Rendimiento Neuromuscular durante Gestos con Ciclo Estiramiento-Acortamiento

Utilización de Plataformas de contacto

Este 3º Blog tiene por intención presentar una breve descripción de aquellos mecanismos que subyacen a nivel neuromuscular durante esfuerzos que se caracterizan por gestos con ciclo de estiramiento-acortamiento (de ahora en más nos referiremos a ellos como CEA).

Siguiendo la línea de nuestras publicaciones (test de saltos con plataforma de contactos) La capacidad de salto efectuado en CMJ se pone de manifiesto por medio de complejos fenómenos que involucran tanto a los procesos neuromusculares como las propiedades viscoelástica de los músculos (en este caso a los extensores de rodilla y cadera principalmente). Para poner en evidencia dichas características, se ha propuesto, hace unos cuantos años, confrontar los valores obtenidos durante el salto SJ con los de CMJ. La diferencia “casi siempre” a favor del CMJ, debiera atribuirse, sin duda al estiramiento previo a la fase de impulsión vertical que hace uso de las características viscoelásticas y neuromusculares; a esta diferencia se le puede llamar índice elástico y corresponde a la capacidad de sacar beneficio del preestiramiento.

Índice Elástico = CMJ / SJ x 100

Gráfico 1. Planilla de cálculos SJ CMJ ABK e índices.

En la planilla Excel pegada arriba (datos propios sin publicar), puede leerse el nombre del jugador, la fecha de evaluación y su puesto en el campo de juego. Como se describe en la parte superior, los datos corresponden (según algunos autores) a distintas manifestaciones de fuerza que están de alguna manera representadas mediante cada tipo de salto y que se dividen en dos grandes grupos (Vittori, 1988; Vittori, 1990), a saber manifestaciones activas (SJ) y reactivas (CMJ y ABK) de la fuerza.

En esta planilla se ha expresado el dato que corresponde solo al mejor intento de los 3 (tres) que se evalúan. Y se estiman los diferentes índices como ser el I. Elástico (CMJ/SJ) en valores porcentuales y en cm, el índice que he llamado Sub-Plus Reflejo (es una nomenclatura personal) establecido entre la relación ABK/CMJ que se expresa también en valores porcentuales y en cm y por último otro índice que también personalmente utilizo y que representa la diferencia entre una manifestación reactiva de la fuerza (altura en ABK) y una en régimen activa (altura manifestada en SJ).

De alguna manera dichos índices, que representan variables muy sencillas de estimar, permiten monitorear sistemáticamente como van impactando las diferentes cargas propuestas en el campo de lo neuromuscular. No obstante, me parece muy importante en este punto destacar que en este caso el instrumento de medición utilizado (plataforma de contactos) tiene sus limitaciones. En este caso la plataforma, solo mide el tiempo entre apoyos para luego estimar el salto vertical. Con lo cual NO representa esto una medición de la fuerza, potencia o velocidad mecánica aplicada, independientemente de que existan formulas para poder calcularlo.

Ciclo de estiramiento acortamiento (CEA). Consideraciones Generales.

El ciclo estiramiento-acortamiento refiere a la condición mecánica en la cual el almacenamiento y recobro de energía elástica ocurre en el músculo. Esto permite una mayor producción de trabajo, comparado con una tensión de acortamiento simple.

Comparado con otras acciones musculares, el CEA es un factor en sí mismo (Komi & Bosco 1978; Schmidtbleicher et al. 1978; Bosco 1982; Gallhofer 1987).

Durante un gesto que integra un ciclo de tensiones múltiples (estiramiento, acoplamiento y acortamiento) o CEA el impulso concéntrico producido, en condiciones específicas, es mayor que en aquelos gestos que se dan por medio de tensiones simples.

Según la bibliografía y probablemente a modo de organizar pedagógicamente el conocimiento, se debería distinguir entre los tipos de CEA, lentos y rápidos. Los CEA lentos se caracterizan por un gran desplazamiento angular (voluntario o no) en las articulaciones de la cadera, rodilla y tobillo, y una fase de activación de aproximadamente 300-500 ms. Los CEA cortos presentan menores desplazamientos angulares en las articulaciones mencionadas, y tienen un contacto con el suelo o implemento de 100-200 ms (Schmidtbleicher 1986).

