IES PUERTA DE CUARTOS – 1º TAFAD – TEMA6 ENTRENAMIENTO Y FUND. BIOLÓGICOS Tema 6. La Fuerza 6.1.- Definición, Tipos y Características. Debemos de definir la fuerza desde el punto de vista mecánico o físico y desde el marco del desarrollo de un esfuerzo físico. Desde el punto de la vista de la física, la fuerza es la influencia que al actuar sobre un objeto éste hace que cambie su estado de movimiento, es decir FUERZA= masa x aceleración. Pero desde el punto de vista de la actividad física la fuerza es la capacidad de un sujeto para vencer o soportar una resistencia. Existen autores que entienden la fuerza como la única capacidad física afirmando que el resto son el resultado de la interacción de la fuerza con el tiempo. CARACTERÍSTICAS A TENER EN CUENTA RELATIVAS A LA FUERZA: 1.- Tipos de contracción muscular: Isotónica (igual tono muscular durante todo el ejercicio): Puede ser: + Concéntrica: Trabajo positivo (F>R). Acortamiento de fibras. + Excéntrica: Trabajo negativo (F<R). Elongación de fibras. Isométrica (igual medida muscular durante todo el ejercicio). F=R. Auxotónica: Es aquella que combina trabajo isotónico con isométrico de manera casi simultánea (por ejemplo en el lanzamiento del peso). + Isocinética: se produce una contracción en un movimiento a velocidad constante de los segmentos corporales puesto que la resistencia se adapta en cada momento a las posibilidades musculares de ejercer fuerza. Se consigue gracias a máquinas y aparatos. 2.- Función muscular: Nos referimos aquí al distinto papel de los músculos (agonistas, sinergistas, antagonistas y fijadores). 3. - Cadena cinética: Se tiene más fuerza cuanto más amplia es la cadena cinética, así será mayor la fuerza si usamos las piernas, el tronco y los brazos, que si sólo usamos los brazos. Un ejemplo es el lanzamiento del balón medicinal en distintas posiciones: de pie, de rodillas y sentado. 6.2.- Factores que determinan la fuerza BIOLÓGICOS Estructura de las fibras musculares: Como hemos comentado en el tema de la resistencia, las fibras musculares pueden ser de diversos tipos, FTa, FTb y ST. Las más importantes para el desarrollo de la fuerza son las FTb, ya que son fibras que se contraen con gran explosividad, conducen muy rápido el impulso eléctrico, son capaces de generar mucha fuerza y por el contrario se agotan rápidamente. Sección transversal / Hipertrofia: Entendemos este concepto como el aumento de volumen de un cuerpo o célula en sí. El aumento de las fibras musculares se denomina hipertrofia y es un gran influyente en la fuerza ya que a mayor sección transversal del músculo mayor fuerza genera éste, -1- ALBERTO BRAVO SÁNCHEZ IES PUERTA DE CUARTOS – 1º TAFAD – TEMA6 ENTRENAMIENTO Y FUND. BIOLÓGICOS aunque ya veremos que la hipertrofia no es la única responsable del aumento de fuerza. Tipos de hipertrofia: � General: aquella que aumenta el área de sección transversal de los dos tipos de fibras FT y ST. � Selectiva: aquella que aumenta el tamaño de unas fibras más que de otras: - Confirmativa: cuando hipertrofia las fibras que predominan en un músculo. - Compensatoria: cuando hipertrofia las fibras que se encuentran en menor porcentaje Hiperplasia: Fenómeno no demostrado que hace referencia a la multiplicación de las células musculares, las cuales hoy, en su mayor porcentaje, no se multiplican. De ahí la importancia de que una rotura muscular es grave ya que estas células se cicatrizan pero se pierden, y por tanto su capacidad para generar fuerza. Capilarización: El aumento de capilares (venas y arterias que llegan a todas la células) va asociado al trabajo de fuerza relacionado con la resistencia, para que llegue más oxígeno, por ello se encuentran más capilares en las fibras ST (slow switch). Aspectos Neuromusculares: Se denomina unidad motriz al conjunto de células musculares que son inervadas por el mismo nervio. Así cuando se excite un nervio determinado se contraerán todas sus células