Resumen
El propósito del estudio fue comparar las salidas de fuerza logradas durante un ejercicio en cuclillas utilizando un dispositivo de inercia rotacional en condiciones estables versus inestables con diferentes cargas y en fases concéntricas y excéntricas. Se evaluaron trece atletas masculinos (media ± DE: edad 23.7 ± 3.0 años, altura 1.80 ± 0.08 m, masa corporal 77.4 ± 7.9 kg) mientras se ponen en cuclillas, realizando un conjunto de tres repeticiones con cuatro cargas diferentes en condiciones estables e inestables en un esfuerzo concéntrico máximo. En general, no hubo diferencias significativas entre las condiciones estables e inestables en cada una de las cargas para cualquiera de las variables dependientes. La fuerza media mostró diferencias significativas entre algunas de las cargas en condiciones estables e inestables (PAG <0.010) y la salida de fuerza máxima diferían entre todas las cargas para cada condición (PAG <0.045). Las salidas de fuerza media fueron mayores en la fase concéntrica que en la excéntrica en ambas condiciones y con todas las cargas (PAG <0.001). No hubo diferencias significativas en la fuerza máxima entre las fases concéntricas y excéntricas en cualquier carga en condiciones estables o inestables. En conclusión, la puesta en cuclillas con un dispositivo de inercia rotacional permitió la generación de salidas de fuerza similares en condiciones estables e inestables en cada una de las cuatro cargas. El estudio también proporciona evidencia empírica de las diferentes salidas de fuerza logradas al ajustar las condiciones de carga en el dispositivo de inercia rotacional al realizar sentadillas, especialmente en el caso de la fuerza máxima. Las salidas de fuerza concéntrica fueron significativamente más altas que las salidas excéntricas, excepto para la fuerza máxima en ambas condiciones. Estos hallazgos respaldan el uso del dispositivo de inercia rotacional para entrenar el ejercicio en cuclillas en condiciones inestables para los entrenadores de resistencia y acondicionamiento. El dispositivo también podría incluirse en los programas de prevención de lesiones para lesiones musculares y lesiones en las articulaciones de tobillo y rodilla.
Introducción
El ejercicio tradicional de peso libre es la forma más común de entrenamiento de resistencia, que utiliza la resistencia proporcionada por la fuerza gravitacional. Sin embargo, la carga externa en los ejercicios de resistencia también se puede proporcionar mediante el uso de la resistencia a la inercia del volante, que se ha vuelto cada vez más popular en las últimas dos décadas (1–8).
Este método utiliza dispositivos especializados que explotan el impulso de inercia generado por un volante giratorio ligero como fuente de resistencia al esfuerzo realizado por el aprendiz. El sistema difiere de las formas tradicionales de peso libre de ejercicio de resistencia en el sentido de que genera resistencia en función de la masa, la distribución de la masa y la aceleración angular del volante (2) durante acciones concéntricas y excéntricas acopladas (7). Esto significa que ofrece resistencia independiente de la gravedad (2). El impulso de inercia de un volante giratorio proporciona resistencia ilimitada en todo el rango de cualquier acción concéntrica (1,7). Además, pueden ocurrir episodios breves de sobrecarga excéntrica, y el valor máximo de la fuerza durante los ejercicios de inercia del volante es mayor que durante el entrenamiento de pesas estándar (4,5). El uso del método de resistencia al volante sugiere que el entrenamiento provoca adaptaciones neuromusculares tempranas y robustas (7).
Hasta la fecha, la mayoría de los autores que han estudiado el método han usado yoyo® Dispositivos (Yoyo® Tecnología AB, Estocolmo, Suecia) y ha centrado su interés en los ejercicios de una sola articulación de cadena cerrada o abierta (es decir, extensión de la pierna, rizo de piernas o prensa de piernas) (4,5,7,8), en lugar de en movimientos múltiples como el ejercicio de sentadillas. Sin embargo, hay otros tipos de dispositivos de resistencia a la inercia del volante que difieren ligeramente de Yoyo® Dispositivos, incluido el dispositivo de inercia rotacional (RID), que se utiliza en la presente investigación. El RID es una máquina de polea de ejercicio de resistencia en forma de cono que se puede usar a través de cualquier rango de movimiento y acomoda la resistencia al momento de la inercia a cualquier velocidad (9).
