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Fundamentos básicos de la fuerza
Alejandro Legaz-Arrese, Iñigo Burguete Lacuey
Cuando concluyas este apartado podrás:
■ Conocer la interrelación de los conceptos mecánicos asociados al entrenamiento de fuerza.
■ Conocer las variables que determinan la manifestación de fuerza en las distintas modalidades deportivas.
■ Conocer los conceptos de fuerza explosiva, fuerza resistencia y resistencia a la fuerza.
Índice
1.1. Conceptualización de la fuerza
1.2. Manifestación de fuerza en los movimientos deportivos
El estudio de la fuerza es básico para optimizar el rendimiento de todas las modalidades deportivas debido a que en todas es necesario aplicar fuerza. Para comprender la metodología del entrenamiento de fuerza, se requiere previamente diferenciar e interrelacionar los principales conceptos mecánicos asociados a la aplicación de fuerza. También es importante ordenar y analizar las principales variables que determinan que la fuerza requerida y el contexto en que debe aplicarse sean muy diferentes entre las distintas modalidades deportivas y acciones motrices. Estos dos objetivos se plantean en este apartado.
1.1. Conceptualización de la fuerza
La fuerza constituye uno de los principales factores de rendimiento en la mayoría de las modalidades deportivas. De hecho, únicamente se puede producir una variación en el movimiento si existe una aplicación de fuerza. La fuerza, al igual que la velocidad, la aceleración, el trabajo y la potencia, es una variable mecánica derivada de la masa, la distancia y el tiempo (figura 3.1).
La fuerza y la potencia son las variables mecánicas más utilizadas en el contexto del entrenamiento deportivo. Desde una perspectiva física, podemos definir la fuerza como la acción que produce cambios en el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo o bien que produce deformaciones, siendo su formulación F = masa x aceleración. La potencia establece la relación entre el trabajo realizado por unidad de tiempo, siendo su formulación P = fuerza x velocidad. La figura 3.2 sirve de hilo conductor al mostrar la relación entre la fuerza, la potencia, la velocidad, la masa y el tiempo.
Ante una determinada magnitud de masa, carga o resistencia a superar, la fuerza que manifiesta un deportista depende exclusivamente de su capacidad para acelerar la carga. En consecuencia, para cada nivel de carga el deportista manifiesta la máxima fuerza posible únicamente cuando realiza el máximo esfuerzo para mover la carga a la máxima velocidad posible. Simultáneamente, esto implica realizar el máximo trabajo por unidad de tiempo, manifestando la máxima potencia para ese nivel de carga. Desde esta perspectiva, el poder realizar el máximo empeño posible en superar una resistencia equivale a desarrollar la máxima velocidad de desplazamiento, la máxima potencia y la máxima fuerza. Con el fin de unificar criterios, para una determinada magnitud de carga, la manifestación máxima de fuerza y de potencia se define en este manual como manifestación de fuerza explosiva. Debido a que durante la amplitud del movimiento en el desplazamiento de una carga la velocidad no es constante, los valores de aceleración, fuerza y potencia varían durante el período de tiempo de aplicación de fuerza. Así pues, en realidad, para cada instante de tiempo de duración del movimiento podremos medir valores diferentes de velocidad, aceleración, fuerza y potencia. En este manual haremos referencia habitualmente al tiempo de aplicación de fuerza y a los máximos niveles de fuerza y de potencia desarrollados durante el movimiento, lo que hemos definido como fuerza explosiva. Aunque nos referimos constantemente a velocidad de desplazamiento, todos los conceptos indicados tienen la misma aplicación cuando no existe movimiento como consecuencia de que la fuerza manifestada es insuficiente para desplazar la carga. Hay que considerar que en este tipo de acción, denominada habitualmente acción isométrica o estática, existe el mismo movimiento de acortamiento de fibras que en la acción dinámica, caracterizada porque se objetiva un movimiento externo de la carga.
FIGURA 3.1. Concepto y relación de las principales variables mecánicas asociadas a la fuerza. Todas las variables mecánicas utilizadas habitualmente en el entrenamiento de fuerza están interrelacionadas y son dependientes de la masa o de la resistencia a superar, de la distancia y del tiempo.
Original del autor.
FIGURA 3.2. Relación entre fuerza, potencia, velocidad, masa y tiempo. Obsérvese que para una determinada masa o resistencia a superar la relación entre la velocidad, la fuerza y la potencia es proporcional. Así, se manifiesta la máxima fuerza y la potencia cuando se desplaza la resistencia a la máxima velocidad. Cuando nos referimos a distintas magnitudes de resistencia, la relación entre la fuerza y el tiempo es proporcional, y ambas variables son inversamente proporcionales a la velocidad. Así, cuanto mayor es la resistencia, más tiempo cuesta desplazarla y se manifiesta mayor fuerza y menor velocidad. En este caso, como la potencia es producto de la fuerza y la velocidad, la máxima potencia se manifiesta con una magnitud de resistencia relativamente media.
Original del autor.
