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Laboratorio de Biomecánica
Preactivación y Potenciación Muscular
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Aproximación teórico y práctica al principio de
preactivación potenciación muscular (PAP) en
deportistas mujeres de ARD
CeNARD- SDN
Buenos Aires, Argentina.
Resumen
Se evaluaron (n=9) mujeres deportistas integrantes del
equipo nacional de fútbol, en el laboratorio de
biomecánica del Centro Nacional de Alto Rendimiento
Deportivo (Ce.N.A.R.D.), con el objetivo de valorar el
principio de preactivación potencación muscular (PAP).
El trabajo se realizo en 2 partes, en t1 se planteo
evaluación del DJ y el CMJ C/c con el fin de obtener el
valor de máxima potencia en condiciones dinámicas en
una plataforma AMTI, para en la segunda parte t2 aplicar
el estímulo anterior de máxima potencia y evaluar el
CMJ a los 3´y a los 13´. En función de los datos
obtenidos podemos decir que con una media de 2298 N y
un Std 351N para el CMJ en condiciones previas al PAP,
hay una diferencia de 4.6 % en los niveles de evolución
del CMJ luego del PAP a los 3´ generados por el DJ, con
un std de 5.49, donde se observan valores positivos en 7
sujetos y negativos en 2, con valores que van desde 12.9
a (-2.3). En cambio los valores del PAP a los 13´ luego
del DJ son una media de 2275 N con una Std de 491 N,
donde se observa una media de evolución de (-1.78) con
valores que van desde 15 a (-19) donde se puede ver que
hay 3 sujetos que generan PAP y 5 que tienen valores
menores al CMJ inicial.
En la observación de los datos del PAP desde el CMJ C/c
podemos decir que con la misma media 2298 N y un Std
351N para el CMJ en condiciones previas al PAP, hay
una diferencia de (-2.13) para el CMJ a los 3´ de aplicado
el estímulo, con valores que van desde 11.7 a (-19.24)
con tres sujetos que generan más potenciación y 5 que
tiene valores negativos. Para los 13´ la media de
evolución es de (-2.76) con valores que van desde 13.8 a
(-21.4) con 4 sujetos que generan potenciación y 5 que
no mejoran sus valores.
Es coincidente que las deportistas que mejores
coeficientes de calidad Q tuvieron en el DJ son los que
generan más potenciación. Se podría describir la
ecuación de la recta para la variable CMJ en función del
Q, y = 1401.6x + 812.46, con un coeficiente de
determinación de R2 = 0.5868 y un coeficiente de
correlación de R = 0.76. Una de las consideraciones
importantes es ver que las sujetos que más potenciación
general en términos porcentuales el S1, S2 y S4 generan
potenciación tanto en DJ como en el CMJ C/c y
coinciden en que las tres son delanteras y tienen valores
muy altos de fuerza relativa entre 1.6+/- 0.2 kg
movilizados por kg de peso en el ejercicio de sentadilla
profunda, en cambio las otras 6 deportistas tiene valores
inferiores a 1.2 +/- 0.1 kg movilizados por kg de peso.
Dentro de las hipótesis planteadas se acepta la Ha.
Palabras claves: Drop jump, Countermovement jump
y potenciación.
Introducción
En los deportes o en los gestos deportivos de
carácter explosivo – balístico es necesario realizar
movimientos o gestos técnicos a gran velocidad, y
lo más potentes posibles. Estas acciones deportivas
involucran movimientos tales como saltos,
lanzamientos, golpes, etc. El hecho de realizarlos a
una
velocidad
elevada
implica
que,
independientemente de la resistencia a vencer,
comprendan períodos de tiempo muy cortos, siendo
de esta manera ejecutados rápidamente.
Desde un sentido físico, la potencia es el producto
vectorial entre la fuerza ejercida y la velocidad
desarrollada durante la manifestación de dicha
fuerza, teniendo en cuenta el ángulo de incidencia
de dichas magnitudes. Desde el punto de vista
biológico, la fuerza es una cualidad física
condicionante del rendimiento representada por la
facultad de un músculo para ejercer tensión con el
objetivo de vencer una resistencia que se opone al
acercamiento de sus puntos de inserción.