Debido a marcadas diferencias a nivel de los procesos neuromusculares que caracterizan a estas dos posibles clasificaciones de los gestos con ciclo de estiramiento-acortamiento, los CEA lentos y rápidos debieran valorarse y entrenarse de modos diferentes.

Mecanismos neuromusculares durante un CEA

Con el objetivo de resumir y simplificar parte de la vasta información relativa a dicha temática, he decidido completar este apartado con parte de las publicaciones del reconocido Dietmar Schmidtbleicher .

Elasticidad del Músculo y del Tendón en gestos con CEA

En condiciones fisiológicas normales la elasticidad de un músculo es dominada principalmente a partir de los elementos contráctiles. La activación de un músculo por contribuciones aferentes o eferentes del sistema neurológico cambia el diagrama longitud-fuerza.

El músculo activado presenta una fuerza en incremento (rigidez), al comienzo del estiramiento. Si el alargamiento es continuo, el incremento de la tensión disminuye. Este efecto es llamado “rigidez elástica de rango corto” (RERC). El RERC se debe al complejo acto-miosínico. Cuanto más alta la tensión del músculo, más alto el nivel de puentes cruzados, y más alto y largo el RERC.

Si durante el estiramiento se alcanza más del 3 o 4% de la longitud muscular inicial, ceden parte de los puentes cruzados, y por lo tanto las fuerzas producidas se reducen.

Otra posibilidad para el almacenamiento de elasticidad son los filamentos elásticos en los sarcómeros. La parte cito-esquelética de un sarcómero consta de filamentos como titina y meromiosina, elementos que tienen cualidades elásticas (Maruyama et al. 1977; Wang & McClure 1979). Durante el alargamiento de un sarcómero, especialmente el de titina se estira y la resistencia contra el estiramiento se incrementa aunque el músculo no esté activado.

Tambien, el tendón tiene la capacidad para almacenar elasticidad durante la fase excéntrica del movimiento. Durante la fase concéntrica, la elasticidad almacenada mejorara la producción de tensión de la fase concéntrica.

Actividad del Sistema Neurológico durante los CEA

Durante gestos con CEA lentos, la actividad eléctrica en la fase excéntrica no excede los valores de la fase concéntrica.

En los CEA rápidos se pueden observar, en la electromiografía superficial (EMG), un patrón totalmente cambiante. Se pone de manifiesto una pre-activación de aproximadamente 100-150 ms antes del contacto con el suelo; picos de actividad durante la fase excéntrica que son más altos que los valores de las contracciones voluntarias máximas (CVM) en una posición articular comparable y una actividad relativamente baja en la fase concéntrica del CEA.

Se puede asumir que la pre-innervación es parte de un patrón de movimiento organizado centralmente que es controlado visualmente, y que sirve para el incremento de la rigidez muscular previa al contacto con el suelo.

Otra función de pre-innervación es la adaptación de la sensibilidad optima de los husos musculares por la co-activación α – γ, los husos musculares son receptores que son afectados por cambios en la longitud muscular, y por la velocidad de la variación de la longitud. Cuanto más rápida la velocidad inicial luego del impacto, mas alta la amplitud de la aferencia-Ia de los husos musculares (Gollhofer, Schmidtbleicher 1990).

Ciclo de estiramiento-acortamiento (CEA). CEA lento vs CEA rápido.

Existen diferencias considerables en la calidad del CEA corto. Si la fase de contacto es corta (< 90 ms), el sistema neuromuscular no tiene tiempo suficiente para producir mayor tensión. Si la fase de contacto es demasiado larga (> 200 ms), el CEA ya no es óptimo. Lo mismo es para el CEA largo (<300 ms y >600 ms). Adicionalmente, la amplitud del estiramiento no debería sobrepasar el rango del RERC. Si esto ocurre, la rigidez se reduce debido que ceden los puentes cruzados de acto-miosina.