Como se representa en la figura 3.2, el nivel de fuerza requerido para desplazar una carga es mayor cuanto mayor es su magnitud. La magnitud de la carga también está relacionada con la duración del movimiento y, por tanto, con el tiempo de manifestación de fuerza. En este sentido, se necesita más tiempo para realizar la misma amplitud de movimiento conforme aumenta la magnitud de la carga, lo que simultáneamente implica una menor velocidad de desplazamiento. Estas relaciones entre la magnitud de la carga, la fuerza manifestada, el tiempo de manifestación de fuerza y la velocidad de desplazamiento de la carga determinan los principios fundamentales del entrenamiento de la fuerza.
El primer punto de interés es que en una determinada acción dinámica el mayor nivel de fuerza únicamente puede manifestarse cuando se desplaza la carga máxima y, por consiguiente, sólo se puede ejecutar una repetición. La carga máxima se define comúnmente como una repetición máxima (1RM). El nivel de fuerza es todavía superior cuando se manifiesta la fuerza explosiva ante una carga que el deportista no es capaz de desplazar. En ejercicios con pesas o sobrecargas es factible controlar el nivel de carga, por lo que su análisis es ilustrativo de cómo disminuye la fuerza cuando se desplaza una carga relativamente inferior respecto a la carga correspondiente a 1RM. En la figura 3.3 se muestra la fuerza manifestada en la ejecución a máxima velocidad del ejercicio de prensa de pecho a distintas intensidades relativas de la carga. Este ejemplo demuestra que, para una determinada acción motriz, el deportista está limitado en la aplicación de fuerza por la magnitud de la carga, lo que implica que no puede manifestar la fuerza de que realmente dispone. El porcentaje de fuerza que no se puede manifestar se define como el déficit de fuerza. Cuanto menor es la magnitud de la carga, mayor es el déficit de fuerza. Como ejemplo, en la figura 3.3 se muestra el déficit de fuerza asociado a las distintas intensidades relativas de carga, tomando como referencia la fuerza manifestada al 80% de 1RM. Este concepto es especialmente relevante debido a que en la casi totalidad de las acciones motrices deportivas el deportista tiene que manifestar fuerza ante una magnitud de carga relativamente baja. Por tanto, podemos afirmar que, aunque un deportista cuando realiza una acción motriz a la máxima velocidad está manifestando la máxima fuerza posible, en realidad es relativamente bajo el nivel de fuerza manifestado, muy inferior a su capacidad para manifestar fuerza.
FIGURA 3.3. Relación de la fuerza y el déficit de fuerza con la intensidad relativa de la carga. En un ejemplo real durante la ejecución de una prensa de pecho, la fuerza manifestada disminuye proporcionalmente conforme la intensidad relativa de la resistencia a superar es menor. Destaca el concepto de déficit de fuerza para expresar el porcentaje que deja de manifestarse al disminuir la magnitud de la resistencia, en este caso respecto a la fuerza manifestada con la máxima carga medida, 80% de 1RM.
Elaborado con datos de Cronin J et al. J Strength Cond Res 2003;17:148-55.
Lógicamente, como el tiempo de que se dispone para aplicar fuerza disminuye en relación con la intensidad relativa de la carga, existe una asociación entre el tiempo de manifestación de fuerza y el déficit de fuerza. Para una mejor comprensión de esta asociación, se muestra en las figuras 3.4 y 3.5 un ejemplo real de la relación entre la fuerza y el tiempo (curva fuerza-tiempo) durante la ejecución a máxima intensidad de un ejercicio con sobrecargas ante una resistencia insalvable (acción estática) y una resistencia de 100 kg (acción dinámica).
En una acción estática, cuando el deportista no puede superar la resistencia determinada por la carga, al no haber desplazamiento, no existe limitación del tiempo de manifestación de la fuerza. En este caso, aunque con distinto grado de magnitud, la fuerza se incrementa de manera progresiva en el tiempo hasta alcanzar el nivel máximo de fuerza. A partir de ese momento, el deportista puede continuar manifestando fuerza, que será de menor magnitud debido a la fatiga.
En una acción dinámica, el tiempo de aplicación de fuerza está limitado por el desplazamiento de la carga. Además, el nivel máximo de fuerza se evidencia al inicio del movimiento debido a que la resistencia que ejerce la carga es superior. En el resto del desplazamiento la fuerza disminuye progresivamente. En el análisis de este ejemplo se observa que el nivel máximo de fuerza y el tiempo para manifestarlo son significativamente superiores en una acción estática que en una acción dinámica.
El tiempo para manifestar la fuerza en la mayoría de las acciones motrices deportivas ejecutadas a la máxima intensidad (p. ej., desplazamientos, saltos y lanzamientos) es muy corto, ~80 a 180 mseg (Zatsiorsky, 1995). Extrapolando este dato al ejemplo de curva fuerza-tiempo mostrado en la figura 3.4, se observa que el tiempo de ejecución de la mayoría de las acciones deportivas induce a una manifestación de fuerza muy inferior a la máxima disponible por el deportista (figura 3.6). Lógicamente, es deducible que el déficit de fuerza se incrementa al disminuir el tiempo disponible para la ejecución de una acción motriz.
