 al 70%; 71 al 80%; 81% al 90%, y 91 al 100% (Gonzáles
Badillo y Ribas Serna, 2003).

Finalización del Test y Estimación del la 1RM

De acuerdo al nivel de 1RM estimado antes de comenzar el test, al análisis en
tiempo real de la fuerza, velocidad y potencia, así como la percepción subjetiva
expresada por los sujetos al final de cada serie, cuando este se aproximaba al
valor de 1RM, las pausas se alargaban llegando a ser de 5min, y en la última
serie, se pedía al sujeto que ejecutara todas las repeticiones posibles hasta
llegar al fallo muscular, de modo que si podía hacer más de 2, se procedía a
calcular el 1RM, por medio de la formula de Eppley, que ha sido validada para
ejercicios de tren inferior (Lesuer y col, 1997).

Test de 1MR

Se aplicó la metodología descripta por (Baechle y col, 2000) que consiste en
una entrada en calor con movimientos de flexibilidad y movilidad articular,
luego 1 serie de 3 a 5 repeticiones con pesos ligeros, seguida de una pausa de
2min, para luego realizar series de 2 repeticiones con pesos crecientes y pausas
de 2 a 4min para poder determinar el 1RM entre 3 a 5 intentos, como máximo.

Análisis Estadístico

Se calcularon la media y la desviación estándar (DS) para todos las medidas
obtenidas por las dos metodologías de evaluación realizadas. Se comprobó la
normalidad de la muestra por medio de los test de Kolmogorov-Smirnov y Shapiro-Wilk,
no observándose ninguna variable con p < a 0.05. De acuerdo a esto se aplico el coeficiente de correlación de Pearson (r) para medir la amplitud de la relación entre las variables evaluadas, y la t de Student para muestras relacionadas para evidenciar si existían diferencias entre el procedimiento propuesto (TPR, test 1) y el criterio válido (MRD, test 2).

Para diferenciar el rango de porcentajes, respecto al 1RM, en que se expresan
los mayores valores de potencia media, se aplico el análisis de la varianza (ANOVA)
de 1 vía, tomando como factor de diferenciación a los 8 rangos de porcentajes
anteriormente descriptos. De haber diferencias significativas entre los valores
de potencia producidos en cada uno de estos rangos de porcentajes, eran
localizadas por un análisis de DMS, post hoc.

Antes de realizar el análisis de ANOVA, se realizó la prueba de Leven para
determinar la homogeneidad de las variables analizadas.

El nivel de significación elegido fue p < 0.05.

Todos los datos fueron procesados por el programa SPSS versión 12.0 para
Windows.

RESULTADOS

En la tabla 1 se muestran los datos descriptivos de los 8 sujetos evaluados,
media y desviación estándar (DS) y los resultados de los dos test realizados.

Test 1, Progresivo (TPR)

El sujeto 1 realizó 9 series, los sujetos 2 y 7, 8 series, y el 4 y 6, 7
series, llegando a realizar una sola repetición máxima (1RM), en la ultima
serie, mientras que los sujetos 3, 5, y 8 efectuaron 8 series, pero en la ultima
pudieron ejecutar más de 1 repetición, llegando al fallo muscular momentáneo, en
menos de 5 repeticiones en todos los casos, por lo que el valor de 1RM fue
calculado por la formula de Eppley.

En la figura 1, se muestran la relación entre los valores medios de PMabs,
respecto al porcentaje de peso movilizado, viendo que la PMabs, alcanza su valor
mas alto 55.5 % (8.9) respecto al 1MR, es decir que se encuentra en el rango de
porcentajes comprendidos entre el 51% al 60% del valor de 1RM. El análisis de
ANOVA y DMS post hoc, mostró una zona de pesos con PMabs muy altas, que no son
significativamente diferentes, entre los rangos comprendidos entre el 30% y el
80% de la 1RM. No obstante debe considerarse que existen diferencias, de – 10.3%
y – 9.3% entre los valores de potencia producidos en los rango del 30% al 40% y
del 71 al 80% respectivamente, que si bien no son estadísticamente diferentes,
muestran una diferencia practica importante (Gonzáles Badillo y Ribas Serna,
2003).

Test 2. 1MR (MRD)

Todos los sujetos llegaron a la máxima repetición, respetando el protocolo
descripto anteriormente, alcanzado el valor de 1MR en menos de 5 intentos.