La potencia es un concepto mecánico que puede ser
aplicado tanto en el ámbito deportivo como en
cualquier otro, ya que expresa la capacidad de
generar trabajo en función del tiempo. En el marco
de las actividades deportivas se habla de potencia
aeróbica, potencia anaeróbica láctica, etc.
Un gesto deportivo potente (explosivo – balístico)
incluye un alto despliegue de fuerza en un breve
lapso de tiempo. Es decir que se busca producir la
mayor cantidad de tensión a la velocidad más alta
que se pueda. Esta manifestación de fuerza es la
que se ha definido como “fuerza explosiva”. Existe
un balance óptimo entre la fuerza y la velocidad
que permite el mayor índice de potencia y, por
consiguiente, una manifestación óptima de fuerza
explosiva. Este equilibrio está representado por las
curvas propuestas por el doctor Hill en 1938,
trabajo por el cual obtuvo el Premio Nóbel .
La máxima potencia muscular se obtiene
generalmente cuando la fuerza ejercida se
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encuentra alrededor del 35 – 40% de la fuerza
isométrica máxima y la velocidad de acortamiento
es cercana al 35 – 45% de la máxima. Este
concepto se explica mediante la mayor área
encerrada debajo de la curva entre dichos valores
,ya que el producto entre la fuerza y la velocidad es
mayor que en cualquiera de los restantes puntos de
la curva (mayor índice de potencia).
PAP y sus referencias:
La fuerza de contracción muscular se incrementa
luego de de la condición de contracción tetánica
(Posttetanic Potentiation or PTP) (O´leay et al. 1997
en Gossen-Sale 2000). Como sí también luego de la
máxima contracción voluntaria (Postactivation
potentiatio o PAP) (Hamada et al 2000). El PAP es
posiblemente el resultado de la fosforilación de la
cadena liviana de miosina vía Miosin cadena
liviana kinasa, que teóricamente incrementa la
interacción entre la cadena liviana de miosina de
los puentes cruzados y de sus filamentos (Chui
2003), como así también la actividad eléctrica en el
cordón espinal (Gullich 1996, en Chui 2003) y
considera a la fosforilación de la cadena liviana de
miosina (P-LC) como el principal mecanismo para
generar potenciación en el músculo esquelético
(Tumban-MacIntosh-Maki 1996).
En el año 2000 Gossen y Sale publican el el Eur J
Appl Physiol el efecto de la postactivación
potenciación sobre la peformance en la extensión
de la rodilla, en sujetos moderadamente activos de
ambos sexos de entre 22 y 35 años, donde presenta
un esquema de con un grupo de control (CON) y un
grupo de PAP, con diferentes porcentajes de
contracción, y diferentes tiempos de recuperación.
Esquema 1: Distribución de estímulos en función del
tiempo en el grupo de CON, a diferentes porcentajes.
(Gossen 2000)
French Dancan y Col, en la publicación de J of
Strength and Conditioning 2003, ya propone un
método de entrenamiento complejo en 14 atletas
jóvenes donde propone un entrenamiento de DJ, de
CMJ, sprints de ciclismo , MCV en tres series de
tres segundos o tres repeticiones de cinco
segundos, y sus efectos sobre el PAP.
En el año 2003 en el Acta Phisyol Scand se publica
un trabajo de Hamada T, Sale D, y Col. Donde se
examina el efecto del tipo de fibras sobre la
potenciación y la fatiga, en dos grupos de jóvenes
divididos según la predominancia de fibras
musculares de tipos I y II, donde se los sometía a 5
contracciones voluntaria máximas, con 5 minutos
de
recuperación.
Mostrando
diferencias
significativas dependiendo del tipo de fibras.
Hay evidencias que demostraron que test
isométricos y dinámicos luego de entre 5 y 20 min
del estímulo mejoraron los valores de PAP
(Hamada 2000 en Chui 2003).
