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UNIVERSIDAD DE CASTILLA-LA MANCHA
Departamento en constitución de
Actividad Física y Ciencias del Deporte
CAMBIOS EN LA ARQUITECTURA Y BIOMECÁNICA DEL
MÚSCULO ESQUELÉTICO TRAS UN ENTRENAMIENTO DE
FUERZA EXPLOSIVA
Luis María Alegre Durán
Toledo, 2004
UNIVERSIDAD DE CASTILLA-LA MANCHA
DEPARTAMENTO EN CONSTITUCIÓN DE
ACTIVIDAD FÍSICA Y CIENCIAS DEL DEPORTE
CAMBIOS EN LA ARQUITECTURA Y BIOMECÁNICA DEL
MÚSCULO ESQUELÉTICO TRAS UN ENTRENAMIENTO DE
FUERZA EXPLOSIVA
Memoria que presenta el Licenciado
Luis María Alegre Durán
para optar al grado de Doctor por la
Universidad de
Castilla-La Mancha
Toledo, 2004
AUTORIZACIÓN PRESENTACIÓN DE TESIS DOCTORAL
El que suscribe, Dr. D.__XAVIER AGUADO JÓDAR____________
Director de la Tesis elaborada por el Doctorando:
Apellidos___ALEGRE DURÁN___________________ Nombre____LUIS MARÍA_________________
D.N.I.__13147888-F____________________
Con el Título:___CAMBIOS EN LA ARQUITECTURA Y BIOMECÁNICA DEL MÚSCULO
ESQUELÉTICO TRAS UN ENTRENAMIENTO DE FUERZA EXPLOSIVA_____________
Autoriza su presentación en orden a los trámites previos a su defensa de acuerdo con lo previsto en el R.
D. 185/1.985, de 23 de enero.
.....Toledo......, a .....18.......... de .....Diciembre.......................... de 2003
EL DIRECTOR
Fdo.: Xavier Aguado Jódar
El que suscribe, Dr. D._ JOSÉ MANUEL GONZALO ORDEN____________
Director de la Tesis elaborada por el Doctorando:
Apellidos___ALEGRE DURÁN______________________ Nombre____LUIS MARÍA______________
D.N.I.__13147888-F____________________
Con el Título:___CAMBIOS EN LA ARQUITECTURA Y BIOMECÁNICA DEL MÚSCULO
ESQUELÉTICO TRAS UN ENTRENAMIENTO DE FUERZA EXPLOSIVA_____________
Autoriza su presentación en orden a los trámites previos a su defensa de acuerdo con lo previsto en el R.
D. 185/1.985, de 23 de enero.
.........León..............., a ....18........... de .....Diciembre.................. de 2003
EL DIRECTOR
Fdo.: José Manuel Gonzalo Orden
AUTORIZACIÓN DEL TUTOR (cuando el Director no sea Profesor del Departamento)
Dr. D.___XAVIER AGUADO JÓDAR_______________________________________
Tutor de la presente Tesis, ratifica la autorización del Director de la misma para su presentación.
..........Toledo................., a ....18.... de ......Diciembre............. de 2003
EL TUTOR
Fdo.: Xavier Aguado Jódar
A mis padres, José y Mª do Carme
A Alfredo y Elena
AGRADECIMIENTOS
Quiero expresar mi más profundo agradecimiento a todas las personas e instituciones que han
colaborado, directa o indirectamente, en la realización de esta tesis.
A mis directores de tesis, Xavier Aguado Jódar y José Manuel Gonzalo Orden, por la confianza
que han depositado en mí, por el tiempo, y por el esfuerzo dedicado por cada uno para que este
trabajo saliese adelante.
A Miguel González, Rafael Martín, Fernando Navarro y Julio Tous, por su asesoramiento sobre el
entrenamiento de fuerza.
A Alfonso Salguero, por las dudas que me resolvió sobre estadística.
A Iñigo Tomé, por todas las veces que me ha sacado de fiascos informáticos.
A Fernando Jiménez, por habernos prestado su instrumento y su puesto de trabajo para llevar a
cabo las ecografías del grupo experimental.
A Pepo y Marta, por la ayuda y los ánimos que me prestaron al comienzo de mi tesis.
A mis compañeros de laboratorio, David y Tomás, por su ayuda durante los tests de saltos.
A José Antonio López Calbet, por la parte que le corresponde en el planteamiento de la idea
original de esta tesis.
A Susana Aznar, por su asesoramiento en los cuestionarios de actividad física
A Fernando Sánchez Bañuelos por su asesoramiento en lo referente al diseño experimental.
A todos los participantes en los cursos “Repercusiones del entrenamiento de fuerza en la
arquitectura muscular” y “Valoración de fuerza y arquitectura muscular”, sin los cuales esta tesis no
hubiera podido llevarse a cabo. Muchas gracias por vuestra paciencia y vuestro entusiasmo.
A Sonosite Ibérica, por su cortesía a la hora de proporcionarnos el material para las ecografías del
grupo control.
A la Facultad de Ciencias del Deporte de la UCLM, por haberme prestado todo el apoyo necesario
para poder llevar a cabo la fase experimental de esta tesis.
Al Departamento de Patología Animal: Medicina Animal, de la Universidad de León, por acogerme
durante los años de becario en León.
ABREVIATURAS UTILIZADAS
Las abreviaturas de los convenios de unidades no se incluyen en esta relación al
existir normas internacionalmente aceptadas sobre su uso. Tampoco se han incluido en
esta relación las abreviaturas de uso universal en estadística ni las del diccionario de la
Real Academia de la Lengua Española.
ABREVIATURA
DESCRIPCIÓN
ABK
Test de Abalakov, salto con contramovimiento y ayuda de
brazos.
ANGPN
Ángulo de peneación.
BW
Body weight o veces el peso corporal.
CSA
Cross-sectional
area
o
área
de
sección
transversal
anatómica.
CMJ
Counter movement jump o salto con contramovimiento.
FIM
Fuerza isométrica máxima.
FT
Fast twitch o fibra de contracción rápida.
GL
Gastrocnemio lateral.
GM
Gastrocnemio medial.
GMUSC
Grosor muscular.
GREC
Grupo español de cineantropometría.
LFASC
Longitud de fascículos.
PCSA
Physiological cross-sectional area o área de sección
transversal fisiológica.
RM
Repetición máxima.
RMN
Resonancia magnética nuclear.
SJ
Squat jump o salto sin contramovimiento.
SSC
Stretch-shortening cycle o ciclo estiramiento-acortamiento.
ST
Slow twitch o fibra de contracción lenta.
VL
Vasto lateral.
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN
1
2. ESTADO ACTUAL DE CONOCIMIENTOS
5
2.1. ANATOMÍA Y MECÁNICA DE LA ARTICULACIÓN
7
2.2. DEFINICIÓN DE ARQUITECTURA MUSCULAR
10
2.3. VARIABLES
11
2.3.1.Ángulo de peneación
11
2.3.2. Longitud de los fascículos musculares
13
2.3.3. Grosor muscular
15
2.3.4.Área de sección transversal
16
2.3.4.1. Anatómica
16
2.3.4.2. Fisiológica
17
2.4. MÉTODOS DE ESTUDIO
19
2.4.1. Disección
19
2.4.2. Ecografía
19
2.4.3. Resonancia magnética nuclear
20
2.5. MODELOS
22
2.6. DIFERENCIAS EN LA ARQUITECTURA MUSCULAR
24
2.6.1. Edad
24
2.6.2. Sexo
25
2.6.3. Raza
26
2.6.4. Modalidad deportiva
26
2.6.4.1. Deportes de resistencia
27
2.6.4.2. Deportes de fuerza
28
2.6.4.3. Deportes de fuerza explosiva
30
2.6.5. Entrenamiento
32
2.6.5.1. Fuerza-hipertrofia
33
2.6.5.2. Fuerza isométrica
34
2.6.5.3. Fuerza explosiva
35
2.6.5.4. Atrofia
35
2.7. RELACIONES CON LA FUERZA MUSCULAR
37
2.7.1. Eficacia de la fuerza
37
2.7.2. Tipo y nivel de activación muscular
38
2.7.2.1. Contracciones isométricas
39
2.7.2.2. Contracciones dinámicas
40
2.7.2.3. Ejercicio en cicloergómetro
40
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
3. OBJETIVOS
43
3.1. OBJETIVO GENERAL
45
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
45
4. METODOLOGÍA
47
4.1. DISEÑO EXPERIMENTAL
49
4.1.1 Planificación
49
4.1.2 Temporalización
50
4.1.3 Variables
50
4.1.3.1. Antropometría
51
4.1.3.2. Arquitectura muscular
51
4.1.3.3. Fuerza
51
4.2 SUJETOS
53
4.2.1. Grupo experimental
53
4.2.2. Grupo control
54
4.3. PROTOCOLOS
55
4.3.1. Cuestionario de Actividad Física
55
4.3.2. Antropometría
56
4.3.3. Arquitectura muscular
58
4.3.3.1. Metodología de análisis
58
4.3.3.2. Criterios usados
61
4.3.3.3. Estudios de validez y reproducibilidad
62
4.3.4. Manifestaciones de la fuerza
4.3.4.1 Metodología de análisis
64
64
4.3.5. Familiarización
71
4.3.6. Entrenamiento
72
4.4. TRATAMIENTO DE DATOS
75
5. RESULTADOS
5.1. ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA
5.1.1. Grupo control
77
79
79
5.1.1.1. Pruebas de normalidad
79
5.1.1.2. Medias, desviaciones y rangos
80
5.1.2. Grupo experimental
5.1.2.1. Pruebas de normalidad
82
82
Índice
5.1.2.2. Medias, desviaciones y rangos
82
5.1.2.3. Regresiones simples y correlaciones
85
5.1.2.4. Regresiones múltiples
88
5.2. ESTADÍSTICA INFERENCIAL
5.2.1. Comparación entre grupos
93
93
5.2.1.1. Primera medición
93
5.2.1.2. Segunda medición
96
5.2.2. Permanencia del grupo control
99
5.2.3. Cambios en el grupo experimental
102
6. DISCUSIÓN
105
6.1. REPRODUCIBILIDAD DE LA METODOLOGÍA
107
6.2. PERFIL DE FUERZA
110
6.2.1. Introducción
110
6.2.2. Interrelación de las variables
110
6.2.3. Comparación con otras poblaciones
114
6.2.4. Relación con la cineantropometría
116
6.2.5. Relación con la arquitectura
117
6.3. PERFIL DE ARQUITECTURA
120
6.3.1. Introducción
120
6.3.2. Interrelación de las variables
120
6.3.3. Comparación con otras poblaciones
122
6.3.4. Relación con la cineantropometría
126
6.4. CAMBIOS EN LA FUERZA Y ARQUITECTURA
127
6.4.1. Fuerza muscular
127
6.4.1.1. Modificaciones en los valores
127
6.4.1.2. Modificaciones en las correlaciones
133
6.4.2. Arquitectura
135
6.4.2.1. Modificaciones en los valores
135
6.4.2.2. Modificaciones en las correlaciones
144
6.4.3. Modificaciones en la relación fuerza-arquitectura
146
6.4.4. Modificaciones en la eficacia mecánica
148
7. CONCLUSIONES
151
Conclusiones metodológicas
153
Conclusiones experimentales
154
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Perspectivas de futuro
155
8. BIBLIOGRAFÍA
157
9. ANEXOS
169
ANEXO 1: CUESTIONARIO DE ACTIVIDAD FÍSICA
171
ANEXO 2: CARTA DE CONSENTIMIENTO
175
Anexo 2.1: Carta de consentimiento del grupo experimental 175
Anexo 2.2: Carta de consentimiento del grupo control
ANEXO 3: PLANILLA DE ENTRENAMIENTO
181
187
1.-INTRODUCCIÓN
1.Introducción
Los primeros estudios de las implicaciones funcionales de la arquitectura de la
musculatura esquelética humana, hechos en cadáveres, aparecen en el siglo XIX (Weber,
1851, citado por Huijing, 1985) y, en España, encontramos los primeros trabajos en los años
50 (García, 1959), aunque hasta los años 70 y 80 del pasado siglo no se consolida la
investigación en este campo (Alexander y Vernon, 1975; An y cols., 1981; Wickievicz y cols.,
1983, 1984).
Recientemente, y aprovechando el desarrollo de nuevas tecnologías, como la
ecografía y la resonancia magnética, han aparecido las primeras investigaciones en las que
se determina la arquitectura muscular in vivo (Griffiths, 1987; Henriksson-Larsen y cols.,
1992; Kawakami y cols., 1993; Rutherford y Jones, 1992; Scott y Engstrom, 1993). Estos
avances han abierto nuevas líneas de trabajo que permiten profundizar en el
comportamiento del músculo esquelético, su estructura y sus cambios.
Aunque se han iniciado estas líneas de investigación todavía se plantean numerosos
interrogantes, especialmente en lo que se refiere a los cambios producidos por el
entrenamiento y desentrenamiento, tanto a corto como a largo plazo. Las nuevas
investigaciones en este campo deberán ir orientadas a clarificar el orden, la cantidad y las
consecuencias funcionales de las adaptaciones del músculo.
3
2.-ESTADO ACTUAL DE CONOCIMIENTOS
El capítulo ha sido estructurado en aspectos básicos en la anatomía y mecánica de
las articulaciones, definición de arquitectura, variables, métodos de estudio, modelos,
diferencias en la arquitectura y relaciones de ésta con la fuerza muscular.
2 .Estado actual de conocimientos
El objetivo de este capítulo es mostrar la diferente bibliografía publicada sobre
arquitectura muscular y fuerza, comentándola, explicando las metodologías de análisis,
discutiendo los estudios publicados e identificando aquellas lagunas que quedan por
estudiar.
2.1. ANATOMÍA Y MECÁNICA DE LA ARTICULACIÓN
En anatomía se diferencian, macroscópicamente, varios tipos de músculos en
cuanto a la orientación de sus fibras, según se puede ver en la Tabla 1.
Tipo de músculo
Recto
Significado
Ejemplo
Recto abdominal
Fusiforme
Penniforme
Deltoideo
Huso
Pluma
Abanico
Bíceps braquial
Vasto lateral
Deltoides
Figura
Tabla 1: Clasificación de los tipos de músculos atendiendo a la orientación de sus fibras.
En cambio, si atendemos sólo a su arquitectura, es suficiente con clasificar los
músculos en 2 grupos (Figura 1):
1. Músculos rectos, compuestos de fibras paralelas al eje mecánico.
2. Músculos de fibras en dirección oblicua, que están orientadas en un ángulo
relativo al eje mecánico.
Los músculos de fibras oblicuas permiten almacenar mayor cantidad de material
contráctil en el mismo espacio, de forma que pueden ejercer más fuerza (Enoka, 1994;
Kawakami y cols., 1998; Rutherford y Jones, 1992).
7
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Figura 1: Clasificación de los tipos de músculos atendiendo
a su arquitectura.
Otro punto fundamental en la mecánica de una articulación es el momento de la
fuerza con el que actúa el músculo. El momento es el producto de la distancia perpendicular
desde el eje mecánico del músculo a la articulación por la fuerza que ejerce. El momento va
a depender tanto de la fuerza que produzca el mismo, como de la distancia y ángulo con los
que se inserte en la articulación. Las posibilidades de ejercer un momento mayor o menor
respecto a la articulación varían a lo largo del recorrido articular (Figura 2).
Por ello, un músculo con un diseño arquitectónico para velocidad insertado a mucha
distancia de la articulación, sólo será capaz de generar pequeñas velocidades angulares
(Lieber y Fridén, 2000; 2001). Igualmente, si se inserta un músculo diseñado para ejercer
fuerza muy cerca de la articulación, conseguiremos grandes velocidades angulares, pero no
aprovecharemos al máximo las posibilidades del músculo, en lo que a la producción de
fuerza se refiere.
8
Momento (N·m)
Momento (N·m)
2 .Estado actual de conocimientos
Ángulo (rad)
Momento (N·m)
Ángulo (rad)
Ángulo (rad)
Figura 2: Modelos de evolución del momento respecto de la articulación que producen los músculos in vivo, al
variar el ángulo articular, partiendo de la posición anatómica. Modificado de Kulig y cols. (1984).
9
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
2.2. DEFINICIÓN DE ARQUITECTURA MUSCULAR
En la bibliografía encontramos distintas definiciones para la arquitectura muscular,
que a continuación se exponen:
9 Disposición geométrica de las fibras musculares (Fukunaga y cols., 1997a;
Kawakami y cols., 2000a).
9 Disposición física de los elementos contráctiles (Enoka, 1994).
9 Disposición de las fibras musculares dentro de un músculo relativa al eje de
generación de fuerza (Lieber y Fridén, 2000).
La definición por la que nos decantamos es la de Lieber y Fridén pues hace
referencia al eje mecánico del músculo, y es fundamental señalar con relación a qué
estamos midiendo longitudes y ángulos, aspecto que en las otras definiciones se omite.
Según varios trabajos, las diferencias arquitectónicas entre músculos determinan
mejor que otros factores la capacidad para generar fuerza (Burkholder y cols., 1994; Lieber y
Fridén, 2000; Wickiewicz y cols., 1983).
10
2 .Estado actual de conocimientos
2.3. VARIABLES
Es necesario caracterizar y definir los diferentes componentes de la arquitectura de
un músculo para poder analizarla, estudiar sus modificaciones y prever las consecuencias
que sus cambios van a tener en la manifestación de la fuerza. A estos componentes se les
suele denominar variables de la arquitectura muscular. Las principales variables de la
arquitectura muscular referidas en la bibliografía son: el ángulo de peneación, la longitud de
los fascículos, el grosor muscular, el área de sección transversal anatómica y el área de
sección transversal fisiológica.
2.3.1. Ángulo de peneación
El ángulo de peneación es definido de dos formas distintas:
1. Un primer grupo de autores lo considera como el ángulo entre los fascículos musculares
y el eje mecánico del músculo (Enoka, 1994; Lieber y Fridén, 2000; Murray y cols., 2000;
Scott y cols., 1993).
2. Un segundo grupo lo considera como el ángulo de inserción de los fascículos
musculares y la aponeurosis del músculo (Abe y cols., 1998, 1999; Calbet y cols., 1999;
Fukunaga y cols., 1997a, 1997b; Ichinose y cols., 1998b; Ito y cols., 1998, Kawakami y
cols., 1993, 1998, 2000a).
El ángulo de peneación influye en la transmisión de fuerza en los músculos con fibras
en dirección oblicua respecto al eje mecánico, puesto que, al aumentar, disminuye la
eficacia en esta transmisión (Figura 3). La segunda definición, aunque muy similar a la
primera, podría presentar un problema: en los músculos donde el tendón tiene una línea de
acción distinta a la del eje mecánico del músculo, el ángulo de inserción de los fascículos en
la aponeurosis no será igual al ángulo de estos con este eje mecánico. Sin embargo,
Kawakami y cols. (1998) justifican esta forma de medida, señalando que la influencia de la
11
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
angulación de la aponeurosis en la transmisión de fuerza de los fascículos al tendón es
despreciable y, por ello, el ángulo fascículos-aponeurosis puede ser considerado ángulo de
peneación. Además, la determinación exacta de la línea de acción de un músculo es muy
difícil (Ito y cols., 1998). Por todo ello, en este trabajo, utilizaremos el término ángulo de
peneación refiriéndonos al ángulo de los fascículos con la aponeurosis del músculo.
Figura 3: Influencia del ángulo
de peneación en la transmisión
efectiva de la fuerza al eje
mecánico
Fuerza
del
transmitida
mecánico.
al
F’:
desarrollada
por
musculares.
α:
peneación.
GMUSC
músculo.
F:
eje
Fuerza
las
fibras
ángulo
GMUSC:
de
Grosor
muscular. (Modificado de Calbet
Eje mecánico del
músculo
y cols., 1999).
La peneación permite a las fibras funcionar en la zona óptima de sus curvas
tensión /deformación (Mc Comas, 1996; Blazevich, 2000; Abe y cols., 2001), pues en los
músculos de fibras en dirección oblicua se acortan menos para un determinado recorrido del
tendón, debido a que, al acortarse, rotan al mismo tiempo, lo que permitiría a los sarcómeros
trabajar más cerca de su longitud óptima durante la contracción. No obstante, presentan la
desventaja mecánica que supone el ángulo de peneación, pues sólo una parte de esta
fuerza revierte en el eje del músculo (Figura 3).
12
2 .Estado actual de conocimientos
2.3.2. Longitud de los fascículos musculares
Los fascículos musculares son fibras (células musculares) agrupadas y envueltas por
el perimisio. La fibra muscular está formada por sarcómeros en serie de una longitud
constante, que son considerados la unidad funcional del músculo, pero el cálculo de su
número in vivo presenta dificultades debido a su pequeño tamaño. Por ello, los estudios
sobre arquitectura muscular miden la longitud de los fascículos musculares, que sí son
visibles in vivo. En principio, podría ser un problema asimilar la longitud de los fascículos a la
longitud de las fibras y, por tanto, al número de sarcómeros en serie; sin embargo, las fibras
están conectadas en serie y el comportamiento real de un fascículo es equivalente al de una
única fibra de su misma longitud (Lieber y Fridén, 2000). Así, el fascículo muscular puede
ser considerado la unidad funcional del músculo (Lieber y Fridén, 2000; Kawakami y cols.,
2000b; Kumagai y cols., 2000a). Esta distinción es importante, pues la longitud de las fibras
musculares y, por tanto, de los fascículos, correlaciona con la velocidad de acortamiento
del músculo al que pertenecen (Fukunaga y cols., 1992; Lieber y Fridén, 2000; Wickievicz y
cols., 1983) e, incluso, con el rendimiento en pruebas de velocidad en atletismo (Abe y cols.,
2000, 2001; Kumagai y cols., 2000a). Tener mayor número de sarcómeros en serie (que
poseen los fascículos más largos) proporciona mayor acortamiento por unidad de tiempo
(Fukunaga y cols., 1992; Kumagai y cols., 2000a; Lieber y Fridén, 2000; 2001) y por lo tanto
una mayor velocidad de acortamiento del músculo (Wickievicz y cols., 1983, 1984) (Figura
4).
Figura
4:
Modelo
mecánico
que
muestra que, al tener más sarcómeros
activados en serie, se consigue mayor
velocidad
contracción
de
acortamiento
muscular.
V
en
la
es
la
velocidad desarrollada por la fibra, n
es el número de sarcómeros en serie, I
es
la
velocidad
de
acortamiento
generada por cada sarcómero y F es
la fuerza total producida.
13
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Por otro lado, los fascículos largos tienen desplazada la curva fuerza-velocidad hacia
la derecha, ganando velocidad el músculo (Figura 5).
Figura 5: Modelo mecánico que compara la
curva fuerza-velocidad de una fibra larga y
otra corta. Las fibras largas se acortan a
mayor velocidad, ejerciendo la misma fuerza
que las cortas. A una misma velocidad, las
fibras largas estarán ejerciendo más fuerza
que las cortas.
Este modelo permitiría, también, lo que en la bibliografía se ha descrito como “la
posibilidad de que los sarcómeros puedan trabajar en una zona óptima de su curva de
fuerza-estiramiento” (Abe y cols., 2001). Si quisiéramos forzar a fascículos no alargados a
que mostrasen el mismo acortamiento durante la contracción, deberíamos preestirarlos en
exceso (Figura 6), lo que nos situaría en el lado derecho de la curva fuerza-estiramiento,
sobrepasando la zona central, en la que se puede lograr la mayor fuerza del componente
contráctil muscular (Figura 7).
Figura
6:
Para
conseguir
un
mismo
preestiramiento en un músculo que ha crecido
por alargamiento, sus sarcómeros (A) no
precisan estirarse tanto como los de un
músculo con fascículos más cortos, que se
verían forzados a un excesivo preestiramiento
(B).
14
2 .Estado actual de conocimientos
Figura 7: En un músculo con fascículos largos, los sarcómeros pueden encontrarse en
una zona de preestiramiento óptima, mientras que si un músculo con fascículos cortos
pretendiese trabajar con ese preestiramiento, sobrepasaría su zona en la que podría
conseguir la máxima fuerza.
2.3.3. Grosor muscular
El grosor muscular es la distancia perpendicular entre la aponeurosis superficial
y profunda de un músculo (Abe y cols., 1998; Chow y cols., 2000; Maganaris y cols., 1998;
Narici y cols., 1996b). Es una medida lineal, obtenida normalmente de un corte mediante
ecografía. Esta variable correlaciona con el área de sección transversal anatómica (CSA)
(Brechue y Abe, 2002) y ha sido utilizada para monitorizar variaciones producidas por el
entrenamiento (Blazevich y Giorgi, 2001; Kawakami y cols., 1995). Combinada con medidas
antropométricas ha sido empleada, recientemente, para el cálculo de volúmenes musculares
(Esformes y cols., 2002; Fukunaga y cols., 2001; Miyatani y cols., 2000, 2002).
15
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
2.3.4. Área de sección transversal
La fuerza que un músculo puede producir es proporcional a su área de sección
transversal (Fukunaga y cols., 2001; Lieber y Fridén, 2000; 2001). Sin embargo, es
importante matizar, puesto que, en los músculos de fibras oblicuas se pueden considerar
dos tipos de área de sección transversal, en función de que se realice un corte perpendicular
al eje mecánico del músculo o al de las fibras musculares. Estos tipos de área de sección
transversal son el CSA y el área de sección transversal fisiológica (PCSA).
2.3.4.1. Anatómica
El CSA es la superficie resultante de un corte perpendicular al eje mecánico de un
músculo. Ha sido ampliamente utilizado en la bibliografía, debido a la relativa facilidad con la
que se obtiene y a que es un buen indicador del tamaño real del músculo (Kawakami y cols.,
1995), especialmente si se mide en varios lugares de éste (Narici y cols., 1996a), o si
buscamos el corte en el que el músculo presenta el máximo CSA (Bamman y cols., 2000).
Incluso, se ha utilizado como indicador de la máxima fuerza que puede desarrollar un
músculo y para medir su tensión específica (Bamman y cols., 2000; Fukunaga y cols., 2001;
Narici y cols. 1996a). Este uso ha sido criticado, puesto que el CSA puede minusvalorar el
área total de las fibras que componen el músculo y, por lo tanto, no correlacionar bien con la
máxima fuerza que un sujeto es capaz de ejercer (Fukunaga y cols., 1996, 2001; Giannini y
cols., 1990).
Sin embargo, es más fácil calcular el CSA que el PCSA y, por eso, se utiliza más en
la bibliografía. Autores como Bamman y cols. (2000) afirman que el CSA hallado mediante
resonancia magnética nuclear (RMN) es más práctico que hallar el PCSA, puesto que se
necesita menos tiempo de escaneo y de posterior análisis de las imágenes, siendo similares
las correlaciones con la máxima fuerza. De todas formas, en los casos en los que se utilice
el CSA, se buscará el punto de músculo donde éste es máximo e, incluso, se analizará en
16
2 .Estado actual de conocimientos
varios lugares para reducir al mínimo los posibles errores asociados al uso de esta variable
(Figura 8).
Figura 8: Marcaje del perímetro en el gastrocnemio medial, sobre el que se
ha calculado el área de sección transversal anatómica en una imagen de
2
resonancia magnética nuclear (16.33 cm ).
2.3.4.2. Fisiológica
El PCSA es el área resultante de un corte perpendicular a la dirección de todas
las fibras en paralelo que forman un músculo. El PCSA es igual al CSA en los músculos
rectos, pero no es así en los músculos de fibras oblicuas. Esta variable arquitectónica es
directamente proporcional a la máxima fuerza generada por el músculo (Aagaard y cols.,
2001; Lieber y Fridén, 2000, Wickievicz y cols., 1983) (Figura 9) aunque presenta el
problema de que no puede ser medida directamente in vivo (Bamman y cols., 2000) y debe
ser calculada a partir de otros parámetros (Akima y cols., 2001b; Fukunaga y cols., 1996,
2001; Kawakami y cols., 2002a) (Ecuación 1).
Volumen muscular·cos α
PCSA =
Longitud del fascículo
Ecuación 1: Cálculo del área de sección transversal
fisiológica (PCSA) y variables necesarias para ello. cos α es
el coseno del ángulo de peneación.
17
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Figura 9: Modelo mecánico que explica la
proporción que existe entre la fuerza y el
número de sarcómeros en paralelo activados.
Cuando un músculo se hipertrofia, aumenta el
número de sarcómeros en paralelo. F es la
fuerza total producida, n es el número de
sarcómeros en paralelo y E es la fuerza
producida por cada uno de ellos.
Los músculos con mayor PCSA tienen desplazada la curva fuerza-velocidad hacia
arriba; es decir, ganan, básicamente, fuerza (Figura 10).
gran PCSA
Figura 10: El efecto sobre la fuerza del
pequeño PCSA
crecimiento por hipertrofia hace que la gráfica
fuerza-velocidad se separe hacia arriba. PCSA:
área de sección transversal fisiológica.
El PCSA es usado por varios autores para determinar la tensión específica de un
músculo (Aagaard y cols., 2001; Bamman y cols., 2000; Fukunaga y cols., 1996, 2001;
Giannini y cols., 1990; Kanehisa y cols., 2002; Kawakami y cols., 1994, 1995, 2002a; Narici
y cols., 1992). El PCSA será la opción a escoger cuando queramos hacer cálculos exactos
de la fuerza por unidad de tejido contráctil.
18
2 .Estado actual de conocimientos
2.4. MÉTODOS DE ESTUDIO
Los métodos más utilizados para visualizar la arquitectura muscular son tres: uno
directo, la disección y dos indirectos, las imágenes de ecografía y de RMN.