La sentadilla dinámica es una parte integral de los programas de entrenamiento para deportes que requieren altos niveles de fuerza y potencia. Es un ejercicio de resistencia de peso libre múltiple esencial que fortalece principalmente los extensores de tobillo, rodilla y cadera y puede mejorar el rendimiento atlético en habilidades como correr, saltar, lanzar y sorprender (10,11). Sin embargo, pocos estudios han combinado ejercicios de sentadilla con dispositivos de resistencia a la inercia del volante. Chiu y Salem (9) Comparó la cinética articular de las extremidades inferiores para los ejercicios de sentadilla realizados con pesas libres versus un RID, mientras que De Hoyo et al. (3) analizaron el efecto de un programa de capacitación de sobrecarga excéntrica utilizando un Yoyo® dispositivo. Hasta donde sabemos, ningún estudio ha comparado los resultados de la fuerza en fases concéntricas y excéntricas con un RID durante los movimientos de cuclillas bajo diferentes cargas.
Los ejercicios de resistencia en condiciones inestables también se están volviendo más populares, y los terapeutas y entrenadores han implementado la capacitación de inestabilidad para la rehabilitación y la capacitación. Las condiciones inestables se pueden lograr con masa corporal o cargas externas (p. Ej., Dumbbells o barra) como resistencia, o agregando superficies inestables (suizo, Bosu® Bolas o superficies naturales como la arena), mediante el uso de cadenas suspendidas, cuerdas, bandas y reduciendo el número de puntos de contacto o bases de soporte. Los entornos inestables pueden causar interrupción y pueden conducir a inestabilidad postural y articular, debido a la adaptación neurológica inexacta al medio ambiente. Los ejercicios en condiciones inestables (UC) aumentan el estrés neuromuscular (12,13). En general, se acuerda que la salida de fuerza lograda en diferentes ejercicios de resistencia gravitacional es menor en superficies inestables. Sin embargo, varios estudios que informan la actividad muscular durante los ejercicios inestables (12,14,15) usó cargas absolutas en lugar de relativas; Este procedimiento puede no haber permitido una comparación metodológicamente precisa, porque el entrenamiento de resistencia generalmente se prescribe como una carga máxima de repetición (RM) o como un porcentaje de 1-RM (16–18). El uso de RID evita esta limitación metodológica cuando los ejercicios se realizan con el máximo esfuerzo en condiciones estables (SC) y bajo UC.
A pesar de la creciente popularidad de los dispositivos de inercia del volante y la inestabilidad para el entrenamiento de resistencia, no hay estudios que comparen los resultados de la fuerza durante las sentadillas que usan un RID tanto bajo SC como UC están disponibles actualmente. El objetivo del presente estudio fue comparar las salidas de fuerza durante el ejercicio de sentadillas usando un RID bajo SC versus UC con diferentes cargas y entre fases concéntricas y excéntricas. Presumimos que: 1) El uso de RID produciría salidas de fuerza más alta bajo SC que bajo UC en todas las cargas, 2) Las salidas de fuerza que realizan sentadillas en un RID serían mayores cuando el momento más alto de inercia de la volante y el radio más corto en el cono se seleccionen en el cono en la salida de la fuerza y 3).
Materiales y métodos
Este estudio evalúa las salidas de fuerza al realizar sentadillas en condiciones estables e inestables con cuatro cargas. Los participantes realizaron cuatro series de tres repeticiones de sentadillas en un orden aleatorio en una plataforma estable y en dos Pielasters (Biolaster, SL, Guipúzcoa, España). El Pielaster (Fig. 1) es una plataforma inestable que consta de dos plataformas de esferoides elípticas rígidas independientes; Fue elegido porque permite la colocación de una polea en el suelo entre las plataformas esferoides independientes. Durante el ejercicio, el participante recibió instrucciones de aplicar el máximo esfuerzo durante la fase concéntrica en cada repetición. Los datos se analizaron para comparar las salidas de fuerza durante el ejercicio de sentadillas utilizando un RID en ambas condiciones con diferentes cargas, y entre fases concéntricas y excéntricas.