Se observó que luego del PAP también se
incrementa el rango de fuerza desarrollada, la altura
del salto y la performance en sprints de ciclismo
(Young 1998). Una de las variables dentro del
desarrollo de la PAP es la fatiga para prescribir
entrenamientos o adaptaciones óptimas. (Chui y
Barnes 2003 en Chui-Schilling 2003). Investigaciones
mostraron que la PAP es más importante en fibras
rápidas.
El efecto del PAP es observar con que acción e
intensidad y duración se da la condición de
precontracción. (Shea 1999 en Duncan 2003).
Muchos trabajos evalúan la acción del PAP con
ecuaciones indirectas para el cálculo de la potencia
de forma indirecta o con ecuaciones como la
ecuación de Lewis, o la modificación de Sayers,
(Keir 2003). El presente trabajo utiliza un
instrumento de para medir la potencia desde la
GRF (Fuerza de atracción terrestre) y la velocidad
vertical.
Propósito:
Como se menciono anteriormente este es uno de
los motivos que me movilizaron a realizara el
presente trabajo, es mostrar si realmente hay una
PAP en tiempos de 3´y 13´, luego de la aplicación
de estímulos de entrenamiento desde dónde
generaban la máxima potencia en
2 tipos de ejercicios el DJ y el CMJ con carga a
intensidades variables, con un grupo de deportistas
de ARD, con un formato de experimento puro, con
la valoración directa de la potencia con
instrumentos de alta tecnología. Pare el trabajo se
planteo una investigación de tipo descriptiva,
transeccional correlacional con toma de datos en t1
y
aplicación
del
estímulo
en
T2.
Material y método
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El presente trabajo se realizó dentro del laboratorio
de biomecánica del Centro Nacional de Alto
Rendimiento Deportivo (Ce.N.A.R.D.) de la
Secretaria de Deportes de la Nación de Argentina.
Se evaluaron n=9 con una media de edad de 19
años, todas las deportistas son integrantes del
equipo nacional, con antecedentes en pruebas de
laboratorio y de campo, como así también mucha
experiencia en entrenamiento con sobre carga.
A las deportistas se las reunió con 48 hs de
anticipación a la evaluación para dar detalles del
tipo de trabajo que se realizaría y la finalidad. Ese
mismo día se las familiarizo con los diferentes
tipos de evaluaciones que se les realizaría.
La muestra estaba representada por deportistas de
alta calificación en deportes de conjunto como lo es
el fútbol, todas las evaluadas formaban parte del
equipo nacional con una experiencia mayor a los
tres años, a todas y a cada una de las sujetos se las
evalúo en tres pruebas CMJ con barra, potencia de
PP saltos con caída desde alturas y CMJ.
En todos los casos se evalúo con la plataforma
AMTI, para obtener las variables dinámicas en
función del tiempo.
- Fza en el eje Z (N)
- Velocidad (m/seg)
- Potencia (W)
Objetivo:
Examinar el efecto de diferentes protocolos de
activación muscular cmj con carga en el punto que
genere la máxima potencia (W) y drop jump desde
la altura optima en el que consigue la máxima
potencia sobre el Cmj sin carga en diferentes
tiempos de descanso inmediato, a los 3 y a los 13
min. Y Establecer si hay diferencias significativas.
Instrumento:
Plataforma de Fza AMTI, este instrumento tiene la
capacidad de valorar la fuerza en los tres ejes (x; y;
z) y los momentos, con un muestreo cada 0,01 de
seg.
Soporte de sentadillas, barras y discos.
Banco para valorar la máx potencia desde alturas
variables.
Dibujo 1, plataforma de fuerza AMTI (Advanced
Mechanical Technology, Inc.),
Tiempo:
Se realizo en dos semanas, en la primera semana se
tomaron todos los test iniciales, los días lunes,
miércoles y Viernes en jornada simple, en tres
grupos g1, g2 y g3 cada grupo con un n=3, con una
diferencia horaria de 90 min, en todos los casos se
evalúo PM, para establecer el efecto de la
aplicación de diferentes tipos de estímulos sobre la
capacidad de salto vertical (CMJ) y de la pliometria
con DJ con diferentes tipos de recuperación.