2.4.1. Disección
La disección es un método con el que se adquiere la información directamente,
evitando los errores originados por la falta de precisión de los instrumentos de medida y los
de la interpretación de la información (Chleboun y cols., 2001; Friedrich y Brand, 1990;
García, 1959; Huijing, 1984; Kawakami y cols., 1993; Murray y cols., 2000; Martin y cols.,
2001; Narici y cols., 1992; 1996b; Scott y cols., 1993; Wickiewicz y cols., 1983; Zuurbier y
cols., 1992). Su principal inconveniente es la dificultad para extrapolar los datos obtenidos a
seres vivos, especialmente cuando los músculos se encuentran activados, pues los
procedimientos de fijación y los tratamientos aplicados a los músculos disecados pueden
producir cambios morfológicos en los tejidos (Huijing, 1984; Ito y cols., 1998; Kawakami y
cols., 1994; Maganaris y cols., 1998; Martin y cols., 2001; Narici y cols., 1996b; Rutherford y
Jones, 1992). Debido a estos problemas, son más aplicables para el análisis y la
modelización biomecánica los datos obtenidos in vivo.
2.4.2. Ecografía
Las imágenes de ecografía son el método más utilizado para la visualización de la
arquitectura muscular in vivo. Se basan en la captación de los ecos que producen los
espacios entre los fascículos, diferenciando los distintos tipos de tejidos: adiposo, muscular
y óseo. Es un método relativamente barato de análisis no invasivo y se usa tanto en reposo
como durante la contracción. Presenta una validez (Chleboun y cols., 2001; Kawakami y
cols., 1993; Narici y cols., 1996b;) y una reproducibilidad aceptables (Alegre y cols., 2001,
2002; Bleakney y Maffulli, 2002; Fukunaga y cols., 1997a).
19
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Como factor limitante, encontramos que la ecografía requiere protocolos estrictos
para asegurar la reproducibilidad. Debido a esto, se pueden encontrar errores en las
mediciones de estudios longitudinales. Rutherford y Jones (1992), Maganaris y cols. (1998)
y Narici y cols. (1996b) exponen trabajos en los que los coeficientes de variación entre
distintas medidas son relativamente altos (del orden del 10%), aunque otros autores
obtienen coeficientes sensiblemente menores. A pesar de ello, es la técnica más versátil
para la visualización y análisis de la arquitectura muscular in vivo, por su precio e inocuidad.
Recientemente, se han realizado estudios que prueban su validez y fiabilidad al
calcular volúmenes musculares, tanto en músculos del miembro inferior como el tibial
anterior (Esformes y cols., 2002) y los extensores de las rodillas (Miyatani y cols., 2002),
como en músculos del miembro superior (Miyatani y cols., 2000). De esta forma, se cubre
una de las limitaciones de esta técnica y se amplía, más todavía, su polivalencia.
2.4.3. Resonancia magnética nuclear
La imagen por RMN se basa en la interacción de los núcleos de los átomos de
hidrógeno, muy abundantes en los seres vivos, y los campos magnéticos generados por un
imán de alto campo.
La RMN es el método no invasivo de referencia para calcular el CSA y el volumen
de un músculo o grupo muscular. Presenta grandes ventajas, como su alta resolución al
diferenciar vientres musculares y distintos tejidos (Cerretelli y Binzoni, 1997; Kawakami y
cols., 1994; Scott y cols., 1993). Otras ventajas son la capacidad para obtener imágenes en
los tres planos del espacio, poder realizar reconstrucciones rápidas del volumen muscular,
lograr imágenes basadas en referencias internas y la inocuidad para el sujeto (Housh y
cols., 1992). En cuanto a los inconvenientes, además del enorme coste de los equipos,
20
2 .Estado actual de conocimientos
debemos señalar la imposibilidad de observar la arquitectura muscular con distintos niveles
de contracción. Sin embargo, los nuevos equipos, especialmente los de alto campo, puede
que sean capaces de resolver este problema en un futuro cercano.
21
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
2.5. MODELOS
Cuando se busca clasificar un músculo como especialista en fuerza o velocidad,
deberemos considerar los parámetros de la arquitectura muscular (ángulo de peneación,
longitud de las fibras, PCSA), los factores neuromusculares (tipo de motoneuronas,
coordinación inter e intramuscular), los factores histoquímicos (tipo de fibras musculares)
y los factores mecánicos (momentos respecto a las articulaciones, forma del músculo que
provoque más o menos inercia angular). Considerando globalmente todos estos factores, se
podrá conocer de forma precisa las posibilidades funcionales de un músculo determinado.
Además de la clasificación general mostrada al inicio de este capítulo podemos
encontrar varias categorías dentro de los músculos de fibras oblicuas, basándonos en la
relación entre la longitud de las fibras y el PCSA. Así, tenemos músculos preparados para
generar grandes fuerzas, con fibras cortas y grandes PCSAs, como los que componen el
cuádriceps. El sóleo también es un ejemplo de un músculo diseñado para ejercer fuerza
(Fukunaga y cols., 1992; Lieber y Fridén, 2000, Wickievicz y cols., 1983). Esto concuerda
bien con su función postural y estabilizadora. En otro extremo, encontramos los músculos
preparados para generar velocidad con fibras largas y PCSAs medias, que les permiten
largos recorridos al contraerse con fuerzas relativamente bajas, como, por ejemplo, los
isquiotibiales.
Sin embargo, Blazevich (2000) señala las paradojas entre el diseño arquitectónico de
un músculo y el tipo histológico de fibras que lo componen: el músculo gastrocnemio tiene
una arquitectura favorable para una producción grande de fuerza a velocidades pequeñas,
pero su tipo de fibra predominante es FT o de contracción rápida. La explicación del autor es
que el tipo de fibra determinaría los aspectos de velocidad, mientras que la arquitectura
sería determinante en la fuerza. El gastrocnemio, que es un músculo de pequeño recorrido,
se usa, no obstante, en la carrera y en los saltos, donde se requieren altas fuerzas y
22
2 .Estado actual de conocimientos
velocidades. Además, la capacidad anaeróbica de las fibras FT sería útil cuando existen
altas presiones intramusculares que impiden un flujo de sangre (y por tanto de O2). Por otra
parte, Kawakami y cols. (1998) exponen que las diferencias en la velocidad de acortamiento
y fuerza máxima de los gastrocnemios medial (GM) y lateral (GL) estarían determinadas,
principalmente, por las características arquitectónicas de estos músculos, puesto que ambos
presentaban los mismos porcentajes de fibras musculares lentas y rápidas.
23
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
2.6. DIFERENCIAS EN LA ARQUITECTURA MUSCULAR
A continuación, se describen las modificaciones que experimenta la arquitectura en
función de la edad, sexo, raza, nivel de activación muscular, modalidad deportiva y nivel de
entrenamiento.
2.6.1. Edad
La fuerza aumenta desde la niñez hasta la edad adulta y vuelve a decrecer según
envejecemos. Estas modificaciones están relacionadas con múltiples factores, y uno de ellos
es la arquitectura muscular. La arquitectura muscular del gastrocnemio medial experimenta
grandes modificaciones con la evolución del sistema músculo-esquelético. El ángulo de
peneación y el grosor muscular aumentan desde el nacimiento hasta el final de la
adolescencia, donde alcanzan un valor estable (Binzoni y cols., 2001). Los pequeños
ángulos de peneación que aparecen en las primeras etapas cumplirían la función de
proteger los tendones y las inserciones en las aponeurosis de una excesiva tensión. En la
misma línea, Kubo y cols. (2001) sugieren que la menor rigidez del tejido tendinoso en
niños, comparada con adultos jóvenes, actuaría evitando lesiones asociadas con un sistema
músculo esquelético inmaduro.
Por otro lado, no todos los músculos siguen la misma dinámica durante el
envejecimiento. Kubo y cols. (2003) han encontrado que, con la edad, se produce una
mayor disminución en el grosor muscular y el ángulo de peneación del vasto lateral (VL) que
en el GM o el tríceps braquial. Según los autores, las diferencias del VL con el GM se
originarían en la menor activación relativa del primero en las tareas cotidianas, como la
marcha. En cuanto a la comparación con el tríceps braquial, debemos tener en cuenta que
la musculatura del miembro inferior sufre antes las pérdidas de fuerza que la el miembro
superior, lo que hace suponer que los cambios arquitectónicos seguirán la misma dinámica.
24
2 .Estado actual de conocimientos
2.6.2. Sexo
Se han encontrado diferencias en el ángulo de peneación, que suele ser mayor en
los hombres (Abe y cols., 1998; Ichinose y cols., 1998a; Chow y cols., 2000). Se han
formulado dos hipótesis respecto al origen de estas diferencias.
Un primer grupo de autores explica estas diferencias simplemente porque los
hombres tienen más masa muscular (Abe y cols., 1998; Ichinose y cols., 1998a), pues se ha
demostrado que los músculos hipertrofiados presentan mayores ángulos de peneación
(Kawakami y cols., 1993). El mayor CSA en los hombres, que se correlaciona
significativamente con mayores ángulos de peneación, sería el responsable de estas
diferencias. Abe y cols. (2001) van más allá e indican que las diferencias en los tiempos de
la prueba de 100 m entre velocistas de élite masculinos y femeninos no parecen provenir de
arquitecturas musculares distintas.
Sin embargo, un segundo grupo de autores (Chow y cols., 2000) atribuyen a los
hombres mayores ángulos de peneación, mayor grosor muscular y menor longitud de los
fascículos. Así, concluyen que los músculos de los hombres tienen una arquitectura que les
dota de una mayor capacidad para producir fuerza. También, Akima y cols. (2001a) indican
que la tensión específica del cuádriceps experimenta distinta evolución en hombres y
mujeres con la edad, disminuyendo en hombres y manteniéndose en mujeres.
Creemos que se necesitaría profundizar más en esta cuestión, pues todavía no está
claro si las diferencias en la producción de fuerza entre hombres y mujeres tienen que ver
simplemente con la mayor masa muscular en los varones, o si vendrían provocadas por un
diseño muscular característico de cada sexo.
25
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
2.6.3. Raza
Los mejores rendimientos de los sujetos de raza negra en pruebas anaeróbicas de
carrera nos pueden llevar a pensar que se encontrarían diferencias arquitectónicas en su
musculatura del miembro inferior. Abe y cols. (1999) estudiaron a jugadores de fútbol
americano negros y blancos, sin encontrar diferencias significativas en la arquitectura
muscular de ambas razas, aunque sí las hallaron en la distribución de la masa muscular
dentro de los miembros estudiados. La conclusión de este estudio apunta que la arquitectura
muscular parece ser independiente de la raza.
Estudios posteriores (Abe y cols., 2000; Kumagai y cols., 2000a) demuestran que la
forma del músculo tiene que ver con el rendimiento en la carrera de velocidad, algo lógico
pues si el centro de masas del segmento estudiado se encuentra más cercano al centro de
giro articular, las inercias y, por tanto, el esfuerzo que se realizará para moverlo a una
misma velocidad angular, serán menores que si el centro de masas se encuentra
distanciado respecto de la articulación.
En un trabajo reciente, Fukashiro y cols. (2002) han encontrado diferencias en el
comportamiento viscoelástico del músculo entre atletas negros y blancos, pues la parte
contráctil del tríceps sural era más rígida en los atletas negros que en los blancos, lo que
estaría relacionado con una mayor capacidad para disminuir los tiempos de contacto
durante saltos o sprints, y, por lo tanto, podría explicar, en parte, su mayor rendimiento en
pruebas de velocidad.
2.6.4. Modalidad deportiva
En cuanto a la modalidad deportiva se pueden formular dos hipótesis: que pueda
modificar la arquitectura muscular o bien que una arquitectura muscular congénita pueda
implicar un mayor rendimiento en modalidades deportivas concretas. Así, hemos encontrado
26
2 .Estado actual de conocimientos
varios estudios en los que se establecen comparaciones entre practicantes de diferentes
deportes. En la Tabla 2 se pueden ver las combinaciones de grosor muscular y longitud de
los fascículos que se considerarían idóneas en diferentes modalidades deportivas.
Grosor muscular
Grande
Medio
Deportes de fuerza (pesos
pesados): fútbol americano, sumo,
powerlifting . Deportes de fuerza Deportes de velocidad con categorías
explosiva: lanzamientos. Deportes por pesos): karate, esgrima, boxeo, ...
de velocidad cíclica: carreras
cortas atletismo.
Media
Longitud de los fascículos
Grande
Deportes cíclicos de larga duración.
Tabla 2: Idoneidad de grosor
muscular
fascículos
y
longitud
en
de
diferentes
modalidades deportivas.
A continuación, se explican los trabajos realizados con distintos tipos de deportistas,
que están agrupados en función de los requerimientos de fuerza necesarios para el
rendimiento. Los hemos dividido en deportes resistencia, de fuerza y de fuerza explosiva.
2.6.4.1. Deportes de resistencia
La arquitectura muscular del tren inferior en deportistas de resistencia presenta
diferencias significativas respecto de grupos de sujetos sedentarios, especialmente, en los
ángulos de peneación y la longitud de los fascículos.
Los fondistas de élite han mostrado ángulos de peneación mayores y fascículos
musculares más cortos en el VL que en un grupo de sujetos controles en el trabajo de
Abe y cols. (2000). Si bien, no está clara la posible función de estas diferencias, los autores
indicaban que podrían estar originadas por una hipertrofia selectiva de las fibras ST,
27
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
manteniendo el CSA del músculo. Esta hipertrofia selectiva aumentaría los ángulos de
peneación sin un incremento en el tamaño muscular.
Los fondistas también muestran diferencias en el complejo músculo-tendinoso
respecto de un grupo de sujetos sedentarios, siendo más rígido en los primeros, lo que les
permitiría una mayor eficacia en sus movimientos (Kubo y cols., 2000b).
2.6.4.2. Deportes de fuerza
Los deportistas con grandes masas musculares tienen mayores grosores que los
sujetos sedentarios; sin embargo, los ángulos de peneación no siguen siempre la misma
tendencia, pues en algunos grupos de deportistas de fuerza son mayores y en otros
similares a poblaciones sedentarias.
Kawakami y cols. (1993) iniciaron su trabajo comparando grupos de culturistas de
distintos niveles de entrenamiento con sedentarios. Los culturistas presentaban mayor
grosor muscular y mayores ángulos de peneación en el tríceps braquial. Por otro lado,
Ichinose y cols. (1998b) observaron una correlación entre el grosor muscular y el ángulo de
peneación en el tríceps braquial de deportistas olímpicos de distintas modalidades. Esta
tendencia era distinta en el estudio de Brechue y Abe (2002), donde en un grupo de
powerlifters de élite el grosor muscular y el peso libre de grasa no correlacionaban con el
ángulo de peneación, pero sí con la longitud de los fascículos del tríceps braquial y el VL. La
mayor longitud de los fascículos (ya sea heredada o adquirida mediante el entrenamiento)
actuaría limitando los cambios en el ángulo de peneación que provoca el aumento de
tamaño del músculo y, por lo tanto, manteniendo la eficiencia en la transmisión de la fuerza.
La tendencia hacia una correlación entre el grosor muscular y la longitud de los
fascículos (Tabla 2) también ha sido observada en los trabajos de Brechue y Abe (2002),
28
2 .Estado actual de conocimientos
Kearns y cols. (2000, 2001), Kumagai y cols. (2000a). El alargamiento de los fascículos
asociado a grandes grosores musculares, sólo se produciría a partir de un determinado nivel
de entrenamiento (Brechue y Abe, 2002; Kearns y cols., 2000; 2001) en sujetos que habrían
sufrido aumentos extremos de tamaño muscular, y sería un paso posterior al aumento de los
ángulos de peneación asociado a una mayor curvatura de los fascículos musculares (Kearns
y cols., 2000; Muramatsu y cols., 2002). Este alargamiento podría estar provocado por el
aumento en la longitud de los sarcómeros, o por un mayor número de ellos en serie (Baker y
cols., 2000; Lynn y cols., 1998). Al alcanzar un ángulo de peneación crítico, el músculo
podría seguir aumentando de tamaño sin que el ángulo aumentase. Al limitarse la pérdida
de fuerza por el ángulo de peneación, mejoraría la tensión específica, aunque esto es,
simplemente, una hipótesis sin confirmar sugerida por Kearns y cols., (2000) (Figura 11).
Aumento del grosor muscular
Aumento de los ángulos de peneación
Disminución de la tensión específica
Aumento de la tensión en los fascículos musculares
Disminución de los ángulos de peneación
Disminución de la tensión de los fascículos musculares
Recuperación de los valores normales de tensión específica
Figura 11: Sucesión de cambios en la arquitectura muscular, tras un
entrenamiento de fuerza a largo plazo orientado hacia un aumento
extremo del tamaño del músculo. Esquema elaborado a partir de la
hipótesis sugerida por Kearns y cols. (2000).
29
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
2.6.4.3. Deportes de fuerza explosiva
Los deportistas de modalidades en las que la fuerza explosiva es determinante,
como las carreras de velocidad en atletismo, tienden a poseer menores ángulos de
peneación y mayores longitudes de fascículos que grupos de sedentarios y de
deportistas de fondo.
Kumagai y cols. (2000a) y Abe y cols. (2001) encontraron correlación entre la
longitud de los fascículos en el miembro inferior y el rendimiento en la carrera de 100 m. En
la misma línea, Abe y cols. (2000) hallaron que un grupo de velocistas de élite presentaba
ángulos de peneación menores en los músculos del miembro inferior que un grupo de
fondistas de élite (Tabla 3). La longitud de los fascículos musculares era mayor en los
velocistas que en los fondistas, lo que posibilitaría una mayor velocidad de acortamiento de
los músculos. En este trabajo se apuntó a que la causa podría ser debida, bien a diferencias
genéticas, o bien al tipo de entrenamiento de cada grupo. Las diferencias genéticas se
explicarían porque los individuos que nacieron con mayor longitud de fascículos estarían
más dotados para pruebas de velocidad y se dedicarían a ellas, al elegir las modalidades
deportivas en las que destacan. Por otro lado, el tipo de entrenamiento de los velocistas les
llevaría a tener un mayor grosor muscular y éste correlaciona significativamente con la
longitud de los fascículos en el trabajo de Abe y cols. (2000).
30
Grande
Grosor muscular
Medio
Pequeño
Velocistas de elite (Abe y cols,
2000; Kumagai y cols, 2000)
Luchadores de Sumo nivel
universitario (Kearns y cols,
2000) Powerlifters de elite
(Brechue y Abe, 2002)
Media
Pequeña
Longitud de los fascículos
Grande
Sedentarios sanos
(Abe y cols, 2000)
Tabla 3: Variaciones en la longitud de
Fondistas de elite (Abe y cols,
2000)
los fascículos
y grosor
muscular,
según especialidad y nivel deportivo.
2 .Estado actual de conocimientos
También se han encontrado diferencias en el comportamiento del complejo músculotendinoso entre velocistas y sujetos sedentarios, pues los velocistas presentaban una menor
rigidez del tendón del VL ante cargas ligeras (Kubo y cols., 2000a), lo que, según los
autores, podría actuar como un protector de los ligamentos de la articulación de la rodilla,
ante el tipo de estrés mecánico al que se ven sometidos los velocistas. Además, la menor
rigidez del tendón de los velocistas estaba asociada con su marca en 100 m, pues permitiría
un mejor aprovechamiento de la energía elástica en ciclos estiramiento-acortamiento (SSC).
31
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
2.6.5. Entrenamiento
El entrenamiento puede conducir, en mayor o menor grado, al aumento del tamaño
muscular. Dicho aumento podría deberse a tres mecanismos diferentes: hipertrofia,
hiperplasia o aumento de la longitud de los fascículos (este último no se encuentra
demostrado aún) (Figura 12).
AUMENTO DEL TAMAÑO DEL MÚSCULO
Hipertrofia: Aumento del área
de sección transversal de la
fibra muscular.
Modificación en la arquitectura:
Aumenta el ángulo de
peneación, lo que permite incluir
mayor cantidad de material
contráctil.
•
•
Hiperplasia: Aumento
del número de fibras
musculares.
Modificación en la
arquitectura:
Hay controversia al respecto.
Podría aumentar el ángulo
de peneación.
AUMENTO DE LA FUERZA
TOTAL QUE PRODUCE EL
MÚSCULO
DISMINUYE LA TENSIÓN
ESPECÍFICA
Aumento de la longitud de los
fascículos.(*)
Modificación en la arquitectura:
Mayor número de sarcómeros en
serie o mayor longitud de los
mismos. Limitados cambios en el
ángulo de peneación del músculo.
•
•
AUMENTO DE LA VELOCIDAD
DE ACORTAMIENTO DEL
MÚSCULO
SE CONSERVA LA TENSIÓN
ESPECÍFICA
Figura 12: Mecanismos de aumento del tamaño del músculo. (*) Este mecanismo no se considera hoy en día
plenamente demostrado. Modificado de Alegre y cols. (2001).
32
2 .Estado actual de conocimientos
2.6.5.1. Fuerza-hipertrofia
La hipertrofia muscular lleva a un aumento del CSA, PCSA, grosor muscular y el
ángulo de peneación. A continuación, se exponen una serie de estudios en los que se
realizaron entrenamientos de fuerza dinámica, con el fin de conseguir aumentos de tamaño
del músculo.
Kawakami y cols. (1995) consiguieron aumentos del ángulo de peneación y del
grosor muscular del tríceps braquial tras entrenar durante 16 semanas con un grupo de
sujetos sanos. Esto corrobora las hipótesis de su trabajo anterior (Kawakami y cols., 1993),
en el que correlacionaban el grosor muscular con el ángulo de peneación. La relación entre
la peneación y el grosor muscular también es señalada en el estudio de Blazevich y Giorgi
(2001), en el cual entrenaron durante 12 semanas a dos grupos de sujetos, suministrando
esteroides a uno de ellos. El grupo que recibió esteroides experimentó un aumento de los
ángulos de peneación en el tríceps braquial, adaptación relacionada con una mayor
capacidad de músculo para producir fuerza.
La relación entre el aumento de tamaño del músculo y los cambios en el ángulo de
peneación se vuelve a confirmar en el trabajo de Aagaard y cols. (2001), en el que, tras un
entrenamiento de 14 semanas de los extensores de la rodilla, se produjeron aumentos del
35% en el ángulo de peneación del VL, acompañados por un incremento del 10% en el
CSA.
En el estudio llevado a cabo por Rutherford y Jones (1992) también se realizó un
entrenamiento de fuerza, aunque, esta vez, sin obtener modificación de los ángulos de
peneación de los fascículos. Según Kawakami y cols. (1995), Aagaard y cols. (2001) y
Kearns y cols. (2001) la carga de entrenamiento pudo no ser suficiente para provocar las
modificaciones en la arquitectura muscular.
33
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
2.6.5.2. Fuerza isométrica
El entrenamiento de fuerza isométrica orientado a la hipertrofia, provoca
adaptaciones en la misma tendencia que el de fuerza dinámica, aunque con menores
cambios en la arquitectura muscular. Por otra parte, también ha sido utilizado para reducir la
atrofia muscular en grupos de sujetos inactivos.
El entrenamiento de fuerza isométrica del tríceps braquial con cargas moderadas
y máximas (Kanehisa y cols., 2002) provocó aumentos menores (15 y 16%,
respectivamente) en el ángulo de peneación, que el trabajo dinámico orientado a la
hipertrofia (29% en el trabajo de Kawakami y cols., 1995 y 35% en el de Aagaard y cols.,
2001), si bien, en este estudio los sujetos entrenaron durante menos tiempo. Contrariamente
a lo esperado, el grupo que trabajó con cargas isométricas máximas experimentó un
aumento mayor del volumen muscular que el grupo que entrenó con cargas moderadas.
Esto pudo ocurrir debido a que el volumen de ambos entrenamientos era similar y a que la
combinación de volumen e intensidad en el grupo de cargas máximas proporcionaba un
estímulo mayor para el aumento de tamaño del músculo.
En otro trabajo realizado por el mismo equipo, se evaluaron los efectos de la
inmovilidad sobre el tamaño del músculo, su arquitectura muscular y la activación neural en
dos grupos, uno que realizaba un entrenamiento isométrico de los extensores de la
rodilla durante 20 días de inmovilidad y otro que no (Kawakami y cols., 2001). El grupo que
realizó el entrenamiento isométrico (90 s de contracciones isométricas máximas al día) no
experimentó variaciones significativas en el ángulo de peneación, en el PCSA del VL y
en la activación neural en el cuádriceps. Sin embargo, el grupo que no entrenó experimentó
disminuciones significativas en su fuerza, asociadas, principalmente, a una disminución de
la activación neural. Según los autores, si bien hubo una reducción significativa del PCSA,
no sería suficiente para haber provocado cambios en el ángulo de peneación.
34
2 .Estado actual de conocimientos
2.6.5.3. Fuerza explosiva
En este punto se exponen los estudios en los que se realizaron entrenamientos
orientados hacia la mejora de la fuerza explosiva, tanto con cargas como mediante
pliometría. La respuesta de la arquitectura a este tipo de entrenamiento sería rápida e
incluiría adaptaciones favorables para un mayor rendimiento en pruebas de velocidad, como
el aumento de la longitud de los fascículos.
En la tesis de Blazevich (2000), se observó un aumento de la longitud de los
fascículos de los músculos del miembro inferior, tras un entrenamiento corto de velocidad (5
semanas) compuesto por saltos y sprints. Esto apoyaría las teorías de Abe y cols. (2000) y
Kumagai y cols. (2000a), que asocian el rendimiento en pruebas de velocidad con fascículos
musculares más largos. En este caso, el alargamiento de los fascículos habría sido
producido por el estímulo del entrenamiento.
Además, los cambios que provoca el entrenamiento en la arquitectura muscular
podrían ocurrir muy rápidamente, antes de que aparezca un aumento del tamaño del
músculo, e incluso antes de los cambios tempranos en la fuerza al comienzo de un
entrenamiento. Esto no ha sido demostrado por ningún autor hasta la fecha y que está por
comprobar (Blazevich y Giorgi, 2001).
2.6.5.4. Atrofia
La atrofia muscular es la consecuencia de la pérdida de masa muscular, debido a
una disminución de la actividad física o a procesos degenerativos. Si la peneación es una
adaptación que permite incluir una mayor cantidad de tejido contráctil en el mismo espacio,
cuando haya pérdidas de material contráctil, se puede esperar el efecto contrario en la
atrofia, es decir, una disminución de los ángulos de peneación.
35
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Esto es confirmado en el trabajo de Narici (1999), según el cual, la atrofia muscular
provoca una disminución de los ángulos de peneación y de la longitud de los fascículos, lo
que indica pérdida de sarcómeros (en paralelo y en serie), aunque la pérdida de fuerza se
vería parcialmente mitigada por el aumento de la eficacia en su transmisión. Sin embargo,
en el estudio de Bleakney y Maffulli (2002) se observó la disminución de los ángulos de
peneación, pero no de la longitud de los fascículos señalada por Narici. Este aspecto queda
por comprobar en estudios longitudinales y con grupos más grandes.
36
2 .Estado actual de conocimientos
2.7. RELACIONES CON LA FUERZA MUSCULAR
El diseño arquitectónico de un músculo influye en su capacidad para transmitir, más
o menos eficientemente, la fuerza producida por las fibras musculares al tendón. Por otro
lado, la arquitectura puede llegar a experimentar grandes modificaciones durante la
contracción muscular. Estas modificaciones seguirán una dinámica distinta dependiendo del
tipo de contracción.
En este punto, comenzaremos hablando del concepto de tensión específica, para
después explicar el comportamiento de la arquitectura muscular ante distintos tipos y niveles
de activación muscular.
2.7.1. Eficacia de la fuerza
El término usado para mostrar la eficacia de la transmisión de la fuerza es la tensión
específica, o ratio de fuerza por unidad de área de sección transversal de un músculo, ya
sea el PCSA o el CSA. Algunos autores señalan que el aumento de tamaño del músculo
asociado al crecimiento de los ángulos de peneación disminuye su tensión específica.
Aunque la peneación es una adaptación que permite una acumulación de mayor cantidad de
material contráctil en un mismo volumen muscular (Rutherford y Jones, 1992; Lieber y
Fridén, 2001), implica una desventaja mecánica, pues se pierde parte de la fuerza que
ejercen las fibras. Al aumentar el ángulo de peneación en los músculos con mayor
hipertrofia, disminuye la cantidad de fuerza producida por área de sección transversal, algo
que ocurre, especialmente, en determinados grupos de deportistas (Ichinose y cols., 1998b;
Kanehisa y cols., 1997a; 1997b; Kawakami y cols., 1993; 2000a).
No obstante, Kanehisa y cols. (1997a) no encontraron correlación negativa entre la
tensión específica y la hipertrofia en un grupo de culturistas aficionados. Su teoría era que
37
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
no habían hipertrofiado lo suficiente como para comenzar a sufrir los cambios negativos, lo
que podría indicar que existe un umbral de crecimiento muscular, a partir del cual disminuye
la tensión específica (Brechue y Abe, 2002; Kearns y cols., 2000).
Los valores más aceptados de tensión específica que aparecen en la bibliografía van
de 15 a 30 N/cm2, cuando ésta se calcula con el PCSA (Enoka, 1994; Giannini y cols., 1990;
Maganaris y cols., 2001a; Narici, 1999). Estos valores deben ser calculados utilizando el
mayor número posible de parámetros in vivo (ángulos de peneación, longitud de fascículos y
momentos de la articulación) y durante contracciones máximas para asegurar una medida
exacta (Maganaris y cols., 2001b).
2.7.2. Tipo y nivel de contracción muscular
La arquitectura se modifica con el nivel de activación muscular, pues el ángulo de
peneación aumenta con la intensidad de la contracción (Fukunaga y cols., 1997a; Ito y
cols., 1998; Kawakami y cols., 1998; Kawakami y cols., 2000a; Maganaris y cols., 1998;
Narici y cols., 1996b), mientras que la longitud de los fascículos disminuye. Sin embargo,
existen diferencias en el comportamiento de la arquitectura muscular en función del tipo de
contracción que se lleve a cabo.
Fukunaga y cols. (1997a) y Lieber y Fridén (2001) sugieren que las variaciones en el
ángulo de peneación no tendrían demasiada importancia funcional, aunque esto no siempre
es así, pues las modificaciones de la arquitectura muscular durante la contracción pueden
llegar a ser muy grandes; hasta un 245% en el ángulo de peneación del GL en el trabajo de
Maganaris y cols. (1998), y hasta un 67% en la longitud de los fascículos musculares
(Ichinose y cols., 2000). Se han medido cambios en el ángulo de peneación del GM, desde
reposo hasta una contracción isométrica máxima, en los que la pérdida de fuerza pasaría
del 7.5% (22.3º) al 26% (42.5º), debido a la rotación de las fibras (Maganaris y cols., 1998).
