Fundamentos del Entrenamiento de la Fuerza para el Entrenador de Campo - Parte 1: Conceptos Clave

Desde el IEWG tenemos el honor de presentar una serie de artículos específicamente desarrollados para nosotros por el científico del deporte y especialista en entrenamiento de la fuerza mundialmente conocido, el Dr. Juan José Gonzalez Badillo. En 2015 fue parte de una capacitación corta en el IEWG y desde allí se nos ocurrió la idea de ir desde los conceptos más simples y elementales, desde la misma definición de fuerza, hasta los más avanzados y aplicados relacionados a la utilización de tecnología (encoders) y periodización del entrenamiento. Buscando brindar esas herramientas clave que todos los coach de endurance que conforman la comunidad IEWG necesitan conocer muy bien para diseñar entrenamientos de fuerza efectivos para sus atletas. Con mucha alegría iniciamos esa serie de artículos hoy, y compartimos con ustedes el primer artículo de la serie Fundamentos del Entrenamiento de la Fuerza para el Entrenador de Campo.

Objetivos específicos del Blog

Definir la fuerza desde el punto de vista mecánico y fisiológico

Definir el concepto de fuerza aplicada

Identificar y diferenciar los conceptos de fuerza máxima, RFD (fuerza explosiva) y fuerza útil y aplicarlos a casos concretos

Explicar la relación entre fuerza máxima y la RFD con el tiempo, la carga y la velocidad del movimiento

Interpretar las relaciones (curvas) fuerza-tiempo-velocidad-potencia

Introducir el concepto de déficit de fuerza

Índice del Blog

La fuerza desde el punto de vista de la mecánica y de la fisiología

Fuerza aplicada

Curva fuerza tiempo: fuerza máxima, producción de fuerza en la unidad de tiempo (RFD) y fuerza útil

Curvas fuerza-velocidad-potencia

Introducción del concepto de déficit de fuerza

Antes de proponerse programar un entrenamiento para el desarrollo de la fuerza es necesario tener claro el propio concepto de fuerza. Este conocimiento debe ser el punto de partida para programar el entrenamiento y para saber qué hemos de medir para comprobar los efectos, cómo hemos de medir, cuándo hacerlo y para qué. Por ejemplo, no tendría sentido decir que ahora vamos a medir o a entrenar la “fuerza explosiva” y en otro momento vamos a hacer lo mismo con la “fuerza rápida”, o que para mejorar y medir la “fuerza explosiva” tenemos que utilizar resistencias / cargas muy ligeras, o que el “entrenamiento de fuerza” es opuesto al de “potencia”. Por tanto, el primer paso y más elemental para tratar de superar muchas de estas situaciones es revisar algunos conceptos básicos relacionados con la manifestación de la fuerza y sus consecuencias para el entrenamiento.

La Fuerza desde el Punto de Vista de la Mecánica y de la Fisiología

Como es conocido, la fuerza, desde el punto de vista de la mecánica, es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo. La fuerza también es la causa capaz de deformar los cuerpos, bien por presión (compresión o intento de unir las móleculas de un cuerpo) o por estiramiento o tensión (intento de separar las moléculas de un cuerpo). En definitiva, la fuerza sería la medida del resultado de la interacción de dos cuerpos. En el sentido que se define la fuerza en la mecánica, la fuerza muscular, como causa, sería la capacidad de la musculatura para deformar un cuerpo o para modificar la aceleración del mismo: iniciar o detener el movimiento de un cuerpo, aumentar o reducir su velocidad o hacerle cambiar de dirección. Desde el punto de vista fisiológico, la fuerza se entiende como la capacidad de producir tensión que tiene el músculo al activarse.

La definición de fuerza desde el punto de vista de la mecánica se centra en el efecto externo, generalmente observable, producido por la acción muscular, la atracción de la gravedad o la inercia de un cuerpo. Por el contrario, desde el punto de vista fisiológico la fuerza es la tensión generada por el músculo, es algo interno, que puede tener relación con un objeto (resistencia u oposición) externo o no.