El punto más crítico es la perturbación de la inervación. En ese caso, la actividad eléctrica se reduce, comenzando inmediatamente antes del primer contacto con el suelo con una duración de aproximadamente de 100 ms (Gollhofer 1993). Por consiguiente, el RERC se reduce y la contribución de reflejos se inhibe, el contacto con el suelo es más largo y el impulso en la fase concéntrica del CEA es más pequeño.

Se ha especulado que la reducción en el patrón electromiográfico es causada por los órganos tendinosos de Golgi, como una reacción a los altos picos de tensión inicial, al comienzo del contacto con el suelo. Las observaciones y mediciones demostraron que la inhibición comienza antes de la caída y que la tensión del tendón Aquiles, medida directamente, se incrementa mas tarde. Por lo tanto parece improbable que los órganos tendinosos de Golgi sean responsables de la inhibición.

Análisis dinámico durante el ejercicio de Fuerza Acostado durante gestos con y sin CEA.

Con el objetivo de poner en evidencia desde la práctica lo que se fundamenta desde la teoría, he decidido subir en este blog la comparación de algunas variables mecánicas que se desprenden de un análisis dinámico con utilización de un transductor de posición durante el ejercicio de fuerza acostado (press plano) al realizar una modalidad de esfuerzo con y otra sin contramovimiento. El video de dicha evaluación podrán verlo en la biblioteca multimedia de nuestra sección temática.

Tabla 1. En esta tabla puede verse las diferencias entre variables objeto de estudio como la potencia pico y su localización temporal y la fuerza pico y el tiempo en alcanzarla, entre otras. (Datos propios sin publicar).

Gráfico 2. Aquí una curva de potencia en función del tiempo para ambas modalidades de ejecución. En rojo para la modalidad con CEA y en verde para la modalidad concéntrica.

Gráfico 3. Diferencia porcentual en la potencia mecánica pico durante ambas modalidades de ejecución

Gráfico 4. Diferencia porcentual en la localización temporal para la potencia mecánica pico entre ambas modalidades de ejecución.

Gráfico 5. Aquí una curva de velocidad en función del tiempo para ambas modalidades de ejecución. En rojo para la modalidad con CEA y en verde para la modalidad concéntrica

Gráfico 6. Aquí una curva de fuerza en función del tiempo para ambas modalidades de ejecución. En rojo para la modalidad con CEA y en verde para la modalidad concéntrica.

Consideraciones

Como hemos visto, la teoría es clara y abundante a la hora de explicar y fundamentar al respecto de aquellos mecanismos neuromusculares que subyacen a este tipo de esfuerzos con CEA.

También es cierto que la evidencia del campo práctico pone de manifiesto un nivel superior de rendimiento neuromuscular cuando la propuesta de esfuerzo permite que se de este ciclo de tensiones múltiples. En este sentido he presentado aquí algunos datos (propios) que a simple vista ponen de manifiesto en la práctica del esfuerzo lo que la teoría organiza en conceptos.

Esperamos que de esta breve lectura puedan surgir ideas e inquietudes que nos lleven a un nivel superior de reflexión sobre dicha temática.

Publicaremos mas evaluaciones en campo con transductor de posición y plataforma de contactos por el momento y con dinamometría más adelante también.

Saludos!

Prof. Juan Manuel Masse (UNLP)(UNCa)

BIBLIOGRAFÍA

1. Bosco C. La fuerza Muscular Aspectos metodológicos. Edit INDE. 2000.

2. Bosco C. Nuove Metodologie per la valutazione e la programmazione dell´allenamento. Rivista di Cultura Sportiva, nº 22 p 13-22. 1991.

3. Bosco, C. (1992) La valutazione della Forza con il test di Bosco., Società Stampa Sportiva, Roma.

4. Tous, J. Nuevas tendencias en fuerza y musculación. Barcelona: Ergo. 1999.

5. Verkhoshansky, Y. V. (1996) Componenti e Structura Dell impegno explosivo di Forza, Rivista di cultura Sportiva, nº 34, 15-21.

6. Zatsiorsky, V. Science and Practice of Strength Training. Champaign, IL: Human Kinetics. p. 34. 1995.

7. Dietmar Schmidtbleicher. Ciclo Estiramiento-Acortamiento del Sistema Neuromuscular: Desde la Investigación hasta la Práctica del Entrenamiento