Grupo 30 60 90 120 150 180 210 240 270
1
2
3
Esquema 1, representación temporal de las evaluaciones
por grupo, la semana 1 el inicio del grupo1 es a las 8:00,
con intervalos de 90 minutos.
S/tiempo10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
S1
EC
S2
S3
Estimulo
PAP
EC
Estimulo
PAP
EC
Estimulo
PAP
Esquema 2, representación temporal de la aplicación de los estímulos por grupo durante la segunda semana, el inicio
del grupo 1 es a las 8:00, con intervalos de 30 minutos donde se puede ver la aplicación del PAP.
Test iniciales
Protocolos (Resumen):
Día 1: (S1)
CMJ, Con el objetivo de determinar la potencia en
el salto con contramovimiento.
Día 2: (P1)
DJ, valorar la fuerza y potencia, desde diferentes
alturas de caída desde 0,30 mts. a 0,60 mts. con
intervalos de 0,10 mts. donde se obtendrá la máx
potencia desde cada una de las diferentes alturas de
caída. Con el objetivo de identificar la altura
óptima del drop jump donde se consigue la máxima
potencia.
Día 3: (CMJ 1)
CMJ con el peso desde 10 kg hasta su propio peso
con incrementos de 10 kg, del sujeto, (PP+10 kg),
(PP+barra) (PP+30 kg), ((PP+40 kg)PP), (PP + 50
kg) y (PP +55 kg.) . Con el objetivo de identificar
el peso con el que produce la máxima potencia en
el Cmj con sobre carga.
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Test Iniciales
Estímulos
Semana 1
Lunes
Semana 2
Miércoles Viernes
Miércoles Viernes
PM
3 x 5 rep de CMJ con
carga donde se genero la
máx
potencia, y ver si mejora la potencia
en el CMJ inmediato, 3´y 13´.
Día 5: Estimulo 2
Se aplico un estímulo de 3 series de 5 repeticiones
de CMJ con carga, con la carga donde realiza la
máxima potencia del día 3 con una pausa de 3´
entre cada serie, y se re-evalúo el CMJ inmediato, a
los 3´ y a los 13´.
En todos los casos la pausa es de 3´ entre cada
serie, donde se les proponía que hagan ejercicios de
elongación y flexibilidad.
Cmj con Carga, desde (10 kg
+PP) a (PP+PP kg)
Test Finales
Día 4: estimulo 1
Se aplico un estímulo de 3 series de 5 saltos de DJ
desde la altura óptima de caída obtenida el día 2,
con 3´ de pausa entre cada serie, y se re-evalúo el
CMJ inmediato, a los 3´ y a los 13´.
CMJ
DJ, desde alturas desde 0,30
mts hasta 0,60 mts
En todos los casos la pausa es de 3´ entre cada
repetición.
3 x 5 rep de DJ y ver si mejora la
potencia en CMJ inmediato, 3´y 13´.
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Tabla 2, representación temporal de los diferentes días
de evaluación y los diferentes días de aplicación de los
estímulos.
Variables:
Cinemáticas
Tv (Tiempote Vuelo)
Seg.
Tc (Tiempo de Contacto) Seg.
h (Altura) Mts.
Q = TV/TC (Coeficiente de calidad)
Dinámicas
Fuerza (N)
Velocidad (m-seg.)
Potencia (W)
En cada uno de los casos, se valoró la fuerza (N),
Velocidad (m/seg.) y la potencia (W).