musculares. Así distinguimos dos tipos de Unidades Motrices: � UM tónicas: controladas por motoneuronas de velocidad de conducción lenta, con bajo umbral de excitación y que inervan fibras ST (lentas). � UM fásica: controladas por motoneuronas de velocidad de conducción alta, con umbral de excitación alto también y que inervan a fibras FTa y FTb (rápidas). Coordinación Intramuscular: Fenómeno que ocurre dentro del músculo y que no podemos observar, depende de dos factores: � Reclutamiento de unidades motrices: Es el número de unidades motrices que se excitan en total. En un determinado esfuerzo puede que no se contraigan todas las unidades motrices de que disponemos. � Sincronización de unidades motrices: Además de que dispongamos de todas las unidades motrices posibles para generar fuerza es necesario que todas se exciten a la misma vez. Estas dos razones son las que explican que una persona por tener más masa muscular no es más fuerte que otra que aparentemente no tenga tanta. Fatiga y excitabilidad. La fatiga reduce el número de fibras que se contraen así como la amplitud de su acortamiento. Coordinación intermuscular: La coordinación que nosotros hacemos de los diferentes músculos para generar fuerza en un determinado gesto. Aquí intervienen la técnica, la biomecánica, etc.… Reservas energéticas: Evidentemente aquí toman especial importancia los sistemas de fosfatos (ATP y PCr) y la glucólisis anaeróbica. Regulación hormonal: � Testosterona: hormona responsable del anabolismo (creación) muscular y sus efectos andrógenos, es decir los caracteres sexuales secundarios (crecimiento del vello, tono de la voz, acumulación de grasa en determinadas zonas, etc.…). -2- ALBERTO BRAVO SÁNCHEZ IES PUERTA DE CUARTOS – 1º TAFAD – TEMA6 ENTRENAMIENTO Y FUND. BIOLÓGICOS � Hormona del crecimiento GH: Es anabólica proteica (las proteínas son el constituyente del músculo), y fomenta el catabolismo de los lípidos (grasas). (Anabolismo = creación, catabolismo = destrucción). � Somatomedinas: hormonas que regulan las otras dos anteriores. � Insulina: Aumenta la captación de aminoácidos (los aminoácidos son complejos menores cuya suma son las proteínas), la insulina a su vez facilita la entrada de glucosa en el músculo. MECÁNICOS Longitud del músculo: Como veremos en los temas de anatomía, los músculos están compuestos de una gran cantidad de sarcómeros, estos se acortan y la suma de éstos crea la contracción. Pues si estiramos previamente estos sarcómeros (con un sencillo estiramiento) son capaces de generar más fuerza, pero su longitud por debajo de 1.05 micrometros es perjudicial (por ejemplo una contractura) y por encima de 2.05 micrometros (estiramiento excesivo) también es perjudicial y no produce mejoras en la fuerza de contracción y podemos romper la fibra muscular. Velocidad de contracción: Como hemos comentado anteriormente existen unidades motrices tónicas y fásicas, y las segundas son capaces de contraerse más rápida y explosivamente que las primeras. Elasticidad: La elasticidad del músculo va a mejorar mucho la fuerza dado que a la propia contracción se le unen los elementos elásticos del músculo, éstos elementos vienen principalmente dados por los tendones, por ello se realiza los movimientos de retroceso antes de generar una acción de fuerza, por ejemplo en un lanzamiento o un golpe de tenis. OTROS Edad Sexo. Hemos de tener en cuenta que el hombre respecto de la mujer tiene diferencias que evidentemente influyen a la hora de generar la fuerza. - Los hombres tienen más fuerza máxima - No existen diferencias significativas en la velocidad - Los hombres son 6-8% más altos - Los hombres tienen un 10-20% más de masa corporal - Las mujeres tienen en torno al 16-20% de grasa frente al 12-14% de los hombres. - Las mujeres acumulan la grasa más en los glúteos y abdomen y los hombres en la zona abdominal. - Las mujeres tienen menos masa muscular. Motivación. Entrenamiento. Condiciones genéticas. Temperatura muscular. Para desarrollar las mejores condiciones de fuerza es necesario temperaturas superiores a 16º. -3- ALBERTO BRAVO SÁNCHEZ IES PUERTA DE CUARTOS – 1º TAFAD – TEMA6 ENTRENAMIENTO Y FUND. BIOLÓGICOS 6.3.