Recomendación de Procedimientos de la ASEP (Sociedad Americana de Fisiólogos del Ejercicio): Evaluación Exacta de la Fuerza y la Potencia Muscular

INTRODUCCIÓN

La evaluación de la fuerza y la potencia es fundamental para en rendimiento
atlético. El conocimiento exacto de los niveles presentes de fuerza muscular de
un individuo es importante para la evaluación de la capacidad funcional
ocupacional, y para la prescripción adecuada del ejercicio atlético y de
rehabilitación. Este trabajo científico está diseñado para ayudar al lector a
recolectar datos válidos y confiables pertinentes a la fuerza y la potencia
muscular. Está también diseñado para destacar desventajas y dificultades así
como recomendaciones para el facultativo. Para este fin, este trabajo presenta
la estructura de las técnicas apropiadas de recolección e interpretación de las
evaluaciones de fuerza y potencia. Esta dividido en dos secciones abarcando los
modos de ejercicio isométrico, isotónico e isokinético. Inherente a estos modos
de ejercicio son las acciones musculares concéntricas y excéntricas, así como
las actividades de cadena cinemática abierta y cerrada.

Mientras que esta más allá del alcance de este trabajo detallar aspectos
específicos de cada uno de estos modos de ejercicio, el lector debería ser
conciente de que las guías establecidas aquí se aplican a través de cada
variación de la expresión de la fuerza y la potencia humana, discutidas.

CONSIDERACIONES GENERALES

Ciertos aspectos de la evaluación de la fuerza y la potencia son genéricos a
las mediciones isométricas, isotónicas e isokinéticas. Esto incluye la
planificación, la seguridad, la entrada en calor, la familiarización y la
especificidad. Estos asuntos van a ser dirigidos aquí y los factores que
pertenecen solo a la especificidad de los modos de evaluación van a ser
dirigidos en las secciones apropiadas, más abajo.

Planificación

Antes de emprender cualquier evaluación de fuerza o potencia, debe ser
desarrollado un minucioso plan con respecto al tipo de datos que van a ser
adquiridos. Por ejemplo, en la evaluación isokinética uno puede elegir registrar
el torque pico, potencia pico o media, o trabajo realizado por los grupos
musculares específicos de interés. Un examinador debe determinar a priori porque
y que está midiendo antes de la evaluación y que información específica es de
interés. Como es destacado más abajo, la evaluación de la fuerza y la potencia
muscular es especializada y nos da información basada sobre configuraciones anatómicas
precisas, relaciones entre longitud-tensión muscular y velocidades de acción
muscular. El facultativo debe también ser conciente de las técnicas de reducción
de datos diseñadas para eliminar la información extraña. Si antes de la
interpretación es establecido un entendimiento claro de las limitaciones de la
evaluación va a haber pocas posibilidades de conclusiones erróneas.

Seguridad

Deben realizarse mediciones de seguridad apropiadas antes de comenzar
cualquier batería de evaluaciones. Esto incluye, pero no esta limitada solo a
esto, la inspección del equipo para detectar componentes rotos o desgastados, la
iluminación y temperatura apropiadas del ambiente, así como la eliminación de
todos los obstáculos cerca y alrededor del lugar de evaluación. Deben ser
formalizados los procedimientos de emergencia. Todo el personal de evaluación
debe estar familiarizado con estos procedimientos y debe estar certificado en
apoyo de salud básico. Lo más importante, todas las evaluaciones deberían ser
conducidas bajo la supervisión de individuos experimentados en evaluaciones y
mediciones fisiológicas (e.g., fisiólogos del ejercicio con certificación ASEP-EPC). La atención de estas medidas simples de seguridad va a ayudar a
asegurar la protección de ambos, examinador y examinado.

Entrada en Calor

Mientras que hay pocos datos que apoyen directamente una disminución de las
lesiones con actividades de entrada en calor, es fisiológicamente razonable
presumir que la temperatura muscular incrementada y que la elasticidad muscular
incrementada asociada a esto, disminuyen las lesiones asociadas a las
evaluaciones. Las actividades de entrada en calor deberían incluir ambas, una
entrada en calor general y una específica. La entrada en calor general debería
consistir de actividades suaves como ejercicios en cicloergómetro para las
piernas o los brazos con poca resistencia, diseñado para elevar la temperatura
muscular. Las actividades de entrada en calor específica deberían incluir
estiramientos estáticos de los músculos que van a experimentar la evaluación.
Las actividades adicionales de entrada en calor que envuelven la realización de
los movimientos reales de las evaluaciones son destacadas en las secciones
específicas de
modos de evaluación .

Familiarización

Muchos de los individuos que van a experimentar las evaluaciones de la fuerza
y la potencia, pueden tener poca o ninguna experiencia realizando las maniobras
de evaluación de las mismas. Mientras que las evaluaciones de la fuerza han
demostrado generalmente ser confiables (2), los sujetos novatos van a mejorar
probablemente sus marcas de fuerza en evaluaciones subsecuentes simplemente
debido a una familiarización incrementada y a la comodidad con las evaluaciones
(54, 71). Esto es especialmente cierto para las evaluaciones de fuerza que
requieren niveles relativamente altos de habilidad motora como las evaluaciones
isotónicas con pesos libres. Si fuera posible, a los sujetos novatos se les
debería dar una sesión de familiarización antes de la evaluación real. Esta
debería implicar al sujeto procediendo a través del protocolo de evaluación
completo mientras realiza el máximo esfuerzo. La sesión de evaluación
subsiguiente debería ocurrir al tiempo en el cual el dolor muscular residual
halla desaparecido (e.g., 2 a 3 días).

Especificidad

Esta bien establecido que varios aspectos de la fuerza están asociados con
altos niveles de especificidad. Por ejemplo, actualmente muchos dispositivos de
evaluación en el mercado están diseñados para evaluar y ejercitar músculos
usando la cadena cinemática abierta. Esto significa que están siendo examinados
solo los músculos aislados de una articulación. La información recogida a partir
de este tipo de evaluación va a conducir al examinador a conclusiones
específicas con respecto a una sola articulación. Resultados y conclusiones
diferentes pueden ocurrir con evaluaciones multiarticulares. Similarmente, los
datos de fuerza muscular derivados a partir de un tipo contracción pueden
correlacionar pobremente con los datos de otro tipo de contracción. Debe
ser tenido en cuenta que la evaluación debe ser lo más específica posible al
marco en el cual la información va a ser aplicada.

EVALUACIÓN ISOMÉTRICA

Las contracciones isométricas son contracciones musculares en las cuales la
longitud del músculo permanece constante. No ocurre ningún movimiento y de este
modo no es realizado ningún trabajo físico, sin embargo, en un sentido estricto,
las contracciones isométricas resultan en pequeños cambios en la longitud de las
fibras musculares y el estiramiento de los componentes elásticos del músculo. La
evaluación isométrica es también llamada evaluación estática. La principal
ventaja de la evaluación isométrica de la fuerza es que con el equipo apropiado,
la misma es relativamente rápida y fácil de realizar, lo que confiere a la misma
para evaluar grandes grupos de sujetos. Una variedad de dispositivos han sido
usados para medir la fuerza isométrica. Estos incluyen tensiómetros con cable,
medidores de esfuerzo y dinamómetros isokinéticos (con la velocidad establecida
en cero). Además, con la excepción de los dispositivos isokinéticos, los equipos
de evaluación son relativamente baratos. Las interfaces a una computadora con
los dispositivos de registro isométricos permiten el cálculo de variables
adicionales además de la fuerza, como la tasa o velocidad de desarrollo de la
fuerza (35). La evaluación en múltiples ángulos articulares permite la
determinación de la fuerza por toda la extensión de movimiento.

La principal desventaja de la evaluación isométrica es que los valores de
fuerza registrados son específicos al/los punto (s) de la extensión del
movimiento al cual ocurre la contracción isométrica, y los valores de fuerza en
una posición pueden estar pobremente correlacionados con los valores de fuerza
en otras posiciones (65, 90). Además, ya que la mayoría de las actividades
físicas son dinámicas. Ha sido cuestionado si las mediciones estáticas de la
fuerza proveen datos de la fuerza muscular que son específicos de las
actividades de interés, y hay resultados conflictivos en la literatura de si las
evaluaciones isométricas con predictivas del rendimiento dinámico (88). Sin
embargo ha sido demostrado que las evaluaciones de fuerza isométrica proveen
información predictiva de lesiones ocupacionales asociadas con tareas de
levantamiento dinámicas (22, 45). Los resultados conflictivos con respecto a las
relaciones estáticas versus dinámicas pueden dar una reflexión del ángulo
articular utilizado durante la evaluación isométrica (65).

En general, ha sido demostrado que la evaluación de la fuerza isométrica es
altamente confiable como fue evaluado por los coeficientes de confiabilidad
(correlaciones entre 0.85 y 0.99). Sin embargo, puede todavía haber un error
sistemático. Por ejemplo, Kroll (54) encontró una alta confiabilidad (0.93) para
evaluaciones repetidas de los flexores de la muñeca, cuando analizo los mismos,
con
coeficientes de correlación intraclase (ICC). Sin embargo, fueron encontradas
diferencias significativas en los valores medios a través de los días de
evaluación. Similarmente, Reinking et al. (71) encontró un coeficiente de
confiabilidad relativamente alto (ICC = 0.80, error estándar de la media (SEM) =
19, 4 % de media) para un a evaluación isométrica del cuadriceps (60º de flexión
de rodillas) en días separados. Sin embargo, los valores medios eran
significativamente diferentes indicando que hubo incrementos sistemáticos en la
fuerza isométrica a través de los días de evaluación. Estos resultados sugieren
que una sesión de práctica separada antes de la evaluación real puede facilitar
el rendimiento máximo y evitar la introducción de sesgos sistemáticos, debido a
efectos de aprendizaje.