38
2 .Estado actual de conocimientos
No obstante, debemos tener en cuenta que estos son los valores extremos que
encontramos en la bibliografía, y que en otros músculos, como el tibial anterior, la pérdida de
fuerza no es tan grande; 2% en el trabajo de Ito y cols. (1998).
La arquitectura muscular experimenta grandes cambios durante la contracción, tanto
isométrica como dinámica, y estos cambios deberían ser evaluados in vivo. Es fundamental
el papel del tejido elástico en serie, pues permite aumentar la eficacia del tejido contráctil, ya
sea mediante el almacenamiento y liberación de energía elástica, o permitiendo que las
fibras musculares trabajen en condiciones más favorables para la producción de fuerza. A
continuación, exponemos los trabajos realizados sobre este tema.
2.7.2.1. Contracciones isométricas
Si bien, no hay movimiento de palancas durante las contracciones isométricas, los
fascículos musculares generan trabajo mecánico, el cual es absorbido, en parte, por el tejido
elástico en serie (Ito y cols., 1998). Este acortamiento de los fascículos viene acompañado
de un aumento de los ángulos de peneación.
Por otra parte, se ha observado que durante la contracción muscular los fascículos
adoptan una cierta curvatura que aumenta con la intensidad de la contracción (Maganaris y
cols., 1998; Muramatsu y cols., 2002) y disminuye con el músculo elongado. Este aspecto
tiene relevancia, pues la curvatura correlaciona con el ángulo de peneación y el grosor
muscular. Muramatsu y cols. (2002) sugieren que esta curvatura estaría asociada a una
mayor presión intramuscular, aspecto que, a largo plazo, podría inducir un alargamiento de
los fascículos para disminuir el ángulo de peneación y la presión intramuscular, y, por lo
tanto, aumentar la tensión específica (Brechue y Abe, 2002; Kearns y cols., 2000).
39
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
2.7.2.2. Contracciones dinámicas
Las contracciones concéntricas provocan el acortamiento y la rotación de los
fascículos, aumentando los ángulos de peneación. Sin embargo, la velocidad a la que se
acortan los fascículos no es siempre la misma, y su comportamiento en SSC presenta
diferencias respecto del comportamiento en contracciones dinámicas concéntricas.
La velocidad de acortamiento de los fascículos musculares del VL durante una
extensión isocinética de rodillas no es constante, aunque la velocidad angular del
movimiento lo sea (Ichinose y cols., 2000). Esto se debe, principalmente, a la elongación de
los elementos elásticos en serie.
Por otra parte, la participación de los elementos elásticos tiene una gran importancia
en el mayor rendimiento conseguido en los ejercicios realizados con un contramovimiento
previo. Según Kawakami y cols. (2002), los fascículos trabajan casi isométricamente
durante la fase de estiramiento en un SSC para almacenar energía en el tejido tendinoso, lo
que permitiría una mayor potencia durante la fase de acortamiento que en un ejercicio sin
contramovimiento. Esta afirmación se ve apoyada por los estudios de Kubo y cols. (2000c) y
Kurokawa y cols. (2001), que señalan que las estructuras tendinosas permiten un mejor
aprovechamiento de la fuerza generada en SSCs rápidos y saltos verticales.
2.7.2.3. Ejercicio en cicloergómetro
El pedaleo en cicloergómetro es un tipo concreto de contracción dinámica que ha
sido objeto de investigación (Muraoka y cols., 2001). En este tipo de ejercicio, el
comportamiento de los fascículos musculares es distinto dependiendo de la fase del pedaleo
en la que se encuentren.
40
2 .Estado actual de conocimientos
Al analizar pedaleo lento en cicloergómetro (40 rpm), los autores encontraron que la
elasticidad del tejido tendinoso permite a los fascículos del VL producir fuerza en una
longitud cercana a la óptima. Por otro lado, los fascículos del VL se encontraban más
acortados para un mismo ángulo de rodillas, durante la fase concéntrica del ciclo de
pedaleo.
41
3.-OBJETIVOS
Los objetivos han sido divididos en objetivo general y objetivos específicos
3.1. OBJETIVO GENERAL
El objetivo general de este trabajo es describir los perfiles de fuerza y arquitectura
muscular, y observar los cambios que produce un entrenamiento de fuerza explosiva de 4
meses de duración, en la arquitectura y la biomecánica de la musculatura extensora de los
miembros inferiores de un grupo experimental de sujetos jóvenes activos, estudiantes de
educación física.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Los objetivos específicos de este trabajo son:
1. Poner a punto, con una buena reproducibilidad, una metodología no invasiva de
análisis de la arquitectura muscular en humanos.
2. Determinar el perfil de fuerza de la musculatura extensora de las extremidades
inferiores de los sujetos del grupo experimental.
3. Determinar el perfil de arquitectura muscular del vasto lateral y los gastrocnemios
medial y lateral de los sujetos del grupo experimental.
4. Entrenar la fuerza explosiva de los músculos extensores de las extremidades
inferiores del grupo experimental con 3 sesiones semanales durante 4 meses.
5. Determinar los perfiles de fuerza y arquitectura muscular en un grupo control, y
evaluar su permanencia tras 4 meses de actividad normal.
6. Describir y evaluar los cambios en la arquitectura y biomecánica de la musculatura
extensora de los miembros inferiores en el grupo experimental, en comparación con
el grupo control.
7. Discutir sobre los efectos del entrenamiento de fuerza en las modificaciones de la
arquitectura y biomecánica muscular.
4.-METODOLOGÍA
El apartado de metodología ha sido divido en diseño experimental, sujetos,
protocolos y tratamiento de datos.
4. Metodología
4.1. DISEÑO EXPERIMENTAL
En este punto se explica la organización general del experimento, a la vez que se
muestra la temporalización y se enumeran todas las variables.
4.1.1. Planificación
Todos los sujetos que participaron realizaron un periodo de familiarización de 2
semanas, tras el cual contestaron un cuestionario y llevaron a cabo pruebas de
antropometría, arquitectura muscular y fuerza. Después de estas pruebas, el grupo
experimental realizó un entrenamiento de fuerza explosiva durante 13 semanas,
mientras que el grupo control no hizo ningún tipo de entrenamiento, aparte de su actividad
habitual. Las mismas pruebas fueron realizadas al final de este periodo por todos los sujetos
(Figura 13).
GRUPO EXPERIMENTAL
Familiarización
(2 semanas)
• Antropometría
• Arquitectura
muscular
• Fuerza
ENTRENAMIENTO
(13 semanas)
• Antropometría
• Arquitectura
muscular
• Fuerza
GRUPO CONTROL
Familiarización
(2 semanas)
• Antropometría
• Arquitectura
muscular
• Fuerza
ACTIVIDAD NORMAL
(13 semanas)
• Antropometría
• Arquitectura
muscular
• Fuerza
Figura 13: Representación esquemática de la planificación.
49
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
4.1.2. Temporalización
En la Tabla 4 se representa esquemáticamente la temporalización del grupo
experimental, mientras que en la Tabla 5 se representa la del grupo control. En ella
podemos observar, semana por semana, los momentos en los que fueron realizadas las
pruebas, así como la duración exacta del periodo de familiarización y entrenamiento.
Semana
Tests
1
2
FAMILIARIZACIÓN
Fuerza
dinámica
3
Arquitectura
muscular
N
IE
M
A
TR
EN
EN
Fuerza
dinámica
17
Fuerza
isométrica
Tabla 4: Temporalización en el grupo
experimental. (*) La semana 8 no se
entrenó debido a las vacaciones escolares.
Tests
FAMILIARIZACIÓN
Semana
1
2
Fuerza
dinámica
Fuerza
isométrica
Arquitectura
muscular
Antropometría
A
C
TI
VI
D
A
D
N
O
R
M
A
L
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Antropometría
Arquitectura
muscular
18
3
Antropometría
TO
4
5
6
7
8(*)
9
10
11
12
13
14
15
16
Fuerza
isométrica
Fuerza
dinámica
Fuerza
isométrica
Arquitectura
muscular
Antropometría
Tabla 5: Temporalización en el grupo control.
4.1.3. Variables
Las variables usadas en este trabajo se han estructurado en tres grandes grupos,
atendiendo a la antropometría, a la arquitectura muscular y a la fuerza.
50
4. Metodología
4.1.3.1. Antropometría
En la Tabla 6 se muestran las variables antropométricas.
Variables de Antropometría Unidades
cm
kp
%
%
kp
cm
cm
cm
cm
Estatura
Peso
% grasa
% músculo
Peso libre de grasa
Perímetro del muslo
Perímetro de la pierna
Longitud muslo
Longitud pierna
Tabla 6: Relación de variables antropométricas y
unidades en las que vienen expresadas.
4.1.3.2. Arquitectura muscular
En la Tabla 7 se muestran las variables de arquitectura muscular.
Variables de Arquitectura Muscular
Grosor muscular
Unidades
cm
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Ángulo de peneación
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Longitud de los fascículos
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Longitud de los fascículos / longitud del miembro
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
º
cm
Tabla
7:
Relación
de
variables
de
arquitectura muscular y unidades en las que
vienen expresadas.
4.1.3.3. Fuerza
Las variables de fuerza dinámica se han agrupado en función de los tests
empleados: salto sin contramovimiento o squat jump (SJ), salto con contramovimiento o
counter movement jump (CMJ), tests de una repetición máxima (1RM) y tests de
potencia media para distintas cargas (Test W5’’; Tous, 1999) (Tabla 8).
51
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Fuerza Dinámica
Unidades
SJ
Tiempo de batida
Altura de vuelo en el SJ
Fuerza máxima SJ / peso
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s
Impulso aceleración SJ
Impulso de aceleración SJ / masa
Potencia máxima SJ / masa
CMJ
Tiempo en batida hacia arriba
Altura vuelo CMJ
Fuerza máxima CMJ / peso
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s
Impulso de frenado CMJ
Impulso de aceleración CMJ
Impulso de aceleración CMJ / masa
Impulso de frenado / Impulso de aceleración CMJ
Potencia máxima CMJ / masa
Altura vuelo SJ / Altura vuelo CMJ
s
m
BW
N/s
N·s
N·s/kg
W/kg
s
m
BW
N/s
N·s
N·s
N·s/kg
W/kg
RM
1RM de los extensores de las rodillas
1RM de los extensores de los tobillos
Potencia (W5´´)
kp
kp
Extensores de las rodillas
Potencia con el 20% de 1RM
Potencia con el 40% de 1RM
Potencia con el 60% de 1RM
Potencia con el 80% de 1RM
W
W
W
W
Tabla 8: Relación de variables de
fuerza dinámica y unidades en las que
Extensores de los tobillos
Potencia con el 20% de 1RM
Potencia con el 40% de 1RM
Potencia con el 60% de 1RM
Potencia con el 80% de 1RM
vienen expresadas. SJ: squat jump,
W
W
W
W
CMJ:
countermovement
jump
RM:
repetición máxima y BW: veces el
peso corporal.
Las variables de fuerza isométrica han sido divididas según la musculatura implicada:
la de los extensores de rodillas y la de los extensores de los tobillos (Tabla 9).
Fuerza isométrica
Extensores de las rodillas
Fuerza isométrica máxima / peso
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms
Extensores de los tobillos
Fuerza isométrica máxima / peso
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms
52
Unidades
BW
N/s
N
BW
N/s
N
Tabla
9:
isométrica
Relación
y
de
unidades
variables
en
las
de
fuerza
que
vienen
expresadas. BW: número de veces el peso
corporal.
4. Metodología
4.2. SUJETOS
Participaron, voluntariamente, 30 sujetos sanos (edad: 20.9±2.1 años; altura:
175.6±7.0 cm; peso: 74.4±8.8 kp). Todos ellos eran estudiantes de la Facultad de Ciencias
del Deporte de Toledo y practicaban ocasionalmente algún tipo de actividad: caminar, correr,
montar en bicicleta, nadar, además de las realizadas en las clases prácticas.
Se pasó un cuestionario al inicio para evaluar el nivel de actividad física habitual y el
realizado en los meses previos por cada sujeto (Anexo 1). Este cuestionario fue completado
individualmente y sirvió como referencia para elegir o descartar a los participantes.
Todos los sujetos firmaron una carta de consentimiento en la que se comprometían
voluntariamente a participar y someterse a las pruebas del experimento (Anexo 2).
Fueron descartados como participantes aquellos que:
9 Habían realizado entrenamiento programado de fuerza en los 3 meses anteriores al
estudio.
9 Iban a entrenar específicamente la fuerza máxima o explosiva del tren inferior
durante el periodo entre los tests iniciales y finales.
9 Presentaban algún impedimento físico que les impidiese realizar pruebas máximas
de fuerza.
Los sujetos fueron divididos en un grupo experimental y otro control, cuyas
características se exponen en el siguiente apartado.
4.2.1. Grupo experimental
El grupo experimental fue formado por 16 sujetos, (edad: 21.8±2.3 años; altura:
175.1±8.3 cm; peso: 74.8±9.2 kp). Realizaron un periodo de familiarización y,
53
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
posteriormente, tests de antropometría, arquitectura muscular y fuerza, antes y después de
un periodo de entrenamiento de 13 semanas.
El periodo de entrenamiento comenzó con 22 sujetos, aunque sólo 16 lo completaron
y pudieron realizar los tests finales. Fueron descartados aquellos que no completaron como
mínimo el 90% de las sesiones de entrenamiento. El mayor porcentaje de abandonos fue
debido a lesiones, si bien, ninguna de ellas se produjo durante los entrenamientos.
4.2.2. Grupo control
El grupo control fue formado por 14 sujetos (edad: 19.9±1.5 años; altura: 176.1±5.4
cm; peso: 74.0±8.5 kp). Realizaron un periodo de familiarización de similares características
a la del grupo experimental. También, llevaron a cabo los mismos tests de antropometría,
arquitectura muscular y fuerza, antes y después de un periodo de 13 semanas.
54
4. Metodología
4.3. PROTOCOLOS
En este apartado se describen los diferentes protocolos, metodologías, criterios y
estudios de validez y reproducibilidad. Ha sido dividido en cuestionario de actividad física,
antropometría, arquitectura muscular, manifestaciones de la fuerza, familiarización y
entrenamiento.
Primero, se realizaron los tests de antropometría y arquitectura muscular y, en un día
aparte, los de salto y fuerza dinámica máxima. Dos días después, para evitar la influencia de
la fatiga, se realizaron los tests de fuerza isométrica máxima (FIM) y dos días más tarde, el
test de potencia (W5’’).
4.3.1. Cuestionario de actividad física
Los objetivos buscados con la administración del cuestionario de actividad física a los
participantes en el estudio fueron los siguientes:
1. Determinar el nivel y el tipo de actividad física habitual.
2. Averiguar si tenían experiencia previa en el trabajo con pesas y en la realización de
tests máximos de fuerza.
3. Determinar si habían entrenado y/o competido en alguna modalidad deportiva en los
meses anteriores al estudio.
4. Determinar si iban a entrenar y/o competir en alguna modalidad deportiva en los
meses posteriores al estudio.
5. Descartar a aquellos sujetos que no cumplían los criterios mencionados en el punto
4.2.
55
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
4.3.2. Antropometría
Los objetivos de las medidas antropométricas fueron, por un lado, extraer las
variables ya expuestas y, por otro, localizar los puntos anatómicos en los que se iban a
realizar las ecografías.
Previamente a las mediciones, se marcó a los sujetos con un lápiz dermográfico.
Las medidas se tomaron con los protocolos recomendados por el Grupo Español de
Cineantropometría (GREC) publicados en el manual de Esparza (1993).
Longitudes. Se tomaron con un antropométro GPM (SiberHegner Ltd, Japón) con una
sensibilidad de 1 mm. Las longitudes medidas fueron:
9 Longitud del muslo. Distancia entre el trocánter mayor del fémur y la meseta tibial.
9 Longitud de la pierna. Distancia entre la meseta tibial y el maléolo lateral del
peroné.
Diámetros. Se tomaron con un paquímetro GPM (SiberHegner Ltd, Japón) con una
sensibilidad de 1 mm. Los diámetros medidos fueron:
9 Biestiloideo. Distancia entre la apófisis estiloides del radio y el cúbito.
9 Bicondíleo del fémur. Distancia entre los cóndilos medial y lateral del fémur.
Perímetros. Se tomaron con una cinta métrica inextensible Fat-o-Meter (Novel Products,
EE.UU.) con una sensibilidad de 1 mm. Los perímetros medidos fueron:
9 Perímetro del muslo. Tomado en un plano transversal un centímetro por debajo del
pliegue glúteo.
9 Perímetro de la pierna. Tomado a la altura de la máxima circunferencia.
Pliegues. Se tomaron con un plicómetro Holtain (Holtain Ltd., Reino Unido) con una
sensibilidad de 0.2 mm. Los pliegues medidos, siempre en el lado derecho, fueron:
56
4. Metodología
9 Subescapular: Tomado en dirección oblicua (45°) hacia abajo y afuera en el ángulo
inferior de la escápula.
9 Supraespinal: Tomado en dirección oblicua (45°) entre la línea suprailíaca y la línea
imaginaria que va de la espina ilíaca anterosuperior y el borde axilar anterior.
9 Tricipital: Tomado longitudinalmente en el punto medio acromio radial, en la parte
posterior del brazo.
9 Abdominal: Tomado, longitudinalmente, a 3 cm de la cicatriz umbilical.
9 Pliegue anterior del muslo: Tomado, longitudinalmente, en el punto medio entre el
pliegue inguinal y el borde superior de la rótula.
9 Pliegue posterior de la pierna: Tomado, longitudinalmente, en la cara medial de la
pierna, en el punto de máxima circunferencia.
Estatura. Fue medida con un tallímetro SECA (SECA Ltd, Alemania) con una sensibilidad de
1mm.
Peso. Fue medido con una báscula de pie SECA (SECA Ltd, Alemania) con una sensibilidad
de 0.1 kp.
El porcentaje de grasa se calculó mediante las Ecuaciones 2 y 3 (Carter, 1982; en
Esparza, 1993).
% Grasa =
0.1051 ⋅
∑
+ 2.585
Ecuación 2: Cálculo del porcentaje de grasa en hombres.
6 pliegues
% Grasa = 0.1548 ⋅
∑
+ 3.580
Ecuación 3: Cálculo del porcentaje de grasa en mujeres.
6 pliegues
Los porcentajes de los componentes muscular, óseo y residual se calcularon
mediante las Ecuaciones 4, 5, 6, 7 y 8 propuestas por el GREC (Rocha, 1974 en Esparza,
1993).
57
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Peso M = Peso T − ( Peso G + Peso O + Peso R )
Ecuación 4: Cálculo del peso muscular. Peso
M
= peso muscular; Peso
G
= peso graso; Peso
O
T
= peso total; Peso
= peso óseo; Peso
R
= peso residual.
PesoO = 3.02 ⋅ ( Estatura2 ⋅ diámetro biestiloideo muñeca ⋅ diámetro bicondíleo fémur ⋅ 400 ) 0.712
Ecuación 5: Cálculo del peso óseo.
PesoG =
PesoT ⋅ % Grasa
100
♀ Peso R = Peso T ·0.209
Ecuación 6: Cálculo del peso graso.
Ecuación 7: Cálculo del peso residual en mujeres. Peso
T
= peso total; Peso
R
= peso residual.
♂ Peso R = Peso T ⋅ 0 .241
Ecuación 8: Cálculo del peso residual en hombres. Peso T = peso total; Peso
R
= peso residual.
El peso libre de grasa (Fat Free Mass o FFM) se calculó mediante la Ecuación 9.
FFM = PesoT − PesoG
Ecuación 9: Cálculo del peso libre de grasa (FFM). Peso T = peso total; Peso G =
Peso graso.
4.3.3. Arquitectura muscular
Se midió el grosor muscular y el ángulo de peneación en el VL, GL y GM. A partir de
estas medidas, se calcularon las longitudes de los fascículos musculares en los mismos
músculos. En los siguientes apartados se va a exponer la metodología de análisis, los
criterios usados y los estudios de validez y reproducibilidad.
4.3.3.1. Metodología de análisis
Para el análisis de la arquitectura muscular, se usó un ecógrafo en modo B y
tiempo real modelo Just Vision (Toshiba, Japón) con un cabezal lineal a 8 MHz. El cabezal
se colocaba perpendicularmente a la piel, cubierto con gel transmisor hidrosoluble, lo que
58
4. Metodología
proporcionaba contacto acústico sin hundir la superficie de la piel. Las imágenes fueron
tomadas a 4 cm de profundidad. Posteriormente, fueron grabadas con un magnetoscopio y
volcadas al ordenador mediante una tarjeta analógico-digital. Fueron analizadas mediante el
software Osiris, versión 3.6 (Hospital Universitario de Ginebra, Suiza). Este programa
permite medir distancias con una sensibilidad de 0.1 mm y ángulos con 1°.
Las imágenes de ecografía se tomaron en la extremidad derecha sobre unos
puntos anatómicos, previamente marcados. Los puntos anatómicos se situaban al 50% de la
distancia entre el trocánter mayor del fémur y la meseta tibial para el VL y al 30% de la
distancia entre la meseta tibial y el maléolo lateral para los gastrocnemios lateral y medial. El
examinador determinaba visualmente el punto medio-sagital de los vientres musculares,
identificándolos y marcándolos con un rotulador durante una pequeña contracción isométrica
del sujeto (Figura 14).
Figura 14: Puntos anatómicos sobre los
que se realizaron las ecografías. En la
foto de la izquierda se muestran los
puntos de los gastrocnemios, mientras
que en la de la derecha se ve el del
vasto lateral.
Las medidas en el VL se tomaron con el sujeto tumbado en posición supina, con
las caderas y rodillas en posición anatómica. Las medidas en los gastrocnemios se tomaron
con el sujeto tumbado en decúbito prono, con las rodillas y tobillos en posición anatómica
(Figura 15).
59
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Figura 15: Posición del sujeto en la camilla durante la ecografía del gastrocnemio medial.
A continuación, se describe cómo se midieron el grosor muscular, el ángulo de
peneación y cómo se calculó, a partir de ellos, la longitud de los fascículos.
Grosor muscular. Se consideró como grosor muscular la distancia entre la aponeurosis
superficial y profunda de los músculos, tomando una medida en cada extremo lateral de la
imagen y hallando la media aritmética de las dos (Figura 16).
Figura 16: Medición del grosor muscular en una imagen de
ecografía del gastrocnemio lateral.
Angulo de peneación. En las mismas imágenes en las que se midió el grosor muscular, se
midió el ángulo de peneación. Este ángulo se midió entre las aponeurosis profundas y los
interespacios de los fascículos. Se tomaron dos medidas en dos lugares distintos y se
halló la media aritmética de las dos, que fue considerada el valor del ángulo de peneación
(Figura 17).
60
4. Metodología
Figura 17: Medición del ángulo de peneación en una imagen de
ecografía del vasto lateral.
Longitud de los fascículos musculares. Se calculó la longitud de los fascículos a partir del
grosor muscular y del ángulo de peneación (Ecuación 10).
Longitud del fascículo =
grosor muscular
sen α
Ecuación 10: Cálculo de la longitud de los
fascículos musculares, mediante el grosor muscular
y el seno del ángulo de peneación (sen α).
También fueron calculadas las siguientes relaciones:
Ratio entre la longitud del fascículo del VL y la longitud del muslo.
Ratio entre la longitud de los fascículos de los gastrocnemios y la longitud de la
pierna.
4.3.3.2. Criterios usados
A continuación, se describen los diferentes criterios seguidos por el examinador
en las medidas de la arquitectura muscular:
1. Debía asegurarse de que el sujeto mantenía la musculatura a analizar
completamente relajada, a la hora de aplicar el cabezal.
2. Debía tener especial cuidado en no realizar una presión excesiva con el cabezal
sobre la piel, pues ésta tiende a deformarse, lo que podría subestimar el grosor
muscular.
61
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
3. Debía colocar el cabezal del ecógrafo ligeramente diagonal al eje principal de la
pierna en el VL, pues de esta manera se visualizaban mejor los ángulos de
peneación.
4. Debía ver, en las imágenes escogidas, la disposición general de los fascículos
musculares, de manera que pudiera tomar líneas como referencia para la medida de
los ángulos de peneación.
5. Tenía que asegurar que el cabezal estaba colocado paralelamente a los fascículos:
algunos de ellos debían aparecer en la totalidad de su recorrido, desde la
aponeurosis profunda a la superficial.
6. Debía seleccionar una imagen en la que las aponeurosis superficial y profunda
estuviesen paralelas, y la inferior se viese nítidamente en la mayor parte de la
imagen.
7. Tenía que tomar un mínimo de 5 imágenes de ecografía en cada músculo y en el
mismo punto.
8. Debía descartar las imágenes con mayor y menor longitud de fascículos para el
análisis posterior.
9. Debía marcar una línea perpendicular a la aponeurosis profunda para medir el grosor
muscular. El grosor se medía entre los bordes internos de las aponeurosis.
10. Debía marcar el ángulo de peneación entre el borde interno de la aponeurosis
profunda y el borde inferior del fascículo muscular.
4.3.3.3. Estudios de validez y reproducibilidad
La ecografía es considerada válida para la medida de la arquitectura muscular in
vivo (Kawakami y cols, 1993; Narici y cols, 1996b). Estos autores comparan la ecografía con
otras medidas tomadas directamente de disección de cadáveres.
62
4. Metodología
Con el propósito de calcular la reproducibilidad con el método utilizado, se realizó un
estudio con 11 sujetos sanos (edad: 25.5±1.5 años; altura: 181.1±5.6 cm; peso: 80.3±7 kp).
Se obtuvieron imágenes de ecografía en cortes oblicuo-sagitales, en la extremidad
derecha. Se analizaron el VL, al 50% de la distancia entre el trocánter mayor del fémur y la
apófisis estiloides del peroné, y los gastrocnemios medial y lateral, al 30% de la distancia
entre la apófisis estiloides del peroné y el maléolo lateral.
En la medición del VL los sujetos se colocaron sentados, con la rodilla en posición
anatómica y el talón apoyado en otra silla. En la medición de los gastrocnemios, los sujetos
se colocaron sentados, con la rodilla flexionada 90°, el tobillo en posición anatómica y la
planta del pie apoyada en el suelo.
De cada sujeto, en la misma sesión, se obtuvieron 5 imágenes diferentes de cada
uno de los 3 músculos estudiados. En las imágenes, se identificaron el tejido adiposo, el
músculo y las aponeurosis musculares superficial y profunda, tras lo que fueron
digitalizadas. Se midió el grosor muscular y el ángulo de peneación. A partir de éstos se
calculó la longitud de los fascículos. De las 5 imágenes se eliminaron 2; aquéllas que daban
la mayor y menor longitud de fascículos. Por otro lado en uno de los sujetos, fue digitalizada
durante 5 días consecutivos una misma imagen, de cada uno de los 3 músculos estudiados.
Se hicieron cálculos de fiabilidad tests-retest de las digitalizaciones de las
diferentes imágenes en cada uno de los músculos estudiados, hallando las medias y
desviaciones estándar de los coeficientes de variación (CV). También, se calculó la
fiabilidad día a día de las digitalizaciones en una misma imagen. En el apartado 6.1 del
capítulo de Discusión, se muestran los resultados y conclusiones de este estudio
metodológico.
63
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
4.3.4. Manifestaciones de la fuerza
Se midió la fuerza máxima y explosiva, dinámica e isométrica. Para ello, se
realizaron tests de salto, tests de RM, tests de FIM de extensores de rodillas y tobillos y
tests de potencia W5’’ (Figura 18).
Saltos
Dinámica
TESTS DE
FUERZA
RM
Potencia
W5’’
Isométrica
• CMJ
• SJ
• Extensores de las rodillas
• Extensores de los tobillos
• Extensores de las rodillas
• Extensores de los tobillos
• Extensores de las rodillas
• Extensores de los tobillos
Figura 18: Esquema con los distintos tests de fuerza realizados. SJ: squat jump, CMJ: countermovement
jump y RM: repetición máxima.
4.3.4.1. Metodología de análisis
Las pruebas de fuerza se han agrupado en dos categorías: las de dinámica y las de
isométrica. Las de fuerza dinámica incluían los tests de salto, los tests de RM y los tests
W5’’.
-Fuerza dinámica
Tests de salto
Se realizó un calentamiento 10 minutos que incluía carrera continua, estiramientos,
varios saltos submáximos y 3 saltos máximos de cada tipo.
64
4. Metodología
Se utilizó el protocolo de la batería de Bosco. Los sujetos realizaron un CMJ y un SJ,
con las manos en las caderas y sin ayuda del tronco, sobre una plataforma de fuerzas
extensiométrica Dinascán 600M (IBV, España) (grupo experimental), o bien sobre la
plataforma de fuerzas piezoeléctrica Quattro Jump (Kistler, Suiza) (grupo control) con
una frecuencia de muestreo de 500 Hz en ambas (Figura 19). En el CMJ, que se realizó en
primer lugar, se permitió que el sujeto flexionara libremente las rodillas previamente al salto.
El SJ se hizo partiendo de 90° de flexión de rodillas, medidos mediante una escuadra
ajustada a los ejes de muslo y pierna. Una vez alcanzada la flexión de 90°, el investigador
contaba 4 s y a la voz de “YA” el sujeto debía saltar. Se repetían los saltos hasta obtener 3
intentos válidos en cada uno de los tests. Entre cada intento se dejaba al menos 1 min de
descanso. Antes y después de cada intento, se motivaba al sujeto con palabras de ánimo.
Se tomó el mejor salto para el análisis. El orden de los saltos fue el mismo para todos los
sujetos. La prueba duraba unos 25 min en cada sujeto.
Figura 19: Postura adoptada al inicio de la batida en el squat jump.