Participantes
Trece velocistas de nivel nacional masculino se ofrecieron como voluntarios para participar. Cada uno recibió una explicación clara del estudio, incluidos los riesgos y beneficios de la participación, y proporcionaron consentimiento por escrito antes de la inclusión. Su edad media de desviación estándar, altura, masa corporal y 1-RM fueron 23.7 ± 3.0 años, 1.80 ± 0.08 m, 77.4 ± 7.9 kg y 201.9 ± 25.3 kg respectivamente. Tuvieron al menos cinco años de experiencia en el entrenamiento de fuerza utilizando sentadillas de peso libre, pero no hay experiencia con los ejercicios de resistencia a Rid o Inestabilidad. La Junta de Revisión Institucional para la Investigación Humana (el Comité ético de investigación clínica del Servicio Deportivo del Gobierno Catalán) aprobó todos los procedimientos experimentales.
Medición e instrumentación
Dispositivo de inercia rotacional.
El RID (sistema byomédico SCP, Barcelona, España) consiste en un volante de metal (diámetro: 0.42 m) con hasta 16 masas (0.421 kg y 0.057 m de diámetro cada uno) que se puede agregar a lo largo del borde superior del perímetro volante para ajustar el momento general de inercia. El volante proporciona una resistencia de inercia rotacional durante las acciones concéntricas y excéntricas acopladas. Se encuentra un eje fijo en el centro del haz alrededor del cual giran las masas. Se une un cono sobre el volante, y a medida que giran un viento y se relajan alrededor del cono (Fig. 2). Los momentos de inercia para Rid fueron 0.12 kg ∙ m2 y 0.27 kg ∙ m2 para 4 y 16 masas respectivamente.
Los vientos de la correa (la fase excéntrica) y los relajados (la fase concéntrica) alrededor del cono.
La longitud de la correa aumenta a medida que se relaja (la fase concéntrica), pero cuando se ha descifrado por completo, el cono continúa girando, de modo que la correa comienza a enrollar alrededor del cono (la fase excéntrica). Para cambiar la resistencia al movimiento, es posible modificar el momento de inercia agregando cualquier número de las 16 masas en el borde del volante y también seleccionando cuatro posiciones (P1, P2, P3 o P4), cambiando la ubicación de la polea más cercana al cono (Fig. 2). Las mayores salidas de fuerza se producen en la posición superior (P1), donde la cuerda se enrolla alrededor del radio más estrecho del cono (la palanca del brazo inferior). Por el contrario, la posición inferior (P4) (la palanca del brazo más alta), donde se usa una parte más amplia del cono para girar la cuerda, logra las velocidades más altas con la salida de fuerza más baja. El radio en P1 y P4 fue de 0.035 my 0.055 m respectivamente. Por lo tanto, el momento de inercia del volante (4 o 16 masas) combinado con la posición (1 o 4) del cono produce cuatro cargas diferentes P1-16 (L1), P1-4 (L2), P4-16 (L3) y P4-4 (L4).
Evaluaciones de salida de fuerza.
La salida de fuerza se midió utilizando un medidor de deformación, con un codificador lineal (con una resolución de tiempo de 10 ms y una resolución espacial de 0.075 mm) utilizada para medir el desplazamiento vertical del participante que realiza la sentadilla. Tanto el medidor de deformación como el codificador se conectaron a una unidad Musclelab 4000E (Musclelab, Ergotest Technology AS, Langesund, Noruega). Estos datos se tomaron muestras a una frecuencia de 100 Hz, registrados por la unidad y almacenados en una computadora portátil equipada con un programa de software de análisis de datos (Musclelab V8.27). El software muestra la fuerza, el curso temporal del desplazamiento y la velocidad. El medidor de tensión y el cordón del codificador lineal se unieron al arnés usando carabinadores, y el codificador se colocó entre los pies, cerca de la polea del piso (Fig. 1). El participante realizó tres repeticiones submáximas en las que la velocidad aumentó progresivamente hasta que se logró un esfuerzo casi máximo en la tercera repetición. Luego, los participantes realizaron un conjunto de tres repeticiones de sentadillas en el RID en un esfuerzo concéntrico máximo. Estas tres últimas repeticiones se calcularon para calcular la media y la fuerza máxima. Las salidas de fuerza total ejercidas por el participante se calcularon como se muestra en lo siguiente …