- Manifestaciones de la fuerza Manifestaciones Activas F. Máxima: máxima capacidad de generar fuerza de una persona + Fuerza absoluta: Es la máxima fuerza que puede generar una persona en una determinada prueba. + Fuerza relativa: Es una fuerza aplicada pero que no es la absoluta. Se expresa en porcentaje %. Una forma de hallar la carga de trabajo es la repetición máxima, es decir el máximo peso que una persona puede mover en una repetición. Fuerza veloz: la capacidad de vencer una resistencia a la mayor velocidad posible. Fuerza explosivo tónica: fuerza ejercida contra resistencias altas, la velocidad de movimiento aumenta desde el inicio hasta el final. Por ejemplo un levantamiento en halterofilia. Fuerza explosivo balística: fuerza ejercida contra resistencias relativamente bajas y el movimiento es tipo balístico, es decir después de realizar una tensión máxima, la tensión disminuye aunque la velocidad de ejecución aumente. Ejemplo. Lanzamientos. Fuerza rápida: la resistencia es muy baja y después de una fuerza inicial la resistencia posterior es mínima. (golpeos de boxeo o el tenis). Fuerza resistencia. Cargas leves que son superadas durante mucho tiempo. Por ejemplo el Remo o el Judo. Manifestaciones reactivas F. elástico-explosiva: En este tipo de contracciones interviene el componente elástico del músculo (principalmente los tendones), que al estirarse acumulan energía elástica a la cual se le suma la energía de la contracción del propio músculo. Por ejemplo un lanzamiento. F. reflejo-elástico-explosiva: Es la misma contracción que la anterior solo que se le suma el reflejo miotático, reflejo de defensa del organismo, el cual cuando hay un estiramiento muy rápido y brusco se defiende mediante una fuerte contracción espontánea, a la cual le sumamos la energía elástica y la de la propia contracción del músculo. Ejemplo: Nos dejamos caer desde un cajón de 40cm de altura para rebotar y saltar lo más alto que podamos. Ese estiramiento tan brusco en la amortiguación de la caída, hace que el músculo por vía refleja se contraiga. 6.4.- Tipos de Fuerza Según Blanco Nespereira, en 2002, y haciendo un resumen de varios autores establece las siguientes clasificaciones de la fuerza. En función de la aceleración - Fuerza lenta. No importa la velocidad, sino vencer la máxima resistencia. - Fuerza rápida. - Fuerza explosiva. Vencer una resistencia no máxima a la máxima velocidad. En función de la modalidad de la fuerza (Harre,1989): -4- ALBERTO BRAVO SÁNCHEZ IES PUERTA DE CUARTOS – 1º TAFAD – TEMA6 ENTRENAMIENTO Y FUND. BIOLÓGICOS Fuerza máxima: Es la mayor tensión que la musculatura es capaz de desarrollar contra una resistencia, mediante la contracción. Prevalece la masa sobre la aceleración. Puede ser estática o dinámica. También se puede diferenciar en absoluta o relativa (en relación con el peso de la propia persona). Fuerza rápida o explosiva: Es la capacidad del sistema neuromuscular para desarrollar una rápida tensión contra una resistencia. Potencia. Prevalece la aceleración sobre la masa. Ejemplos: velocidad pura, juegos, lanzamientos… Fuerza−resistencia: Es la capacidad del sistema muscular y de los aparatos respiratorios y circulatorio de sostener un trabajo de fuerza relativa que se alarga en el tiempo (p.ej.: remo). En función del grado de participación: - General. Más de 1/6 del total de la musculatura. - Local. Menos de 1/ de la musculatura total del cuerpo. En función de la orientación: - General. - Específica. 6.5.