A continuación se describen los criterios seguidos para validar o descartar los
saltos:
•
Se observó que el sujeto adoptara en la caída una posición igual que en el
despegue.
65
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
•
En el SJ fueron invalidados los saltos en los que aparecía una fase de
contramovimiento superior al 5% de la fuerza máxima.
•
Fueron invalidados los intentos en los que el sujeto caía desequilibrado.
•
Se invalidaron también los saltos en los que el sujeto o el investigador consideraban
que el intento realizado no había sido máximo.
Tests de fuerza dinámica máxima
Tests de RM
El test se realizó a continuación del de salto. Se llevó a cabo un calentamiento de 10
min que incluía estiramientos de los miembros inferiores y el tronco y, seguidamente, la
realización del ejercicio de la prueba con cargas submáximas crecientes. No se hizo carrera
continua, puesto que los sujetos habían realizado previamente los saltos.
Se realizaron 2 pruebas para el cálculo de 1RM; una, de los extensores de rodillas y
otra, de los de tobillos Los tests se hicieron en un multipower Salter M-433 (Salter Fitness,
España) con una barra horizontal guiada a la que se añadía peso (Figura 20). El multipower
tenía unos topes en su parte inferior como medida de seguridad para sujetar la barra en el
caso de que cayese.
El sujeto se colocaba bajo la barra horizontal con la espalda en posición anatómica y
con un ángulo de rodillas de 90°. A la orden del examinador, comenzaba a realizar
repeticiones desde 90° de flexión hasta la extensión completa. En la barra horizontal, se
añadían cargas progresivas a lo largo de 4 ó 5 intentos separados por 3 min cada uno. La
prueba terminaba cuando el sujeto era incapaz de realizar 10 repeticiones con una técnica
correcta. Se tuvo en cuenta la última serie válida para introducirla en las fórmulas del cálculo
de 1RM. En todos los intentos, los sujetos recibieron refuerzo verbal y fueron llevados a
cabo con un cinturón de levantamiento para aumentar la protección de la espalda.
66
4. Metodología
Figura 20: Postura adoptada en la realización del test de
repeticiones máximas de extensores de rodillas.
Para medir la 1RM de los extensores de los tobillos, los sujetos se colocaron en el
multipower bajo la barra horizontal con las rodillas totalmente extendidas. Colocaron los
tobillos en posición anatómica y, a la orden del examinador, comenzaron una serie de
extensiones hasta el tope del rango articular. No se permitieron movimientos de extensión
de la espalda ni de las rodillas. Los sujetos realizaron entre 4 y 5 intentos con cargas
crecientes separados por 3 min. La prueba terminó cuando fueron incapaces de realizar más
de 10 repeticiones, técnicamente correctas, con la carga colocada en la máquina. Se tuvo
en cuenta la última serie válida para introducirla en las fórmulas del cálculo de 1RM. En
todos los intentos, los sujetos recibieron refuerzo verbal y fueron llevados a cabo con un
cinturón de levantamiento para aumentar la protección de la espalda.
Para el cálculo de la 1RM de los extensores de las rodillas y tobillos se aplicaron las
fórmulas de Brzycki (1993) y Epley (1985, en Tous, 1999) (Ecuaciones 11 y 12) hallando la
media aritmética de los dos valores. La duración de la prueba era de unos 60 min por sujeto.
1RM Bryzky = Peso (1.0278 − 0.0278 · nº reps)
Ecuación 11: Fórmula de Brzycki para el cálculo
de 1RM. RM: repetición máxima, Peso es la
carga máxima movida por el sujeto en kp y nº
reps es el número de repeticiones que ha
movilizado esa carga.
67
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
1RM Eppley = Peso · 0.0333 · nº reps + Peso
Ecuación 12: Fórmula de Epley para el cálculo
de 1RM. RM: repetición máxima, Peso es la
carga máxima movida por el sujeto en kp y nº
reps es el número de repeticiones que ha
movilizado esa carga.
Test de potencia W5’’
Se realizó un calentamiento de 15 min compuesto por pedaleo en cicloergómetro,
estiramientos de la musculatura de las extremidades inferiores y de la espalda y la
realización del ejercicio de la prueba con cargas crecientes. Antes de cada serie, se permitía
que el sujeto realizase varias repeticiones para familiarizarse con la carga y la distancia
vertical que desplazaba.
El test consistía en la ejecución de series de varias repeticiones con cargas
crecientes. La potencia media desarrollada por cada sujeto en extensores de rodillas y
tobillos fue calculada mediante las Ecuaciones 13 y 14. Para la medición de los extensores
de las rodillas, los sujetos se colocaban de pie en el multipower adoptando la misma
posición que en la prueba de 1RM. A una señal del examinador comenzaban una serie, a la
mayor velocidad posible, con cargas del 20, 40, 60 y 80% de 1RM. El examinador
cronometraba el tiempo que tardaba en completar 7, 6, 5 y 4 repeticiones, respectivamente.
Se usó un cronómetro digital con una sensibilidad de 0.01 s. Se dejaron 2 min de descanso
entre cada serie. Conociendo la distancia vertical que desplazaba la barra y la carga que
levantaban, se calculaba la potencia media de cada serie.
vmedia = n º reps·d
t
Ecuación 13: Cálculo de la velocidad media desarrollada con los extensores de las
rodillas y los tobillos. vmedia es la velocidad media desarrollada en cada serie. d es el
desplazamiento total de la carga en m y t es el tiempo que tardó en completar las
repeticiones establecidas.
68
4. Metodología
Pmedia = F ·vmedia = Peso ·vmedia
Ecuación 14: Cálculo de la potencia media desarrollada
con los extensores de las rodillas y los tobillos. Pmedia es la
potencia media desarrollada en cada serie, Peso es la
carga movida por el sujeto y vmedia es la velocidad media
desarrollada en cada serie.
Para el cálculo de la potencia de los extensores de tobillos, los sujetos se colocaron
en la misma posición, pero con las rodillas extendidas. Los protocolos y la toma de datos
fueron iguales que en la prueba de extensores de rodillas.
En todos los intentos, los sujetos recibieron refuerzo verbal y fueron llevados a cabo
con un cinturón de levantamiento para aumentar la protección de la espalda. La duración de
los tests W5’’ para los extensores de las rodillas y los tobillos era de unos 30 min por
persona.
-Fuerza isométrica
Se realizó un calentamiento de 15 min compuesto por pedaleo en cicloergómetro,
estiramientos de la musculatura del miembro inferior y de la espalda y la ejecución de los
ejercicios de la prueba, mediante varias contracciones isométricas submáximas crecientes y
una contracción máxima. El sujeto se colocaba bajo la barra horizontal del multipower
inmovilizada, con la espalda en posición anatómica, con un cinturón de levantamiento, y con
un ángulo de rodillas de 90°. Se colocaba sobre la plataforma de fuerzas, que recogía los
valores de fuerza con una frecuencia de muestreo de 500 Hz, y los almacenaba en un PC
(Figura 21).
69
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Figura 21: Postura adoptada durante el test de
fuerza isométrica de extensores de rodillas.
Antes del inicio, el sujeto ejercía una ligera fuerza contra la barra para proteger la
zona cervical al comenzar la prueba. A la orden del examinador, el sujeto realizaba una
contracción explosiva y máxima contra la barra, que era mantenida durante 4 s, mientras
recibía refuerzo verbal. Se prestó especial atención a que la espalda de los sujetos se
mantuviera en posición anatómica. Todos fueron instruidos durante la prueba para intentar
extender las rodillas “tan fuerte y rápido como pudieran”. Se ejecutaron de 2 a 3 intentos
máximos y entre cada intento, se dejaron 3 min de descanso para evitar la fatiga. El mejor
de ellos fue tomado como FIM de los extensores de las rodillas.
Se repitió el mismo proceso para los extensores de tobillos, esta vez con las rodillas
y los tobillos en posición anatómica. A la orden del examinador, el sujeto realizó una
contracción explosiva y máxima de los extensores de tobillos, manteniéndola durante 4 s
mientras recibía refuerzo verbal. Se realizaron de 2 a 3 intentos máximos, con 3 min de
descanso entre cada uno y, el mejor de ellos, fue tomado como FIM de los extensores de
tobillos. La duración de los tests de fuerza isométrica para los extensores de las rodillas y
los tobillos, era de unos 45 min por persona.
70
4. Metodología
4.3.5. Familiarización
El periodo de familiarización comprendió varias sesiones teórico-prácticas y 2
sesiones teóricas en 2 semanas consecutivas. Durante este periodo los sujetos realizaron el
aprendizaje de los tests. Además, los sujetos del grupo experimental practicaron los
ejercicios del periodo de entrenamiento. Las sesiones duraban de 60 a 90 min.
Las sesiones teórico-prácticas se llevaron a cabo en el gimnasio y las teóricas, en
un aula. En la Tabla 10 se enumera el material utilizado en las sesiones teórico-prácticas de
familiarización y en el periodo de entrenamiento.
Material
Discos
Barras
Multipower
Bancas
Soportes para sentadilla
Soportes para discos
Cicloergómetros
Protectores cuello
Cinturones de levantamiento
Unidades
Peso (kp)
20
8
52
24
20
20
20
10
4
1
10
10
2
4
10
10
20
15
10
5
2
1
0.5
10
2
Tabla 10: Material usado en el periodo de
familiarización y entrenamiento.
A continuación, se exponen los objetivos del periodo de familiarización:
1. Garantizar la seguridad de los sujetos en el manejo de los materiales.
2. Asegurar que, en el momento de realizar los tests, los sujetos tuviesen una
experiencia suficiente, minimizando así la influencia del aprendizaje y
aumentando la fiabilidad de las pruebas.
3. Conseguir que los sujetos del grupo experimental tuviesen unas habilidades mínimas
en el manejo de cargas al comenzar el entrenamiento, para así aprovechar
totalmente las primeras semanas de la intervención.
71
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
En la Tablas 11 y 12 se muestran, esquemáticamente, los contenidos de las
sesiones del periodo de familiarización en los grupos experimental y control.
Sesión 1 Sesión 2
Tests de
salto
Sesión
Teórica Fuerza
dinámica
Sesión 3
Sesión 4
Sesión 5
Sesión 6
Sesión 7
Sesión 8
Tests de
Tests de salto
Tests de salto
salto
Tests de
Tests de
Sesión
Tests de
fuerza
fuerza
Fuerza dinámica
Fuerza
Teórica
fuerza
isométrica
isométrica
(8-10RM en
dinámica
dinámica (10multipower)
(12-15RM)
12RM)
Tabla 11: Distribución temporal de las sesiones del periodo de familiarización del grupo experimental.
Sesión 1
Sesión 2
Sesión 3
Sesión 4
Sesión 5
Tests de fuerza
Tests de fuerza dinámica
Sesión Teórica
Tests de salto
Tests de
(8-10RM)
isométrica
fuerza
Tests de salto y fuerza Fuerza dinámica (12Tests de fuerza dinámica
isométrica
Tests de fuerza isométrica
dinámica
15RM)
(10-12RM)
Tabla 12: Distribución temporal de las sesiones del periodo de familiarización del grupo control.
4.3.6. Entrenamiento
En este apartado, se describe la organización y metodología utilizada en el
entrenamiento. Este periodo duró 13 semanas y se realizaron 3 sesiones por semana en
días alternos, con una semana de descanso (la quinta). El material usado se muestra en la
Tabla 10.
Los participantes podían escoger entre 2 horarios distintos para realizar los
entrenamientos. El número de sujetos por sesión oscilaba entre 8 y 12, de forma que,
cuando realizaban su entrenamiento, siempre estaban controlados por el instructor y por un
compañero.
La sesión típica de entrenamiento comenzaba con un calentamiento, que incluía 5
min de pedaleo en el cicloergómetro o de carrera continua, estiramientos de la musculatura
de los miembros inferiores y de la espalda y 2 series de calentamiento de cada ejercicio con
cargas crecientes. En la parte principal, cada participante realizaba las series y repeticiones
que tenía marcadas en su planilla de entrenamiento personalizada (Anexo 3). Para finalizar
72
4. Metodología
la sesión, los sujetos llevaban a cabo estiramientos de la musculatura trabajada y 5 min de
pedaleo en el cicloergómetro. Las sesiones duraban entre 45 y 60 min.
Los sujetos realizaron 2 ejercicios básicos:
9 Primero, extensión de rodillas (media sentadilla), en la que tenían que flexionar sus
rodillas con la carga hasta 90° y levantarla de nuevo hasta la extensión completa.
9 Segundo, extensiones de tobillos desde un ángulo de flexión de 90° hasta la mayor
extensión que les permitiese su rango de movimiento.
Los sujetos fueron instruidos para realizar una fase concéntrica explosiva,
precedida de una excéntrica, en la que flexionaban las rodillas en un tiempo de 1 s. Habían
realizado sesiones de práctica durante el periodo de familiarización, por lo que al comienzo
del periodo de entrenamiento tenían automatizados los ángulos de trabajo. Las sesiones
fueron supervisadas por un instructor familiarizado con el trabajo con pesas y, en todas
ellas, se controló la asistencia. La temporalización de los ejercicios básicos se muestra en
las Tablas 13 y 14.
Extensión de rodillas
Semana Series Repeticiones
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
3
4
4
12
12
8
8
3
3
3
3
3
3
3
3
8
8
8
8
8-6
8-6
6
6
Intensidad Recuperación
Días
Volumen sesión nº sesiones
sesiones
(% 1RM)
(minutos)
semana (repeticiones)
semanales acumuladas
3
3
36
3
3
30
3
3
36
3
6
30
3
3
32
3
9
50
3
3
32
2
11
50
DESCANSO
11
3
3
24
3
14
50
3
3
24
3
17
60
3
3
24
3
20
60
3
3
24
2
22
60
3
3
22
3
25
55
3
3
22
3
28
55
3
3
18
3
31
50
3
3
18
2
33
50
Tabla 13: Programación del entrenamiento en el ejercicio de extensión de rodillas.
73
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Extensión de tobillos
Semana Series Repeticiones
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
3
4
4
15
15
10
10
3
3
3
3
3
3
3
3
10
8
8
8
8-6
8-6
6
6
Intensidad
Recuperación
(% 1RM)
3
30
30
3
3
50
50
3
DESCANSO
50
50
50
55
50
50
45
45
3
3
3
3
3
3
3
3
Días
semana
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Volumen
nº sesiones
sesión (reps) semanales
45
3
45
3
40
3
40
2
30
24
24
24
22
22
18
18
Tabla 14: Programación del entrenamiento en el ejercicio de extensión de tobillos.
74
3
3
3
2
3
3
3
2
sesiones
acumuladas
3
6
9
11
11
14
17
20
22
25
28
31
33
4. Metodología
4.4. TRATAMIENTO DE DATOS
En este apartado se describen los criterios y programas utilizados en el
almacenamiento y manejo de los resultados.
Se usó la hoja de cálculo Microsoft Excel como base de datos para almacenar y
ordenar los resultados de las mediciones. Se exportaron posteriormente al programa
Statística for Windows v. 5.1 (Stasoft Inc, EE.UU.) para realizar los cálculos estadísticos.
Se hicieron pruebas de normalidad, de estadística descriptiva y de estadística
inferencial. Para calcular la normalidad se utilizaron los coeficientes de asimetría, curtosis y
la W de Shapiro-Wilks. Se hallaron medias, desviaciones típicas, rangos, correlaciones,
regresiones simples y regresiones múltiples. En la estadística inferencial, se emplearon el
test de Wilcoxon para datos apareados (usado para evaluar el efecto del entrenamiento
en el grupo experimental) y el test de la U de Mann-Witney (para comparar los grupos
experimental y control). Sólo se tuvieron en cuenta las correlaciones y regresiones mayores
de 0.55 o menores de –0.55 y que, al mismo tiempo, fueran significativas.
Se usó el criterio estadístico de significación de p<0.05. Cuando éste se cumplía, se
expresó el resultado ajustándolo al número superior que coincidiera con: p<0.05, p<0.01 o
p<0.001. En las figuras y tablas se ha usado el convenio de p<0.05=*, p<0.01=** y
p<0.001=***.
75
5.-RESULTADOS
Los resultados han sido divididos en estadística descriptiva e inferencial, en
función de los grupos experimental y control.
5. Resultados
5.1. ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA
La estadística descriptiva se ha dividido en función de los grupos de sujetos
analizados. En cada apartado se han incluido los resultados de las variables, con pruebas
de normalidad, medias, desviaciones típicas, rangos, regresiones simples y múltiples.
5.1.1. Grupo control
La estadística descriptiva del grupo control ha sido agrupada en pruebas de
normalidad y los valores de medias, desviaciones típicas y rangos.
5.1.1.1. Pruebas de normalidad
Para evaluar si las variables utilizadas seguían una distribución normal, se utilizó el
test W de Shapiro-Wilk y se calcularon los coeficientes de curtosis y asimetría de cada una
de ellas. Las variables que no seguían una distribución normal, según alguno de estos tres
criterios, vienen reflejadas en la Tabla 15.
Variables
Longitud de los fascículos del vasto lateral
Longitud de los fascículos vasto lateral / longitud del muslo
Longitud de los fascículos del gastrocnemio lateral
Fuerza máxima SJ / peso
Tiempo de batida hacia arriba en el CMJ
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s en el CMJ
Impulso de aceleración CMJ
Tabla 15: Variables que no
Impulso de frenado CMJ
presentan
una
distribución
Impulso de frenado / impulso de aceleración CMJ
normal en el grupo control,
Altura de vuelo SJ / Altura de vuelo CMJ
según el test W de Shapiro-
1RM de extensores de rodillas
Wilk, y los coeficientes de
1RM de extensores de tobillos
curtosis y asimetría. SJ: salto
Fuerza isométrica máxima de extensores de rodillas / peso
sin contramovimiento; CMJ:
Pendiente de máxima fuerza isométrica de extensores de rodillas cada 0.04 s
salto con contramovimiento;
Potencia media de extensores de rodillas con el 40% de 1RM
RM: repetición máxima.
79
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
5.1.1.2. Medias, desviaciones y rangos
Los resultados se han agrupado por pruebas: antropometría, arquitectura muscular y
fuerza.
-Antropometría
Las medias, desviaciones típicas y rangos de las variables de antropometría, en la
primera y la segunda medición del grupo control, vienen reflejadas en la Tabla 16.
Grupo control primera medición
(n=14)
Media (SD)
Rango
Variable
Edad (años)
Estatura (cm)
Peso (kp)
% grasa
% músculo
Peso libre de grasa (kp)
Perímetro del muslo (cm)
Perímetro de la pierna (cm)
Longitud muslo (cm)
Longitud pierna (cm)
19.9 (1.5)
176.1 (5.4)
74.0 (8.5)
9.7 (3.0)
50.3 (2.3)
66.6 (6.5)
58.4 (3.2)
37.2 (1.7)
44.6 (2.4)
42.3 (1.7)
23-18
167.6-189.8
62.3-93.0
6.3-16.0
45.6-53.3
58.0-78.1
52.3-65.7
35-40.5
42.1-50.2
39.5-45.4
Grupo control segunda medición
(n=14)
Media (SD)
Rango
20.0 (1.4)
176.3 (5.4)
73.8 (8.6)
9.5 (2.5)
50.6 (2.0)
66.7 (6.2)
57.0 (3.0)
37.2 (1.6)
44.6 (2.4)
42.3 (1.7)
18-23
167.7-189.9
62.7-89.5
6.2-13.5
47.6-53.4
58.3-77.7
50.7-61.6
34.6-39.7
42.1-50.2
39.5-45.4
Tabla 16: Estadística descriptiva de las variables de antropometría del grupo control, en la primera y la
segunda medición.
-Arquitectura muscular
Las medias, desviaciones típicas y rangos de las variables de arquitectura muscular,
en la primera y la segunda medición del grupo control, vienen reflejadas en la Tabla 17.
Variable
Grosor muscular (cm)
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Ángulo de peneación (º)
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Longitud de los fascículos (cm)
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Grupo control primera medición
(n=14)
Grupo control segunda medición
(n=14)
Media (SD)
Rango
Media (SD)
Rango
2.23 (0.32)
1.14 (0.21)
1.81 (0.18)
1.74-2.85
0.78-1.60
1.43-2.15
2.21 (0.35)
1.23 (0.29)
1.79 (0.19)
1.61-2.85
0.93-2.11
1.48-2.10
15.9 (1.9)
11.6 (1.9)
24.9 (3.2)
11.7-18.3
7.7-14.5
18.3-29.3
15.3 (2.4)
12.6 (2.3)
24.6 (2.8)
10.7-19.0
9.3-16.2
20.5-30.3
8.22 (1.17)
5.76 (1.00)
4.34 (0.60)
6.10-10.99
4.23-7.20
3.40-5.64
8.47 (1.14)
5.79 (1.32)
4.32 (0.54)
5.97-10.53
4.10-8.94
5.35-5.25
0.18 (0.03)
0.14 (0.02)
0.10 (0.02)
0.14-0.24
0.10-0.17
0.08-0.13
0.19 (0.02)
0.14 (0.03)
0.10 (0.01)
0.14-0.23
0.10-0.21
0.08-0.12
descriptiva
Longitud de los fascículos /
longitud del miembro
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
80
Tabla 17: Estadística
de
variables
las
de
arquitectura
muscular
del grupo control, en la
primera
y
en
segunda medición.
la
5. Resultados
-Fuerza
Las medias, desviaciones típicas y rangos de las variables de fuerza dinámica, en la
primera y la segunda medición del grupo control, vienen reflejadas en la Tabla 18, mientras
que las correspondientes a la fuerza isométrica se muestran en la Tabla 19.
Variable
Grupo control primera
medición (n=14)
Media (SD)
Rango
Grupo control segunda
medición (n=14)
Media (SD)
Rango
SJ
Tiempo de batida (s)
Altura de vuelo en el SJ (m)
Fuerza máxima SJ / peso (BW)
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s (N/s)
Impulso aceleración SJ (N·s)
Impulso de aceleración SJ / masa (N·s/kg)
Potencia máxima SJ / masa (W/kg)
CMJ
Tiempo en batida hacia arriba (s)
Altura vuelo CMJ (m)
Fuerza máxima CMJ / peso (BW)
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s (N/s)
Impulso de frenado CMJ (N·s)
Impulso de aceleración CMJ (N·s)
Impulso de aceleración CMJ / masa (N·s/kg)
Impulso de frenado / Impulso de aceleración CMJ
Potencia máxima CMJ / masa (W/kg)
Altura vuelo SJ / Altura vuelo CMJ
RM
1RM de los extensores de las rodillas (kp)
1RM de los extensores de los tobillos (kp)
Potencia (W5)
Extensores de las rodillas
Potencia con el 20% de 1RM (W)
Potencia con el 40% de 1RM (W)
Potencia con el 60% de 1RM (W)
Potencia con el 80% de 1RM (W)
Extensores de los tobillos
Potencia con el 20% de 1RM (W)
Potencia con el 40% de 1RM (W)
Potencia con el 60% de 1RM (W)
Potencia con el 80% de 1RM (W)
0.337 (0.042) 0.284-0.444
0.322 (0.042) 0.253-0.398
1.51 (0.20)
1.21-1.89
10412 (3129) 5750-16300
199.07 (24.83) 159.12-242.23
2.69 (0.17)
2.41-3.08
53.00 (5.64)
45.29-63.42
0.330 (0.062) 0.262-0.474
0.312 (0.029) 0.248-0.352
1.62 (0.20)
1.17-1.94
12166 (3602) 4150-18550
195.07 (24.09) 155.42-237.16
2.64 (0.14)
2.37-2.84
54.08 (5.54)
41.91-61.14
0.272 (0.026) 0.242-0.320
0.370 (0.056) 0.294-0.474
1.44 (0.13)
1.24-1.67
9562 (3272)
3950-14825
93.24 (16.41) 61.30-113.41
209.54 (27.83) 173.41-251.84
2.84 (0.21)
2.55-3.30
0.44 (0.06)
0.33-0.56
53.16 (6.13)
43.80-63.81
0.87 (0.05)
0.79-0.94
0.269 (0.032) 0.210-0.340
0.377 (0.053) 0.287-0.477
1.53 (0.18)
1.24-1.79
10155 (3280) 5450-15750
95.84 (18.23) 53.22-129.38
206.77 (28.60) 158.26-252.20
2.80 (0.18)
2.50-3.14
0.47 (0.09)
0.33-0.58
54.48 (5.98)
42.92-64.20
0.83 (0.06)
0.73-0.93
152 (21)
219 (28)
110-185
155-266
147 (21)
214 (30)
106-177
150-275
200.3 (38.4)
378.1 (62.7)
510.6 (85.1)
543.0 (80.6)
149.7-296.5
283.3-510.6
437.5-740.3
436.7-741.2
217.4 (49.1)
390.8 (62.8)
520.5 (65.4)
562.4 (80.3)
175.1-341.9
294.1-541.8
425.5-657.6
457.8-795.7
86.7 (22.0)
157.6 (37.4)
208.2 (39.9)
234.7 (47.7)
50.3-141.7
97.2-237.6
148.7-287.9
180.1-341.7
92.5 (22.6)
165.9 (36.0)
217.7 (42.1)
252.1 (45.0)
52.5-135.0
101.7-229.2
140.8-297.4
174.6-316.2
Tabla 18: Estadística descriptiva de las variables de fuerza dinámica del grupo control, en la primera y la
segunda medición. SJ: salto sin contramovimiento; CMJ: salto con contramovimiento; BW: veces el peso
corporal; RM: repetición máxima.
Variable
Grupo control primera
medición (n=14)
Media (SD)
Extensores de las rodillas
Fuerza isométrica máxima / peso (BW)
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s (N/s)
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms (N)
Extensores de los tobillos
Fuerza isométrica máxima / peso (BW)
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s (N/s)
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms (N)
Rango
Grupo control segunda
medición (n=14)
Media (SD)
Rango
2.01 (0.28)
1.37-2.46
8822 (4032) 4165-17933
1141.9 (224.0) 713.9-1423.8
1.96 (0.24)
1.49-2.30
8116 (2374) 5030-11765
1155.3 (210.3) 718.0-1454.3
3.05 (0.43)
2.31-3.99
9508 (3629) 4988-16878
1426.8 (322.6) 1044.5-1984.8
3.02 (0.44)
2.43-3.99
8715 (3641) 3553-16423
1509.0 (362.5) 826.3-2303.0
Tabla 19: Estadística descriptiva de las variables de fuerza isométrica del grupo control, en la primera y la
segunda medición. BW: veces el peso corporal.
81
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
5.1.2. Grupo experimental
La estadística descriptiva del grupo experimental ha sido agrupada en pruebas de
normalidad y los valores de medias, desviaciones típicas y rangos.
5.1.2.1. Pruebas de normalidad
Para evaluar si las variables utilizadas seguían una distribución normal, se utilizó el
test W de Shapiro-Wilk y los coeficientes de curtosis y asimetría. Aquellas variables que no
seguían una distribución normal vienen reflejadas en la Tabla 20.
Variables
% grasa
Longitud de los fascículos vasto lateral / longitud del muslo
Longitud de los fascículos del gastrocnemio lateral
Fuerza máxima SJ / peso
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s en el SJ
Tiempo de batida hacia arriba en el CMJ
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s en el CMJ
Impulso de frenado CMJ
Potencia máxima en el CMJ / masa
Tabla
20:
Variables
que no presentan una
distribución normal en
el grupo experimental,
Impulso de frenado / impulso de aceleración CMJ
según el test W de
Altura de vuelo SJ / Altura de vuelo CMJ
Shapiro-Wilk,
1RM de extensores de rodillas
coeficientes de curtosis
1RM de extensores de tobillos
y asimetría. SJ: salto
Fuerza isométrica máxima de extensores de rodillas / peso
sin contramovimiento;
Pendiente de máxima fuerza isométrica de extensores de rodillas cada 0.04 s
CMJ:
Pendiente de máxima fuerza isométrica de extensores de tobillos cada 0.04 s
contramovimiento; RM:
Potencia media de extensores de rodillas con el 40% de 1RM
repetición máxima.
y
salto
los
con
5.1.2.2. Medias, desviaciones y rangos
Los resultados se han agrupado por pruebas: antropometría, arquitectura muscular y
fuerza.
-Antropometría
Las medias, desviaciones típicas y rangos de las variables de antropometría en el
grupo experimental, antes y después del entrenamiento, vienen reflejadas en la Tabla 21.
82
5. Resultados
Grupo experimental antes
del entrenamiento (n=16)
Variable
Edad (años)
Estatura (cm)
Peso (kp)
% grasa
% músculo
Peso libre de grasa (kp)
Perímetro del muslo (cm)
Perímetro de la pierna (cm)
Longitud muslo (cm)
Longitud pierna (cm)
Media (SD)
Rango
21.8 (2.3)
19-27
175.1 (8.3) 161.9-193.7
74.8 (9.2)
56.0-91.9
9.5 (2.4)
6.2-14.2
50.8 (1.8)
47.4-54.2
67.6 (7.8)
51.4-81.9
57.8 (3.8)
50.1-63.5
37.7 (1.4)
34.9-41
44.7 (2.64)
39.1-49.6
42.0 (3.0)
35.9-48.5
Grupo experimental después
del entrenamiento (n=16)
Media (SD)
22.1 (2.1)
175.0 (8.6)
74.7 (8.8)
9.6 (2.5)
50.9 (1.9)
67.5 (7.6)
58.9 (3.5)
37.1 (1.9)
44.5 (2.7)
42.1 (3.0)
Rango
19-27
161.5-193.7
58.4-92.4
6.3-15.6
46.8-53.5
53.3-82.7
51.9-65.1
33.2-40.8
38.0-50.0
36.8-49.0
Tabla 21: Estadística descriptiva de las variables de antropometría del grupo experimental, antes y
después del entrenamiento.
-Arquitectura muscular
Las medias, desviaciones típicas y rangos de las variables de arquitectura muscular
en el grupo experimental, antes y después del entrenamiento, vienen reflejadas en la Tabla
22.