FIGURA 3.4. Relación entre la fuerza y el tiempo durante la ejecución de un ejercicio ante una resistencia insalvable (acción estática). Para manifestar la máxima fuerza, en este caso ante una resistencia insalvable, se requiere su manifestación durante un cierto período de tiempo. Durante este tiempo siempre aumenta la fuerza, pero el porcentaje de fuerza manifestada es mucho mayor al principio que al final.
Adaptado de Haff GG et al. J Strength Cond Res 2005;19:741-8.
FIGURA 3.5. Relación entre la fuerza y el tiempo durante la ejecución de un ejercicio ante una resistencia de 100 kg (acción dinámica). En relación con la figura anterior, ante una resistencia superable también se requiere un cierto tiempo para manifestar la máxima fuerza, pero en este caso no se evidencia durante todo el desplazamiento un continuo incremento de la fuerza. Así, la máxima fuerza se manifiesta en la parte inicial del movimiento debido a que la resistencia a superar es superior al tener que vencer la inercia de la ausencia de movimiento inicial.
Adaptado de Haff GG et al. J Strength Cond Res 2005;19:741-8.
FIGURA 3.6. Representación de la limitación del tiempo de ejecución de las acciones motrices deportivas sobre el nivel de manifestación de la fuerza. El tiempo disponible para manifestar la fuerza en la mayoría de las modalidades deportivas es muy inferior al tiempo requerido para manifestar la máxima fuerza ante una resistencia insalvable. Esto inevitablemente implica que el deportista no puede manifestar en las acciones deportivas el potencial de fuerza de que dispone, siendo elevado el déficit o porcentaje de fuerza que no es capaz de manifestar.
Original del autor a partir de la figura de Haff GG et al. J Strength Cond Res 2005;19:741-8.
Desde esta perspectiva, para una determinada modalidad deportiva, un deportista es más fuerte cuando es capaz de manifestar un mayor porcentaje relativo de fuerza en el tiempo de que dispone para manifestarla. Por ejemplo, en la comparación de un saltador de longitud y un halterófilo, el saltador debe ser relativamente más fuerte cuando dispone de poco tiempo para manifestar la fuerza, y el halterófilo cuando el tiempo disponible le permite manifestar el máximo nivel de fuerza (figura 3.7). El efecto final perseguido en el proceso de entrenamiento de fuerza es incrementar para cada modalidad deportiva la fuerza aplicada en el intervalo de tiempo que dura la ejecución de las acciones motrices de competición (figura 3.8). Esto implica que para una misma resistencia, por ejemplo, el peso corporal o un implemento deportivo, el deportista consiga desarrollar mayor velocidad y en consecuencia mayor fuerza, reduciendo para ese nivel de carga el déficit de fuerza. Así pues, el objetivo de todos los movimientos realizados a la máxima intensidad es incrementar el índice de manifestación de fuerza (IMF), que relaciona el nivel de fuerza desarrollado en el tiempo de que se dispone para su manifestación.
Hemos establecido que para una determinada carga existe una relación directa entre la fuerza, la velocidad y la potencia. Para distintas magnitudes de carga, la relación entre la fuerza y la velocidad (curva fuerza-velocidad) es inversa, manifestándose más fuerza asociada a una menor velocidad de desplazamiento al aumentar progresivamente la intensidad relativa de la carga (figuras 3.2 y 3.9). Esta relación plantea dos objetivos diferenciados de entrenamiento: intensidad relativa muy elevada (>70% 1RM) para desarrollar niveles elevados de fuerza, e intensidad relativa muy baja (<30% 1RM) para desarrollar niveles elevados de velocidad de desplazamiento de la carga. El desarrollo de la máxima potencia (curva potencia-velocidad) es otro de los objetivos del entrenamiento de fuerza. Debido a que la potencia es el producto de la fuerza por la velocidad, para la mayoría de los ejercicios a una intensidad relativa media (4060% 1RM) se manifiestan los niveles más elevados de potencia (figuras 3.2 y 3.10).
FIGURA 3.7. Comparación de la curva fuerza-tiempo de deportistas que disponen de tiempos diferentes para la ejecución de la acción motriz de competición. Las características de la aplicación de fuerza en el tiempo deben adecuarse al tiempo disponible para manifestar fuerza en cada modalidad deportiva. En esta comparación, un saltador de longitud requiere manifestar en un corto período de tiempo el máximo porcentaje del potencial de fuerza de que dispone. Para ese tiempo, considérese que el saltador de longitud es más fuerte que el halterófilo. Sin embargo, como el halterófilo, que dispone de más tiempo para manifestar la fuerza en competición, es capaz de aplicar un mayor nivel de fuerza que el saltador de longitud si dispone del tiempo suficiente para manifestarla.
Original del autor con datos hipotéticos.