Una variedad de factores necesitan ser considerados con las evaluaciones
isométricas. Estas incluyen el ángulo articular al cual se va a realizar la
evaluación, el intervalo de descanso entre repeticiones consecutivas, el número
de repeticiones a realizar, la duración de la contracción y el intervalo en cual
la fuerza o el torque, van a ser calculados. Actualmente, no hay guías
específicas para estos factores y existen pocos datos que evalúen diferentes
procedimientos.

Ángulo Articular

Si son necesarios datos isométricos para definir la fuerza en posiciones
específicas, entonces la evaluación en ángulos articulares asociados con estas
posiciones, está garantizada (22). Sin embrago, si no hay ninguna preferencia de
ángulo articular, entonces pueden ser usados criterios de selección de ángulo
articular. Sale (73) ha sugerido que evaluar en el ángulo articular asociado con
la máxima producción de fuerza puede servir para disminuir el error asociado con
errores menores en el posicionamiento articular. Por ejemplo, la posición de la
rodilla asociada con la máxima fuerza extensora de la rodilla se encuentra
aproximadamente en la mitad de camino entre la extensión total y la flexión
completa a aproximadamente 65 grados (55). Han sido reportadas curvas de
fuerza-ángulo de una variedad de articulaciones (55), las cuales pueden ser
usadas para elegir el ángulo articular que va a ser evaluado.

Duración de las Contracciones

Sale (73) sugiere que las contracciones isométricas de 5 segundos son lo
suficientemente largas para permitir el pico de desarrollo de la fuerza al
máximo. Además, los sujetos solo pueden mantener la fuerza al máximo por un
período ≤ 1 segundo (73). Caldwell et al. (20) recomendaron una duración de
contracción de 4 segundos, con un período de transición de 1 segundo desde la
relajación hasta la fuerza máxima. Ellos también sugirieron que un esfuerzo de 4
segundos asegura que va a ocurrir un plateau o meseta a los 3 segundos y que va
a ser registrada la fuerza media a lo largo de este período de 3 segundos.
Similarmente, Chaffin (21) recomendó duraciones de contracción de 4 a 6
segundos. Colectivamente, la literatura disponible indica que un período de
contracción, con un período de transición de un segundo y un plateau de 4 a 5
segundos, debería ser suficiente para lograr una contracción isométrica máxima.
Debería ser destacado, que estas recomendaciones están derivadas a partir de
experiencias de los autores citados, en contraposición a validaciones
experimentales.

Intervalos de Descanso

En la literatura han sido propuestos una variedad de intervalos de descanso.
Sale (73) ha sugerido que debe ser suministrado un descanso de 1 minuto entre
intentos. Cadwell et al. (20) recomendaron un intervalo de descanso de 2
minutos. Chaffin (21) recomendó 2 minutos de descanso, si son realizados un
número grande de intentos (Por ejemplo, 15), pero los intervalos de descanso
pueden ser tan cortos como de 30 segundos solo si son realizados pocos intentos.
Colectivamente, la literatura disponible sugiere que un período de 1 minuto
debería ser suficiente para permitir una adecuada recuperación entre intentos.
Debería ser destacado, sin embargo, que estas recomendaciones están derivadas a
partir de experiencias de evaluación, en contraposición a validaciones
experimentales.

Número de Repeticiones

Edwards et al. (29) usaron tres contracciones máximas voluntarias en la
evaluación del cuadriceps. Ya que la primera contracción fue usualmente
“tentativa”, mientras que la segunda y tercera contracciones máximas fueron
usualmente similares a otra contracción más (coeficiente de variación = 2.8 %).
Zeh et al. (90) reportaron que la media de 3 intentos fue más altamente
correlacionada con el valor de la primera de las tres contracciones y concluyó
en que una repetición provee un “razonablemente buen indicador de la fuerza del
sujeto en esa posición”. Ellos también destacaron que el uso de 2 repeticiones
incrementa la precisión de la medición. La ventaja de usar pocas repeticiones es
la disminución del riesgo de lesión, especialmente para las evaluaciones que estresan
la columna lumbar (90). Además, menos repeticiones van a minimizar los efectos
de confusión de la fatiga sobre los datos de la fuerza. Sin embargo, sus
análisis de regresión no establecieron sesgos sistemáticos potenciales en el uso
de solo uno o dos intentos. Mientras que no hay consenso en la literatura, una
evaluación de 3 repeticiones es probablemente suficiente para provocar valores
máximos.

Intervalo Promedio

Los dispositivos mecánicos simples de registro (e.g., tensiómetros con
cable) registran típicamente la fuerza o torque durante la contracción muscular.
Sin embargo, las interfaces a computadoras de los dispositivos de registro
permiten el registro de la fuerza o torque medios, durante un periodo de tiempo
dado. Chaffin (21) ha recomendado que la fuerza/ torque medios sean promediados
a través de un intervalo de tiempo de 3 segundos, el cual “evita los errores
inducidos por las dinámica del temblor y el movimiento”; sin embargo no hay
ningún dato que apoye directamente la superioridad de un intervalo promediado en
3 segundos, sobre otros intervalos de tiempo. Sale (73) destaca que los sujetos
solo pueden mantener la fuerza por un periodo ≤ 1 segundo, lo que sugiere que la
recomendación de Chaffin (21) de 3 segundos puede ser demasiado larga.

Instrucciones de Estandarización

Cadwell et al. (20) reportó alta variabilidad en las curvas fuerza-tiempo de
los sujetos evaluados con diferentes instrucciones de los evaluadores. Ellos
argumentaron que los sujetos requieren “instrucciones explícitas” o sino ellos
van a “desarrollar sus propias estrategias, reflejando diversas interpretaciones
de la tarea “. Chaffin (21) recomienda que las instrucciones deberían ser no
emocionales y que deberían ser evitados factores como ruidos, espectadores, etc.

Posicionamiento y Evaluación

Debido a que la fuerza muscular es afectada por la longitud muscular, y el
torque es afectado por la fuerza muscular y el brazo de palanca (53), los
cambios de posición pueden resultar en cambios en las mediciones isométricas que
son independientes de las diferencias reales de la fuerza muscular. Esto es
verdad no solo para la articulación específica evaluada, sino también para las
articulaciones adyacentes que son cruzadas por un músculo común. Por ejemplo,
los músculos isquiotibiales cruzan ambas, la articulación de la cadera y la de
la rodilla y los cambios en la posición de la cadera van a afectar la fuerza de
flexión de
la rodilla. De este modo, la estabilización apropiada y el posicionamiento
consistente son críticos para obtener resultados confiables y válidos.

Procedimientos Estandarizados

La evaluación isométrica debería comprender contracciones de 4 o 5 segundos
de duración con un período de transición de 1 segundo al inicio de la
contracción. Debe ser proporcionado al menos 1 minuto de descanso entre
contracciones. Para cada músculo evaluado en cada posición, deberían ser
realizadas al menos 3 contracciones, aunque pueden ser realizadas más si es
considerado necesario por el evaluador (e.g.., debido al rendimiento
incrementado a lo largo de los intentos). Si fuera posible, la fuerza/torque
registrados, deberían ser recolectados por una computadora y promediados a lo
largo del tiempo dentro de cada contracción. La duración óptima del intervalo
promediado no ha sido determinada.

EVALUACIÓN ISOTÓNICA

Las contracciones isotónicas se refieren a las contracciones en las cuales un
objeto de una masa fija es levantado en contra de la gravedad. La mayoría de los
tipos de entrenamiento de la fuerza, con máquinas o pesos libres, refieren a
movimientos isotónicos. La derivación del término isotónico significa tensión
constante (iso) (73), y es técnicamente inexacto, ya que la fuerza requerida
para levantar un peso cambia por todo el recorrido del movimiento. Han sido
usados otros términos como isoinercial (2, 53, 64) y DCER (resistencia externa
constante dinámica o dynamic constant external resistance) (52) para evitar la
inexactitud del término isotónico. Sin embargo, ya que el término isotónico está
tan arraigado en el lenguaje de la fisiología del ejercicio, nosotros
argumentamos que su uso es aceptable a condición de que está operacionalmente
definido como se describió arriba y sea usado consistentemente en ese contexto.

Las evaluaciones isotónicas son típicamente realizadas en máquinas (e.g.,
Universal, Nautilius, Cybex) que incorporan lingotes ajustables como resistencia
o con el uso de pesos libres. La cantidad máxima de peso que puede ser levantado
en una repetición, es llamada una repetición máxima (1 RM), y es la medición más
común de la fuerza isotónica. También pueden ser determinadas otras mediciones,
como 3 RM, 5 RM, 10 RM, y el número máximo de repeticiones que pueden ser
realizadas a una resistencia fija. Mientras que los valores de estas
evaluaciones están correlacionados con 1 RM, estas mediciones están también
afectadas por la fatiga muscular y no constituyen una medición de la fuerza muscular per
se.