- Efectos del entrenamiento de la fuerza Siguiendo fundamentalmente a Generelo y Tierz (1994) podemos decir que son los siguientes: - Hipertrofia muscular: desarrollo del volumen del músculo. Desaconsejable en el acondicionamiento escolar, pues se logra con grandes pesos o velocidad de ejecución baja. El concepto de hipertrofia no debe confundirse con el de hiperplasia que supone la posibilidad de aumentar el número de fibras musculares. - Mejora de la coordinación: un correcto trabajo de fuerza mejora la excitabilidad y la velocidad de la conducción nerviosa. - Elevación del tono [muscular]: mayor dominio corporal; ayuda a mantener posturas correctas frente a defectos como hombros caídos en jóvenes o las escoliosis causadas por sentarse mal en el pupitre. - Mejora del metabolismo muscular: aumentan las reservas energéticas del músculo, aumenta la concentración de mioglobina, mejora la utilización de oxígeno, aumenta el número y tamaño de mitocondrias. - Refuerzo del tejido conjuntivo. - Mejora de la excitabilidad eléctrica y mejora de la velocidad de excitación gracias a la mejora de la inervación. - Aumento del tiempo y amplitud de la contracción. - Disminución de la flexibilidad. - Mejora cardio-vasculares (solo entrenando fuerza-resistencia). -5- ALBERTO BRAVO SÁNCHEZ IES PUERTA DE CUARTOS – 1º TAFAD – TEMA6 ENTRENAMIENTO Y FUND. BIOLÓGICOS 6.6. Métodos de desarrollo de la Fuerza A nivel de adaptación, para comprender el trabajo de fuerza es necesario tener claros los Principios Fundamentales del Entrenamiento, especialmente dos de ellos: - Principio de Alternancia: se debe dejar al menos un día de descanso entre sesiones de trabajo de fuerza de la misma zona muscular. - Principio de Progresión: las cargas irán en aumento conforme avance el tiempo y la especialización del entrenamiento. hora - - Existen además una serie de variables metodológicas a considerar a la de aplicar los métodos de entrenamiento de la fuerza: Intensidad (velocidad o carga del ejercicio). El tipo de carga depende de los fines perseguidos y del método que se aplique: máxima, submáxima, mediana… Nº de ejercicios. Autocargas (10-25), Circuito (8-12), cargas submáximas (710), cargas máximas (4-6). Nº de repeticiones (realización del movimiento una vez). En función del grado de preparación del deportista y de los objetivos perseguidos. Cargas pequeñas y fuerza-resistencia (más de 20), cargas medias e hipertrofia (8-12), cargas elevadas (4-6). Nº de series (suma de un conjunto de repeticiones). No superar el 60-70% del número de series que podría realizar. Duración y pautas entre las series. Fuerza máxima (poco activas y larga duración; Fuerza explosiva (no más de 5’ y medio activas); Fuerza-resistencia (cortas y activas). Duración y frecuencia de las sesiones. Entre 3-5 entrenamientos semanales con duración de entre 45 minutos y 3 horas. Volumen (nº de repeticiones y series realizadas). Relacionado con la adaptación, madurez, musculatura, sistema cardio-vascular… RM: Repetición máxima. Máximo peso que podemos mover en una repetición. Velocidad de ejecución. Además de estos aspectos, hay que tener en cuenta otros como la edad, el sexo, el objetivo que se persigue, la experiencia en el entrenamiento de la fuerza y la fase de entrenamiento en la que se encuentra la persona. Los métodos y medios que se pueden utilizar para el desarrollo de la fuerza son muy variados. Los más habituales son: 6.6.1.- Ejercicios naturales. Tales como trepas, suspensiones, empujes, tracciones, con cuerdas, espalderas, escaleras… Habituales en los gimnasios escolares. 6.6.2.- Autocargas. Trabajo con el propio peso corporal, realizado mediante ejercicios simples con una resistencia estable, que es el propio peso global o parcial de la persona. -6- ALBERTO BRAVO SÁNCHEZ IES PUERTA DE CUARTOS – 1º TAFAD – TEMA6 ENTRENAMIENTO Y FUND. BIOLÓGICOS Ejemplos: fondos, abdominales, lumbares, sentadilla, tríceps… con diversas variantes que implican en cada ejercicios a distintos grupos musculares. 6.6.3.- Parejas. Es un trabajo que motiva, pero hay que tener precauciones (parejas de condiciones físicas parecidas, respeto a la seguridad…) 6.6.4.