Grupo experimental antes del
entrenamiento (n=16)
Variable
Grosor muscular (cm)
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Ángulo de peneación (º)
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Longitud de los fascículos (cm)
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Grupo experimental después del
entrenamiento (n=16)
Media (SD)
Rango
Media (SD)
Rango
2.30 (0.42)
1.20 (0.20)
1.85 (0.17)
1.40-2.99
0.71-1.53
1.53-2.16
2.46 (0.36)
1.24 (0.15)
1.88 (0.19)
1.74-3.10
1.04-1.56
1.53-2.20
16.2 (3.2)
16.8 (3.8)
27.9 (6.3)
11.8-24.3
9.5-23.3
19.7-44.2
15.8 (2.9)
15.2 (2.2)
26.5 (3.7)
12.3-22.0
11.3-20.0
22.0-36.2
8.38 (1.43)
4.27 (0.72)
4.08 (0.61)
5.41-10.84
3.11-5.70
3.05-4.94
9.24 (1.53)
4.77 (0.42)
4.26 (0.47)
5.85-12.90
4.16-5.67
3.34-4.80
0.19 (0.04)
0.10 (0.01)
0.10 (0.01)
0.11-0.28
0.08-0.12
0.07-0.11
0.21 (0.03)
0.11 (0.01)
0.10 (0.01)
0.14-0.28
0.09-0.15
0.09-0.12
Longitud de los fascículos /
longitud del miembro
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Tabla 22: Estadística
descriptiva
de
variables
arquitectura
las
de
muscular
del grupo experimental
antes y después del
entrenamiento.
-Fuerza
Las medias, desviaciones típicas y rangos de las variables de fuerza dinámica en el
grupo experimental, antes y después del entrenamiento, vienen reflejadas en la Tabla 23.
Las correspondientes a la fuerza isométrica se muestran en la Tabla 24.
83
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Grupo experimental antes del
entrenamiento (n=16)
Variable
Grupo experimental después del
entrenamiento (n=16)
Media (SD)
Rango
Media (SD)
Rango
0.318 (0.039)
0.292 (0.040)
1.43 (0.20)
10891 (3937)
187.23 (24.67)
2.51 (0.14)
48.74 (4.82)
0.256-0.386
0.223-0.363
1.10-1.91
6103-17693
142.65-237.09
2.24-2.80
38.90-56.49
0.289 (0.025)
0.323 (0.035)
1.63 (0.18)
13635 (3245)
193.60 (20.56)
2.60 (0.14)
53.42 (5.23)
0.238-0.336
0.253-0.374
1.40-2.14
9517-19480
158.54-236.44
2.38-2.83
43.67-64.13
0.261 (0.040)
0.337 (0.051)
1.58 (0.254)
12530 (4870)
92.73 (21.58)
198.87 (24.45)
2.66 (0.16)
0.47 (0.08)
49.48 (5.36)
0.84 (0.06)
0.220-0.368
0.237-0.444
1.12-2.04
5465-24670
62.08-149.61
149.33-248.72
2.40-2.94
0.35-0.61
39.81-62.13
0.68-0.91
0.241 (0.029)
0.377 (0.038)
1.68 (0.21)
13831 (4053)
99.98 (27.15)
205.66 (25.09)
2.75 (0.14)
0.49 (0.12)
53.03 (5.67)
0.86 (0.07)
0.196-0.298
0.326-0.444
1.32-1.98
9298-22940
63.20-182.43
159.95-272.99
2.50-2.95
0.30-0.84
43.83-64.17
0.74-0.96
158 (32)
220 (26)
117-233
150-250
171 (29)
241 (30)
124-227
168-290
198.5 (30.6)
377.2 (43.0)
503.1 (89.5)
532.4 (90.1)
137.8-256.1
314.3-447.0
316.2-665.4
351.5-682.3
242.5 (36.1)
451.5 (72.2)
610.3 (99.2)
615.6 (92.9)
156.7-286.4
277.7-522.8
370.4-790.4
416.8-746.4
74.6 (20.7)
142.1 (38.6)
191.8 (47.5)
199.0 (53.5)
44.0-115.9
81.9-230.2
115.6-274.7
108.9-302.8
97.3 (20.5)
174.9 (36.7)
230.2 (59.8)
239.8 (64.1)
60.9-132.8
110.5-234.6
117.0-302.6
132.4-327.7
SJ
Tiempo de batida (s)
Altura de vuelo en el SJ (m)
Fuerza máxima SJ / peso (BW)
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s (N/s)
Impulso aceleración SJ (N·s)
Impulso de aceleración SJ / masa (N·s/kg)
Potencia máxima SJ / masa (W/kg)
CMJ
Tiempo en batida hacia arriba (s)
Altura vuelo CMJ (m)
Fuerza máxima CMJ / peso (BW)
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s (N/s)
Impulso de frenado CMJ (N·s)
Impulso de aceleración CMJ (N·s)
Impulso de aceleración CMJ / masa (N·s/kg)
Impulso de frenado / Impulso de aceleración CMJ
Potencia máxima CMJ / masa (W/kg)
Altura vuelo SJ / Altura vuelo CMJ
RM
1RM de los extensores de las rodillas (kp)
1RM de los extensores de los tobillos (kp)
Potencia (W5)
Extensores de las rodillas
Potencia con el 20% de 1RM (W)
Potencia con el 40% de 1RM (W)
Potencia con el 60% de 1RM (W)
Potencia con el 80% de 1RM (W)
Extensores de los tobillos
Potencia con el 20% de 1RM (W)
Potencia con el 40% de 1RM (W)
Potencia con el 60% de 1RM (W)
Potencia con el 80% de 1RM (W)
Tabla 23: Estadística descriptiva de las variables de fuerza dinámica del grupo experimental, antes y después del
entrenamiento. SJ: salto sin contramovimiento; CMJ: salto con contramovimiento; BW: veces el peso corporal; RM:
repetición máxima.
Variable
Grupo experimental antes del
entrenamiento (n=16)
Media (SD)
Extensores de las rodillas
Fuerza isométrica máxima / peso (BW)
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s (N/s)
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms (N)
Extensores de los tobillos
Fuerza isométrica máxima / peso (BW)
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s (N/s)
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms (N)
Rango
Grupo experimental después del
entrenamiento (n=16)
Media (SD)
Rango
2.20 (0.57)
1.45-3.66
7608 (2638) 3758-14773
1197.5 (362.9) 757.0-1952.0
2.30 (0.47)
9416 (2711)
1337.9 (285.7)
1.65-3.39
5985-16028
822.0-2004.9
3.08 (0.37)
2.47-3.95
7850 (2280) 4208-12595
1426.4 (330.8) 917.4-1974.0
3.33 (0.49)
10011 (3291)
1661.7 (330.3)
2.49-4.24
5985-17075
831.0-2206.0
Tabla 24: Estadística descriptiva de las variables de fuerza isométrica del grupo experimental, antes y después del
entrenamiento.
84
5. Resultados
5.1.2.3. Regresiones simples y correlaciones
En este apartado se exponen los resultados de las regresiones que arrojaron los
mayores coeficientes de determinación (R2) y coeficientes de correlación de Pearson (r)
(Tablas 25 a la 34).
Variable dependiente
.
2
Variable independiente
Altura de vuelo SJ
r
R
Pre-entrenamiento
Post-entrenamiento
Pre-entrenamiento
Post-entrenamiento
0.62(***)
0.62(***)
0.79(***)
0.79(***)
0.86(***)
Potencia máxima SJ / masa
Altura de vuelo SJ
Impulso de aceleración SJ / masa
0.62(***)
0.74(***)
0.79(***)
Altura de vuelo CMJ
Potencia máxima SJ / masa
0.60(***)
0.50(**)
0.77(***)
0.71(**)
Altura de vuelo CMJ
Impulso de aceleración SJ / masa
0.44(**)
0.49(**)
0.66(**)
0.70(**)
Altura de vuelo CMJ
Impulso de aceleración CMJ /
masa
0.52(**)
0.38(*)
0.72(**)
0.62(*)
Altura de vuelo CMJ
Potencia máxima CMJ / masa
0.38(*)
0.32(*)
0.62(*)
0.57(*)
Tabla 25: Regresiones simples y coeficientes de correlación entre variables de rendimiento en saltos en el
grupo experimental, antes y después del entrenamiento. SJ: salto sin contramovimiento; CMJ: salto con
contramovimiento; RM: repetición máxima. (*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001).
Variables
r
Pre-entrenamiento
Post-entrenamiento
0.70(**)
Altura de vuelo SJ
Altura de vuelo CMJ
0.85(***)
Fuerza máxima SJ / peso
Altura de vuelo SJ
0.36(ns)
0.52(*)
Fuerza máxima SJ / peso
Tiempo de batida SJ
-0.86(***)
-0.62(*)
Fuerza máxima SJ / peso
Potencia máxima SJ / masa
0.59(*)
0.73(***)
Fuerza isométrica máxima de extensores de rodillas / peso
1RM de extensores de rodillas
0.85(***)
0.62(**)
Fuerza isométrica máxima de extensores de tobillos / peso
1RM de extensores de tobillos
0.55(*)
0.48(ns)
Fuerza isométrica en los primeros 500 ms de extensores de rodillas
1RM de extensores de tobillos
0.60(*)
0.42(ns)
Fuerza isométrica en los primeros 500 ms de extensores de rodillas
1RM de extensores de rodillas
0.84(***)
0.71(**)
Tabla 26: Coeficientes de correlación entre variables de rendimiento en saltos, fuerza dinámica e isométrica en el
grupo experimental, antes y después del entrenamiento SJ: salto sin contramovimiento; CMJ: salto con
contramovimiento; RM: repetición máxima. (*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, ns: no significativo).
Variables
r
Extensores de rodillas
Potencia con el 20% de 1RM
Potencia con el 40% de 1RM
0.93(***)
Potencia con el 20% de 1RM
Potencia con el 60% de 1RM
0.45(ns)
Potencia con el 20% de 1RM
Potencia con el 80% de 1RM
0.61(*)
Potencia con el 40% de 1RM
Potencia con el 60% de 1RM
0.53(*)
Potencia con el 40% de 1RM
Potencia con el 80% de 1RM
0.72(**)
Potencia con el 60% de 1RM
Potencia con el 80% de 1RM
0.77(***)
Potencia con el 20% de 1RM
1RM de los extensores de las rodillas
0.77(***)
Potencia con el 40% de 1RM
1RM de los extensores de las rodillas
0.70(**)
Potencia con el 20% de 1RM
Potencia con el 40% de 1RM
0.94(***)
Potencia con el 20% de 1RM
Potencia con el 60% de 1RM
0.70(**)
Potencia con el 20% de 1RM
Potencia con el 80% de 1RM
0.71(**)
Potencia con el 40% de 1RM
Potencia con el 60% de 1RM
0.76(***)
Potencia con el 40% de 1RM
Potencia con el 80% de 1RM
0.67(**)
Potencia con el 60% de 1RM
Potencia con el 80% de 1RM
0.73(***)
Tabla 27: Coeficientes de correlación
Extensores de tobillos
entre variables del test de potencia
media en el grupo experimental, antes
del
entrenamiento;
máxima.
RM:
(*P<0.05,
repetición
**P<0.01,
***P<0.001, ns: no significativo).
85
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Variables
r
Pre-entrenamiento
Post-entrenamiento
0.30(ns)
Fuerza máxima SJ / peso
1RM de extensores de rodillas
0.69(**)
Fuerza máxima SJ / peso
Fuerza isométrica máxima de extensores de rodillas / peso
0.76(***)
0.50(*)
Altura de vuelo SJ
Fuerza isométrica máxima de extensores de rodillas / peso
0.26(ns)
0.21(ns)
Altura de vuelo SJ
Pendiente de máxima fuerza de extensores de rodillas cada 0.04 s
0.19(ns)
0.06(ns)
Altura de vuelo SJ
Fuerza isométrica en los primeros 500 ms de extensores de rodillas
0.10(ns)
0.04(ns)
Altura de vuelo SJ
Fuerza isométrica máxima de extensores de tobillos / peso
-0.01(ns)
0.31(ns)
Altura de vuelo SJ
Pendiente de máxima fuerza de extensores de tobillos cada 0.04 s
-0.09(ns)
0.01(ns)
Altura de vuelo SJ
Fuerza isométrica en los primeros 500 ms de extensores de tobillos
-0.30(ns)
0.14(ns)
Altura de vuelo CMJ
Fuerza isométrica máxima de extensores de rodillas / peso
0.44(ns)
0.31(ns)
Altura de vuelo CMJ
Pendiente de máxima fuerza de extensores de rodillas cada 0.04 s
0.16(ns)
0.28(ns)
Altura de vuelo CMJ
Fuerza isométrica en los primeros 500 ms de extensores de rodillas
0.27(ns)
0.07(ns)
Altura de vuelo CMJ
Fuerza isométrica máxima de extensores de tobillos / peso
0.11(ns)
0.32(ns)
Altura de vuelo CMJ
Pendiente de máxima fuerza de extensores de tobillos cada 0.04 s
-0.13(ns)
0.50(*)
Altura de vuelo CMJ
Fuerza isométrica en los primeros 500 ms de extensores de tobillos
-0.18(ns)
0.39(ns)
Potencia máxima SJ / masa
Fuerza isométrica máxima de extensores de rodillas / peso
Potencia máxima SJ / masa
Pendiente de máxima fuerza de extensores de rodillas cada 0.04 s
0.53(*)
0.37(ns)
-0.02(ns)
-0.24(ns)
Potencia máxima SJ / masa
Potencia máxima SJ / masa
Fuerza isométrica en los primeros 500 ms de extensores de rodillas
0.22(ns)
-0.20(ns)
Fuerza isométrica máxima de extensores de tobillos / peso
0.01(ns)
0.30(ns)
Potencia máxima SJ / masa
Pendiente de máxima fuerza de extensores de tobillos cada 0.04 s
-0.47(ns)
-0.04(ns)
Potencia máxima SJ / masa
Fuerza isométrica en los primeros 500 ms de extensores de tobillos
-0.35(ns)
0.01(ns)
Potencia máxima CMJ / masa
Fuerza isométrica máxima de extensores de rodillas / peso
Potencia máxima CMJ / masa
Pendiente de máxima fuerza de extensores de rodillas cada 0.04 s
0.71(**)
0.64(**)
-0.04(ns)
-0.12(ns)
Potencia máxima CMJ / masa
Potencia máxima CMJ / masa
Fuerza isométrica en los primeros 500 ms de extensores de rodillas
0.26(ns)
0.04(ns)
Fuerza isométrica máxima de extensores de tobillos / peso
0.03(ns)
0.21(ns)
Potencia máxima CMJ / masa
Pendiente de máxima fuerza de extensores de tobillos cada 0.04 s
-0.37(ns)
0.21(ns)
Potencia máxima CMJ / masa
Fuerza isométrica en los primeros 500 ms de extensores de tobillos
-0.39(ns)
0.20(ns)
Tabla 28: Coeficientes de correlación entre variables de los tests de salto, fuerza dinámica e isométrica en el grupo
experimental antes y después del entrenamiento SJ: salto sin contramovimiento; CMJ: salto con contramovimiento;
RM: repetición máxima. (*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, ns: no significativo).
Variables
r
Pre-entrenamiento
Post-entrenamiento
Perímetro del muslo
Porcentaje de grasa
0.69(**)
0.71(**)
Perímetro del muslo
Impulso de aceleración en el SJ
0.62(*)
0.54(*)
Perímetro del muslo
Impulso de aceleración en el CMJ
Perímetro de la pierna
Impulso de aceleración en el SJ
Perímetro de la pierna
Impulso de aceleración en el CMJ
Perímetro del muslo
Perímetro de la pierna
Fuerza isométrica alcanzada en los primeros 500 ms por los
extensores de los tobillos
Fuerza isométrica alcanzada en los primeros 500 ms por los
extensores de los tobillos
0.57(*)
0.58(*)
0.74(***)
0.81(***)
0.71(**)
0.84(***)
0.86(***)
0.46(ns)
0.79(***)
0.59(*)
Perímetro del muslo
1RM de extensores de tobillos
0.77(***)
0.60(*)
Perímetro de la pierna
1RM de extensores de tobillos
0.71(***)
0.72(**)
Peso libre de grasa
Impulso de aceleración en el SJ
0.93(***)
0.92(***)
Peso libre de grasa
Impulso de aceleración en el CMJ
0.91(***)
0.92(***)
Peso
Impulso de aceleración en el SJ
0.90(***)
0.89(***)
Peso
Impulso de aceleración en el CMJ
0.89(***)
0.90(***)
Porcentaje de músculo
Altura de vuelo CMJ
0.34(ns)
0.64(**)
Peso libre de grasa
1RM de extensores de tobillos
0.69(**)
0.66(**)
Peso libre de grasa
Fuerza isométrica alcanzada en los primeros 500 ms por los
extensores de los tobillos
0.59(*)
0.51(*)
Tabla 29: Coeficientes de correlación entre variables de antropometría, fuerza dinámica e isométrica en el
grupo experimental, antes y después del entrenamiento SJ: salto sin contramovimiento; CMJ: salto con
contramovimiento; RM: repetición máxima. (*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, ns: no significativo).
86
5. Resultados
Variables
r
Pre-entrenamiento
Post-entrenamiento
0.54(*)
Grosor muscular del VL
1RM de extensores de rodillas
0.52(*)
Grosor muscular del VL
1RM de extensores de tobillos
0.63(**)
0.70(**)
Grosor muscular del VL
Fuerza isométrica máxima de extensores de
tobillos / peso
0.59(*)
0.46(ns)
Grosor muscular del VL
Fuerza máxima SJ / peso
0.57(*)
-0.05(ns)
Grosor muscular del GL
Potencia máxima CMJ / peso
0.69(**)
0.56(*)
Grosor muscular del GL
Potencia máxima SJ / peso
0.50(*)
0.66(*)
Grosor muscular del GL
Impulso de aceleración SJ / masa
0.55(*)
0.59(*)
Grosor muscular del GL
Impulso de aceleración CMJ / masa
Fuerza isométrica máxima de extensores de las
rodillas / peso
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s de los
extensores de las rodillas
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms por
los extensores de las rodillas
Ángulo de peneación del VL
Ángulo de peneación del VL
Ángulo de peneación del VL
0.70(**)
0.51(*)
0.21(ns)
0.56(*)
0.18(ns)
0.55(*)
0.39(ns)
0.80(***)
Ángulo de peneación del VL
Altura de vuelo CMJ
0.58(*)
0.13(ns)
Ángulo de peneación del GL
Altura de vuelo CMJ
0.65(**)
0.41(ns)
Longitud de fascículos del VL
Altura de vuelo CMJ
-0.50(*)
-0.30(ns)
Longitud de fascículos del VL
Altura de vuelo SJ
-0.59(*)
-0.53(*)
Longitud de fascículos del VL / longitud
del muslo
Altura de vuelo SJ
-0.58(*)
-0.60(*)
Tabla 30: Coeficientes de correlación entre variables de arquitectura muscular y fuerza dinámica en el grupo
experimental, antes y después del entrenamiento SJ: salto sin contramovimiento; CMJ: salto con
contramovimiento; RM: repetición máxima. (*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001. ns: no significativo).
Variables
r
Pre-entrenamiento
Post-entrenamiento
Grosor muscular del VL
Ángulo de peneación del VL
0.48(ns)
0.50(*)
Grosor muscular del GL
Ángulo de peneación del GL
0.67(**)
0.84(***)
Grosor muscular del GM
Ángulo de peneación del GM
0.62(*)
0.46(ns)
Grosor muscular del VL
Longitud de fascículos del VL
0.50(*)
0.38(ns)
Grosor muscular del GL
Longitud de fascículos del GL
0.01(ns)
-0.03(ns)
Grosor muscular del GM
Longitud de fascículos del GM
-0.15(ns)
0.37(ns)
Ángulo de peneación del VL
Longitud de fascículos del VL
-0.49(ns)
-0.60(*)
Ángulo de peneación del GL
Longitud de fascículos del GL
-0.71(**)
-0.57(*)
Ángulo de peneación del GM
Longitud de fascículos del GM
-0.85(***)
-0.65(**)
Tabla 31: Coeficientes de correlación entre variables de arquitectura muscular en el grupo experimental,
antes y después del entrenamiento. VL: vasto lateral; GL: gastrocnemio lateral; GM: gastrocnemio medial.
(*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, ns: no significativo).
Variables
r
Tabla 32: Coeficientes de correlación entre
Longitud de fascículos del GL
0.69(**)
variables de antropometría y arquitectura
Estatura
Longitud de fascículos del GM
0.67(**)
muscular en el grupo experimental, antes
Longitud de la pierna
Longitud de fascículos del GL
0.62(*)
del entrenamiento. VL: vasto lateral; GL:
Longitud de la pierna
Longitud de fascículos del GM
0.60(*)
gastrocnemio lateral; GM: gastrocnemio
Peso libre de grasa
Longitud de fascículos del VL
0.12(ns)
Estatura
medial.
(*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001,
ns: no significativo).
87
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Variables
r
Cambios en la altura de vuelo SJ
Cambios en 1RM de extensores de rodillas
0.57(*)
Cambios en la altura de vuelo SJ
Cambios en la fuerza isométrica máxima de
extensores de rodillas / peso
0.57(*)
1RM de extensores de rodillas
0.69(**)
Pendiente máxima de incremento de la fuerza
cada 0.04 s en el SJ
Pendiente máxima de incremento de la fuerza
cada 0.04 s en el SJ
Pendiente máxima de incremento de la fuerza
cada 0.04 s en el SJ
Fuerza isométrica máxima de extensores de rodillas /
peso
Fuerza isométrica de los alcanzada en los primeros
500 ms de los extensores de las rodillas
0.57(*)
0.55(*)
Tabla 33: Coeficientes de correlación entre variables de saltos, fuerza dinámica e isométrica en el grupo
experimental, antes del entrenamiento. SJ: salto sin contramovimiento; RM: repetición máxima (*P<0.05,
**P<0.01, ***P<0.001, ns: no significativo).
Variables
r
Pendiente de máxima fuerza de los extensores de
las rodillas cada 0.04 s
Pendiente de máxima fuerza de los extensores de
los tobillos cada 0.04 s
Pendiente de máxima fuerza de los extensores de
las rodillas cada 0.04 s
Pendiente de máxima fuerza de los extensores de
los tobillos cada 0.04 s
Pre-entrenamiento
Post-entrenamiento
Altura de vuelo SJ
0.19(ns)
0.06(ns)
Altura de vuelo SJ
-0.09(ns)
0.01(ns)
Altura de vuelo CMJ
0.16(ns)
0.28(ns)
Altura de vuelo CMJ
-0.13(ns)
0.50(*)
Tabla 34: Coeficientes de correlación entre variables de fuerza isométrica y saltos en el grupo experimental,
antes y después del entrenamiento. SJ: salto sin contramovimiento; CMJ: salto con contramovimiento.
(*P<0.05, ns: no significativo).
5.1.2.4. Regresiones múltiples
En este punto, se exponen los resultados de las regresiones múltiples. Para
estos cálculos se tomaron diferentes grupos de variables independientes, buscando
la mejor regresión. Aquellas que arrojaron los mayores R2 vienen reflejadas en las
Tablas 35 a la 51.
Variable dependiente
Variables independientes
Pre-entrenamiento
Beta
Altura de vuelo SJ
Fuerza máxima SJ / peso
Potencia máxima SJ / masa
-0.16(ns)
0.89(**)
R
2
0.63(**)
Post-entrenamiento
Beta
-0.12(ns)
0.88(**)
R
2
0.64(**)
Tabla 35: Coeficientes de determinación entre variables de rendimiento y la altura de vuelo en el salto sin
contramovimiento (SJ) en el grupo experimental, antes y después del entrenamiento. (**P<0.01, ns: no
significativo).
88
5. Resultados
Variable dependiente
Pre-entrenamiento
Variables independientes
Beta
Fuerza máxima CMJ / peso
Altura de vuelo
CMJ
Potencia máxima CMJ / masa
Post-entrenamiento
2
-0.00(ns)
R
-0.07(ns)
0.38(*)
0.62(*)
2
Beta
R
0.57(*)
0.33(ns)
Tabla 36: Coeficientes de determinación entre variables de rendimiento y la altura de vuelo en el salto con
contramovimiento (CMJ) en el grupo experimental, antes y después del entrenamiento. (*P<0.05, ns: no
significativo).
Variable dependiente
Pre-entrenamiento
Variables independientes
Beta
Altura de vuelo SJ
Fuerza máxima SJ / peso
0.17(ns)
Impulso de aceleración SJ /
masa
0.74(***)
R
2
Post-entrenamiento
Beta
0.65(**)
0.07(ns)
0.82(***)
2
R
0.74(***)
Tabla 37: Coeficientes de determinación entre variables de rendimiento y la altura de vuelo en el salto sin
contramovimiento (SJ) en el grupo experimental, antes y después del entrenamiento. (**P<0.01; ***P<0.001,
ns: no significativo).
Variable dependiente
Variables independientes
Pre-entrenamiento
Beta
Altura de vuelo
CMJ
Fuerza máxima SJ / peso
0.05(ns)
Impulso de aceleración CMJ /
masa
0.70(**)
2
R
0.50(*)
Post-entrenamiento
Beta
0.00(ns)
0.62(*)
R
2
0.38(*)
Tabla 38: Coeficientes de determinación entre variables de rendimiento y la altura de vuelo en el salto con
contramovimiento (CMJ) en el grupo experimental, antes y después del entrenamiento. (*P<0.05; **P<0.01,
ns: no significativo).
Variable dependiente
Variables independientes
Pre-entrenamiento
Beta
Peso libre de
grasa
1RM de extensores de rodillas
1.01(*)
1RM de extensores de tobillos
0.43(ns)
Fuerza isométrica máxima de extensores de
rodillas / peso
Fuerza isométrica máxima de extensores de
tobillos / peso
-1.17(*)
-0.22(ns)
R
2
Post-entrenamiento
Beta
2
R
0.74(*)
0.23(ns)
0.88(***)
-0.90(**)
0.78(**)
-0.10(ns)
Tabla 39: Coeficientes de determinación entre variables de fuerza dinámica e isométrica y el peso libre de
grasa en el grupo experimental, antes y después del entrenamiento. RM: repetición máxima. (*P<0.05;
**P<0.01, ns: no significativo).
89
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Variable dependiente
Variables independientes
Beta
Grosor muscular VL
0.57(*)
Grosor muscular GL
-0.08(ns)
Grosor muscular GM
0.40(ns)
1RM de extensores de
tobillos
2
R
0.58(*)
Tabla 40: Coeficientes de determinación entre los tres grosores musculares y 1RM de extensores de
rodillas en el grupo experimental, antes del entrenamiento. RM: repetición máxima; VL: vasto lateral; GL:
gastrocnemio lateral; GM: gastrocnemio medial. (*P<0.05, ns: no significativo).
Variable dependiente
Variables independientes
Beta
Grosor muscular VL
0.61(**)
Grosor muscular GL
0.42(ns)
Grosor muscular GM
0.29(ns)
Fuerza isométrica
máxima de extensores de
tobillos / peso
R
2
0.55(*)
Tabla 41: Coeficientes de determinación entre los tres grosores musculares y la fuerza isométrica máxima
de extensores de rodillas en el grupo experimental, antes del entrenamiento. VL: vasto lateral; GL:
gastrocnemio lateral; GM: gastrocnemio medial. (*P<0.05; **P<0.01, ns: no significativo).
Variable dependiente
Variables independientes
Peso libre de grasa
Beta
Ángulo de peneación VL
0.43(*)
Ángulo de peneación GL
-0.76(***)
Ángulo de peneación GM
-0.17(ns)
R
2
0.66(**)
Tabla 42: Coeficientes de determinación entre los tres ángulos de peneación y el peso libre de grasa en el
grupo experimental, antes del entrenamiento. VL: vasto lateral; GL: gastrocnemio lateral; GM: gastrocnemio
medial. (*P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001, ns: no significativo).
Variable dependiente
Variables independientes
Pre-entrenamiento
Beta
Potencia máxima
SJ / masa
Grosor muscular VL
R
2
0.23(ns)
Grosor muscular GL
0.52(ns)
Grosor muscular GM
-0.10(ns)
Post-entrenamiento
Beta
R
2
-0.33(ns)
0.31(ns)
0.52(*)
0.58(*)
0.30(ns)
Tabla 43: Coeficientes de determinación entre los tres grosores musculares y la potencia máxima por kg de
masa en el salto sin contramovimiento (SJ) en el grupo experimental, antes y después del entrenamiento. VL:
vasto lateral; GL: gastrocnemio lateral; GM: gastrocnemio medial. (*P<0.05, ns: no significativo).
90
5. Resultados
Variable dependiente
Pre-entrenamiento
Variables independientes
Beta
Potencia máxima
CMJ / masa
Grosor muscular VL
0.04(ns)
Grosor muscular GL
0.71(**)
Grosor muscular GM
0.05(ns)
R
Post-entrenamiento
2
Beta
R
2
-0.09(ns)
0.48(*)
0.54(ns)
0.32(ns)
-0.03(ns)
Tabla 44: Coeficientes de determinación entre los 3 grosores musculares y la potencia máxima por kg de
masa en el salto con contramovimiento (CMJ) en el grupo experimental, antes y después del entrenamiento.
VL: vasto lateral; GL: gastrocnemio lateral; GM: gastrocnemio medial. (*P<0.05; **P<0.01, ns: no significativo).
Variable dependiente
Variables independientes
Pre-entrenamiento
Beta
Impulso de aceleración
CMJ / masa
Grosor muscular VL
-0.11(ns)
Grosor muscular GL
0.72(**)
Grosor muscular GM
0.19(ns)
R
2
Post-entrenamiento
2
Beta
R
-0.15(ns)
0.53(*)
0.29(ns)
0.48(ns)
-0.07(ns)
Tabla 45: Coeficientes de determinación entre los tres grosores musculares y el impulso de aceleración por
kg de peso en el salto con contramovimiento (CMJ) en el grupo experimental, antes y después del
entrenamiento. VL: vasto lateral; GL: gastrocnemio lateral; GM: gastrocnemio medial. (*P<0.05; **P<0.01,
ns: no significativo).