FIGURA 3.8. Representación en la curva fuerza-tiempo del efecto deseado con el entrenamiento de fuerza en deportistas que disponen para la ejecución de la acción motriz de competición de tiempos diferentes. El efecto final deseado en el entrenamiento de fuerza debe ser específico de las características de la manifestación de fuerza en competición. En este caso, obsérvese una mejora de la fuerza manifestada por el saltador de longitud cuan -do dispone de poco tiempo para manifestarla, y una mejora en el halterófilo de la fuerza manifestada en la parte final de la curva fuerza-tiempo.
Original del autor con datos hipotéticos.
FIGURA 3.9. Relación entre la fuerza y la velocidad con la intensidad relativa de carga. Obsérvese un ejemplo real de la relación inversa que existe entre la fuerza y la velocidad manifestadas con distinta magnitud de carga, en este caso con diferentes %1RM en el ejercicio prensa de pecho. El efecto final del entrenamiento es manifestar más fuerza a la velocidad y el tiempo que requiere cada acción motriz específica. Para este objetivo se requieren efectos parciales asociados a una mejora de la fuerza manifestada con cargas superiores e inferiores a la de competición. Así, esta relación determina zonas de trabajo asociadas a manifestar más fuerza o más velocidad. Además, se podrá comprobar posteriormente la importancia que la determinación de la curva fuerza-velocidad tiene para determinar los efectos parciales del entrenamiento de fuerza y su reorientación.
Elaborado con datos de Cronin J et al. J Strength Cond Res 2003;17:148-55.
FIGURA 3.10. Relación entre la potencia y la velocidad con la intensidad relativa de carga. Obsérvese la curva de potencia correspondiente al producto de la fuerza y la velocidad manifestadas para cada intensidad de carga en el ejemplo de la figura anterior. Cabe comprobar que la máxima potencia se evidencia a una intensidad relativa media, en este caso al 50% de 1RM. Esto determina una nueva zona de trabajo, donde no se desarrollan niveles elevados de fuerza y de velocidad, pero se manifiesta la máxima potencia. Posteriormente, si se desea trabajar a la máxima potencia, es necesario determinar la curva de potencia debido a que la intensidad relativa de carga en que se manifiesta difiere entre ejercicios, deportistas y el entrenamiento realizado.
Elaborado con datos de Cronin J et al. J Strength Cond Res 2003;17:148-55.
1.2. Manifestación de fuerza en los movimientos deportivos
En las distintas modalidades deportivas podemos encontrar una variedad infinita de situaciones motrices. Desde esta perspectiva, para cada situación motriz podemos definir una manifestación de fuerza diferente. De hecho, para la mayoría de disciplinas deportivas puede considerarse que el mejor deportista es el más fuerte, o al menos el que mejor aplica la fuerza en el contexto de la competición. La figura 3.11 sirve de hilo conductor mostrando la interrelación de las principales variables asociadas a la manifestación de fuerza en el deporte.
La magnitud de resistencia de la mayoría de las acciones deportivas es superable por la fuerza que manifiesta el deportista y, como consecuencia, existe desplazamiento de la carga. Debido a que se evidencia movimiento externo, estas acciones se consideran dinámicas. En algunas modalidades deportivas se requiere manifestar fuerza mediante acciones estáticas, sin que se evidencie movimiento externo. Sin embargo, en la mayoría de estas acciones el deportista no necesita manifestar la máxima fuerza posible, y la ausencia de movimiento está determinada por la situación motriz que requiere la competición y no porque la magnitud de la resistencia sea insuperable. Éste es el caso, por ejemplo, de la fuerza manifestada en los deportes de tiro y en determinadas acciones de gimnasia deportiva, vela, deportes de motor, BTT, etc. Las acciones dinámicas son habitualmente complejas, requiriendo la coordinación de distintas cadenas cinéticas durante el movimiento simultáneo y sucesivo de distintas articulaciones. Estas acciones se caracterizan porque la fase de acortamiento de los músculos para superar la resistencia (activación concéntrica) está precedida por una fase de contramovimiento o estiramiento previo (activación excéntrica). Al finalizar la fase de estiramiento del músculo la velocidad es nula, evidenciando un período de tiempo de acción estática previo al comienzo de la fase de acortamiento del músculo. El tiempo de acción estática se incrementa cuanto mayor es el nivel de la resistencia ejercida por la carga. La acción combinada de la sucesión de la fase excéntrica, estática y concéntrica se define habitualmente como el ciclo de estiramiento-acortamiento (CEA) (figura 3.12).
FIGURA 3.11. Principales variables asociadas a la manifestación de fuerza en el deporte. El efecto final deseado con el entrenamiento de fuerza es su mayor manifestación en la situación específica que requiere la acción motriz de competición. En esta figura se puede comprobar la cantidad de factores que influyen en la manifestación de fuerza en las distintas modalidades deportivas y, por tanto, la complejidad de su análisis.
Original del autor.