- Balón medicinal Se trabajan multilanzamientos. Con balones de 3kg. Y 5kg se puede trabajar fuerza explosiva y fuerza resistencia en función de la orientación de los ejercicios; y diferentes grupos musculares, especialmente del tronco y los brazos. 6.6.5.- Multisaltos Repetición sucesiva de un mismo salto o conjunto de saltos. Es un ejercicio físico empleado como medio de entrenamiento para el desarrollo de la fuerza de la musculatura extensora de tobillo, rodilla y caderas (según la orientación). Desarrollan la fuerza-velocidad o fuerza-resistencia. Pueden hacerse con los pies juntos, pierna a pierna o con una sola pierna. Tipos: horizontales, verticales y pliométricos, que se desarrollan más ampliamente a continuación Pliometría En este tipo de contracciones se produce unas contracciones excéntricas para luego producirse una concéntrica. En estos casos se produce una acumulación de energía elástica que posteriormente se le suma a la propia de la contracción generada por el músculo (F. elástico-explosiva). En los casos superiores también se suma el reflejo miotático explicado anteriormente (F. reactivo elástico explosiva) desarrollando de esta manera el componente de Fuerza Reactiva del músculo. - Pliometría de baja intensidad: Simplemente se practica dando saltos, a pies juntos, a la pata coja, a diferente velocidad, amplitud, etc. - Pliometría de alta intensidad: Son saltos desde una altura (banco) para al caer realizar saltos superiores y rebotes. - Pliometría dificultada: Saltos con carga añadida. Por ejemplo lastres en los tobillos. - Pliometría facilitada: Saltos con ayuda, implementos que ayuden a facilitar la acción del despegue, muelles o gomas, etc. 6.6.6.- Circuito Método de desarrollo de la fuerza que combina diversos ejercicios realizados en estaciones. Suele ser motivante y se suelen hacer bastante variados. 6.6.7.- Gomas Trabajo de la fuerza resistencia como complemento en muchos deportes. 6.6.8.- Pesas. Sigue siendo el más utilizado a día de hoy, incluyendo muchas variantes que se exponen más específicamente a continuación. -7- ALBERTO BRAVO SÁNCHEZ IES PUERTA DE CUARTOS – 1º TAFAD – TEMA6 ENTRENAMIENTO Y FUND. BIOLÓGICOS 6.6.9.- Isometría. Consiste en realizar contracciones isométricas, es decir, sin movimiento, donde no varía la longitud del músculo. Un ejemplo es el trabajo de las poses de los fisicoculturistas o trabajo específico para determinados deportes como la escalada. 6.6.10.- Electroestimulación. Uso de impulsos eléctricos para contraer al músculo de manera externa mediante máquinas específicas. Últimamente está muy de moda este tipo de utensilios que nacieron y se usan para la recuperación de lesiones musculares y para compensar el trabajo de fuerza en el entrenamiento. Entrenamiento con sobrecargas (pesas) para los autores más destacados Método Repet. Series Rec Esfuerzos máximos 1-3 4-7 7’ Esfuerzos repetidos 5-10 6-12 5’ Esfuerzos dinámicos 10-30 6-15 3’ Zatsiorski Ventajas Acción sobre factores nerviosos: sincronización Acción sobre los factores nerviosos y sobre la masa muscular. Acción sobre los factores nerviosos Inconvenientes Cargas altas y recuperación alta entre sesiones. La fatiga afecta a los procesos nerviosos Poca acción sobre la fuerza. Harre Veloc. Rec. % 1RM Nº de Nº de Específico para Intensidad Repet Series 85-100 1-5 3-5 Baja 2-5’ Fuerza máxima 70-85 5-10 3-5 Baja 2-4’ F. máx. – Hipertrofia 30-50 6-10 3-5 Máxima 4-6’ Fuerza velocidad – explosiva 75 6-10 3-5 Máxima 4-6’ Fuerza veloz (máxima) 40-60 20-30 3-5 Baja 30-45” Fuerza resistencia 25-40 25-50 4-6 Moderada baja Fuerza resistencia Bosco Tipo de Etto FUERZA RESISTENCIA FUERZA EXPLOSIVA MUSCULAR MÁXIMA Carga en % de 1RM 10-40% 40-80% 80-100% Nº de repeticiones 10-20 20-50 1-10 Nº de series 4-6 3-4 4-6 Recuperación entre series 2-3’ 1-3’ 4-5’ Velocidad de ejecución máxima baja Media-máxima -8- ALBERTO BRAVO SÁNCHEZ IES PUERTA DE CUARTOS – 1º TAFAD – TEMA6 