Protocolos
Cada deportista debió realizar luego de una entrada
en calor tradicional (ECT) todos los DJ desde
altura de 0,30 a 0,60 mts con intervalos de 0,10 mts
con recuperaciones de 3´ considerando ese tiempo
como el necesarios para alcanzar un máximo
rendimiento a cada sujeto se le tomo un total de 3
saltos de cada altura y se considero el mejor con el
criterio de la máxima potencia. Para cada DJ se
obtuvieron los valores de los indicadores: Fuerza
(N), Velocidad vertical (m/seg), Potencia (W),
Tiempo de contacto (Seg.), tiempo de vuelo (Seg.),
Altura (Mts), Coeficiente da calidad Q (Tv/Tc) y el
Propio Peso (N); descartando los extremos se
calcularon las medidas de tendencia central y
dispersión típica para la obtención de los valores de
las variables teóricas.
El procedimiento de evaluación de los deportistas
se realizó en forma ordenada; para cada altura de
caída se completó la evaluación de todos los
deportistas antes de pasa a la superior, es decir, se
comenzó por la de 0,30 m y se finalizó por la de
0,6 m.
Un aspecto relevante a la recolección de datos
susceptible de ser aclarado es que los deportistas no
realizaron ejercicios que involucren el ciclo de
estiramiento – acortamiento durante los 2 días
previos a la evaluación. Dado el alto grado de
fatiga y daño muscular que inducen dichas
actividades, se produjo el relevamiento de los datos
de la forma anteriormente expuesta evitando así
una merma en el rendimiento de los deportistas en
el momento de las evaluaciones, impidiendo de
esta manera la introducción de una variable espuria
en la investigación.
Es importante aclarar, en este apartado, que fue
incluida una entrada en calor previa a la
evaluación. En la misma se realizó una primera
parte general, con desplazamientos de baja
intensidad y movimientos de movilidad articular
para aumentar el potencial funcional del
organismo. En la segunda etapa, más especifica se
realizaron ejercicios similares a los de la actividad
evaluada, con elongación de los grupos musculares
agonistas.
La duración total fue de aproximadamente 20
minutos y el objetivo fue preparar al cuerpo para
desarrollar una cierta capacidad de trabajo y evitar
lesiones. Una correcta entrada en calor altera la
respuesta metabólica posterior debido a factores
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bioquímicos, favoreciendo de esta manera la
recuperación de los deportistas.
Para la valoración del CMJ con carga se realizo el
mismo tipo de entrada en calor y se inicio la
valoración con 10, 20, 30, 40, 50 y 55 kg con
pausas de 3´ entre cada ejecución. Para cada CMJ
se obtuvieron los valores de los indicadores: Fuerza
(N), Velocidad vertical (m/seg), Potencia (W),
tiempo de vuelo (Seg.), Altura (Mts) y el Propio
Peso (N) con la sobre carga; descartando los
extremos se calcularon las medidas de tendencia
Gráfico 3: En el gráfico se muestra los valores de
máxima potencia en el CMJ y su asociación con el valor
del coeficiente de determinación y la ecuación de la
recta.
Evolución del PAP desde el DJ
20,0
14,2
12,9
15,6
11,9
10,9
10,0
5,0
0,5
1,8
1,1
3,9
3,5
Potencia máx en DJ y su relación con Q
0,0
-5,0
1
2
3
4
-5,1
-10,0
6
-4,2
7
-3,4
9
11
-2,3
12
-1,8
-3,3
-10,8
-15,0
3´ %
-20,0
13´ %
-19,7
-25,0
Sujetos
Gráfico 1: En el gráfico se representa la evolución
porcentual de la potencia en el PAP luego del estímulo
de DJ.
Potencia en el CMJ (W)
Evolución %
15,0
central y dispersión típica para la obtención de los
valores de las variables teóricas. El procedimiento
de evaluación de las deportistas se realizó en forma
ordenada; para cada CMJ con carga se completó la
evaluación de todos los deportistas antes de pasa a
la superior, es decir, se comenzó con 10 kg y se
finalizo con 50 kg, un caso con 55 kg.