El estiramiento previo del músculo es relevante para el rendimiento mecánico en la fase concéntrica del movimiento. Es difícil encontrar acciones motrices que requieran exclusivamente la ejecución concéntrica del movimiento. Sin embargo, hay que considerar que la importancia del estiramiento previo del músculo parece estar limitada al tiempo que dura la transición entre la fase excéntrica y la concéntrica. Por este motivo, las acciones motrices que requieren superar una resistencia elevada son consideradas prioritariamente acciones concéntricas debido a que, al incrementarse la fase estática de la acción muscular, el rendimiento depende en mayor medida de la fuerza producida durante el acortamiento del músculo. En cambio, existen acciones motrices en las que el rendimiento depende exclusivamente de la fuerza manifestada durante la fase excéntrica del movimiento, e incluso acciones en las que no existe fase concéntrica. En estas acciones motrices la resistencia es muy elevada y/o se desplaza a gran velocidad y se precisa su desaceleración. Éste es el caso de la fase excéntrica al superar las vallas en las carreras de atletismo, de la interceptación de un móvil a gran velocidad o de la recepción en los saltos de esquí, gimnasia deportiva, patinaje artístico, etc. Además, la mayoría de las acciones dinámicas son acciones balísticas, ya que el deportista pierde contacto con la superficie sobre la que ejerce la fuerza al finalizar la fase concéntrica del movimiento. Así ocurre en los desplazamientos, saltos, lanzamientos, golpeos, etc.
Las acciones motrices pueden clasificarse en acíclicas y cíclicas. Las acciones acíclicas implican la ejecución de un único movimiento con una fase inicial y una final perfectamente diferenciadas (p. ej., lanzamientos, saltos y golpeos). Las acciones cíclicas se caracterizan por la repetición sucesiva de una secuencia fija de movimientos (p. ej., nadar, correr, pedalear y remar). En una acción acíclica el deportista siempre puede manifestar, si así lo requiere el contexto de la competición, la máxima fuerza posible para la magnitud de resistencia a superar. En las acciones cíclicas, la fatiga asociada a procesos metabólicos y neuromusculares determina que la máxima manifestación de fuerza o fuerza explosiva sólo es posible en los primeros ciclos del esfuerzo (~5 seg) (Hirvonen et al., 1987). Por este motivo, en las modalidades deportivas que requieren la sucesión cíclica de movimientos durante un esfuerzo de más de 5 seg no es posible la manifestación de fuerza explosiva, regulando el deportista el porcentaje de manifestación de fuerza en función de la duración de la competición.
FIGURA 3.12. Ejemplo del ciclo de estiramiento-acortamiento asociado a la acción muscular de la mayoría de los movimientos deportivos. La mayoría de las acciones motrices se ajustan al ejemplo establecido: estiramiento previo de los grupos musculares que van a ejercer la fuerza, en este caso prioritariamente el cuádriceps, ausencia de movimiento cuando termina el estiramiento y acortamiento asociado a la contracción muscular que genera la fuerza. Las distintas fases establecidas justifican el término ciclo de estiramiento-acortamiento (CEA) para definir las características de estas acciones motrices. Se comprobará posteriormente la importancia del CEA para el desarrollo de la fuerza en la mayoría de las modalidades deportivas.
Original del autor con permiso del deportista.
En las acciones motrices, la fuerza debe aplicarse sobre distintas superficies y materiales. Las características del medio determinan el nivel de manifestación de fuerza. Por ejemplo, la fuerza aplicada es inferior si sobre una bicicleta las zapatillas no están ancladas en los pedales, si disminuye la superficie de contacto o si las dimensiones y la tensión del cordaje de las raquetas no es el adecuado. De especial interés es la variación de la magnitud de la fuerza en los desplazamientos en carrera en función del tipo de superficie. En este caso, podemos modificar la magnitud de la fuerza en el entrenamiento realizando desplazamientos sobre barro, arena, hierba, tierra, tartán y material sintético, y sobre superficies con mayor o menor inclinación del terreno.
En relación con el tipo de resistencia, el aspecto más relevante es que la manifestación de fuerza se realice para superar o no el propio peso corporal. La fuerza manifestada para superar el peso corporal difiere en función del contexto de competición de las diferentes modalidades deportivas. Por ejemplo, al igual que con cualquier otro tipo de resistencia, para superar el peso corporal se requiere un mayor nivel de fuerza cuando se pretende realizar un mayor cambio de la inercia de movimiento, los primeros ciclos de aceleración o desaceleración. Sin embargo, el aspecto más determinante es que la magnitud de la resistencia, y en consecuencia la necesidad de fuerza, se incrementa lógicamente cuando aumenta el peso corporal del deportista. En este caso, para obtener el mismo nivel de rendimiento, se requiere un incremento equivalente al peso corporal en la capacidad de manifestación de fuerza. Por este motivo, el peso corporal de los deportistas con éxito es menor al incrementar el número de veces que se requiere su-perarlo en una determinada modalidad deportiva, y el peso corporal de un saltador es menor que el de un lanzador. En cambio, un incremento de peso corporal asociado a una mayor hipertrofia muscular permite optimizar el rendimiento de las acciones motrices que requieren la aplicación de fuerza sobre un implemento deportivo o sobre los rivales. Este análisis es, por tanto, determinante para el grado de hipertrofia muscular deseado con el entrenamiento de fuerza.