La ventaja de las evaluaciones isotónicas típicas es que el equipo necesario
es fácilmente disponible y al menos, para los pesos libres, es relativamente
barato (52). Además, ya que la mayoría de los programas de entrenamiento de la
fuerza enfatizan el entrenamiento isotónico, la evaluación isotónica es
específica al entrenamiento que es típicamente realizado. Además, ha sido
generalmente reportado que la evaluación isotónica es confiable (2).

La crítica principal a la evaluación isotónica es que el valor de la fuerza
de 1 RM está limitado por el punto más débil del recorrido de movimiento (el tan
llamado “punto de estancamiento” o “sticking point”) (27, 73). De este modo, los
músculos utilizados realizan una contracción submáxima durante el recorrido de
movimiento en posiciones que no sean el “punto de estancamiento”. Además, los
valores de 1 RM no proporcionan información acerca de la tasa o velocidad de
desarrollo de la fuerza o de la fuerza manifestada a través del recorrido de
movimiento (63).

Además, las evaluaciones de 1 RM típicas proporcionan una medición de
rendimiento concéntrico y no proporcionan información acerca de la capacidad
excéntrica. Los levantamientos de 1 RM pueden no ser específicos de los eventos
atléticos en términos de patrones de movimiento, velocidad de contracción y
aceleración (2).

Las evaluaciones isotónicas de 1 RM constituyen un procedimiento de ensayo y
error, en el cual son levantados pesos progresivamente más pesados hasta que el
peso excede la habilidad del sujeto. Los intentos subsecuentes son realizados
con pesos más livianos hasta que el peso exitoso más pesado es determinado.
Debido a los múltiples intentos requeridos, la evaluación puede ser afectada por
la fatiga (23), y una variedad de factores necesitan ser considerados para
optimizar el rendimiento de 1 RM. Los mismos incluyen, la elección del peso
inicial, los intervalos de descanso entre intentos, el uso de retroalimentación
con respecto al peso que va a ser levantado, y los criterios para un
levantamiento aceptable. Actualmente, no hay modelos establecidos para estas
decisiones y hay disponibles pocos datos, para ayudar a discriminar entre las
opciones. Las siguientes recomendaciones representan los procedimientos
generales que han sido empleados en la literatura (76, 82, 85) y los cuales son
consistentes con consideraciones fisiológicas (e.g, recuperación de la
fatiga) y de seguridad.

Procedimientos Isotónicos Estandarizados

Si el sujeto tiene experiencia con los levantamientos isotónicos que van a
ser realizados, un buen punto de partida es dejar que el sujeto estime su
máximo. A partir de su estimación, pueden ser calculados los porcentajes
deseados de la repetición máxima estimada. Similarmente, si el sujeto conoce el
número máximo de repeticiones que puede realizar a un peso dado, la repetición
máxima puede ser predecida, usando las ecuaciones de la sección subsiguiente
titulada “Ecuaciones de predicción para Press de Banca”. Los sujetos deberían
realizar una entrada en calor general de 3-5 minutos de actividad suave
comprometiendo a el (los) músculo (s) que van a ser evaluados (e.g., ergometría del tren superior antes de la evaluación de la fuerza corporal).
Luego, los sujetos deberían realizar ejercicios de estiramiento estático de la
musculatura comprendida. Luego de la entrada en calor general, el sujeto debería
realizar una serie de 8 repeticiones como entrada en calor específica, a
aproximadamente el 50 % de su 1 RM estimada, seguida por otra serie de 3
repeticiones al 70 % de 1 RM estimada. Los levantamientos subsecuentes son
repeticiones aisladas de levantamientos progresivamente más pesados hasta el
fallo. Los incrementos iniciales en el peso deberían ser uniformemente
espaciados y ajustados para que sean realizadas al menos dos series entre la
serie de 3 repeticiones de entrada en calor y la repetición máxima estimada. Una
vez alcanzado el fallo, debería ser intentado vencer un peso aproximadamente a
la mitad entre el último levantamiento exitoso y el que provocó el fallo.
Repetir esto hasta que la repetición máxima sea determinada al nivel de
precisión deseado. El intervalo de descanso entre series debería no ser menor
que un minuto y no mayor a 5 minutos (85). El número óptimo de repeticiones
varía de 3 a 5 (52).

EVALUACIONES DE CAMPO

Salto Vertical

El salto vertical (VJ) es la principal evaluación para evaluar la potencia de
las piernas. Desafortunadamente, hay una variedad de procedimientos y tipos de
VJ reportados en diferentes estudios (37). Existen dos formas principales de
evaluación del VJ: el salto desde sentadilla (SJ) y el salto con contra
movimiento (CMJ). En el SJ, los sujetos bajan a una posición de sentadilla y
luego de una breve pausa, saltan para arriba tan rápido y alto como sea posible.
No está permitido realizar ningún movimiento hacía abajo inmediatamente antes de
saltar para arriba. En contraste, en el CMJ los sujetos comienzan en una
posición de parados, bajan a una posición de sentadilla (contra movimiento), y
sin pausa saltan para arriba tan alto como sea posible. Además, ambos SJ y CMJ
pueden ser ejecutados con y sin el uso del movimiento de los brazos. Cuando es
empleado el movimiento de los brazos, se le pide al sujeto que durante el salto
de un empujón con los brazos hacía adelante y hacía arriba (75). Cuando no son
permitidos los movimientos de los brazos, es requerido que los sujetos coloquen
sus manos sobre sus caderas (3) o que mantengan sus manos detrás de la espalda
(10).

Los resultados del CMJ, en valores de altura de salto y potencia, son más
altos que los del SJ (10, 75). Por ejemplo, Sayer et al. (75) encontraron
alturas de salto del CMJ que fueron un 7 % más altas que el SJ y diferencias de
pico de potencia de 2.6 %. Similarmente, ha sido demostrado que el uso del
impulso de los brazos incrementa significativamente el rendimiento de ambos, el
SJ (10 cm), y el CMJ (11 cm) (36). En efecto, el efecto del movimiento de los
brazos excede aquel del contra-movimiento. Actualmente, no hay consenso con
respecto a si el impulso de los brazos debería o no ser usado durante las
evaluaciones de VJ. Sin embrago, Sayers et al. (75) han argumentado que el uso
del SJ es preferible del CMJ, por las siguientes razones. Primero, la técnica
del CMJ es más variable que la del SJ, ya que la extensión del contra movimiento
no es consistente entre los sujetos. Segundo, las ecuaciones de predicción
usadas para predecir potencia pico, basadas en la altura de salto y la masa
corporal, son más exactas cuando se usan los datos del SJ. Indiferentemente de
si el impulso de los brazos en permitido, o si se usa el SJ o CMJ, los sujetos
necesitan ser evaluados con los mismos procedimientos cuando son evaluados
repetidamente y las técnicas usadas durante la evaluación necesitan ser
consideradas cuando se comparan los datos de las evaluaciones con datos
publicados.

Ha sido demostrado que cuando se usa el SJ, el ángulo de la rodilla y la
posición de los pies afecta el rendimiento. Martin y Stull (59) reportaron que
las alturas de salto óptimas ocurrieron a ángulos de rodilla de más o menos 115º
(en contraposición con 90 º y 65 º) con los pies separados por mas o menos de 13
a 26 cm lateralmente y 13 cm en la dirección antero-posterior. Sin embargo,
ciertos estudios han empleado diferentes requerimientos de ángulos de la
articulación de la rodilla y en algunos estudios se les ha dejado a los sujetos
determinar su propia posición inicial del ángulo de la rodilla. Como con el uso
del impulso de los brazos, el uso de diferentes posiciones iniciales puede
afectar el rendimiento del VJ y la posición inicial necesita ser considerada
cuando se comparan los datos de las evaluaciones con datos publicados.

Ha sido reportado que la confiabilidad de varias evaluaciones de VJ es
bastante alta (3, 4, 11, 31, 36). Por ejemplo. Ashley y Weises (4) encontraron
un coeficiente de correlación intraclase para un CMJ modificado (sin inclinación
del torso o movimientos de brazos) de 0.87 para evaluaciones repetidas separadas
por 48 horas. Arteaga et al. (3) encontraron coeficientes de variación unidos de
5.4% y 6.3%, para valores de SJ y CMJ (no fue permitido ningún impulso con los
brazos), registrados durante seis sesiones de evaluación a través de un periodo
de 12 semanas, sugiriendo que en estas evaluaciones hay poca variabilidad o
aprendizaje a través del tiempo.

En la literatura existe una gran cantidad de variabilidad con respecto a los
procedimientos de entada en calor y practicas empleadas durante las evaluaciones
de salto vertical. En sujetos femeninos desentrenados, Goodwin et al. (31)
usaron 3 saltos de práctica sub-máximos antes de la evaluación real y
encontraron un ICC de 0.96 para la evaluación de saltos verticales repetidos. El
cambio en el centro de gravedad corporal fue la variable dependiente. Estos
resultados sugieren que tres intentos de práctica son suficientes para que
sujetos desentrenados logren la técnica de pico de saltabilidad, aunque ningún
dato fue presentado para apoyar esta afirmación.

A partir VJ pueden ser derivadas algunas variables. Mientras que la
medición directa de la potencia requiere el uso de una placa de fuerza, pueden
ser hechas estimaciones de la potencia muscular usando ecuaciones de predicción
que incorporan la altura de salto y la masa corporal (75). La formula de Lewis
ha sido comúnmente usada para estimar la potencia durante las evaluaciones de VJ,
sin embargo, la validez de esta fórmula ha sido cuestionada (37). Recientemente,
Sayers et al. (73) reportaron que la siguiente ecuación, basada en el SJ,
resulto en una predicción exacta de la potencia muscular.