Variable dependiente
Longitud de fascículos del GL
2
Variables independientes
Beta
Altura de vuelo CMJ
-0.77(**)
Fuerza máxima CMJ / peso
Pendiente máxima de incremento de la
fuerza en el CMJ cada 0.04 s
0.30(ns)
Impulso de aceleración CMJ
R
-0.45(ns)
0.65(*)
0.77(**)
Tabla 46: Coeficientes de determinación entre variables del salto con contramovimiento (CMJ) y la longitud de
fascículos del gastrocnemio lateral (GL) en el grupo experimental, antes del entrenamiento. (*P<0.05;
**P<0.01. ns: no significativo).
Variable dependiente
Longitud de fascículos GL /
longitud de la pierna
Variables independientes
Beta
Altura de vuelo CMJ
-0.99(***)
Fuerza máxima CMJ / peso
0.68(ns)
Pendiente máxima de incremento de la
fuerza en el CMJ cada 0.04 s
-0.65(ns)
Impulso de aceleración CMJ
2
R
0.70(**)
0.60(*)
Tabla 47: Coeficientes de determinación entre variables del salto con contramovimiento (CMJ) y la longitud de
fascículos del gastrocnemio lateral (GL) relativa a la longitud de la pierna en el grupo experimental, antes del
entrenamiento. (*P<0.05; ***P<0.001, ns: no significativo).
91
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Variable dependiente
Variables independientes
Altura de vuelo SJ
Ángulo de peneación del GL
2
Beta
R
0.61(*)
Fuerza máxima SJ / peso
-0.02(ns)
Pendiente máxima de incremento de la
fuerza en el SJ cada 0.04 s
0.30(ns)
Impulso de aceleración SJ
-0.63(**)
0.67(*)
Tabla 48: Coeficientes de determinación entre variables del salto sin contramovimiento (SJ) y el ángulo de
peneación del gastrocnemio lateral (GL) en el grupo experimental, antes del entrenamiento. (*P<0.05;
***P<0.001, ns: no significativo).
Variable dependiente
Pre-entrenamiento
Variables independientes
Beta
Grosor muscular del
VL
Longitud de fascículos del VL
0.96(***)
Ángulo de peneación del VL
0.98(***)
2
R
0.95(***)
Post-entrenamiento
Beta
1.14(***)
1.06(***)
2
R
0.97(***)
Tabla 49: Coeficientes de determinación entre las variables de arquitectura del vasto lateral (VL) en el grupo
experimental, antes y después del entrenamiento. (***P<0.001).
Variable dependiente
Variables independientes
Pre-entrenamiento
Beta
Grosor muscular del
GL
Longitud de fascículos del GL
1.37(***)
Ángulo de peneación del GL
0.98(***)
2
R
0.93(***)
Post-entrenamiento
Beta
1.21(***)
0.66(***)
2
R
0.99(***)
Tabla 50: Coeficientes de determinación entre las variables de arquitectura del gastrocnemio lateral (GL) en el
grupo experimental, antes y después del entrenamiento. (***P<0.001).
Variable dependiente
Variables independientes
Pre-entrenamiento
Beta
Grosor muscular del
GM
Longitud de fascículos del GM
1.74(***)
Ángulo de peneación del GM
1.33(***)
2
R
0.88(***)
Post-entrenamiento
Beta
1.20(***)
1.14(***)
2
R
0.97(***)
Tabla 51: Coeficientes de determinación entre las variables de arquitectura del gastrocnemio medial (GM) en
el grupo experimental, antes y después del entrenamiento. (***P<0.001).
92
5. Resultados
5.2. ESTADÍSTICA INFERENCIAL
En este apartado se ha realizado una comparación entre los grupos control y
experimental, se ha calculado la permanencia de los valores de las mediciones en el grupo
control y los cambios sufridos por el grupo experimental.
5.2.1. Comparación entre grupos
Las comparaciones entre los grupos control y experimental en la primera y en la
segunda medición, se han calculado mediante el test de la U de Mann-Witney para muestras
independientes.
5.2.1.1. Primera medición
En la Tabla 52 se muestra la comparación entre las variables de antropometría de los
grupos experimental y control en la primera medición.
Diferencia grupo
experimental vs. grupo
control (%)
Grado de significación
estadística
Edad
-8.7
(*)
Estatura
0.6
ns
Peso
-1.1
ns
% grasa
2.1
ns
% músculo
-1.0
ns
Peso libre de grasa
-1.5
ns
Perímetro del muslo
1.0
ns
Perímetro de la pierna
-1.3
ns
Longitud muslo
-0.2
ns
Longitud pierna
0.7
ns
Variable
Tabla 52: Comparación de las variables de antropometría entre los grupos experimental y
control en la primera medición mediante el test de la U de Mann-Witney para muestras
independientes (*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, ns: no significativa).
93
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
En la Tabla 53 se muestra la comparación entre las variables de arquitectura
muscular de los grupos experimental y control en la primera medición.
Diferencia grupo experimental
vs. grupo control (%)
Grado de significación
estadística
Vasto lateral
-3.0
ns
Gastrocnemio lateral
-5.0
ns
Gastrocnemio medial
-2.2
ns
Vasto lateral
-1.9
ns
Gastrocnemio lateral
-31.0
(***)
Gastrocnemio medial
-10.8
ns
Vasto lateral
-1.9
ns
Gastrocnemio lateral
34.9
(***)
Gastrocnemio medial
6.4
ns
Vasto lateral
-5.3
ns
Gastrocnemio lateral
40.0
(***)
Gastrocnemio medial
0.0
ns
Variable
Grosor muscular
Ángulo de peneación
Longitud de los fascículos
Longitud de los fascículos /
longitud del miembro
Tabla 53: Comparación de los valores de arquitectura muscular entre los grupos experimental y
control en la primera medición, mediante el test de la U de Mann-Witney para muestras
independientes (*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, ns: no significativa).
94
5. Resultados
En la Tabla 54 aparece la comparación entre las variables de fuerza dinámica de los
grupos experimental y control en la primera medición.
Diferencia grupo experimental
vs. grupo control (%)
Grado de significación
estadística
Tiempo de batida
6.0
ns
Altura de vuelo en el SJ
10.3
ns
Fuerza máxima SJ / peso
5.6
ns
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s
-4.4
ns
Impulso aceleración SJ
6.3
ns
Impulso de aceleración SJ / masa
7.2
(**)
Potencia máxima SJ / masa
8.7
(*)
Tiempo en batida hacia arriba
4.2
ns
Altura vuelo CMJ
9.8
ns
Fuerza máxima CMJ / peso
-8.9
ns
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s
-23.7
ns
Impulso de frenado CMJ
0.5
ns
Impulso de aceleración CMJ
5.4
ns
Impulso de aceleración CMJ / masa
6.8
(*)
Impulso de frenado / Impulso de aceleración CMJ
-6.4
ns
Potencia máxima CMJ / masa
7.4
ns
Altura vuelo SJ / Altura vuelo CMJ
3.6
ns
1RM de los extensores de las rodillas
-3.8
ns
1RM de los extensores de los tobillos
-0.5
ns
Potencia con el 20% de 1RM
0.9
ns
Potencia con el 40% de 1RM
0.2
ns
Potencia con el 60% de 1RM
1.5
ns
Potencia con el 80% de 1RM
2.0
ns
Potencia con el 20% de 1RM
16.2
ns
Potencia con el 40% de 1RM
10.9
ns
Potencia con el 60% de 1RM
8.6
ns
Potencia con el 80% de 1RM
17.9
ns
Variable
SJ
CMJ
RM
Potencia (W5´´)
Extensores de las rodillas
Extensores de los tobillos
Tabla 54: Comparación de los valores de fuerza dinámica entre los grupos experimental y control en la primera
medición, mediante el test de la U de Mann-Witney para muestras independientes (*P<0.05, **P<0.01,
***P<0.001, ns: no significativa).
95
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
En la Tabla 55 se muestra la comparación entre las variables de fuerza isométrica de
los grupos experimental y control en la primera medición.
Diferencia grupo experimental
vs. grupo control (%)
Grado de significación
estadística
Fuerza isométrica máxima / peso
-8.6
ns
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s
16.0
ns
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms
-4.6
ns
Fuerza isométrica máxima / peso
-1.0
ns
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s
21.1
ns
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms
0.0
ns
Variable
Extensores de las rodillas
Extensores de los tobillos
Tabla 55: Comparación de los valores de fuerza isométrica entre los grupos experimental y control en la
primera medición, mediante el test de la U de Mann-Witney para muestras independientes. (ns: no
significativa).
5.2.1.2. Segunda medición
En la Tabla 56 se muestra la comparación entre las variables de antropometría de los
grupos experimental y control en la segunda medición.
Diferencia grupo experimental
vs. grupo control (%)
Grado de significación
estadística
Edad
-9.5
(**)
Estatura
0.7
ns
Peso
-1.3
ns
% grasa
-1.0
ns
% músculo
-0.6
ns
Peso libre de grasa
-1.2
ns
Perímetro del muslo
-3.2
ns
Perímetro de la pierna
0.3
ns
Longitud muslo
0.2
ns
Longitud pierna
0.5
ns
Variable
Tabla 56: Comparación de los valores de antropometría entre los grupos experimental y
control en la segunda medición, mediante el test de la U de Mann-Witney para muestras
independientes. (**P<0.01, ns: no significativa).
96
5. Resultados
En la Tabla 57 se muestra la comparación entre las variables de arquitectura
muscular de los grupos experimental y control en la segunda medición.
Diferencia grupo experimental vs.
grupo control (%)
Grado de significación
estadística
Vasto lateral
-10.2
ns
Gastrocnemio lateral
-0.8
ns
Gastrocnemio medial
-4.8
ns
Vasto lateral
-3.2
ns
Gastrocnemio lateral
-17.1
(**)
Gastrocnemio medial
-7.2
ns
Vasto lateral
-8.3
ns
Gastrocnemio lateral
21.4
(**)
Gastrocnemio medial
1.4
ns
Vasto lateral
-9.5
ns
Gastrocnemio lateral
27.3
(*)
Gastrocnemio medial
0.0
ns
Variable
Grosor muscular
Ángulo de peneación
Longitud de los fascículos
Longitud de los fascículos
/ longitud del miembro
Tabla 57: Comparación de los valores de arquitectura muscular entre los grupos
experimental y control en la segunda medición mediante el test de la U de Mann-Witney para
muestras independientes. (*P<0.05, **P<0.01, ns: no significativa).
97
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
En la Tabla 58 aparece la comparación entre las variables de fuerza dinámica de los
grupos experimental y control en la segunda medición.
Diferencia grupo experimental
vs. grupo control (%)
Grado de significación
estadística
Tiempo de batida
14.2
(*)
Altura de vuelo en el SJ
-3.4
ns
Variable
SJ
Fuerza máxima SJ / peso
-0.6
ns
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s
-10.8
ns
Impulso aceleración SJ
0.8
ns
Impulso de aceleración SJ / masa
1.5
ns
Potencia máxima SJ / masa
1.2
ns
11.6
(*)
Altura vuelo CMJ
0.0
ns
Fuerza máxima CMJ / peso
-8.9
ns
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s
-26.6
(**)
Impulso de frenado CMJ
-4.1
ns
Impulso de aceleración CMJ
0.5
ns
Impulso de aceleración CMJ / masa
1.8
ns
Impulso de frenado / Impulso de aceleración CMJ
-4.1
ns
Potencia máxima CMJ / masa
2.7
ns
Altura vuelo SJ / Altura vuelo CMJ
-3.5
ns
1RM de los extensores de las rodillas
-14.0
(*)
1RM de los extensores de los tobillos
-11.2
(*)
Potencia con el 20% de 1RM
-10.4
ns
Potencia con el 40% de 1RM
-13.4
(*)
Potencia con el 60% de 1RM
-14.7
(**)
Potencia con el 80% de 1RM
-8.6
(*)
Potencia con el 20% de 1RM
-4.9
ns
Potencia con el 40% de 1RM
-5.1
ns
Potencia con el 60% de 1RM
-5.4
ns
Potencia con el 80% de 1RM
5.1
ns
CMJ
Tiempo en batida hacia arriba
RM
Potencia (W5´´)
Extensores de las rodillas
Extensores de los tobillos
Tabla 58: Comparación de los valores de fuerza dinámica entre los grupos experimental y control en la
segunda medición, mediante el test de la U de Mann-Witney para muestras independientes. (*P<0.05,
**P<0.01, ns: no significativa).
98
5. Resultados
En la Tabla 59 aparece la comparación entre las variables de fuerza isométrica de
los grupos experimental y control en la segunda medición.
Variable
Diferencia grupo experimental
vs. grupo control (%)
Grado de significación
estadística
-14.8
(*)
Extensores de las rodillas
Fuerza isométrica máxima / peso
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s
-13.8
ns
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms
-13.6
ns
Fuerza isométrica máxima / peso
-9.3
ns
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s
-13.0
ns
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms
-9.2
ns
Extensores de los tobillos
Tabla 59: Comparación de los valores de las variables de fuerza isométrica entre los grupos experimental y
control en la segunda medición, mediante el test de la U de Mann-Witney para muestras independientes.
(*P<0.05, ns: no significativa).
5.2.2. Permanencia del grupo control
Las comparaciones en el grupo control entre la primera y la segunda medición fueron
calculadas mediante el test de Wilcoxon para muestras apareadas.
-Antropometría
Las modificaciones en las variables de antropometría en la segunda medición vienen
expresadas en las Tablas 60 y 61.
Variable
Edad
Estatura
Peso
% grasa
% músculo
Peso libre de grasa
Perímetro de la pierna
Longitud muslo
Longitud pierna
Variable
Perímetro del muslo
Modificación (%)
0.5
0.1
-0.3
-2.1
0.6
0.2
0.0
0.0
0.0
Modificación (%)
-2.4(*)
Tabla 60: Variables de antropometría que no han
experimentado cambios significativos en la segunda
medición, según el test de Wilcoxon para muestras
apareadas.
Tabla 61: Variables de antropometría que han
experimentado cambios significativos en la segunda
medición, según el test de Wilcoxon para muestras
apareadas (*P<0.05).
99
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
-Arquitectura muscular
Las modificaciones en las variables de arquitectura muscular en la segunda medición
vienen expresadas en las Tablas 62 y 63.
Variable
Grosor muscular
Modificación (%)
Vasto lateral
-0.9
Gastrocnemio medial
-1.1
Ángulo de peneación (º)
Vasto lateral
-3.8
Gastrocnemio medial
-1.2
Longitud de los fascículos
Vasto lateral
3.0
Gastrocnemio lateral
0.5
Gastrocnemio medial
Longitud de los fascículos /
longitud del miembro
Vasto lateral
-0.1
-0.5
Gastrocnemio lateral
0.0
Gastrocnemio medial
0.0
5.6
Tabla 62: Variables de arquitectura muscular que no
han experimentado cambios significativos en la
segunda medición, según el test de Wilcoxon para
muestras apareadas.
Variable
Modificación (%)
Tabla 63: Variables de arquitectura muscular
Grosor muscular
Gastrocnemio lateral
7.9(*)
Ángulo de peneación
Gastrocnemio lateral
que han experimentado cambios significativos
en la segunda medición, según el test de
8.6(*)
Wilcoxon para muestras apareadas (*P<0.05).
-Fuerza
Las modificaciones en las variables de fuerza dinámica e isométrica en la segunda
medición del grupo control vienen expresadas en las Tablas 64, 65 y 66.
100
5. Resultados
Variable
Modificación (%)
SJ
Tiempo de batida
-2.1
Altura de vuelo en el SJ
-3.1
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s
16.8
Impulso aceleración SJ
-2.0
Impulso de aceleración SJ / masa
-1.9
Potencia máxima SJ / masa
2.0
CMJ
Tiempo en batida hacia arriba
-1.1
Altura vuelo CMJ
1.9
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s
6.2
Impulso de frenado CMJ
2.8
Impulso de aceleración CMJ
-1.3
Impulso de aceleración CMJ / masa
-1.4
Impulso de frenado / Impulso de aceleración CMJ
6.8
Potencia máxima CMJ / masa
2.5
Altura de vuelo SJ / Altura de vuelo CMJ
-4.6
RM
1RM de los extensores de las rodillas
-3.3
1RM de los extensores de los tobillos
-2.3
Potencia (W5´´)
Extensores de las rodillas
Potencia con el 60% de 1RM
1.9
Potencia con el 80% de 1RM
3.6
Extensores de los tobillos
Potencia con el 20% de 1RM
6.7
Potencia con el 40% de 1RM
5.3
Potencia con el 60% de 1RM
4.6
Potencia con el 80% de 1RM
7.4
Tabla 64: Variables de fuerza dinámica que no han experimentado cambios
significativos en la segunda medición, según el test de Wilcoxon para muestras
apareadas.
Variable
Modificación (%)
SJ
Fuerza máxima SJ / peso
7.3 (*)
CMJ
Fuerza máxima CMJ / peso
Altura vuelo SJ / Altura vuelo CMJ
6.3 (*)
-4.6 (**)
Tabla 65: Variables de fuerza dinámica que
han experimentado cambios significativos en la
Potencia (W5'')
Potencia con el 20% de 1RM
8.5 (**)
segunda medición, según el test de Wilcoxon
Potencia con el 40% de 1RM
3.4 (*)
para muestras apareadas (*P<0.05, **P<0.01).
101
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Variable
Modificación (%)
Extensores de las rodillas
Fuerza isométrica máxima / peso
-2.5
Tabla 66: Variables de fuerza
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s
-8.0
isométrica
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms
1.2
experimentado
Extensores de los tobillos
significativos
que
no
han
cambios
en la segunda
Fuerza isométrica máxima / peso
-1.0
medición, según el test de
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s
-8.3
Wilcoxon
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms
5.8
apareadas.
para
muestras
5.2.3. Cambios en el grupo experimental
Los cambios en el grupo experimental entre antes y después del entrenamiento,
fueron evaluados mediante el test de Wilcoxon para muestras apareadas.
-Antropometría
Las modificaciones en las variables de antropometría tras el periodo de
entrenamiento vienen expresadas en las Tablas 67 y 68.
Variable
Edad
Estatura
Peso
% grasa
% músculo
Peso libre de grasa
Longitud muslo
Longitud pierna
Variable
Modificación (%)
0.9
-0.1
0.3
2.8
-0.2
Tabla 67: Variables de antropometría que no han
0
experimentado cambios significativos tras el
-0.5
entrenamiento, según el test de Wilcoxon para
0.2
muestras apareadas.
Modificación (%)
Perímetro del muslo
2.1(**)
Perímetro de la pierna
-1.3(*)
102
Tabla 68: Variables de antropometría que han
experimentado cambios significativos tras el
entrenamiento, según el test de Wilcoxon para
muestras apareadas (*P<0.05, **P<0.01).
5. Resultados
-Arquitectura muscular
Las modificaciones en las variables de arquitectura muscular tras el periodo de
entrenamiento vienen expresadas en las Tablas 69 y 70.
Variable
Modificación (%)
Grosor muscular
Gastrocnemio lateral
2.5
Gastrocnemio medial
0.5
Ángulo de peneación (º)
Vasto lateral
-2.4
Gastrocnemio lateral
-8.9
Gastrocnemio medial
-8.1
Longitud de los fascículos
Gastrocnemio lateral
9.8
Gastrocnemio medial
Longitud de los fascículos /
longitud del miembro
Gastrocnemio lateral
7.3
Tabla 69: Variables de arquitectura muscular que
no han experimentado cambios significativos tras el
10
Gastrocnemio medial
Variable
0
entrenamiento, según el test de Wilcoxon para
muestras apareadas.
Modificación (%)
Grosor muscular
Vasto lateral
6.6(***)
Longitud de los fascículos
Vasto lateral
9.7(*)
Tabla 70: Variables de arquitectura muscular que han
Longitud de los fascículos /
longitud del miembro
Vasto lateral
experimentado
11.1(*)
cambios
significativos
tras
el
entrenamiento, según el test de Wilcoxon para
muestras apareadas (*P<0.05, ***P<0.001).
-Fuerza
Las modificaciones en las variables de fuerza dinámica e isométrica tras el periodo
de entrenamiento, vienen expresadas en las Tablas 71, 72 y 73.
Variable
Modificación (%)
CMJ
Fuerza máxima CMJ / peso
6.4
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s
10.0
Impulso de frenado CMJ
8.3
Impulso de frenado / Impulso de aceleración CMJ
6.4
Altura vuelo SJ / Altura vuelo CMJ
1.2
Tabla 71: Variables de fuerza dinámica que no han experimentado cambios
significativos tras el entrenamiento, según el test de Wilcoxon para muestras
apareadas.
103
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Variable
Modificación (%)
SJ
Tiempo de batida
-9.1(**)
Altura de vuelo en el SJ
10.6 (***)
Fuerza máxima SJ / peso
14.0 (***)
Pendiente máxima de incremento de la fuerza cada 0.04 s
25.2 (*)
Impulso aceleración SJ
3.4 (*)
Impulso de aceleración SJ / masa
3.6 (**)
Potencia máxima SJ / masa
9.6 (**)
CMJ
Tiempo en batida hacia arriba
-7.7 (*)
Altura vuelo CMJ
11.9 (**)
Impulso de aceleración CMJ
3.4 (*)
Impulso de aceleración CMJ / masa
3.4 (*)
Potencia máxima CMJ / masa
7.2 (**)
1RM de los extensores de las rodillas
8.2 (*)
1RM de los extensores de los tobillos
9.5 (***)
RM
Potencia (W5´´)
Extensores de las rodillas
Potencia con el 20% de 1RM
22.2 (**)
Potencia con el 40% de 1RM
19.7 (**)
Potencia con el 60% de 1RM
21.3 (***)
Potencia con el 80% de 1RM
15.6 (**)
Extensores de los tobillos
Potencia con el 20% de 1RM
30.4 (***)
Potencia con el 40% de 1RM
23.1 (***)
Potencia con el 60% de 1RM
20.0 (**)
Potencia con el 80% de 1RM
20.5 (**)
Tabla 72: Variables de fuerza dinámica que han experimentado cambios significativos tras el
entrenamiento, según el test de Wilcoxon para muestras apareadas (*P<0.05, **P<0.01,
***P<0.001).
Variable
Modificación (%)
Extensores de las rodillas
Fuerza isométrica máxima / peso
5.1(*)
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s
18.6(*)
Tabla
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms
11.3(*)
isométrica que han experimentado
73:
cambios
Extensores de los tobillos
Variables
significativos
de
fuerza
tras
el
Fuerza isométrica máxima en el eje vertical / peso
8.5(**)
entrenamiento, según el test de
Pendiente de máxima fuerza cada 0.04 s
29.3(**)
Wilcoxon para muestras apareadas
Fuerza alcanzada en los primeros 500 ms
19.0(**)
(*P<0.05, **P<0.01).
104
6.-DISCUSIÓN
La discusión ha sido dividida en reproducibilidad de la metodología, descripción de los
perfiles de fuerza y arquitectura, y explicación de los cambios producidos por el
entrenamiento.
6. Discusión
6.1. REPRODUCIBILIDAD DE LA METODOLOGÍA
La Tabla 74 muestra los resultados de los test-retest. Los valores obtenidos se
encuentran dentro de los rangos indicados en la bibliografía, donde aparecen CV en el
ángulo de peneación entre el 8 y el 9.8% (Narici y cols., 1996b; Maganaris y Baltzopoulos,
1999). En nuestro estudio las medias iban del 5.4 al 8.2%.
En un estudio de la fiabilidad día a día (tomando imágenes nuevas cada día) de
Rutherford y Jones (1992), llegaron a obtener en el ángulo de peneación un CV del 13.5%.
Si bien, en nuestro trabajo no se ha realizado esta medida de fiabilidad, creemos que
valores por encima del 10% no son suficientemente consistentes y, por ello, no permitirán
obtener con esta metodología conclusiones correctas ni comparables con otros trabajos.
El grosor muscular es la variable que mayor estabilidad presentaba en el testretest. En nuestro estudio los CV varían entre el 2.6 y el 4.6%, mientras que en la
bibliografía lo hacen entre el 4.8 y el 8% (Tabla 74). Para medirlo correctamente era
determinante ejercer poca presión con el cabezal sobre la piel del sujeto, con el fin de evitar
que se hundiera demasiado y desvirtuase las medidas.
El ángulo de peneación era la variable que mayores CV presentaba, debido,
principalmente, a las variaciones interindividuales, llegando al caso de que algunos sujetos
presentaban imágenes difíciles de interpretar. También influía en este resultado el que en
los músculos con ángulos pequeños (entre 10º y 28º), como el vasto lateral, pequeñas
variaciones en la medida (entre 1 y 2º) significan una variación porcentual alta.
En la longitud de los fascículos obtuvimos CV entre el 4.7 y el 7.3%, mientras que
en la bibliografía se presentan valores entre el 5.9 y el 8% (Tabla 74). Debemos tener en
cuenta que la longitud de fascículos es un valor calculado a partir de conocer el grosor
107
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
muscular y el ángulo de peneación. Variaciones en alguno de estos valores repercutirán en
la medida de la longitud de fascículos.
En las medidas de fiabilidad día a día, digitalizando durante 5 días sucesivos las
mismas imágenes, obtuvimos buenos resultados, con CV siempre por debajo del 1% (Tabla
74). En este caso, el ángulo de peneación presentaba el más bajo CV (por debajo del 0.1%)
y la longitud de los fascículos el mayor (0.6%); en ambos casos por debajo de los trabajos
de la bibliografía (Narici y cols, 1996b). Esto requiere, como se ha hecho en este trabajo,
una formación específica de la persona que realiza la ecografía y la digitalización. En este
caso, la persona que ha digitalizado ha estado durante un año dedicada a perfeccionar esta
técnica para el análisis de la arquitectura muscular.
Autor
Músculo (s) estudiados
Maganaris y Baltzopoulos,
1999
Tibial anterior
Narici y cols, 1996
Gastrocnemio medial
Presente estudio
Vasto lateral
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Fiabilidad en diferentes
imágenes (%)
Fiabilidad en la digitalización de
una misma imagen (%)
Test-retest
Día a día
GMUSC: 8
LFASC: 8
ANGPN : 8
GMUSC: 3
LFASC: 3
ANGPN: 3
GMUSC: 4.8
LFASC: 5.9
ANGPN : 9.8
GMUSC: 2.6-4.6
LFASC: 4.7-7.3
ANGPN: 5.4-8.2
GMUSC: 0.3
LFASC: 0.6
ANGPN: 0
Tabla 74: Comparación de las medidas obtenidas en este estudio con los coeficientes de variación que aparecen
en la bibliografía. GMUSC: Grosor muscular; ANGPN : ángulo de peneación; LFASC: longitud de los fascículos.
El músculo que presentaba mayor CV en el grosor muscular era el GL (4.6±3.3%),
mientras que, en el ángulo de peneación y en la longitud de fascículos, la mayor dispersión
aparecía en el VL (8.2±5.2% y 7.3±5.1%, respectivamente).
Los CV de las medidas entre diferentes músculos no pueden ser comparados con
otros trabajos, puesto que no hemos encontrado ninguno en el que se hayan analizado. Por
otro lado, hemos obtenido mejores imágenes y, consecuentemente, medidas de la
arquitectura muscular más consistentes, según el músculo analizado. En el GL, en el que se
108
6. Discusión
obtenían imágenes de alta calidad, la variabilidad en los ángulos de peneación y la longitud
de las fibras era muy baja. El que en este músculo la variabilidad sea relativamente alta en
el grosor muscular se explicaría por la pequeña dimensión de esta distancia. No obstante en
el VL, del que se obtenían imágenes de peor calidad, paralelamente teníamos alta
variabilidad en las medidas del ángulo de peneación y la longitud de los fascículos (Tabla
74).
Al realizar las mediciones para nuestro estudio hubo que variar ligeramente la
metodología, debido a las condiciones de nuestro lugar de trabajo. Los sujetos estaban
tumbados cuando se realizaban las ecografías de sus gastrocnemios, lo que implicó que el
punto donde se tomaron las imágenes del GL fuera más lateral que el lugar anatómico
utilizado en el estudio de reproducibilidad. Esto habría llevado a subestimar el grosor
muscular del GL y a aumentar el error relativo de medición, lo que, posiblemente, fuera
el origen de las diferencias en la arquitectura del GL en los grupos experimental y control,
diferencias que no aparecen en los otros dos músculos. Por ello los cambios de tamaño en
el GL deben ser tomados con precaución. Sin embargo, en el VL y el GM esto no ocurrió,
y por lo tanto los resultados del estudio de reproducibilidad pueden ser aplicados al análisis
de estos dos músculos.
109
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
6.2. PERFIL DE FUERZA
En este punto se realizan comparaciones de los valores de fuerza obtenidos en el
grupo experimental, antes del entrenamiento, con poblaciones de estudios similares.
6.2.1. Introducción
Sólo hemos encontrado un trabajo en el que se realizaron mediciones de saltos, FIM
y 1RM (Young y Bilby, 1993). Así, los datos con los que realizamos las comparaciones
provienen también de otros estudios, en los que sólo se llevaron a cabo algunos de estos
tests. Comenzamos analizando las variables de los tests de salto, continuando con las
pruebas de RM y FIM, para terminar con los resultados del test W5’’.
6.2.2. Interrelación de las variables
La correlación entre las alturas de vuelo del SJ y del CMJ en el grupo experimental
antes del entrenamiento era de r=0.85 (p<0.001) (Figura 22), menor que en el trabajo de
Izquierdo y cols. (1998), donde la correlación era de r=0.96 (p<0.05). Esta diferencia podría
ser explicada por una mayor homogeneidad de nuestro grupo frente al grupo del estudio
Altura de vuelo CMJ (m)
de Izquierdo y cols., lo que provocaría que las correlaciones entre los tests bajasen.