Una vez obtenido los valores máximos de potencia
de cada deportista tanto en el DJ como en el CMJ
con carga se procedió a la aplicación del estímulo.
y = 1401.6x + 812.46
R2 = 0.5868
R = 0.76
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
2,20
Coeficientes de calidad
Evolución del PAP desde el CMJ con carga
Evolución %
20,0
13,8
13,5
11,9
15,0 12,9 10,9
10,0
5,5
1,8
5,0
1,10,3
0,0
-5,0
1
2
3
4
3,9
3,5
7
9
6
-2,4
-10,0
-15,0
-20,0
11
-2,3
12
-1,8
-6,8
3´ %
Gráfico 4: En el gráfico se muestra los valores de
máxima potencia en el DJ y su asociación con los
valores máximo de coeficiente de calidad, dónde se
observa el valor del coeficiente de determinación y la
ecuación de la recta.
-6,7
13´ %
-20,7
-25,0
-21,5
Sujetos
Gráfico 2: En el gráfico se representa la evolución
porcentual de la potencia en el PAP luego del estímulo
de CMJ con carga.
Potencia en el CMJ (W)
Potencia máx en CMJ con carga y su relación con
el Tv
4000
y = 421,5x + 1687,5
R2 = 0,1669
3000
2500
2000
1500
0,80
1,30
1,80
2,30
Coeficientes de calidad
3500
3000
y = 5919.7x + 1033.6
R2 = 0.3063
r = 0.55
2500
2000
1500
0,100
Potencia en el CMJ (W)
Potencia en el CMJ y su relación con Q
0,200
0,300
0,400
0,500
Gráfico 5: En el gráfico se muestra los valores de
máxima potencia en el CMJ y su asociación con los
valores máximo de coeficiente de calidad, dónde se
observa el valor del coeficiente de determinación y la
ecuación de la recta.
Tiempo de Vuelo (Seg.)
Conclusión
En función de los datos obtenidos podemos decir que con
una media de 2298 N y un Std 351N para el CMJ en
condiciones previas al PAP, hay una diferencia de 4.6 %
en los niveles de evolución del CMJ luego del PAP a los
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3´ generados por el DJ, con un std de 5.49, donde se
observan valores positivos en 7 sujetos y negativos en 2,
con valores que van desde 12.9 a (-2.3). En cambio los
valores del PAP a los 13´ luego del DJ son una media de
2275 N con una Std de 491 N, donde se observa una
media de evolución de (-1.78) con valores que van desde
15 a (-19) donde se puede ver que hay 3 sujetos que
generan PAP y 5 que tienen valores menores al CMJ
inicial.
En la observación de los datos del PAP desde el CMJ C/c
podemos decir que con la misma media 2298 N y un Std
351N para el CMJ en condiciones previas al PAP, hay
una diferencia de (-2.13) para el CMJ a los 3´ de aplicado
el estímulo, con valores que van desde 11.7 a (-19.24)
con tres sujetos que generan más potenciación y 5 que
tiene valores negativos. Para los 13´ la media de
evolución es de (-2.76) con valores que van desde 13.8 a
(-21.4) con 4 sujetos que generan potenciación y 5 que
no mejoran sus valores.
Es coincidente que las deportistas que mejores
coeficientes de calidad Q tuvieron en el DJ son los que
generan más potenciación. Se podría describir la
ecuación de la recta para la variable CMJ en función del
Q, y = 1401.6x + 812.46, con un coeficiente de
determinación de R2 = 0.5868 y un coeficiente de
correlación de R = 0.76.
Una de las consideraciones importantes es ver que las
sujetos que más potenciación general en términos
porcentuales el S1, S2 y S4 generan potenciación tanto
en DJ como en el CMJ C/c y coinciden en que las tres
son delanteras y tienen valores muy altos de fuerza
relativa entre 1.6+/- 0.2 kg movilizados por kg de peso
en el ejercicio de sentadilla profunda, en cambio las otras
6 deportistas tiene valores inferiores a 1.2 +/- 0.1 kg
movilizados por kg de peso.
Bibliografía
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MSc. Gustavo Daniel Represas
grepresas@deportes.gov.ar