Fuerza Aplicada

Ni el concepto de fuerza desde el punto de vista de la mecánica ni desde la fisiología coincide o representa de manera total a la “fuerza” que debemos analizar en el deporte. Lo que nos interesa en el deporte es la fuerza aplicada en las acciones deportivas y en las valoraciones de la propia fuerza a través de los tests adecuados. Para comprender este concepto tendríamos que responder al menos a cuatro preguntas:

1.¿Qué fuerzas intervienen al aplicar la fuerza?

2.¿De qué depende la velocidad con la que se desplaza una carga?

3.¿Cuál es el indicador de que se aplica más o menos fuerza?

4.¿A mayor tensión muscular mayor fuerza aplicada?

En relación con la primera pregunta, debemos conocer que en toda acción deportiva se dan dos fuentes de fuerza: i) la fuerza (tensión) que genera el músculo, lo que podríamos llamar fuerza interna, y ii) la fuerza que representa la carga o resistencia que hay que superar (peso a vencer o la resistencia al desplazamiento de los cuerpos), lo que podríamos llamar fuerza externa. De la interacción entre la fuerza interna y externa surge la fuerza aplicada, que es la fuerza que debemos analizar en el deporte. Por ello, la fuerza aplicada será el resultado de la acción muscular sobre las fuerzas externas, o dicho de otra manera, será el grado en el que se manifiesta externamente la tensión interna generada en el músculo. Por tanto, la fuerza aplicada no es ni la tensión del músculo ni la carga que se desplaza.

Lo indicado en el párrafo anterior nos da la respuesta a la segunda pregunta. La velocidad a la que se desplaza una carga depende de la diferencia entre la fuerza aplicada [m(g+a)] y la fuerza que representa la carga a desplazar (mg). Es decir, depende de ma. Por ello, para que se produzca desplazamiento (velocidad), esta diferencia tiene que ser positiva, porque si la fuerza aplicada fuera inferior a mg (valor de fuerza aplicada que se podría medir, por ejemplo, a través de una plataforma de fuerza), la diferencia sería negativa, no existiría el componente ma y no habría desplazamiento y, por tanto, tampoco velocidad.

De los dos párrafos anteriores se deduce la respuesta a la tercera pregunta. El indicador de que se aplica más o menos fuerza ante la misma carga es la velocidad con la que se desplaza la carga. Además, la mayor velocidad ante la misma carga significa una mayor producción de fuerza en la unidad de tiempo, es decir mayor pendiente o RFD (rate of force development).

Esto nos aporta una aplicación práctica muy importante, y es que para saber si se ha mejorado la fuerza (fuerza aplicada, naturalmente) sólo es necesario medir la velocidad ante la misma carga absoluta.

La cuarta pregunta tiene una respuesta clara: no hay una relación directa entre la tensión muscular y la fuerza aplicada. Por ejemplo, cuando se realiza una sentadilla completa con una carga máxima, en la fase concéntrica del movimiento, a un ángulo aproximado de 90º, se llega a un punto crítico en el que la velocidad es mínima, llegando a una situación de casi acción estática. En ese momento la tensión muscular es máxima, mientras que la fuerza aplicada es mínima, lo cual se comprueba por la mínima velocidad del desplazamiento. Por tanto, a mayor tensión no le corresponde necesariamente mayor fuerza aplicada. Una vez superado este punto crítico, la tensión muscular disminuye, por la mayor velocidad de acortamiento muscular, mientras que la fuerza aplicada aumenta, lo cual se comprueba por el aumento de la velocidad en la última fase del recorrido. Por tanto, durante el desplazamiento, a la fase de máxima tensión muscular le ha correspondido la fase de mínima fuerza aplicada.

Pero para seguir entendiendo el concepto de fuerza aplicada y sus aplicaciones, debemos poder responder a más cuestiones. Suponiendo que el sujeto pone su máximo empeño en aplicar la máxima fuerza y lo más rápidamente posible:

1.¿De qué depende la fuerza aplicada?

2.¿Por qué tiene importancia la pregunta anterior y su respuesta?

3.¿Qué problema plantea dicha pregunta y su respuesta?

4.¿Cuál es la solución a dicho problema?