Potencia pico (watts) = 60.7 × (altura del salto [cm]) + 45.3 × (masa
corporal [kg.]) – 2055; EES = 335 Watts

Para las evaluaciones de campo, usar la ecuación de Sayers resulta sencillo y
requiere solo la habilidad para registrar la masa corporal y la altura del VJ.
Para registrar la altura del VJ, son principalmente usados 2 procedimientos.
Primero, los sujetos pueden simplemente colocar tiza en sus dedos y marcar una
pared a medida que alcanzan el tope del salto. La diferencia entre la marca y la
altura del salto y una marca de la yema de los dedos en extensión máxima
mientras se esta de pie, es registrada como la altura del VJ (37). Segundo, han
sido desarrollados dispositivos comerciales para registrar la altura de salto
(4). Estos dispositivos tienen un poste vertical con una serie de varillas de
metal orientadas horizontalmente, las cuales rotan libremente cuando son
golpeadas por los dedos. La altura del VJ se basa en la varilla más alta que es
movida en la máxima altura de salto.

Con respecto a evaluaciones especificas del VJ, pueden ser empleados ambos el
SJ o el CMJ, sin embargo es preferible el SJ. Para estimar la potencia muscular
a partir de la altura de salto debería ser usada la ecuación de Sayers et al.
(75). Deberían ser empleados por lo menos tres intentos de practica antes de
registrar la evaluación de rendimiento. La altura de salto puede ser determinada
con ambas, las marcas de tiza en la pared o usando un dispositivo comercial. Con
evaluaciones repetidas, es vital que sea mantenido constante el uso o no, del
impulso de brazos, y con respecto al SJ, el ángulo de la rodilla al inicio del
movimiento debe ser consistente.

ECUACIONES DE PREDICCIÓN DE PRESS DE BANCA

La repetición máxima (1 RM) es el patrón para determinar la fuerza isotónica.
Sin embargo, determinar el valor de 1-RM para grandes grupos de individuos
consume mucho tiempo. Por ejemplo, Chapman et al. (24) señalo que cuando evaluó
98 jugadores de fútbol americano en 1 RM en press de banca, fueron requeridos 3
evaluadores a lo largo de seis horas de evaluación y fueron empleadas cinco
estaciones de evaluación. Además, ha sido sugerido que las evaluaciones de 1 RM
exponen a los evaluados a un riesgo de lesión incrementado (24). De este modo,
ha sido empleada una evaluación de una sola serie en la cual el valor de 1 RM es
predecido, basándose en el número de repeticiones realizadas con un peso sub-máximo.
Este tipo de evaluación puede disminuir marcadamente el tiempo implicado en la
evaluación de masas de sujetos (24). En contraste a las seis horas y a los tres
evaluadores requeridos para la evaluación de los 98 jugadores de fútbol
americano descripta arriba, fue requerido solo un evaluador y 2.5 horas, para
evaluar los mismos sujetos, usando una evaluación en la cual, fue determinado el
numero máximo de repeticiones que los sujetos fueron capaces de realizar en una
sola serie. Debe ser destacado, que no hay datos que indiquen que estas
evaluaciones sean más seguras que la evaluación característica de 1 RM.

E ejercicio mas común, en el cual han sido aplicados evaluaciones isotónicas
sub-máximas, es el press de banca, y va a ser el foco de esta sección. Han sido
desarrollados dos tipos de evaluaciones de predicción de 1-RM. En el primer
tipo, los sujetos realizan la mayor cantidad de repeticiones con una carga que
es un porcentaje de su 1-RM estimado (evaluación de carga relativa).
Alternativamente, todos los sujetos pueden ser evaluados con la misma carga
(evaluación de carga absoluta). La evaluación de carga absoluta mas común
implica la realización del máximo numero de repeticiones posibles a una carga de
102 Kg. Debido a que esta evaluación es comúnmente usada en la Nacional Football
League, ha sido llamada 225-NFL (62), sin embargo la misma también es usada con
universitarios y atletas de escuela secundaria.

Han sido publicados una variedad de trabajos científicos reportando
ecuaciones de predicción de 1 RM en press de banca, basadas en evaluaciones de
carga relativas, y muchas de las mismas han sido evaluadas por Lesuer et al.
(57). Brevemente, siete ecuaciones de predicción fueron validadas con una
muestra de 67 estudiantes universitarios (27 mujeres). Para el press de banca,
las ecuaciones derivadas por Mayhew et al. (61) (1 RM = 100 x carga de las
repeticiones / (52.2 + 41.9 x exp [-0.055 x repeticiones]), r² =
0.98, diferencia media entre el valor predecido y el real de 1 RM = 0.5 ± 3.6 kg)
y Wathen (83) (1 RM = 100 x carga de las repeticiones / (48.8 + 53.8 x exp
[-0.075 x repeticiones]), r² = 0.98, diferencia media entre el valor
predecido y el real de 1 RM = 0.5 ± 3.5 kg) fueron reportados como las que más
exactamente predijeron la repetición máxima en press de banca. La carga
submáxima usada durante las evaluaciones de número máximo de repeticiones, fue
elegida basándose en la experiencia de los sujetos, para que sea una carga que
causara fatiga (fallo) dentro de 10 repeticiones o menos. Otro estudio (47)
también encontró que la ecuación de Wathern resulto en valores predecidos de 1
RM, que estuvieron cerca del valor real de 1 RM en una variedad de ejercicios
para el tren superior en sujetos ancianos. Es para destacar que estas ecuaciones
solo requieren el registro de la masa levantada y del número de repeticiones
realizadas. El sexo parece tener un efecto pequeño sobre la exactitud de las
ecuaciones de predicción (61), indicando que una ecuación de regresión común
puede ser usada para ambos, hombres y mujeres. Similarmente, añadir variables
antropométricas a las ecuaciones de regresión parece sumar poco a la habilidad
de predicción de las ecuaciones (26).

Ha sido demostrado que la evaluación 225-NFL de carga absoluta, predice
exactamente la fuerza de 1 RM en press de banca (24, 62). El trabajo de Mayhew
et al. (62) resultó en la ecuación de predicción validada que sigue:

1 RM (lbs) = 226.7 + 7.1 (# reps); EES = 14.1 lbs

1 lb = 0.4536 kg

Actualmente esta ecuación representa la mejor ecuación de predicción
disponible para predecir 1 RM en press de banca a partir de una evaluación de
carga absoluta. Sin embargo, son dignas de destacar dos advertencias. Primero,
esta evaluación es solo efectiva en sujetos, cuyo 1 RM en press de banca es de
por lo menos 102 kg, y de este modo puede tener poca utilidad para evaluar
sujetos débiles. Segundo, la exactitud de la ecuación disminuye a medida que el
número de repeticiones de incrementa más allá de 10 (24, 62), lo cual limita su
efectividad en sujetos muy fuertes.

Con respecto al uso específico de evaluaciones sub-máximas para predecir el
rendimiento de 1 RM en press de banca, pueden ser usadas ambas, evaluaciones de
cargas relativas y absolutas. Si se usa una evaluación de cargas relativas, es
recomendada la evaluación de Mayrew et al. (61) o Wathen (83). Si se usa la
evaluación 225-NFL, es recomendada la ecuación de Mayew et al. (62). La
evaluación 225-NFL puede ser usada solo con sujetos, cuyo 1 RM en press de banca
sea ≥ a 102 kg.

Test Anaeróbico de Wingate

Esta evaluación es proyectada para medir la potencia anaeróbica del tren
inferior. La misma es una evaluación agotadora, que debería ser usada en una
población acostumbrada al ejercicio enérgico y vigoroso. Los datos resultantes
son una medición indirecta de la habilidad del tren inferior del sujeto para
producir altos niveles de potencia. Los resultados de la evaluación están
divididos en 5 períodos iguales de 5 segundos, donde el pico de potencia,
expresado en Watts, es la potencia media más alta durante cualquiera de los
períodos de 5 segundos, y la potencia media, es la media de todos los períodos
de 5 segundos. El porcentaje de fatiga es la diferencia entre el pico de
potencia y la potencia más baja de todos los períodos de 5 segundos. Los valores
normativos de esta evaluación han sido publicados en la literatura (41, 60).

Confiabilidad y Validez

Ha sido generalmente reportado que la confiabilidad test-retest del WAT es
más alta que r = 0.94 (38, 42). La validez del WAT es difícil de medir, ya que
no hay un “Gold Standard” o “Patrón Oro”universalmente aceptado para las
mediciones anaeróbicas. Sin embargo, han sido realizados estudios de laboratorio
comparando al WAT con evaluaciones de campo de potencia anaeróbica. Han sido
demostradas correlaciones entre el WAT y mediciones de campo explosivas como el
salto vertical (potencia media r = 0.74) (78), tiempo de carrera en 45 metros
(potencia media relativa r = 0.69) (78), Test de Margaria en escalera (potencia
pico r = 0.79) (5) y evaluaciones isokinéticas de repeticiones múltiples
(potencia media r = 0.78) (42). Además, el porcentaje relativo de fibras de
contracción rápida de las piernas ha demostrado correlaciones moderadas con el
WAT (pico de potencia relativo r = 0.60) (9).