Los resultados de la prueba t de Student, para un intervalo de confianza del
95%, (t = 0.500; p = 0.632) muestran que no hay diferencias significativas entre
los dos grupos de datos (1MR TPR y 1MRD, tabla 1). La tabla 2, muestra los
coeficientes de correlación y de determinación, significativos, obtenidos entre
las variables estudiadas.

Tabla 1. Descripción de los sujetos y de las variables evaluadas en los
dos test, valores medios y DS. PC k: Peso corporal; %g: porcentaje de grasa; 1RM
TPR: 1MR obtenida en el TPR; 1RM TPR R: 1MR obtenida en el TPR, dividida por el
peso corporal; 1MRD: 1MR obtenida en el test de 1MR directa; 1MRD R: 1MR
obtenida en el test de MRD, dividida por el peso corporal. PMabs: máxima
potencia media, producida en el TPR; PM R máxima potencia media, dividida por el
peso corporal producida en el TPR %locaPM: Porcentaje de 1MR donde se localiza
la máxima potencia media. T= valor en la t Student y sig = Significación.

Figura 1. Relación entre la potencia media máxima, y los % de 1MR en
sentadilla (n:8).

P < 0.05 respecto del máximo valor de potencia obtenido en el test progresivo.

La potencia máxima (media) se localiza al 55.5 (8.9) % del 1MR,
distinguiéndose una zona de pesos, comprendida entre el 30 al 80% del 1MR, donde
las potencias no son significativamente diferentes, aunque la potencias
producidas entre el 30 al 40% y entre el 71 al 80% muestran una reducción del
10.3 y 9.3% respectivamente.

Tabla 2. Coeficiente de correlación (r), de determinación R2 y nivel de
significación, entre las variables consideradas de mayor importancia para los
objetivos de estudio.

DISCUSION

El hallazgo principal de este estudio, es que a través del TPR puede
estimarse la fuerza aplicada, velocidad y potencia producida con diferentes
pesos, así como el valor de 1MR.

El 1MR determinado por el TPR no presenta diferencias significativas (p < 0.05) respecto al obtenido en el test de MRD, 48 horas después. Estos resultados coinciden con los obtenidos por Naclerio y Figueroa (2004) en un trabajo con levantadores de peso que realizaron el ejercicio de press de banca, donde se obtuvo un coeficiente de correlación significativo (p < 0.01) y muy alto (r = 0.998) entre el TPR y el RMD. Estos valores son muy similares a los obtenidos en este estudio (p = 0.000 y r = 0.999); (tabla 2).

En este estudio se observó un coeficiente de correlación significativo (p =
0.001) y muy alto r = 0.922 (R2 = 85.9), entre el 1 RM TPR y la PM abs. De esta
manera, los sujetos que lograron las potencias más altas en el TPR, tenían
también el nivel más alto de 1MR. Estas relaciones se mantienen, incluso cuando
se las normalizan por el peso corporal (tabla 2).

Los resultados de este estudio son similares a los encontrados por Baker y
col (2001) en jugadores de rugby de diferentes niveles de rendimiento que
mostraron coeficientes de correlación significativos (p< 0.05) aunque algo más bajos (r = 0.70 a 0.86) entre el nivel de 1MR obtenido en la sentadilla completa con barra libre y la sentadilla realizada en forma de saltos en el multipower con pesos crecientes (20 k a 120k).

Los sujetos de este estudio localizaron las potencias mas altas al 55.5%
(8.9) del 1MR, (figura 1, y tabla 1) que es similar al encontrado por Baker y
Nance (2001) y Baker y col (2001) en jugadores de rugby en los que los valores
mas altos de potencia media se encontraban entre el 35% y el 60%, y entre el 48%
y el 63% de la 1MR, respectivamente. No obstante cabe destacar que en estos
estudios no se consideró el peso corporal como parte de la resistencia a vencer,
por lo que sus conclusiones, no pueden compararse con las del presente estudio,
en que si hemos considerado al peso corporal como parte de la resistencia a
vencer.

En otro estudio realizado por Izquierdo y col (2002) que utilizando un
dispositivo similar al utilizado por nosotros, se evaluaron 5 grupos de
deportistas de distintas especialidades (jugadores de balonmano, ciclistas de
ruta, levantadores olímpicos, mediofondistas y jóvenes universitarios) que
realizaron press de banca y sentadilla con diferentes pesos. El valor de 1RM, y
PM y los porcentajes donde esta se expresa, fueron significativamente diferentes
entre los grupos. En sentadilla los levantadores producían los mayores valores
de PM (755 + 9.43w) aunque la localizaban a los porcentajes más bajos (45%),
igual que los ciclistas de ruta, aunque estos mostraron valores absolutos de PM
mas bajos, mientras que el resto de los sujetos, además mostraron valores
inferiores de PM, la localizaban entorno al 60% de la 1MR Esto difiere de los
resultados obtenidos por los levantadores de este estudio que produjeron valores
absolutos de PM muchos mas altos y la localizaron en porcentajes algo mas
elevados, (tabla 2).