0.46
r=0.85, p<0.001
0.42
0.38
Figura 22: Relación
0.34
entre la altura de
vuelo en el salto con
contramovimiento
0.30
(CMJ) y la altura de
vuelo en el salto sin
0.26
contramovimiento
0.22
0.20
(SJ)
0.22
0.24
0.26
0.28
0.30
0.32
Altura de vuelo SJ (m)
110
0.34
0.36
0.38
en
el
experimental.
grupo
6. Discusión
Las variables que mejor predecían la altura de vuelo en el SJ eran la potencia en
este salto por kilogramo de masa (R2=0.62, p<0.001) y el impulso por kilogramo de masa
(R2=0.62, p<0.001), mientras que las variables que mejor predecían la altura del CMJ eran la
potencia por kilogramo de masa en el SJ (R2=0.60, p<0.001) y el impulso por kilogramo de
masa en el CMJ (R2=0.52, p<0.01). No esperábamos encontrar que la potencia por
kilogramo de masa en el SJ correlacionara más con la altura de vuelo en el CMJ que la
misma variable calculada en el CMJ. Sin embargo, es posible que el valor de potencia
obtenido en el SJ tuviera mayor relación con la capacidad del sujeto para saltar, con o sin
contramovimiento, puesto que se obtuvo sin la intervención de los mecanismos de
potenciación que ocurren en un SSC y que podrían afectar a la relación de la potencia
obtenida en un CMJ con su altura de vuelo. De todas formas, sí existía relación significativa
entre la altura de vuelo en el CMJ y la potencia desarrollada en este salto (R2=0.38, p<0.01).
Cuando realizamos regresiones múltiples entre la altura de vuelo del SJ y la
combinación de la fuerza máxima y potencia por kilogramo de masa en este salto,
obtuvimos una R2 de 0.63 (p<0.001). Al combinar fuerza máxima e impulso por kilogramo de
masa en el SJ con la altura de vuelo en el mismo salto, la R2 aumentó hasta 0.65 (p<0.001).
Esto demuestra que, incluyendo la fuerza relativa al peso desarrollada durante el salto,
conseguimos aumentar el poder predictivo de la potencia y el impulso en el SJ. En cambio,
al realizar las mismas combinaciones en el CMJ, las R2 no aumentaron, e incluso llegaron a
bajar, lo que cuestiona el sentido de utilizar la fuerza máxima en el CMJ como variable
predictora del rendimiento en este salto. La fuerza máxima en el SJ correlacionaba
negativamente con el tiempo de batida en este salto (r= -0.86, p<0.001), es decir, los sujetos
que tardaban menos en batir alcanzaban mayores picos de fuerza vertical.
Las correlación entre la FIM y la RM de los extensores de las rodillas era de r=0.85
(p<0.001), y en los extensores de los tobillos de r=0.55 (p<0.05). La diferencia en estas
111
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
relaciones se podría explicar por el distinto comportamiento de los grupos musculares ante
pruebas dinámicas e isométricas.
Existían correlaciones entre la FIM en los primeros 500 ms de los extensores de las
rodillas y las RM de extensores de rodillas y tobillos (r=0.84, p<0.001 y r=0.60, p<0.05,
respectivamente). Esto nos indica que la FIM en los primeros 500 ms era la variable de
fuerza isométrica que más correlacionaba con otras de fuerza dinámica máxima.
Las potencias medias tomadas en el test W5’’, se relacionaban entre ellas, es decir,
los sujetos que producían los mayores valores con las cargas bajas lo hacían también con
las altas. De esta manera, había sujetos con capacidad para realizar este test, y esta
capacidad se manifestaba para todas las cargas. Las únicas correlaciones de este test con
otros son las de las potencias con el 20 y el 40% de 1RM de extensores de rodillas con el
test de 1RM. Los valores de potencia alcanzados con las cargas ligeras vendrían más
influidos por la carga movida por los sujetos, que por las velocidades medias desarrolladas,
que tendrían un rango pequeño, lo que sería la razón de estas correlaciones. La ausencia
de más correlaciones con cualquiera de las cargas indicaría que este test mide cualidades
distintas a las de los otros realizados.
Cualitativamente, y partiendo de la observación de las ejecuciones de los tests de
potencia media, pensamos que la validez de este test para calcular la potencia de los
extensores de los tobillos era limitada, pues era difícil evitar la participación de los
extensores de las rodillas al realizar el test a la máxima velocidad. En este apartado,
creemos que la validez del test de extensores de rodillas era mayor. Además, en ambos
tests de potencia (extensores de rodillas y tobillos) la fase excéntrica era problemática,
puesto que, con las cargas altas, había sujetos que tenían que frenar cargas cercanas a los
200 kp, lo que influía negativamente en el desarrollo de su máxima velocidad. No debemos
olvidar que este test fue desarrollado para realizarlo en el ejercicio de press de banca, por lo
112
6. Discusión
que su aplicación en la evaluación de otros grupos musculares era una prueba. De cara a
futuras investigaciones, reduciríamos su uso a poblaciones con experiencia en el manejo de
cargas y evitaríamos el uso de cargas máximas o casi máximas.
La fuerza máxima en el SJ relativa al peso correlacionaba con los tests de RM y FIM
de extensores de rodillas (r=0.69, p<0.01 y r=0.76, p<0.001, respectivamente; Figura 23), lo
que nos indica que, antes del entrenamiento, esta variable se relacionaba más con la fuerza
máxima que con los tests de fuerza explosiva. Teniendo en cuenta que la fuerza máxima en
el SJ correlacionaba negativamente con el tiempo de batida, entendemos que los sujetos
más fuertes eran los que tardaban menos tiempo en batir.
FIM de extensores
de rodillas (BW)
4.0
Figura 23: Relación
entre
r=0.76, p<0.001
3.6
la
fuerza
isométrica máxima de
extensores
3.2
de
rodillas y la fuerza
2.8
máxima en el salto sin
contramovimiento
2.4
2.0
el
grupo
experimental.
FIM:
fuerza
isométrica
máxima, BW: número
1.6
de
1.2
1.0
en
(SJ)
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
veces
el
peso
corporal.
Fuerza máxima / peso en el SJ (BW)
No se encontraron correlaciones significativas entre las variables de los tests
de salto y las de fuerza isométrica, algo ya observado en la bibliografía (Baker y cols.,
1996; Häkkinen y cols., 1996; Izquierdo y cols., 1998, 1999; Young y Bilby, 1993). Las
razones que se alegan serían las diferencias en factores mecánicos, de activación
neuromuscular y de patrón de movimiento entre estos tests.
113
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
6.2.3. Comparación con otras poblaciones
Los valores de altura de vuelo en SJ que aparecen en la bibliografía en grupos
similares al nuestro suelen ser mayores (0.370 m en Arteaga y cols., 2000; 0.355 m en
Baker, 1996; 0.330 m en Häkkinen y cols., 1996; 0.320 m en Izquierdo y cols., 1998, 1999),
aunque en el estudio de Carreño (2001), el valor era de sólo 0.260 m. Nuestras alturas de
vuelo en el CMJ también están por debajo de la media que encontramos en la bibliografía
(0.401 m en Arteaga y cols., 2000; 0.403 m en Baker, 1996; 0.400 m en Izquierdo y cols.,
1998, 1999; entre 0.333 y 0.362 m en el estudio de Ostrowsky y cols., 1997 y entre 0.370 y
0.385 m en Young y Bilby, 1993). Los sujetos de Carreño (2001) vuelven a arrojar valores
menores (0.310 m). Un posible origen de estas diferencias podría estar en una progresiva
disminución de la forma física de la población, y, en concreto, de los estudiantes de
educación física. Además, los baremos de las pruebas de acceso a las facultades del
deporte están bajando, lo que también influiría en las diferencias entre los valores. Este
tema requeriría un estudio en profundidad.
Las pendientes cada 2 ms en el CMJ en el estudio de Haff y cols., (2000) iban de
13988 a 15155 N/s, valores que están un poco por encima del nuestro (12530 N/s). Esta
diferencia podría estar originada, en parte, por la mayor frecuencia de muestreo que
utilizaron en ese estudio para calcular la pendiente (2 ms frente a 40 ms en nuestro trabajo).
Además, los sujetos del estudio de Haff y cols. saltaban más que los nuestros (en torno a
0.55 m en CMJ), lo que también podría implicar mayores pendientes.
En el mismo trabajo, las potencias por kilogramo de masa en el CMJ iban de 67.7 a
68.6 W/kg, mientras que las de nuestro grupo experimental antes del entrenamiento eran de
49.5 W/kg. Estas diferencias se explicarían, otra vez, por la diferencia con la altura de vuelo
de los sujetos de Haff y cols. (2000), que eran atletas.
114
6. Discusión
Los valores de 1RM de extensores de rodillas eran menores que en trabajo de
Young y Bilby (1993), en el que los sujetos levantaban entre 166 y 174 kp, pero mayores
que en el estudio de Stone y cols. (2000), en el que la media de 1RM para 21 sujetos era de
131 kp. No podemos afirmar con seguridad el origen exacto de estas diferencias, aunque
debemos tener en cuenta que pequeñas variaciones en los protocolos de medición pueden
arrojar resultados distintos en muestras similares. Por ejemplo, en el estudio de Young y
Bilby se medía la RM a 100º, una posición más ventajosa para producir fuerza, lo que podría
ser el origen real de las diferencias entre sus grupos y el nuestro.
El nivel de FIM de extensores de rodillas era similar a los sujetos del estudio de
Häkkinen y cols. (1996) y mayor que en los estudios de Izquierdo y cols. (1998, 1999),
donde la FIM de los sujetos equivalía a 2.06 y 1.98 BW, respectivamente. No obstante, los
sujetos del trabajo de Young y Bilby (1993) eran más fuertes, con valores de FIM de entre
2.42 y 2.62 BW. Posiblemente, la posición en la que producían la fuerza influyó en los
resultados.
Las pendientes de la curva de FIM de extensores de rodillas de nuestro grupo eran
similares a tres estudios realizados con estudiantes de educación física y en condiciones
idénticas (Häkkinen y cols., 1996; Izquierdo y cols., 1998, 1999), con pendientes entre 7389
y 8100 N/s. En estos 3 estudios, los sujetos saltaban más que los nuestros en SJ, lo que
confirmaría la ausencia de relación entre variables de fuerza explosiva isométrica y
dinámica. Esto ya ha sido señalado por otros autores (Baker, 1996; Young y Bilby, 1993) y
se confirmaría por los valores dados por Young y Bilby, con pendientes entre 5040 y 5710
N/s en la curva de FIM, inferiores a los nuestros, aunque la altura de vuelo en el CMJ de sus
sujetos iba desde 0.370 a 0.385 m, frente a nuestro grupo, que sólo saltaba 0.337 m.
No hemos encontrado estudios en los que se realizasen pruebas de RM y FIM de
extensores de tobillos en unas condiciones similares a las nuestras, por lo que no podemos
115
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
establecer comparaciones de estas variables. Sin embargo, y partiendo de los datos de
extensores de rodillas, pensamos que, probablemente, nuestro grupo tendría unos niveles
de fuerza similares a otras poblaciones con las mismas características.
Tampoco hemos encontrado datos del test W5’’ en la bibliografía, tanto de
extensores de rodillas como de tobillos, por lo que no hemos podido realizar comparaciones.
6.2.4. Relación con la cineantropometría
El perímetro del muslo correlacionaba positivamente con el porcentaje de grasa
(r=0.69, p<0.01), lo que unido a otras correlaciones negativas moderadas, aunque
significativas, con los impulsos en SJ y CMJ por kilogramo de masa, nos llevaría a pensar
que el valor de esta variable vendría dado más por la capa de tejido adiposo de nuestros
sujetos que por la masa muscular de su muslo. En cambio, el perímetro de la pierna, se
relacionaba con los impulsos de aceleración en el SJ y el CMJ, lo que indica que sería una
variable más influida por la masa muscular.
No se esperaba encontrar que los perímetros del muslo y de la pierna
correlacionasen positivamente con la FIM de los extensores de tobillos en los primeros 500
ms, y con la 1RM de extensores de tobillos. Si bien estas correlaciones no hubieran
resultado extrañas con el perímetro de la pierna, sí que lo fueron con el perímetro del muslo.
Una posible explicación a esto podría ser que las pruebas de fuerza de extensores de
tobillos no eran lo suficientemente analíticas y que implicaban a otros grupos musculares,
como los extensores de las rodillas. De todas formas, se requeriría profundizar en este
punto para aclararlo.
El FFM correlacionaba más que el peso con los impulsos de aceleración del SJ y
CMJ (r=0.93, p<0.001 y r=0.91, p<0.001, respectivamente), lo que indica que era mejor
predictor de la capacidad para producir mayores impulsos. El impulso de aceleración
116
6. Discusión
producido por un individuo durante un salto tiene dependencia de su masa corporal (peso),
pero también está determinado por su masa muscular, y el FFM no incluye el peso del
componente graso. Esta podría ser la razón por la que se relacionaba más con los impulsos
que el peso.
Según Brechue y Abe (2002), el FFM se asociaba con el rendimiento en powerlifters
de élite. Sin embargo, en los sujetos de nuestro estudio, sólo aparecían correlaciones leves
con la 1RM de extensores de tobillos y con la FIM en los primeros 500 ms de los extensores
de tobillos (r=0.69, p<0.01 y r=0.59, p<0.05, respectivamente). La razón de la ausencia de
correlaciones en nuestro grupo con variables de fuerza máxima, sería las diferencias en el
nivel de entrenamiento entre nuestros sujetos y los powerlifters de Brechue y Abe. En
deportistas experimentados la fuerza máxima y la masa muscular están muy relacionadas,
algo que no ocurriría en sujetos no entrenados. De todas formas, realizando regresiones
múltiples y cruzando el FFM con la combinación de 1RM y FIM de extensores de rodillas y
tobillos, encontramos una R2 de 0.88 (p<0.001), lo que confirmaría la relación que estamos
señalando, aunque no tan obviamente como en el trabajo de Brechue y Abe.
6.2.5. Relación con la arquitectura
Las relaciones entre fuerza y arquitectura muscular han sido poco estudiadas,
probablemente porque son complejas y están moduladas por factores externos, como el tipo
de fibras musculares, factores mecánicos y factores neurales. Por ello, las correlaciones
que aparecen entre variables de fuerza y arquitectura rara vez son altas.
El grosor muscular del VL se relacionaba con variables de fuerza máxima, como la
1RM de extensores de rodillas y tobillos (r=0.52, p<0.05 y r=0.63, p<0.01, respectivamente),
la FIM de extensores de tobillos (r<0.59, p<0.05) y la fuerza máxima en el SJ (r=0.57,
p<0.05). Las relaciones con valores de fuerza máxima de los extensores de los tobillos,
117
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
estarían provocadas por una falta de especificidad de estos dos tests para aislar a esta
musculatura.
Cuando realizamos regresiones múltiples tomando los tres grosores musculares y
hallando su R2 con la 1RM de extensores de tobillos, obtuvimos un valor de R2=0.58
(p<0.05), mientras que cuando hallamos la R2 con la FIM de los extensores de tobillos la R2
era de 0.55 (p<0.05). Los grosores analizados se relacionaban con variables de fuerza
máxima y explosiva, aunque esto sólo ocurría con algunas de las variables que hemos
hallado. Como ya hemos señalado antes, las relaciones entre fuerza y arquitectura son
complejas y están moduladas por otros factores, lo que podría explicar que las asociaciones
entre variables no sean intensas.
El grosor muscular del GL presentaba correlaciones con la potencia por kilogramo de
masa (r=0.69, p<0.01) y el impulso por kilogramo de masa en el CMJ (r=0.70, p<0.01) lo que
nos indica que la masa muscular de este músculo se relacionaría con el rendimiento en tests
de salto. Esto no es extraño, pues el GL es uno de los extensores del tobillo y participa en
los saltos verticales.
También encontramos una R2 múltiple significativa (R2=0.65, p<0.05) entre la longitud
de fascículos del GL y cuatro variables del CMJ (altura de vuelo, fuerza máxima relativa al
peso, pendiente cada 40 ms e impulso de aceleración). El valor de la R2 aumentaba cuando
realizábamos la regresión múltiple con la longitud de los fascículos del GL, relativa a la
longitud de la pierna. También, encontramos una R2 significativa (R2= 0.67, p<0.05) entre el
ángulo de peneación del GL y cuatro variables del SJ (altura de vuelo, fuerza máxima
relativa al peso, pendiente cada 40 ms e impulso de aceleración). Estas R2 significativas
vendrían a confirmar las relaciones entre variables de fuerza y arquitectura, aunque los
datos obtenidos del GL deben ser tomados con precaución, debido al problema
metodológico que hemos comentado previamente.
118
6. Discusión
Un hallazgo inesperado fue la existencia de correlaciones significativas entre la
altura de vuelo en el CMJ y el ángulo de peneación del VL (r=0.58, p<0.05, Figura 24) y
el del GL (r=0.65, p<0.01). Además, hemos encontrado correlaciones negativas bajas,
aunque significativas, entre la longitud de fascículos del VL y la altura de vuelo en el CMJ, y
entre la longitud de fascículos del VL (absoluta y relativa a la longitud del muslo) y la altura
de vuelo en el SJ. Esto confirma la tendencia observada en un trabajo previo (Alegre y cols.,
2003), donde ya hallamos correlaciones entre alturas de vuelo y ángulos de peneación.
Aunque algunos autores han relacionado la longitud de los fascículos con el rendimiento en
pruebas atléticas (Abe y cols., 2000; Kumagai y cols., 2000a), debemos tener en cuenta
varias diferencias con nuestro trabajo. La batida de un salto como el SJ o CMJ en nuestro
grupo experimental duraba en torno a 250-300 ms, es decir, unas tres veces más que un
apoyo en carrera de velocidad lanzada. Esto haría que los factores determinantes del
rendimiento en cada acción fueran distintos.
Por otra parte, nuestra población es distinta de la analizada por Abe y cols. y
Kumagai y cols., lo que además podría implicar un uso distinto de su fuerza máxima y
explosiva al realizar saltos. La correlación entre el ángulo de peneación del VL y la altura de
vuelo en el CMJ sugiere una relación entre la fuerza explosiva y el tamaño del músculo en
nuestro grupo experimental, pues el ángulo de peneación ha sido asociado con el tamaño
Ángulo de peneación (º)
del músculo en trabajos como Kawakami y cols. (1993, 1995) y Blazevich (2000).
26
24
r=0.58, p<0.05
22
20
18
16
Figura 24: Relación entre el
ángulo de peneación del vasto
14
lateral y la altura de vuelo en el
12
10
0.22
salto
0.26
0.30
0.34
0.38
0.42
0.46
con
contramovimiento
(CMJ), en el grupo experimental.
Altura de vuelo CMJ (m)
119
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
6.3. PERFIL DE ARQUITECTURA
En este punto se realizan comparaciones de los valores de arquitectura obtenidos en
el grupo experimental, antes del entrenamiento, con poblaciones de estudios similares.
6.3.1. Introducción
El hecho de haber utilizado una metodología similar a la descrita en la bibliografía,
nos permite comparar nuestros resultados con los de otros trabajos (Abe y cols., 2000;
Kawakami y cols., 1993; Kumagai y cols., 2000b; Kearns y cols., 2000). Primero realizamos
una comparación de las relaciones entre variables, analizando las correlaciones del grosor
con los ángulos, el grosor con las longitudes de fascículos, y por último las longitudes con
los ángulos de peneación. Cuando comparamos nuestros valores de arquitectura con otras
muestras, comenzamos por los grosores, continuamos con los ángulos y terminamos
comparando las longitudes de los fascículos musculares.
6.3.2. Interrelación de las variables
La relación entre el tamaño del músculo (ya sea expresado como grosor muscular o
como CSA) y el ángulo de peneación ha sido objeto de numerosos trabajos, y encontramos
varios autores que han hallado correlaciones entre estos 2 parámetros (Aagaard y cols.,
2001; Abe y cols., 2000; Binzoni y cols., 2001; Ichinose y cols., 1998; Kawakami y cols.,
1993, 1995, 2000a; Kearns y cols., 2000; Rutherford y Jones, 1992; Tabla 75), mientras que
otros no las han hallado (Blazevich, 2000; Henriksson-Larsén y cols., 1992; Kearns y cols.,
2001).
120
6. Discusión
Autores
Variables
Población (n)
Coeficiente de
correlación
Presente estudio
16
ANGPN VL
Grosor muscular VL
0.48 (ns)
Presente estudio
16
ANGPN GL
Grosor muscular GL
0.67
Presente estudio
16
ANGPN GM
Grosor muscular GM
0.62
0.62
Aagaard y cols., (2001)
11
ANGPN VL
Volumen muscular
cuádriceps
Ichinose y cols., (1998)
28
ANGPN TB
Grosor muscular TB
0.78
Kawakami y cols., (1993)
32
ANGPN TB
Grosor muscular TB
0.88
Kawakami y cols., (1995)
5
ANGPN TB
Grosor muscular TB
0.93
Kawakami y cols., (2000)
637
ANGPN TB
Grosor muscular TB
0.81
Kearns y cols., (2000)
28 (sumo)
ANGPN TB
Grosor muscular TB
0.50
Kearns y cols., (2000)
28 (sumo)
ANGPN VL
Grosor muscular VL
0.57
Kearns y cols., (2000)
28 (sumo)
ANGPN GL
Grosor muscular GL
0.43
Kearns y cols., (2000)
30 (no entrenados)
ANGPN TB
Grosor muscular TB
0.66
Kearns y cols., (2000)
30 (no entrenados)
ANGPN GM
Grosor muscular GM
0.46
Rutherford y Jones (1992)
12
ANGPN VL-VI
CSA del cuádriceps
0.63
Tabla 75: Relaciones entre ángulos de peneación y tamaños musculares en nuestro estudio, comparados con
la bibliografía. ANGPN: ángulo de peneación; CSA: área de sección transversal anatómica; VL: vasto lateral;
GL: gastrocnemio lateral; GM: gastrocnemio medial; TB: tríceps braquial; VI: vasto intermedio y ns: no
significativa. Todas las correlaciones son significativas excepto la primera.
En los sujetos de nuestro grupo experimental aparecían algunas de estas relaciones.
En los dos gastrocnemios existían correlaciones significativas entre el grosor muscular
y el ángulo de peneación, algo mayores que las que aparecen en la bibliografía (Kearns y
cols., 2000). Estas correlaciones asociaban el tamaño del músculo con los ángulos de
peneación, fenómeno ya señalado en estudios transversales (Kawakami y cols., 1993;
2000a) y longitudinales (Aagaard y cols., 2001; Kawakami y cols., 1995). En el VL no
aparecían correlaciones significativas, al igual que en los sujetos controles del trabajo de
Kearns y cols., (2000). Sin embargo, en otros estudios sí había correlaciones significativas
entre el tamaño del músculo y los ángulos de peneación. El porqué de este punto requeriría
estudios más exhaustivos sobre la relación entre el ángulo de peneación y el tamaño del
músculo, analizando el comportamiento individual de cada músculo.
Las asociaciones entre ángulos y tamaño muscular parecen cambiar según los
músculos y las poblaciones analizadas. Así, las mayores relaciones se dan en el tríceps
121
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
braquial y con muestras grandes y heterogéneas (Ichinose y cols., 1998; Kawakami y cols.,
1993, 2000a). Pensamos que con muestras más homogéneas que las utilizadas en estos
estudios, las relaciones serían menores, punto que se confirmaría al observar las
correlaciones del trabajo de Kearns y cols., (2000), aunque no en el estudio de Kawakami y
cols., (1995), donde con sólo 5 sujetos la correlación entre el grosor muscular y los ángulos
de peneación del tríceps braquial era de r=0.91. Una posible explicación a esto podría ser el
rango de sus valores antropométricos, mayor que en nuestro estudio, lo que indicaría que el
grupo era más heterogéneo. De todas formas, creemos que este punto requeriría estudios
con grupos más grandes y homogéneos.
No se encontraron correlaciones significativas entre grosores musculares y
longitudes de fascículos, excepto en el VL, donde había una correlación mínima de r=0.50
(p<0.05). Aunque en la bibliografía aparecen trabajos donde sí hay correlaciones, éstas
suelen ser leves y se relacionan con grandes tamaños musculares (Brechue y Abe, 2002;
Kearns y cols., 2000), por lo que no es extraña la ausencia de relaciones en nuestro grupo
experimental.
Las relaciones entre los ángulos de peneación y las longitudes de fascículos eran
consecuencia de la interacción entre estas variables, pues la longitud de fascículos es una
función del grosor muscular y el seno de los ángulos de peneación. Esta relación es más
intensa en el GM, el músculo con mayores ángulos de peneación, debido a que los senos de
estos ángulos son mayores, por lo que esta variable tenía más peso en la ecuación.
6.3.3. Comparación con otras poblaciones
El grosor muscular del VL de nuestro grupo experimental era prácticamente similar
a los sujetos controles del estudio de Abe y cols. (2000) (Tabla 76), y algo menor que el de
un grupo de 10 estudiantes de Ciencias del Deporte (Alegre y cols., 2003). Estas diferencias
122
6. Discusión
son pequeñas y similares a las que existen entre nuestro grupo experimental y control. En
cambio, cuando comparamos el grosor del VL con grupos de deportistas analizados en la
bibliografía, las diferencias son mayores, especialmente con los que practican deportes de
fuerza, como el sumo y el powerlifting. La asociación entre fuerza y masa muscular ha sido
ampliamente demostrada, por lo que sería el origen de estas diferencias.
Los grosores de los gastrocnemios eran algo menores que los que aparecen en la
bibliografía, incluso comparándolos con sujetos controles. Esto podría deberse a diferencias
antropométricas, pues los sujetos controles del estudio de Abe y cols. (2000) eran
japoneses. Abe y cols. (1998) demostraron cómo hay diferencias en la distribución muscular
entre razas. También podría estar originado por diferencias en los protocolos de medición en
estos dos músculos, especialmente en el GL, donde ya hemos comentado que podrían
existir problemas con la reproducibilidad de los resultados.
En cuanto a los ángulos de peneación del VL, éstos eran menores que los de los
sujetos controles japoneses y similares a los del estudio de Alegre y cols. (2003). Los
factores antropométricos y la raza podrían influir en estos resultados, pues según Aagaard y
cols. (2001) una talla menor podría estar asociada con mayores ángulos de peneación, y la
estatura de los controles de Abe y cols. (2000) era menor que la de nuestros sujetos. Los
ángulos del GM eran algo mayores de los valores que aparecen en la bibliografía,
probablemente debido a que el rango era mayor que en otros estudios. En el GL, los
ángulos eran algo mayores que en muestras similares a la nuestra (Abe y cols., 2000;
Alegre y cols., 2003), aunque no podemos aventurar las consecuencias de estas diferencias.
La longitud de fascículos del VL era casi idéntica a la de las mujeres del trabajo de
Abe y cols. (2001) y mayor que la de los controles del estudio de Abe y cols. (2000) y los
velocistas
(11.00-11.70
s)
de
Kumagai
y
cols.
(2000a).
Sin
embargo,
cuando
normalizábamos la longitud de los fascículos con la longitud del muslo, los valores que
123
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
aparecen (0.19) se encontraban dentro del rango de muestras como la nuestra (0.18-0.20), y
por debajo de los velocistas (0.22) y los luchadores de sumo (0.25, Kearns y cols., 2000).
En los gastrocnemios, la longitud de fascículos (absoluta y relativa a la longitud de la
pierna) es menor que en los otros estudios, consecuencia de los menores grosores
musculares y los mayores ángulos de peneación. Los sujetos que presentan valores más
cercanos son los del trabajo de Alegre y cols. (2003), probablemente porque pertenecen a
una muestra de similares características y además han sido analizados con la misma
metodología.
124
estudios publicados con diversas poblaciones, que analizan los mismos músculos.
Tabla 76: Resultados de la arquitectura muscular en el vasto lateral del cuádriceps y los gastrocnemios en la población estudiada, comparándolos con los de otros
6. Discusión
125
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
6.3.4. Relación con la cineantropometría
Se encontraron correlaciones entre la estatura y las longitudes de los fascículos
del GL y GM (r=0.69, p<0.01 y r=0.67, p<0.01, respectivamente), y también de la longitud de
la pierna con estas dos variables. En principio, esto confirmaría el porqué de normalizar las
medidas de longitudes de fascículos, algo ampliamente utilizado en la bibliografía (Abe y
cols., 2000, 2001; Brechue y Abe, 2002; Kearns y cols., 2000, 2001; Kumagai y cols.,
2000a). Al normalizar, podemos comparar nuestros datos entre sujetos de características
antropométricas diferentes.
Por otra parte, cuando realizamos una regresión múltiple entre el FFM y la
combinación de los tres ángulos de peneación, obtenemos una R2 de 0.66 (p<0.01), lo que
confirmaría la relación de esta variable de arquitectura con la masa muscular. No hemos
encontrado correlaciones entre el FFM y la longitud de los fascículos del VL, al contrario que
Brechue y Abe (2002), en su estudio con powerlifters de élite. Debemos tener en cuenta que
esta correlación apareció en un grupo de sujetos con varios años de entrenamiento de
fuerza, lo que podría haber influido en la relación entre masa muscular y variables de
arquitectura.
126
6. Discusión
6.4. CAMBIOS EN LA FUERZA Y ARQUITECTURA
En este punto analizamos la evolución de las variables de fuerza y arquitectura en el
grupo experimental tras el entrenamiento, relacionando los cambios y comparándolos con la
bibliografía
6.4.1. Fuerza muscular
Aquí son analizadas, por una parte, las modificaciones de los valores de fuerza tras
el entrenamiento y, por otra, los cambios en las correlaciones entre variables.
6.4.1.1. Modificaciones en los valores
En el CMJ, la fuerza máxima relativa al peso, la pendiente máxima cada 40 ms y el
impulso de frenado, no sufrieron cambios significativos en el grupo experimental, aunque el
resto de variables de este test sí cambiaron significativamente, especialmente la altura de
vuelo (+11.9%, p<0.01; Figura 25), el tiempo de batida hacia arriba (-7.7%, p<0.05) y la
potencia por kilogramo de masa (+7.2%, p<0.01). En el SJ, todas las variables sufrieron
cambios significativos; así, el tiempo de batida disminuyó (-9.0%, p<0.01) y la fuerza máxima
aumentó (+14.0%, p<0.001). Todo esto apunta a que los sujetos del grupo experimental
habían aumentado su fuerza explosiva, pues eran capaces de producir más fuerza en
menos tiempo (González y Gorostiaga, 1995), y que los aumentos en las alturas de los tests
de salto pueden ser atribuidos a los efectos del entrenamiento (Figuras 25 y 26).