Resistencia

Una de las preguntas más difíciles de contestar cuando se administra el WAT
es que resistencia usar. La resistencia clásica (en kiloponds; kp; 1kp = 10
newtons) es determinada multiplicando la masa corporal del sujeto en kg por la
constante 0.075 (8, 60). Mientras que 0.075 kp/kg de masa corporal parecen
apropiados para adultos sedentarios (5), las investigaciones subsecuentes han
demostrado que esta pueda no ser la carga óptima para otras poblaciones (69,
28). Además, la potencia media y pico requieren diferentes cargas para su
optimización (28) debido a las relaciones fuerza/velocidad y potencia /velocidad
que serán discutidas después. Ha sido reportado que cuando se pedalea la
relación fuerza/velocidad óptima se da a aproximadamente 100 rev/min (28). De
este modo, es recomendado que los no atletas usen una carga de 0.090 kp/kg y los
atletas, 0.100 kp/kg (41).

Procedimientos Estandarizados

Durante la evaluación se le pide al sujeto que pedalee en contra de una
resistencia pre-seleccionada a la máxima velocidad posible de pedaleo, durante
30 segundos. El cicloergómetro Monark es el más comúnmente usado para esta
evaluación, El ergómetro debería ser calibrado antes de cada evaluación, usando
pesos de evaluación estándar, por todo el recorrido. Esta disponible un sistema
de evaluación Wingate Computarizado (Sports Medicine Industries, Inc., St. Cloud,
MN) que cuenta las revoluciones de las palancas del ergómetro. Brevemente, el
mismo consiste en un censor óptico, adherido al cuadro del ergómetro, el cual
registra el paso de marcadores reflectivos colocados en las palancas del
ergómetro a intervalos de 10 cm. Un microprocesador convierte luego las señales
en rev/min.

La altura del asiento del sujeto es ajustada para producir de 5 a 10 grados
de flexión de la rodilla, cuando el sujeto esta al final de la posición muerta
central. La entrada en calor debería incluir 2-3 minutos de ciclismo a 1 a 2 kp
con varias aceleraciones distribuidas en este período. La resistencia es
establecida al final del período de entrada en calor, pidiéndole al sujeto que
pedalee con la resistencia incrementada. Cuando la resistencia correcta es
establecida, se le pide al sujeto que comience a pedalear. Los procedimientos de
evaluación son luego revisados con el participante. La evaluación comienza con
el sujeto pedaleando sin carga lo más rápido posible. La resistencia es luego
arrojada instantáneamente o arrojada progresivamente lo más rápido posible. Si
es usado un protocolo en rampa, los dos primeros segundos de la evaluación
(cuando el sujeto vence la inercia de la resistencia inicial) deberían ser
excluidos del análisis de los datos. Esta acción coincide con al activación del
microprocesador. Las oscilaciones pendulares al inicio de la evaluación, ajenas
a la resistencia predeterminada, deberían ser minimizadas a través de la
restricción manual. La retroalimentación concerniente al tiempo trascurrido es
dada en los segundos, 10, 15, 20, 25 y 30, con los 30 segundos seguidos
inmediatamente por la orden “PARAR”. Durante la evaluación puede ser
proporcionado ánimo verbal consistente, pero no debería ser usada la
retroalimentación visual. Luego de la orden “PARAR”, la resistencia es
disminuida y el sujeto realiza una vuelta a la calma a una cadencia de pedaleo personal,
para reducir la acumulación venosa en las piernas.

Test de Margaria de Carrera en Escalera

Esta es una evaluación de potencia, explosiva y de corta duración, que
requiere que el sujeto suba por una escalera. Ya que esta evaluación requiere
que el participante suba por una escalera en un tiempo, la misma no se presta
para ser usada en poblaciones de sujetos muy jóvenes. La potencia en el Test de
Margaria ha exhibido correlaciones moderadas (r = 0.74) con al potencia media
del Test de Wingate, representando una validez adecuada para la medición de
potencia anaeróbica (69)

Procedimientos Estandarizados

La evaluación requiere una escalera y dos interruptores electrónicos
conectados a un reloj digital capaz de registrar 1/100 segundos. Los
interruptores se colocan en los escalones 8 y 12 y la altura de cada escalón
debería ser de aproximadamente 17.5 cm.

El sujeto comienza a aproximadamente 2 metros del primer escalón y es
instruido a correr a máxima velocidad hacia la escalera. Cuando alcanza la
escalera, el sujeto debería franquear los escalones, de a dos, hasta pasar el
segundo interruptor. Los interruptores van a corresponder a los escalones
tomados, en el 4^to y ^6to lugar. La potencia (expresada en Watts) es luego derivada a partir de
la siguiente fórmula:

P = (W x 9.8 x D)/T

Donde, W = peso corporal del sujeto en kg; 9.8 = aceleración de la gravedad
en m/s²; D = altura vertical (en metros) recorrida entre los interruptores uno y
dos; T = tiempo trascurrido (en segundos) entre los interruptores uno y dos. Ha
sido demostrado que incrementando la distancia de aproximación (6 y 10 metros)
se incrementa la potencia significativamente (40)

EVALUACIÓN ISOKINÉTICA

Los ejercicios isokinéticos son por definición realizados a velocidad
constante y representan una disputa entre la velocidad impuesta mecánicamente y
el movimiento del sujeto (e.g., extensión de la rodilla). La confiabilidad
de las evaluaciones isokinéticas ha sido medida repetidamente (13, 77, 80) y ha
sido encontrado que la misma es alta. Sin embargo, una variedad de factores
necesitan ser controlados o tenidos en cuenta, con el objeto de generar datos
confiables y válidos. Estos incluyen factores como, la elección de las variables
que serán medidas (e.g., torque pico, trabajo o potencia), los
posicionamientos y estabilización apropiados, y los procedimientos de reducción
de datos. Las siguientes recomendaciones van a delinear elementos de confusión
que pueden impactar sobre las evaluaciones a velocidades específicas y se van a
focalizar sobre los procedimientos de evaluación estandarizados que deberían ser
considerados cuando se utilizan dispositivos isokinéticos.

Torque Pico, Trabajo y Potencia

Una gran extensión de variables de rendimiento están disponibles para los
análisis de datos isokinéticos. De estas, hay 3 particularmente importantes para
las evaluaciones de fuerza y potencia. El torque pico es definido como el
producto de la masa, la aceleración y el largo del brazo de palanca. El mismo es
el máximo torque producido en cualquier lugar del recorrido del movimiento (ROM)
y es fácilmente identificado como el tope de la curva de torque (representación
gráfica del torque dinámico vs. la posición). El torque pico es análogo a la
repetición máxima isotónica discutida anteriormente y exhibe una relación
inversa con al velocidad. Mientras que el torque pico proporciona al profesional del
ejercicio información acerca del mayor torque manifestado por el miembro
evaluado, y es un excelente indicador del máximo nivel de fuerza del sujeto, el
mismo no tiene en cuenta al ROM.

El trabajo rotatorio es definido como el producto del torque y la distancia
recorrida y es más fácilmente computado como el área bajo la curva del torque.
Ya que el trabajo considera a la distancia recorrida, el mismo revela una
habilidad del sujeto de producir torque por todo el ROM. Como el torque, el
trabajo esta inversamente relacionado con la velocidad. La potencia puede ser la
variable más abarcatiba, ya que considera al torque, la distancia, y el tiempo.
La potencia es definida como el cociente trabajo/tiempo y demuestra una relación
parabólica con la velocidad.

Estrictamente hablando, el torque pico es una medición de la fuerza máxima
individual de un individuo, mientras que el trabajo evalúa su habilidad para
sostener el torque a través del ROM de un miembro. La potencia, ya que utiliza
al tiempo en su fórmula, puede ser la variable que mejor describe, por si misma,
la habilidad de expresar fuerza explosiva. Cada variable informa a la fuerza de
una manera ligeramente diferente y las mismas deberían ser usadas sensatamente
con respecto a los resultados proyectados.

Aislamiento y Estabilización

El aislamiento en su forma simple constituye meramente la evaluación de un
grupo muscular con la exclusión de cualquier otro grupo que se sume a los
resultados de la evaluación. Esto es apropiadamente logrado a través de un
posicionamiento correcto y de una fijación del sujeto con correas
(estabilización) en el dinamómetro. Usando a la extensión de rodillas como un
ejemplo, el aislamiento ocurre a través de la utilización de la estabilización
de la cintura y el muslo. El propósito es restringir el movimiento de extensión
y flexión de la rodilla, sin movimientos extraños de la articulación de la
cadera. Esto va a asegurar que solo los grupos musculares del cuadriceps y los isquiotibiales van a estar proporcionando torque en el dinamómetro. Por ejemplo,
Weir y cols. (84), midieron el torque de la extensión de la rodilla a 60, 180 y
300 º/s, en condiciones estabilizadas y no estabilizadas, y demostraron que los
movimientos extraños pueden reducir el torque y cambiar el ángulo de producción
de torque pico, de manera secundaria a los cambios en la longitud muscular.
Estos mismos errores potenciales están presentes en todas las articulaciones, si
no se tiene cuidado de controlar movimientos extraños. Por ejemplo, el torque de
rotación interna/externa del hombro puede ser aumentado a través de la adición
del torque de rotación del tronco, si no es alcanzada una estabilización
apropiada del torso.