En las acciones acíclicas existe una elevada interrelación entre la magnitud de la resistencia, la duración de la aplicación de fuerza y la velocidad de la manifestación de fuerza. De hecho, como se ha indicado, la magnitud de la resistencia determina el nivel de manifestación de fuerza explosiva, el tiempo de aplicación de fuerza y la velocidad de movimiento.
En las acciones cíclicas existe una elevada interrelación entre la magnitud de la resistencia, la velocidad de manifestación de fuerza y el número de veces que se manifiesta la fuerza. En las acciones motrices cíclicas, si se ejecuta cada ciclo o repetición a la máxima intensidad posible, la magnitud de la resistencia determina el número de ciclos que pueden ser ejecutados manifestando la máxima fuerza o fuerza explosiva, y en su caso también el número total de ciclos. A este respecto, un ejemplo ilustrativo es el menor número total de repeticiones y a la máxima velocidad que pueden ser ejecutadas al aumentar la intensidad relativa de carga en la ejecución cíclica de un ejercicio con pesas. En la mayoría de las modalidades deportivas cíclicas, que previamente tienen definida la duración o distancia de competición, aunque la magnitud de la resistencia sea la misma independientemente de la duración del esfuerzo, por ejemplo, el peso corporal, respecto a la máxima fuerza, el porcentaje de fuerza que puede ser aplicado en cada ciclo de movimiento disminuye al aumentar la duración de la competición. En consecuencia, podemos indicar que en las modalidades deportivas cíclicas el número de veces que hay que manifestar la fuerza determina el nivel de fuerza que puede ser manifestado. Por ejemplo, todas las carreras de atletismo requieren la manifestación de fuerza resistencia superando la misma magnitud de resistencia, el peso corporal. Sin embargo, el porcentaje de fuerza manifestado disminuye progresivamente al aumentar la duración de la carrera. En todas estas situaciones en las que, debido a la duración del esfuerzo, no se puede realizar la máxima velocidad de movimiento en cada ciclo, la optimización del rendimiento está determinada por los procesos que inciden en la aplicación de fuerza resistencia, que implica la manifestación prolongada de fuerza de forma continua ante una determinada resistencia. Al igual que la fuerza explosiva, la fuerza resistencia tiene que definirse en relación con la magnitud de la resistencia a superar. Sin embargo, la fuerza resistencia tiene que definirse también en relación con la máxima fuerza y/o velocidad que se puede manifestar ante una determinada magnitud de la resistencia en función de la duración del esfuerzo.
El contexto de competición de la mayoría de las acciones estáticas determina la manifestación de fuerza resistencia. En las acciones estáticas, al no existir movimiento, no es posible regular el esfuerzo aplicando un menor nivel de fuerza. En estas acciones, la magnitud de la resistencia determina la duración máxima del esfuerzo y el porcentaje de fuerza aplicado respecto a la máxima fuerza de que dispone el deportista. Así, por ejemplo, un peso de 50 kg se puede mantener menos tiempo que un peso de 10 kg debido a que el porcentaje de fuerza solicitado es superior.
En las acciones motrices cíclicas, una misma velocidad de desplazamiento puede obtenerse con una combinación diferente de la magnitud y frecuencia de aplicación de fuerza en función de las características de los deportistas. En estas modalidades deportivas, la frecuencia de aplicación de fuerza determina lógicamente el número de veces que se manifiesta la fuerza. Para desarrollar una misma velocidad de desplazamiento, un incremento de la frecuencia de aplicación disminuye la magnitud de fuerza necesaria en cada ciclo de movimiento. Sin embargo, de forma global, podemos decir que tanto la magnitud como la frecuencia de aplicación de fuerza disminuyen de forma natural al aumentar la duración de la competición. La influencia de la frecuencia de aplicación sobre la magnitud de la fuerza es más relevante en los esfuerzos intermitentes, caracterizados por la sucesión con períodos de recuperación activa y pasiva de acciones acíclicas, cíclicas y estáticas a una intensidad elevada. Por ejemplo, el golpeo en el tenis es una acción acíclica que se sucede con un período de descanso inferior a 2 seg (Fernández et al., 2005). En estas modalidades deportivas, una mayor frecuencia de aplicación de fuerza es consecuencia de una disminución del tiempo que transcurre entre la ejecución de acciones a intensidad elevada. En los esfuerzos intermitentes, la recuperación incompleta determina que la magnitud de fuerza aplicada ante la misma resistencia disminuya progresivamente en la sucesión de varias acciones de intensidad elevada. En estos deportes, la optimización del rendimiento, desde la perspectiva de la condición física, está determinada por la resistencia a la fuerza, que implica la manifestación prolongada de fuerza intermitente ante una determinada resistencia. Esta capacidad puede diferenciarse entre resistencia a la fuerza explosiva y resistencia a la fuerza resistencia dependiendo de la manifestación de fuerza que requieran las acciones motrices en competición. La optimización de la resistencia a la fuerza explosiva determina que en las sucesivas repeticiones de acciones ejecutadas a la máxima intensidad, por ejemplo, los esprines, saltos, lanzamientos y golpeos en los deportes de equipo, se evidencie el menor descenso posible de la magnitud de aplicación de fuerza. Igualmente, la resistencia a la fuerza resistencia determina que, en las sucesivas repeticiones de acciones que requieren manifestación de fuerza resistencia, la magnitud de aplicación de esta fuerza diminuya en el menor grado posible.