En relación con la primera pregunta. En un mismo sujeto, la fuerza aplicada depende directamente de dos factores equivalentes; i) el tiempo disponible para aplicar fuerza y ii) la velocidad a la que se desplaza la resistencia. Se podría emplear cualquiera de las dos variables, tiempo o velocidad, de manera indiferente como factor del que depende de manera directa la fuerza aplicada.

Cuando la acción es dinámica, lo cual es lo que caracteriza a la casi totalidad de los gestos deportivos, a menor tiempo de aplicación de fuerza ante la misma carga, mayor velocidad de desplazamiento (se ha aplicado más fuerza pero en menos tiempo, ya que ha aumentado la velocidad). Ante distintas cargas, el sujeto tendrá más tiempo para aplicar fuerza cuando la velocidad sea menor (mayor carga) y viceversa. Luego hablar de tiempo y de velocidad es equivalente.

Lo que hemos indicado como respuesta a la primera pregunta nos permite abordar la respuesta a la segunda. La aplicación práctica y la importancia de lo que acabamos de exponer en los dos párrafos anteriores se justifican porque el tiempo disponible para aplicar fuerza se reduce (necesariamente) a medida que se mejora el rendimiento (mayor nivel deportivo). Por ejemplo, para mejorar, o si se quiere mejorar, el salto vertical, necesariamente tiene que disminuir el tiempo disponible (usado) para aplicar fuerza en la fase concéntrica del salto, ya que la altura del salto es directamente proporcional a la velocidad de despegue, y para que ésta sea mayor se ha tenido que recorrer la fase concéntrica a más velocidad, es decir en menos tiempo (se entiende que en la fase concéntrica en contacto con el suelo se recorre la misma distancia).

Esta situación plantea un problema (tercera pregunta), y es que, como hemos expuesto al analizar la primera pregunta, cuanto menor sea el tiempo disponible para aplicar fuerza menor será la fuerza que se podrá aplicar. Luego si se pretende mejorar el rendimiento, las condiciones para aplicar fuerza empeoran, es decir, se nos crea un problema, porque, necesariamente, se ha de reducir el tiempo disponible para aplicar fuerza.

La cuarta pregunta hace referencia a la solución de este problema. Y el problema es que ante esta situación, el sujeto se verá obligado a aumentar la producción (aplicación) de fuerza en la unidad de tiempo. O lo que es lo mismo, se verá obligado a aumentar la velocidad a la que se aplica la fuerza a medida que se mejora el rendimiento. Luego la única solución a esta cuarta pregunta sería aplicar más fuerza en menos tiempo o, lo que es lo mismo, aplicar más fuerza a mayor velocidad a medida que mejora el rendimiento. Es decir, que el rendimiento deportivo en acciones que se realizan a la máxima velocidad posible sólo se puede mejorar si se mejora la producción (aplicación) de fuerza en la unidad de tiempo ante la misma carga. Éste es el reto y el gran problema de la mejora del rendimiento deportivo en acciones que han de realizarse a alta o máxima velocidad.

Como síntesis, podemos decir que fuerza aplicada es la manifestación externa de la tensión interna generada en el músculo o grupo de músculos en un tiempo determinado o a una velocidad determinada.

La consideración del tiempo y la velocidad como determinantes de la fuerza aplicada y de su concepto nos lleva a la conclusión de que cuando se trata de evaluar o entrenar, un sujeto tiene numerosos valores de “fuerza máxima”, ya que ante cada carga que desplace alcanzará un valor de “fuerza máxima aplicada”, y por ello, los valores de fuerza máxima aplicada serán tantos como cargas distintas (tiempos y velocidades también distintos) tenga que superar. Por ello, si a una persona se le pregunta: ¿cuál es tu fuerza máxima?, la pregunta es incorrecta. Por tanto, como hemos indicado en párrafos anteriores, el objetivo del entrenamiento será aplicar cada vez más fuerza en menos tiempo ante la misma carga, es decir, alcanzar cada vez más velocidad ante la misma carga absoluta. La excepción viene representada por la Halterofilia, cuyo objetivo es conseguir siempre la misma velocidad ante cargas (pesos) cada vez más altas.