Las diferencias entre este estudio y otras investigaciones realizadas con
dispositivos similares (Baker, 2001b; Baker y Nance, 1999; Baker y col, 2001;
Izquierdo y col., 2002) se deben fundamentalmente a los aspectos metodológicos (Cronin
y Sleivert, 2005; Kawamori y Haff, 2004) relacionados especialmente a la
inclusión o no del peso corporal para efectuar los cálculos de potencia
producida.

Al calcular la potencia producida, sin considerar al peso corporal como parte
de la resistencia a vencer, se incurrirá en errores de estimación que se
acentuarán con los pesos más bajos, donde el peso corporal representa un
porcentaje mayor de la resistencia total movilizada, y por lo tanto se
subestimará el nivel de potencia producida con estos pesos, respecto a la
producida con los pesos mas altos (Cronin y Sleivert, 2005; Dugan y col., 2004).
Por otro lado cuando se considera el peso corporal como parte del peso a vencer,
para calcular la potencia producida y localizar los porcentajes de peso en que
se expresan los mayores niveles de potencia, estos tenderán a situarse en las
zonas más bajas, cercanas al peso corporal, siendo la localización porcentual en
parte determinada por el porcentaje de peso que signifique el peso corporal
respecto al valor de 1MR (Cronin y Sleivert, 2005). De todos modos la PM abs y
relativa al peso corporal, así como los pesos en que esta se localiza, pueden
variar por la influencia de varios factores individuales (antropometría,
composición fibrilar, etc) el nivel de rendimiento, y especialmente el tipo de
entrenamiento desarrollado (Baker, 2001b; Baker y col., 2001; Shim y col, 2001).

El análisis de varianza (ANOVA) y post hoc, mostró que solo existen
diferencias estadísticamente significativas (p< 0.05) entre los valores mas altos de potencia (localizados entre el 51 al 60% del 1MR) y las potencias producidas entre el 81% al 100% del 1MR, distinguiéndose una zona, muy amplia (30 al 80%) donde las potencias alcanzadas son muy similares. No obstante esta diferencias estadísticas puede no tener una aplicabilidad practica ya que si observamos la figura 1, veremos que las potencias producidas entre el 30% al 40% y entre el 71 al 80% son del 10.3% y 9.3% inferiores a la máxima.

Muchos autores han mencionado que cuando los valores de velocidad o potencia
caen entorno al 10% pueden producirse cambios significativos en las capacidades
de fuerza pasando de un trabajo de fuerza explosiva a otro de resistencia y por
ende causar adaptaciones muy diferentes (Bosco, 1991; Gonzáles Badillo y Ribas
Serna, 2003).

De acuerdo a esto la zona de pesos con los que se expresan las máximas
potencias, en los sujetos de este estudio la hemos determinado en un rango
comprendido entre el 41 al 70% del 1MR.

CONCLUSION

La metodología de evaluación presentada en este trabajo permite valorar no
sólo el nivel de 1MR sino la forma en cada sujeto aplica fuerza con diferentes
pesos, considerando tanto el peso máximo movilizado, como la fuerza aplicada, la
velocidad y la potencia producida en cada acción, pudiendo también identificar
las zonas en que se producen los mayores valores de potencia (zona MEM). La
importancia de esta zona como factor diferenciador del rendimiento es objeto de
estudio de muchas investigaciones actuales, por lo que todavía no podemos
determinar en que medida puede ser utilizada para controlar la evolución del
rendimiento o los efectos de los diversos planes de entrenamiento (Cronin y
Hansen, 2005; Dugan y col., 2004).

En los sujetos de este estudio los mayores valores de de potencia se
relacionan significativamente con la fuerza máxima estimada por el valor de 1MR
obtenido tanto en el test progresivo como en el directo.

Si bien la metodología presentada en este trabajo, requiere de un dispositivo
específico, actualmente, la disponibilidad de éste u otros sistemas similares,
no constituye, por su valor, una limitación importante para cualquier centro
deportivo, los cuales debieran comenzar a incorporar estos sistemas para mejorar
el control y seguimiento en los entrenamientos de fuerza, tanto en deportistas
como en la población general (Jiménez, 2003; Naclerio, 2005).

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