Eje de Movimiento

Cada dinamómetro del mercado consiste de un brazo de palanca unido a la
cabeza de un dinamómetro. El torque muscular resultante es registrado en esta
unión a través de la rotación de la palanca. Es crítico que el eje de rotación
de la máquina y la articulación evaluada, estén alineados. Si el eje de la
palanca y el eje de la articulación no están alineados, las mediciones de torque
no van a ser válidas. Rothstein y cols. (72) presentaron un fuerte argumento
para el uso de ejes de rotación alineados, estableciendo que los errores
asociados con los alineamientos pueden ser amplificados en articulaciones donde
los ejes cambian con el movimiento. La rodilla y el hombro constituyen tales
articulaciones. Luego establecieron, que ya que el eje de la máquina es estable,
cualquier articulación con movimientos descontrolados va a resultar en errores
de medición.

Compensación Gravitatoria

Ya que el ejercicio sobre los dispositivos isokinéticos es más frecuentemente
realizado en un ambiente con gravedad, deben ser tomadas consideraciones
especiales, para considerar los efectos de la misma. Usando a la
extensión/flexión de rodillas sentado como un ejemplo, uno puede observar que
realizar el movimiento de extensión de rodillas, requiere que el individuo
levante el peso de sus miembros y el brazo de palanca del dinamómetro, en contra
de la gravedad. Sin embargo, durante la flexión de rodilla sentado, la gravedad
ayuda al movimiento tirando hacía abajo de los miembros y de la palanca. En este
escenario, el torque de flexión puede ser artificialmente aumentado, debido a la
gravedad mientras que lo opuesto ocurre en la extensión.

Si no se compensan los efectos de la gravedad, los resultados de la
evaluación están sujetos a grandes errores. Winter y cols. (89) documentaron
errores de trabajo mecánico que variaron entre 26 % a más de 500 %, durante los
ejercicios de extensión y flexión de rodillas a 60 y 150 º/s.

Recorrido del Movimiento

Ambos, los rangos de movimiento total (ROM) y fisiológico necesitan ser
considerados cuando se realizan ejercicios sobre un dinamómetro. Estos están
operacionalmente definidos como sigue: el ROM fisiológico es el inicio y final
anatómico del movimiento, mientras que el ROM total es el arco recorrido a
través del ROM fisiológico. Por ejemplo, en el movimiento del hombro desde 0 a
90 grados y de 90 a 180 grados de flexión, ambos tienen el mismo ROM total (90
grados), pero diferente ROM fisiológico. Ya que el ROM fisiológico afecta la
longitud muscular y los brazos de movimiento de la articulación, resulta que las
comparaciones válidas de producción de torque deben ser consistentes con
respecto al ROM fisiológico. Similarmente, los errores asociados con las
mediciones de ROM pueden ser magnificados cuando se interpretan las variables de
trabajo y potencia. Ya que el trabajo es el producto del torque y la distancia
(W = T x D), y la potencia es una función del trabajo y el tiempo (P = W/T), la
distancia recorrida debe ser precisa para propósitos comparativos. Estableciendo
paradas marcadas en cada extremo del ROM, el facultativo se puede asegurar que
todas las comparaciones entre y dentro de los sujetos implican el mismo ROM
fisiológico y total.

Estandarización de las Instrucciones

Cualquier instrucción dada a los sujetos debería ser consistente de una
evaluación a la otra y de un sujeto al otro. No todos los individuos responden
de la misma forma cuando se los alienta verbalmente. De este modo, las
instrucciones deberían ser concisas y cortas. Además, ya que el dinamómetro
constituye la única pieza del equipo, el mismo puede no ser familiar para la
mayoría de los sujetos. Este desconocimiento puede causar ansiedad en algunos
sujetos y conduce a equivocaciones con respecto a los procedimientos de
evaluación. De este modo, las órdenes verbales deberían ser explícitas, así como
cualquier faceta del procedimiento. Esto incluye, pero no está limitado solo a
esto, donde colocar el sistema de sujeción, como respirar, que hacer con el
miembro contralateral, como empujar en ambas direcciones, como dar el máximo
esfuerzo, que constituye una repetición completa (e.g., extensión y
flexión) y cuantas repeticiones realizar.

Práctica

Análogo a las órdenes verbales para una instrucción apropiada, se encuentra
la práctica de un número suficiente de repeticiones. Ya que el dinamómetro es
desconocido para la mayoría de los sujetos, los mismos pueden requerir varios
intentos de práctica, con el objeto de alcanzar trazados de torque confiables.
Es recomendado que uno realice la mayor cantidad de repeticiones como sea
posible para entender completamente que es requerido durante la evaluación o el
proceso de entrenamiento. Las mismas pueden ser tan pocas como 3 para individuos
experimentados, y entrenados en fuerza o tantas como 15 para sujetos novatos.

Repeticiones

La elección del número de repeticiones para incluir en una evaluación es
determinado estableciendo que información es deseada a partir de la evaluación
o que resultados son requeridos a partir de la sesión de ejercicio. Para las
evaluaciones de fuerza no hay ninguna necesidad de realizar más de 5
repeticiones, pero uno debe elegir realizar tanto como 50 repeticiones cuando el
interés se centra sobre la resistencia.

Ha sido demostrado que colocar el miembro en un estado pre-activado
(activación neural antes del movimiento) afecta significativamente las variables
de fuerza. La pre-activación neural de las unidades motoras en el miembro
ejercitado, colocan al mismo, en un estado de preparación, el cual conduce a una
mayor producción de torque. Kovaleski y cols. (49), usando extensiones de
rodilla de 120 a 210 º/s, han documentado el uso de pre-carga (activación neural
anterior), y la misma mejoró los entrenamientos isokinéticos y permitió el
desarrollo de la fuerza de los individuos en el ROM completo, basado en un
recorrido de aceleración reducido. Adicionalmente, ha sido demostrado que la
primera repetición (empezando a partir de una posición quieta, sin una acción
anterior de los músculos antagonistas) resulta en áreas de aceleración más
grandes antes de la fase de velocidad constante (18). De este modo durante la
evaluación de la fuerza, la primera repetición puede ser descartada del análisis
de los datos, ya que todas las repeticiones subsiguientes son inmediatamente
precedidas por un estado de pre-activación.

Velocidad

Muchos dinamómetros en el mercado, tienen un alcance de velocidad de entre 0
y 500 grados por segundo (º/s). El facultativo debe decidir que velocidad usar
para la evaluación o el entrenamiento, dependiendo del resultado deseado. Cuando
se evalúa a múltiples velocidades, puede ser beneficioso, realizar la secuencia
al azar, con el objeto de controlar los efectos de orden. Sin embargo, no hay
evidencia conflictiva con respecto a si el orden de las velocidades afecta
significativamente las variables de fuerza como torque pico, trabajo y potencia.
Timm y Fyke (8) han demostrado diferencias no significativas en las mediciones
de torque de extensión de rodilla a 60, 180 y 300 º/s, cuando variaban la
secuencia de velocidades en la evaluación. Sin embargo, Kovaleski y Heitman (48,
50, 51) han demostrado que el orden de progresión de velocidad, juega un rol
importante en la producción de torque, trabajo y potencia durante la extensión
de rodilla de 30 a 210 º/s. La mayor diferencia entre estas visiones
aparentemente opuestas, parece ser el número de repeticiones realizadas.
Mientras que Timm (80) realizó solo 5 repeticiones, Kovaleski y Heitman (48, 50,
51) realizaron 10. De este modo, la fatiga puede haber sido un factor a tener en
cuenta en los estudios anteriores y los intervalos de descanso pueden necesitar
ser ajustados en consecuencia.

Déficit Bilateral

Los dinamómetros pueden ser modificados para evaluar ambos miembros
simultáneamente (14, 15, 16). Cuando las evaluaciones o los entrenamientos son
realizados de esta manera, el facultativo debería ser conciente del fenómeno del
déficit bilateral. Esto es, cuando dos miembros realizan simultáneamente
acciones musculares máximas, el torque resultante va a ser menor que la suma de
los miembros individuales evaluados en forma aislada. Brown y cols. (14, 16) han
reportado que las mujeres pueden mostrar una disminución en el déficit bilateral
con el incremento de la velocidad desde 60 a 360 º/s, lo que puede ser explicado
a través de la activación disminuida de principalmente las fibras de contracción
lenta (14, 16). Ellos también demostraron incrementos unilaterales
significativos del torque luego de un entrenamiento bilateral de los extensores
y flexores de la rodilla a 60 y 180 º/s (14) junto con una disminución en el
déficit bilateral con el incremento de la velocidad.

Extensión de la Carga

Ha sido muchas veces demostrado (17, 18, 19, 32, 33, 56, 66, 67, 68) que los
dispositivos isokinéticos, a pesar de tratar de producir movimientos
isokinéticos, no son realmente isokinéticos. El ejercicio sobre dispositivos
isokinéticos implica 3 partes principales: aceleración, velocidad constante y
deceleración. Los acontecimientos extraños, propios de estas fases pueden
confundir los datos de las evaluaciones y por esto la interpretación de los
mismos (1, 6, 12). Sin embrago, la fase de aceleración, que es gastada
“alcanzando” o emparejando la velocidad isokinética, es realizada sin
resistencia del dinamómetro. En otras palabras, hay una parte del ROM
disponible, durante la cual no hay carga externa cuantificable. El ROM con carga
externa o aquel ROM cuando hay un emparejamiento entre la velocidad isokinética
y el movimiento de los miembros es llamado, extensión o recorrido de la carga.
La extensión de la carga se hace cada vez más pequeña a medida que la velocidad
es incrementada (17, 18, 19, 56, 66, 67, 68). El trabajo de Osterning y cols.
(66, 67, 68) demostró primero esta relación inversa. Ellos detallaron
disminuciones de la extensión de la carga de 92 % a 16 % a velocidades
isokinéticas de 50 a 400 º/s.