Curva Fuerza Tiempo: Fuerza Máxima, Producción de Fuerza en la Unidad de Tiempo (RFD) y Fuerza Útil

Cuando un sujeto trata de aplicar la máxima fuerza lo más rápidamente posible en una acción estática, por mucho empeño que ponga en ello, no puede conseguir el pico máximo de fuerza de manera instantánea, sino que necesita un tiempo mínimo para lograrlo. Por tanto, en este tipo de acciones es necesario analizar dos variables, la fuerza y el tiempo. Lo más relevante es la relación entre la fuerza aplicada y el tiempo necesario para alcanzarla. Esta relación se expresa en N s^-1, y se le denomina “producción de fuerza en la unidad de tiempo” o “rate of force development” (RFD) (tasa de producción de fuerza). Cuando en el argot del entrenamiento se emplea el término “fuerza explosiva”, lo que debería entenderse como tal concepto es la RFD o “producción de fuerza en la unidad de tiempo”. Realmente, la curva fuerza-tiempo es una serie “infinita” de valores de relaciones fuerza-tiempo, y el valor de la relación entre la fuerza aplicada y el tiempo necesario para alcanzarla marca la pendiente de la curva fuerza-tiempo. Un aumento de la pendiente se traduce en una mejora del rendimiento, porque significa que se aplica más fuerza en el mismo tiempo, o que la misma fuerza se aplica en menor tiempo.

En acciones dinámicas, a medida que disminuye la carga el pico de fuerza cada vez es menor. Y cuando la carga es inferior aproximadamente al 30% de la fuerza isométrica máxima en la misma acción que se está realizando, la pendiente también disminuye, es decir, también disminuye la RFD.

Si la RFD no se mide desde el inicio de la aplicación de fuerza (tiempo cero), sino entre dos puntos intermedios de todo el tiempo de aplicación de fuerza, nos encontraremos con un valor (una relación) fuerza/tiempo que será el máximo de todos los posibles. Este valor será el de máxima pendiente (máxima producción de fuerza en la unidad de tiempo entre dos puntos), y se denomina RFD máxima (RFDmáx) o máxima pendiente en la curva fuerza-tiempo. Si la acción es dinámica, este valor de RFDmáx se dará en la fase estática del movimiento (antes de iniciar el desplazamiento de la carga). Esto ocurre por ejemplo al desplazar una carga concéntricamente a la máxima velocidad posible o al realizar un salto máximo sin contramovimiento (SJ). La velocidad que se alcance en este tipo de acciones depende en gran medida de lo que ha ocurrido (pico de fuerza y RFDmáx) antes de iniciar el desplazamiento de la carga.

Lo que debemos pretender con el entrenamiento es mejorar la fuerza aplicada en el tiempo que tenemos disponible para aplicar fuerza en la acción específica, por eso tiene tanta importancia conocer bien la relación fuerza-tiempo. La fuerza aplicada en la acción específica (en el tiempo específico de aplicación de fuerza, aunque éste debería tender a reducirse siempre) le podemos denominar fuerza útil, porque el rendimiento va depender de que mejoremos este valor de fuerza. Pero además hemos de considerar no sólo el pico de fuerza aplicada, sino, especialmente, la RFD que se alcanza, es decir, la RFD específica o RFD útil. La mejora de la RFD específica es el principal objetivo del entrenamiento de fuerza: sólo entrenamos para mejorar la fuerza aplicada en la acción específica (pico de fuerza y RFD). Si se mejoran los valores de fuerza en otros ejercicios o con otras cargas y no se mejora la RFD específica, el resultado del entrenamiento será nulo o negativo, es decir, no mejorará el resultado en competición. Realmente, el valor de la RFD específica y el resultado en competición son una misma cosa. Lo que significa que sólo se puede evaluar y considerar que ha mejorado la RFD específica si ha mejorado el resultado de la competición.