ENTRENAMIENTO Y FUND. BIOLÓGICOS González Badillo hace un resumen de varios autores incluyendo métodos pliométricos e isométricos con los efectos principales de cada uno. Aunque el siguiente resumen también puede ser adecuado: Trabajo de Hipertrofia Intensidad: 70-85% 1RM Repeticiones: 8-12 Recuperación: 1’-2’ Series 4-6 Ejercicios: 6-9 Velocidad: Lenta Frecuencia semanal: 2-4 FORMAS DE TRABAJAR: - Métodos post-fatiga: consiste en realizar un movimiento global y después un movimiento más analítico. - Superseries antagonistas: 8-12 repeticiones de un grupo muscular y 8-12 repeticiones del grupo muscular contrario. Ejemplo: 10 sentadillas + 10 isquiotibiales - Superseries agonistas: 8-12 repeticiones de un grupo muscular y otras 8-12 repeticiones del mismo. 10 extensiones en máquina + 10 sentadillas. - Series ardientes o quemadoras: 10 repeticiones máximas + 4 o 5 incompletas. - Series forzadas: 10 repeticiones máximas + 3-4 repeticiones con ayuda. - Métodos pre fatiga: consiste en fatigar al músculo con una serie analítica y después hacer una serie de carácter global. Ejemplo: 8 rep. De extensiones de cuádriceps + 10 rep. De sentadilla. Trabajo de Coordinación intramuscular – Fuerza máxima Intensidad: 85-100% Repeticiones: 1-4 Recuperación 3’-6’ Series: 6-10 Ejercicios 3-5 Velocidad: Máxima Frecuencia semanal: 2-4 Trabajo de Fuerza velocidad Únicamente diremos en este apartado que el trabajo de la fuerza aplicado a la velocidad debe de ser con cargas ligeras, eso nos posibilitará el poder realizar los movimientos de manera muy rápida y explosiva. Por ejemplo, se puede trabajar con un 70−80% de las posibilidades del sujeto, con una velocidad máxima de ejecución, y haciendo repeticiones inferiores a 10 en un tiempo máximo de 10''. -9- ALBERTO BRAVO SÁNCHEZ IES PUERTA DE CUARTOS – 1º TAFAD – TEMA6 ENTRENAMIENTO Y FUND. BIOLÓGICOS Trabajo de Fuerza resistencia. Intensidad: 50-60% Repeticiones: 20 o más Recuperación: muy poca o ninguna Series: 2-4 Ejercicios 2-3 Velocidad: muy dinámico Frecuencia semanal: 2-3 Es decir usaremos cargas ligeras y muchas repeticiones, con poco descanso, así mismo estos entrenamientos son muy extensos para poder trabajar la resistencia. Por ejemplo el trabajo en circuito. 6.6. Precauciones a tener en cuenta en el desarrollo de la Fuerza Hay que tener en cuenta las siguientes medidas fundamentales de prevención de riesgos en el trabajo de fuerza: - Cuidado de la columna vertebral en ejercicios que impliquen sobrecargas, levantamientos o transportes. Pues “se ha comprobado que la columna vertebral, en especial los discos intervertebrales de las últimas vértebras lumbares soportan enormes presiones en caso de incorrectas ejecuciones durante el levantamiento o carga de pesos...Para evitar este riesgo es muy importante trabajar con la espalda recta en caso de cargar, levantar o mover pesos. ” - Higiene de la columna vertebral tras las sesiones de trabajo. Debemos realizar estiramientos y movilizaciones de la espalda y del tronco, así como de los grupos musculares más utilizados tras la sesión. - Reforzamiento muscular general: “Para poder realizar sin riesgo los ejercicios que impliquen el uso de una sobrecarga... es necesario que el sujeto tenga un correcto nivel de desarrollo muscular general, una formación muscular básica, que le permita soportar las citadas cargas sin que éstas le afecten negativamente.” - Dominio de la técnica del ejercicio: Para que no se provoquen daños al organismo por una incorrecta ejecución. - Elección correcta de la sobrecarga. Es muy importante que la sobrecarga esté adaptada a las posibilidades del sujeto. Esto es especialmente importante en las épocas en las que el desarrollo óseo y muscular no está consolidado (infancia y adolescencia) pues una carga no adecuada puede tener efectos muy negativos. - Calentamiento correcto: Para mejorar el rendimiento y prevenir las posibles lesiones. - 10 - ALBERTO BRAVO SÁNCHEZ