Prácticamente, esto significa que a medida que la velocidad pre-seleccionada
de un dispositivo isokinético es incrementada, un individuo que se ejercita
recibe sobrecarga externa a través de una parte del ROM total, que disminuye
siempre. Hay que asociar este efecto con el hecho que el torque esta inversamente
relacionado con la velocidad y el resultado en ejercicios de recorrido corto y
poca resistencia a altas velocidades, con el ROM restante como aceleración o
deceleración. En otras palabras, el ejercicio sobre un dispositivo isokinético a
altas velocidades, consiste principalmente en tratar de alcanzar la velocidad pre-determinada (acelerando o alcanzando el brazo de palanca) o frenando antes
de contactar el final del movimiento (decelerando). Así, la aceleración y
deceleración no deberían ser consideradas durante la interpretación de la
evaluación. Sin embrago, los datos de estas fases son frecuentemente incluidos
en los análisis y pueden resultar en conclusiones erróneas.

Han sido identificados los errores específicos asociados con estos artefactos
en las partes de las repeticiones sin extensión de la carga, los cuales van a
ser examinados en las secciones posteriores. Taylor et al. (77) documento
errores incrementados con el aumento de la velocidad de 60 a 450 º/s y ellos
advirtieron contra el torque erróneo implicado con el miembro que se ejercita.
Tis y Perrin (81) advirtieron que usar una técnica de reducción de datos que
elimine los primeros y últimos 10 grados del ROM, puede eliminar las áreas de
aceleración y deceleración, pero puede también eliminar el torque pico.

Sobrepaso de los Límites de Velocidad y Torque

Antes de de que el miembro que se ejercita reciba resistencia de la máquina,
el mismo debe pasar a través de una fase de aceleración libre (74). En la parte
de unión con la resistencia (recorrido con carga) hay artificios manifestados en
los trazados de torque. Inmediatamente después de la fase de movimiento de
aceleración, el brazo de palanca y el miembro unido a el, exhiben una velocidad
que es mayor que la velocidad pre-seleccionada en un 200 % (70, 74, 81). Esto es
seguido por el intento del dinamómetro de frenar al miembro, por medio de un
mecanismo de frenado que se encuentra dentro de la cabeza de potencia del
dinamómetro. El sobrepaso de los límites de velocidad ocurre en función del
miembro que se acelera, el cual sobrepasa la velocidad deseada. El frenado
subsiguiente resulta en un obvio incremento del torque, a medida que el sistema
de frenado detiene al miembro a la velocidad pre-seleccionada. El efecto de este
frenado es suave a bajas velocidades como 60 º/s, pero se incrementa en magnitud
del incremento de la velocidad. El sobrepaso de los límites de torque y
velocidad es coincidente con el inicio del recorrido de la carga, donde la misma
esta disminuida.

Este sobrepaso del los límites de torque resultante es causado por el
sobrepaso de los límites de velocidad precedentes. Como se menciono antes, este
pico de torque va a crecer con el incremento de la velocidad, ya que el sistema
de frenado del dinamómetro debe tener en cuenta cualquier incremento de la
cantidad de sobrepaso de los límites de velocidad. Este pico de torque puede
impedir que crezca el pico de torque real producido por el músculo esquelético
humano. Obviamente, es importante quitar este artificio antes de la
interpretación de la evaluación. En el presente ningún dinamómetro del mercado
quita automáticamente el sobrepaso de los límites de torque, por lo tanto, el
facultativo debe reconocer el artificio y no considerar al mismo durante el
análisis. Sin embargo, algunos sistemas de ciertos dinamómetros (Biodex)
intentan controlar este efecto por medio del uso de una técnica de reducción de
datos, llamada windowing (87). Durante este análisis son eliminadas las fases de
aceleración y deceleración de las repeticiones y solo son preservados los datos
de la extensión de la carga. Ha sido demostrado que esta técnica incrementa la
confiabilidad de la evaluación por medio del control de la producción del torque
aberrante (87).

Oscilaciones del Brazo de Palanca

Otro artificio propio del trazado del torque es la oscilación. Esta ocurre
inmediatamente después del sobrepaso de los límites de torque (25, 74). Justo
después de la fase de aceleración, hay un período de oscilación del brazo de
palanca que ocurre en función del largo de la palanca y del proceso de frenado
para contrarrestar el sobrepaso de los límites de velocidad. El miembro que se
ejercita esta unido al brazo de palanca distalmente, pero produce torque
proximalmente y puede ser pensado como análogo a una gran caña de pescar. Si uno
sujeta una caña de pescar por un extremo y le aplica un movimiento de batido
rápido, el extremo distal va a oscilar para adelante y para atrás por un corto
período de tiempo, hasta que la misma se estabilice. Con una mayor longitud de
brazo de palanca ocurren mayores oscilaciones y mayores velocidades a medida que
el extremo distal intenta enderezarse y luego decelerarse a la velocidad del
extremo proximal (25, 74). La probabilidad de error se incrementada con la
inclusión de artificios de brazo de palanca como este, ya que hacen imposible
determinar las mediciones de torque real, separadas de los datos extraños. Así
como en el sobrepaso de los límites de torque, el análisis windowing puede
quitar algunos datos erróneos.

Artificios del Impacto y Picos Isométricos

En el otro extremo de la repetición, luego de la aceleración, esta la
deceleración, que culmina con el detenimiento del brazo de palanca. Muchos de
los elementos de confusión ya mencionados durante la fase de aceleración,
ocurren en orden inverso durante la deceleración. El dinamómetro comienza a
aminorar la velocidad del brazo de palanca en anticipación a la detención en el
punto de cambio de dirección. Esto causa que el brazo de palanca oscile un poco
y finalmente resulta en un gran pico isométrico al final de la repetición debido
a que el brazo de palanca impacta al detenimiento mecánico final (89). Este pico
es mayor con el incremento de la velocidad, ya que el miembro y la palanca se
están moviendo mucho más rápido durante el impacto. Este pico puede ser tan
grande como dos veces el torque observado durante la extensión de la carga y no
debería ser confundido con la producción muscular de torque (12, 72, 77, 87).

Procedimientos Isokinéticos Estandarizados

En la primera posición, el brazo de palanca del dinamómetro esta alineado con
el supuesto eje de rotación de la articulación que va a ser evaluada. El sujeto
esta en cualquiera de las dos posiciones, sentado o acostado, con la inclinación
de la espalda fijada sobre una escala de medición permanente. El miembro
contralateral esta asegurado con correas así como la cintura y el torso. Los
brazos y piernas que no se usan, son asegurados, sujetándolos con correas. El
recorrido del movimiento frenado mecánicamente es establecido al inicio y al
final del ROM que desea ser evaluado. La almohadilla del brazo de palanca es
posicionada para colocar el aspecto inferior inmediatamente superior al punto
más distal sobre el miembro del sujeto. La entrada en calor en los dispositivos
isokinéticos, consiste de 3 repeticiones de extensión y flexión concéntricas
recíprocas sub-máximas de una intensidad incremental (e.g., primera
repetición al 25 % del esfuerzo percibido, segunda repetición al 50 % del
esfuerzo percibido, etc) de la más lenta a la más rápida de las velocidades (13,
80). Además cada sujeto completa 2 repeticiones a máxima intensidad encada
velocidad, y luego descansa por un minuto antes de la evaluación. Pueden ser
realizadas más repeticiones de práctica si el sujeto no se encuentra cómodo con
la evaluación. La evaluación de fuerza y potencia comienza en una posición
detenida con el miembro del sujeto en un extremo del ROM y consiste de 5
repeticiones máximas concéntricas recíprocas de extensión y flexión, corregidas
para la gravedad, con 30 segundos entre velocidades (80). Cada sujeto es
alentado para contactar la detención mecánica final durante ambos movimientos de
extensión y flexión. Durante la evaluación es proporcionado aliento verbal
idéntico y consistente para todos los sujetos, pero no es proporcionada
retroalimentación visual de la generación de torque. La primera y la última
repeticiones son descartadas, usando para el análisis de datos, solo las tres
repeticiones del medio, y a todos los datos de les realiza el análisis windowing
para eliminar información extraña, como ya fue discutido.

Los datos de las repeticiones son luego reducidos a variables de fuerza como
torque pico (valor máximo), torque medio (promedio a través de todas las
repeticiones), trabajo total (máxima producción de torque y distancia), o
trabajo promedio (promedio del producto del torque y la distancia) expresados en
pies-libras (ft/lbs) o Newton-metros (N.m). Potencia promedio (cociente
torque/tiempo) y potencia instantánea (producto del torque y la velocidad),
expresados en Watts.