A pesar de que en el análisis mostrado se evidencia una gran variabilidad en la manifestación de fuerza en el deporte, consideramos que únicamente existen dos objetivos en el entrenamiento de fuerza: (i) el desarrollo de la fuerza explosiva, y (ii) el desarrollo de la fuerza resistencia. Para ambas manifestaciones, es interesante diferenciar si el objetivo del entrenamiento es desarrollar la manifestación de fuerza con cargas altas (> 70% 1RM), cargas medias (30-70% 1RM) o cargas bajas (< 30% 1RM). En el trabajo con pesas, la diferenciación de la intensidad de carga se puede realizar de forma objetiva. Sin embargo, resulta complicado determinar la magnitud relativa de fuerza manifestada en las distintas acciones motrices, ya que no es posible medir en la mayoría de gestos de competición la máxima fuerza que puede aplicar un deportista con la máxima carga posible. En este sentido, la magnitud de la carga debe definirse de forma subjetiva, pudiendo establecer como criterios el peso del implemento, la inercia del movimiento, el tiempo que cabría mantener la aplicación de fuerza y el número de ciclos en los que se manifiesta la fuerza. En las tablas 3.1 y 3.2 se muestra, respectivamente, para la manifestación de fuerza explosiva y fuerza resistencia, ejemplos de acciones motrices deportivas para las distintas magnitudes de carga. Sin embargo, más que la definición de la magnitud de carga, desde una perspectiva práctica, lo importante en el proceso de entrenamiento de la fuerza es diferenciar cuándo trabaja el deportista con una carga que le permite desarrollar mayor o menor fuerza que en la competición. En las acciones cíclicas en las que se manifiesta la fuerza resistencia, aunque la carga sea la misma para las diferentes distancias de una misma modalidad deportiva, consideramos a efectos prácticos que la carga es menor conforme aumenta la duración de la competición debido a que en esta dirección disminuye la magnitud de fuerza manifestada. Lógicamente, el desarrollo específico de la fuerza explosiva y de la fuerza resistencia tiene que incidir en la ejecución de la acción motriz específica, lo que garantiza una adecuada interrelación de otras variables analizadas: acciones muscular y motriz, medio de aplicación de fuerza, resistencia que hay que superar, magnitud fuerza, tiempo de aplicación de fuerza, velocidad de movimiento, frecuencia y número de veces que se manifiesta la fuerza.
El entrenamiento de la resistencia a la fuerza explosiva y de la resistencia a la fuerza resistencia persigue dos objetivos diferenciados: (i) el desarrollo de la fuerza explosiva o desarrollo de la fuerza resistencia, y (ii) la capacidad de resistencia de la manifestación de fuerza explosiva y de fuerza resistencia en la aplicación intermitente de estas manifestaciones. El primer objetivo coincide con los objetivos planteados para el desarrollo de la fuerza, y el segundo objetivo está asociado fundamentalmente a los procesos metabólicos que suceden en el período de recuperación. Por este motivo, el análisis de la resistencia a la fuerza explosiva y de la resistencia a la fuerza resistencia se realiza en el capítulo 4.
Síntesis
La fuerza es la única capacidad “pura” de las tradicionalmente asociadas a la condición física de los deportistas. El movimiento o su ausencia es consecuencia de la aplicación de fuerza.
Fuerza, velocidad, aceleración y potencia son variables mecánicas derivadas de la masa, la distancia y el tiempo.
A efectos prácticos, cuando se aplica la máxima intensidad posible en el desplazamiento de una determinada carga o resistencia, la fuerza, velocidad, aceleración y potencia pueden ser utilizadas como conceptos sinónimos. Debemos considerar que sólo se manifiesta la máxima fuerza cuando se desplaza la carga con la máxima aceleración posible, lo que determina que se ha desarrollado la máxima velocidad y, por tanto, la máxima potencia.
Al referirnos a distintos niveles de carga, la fuerza, velocidad y potencia no pueden ser utilizados como sinónimos. Debemos considerar que cuanto mayor sea el nivel de carga, mayor será la fuerza que puede aplicarse y menor la velocidad de desplazamiento, y por tanto, cuanto menor sea el nivel de carga, menor será la magnitud de fuerza y mayor la velocidad. La máxima potencia, resultado del producto de la fuerza por la velocidad, se manifiesta habitualmente a una intensidad de carga relativa media.