Curvas Fuerza-Velocidad-Potencia

Todo lo que hemos indicado para la curva fuerza-tiempo (CFT) se manifiesta de manera paralela en la curva fuerza-velocidad (CFV). Esto significa que las curvas FT y FV son dos formas equivalentes de expresar el estado de rendimiento del sujeto y el efecto del entrenamiento. Cuando en la CFT se pone de manifiesto una mejora del rendimiento por el desplazamiento de dicha curva hacia la izquierda y hacia arriba, en la CFV se producirá este mismo efecto pero desplazando la curva hacia la derecha y hacia arriba. La CFV tiene la ventaja de que es más fácil de crear y medir que la CFT. A través de la utilización de sucesivas cargas progresivas (representativas de la variable fuerza) que, naturalmente, se desplazan a distintas velocidades, se puede crear una CFV que nos informa del efecto del entrenamiento. Paralelamente, siempre que se genera una CFV se está generando una curva de potencia (CuP), dado que los valores de potencia se derivan del producto de la fuerza y la velocidad.

Déficit de Fuerza

Como hemos indicado, en una acción dinámica, la fuerza (fuerza máxima) que se puede aplicar depende del tiempo disponible para aplicar fuerza o de la velocidad a la que se desplaza la carga, pero, a su vez, tanto el tiempo como la velocidad dependen de la carga absoluta o relativa que hay que desplazar, por tanto, también podemos decir que la fuerza aplicada depende de la carga o resistencia a vencer. Esto significa que un sujeto tendrá tantos picos de fuerza máxima como diferentes cargas tenga que superar. Y si hay diferentes picos y uno de ellos es el mayor de todos, habrá una diferencia entre éste y los demás. El mayor pico corresponderá a la RM, ya que, como sabemos, cuanto mayor es la carga más fuerza podemos aplicar. Pues bien, a la diferencia entre la fuerza aplicada cuando la carga es la máxima que se puede desplazar (1RM) y cualquier otro valor de fuerza alcanzado con cargas inferiores se le denomina déficit de fuerza.

El déficit es mejor cuanto más reducido es, porque esto significa que el sujeto es capaz de aprovechar en mayor medida el potencial de fuerza (la RM) que ha desarrollado. Un mayor aprovechamiento del potencial de fuerza es positivo, porque es un indicador de la mejora de la forma física del sujeto, ya que un mayor aprovechamiento del potencial de fuerza o una reducción (mejora) del déficit significa que el sujeto es capaz de aplicar más fuerza ante la misma carga relativa (% 1RM), o, lo que es equivalente, el sujeto consigue más velocidad ante el mismo porcentaje de la RM. Esta afirmación se explica fácilmente, pues si ante un mismo porcentaje o carga relativa (que, naturalmente, también es una carga absoluta) se consigue más velocidad, significa que se ha aplicado más fuerza ante dicha carga relativa, lo que representa una reducción del déficit, puesto que la diferencia entre la fuerza aplicada a dicha carga y la aplicada ante la RM se ha reducido, y, por ello, el sujeto rinde en mayor medida con respecto a su potencial de fuerza. Por el contrario, si mejora la RM pero el déficit aumenta, es decir, si se reduce la velocidad con cada porcentaje de la RM, significa que el sujeto “está fuerte” pero no rinde lo que su potencial de fuerza le permitiría. Es decir, por el hecho de haber mejorado su RM podrá desplazar cualquier carga absoluta a mayor velocidad, pero a menor velocidad de la que lo haría si su déficit fuese el mínimo para él. Podríamos decir, por tanto, que el sujeto “no está en forma” (esta “fuerte” pero “no le sale la marca”). La parte positiva en este caso es que el sujeto en esta situación tiene un margen de mejora del rendimiento si, a través del entrenamiento adecuado, en dos-tres semanas consigue reducir su déficit sin que se haya reducido su RM: diríamos que el sujeto “habrá afinado” o “estará afinando” su forma, es decir, aprovecha en mayor medida o en la mayor medida posible para él su potencial de fuerza.

En blog sucesivos volveremos a tratar este concepto, que tiene mucha importancia en la valoración del efecto del entrenamiento y en del “estado de forma”.

Acerca del Autor

Juan José Gonzalez Badillo