Curvas de Fuerza y Potencia vs. Velocidad

La interacción de la velocidad y la fuerza humanas son conocidas desde hace
mucho tiempo. Desde que Hill (34) estableció la relación inversa entre la fuerza
y la velocidad para las acciones musculares concéntricas, los seres humanos han
tratado de alterar esta curva a través del entrenamiento y las adaptaciones
musculares. Del mismo modo, la relación parabólica entre la potencia y la
velocidad (44) ha lucido valores específicos de diagnóstico y predicción, En el
caso de los dinamómetros isokinéticos, la fuerza es rotatoria y de este modo es
apropiadamente llamada torque. Ya que la gráfica total de las curvas de
torque/velocidad y potencia/velocidad están bien establecidas, recolectar esta
información constituye una tarea simple, utilizando un dinamómetro isokinético
capaz de medir el torque y la potencia a velocidades específicas. Los datos
pueden ser luego usados para propósitos de comparación entre atletas o como
datos de base para futuras evaluaciones. El procedimiento consiste en realizar
una evaluación de torque máximo a través de un espectro de velocidad, comenzando
a 60 º/s, e incrementando la velocidad de a 60 º/s hasta que sea encontrada al
velocidad máxima de la máquina (400-500 º/s) o del individuo. Como fue
previamente explicado, es muy importante asegurar que los datos sean evaluados
solo durante la parte de extensión de la carga, ya que esto va a prevenir la
inclusión de variables extrañas.

Los trabajos previos (19) han demostrado que los hombres y las mujeres
exhiben niveles dispares de velocidad máxima alcanzable sobre un dinamómetro
isokinético. De este modo, las curvas deberían ser evaluadas de acuerdo al sexo.
Las Figura 1 y 2 representan datos específicos para el sexo, obtenidos en
nuestro laboratorio, los mismos son representativos de las relaciones
fuerza/velocidad en sujetos universitarios. Hay que señalar que no solo los
valores absolutos de los hombres exceden a los de las mujeres, también los
gráficos de las curvas son diferentes. La curva fuerza/velocidad (Figura 1) de
los hombres, es más empinada que la de las mujeres y la potencia pico (Figura 2)
ocurre antes en el espectro de la velocidad, en los hombres (240 º/s). Cuando se
comparan estos datos con los de las mujeres (180 º/s). Mientras que esto puede
ser parcialmente explicado como una función de la masa muscular, hay evidencia
de diferencias neurales fundamentales entre sexos (46) que pueden explicar esta
disparidad.

Figura 1. Curva concéntrica de torque/velocidad y edad medida en un Dinamómetro
Isokinético Biodex System 3.

Figura 2. Curva concéntrica de potencia/velocidad y edad medida en un
Dinamómetro Isokinético Biodex System 3.

Evaluaciones de Repeticiones Múltiples

Cualquier discusión sobre las adaptaciones asociadas con el estímulo de
entrenamiento, debe incluir las diferencias individuales en la musculatura de
los miembros y el tipo de fibras musculares, que predisponen a algunos sujetos a alcanzar
mayores incrementos en la fuerza relativos a las características propias de la
fuerza/velocidad y potencia/velocidad.

Thorstensson (79) hipotetizó que la calidad muscular juega un rol importante
en la expresión de la fuerza. Para evaluar esta hipótesis, Thorstensson tomo
muestras mediante biopsia muscular del músculo vasto lateral de 25 sujetos
varones de entre 20 y 30 años de edad y las tiño para determinar los tipos de
fibras de contracción lenta (ST) y rápida (FT). Luego registró la velocidad
máxima de los movimientos de extensión de rodilla sin carga y evaluó el torque
pico isometricamente e isokineticamente a 180 º/s. Los resultados de las
evaluaciones de fuerza no fueron diferentes entre individuos con porcentajes
bajos o altos de fibras musculares FT, cuando fueron comparados isometricamente.
Sin embargo, cuando fue medida la velocidad máxima, las diferencias
significativas fueron aparentes. Esto significa, que los sujetos con un alto
porcentaje de fibras FT exhibieron mayores niveles de velocidad y fuerza máxima.
Con una correlación positiva de r = 0.75 entre el torque pico a 180 º/s y el
porcentaje de fibras FT. Fue concluido que una alta proporción de fibras
musculares FT podría ser ventajosa para generar altos niveles de fuerza a altas
velocidades de movimiento, requisito para el éxito en ciertas actividades
deportivas específicas.

Wickiewicz y cols. (86) estudiaron la relación entre la arquitectura muscular
y la curva fuerza-velocidad en 12 sujetos que realizaron contracciones
isokinéticas de extensión de rodilla a velocidades de 0 a 300 º/s. Las
comparaciones fueron luego hechas con muestras musculares de cadáveres para
establecer el desplazamiento lineal de las fibras musculares y los datos de
arquitectura muscular. Los resultados mostraron que el mayor torque a altas
velocidades estuvo relacionado a las fibras de contracción rápida y el número de
fibras en serie. Específicamente, los individuos con sarcómeros más largos
exhibieron una menor reducción del torque a altas velocidades, mientras que los
sujetos con mayores áreas musculares de sección cruzada exhibieron los mayores
torques a bajas velocidades. Houston (39) examinó la relación entre la
composición muscular y la capacidad máxima de aceleración y torque de los
extensores de la rodilla de 27 sujetos, usando un aparato sin carga que no
restringía el movimiento del miembro de los sujetos. La composición muscular de
tipos de fibras fue determinada a partir de una biopsia con aguja del músculo
vasto lateral y fue comparada con mediciones electromiográficas y de rendimiento
durante el movimiento de extensión de rodilla. Fueron encontradas correlaciones
positivas entre la velocidad pico y la aceleración (r = 0.69), así como entre
aceleración y porcentaje de fibras de contracción rápida (r = 0.4) con una
tendencia hacia una correlación positiva entre la aceleración y el área de las
fibras rápidas. Las comparaciones de sexo demostraron que el retraso
electromecánico (tiempo de retraso entre el inicio de la activación eléctrica
neural y el comienzo de la aceleración) fue similar para los hombres y las
mujeres. Sin embargo, los hombres produjeron fuerza de una forma
significativamente mayor que las mujeres evidenciando una tendencia neural hacía
los hombres.

En un experimento en nuestro laboratorio (15), siguiendo el protocolo de
Thorstensson, nosotros comparamos el Test de Wingate en cicloergómetro con una
evaluación isokinética bilateral de potencia y encontramos correlaciones
significativas entre las dos evaluaciones para la potencia pico (r = 0.84) y
potencia media (r = 0.54) pero no con el porcentaje de fatiga (r = 0.37). La
potencia pico y media del Test de Wingate fue significativamente mayor (p< 0.05) que los valores isokinéticos, mientras que el porcentaje de fatiga no fue estadísticamente diferente entre evaluaciones. Los hombres exhibieron los mayores valores significativos a través de todas las variables cuando se los comparo con las mujeres, con excepción del porcentaje de fatiga del Test de Wingate. Fue concluido que la evaluación isokinética bilateral de potencia revelo perfiles de potencia significativos con la evaluación de potencia en cicloergómetro.

Procedimientos de Repeticiones Múltiples

Esta información destaca la habilidad de estimar el tipo de fibras de un
individuo a partir de una evaluación isokinética de fuerza o potencia.
Específicamente, los procedimientos para la evaluación de repeticiones múltiples
de Thorstensson van a conducir a un porcentaje de fatiga del cuadriceps. Esto
puede ser usado para estimar el porcentaje relativo de fibras de contracción
rápida (% de FT) del vasto lateral. La preparación de los sujetos sobre el
dinamómetro isokinético es idéntica a la discutida anteriormente. La velocidad
debería ser pre-establecida a 180 º/s y el ROM limitado, desde 90 º de flexión
de rodilla hasta 0 º de extensión (horizontal). La evaluación consiste de 50
repeticiones de extensión de rodilla con un retorno pasivo a los 90 º (sin
actividad de los isquitibiales).

Luego hay que determinar el torque promedio de las repeticiones 1-3 y 48-50,
y restar el promedio de las repeticiones 48-50 al de las repeticiones 1-3, luego
dividir este resultado por el promedio de las repeticiones 1-3, y luego
multiplicar por 100. El resultado (porcentaje de fatiga, FP) debería luego ser
insertado en la fórmula de Thorstensson, la cual va a conducir al porcentaje de
fibras rápidas

0.9 x (FP) + 5.2 = % FT (r = 0.86, p<0.01)

CONCLUSIÓN

Se debe tener cuidado en la realización de cualquier evaluación para asegurar el uso apropiado de cualquier equipo de
evaluación de la fuerza y para realizar una correcta interpretación de los
datos. El facultativo debería tener conocimiento de procedimientos de evaluación
estandarizados, como lo son, la entrada en calor, la seguridad (incluyendo
emergencias) y los períodos de descanso, aislamiento y estabilización de los
sujetos y de los grupos musculares, así como un alineamiento apropiado del eje
de los individuos y el aparato. Las instrucciones deberían ser claras e
idénticas entre los sujetos y se le debería permitir a cada participante tener
la oportunidad de estar completamente familiarizado con los procedimientos y con
el aparato antes de comenzar con la recolección de datos. Debería ser realizado
un plan conveniente, detallando que información es deseada a partir de las
evaluaciones, junto con el conocimiento de la especificidad de los resultados de
la fuerza y la potencia muscular, de manera secundaria al tipo de contracción, los procedimientos y los
aparatos. Las tablas 1 y 2 identifican posibles elecciones de evaluaciones que
son específicas a un resultado deseado.

Tabla 1. Recomendaciones para Evaluaciones de Fuerza Específicas

Tabla 2. Recomendaciones para Evaluaciones Específicas de Potencia.

Dirección para Correspondencia: Lee E. Brown, EdD, EPC, CSCS,*D, FACSM,
Assistant Professor and Director of the Human Performance Laboratory, Arkansas
State University, State University, Arkansas

Joseph P. Weir, PhD, FACSM, Associate Professor, Program in Physical Therapy,
Des Moines University-Osteopathic Medical Center, Des Moines, Iowa.

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