El tiempo de que se dispone para manifestar la fuerza es determinante de su magnitud. A mayor nivel de carga, menor es la velocidad de movimiento y, por tanto, mayor es el tiempo de manifestación de fuerza. Por eso, el máximo potencial de fuerza se manifiesta ante una resistencia insalvable.
La correcta identificación de las características de la fuerza aplicada en las acciones motrices de las distintas modalidades deportivas requiere la definición de numerosas variables: tipo de acción muscular (concéntrica, excéntrica, excéntrica-concéntrica, isométrica, balística), tipo de acción motriz (acíclica, cíclica), medio en que se aplica la fuerza, resistencia a superar (implemento, peso corporal), magnitud de la resistencia (alta, media, baja), duración de la aplicación de fuerza, velocidad de manifestación de fuerza, número de veces que se manifiesta la fuerza y frecuencia de aplicación de la fuerza.
Aun considerando la cantidad de variables que definen la manifestación de fuerza, a efectos prácticos es posible diferenciar entre las modalidades deportivas en las que se puede manifestar la máxima fuerza posible, la fuerza explosiva, y las modalidades deportivas en las que debido fundamentalmente a la duración del esfuerzo no es posible aplicar la máxima fuerza posible, requiriéndose la manifestación de fuerza continuada y fuerza resistencia, que será de mayor o menor magnitud en función de la duración del esfuerzo.
Utilizamos el concepto de fuerza explosiva, debido a su extendido uso a nivel práctico, cuando se manifiesta la máxima fuerza posible ante una determinada carga o resistencia. En las acciones motrices de la mayoría de las modalidades deportivas que requieren manifestar el mayor nivel de fuerza posible, la resistencia a superar es relativamente baja y, por tanto, se dispone de un tiempo relativamente corto para manifestar la fuerza. Esto determina que la magnitud de fuerza aplicada sea muy inferior al máximo potencial de fuerza de que dispone el deportista. Para estas acciones, el objetivo del entrenamiento es incrementar la fuerza aplicada ante la resistencia a superar en la competición y/o aplicarla en menos tiempo.
Para las modalidades deportivas que requieren la manifestación de fuerza resistencia, el objetivo de entrenamiento depende de su contexto de aplicación: aplicar más fuerza y/o mayor frecuencia durante el desplazamiento requerido para recorrer una distancia y requerir menos fuerza para desplazarse a una determinada velocidad o para realizar una acción motriz concreta.
En numerosas modalidades deportivas se requiere la manifestación sucesiva de fuerza explosiva o fuerza resistencia con períodos de tiempo de pausa pasiva y/o activa de distinta duración. La manifestación de fuerza en este contexto se define como resistencia a la fuerza, considerando que el tiempo de pausa pasiva y/o activa es insuficiente para mantener la misma aplicación de fuerza en el transcurso de la competición, y por tanto, su capacidad determina el grado de disminución de la magnitud de la fuerza aplicada.
Cuestionario de asimilación
1. Indica qué diferencias deberían establecerse en la curva fuerza-tiempo entre un deportista que tiene que vencer en su especialidad resistencias altas a gran velocidad y otro que tiene que vencer resistencias ligeras o medias a gran velocidad.
2. Establece la relación entre la resistencia a vencer y la fuerza aplicada.
3. Explica la relación entre fuerza explosiva, velocidad de movimiento y resistencia a vencer.
4. Ante una carga en un determinado ejercicio, que representa el 70% de la carga máxima dinámica de un deportista, indica qué componente del entrenamiento va a determinar la fuerza máxima aplicada con este nivel de carga.
5. Ordena según el nivel de fuerza: la fuerza máxima dinámica máxima, la fuerza máxima isométrica y la fuerza máxima excéntrica.
6. Indica si un deportista puede incrementar la fuerza aplicada con el máximo nivel de carga y simultáneamente aumentar el déficit de fuerza con la carga específica de competición.
7. Justifica si es posible la siguiente afirmación: después de un período de entrenamiento un deportista ha incrementado su déficit de fuerza con el 70% de la carga dinámica máxima, y simultáneamente la fuerza que aplica con ese nivel de carga es superior.
8. Justifica si un menor déficit de fuerza implica siempre una mejora del rendimiento deportivo.
9. Justifica la relación proporcional entre la fuerza y la velocidad.
10. Establece de qué depende la fuerza que deja de manifestar un deportista en una determinada acción motriz.
11. Define el índice de manifestación de fuerza.
12. Justifica la relación inversa entre la fuerza y la velocidad.
13. Pon un ejemplo en el que exista un incremento del déficit de fuerza acompañado de una mejora del rendimiento.
14. Justifica la fase de la curva fuerza-tiempo presente en la mayoría de las disciplinas deportivas.
15. Si un sujeto aplica una fuerza de 1.500 N con su carga dinámica máxima, establece su déficit de fuerza cuando manifiesta 800 N al levantar una carga inferior.
16. Establece las relaciones entre la potencia, la velocidad, la fuerza y la intensidad relativa de carga.
17. Establece las diferencias entre fuerza explosiva, fuerza resistencia y resistencia a la fuerza.