0.4
***
0.35
Primera medición
Segunda medición
Altura de vuelo (m)
0.3
0.25
0.2
Figura 25: Evolución de la
0.15
altura de vuelo en el salto sin
0.1
contramovimiento, en la primera
0.05
y segunda medición de los
0
grupos control y experimental.
Grupo control
Grupo experimental
(***p<0.001).
127
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
0.5
**
0.45
Altura de vuelo (m)
0.4
0.35
0.3
0.25
Primera medición
Segunda medición
0.2
0.15
0.1
0.05
0
Grupo control
Grupo experimental
Figura 26: Evolución de la altura de vuelo en el salto con contramovimiento en la primera y
segunda medición de los grupos control y experimental. (**p<0.01).
Los valores de mejora de nuestro trabajo en SJ y CMJ (10.6%, p<0.001 y 11.9%,
p<0.01, respectivamente) son algo mayores que algunos de los trabajos que hemos
encontrado en la bibliografía, tras periodos de entrenamiento con una duración similar.
Baker y cols., (1994) consiguieron un aumento del 8.3% en el test de Abalakov (ABK) tras
12 semanas de entrenamiento. Por otra parte, Young y Bilby (1993) registraron aumentos
del 4.7-9.3% en CMJ en 2 grupos de sujetos tras 7 semanas y media de entrenamiento. En
el trabajo de Potteiger y cols. (1999), los sujetos mejoraron un 4.6-5.0% en el ABK tras 8
semanas de entrenamiento de pliometría, y, por último, Hennessy y Watson (1994)
registraron aumentos del 5.5% en el mismo test tras 8 semanas de entrenamiento de alta
intensidad.
Sin embargo, nuestros resultados son de menor magnitud que los conseguidos por
Wilson y cols., (1993), que presentaron una mejora del 17.5% en el CMJ y 21.2% para el SJ,
tras 10 semanas de entrenamiento de sentadillas con salto, sosteniendo la carga con la que
los sujetos producían la máxima potencia. Debemos tener en cuenta que en nuestro trabajo
no queríamos introducir ejercicios de entrenamiento en los que se produjeran SSCs
explosivos de la musculatura analizada, ya fuera mediante saltos sin carga adicional o por
128
6. Discusión
ejercicios que implicasen saltos con cargas, como ocurría en el trabajo de Wilson y cols.,
pues los efectos de estos estiramientos forzados nos podrían haber llevado a sobreestimar
los efectos de nuestro programa de entrenamiento sobre el aumento de la longitud de los
fascículos musculares. Por ello, en nuestro trabajo se incidió en que sólo la fase concéntrica
de los ejercicios fuera explosiva.
Todas las pendientes de los tests de salto aumentaron tras el entrenamiento,
aunque la pendiente cada 40 ms en el CMJ no lo hizo de forma significativa (Figuras 27 y
28). Sin embargo, en el grupo control también aumentaron, aunque no de forma significativa.
Los cambios en las pendientes del grupo control no se relacionaron con aumentos en las
alturas de vuelo de los saltos. Estos dos puntos nos hacen plantearnos el sentido del uso de
estas variables como indicadores de fuerza en tests de salto. El cálculo de las pendientes en
los tests de fuerza isométrica sí tendría más sentido, pues es la única forma que tenemos de
saber cómo ha aumentado la fuerza explosiva en este tipo de contracción.
20000
*
Incremento de la fuerza (N/s)
18000
16000
14000
12000
10000
Primera medición
Segunda medición
8000
6000
4000
2000
0
Grupo control
Grupo
experimental
Figura 27: Evolución de la máxima pendiente de incremento de la fuerza en el salto sin contramovimiento,
en la primera y segunda medición de los grupos control y experimental. (*p<0.05).
129
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
22000
**
Incremento de la fuerza (N/s)
20000
18000
16000
14000
12000
Primera medición
Segunda medición
10000
8000
6000
4000
2000
0
Grupo control
Grupo
experimental
Figura 28: Evolución de la máxima pendiente de incremento de la fuerza en el salto con
contramovimiento, en la primera y segunda medición de los grupos control y experimental. (**p<0.01).
Los resultados de los tests de RM y de FIM del grupo experimental también
aumentaron significativamente (Figuras 29 y 30). El coeficiente de correlación entre estos
dos tests en los extensores de rodillas es de 0.85 (p<0.001), antes del entrenamiento, y 0.62
(p<0.01) al terminarlo; valores cercanos a 0.77 que señala Blazevich (2000). Si bien el
programa de entrenamiento llevado a cabo no buscaba aumentar la 1RM del grupo
experimental, debemos tener en cuenta que en los sujetos sin entrenamiento previo puede
aumentar la fuerza máxima aunque se trabaje con cargas moderadas.
240
*
220
200
*
Primera medición
Segunda medición
180
Carga (kp)
160
140
120
100
Figura 29: Evolución de la 1RM
80
de extensión de rodillas en la
60
primera y segunda medición de
40
los
20
control
experimental.( *p<0.05).
0
Grupo control
130
grupos
Grupo experimental
y
Carga (kp)
6. Discusión
*
325
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
***
Primera medición
Segunda medición
Grupo control
Grupo experimental
Figura 30: Evolución de la 1RM de extensión de tobillos, en la primera y segunda medición de los
grupos control y experimental. (*p<0.05; ***p<0.001).
En este sentido, los aumentos del grupo experimental (8.2%, p<0.05 en 1RM de
extensores de rodillas, 9.5%, p<0.001 en 1RM de extensores de tobillos, 5.1%, p<0.05 en
FIM de extensores de rodillas y 8.5%, p<0.01 en la FIM de extensores de tobillos) fueron
menores que en el trabajo de Häkkinen y cols. (2003), con el 21-22% de mejora en 1RM de
extensores de rodillas y 18-22% de mejora en la FIM de extensores de rodillas, tras 21
semanas de entrenamiento de fuerza o fuerza más resistencia, respectivamente. El aumento
de la FIM de extensores de rodillas en el estudio de Aagaard y cols (2001) fue del 16.2%,
tras un entrenamiento de alta intensidad que duró 14 semanas. En el estudio de Baker y
cols. (1994), las mejoras de 1RM de extensores de rodillas tras 12 semanas de
entrenamiento iban del 26.1% al 28.4%, según el grupo. Young y Bilby (1993) señalan
mejoras en 1RM de extensores de rodillas del 21-22.5% y de la fuerza isométrica de
extensores de rodillas del 11% al 28.4%, según el grupo. Fleck y Kraemer (1997) muestran
aumentos de 1RM del 7% al 71% en 10 y 12 semanas de entrenamiento del ejercicio de
press de piernas. La explicación a las diferencias entre los cambios en nuestro grupo y los
que aparecen en la bibliografía, radicaría en las menores intensidades empleadas en
nuestro programa de entrenamiento con relación a los otros estudios. Por ejemplo, en el
trabajo de Hakkinen, sólo el 20% del volumen de trabajo implicaba ejercicios con
intensidades similares a las que utilizamos nosotros, mientras que el resto del volumen de
131
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
entrenamiento se realizaba con intensidades altas (más del 60-70% de 1RM), lo que
aumentaría en mayor medida el rendimiento en los tests de fuerza máxima (1RM y FIM).
También se produjo una mejora significativa de las pendientes de las curvas de
fuerza isométrica del grupo experimental, tanto en los extensores de las rodillas como en los
de los tobillos, lo que indica un aumento de la fuerza explosiva isométrica consecuencia
del entrenamiento, algo que coincide con lo comentado por Fleck y Kraemer (1997). Según
ellos, la pendiente de la curva fuerza-tiempo o rate of force development puede no aumentar
con el entrenamiento de alta intensidad (70-120% de 1RM), pero sí puede hacerlo con el
entrenamiento de fuerza explosiva con intensidades menores. Los aumentos en las
pendientes de la curva de fuerza isométrica son similares a los registrados por Young y Bilby
(1993) tras un entrenamiento de 7 semanas (18.6%, p<0.05, en extensores de rodillas y
29.3%, p<0.01, en extensores de tobillos, en nuestro estudio y entre el 23.5% y el 68.7%
para extensores de rodillas en el trabajo de Young y Bilby). En este trabajo había varios
sujetos que obtenían mejoras de hasta el 171% tras el periodo de entrenamiento, por lo que
pensamos que no deberían descartarse problemas metodológicos en sus resultados.
Todas las potencias medias en el test W5’’ para extensores de tobillos y rodillas
mejoraron significativamente. Cabe destacar el aumento del 21.3% (p<0.001) en la potencia
desarrollada al 60% de 1RM en extensores de rodillas, puesto que ésta es la zona de
intensidad donde trabajaron los sujetos del grupo experimental. Aún así, tampoco es extraño
encontrar que los mayores aumentos en las potencias medias de extensores de tobillos
apareciesen con las cargas ligeras, esto es, el 20% y el 40% de 1RM. Según Fleck y
Kraemer (1997), las adaptaciones en sujetos sedentarios y no familiarizados con el
entrenamiento de fuerza pueden ser inespecíficas, en lo que a las curvas carga / potencia se
refiere.
132
6. Discusión
6.4.1.2. Modificaciones en las correlaciones
Se observaron correlaciones leves, aunque significativas (r=0.57, p<0.05) entre los
cambios en el SJ y la 1RM de extensores de rodillas, y también entre los cambios en el SJ y
la FIM de extensores de rodillas (r=0.57, p<0.05). Esto nos indica que los cambios en estas
3 pruebas podrían compartir causas comunes y que, en nuestro grupo, los aumentos en
fuerza máxima fueron acompañados de aumentos en fuerza explosiva. Si bien esto
contradice lo que ocurrió en el trabajo de Baker y cols. (1994), debemos tener en cuenta las
siguientes salvedades: el trabajo de Baker y cols. fue realizado con sujetos con experiencia
en el trabajo con cargas, el test utilizado era un ABK, y el programa de entrenamiento incluía
una intensidad media mayor que la nuestra. Estas diferencias podrían ser las responsables
de los distintos resultados.
Las pendientes no correlacionaban con otras variables, excepto la pendiente cada 40
ms en el SJ, que antes del entrenamiento correlacionaba con variables de fuerza máxima
(con la 1RM de extensión de rodillas, la FIM de extensores de rodillas y la fuerza ejercida en
los primeros 500 ms por los extensores de las rodillas). Una explicación a esto sería que,
antes de realizar el entrenamiento, la capacidad para aumentar la fuerza rápidamente en el
SJ estaba más relacionada con la fuerza máxima del sujeto, mientras que tras el
entrenamiento esto fue modificado, quizá por el aumento en la fuerza explosiva de los
sujetos ante cargas ligeras.
No hemos encontrado correlaciones entre las pendientes de la curva de fuerza
isométrica y las alturas de vuelo en SJ y CMJ, algo ya señalado en los trabajos de Baker
(1996) y Young y Bilby (1993). Tampoco hemos encontrado relación entre las pendientes
medidas en los saltos y el rendimiento en esta prueba, al igual que Haff y cols. (2000), lo
que nos indica que se asocian a manifestaciones de la fuerza distintas de las del
rendimiento en tests de salto. La falta de asociación entre las alturas de vuelo y las
133
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
pendientes en la prueba de fuerza isométrica podrían ser debidas a diferencias en la
activación neural e incluso por factores mecánicos, pues durante la prueba de FIM, el ángulo
de rodillas es constante mientras aumenta la fuerza, mientras que en un salto el ángulo de
las rodillas varía hasta el despegue. Por otra parte, nos parece importante señalar un
aspecto metodológico: el diseño de las pruebas isométricas hacía que la fuerza ejercida por
los sujetos pasase por su columna vertebral. Esto podía llegar a ser doloroso y, en algunos
individuos, a pesar de la familiarización, podría haber limitado su potencial para desarrollar
las máximas pendientes.
Las correlaciones de la altura de vuelo del CMJ con las potencias por kilogramo de
masa y los impulsos por kilogramo de masa, disminuyeron tras el entrenamiento. Estas dos
variables han demostrado ser las que más correlacionaban con el rendimiento en los saltos.
La explicación al cambio en las correlaciones podría ser doble. Tras el entrenamiento, el
grupo experimental se hizo más homogéneo, por lo que era más difícil encontrar
correlaciones entre variables que en un grupo más heterogéneo. Por otra parte, la forma en
la que los ejercicios eran ejecutados tenía una mayor transferencia al SJ, puesto que sólo se
realizaba de forma explosiva la parte concéntrica del ejercicio. Esto pudo haber provocado
que aumentos en la potencia por kilogramo de masa en el CMJ no se tradujeran en mejoras
en la altura de vuelo. Confirmando la idea, se observaban las correlaciones entre los
aumentos de las potencias por kilogramo de masa y las alturas de vuelo en SJ y CMJ. En el
SJ sí había correlaciones significativas, mientras que en el CMJ no, lo que vendría a apuntar
la importancia de la especificidad del entrenamiento.
134
6. Discusión
6.4.2. Arquitectura
En este apartado se analizan las modificaciones en las variables de arquitectura
muscular y las correlaciones entre ellas, comparándolas con los datos que aparecen en la
bibliografía.
6.4.2.1. Modificaciones en los valores
La explicación de las modificaciones en la arquitectura comenzará con los grosores
musculares, para seguir con los ángulos de peneación y, por último, se explicarán los
cambios en la longitud de los fascículos.
En los grosores musculares del grupo experimental, los únicos cambios
significativos aparecieron en el VL (+6.6%, p<0.001), lo que apunta a que estos cambios
fueron consecuencia del periodo de entrenamiento (Figura 31). En el trabajo de Rutherford y
Jones (1992), el CSA del VL aumentó un 4.7% tras 12 semanas de entrenamiento. Por otra
parte, Kawakami y cols. (1995), consiguieron un aumento del 27% en el grosor muscular del
tríceps braquial tras 16 semanas de entrenamiento de fuerza de alta intensidad. En estudios
más recientes, como el de Blazevich (2000), los cambios tras 5 semanas de entrenamiento
en el grosor del VL iban del 2.9%, en un grupo de estudiantes que entrenó únicamente
sprints y saltos, al 11.5% en un grupo que entrenó sentadillas explosivas con cargas.
Blazevich y Giorgi (2001), reportan aumentos del 29.5% en el grosor del tríceps braquial tras
12 semanas de entrenamiento pesado, en un grupo que había recibido esteroides. Sin
embargo, en el grupo que no recibió hormonas, los aumentos fueron únicamente del 13.8%.
El grupo del estudio de Aagaard y cols. (2001), realizó un entrenamiento de fuerza de alta
intensidad durante 14 semanas, consiguiendo aumentos del 10.2% en el CSA del
cuádriceps. Realizando un entrenamiento isométrico de 10 semanas a intensidades del 60 y
100% de la FIM, el grupo de Kanehisa y cols. (2002) consiguió aumentos del 12.1% y el
17.1%, respectivamente, en el CSA del tríceps braquial.
135
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
3.6
Grosor muscular (cm)
3.2
***
2.8
2.4
2
1.6
Primera medición
Segunda medición
1.2
0.8
0.4
0
Grupo control
Grupo experimental
Figura 31: Evolución del grosor muscular del vasto lateral, en la primera y segunda medición de los
grupos control y experimental. (***p<0.001).
Los aumentos del grosor muscular o el CSA del VL en los trabajos mencionados se
situaban entre el 5 y el 10%, por lo que nuestros resultados estaban dentro de ese rango. En
el tríceps braquial se produjeron aumentos de mayor magnitud (del 10 al 30%), con la
salvedad del grupo que no recibió esteroides en el estudio de Blazevich y Giorgi (2001), que
únicamente aumentó un 3.8%. Estas diferencias podrían deberse a las distintas respuestas
hipertróficas entre grupos musculares, pues en principio sería más fácil conseguir aumentos
en el tríceps braquial en periodos cortos de entrenamiento.
El aumento conseguido en nuestro grupo experimental no fue grande, aunque sí
significativo. La carga de entrenamiento y las intensidades utilizadas no eran las adecuadas
para conseguir las mayores modificaciones en el tamaño del músculo (Fleck y Kraemer,
1997; González y Gorostiaga, 1995), aunque debemos tener en cuenta que, en individuos
sin experiencia previa en el entrenamiento de fuerza, no es extraño encontrar cambios
significativos en el tamaño del músculo con entrenamientos similares.
Los grosores musculares del GL y GM no sufrieron cambios significativos en el
grupo experimental (+2.5% y +0.5%, respectivamente; Figuras 32 y 33), aunque el grosor
136
6. Discusión
del GL sí aumentó significativamente en el grupo control (+7.9%, p<0.05; Figura 32). Esta
diferencia posiblemente vendría provocada por el problema metodológico que hemos
señalado en el punto 6.1. Así, observando las modificaciones en el GM creemos que la
tendencia en los extensores de los tobillos tras el entrenamiento fue la de mantener su
tamaño. El entrenamiento realizado no habría sido suficiente para provocar aumentos de
tamaño en estos 2 músculos.
2.4
Primera medición
Segunda medición
Grosor muscular (cm)
2
1.6
*
1.2
Figura 32: Evolución del grosor
0.8
muscular
del
gastrocnemio
lateral en la primera y segunda
0.4
medición, de los grupos control y
experimental. (*p<0.05).
0
Grupo control
Grupo experimental
Grosor muscular (cm)
2.4
Primera medición
Segunda medición
2
1.6
1.2
Figura 33: Evolución del grosor
0.8
muscular
del
gastrocnemio
medial, en la primera y segunda
0.4
medición de los grupos control y
0
Grupo control
Grupo experimental
experimental.
137
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Los ángulos de peneación de los tres músculos analizados no sufrieron cambios
significativos en el grupo experimental (Figuras 34 a la 36), aunque hubo una tendencia
hacia la disminución en los tres (-2.4% en el VL, -8.9% en el GL y –8.1% en el GM). En los
trabajos de la bibliografía, el entrenamiento de fuerza suele ir acompañado de aumentos en
los ángulos de peneación que van del 1.4% en el vasto intermedio (Rutherford y Jones,
1993) al 39.5% en el tríceps braquial (Blazevich y Giorgi, 2001), pasando por aumentos del
29.1% en el tríceps braquial (Kawakami y cols., 1995), 13 y 15.2% en el VL (Blazevich,
2000), 15-16% en el tríceps braquial en el trabajo de Kanehisa y cols., (2002) y un 35.5% en
el ángulo de peneación del VL en el trabajo de Aagaard y cols (2001).
24
Primera medición
Segunda medición
Ángulo de peneación (º)
20
16
12
8
Figura 34: Evolución del ángulo
4
de peneación del vasto lateral, en
la primera y segunda medición de
0
Grupo control
Grupo experimental
los grupos control y experimental.
Sin embargo, aunque la tendencia general en la bibliografía tras un entrenamiento
con pesas es aumentar los ángulos de peneación, encontramos algunas excepciones.
Rutherford y Jones (1992) encontraron una disminución del 2.1% en los ángulos de
peneación del VL tras 12 semanas de entrenamiento. En el estudio de Blazevich (2000), los
ángulos de peneación del VL se redujeron un 6.2% tras 5 semanas de entrenamiento de
saltos y sprints, y en un trabajo posterior (Blazevich y Giorgi, 2001), encontraron una
disminución del 4.3% en el grupo que entrenó durante 12 semanas el tríceps braquial sin
recibir esteroides.
138
6. Discusión
En la mayoría de los estudios que hemos citado se realizaron entrenamientos de alta
intensidad orientados hacia el aumento de tamaño del músculo y de su fuerza máxima. Sin
embargo, el objetivo del entrenamiento en los grupos del trabajo de Blazevich (2000) era
aumentar su fuerza explosiva ante cargas ligeras. En su estudio, el grupo que entrenó con
cargas lo hacía durante 2 días a la semana, alternando un día “ligero” y un día “pesado”. Las
cargas utilizadas en los días “pesados” eran mayores que las de nuestro trabajo, por lo que
serían las responsables del aumento de los ángulos de peneación del VL en un 15.2%,
acompañados por incrementos del 11.1% en el grosor muscular.
Los sujetos de nuestro grupo experimental aumentaron un 6.6% el grosor muscular
de su VL y disminuyeron un 2.4% los ángulos de peneación. La razón por la que no
aumentaron sus ángulos podría ser que no llegaron al “umbral” en el que los cambios en
su grosor muscular se tradujeran en aumentos en los ángulos de peneación. Esta
teoría vendría apoyada por los resultados de Rutherford y Jones (1992), en los que con un
discreto aumento del 4.7% en el CSA del VL, los ángulos de peneación disminuían un 2.1%.
El “umbral” de los cambios podría ser distinto para cada músculo, pues en el estudio de
Blazevich y Giorgi (2001), el grupo que aumentó el grosor muscular de su tríceps braquial un
29.5% lo vio acompañado por incrementos en los ángulos de peneación del 39.5%, mientras
que el grupo que sólo aumentó un 13.8% el grosor muscular tras el entrenamiento,
disminuyó sus ángulos un 4.3%, lo que querría decir que los cambios en este músculo
seguirían una evolución distinta a la del VL.
Otra posible explicación a la disminución de los ángulos de peneación podría ser la
existencia de adaptaciones específicas de la arquitectura como respuesta al
entrenamiento de fuerza explosiva con cargas ligeras. Uno de los grupos del estudio de
Blazevich (2000) sólo realizó entrenamiento de saltos y sprints, con una disminución del
6.2% en los ángulos del VL tras el entrenamiento. Esta tendencia hacia la disminución de los
139
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
ángulos de peneación con aumentos del grosor muscular podría ser consecuencia del
alargamiento de los fascículos musculares.
No tenemos referencias con las que comparar la evolución de los ángulos de
peneación de los gastrocnemios. En el GL y GM del grupo experimental no hay cambios
significativos, aunque sigue la tendencia hacia disminuir los ángulos de peneación tras el
entrenamiento (-8.9% en el GL y –8.1 en el GM). Los datos del GL deben ser tomados con
precaución, pues se produjo un aumento significativo del 8.6% (p<0.05) en el grupo control
sin cambios similares en el GM. Además, encontramos diferencias significativas entre
grupos en la primera y segunda medición en el GL, pero no en el GM (Figuras 35 y 36).
Pensamos que posiblemente esto tuviera más que ver con el problema metodológico que
hemos señalado, que con cambios producidos en el grupo control o con diferencias reales,
pues ambos grupos provenían de la misma población y estas diferencias sólo aparecen en
el GL, pero no en el GM.
***
24
Primera medición
Segunda medición
Ángulo de peneación (º)
**
20
16
*
12
Figura 35: Evolución del ángulo
de peneación del gastrocnemio
8
lateral, en la primera y segunda
4
medición de los grupos control y
experimental.
0
Grupo control
140
Grupo experimental
**p<0.01, ***p<0.001).
(*p<0.05,
6. Discusión
40
Primera medición
Segunda medición
Ángulo de peneación (º)
36
32
28
24
20
16
12
Figura 36: Evolución del ángulo
8
de peneación del gastrocnemio
4
medial, en la primera y segunda
medición de los grupos control y
0
Grupo control
Grupo experimental
experimental.
La longitud de los fascículos aumentó en los tres músculos analizados en el
grupo experimental, aunque sólo en el VL lo hizo de forma significativa (+11.1%, p<0.05;
Figura 37). En el grupo control también se produjeron aumentos en el VL y GL (+3.0% y
+0.5%, respectivamente), aunque no en el GM (-0.1%). De todas formas, estos aumentos
fueron menores que en el grupo experimental y ninguno de ellos fue significativo.
Longitud de fascículos (cm)
14
*
12
Primera medición
Segunda medición
10
8
6
Figura 37: Evolución de la
longitud de los fascículos del
4
vasto lateral, en la primera y
2
segunda medición de los grupos
control
0
Grupo control
Grupo experimental
y
experimental.
(*p<0.05).
Los cambios en la longitud de los fascículos encontrados en la bibliografía siguen 2
tendencias. La primera implica disminuciones como consecuencia del trabajo de fuerza de
alta intensidad (Kawakami y cols., 1995; Blazevich, 2000; Blazevich y Giorgi, 2001),
141
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
mientras que la segunda tendencia conlleva el aumento de la longitud de los fascículos en
algunos grupos de sujetos. Blazevich y Giorgi nos señalan en su trabajo que el grupo que no
recibió esteroides aumentó un 20.3% la longitud de los fascículos de su tríceps braquial. Los
fascículos del VL también se alargaron un 24.9% en el estudio de Blazevich (2000), tras 5
semanas de entrenamiento de saltos y sprints.
Los incrementos descritos en nuestro estudio son menores que los anteriores, pero
la principal diferencia es que en el VL se asocian con aumentos significativos en el
grosor muscular. Esto estaría relacionado con un aumento de tamaño del músculo por
alargamiento de fascículos, algo que había sido apuntado como una posibilidad (Kearns y
cols., 2000). El aumento de tamaño del músculo como consecuencia del alargamiento de
fascículos permitiría, por una parte, mantener la tensión específica (Kearns y cols., 2000).
Por otra parte, implicaría una mayor velocidad de acortamiento (Fukunaga y cols., 1992;
Lieber y Fridén, 2000; Wickievicz y cols., 1983), e incluso se ha relacionado con un mayor
rendimiento en pruebas de velocidad en atletismo (Abe y cols., 2000, 2001; Kumagai y cols.,
2000a). El aumento significativo en la longitud de los fascículos / longitud del miembro en el
VL (+11.1%, p<0.05) no puede ser comparado con datos de la bibliografía, aunque
basándonos en los estudios transversales de Abe y cols. y Kumagai y cols. creemos que
confirmaría esta tendencia.
En el GL y el GM también se observó la misma tendencia que en el VL, aunque los
aumentos en la longitud de los fascículos no eran significativos. La ausencia de cambios
significativos podría estar originada por la diferencia entre los ejercicios de entrenamiento de
extensión de tobillos y de rodillas. La ejecución del ejercicio de extensión de rodillas era más
dinámica que la del ejercicio de extensión de tobillos; además, en el ejercicio de extensión
de rodillas se partía de un estiramiento previo del cuádriceps, mientras que los tobillos
estaban en posición anatómica. Por otra parte, el VL y los gastrocnemios podrían tener una
respuesta distinta al entrenamiento en lo que se refiere a los cambios en su arquitectura, tal
142
6. Discusión
y como ha sido sugerido por Kawakami y cols., (1995). Estas razones podrían ser las
responsables de la distinta magnitud de los cambios encontrados en los tres músculos
analizados.
Por otra parte, las diferencias significativas encontradas en el GL entre los grupos
experimental y control (Figura 38) estarían otra vez relacionadas con los aspectos
metodológicos ya mencionados, más que con diferencias reales entre los grupos. Esta
teoría se vería confirmada por la ausencia de diferencias significativas entre grupos en la
longitud de los fascículos del GM.
Longitud de fascículos (cm)
10
***
Primera medición
Segunda medición
**
8
6
Figura
4
38:
Evolución
de
la
longitud de los fascículos del
gastrocnemio lateral, en la primera
2
y segunda medición de los grupos
control y experimental. (**p<0.01,
0
Grupo control
Grupo experimental
***p<0.001).
143
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
6.4.2.2. Modificaciones en las correlaciones
En los sujetos de nuestro grupo experimental había cambios en las correlaciones de
las variables de arquitectura tras el entrenamiento. Así, aparece una correlación entre el
grosor muscular y el ángulo de peneación del VL (r=0.50, p<0.05; Figura 40), mientras
que en el GL aumenta (r=0.84, p<0.01; Figura 39). En el GM, en cambio, la correlación
positiva de la primera medición (r=0.62, p<0.01) desapareció en la segunda. Los
responsables de estas modificaciones en las correlaciones serían los cambios producidos
por el entrenamiento en la arquitectura. El VL fue el único músculo del grupo experimental
que aumentó su grosor muscular y la longitud de los fascículos significativamente, mientras
que sufrió los menores cambios en su ángulo de peneación. Esto querría decir que aumentó
su grosor muscular principalmente como consecuencia del alargamiento de los fascículos
musculares. Según Kearns y cols. (2001), la ausencia de correlaciones entre grosor y
ángulos de peneación no es extraña en sujetos sedentarios, y sólo cuando se comienza el
Ángulo de peneación (º)
entrenamiento es cuando la relación entre parámetros se hace evidente.
22
r=0.84, p<0.001
20
18
16
14
12
10
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Grosor muscular (cm)
Figura 39: Relación entre el ángulo de peneación y el grosor muscular del gastrocnemio
lateral, tras el entrenamiento en el grupo experimental.
144
6. Discusión
La desaparición de la correlación entre grosor y ángulo de peneación en el GM tras
el entrenamiento podría estar relacionada con la homogeneización del grupo experimental.
En grupos heterogéneos, con rangos amplios de valores en los parámetros de arquitectura,
sería más fácil encontrar relaciones significativas entre el tamaño del músculo y ángulo de
peneación (Ichinose y cols., 1998), algo que ya ocurría en los trabajos de Kawakami y cols.
(1993, 2000a), y Binzoni y cols. (2001). El entrenamiento realizado por el grupo experimental
habría tenido un efecto “homogeneizador” sobre este grupo, lo que sería la causa de la
desaparición de las correlaciones. Por otra parte, también debemos tener en cuenta que la
contribución del tamaño del músculo a las variaciones del ángulo de peneación puede
cambiar, dependiendo de los músculos analizados (Ichinose y cols., 1998b).
Sólo aparecen correlaciones (mínimas) entre el grosor muscular y la longitud de los
fascículos en el VL antes del entrenamiento (r=0.50, p<0.05; Figura 40). En principio, esta
tendencia debería haber sido inversa, y la correlación debería haber aumentado tras el
entrenamiento. No obstante, no debemos olvidar lo señalado en el párrafo anterior sobre
grupos homogéneos, y la dificultad para encontrar correlaciones. Además, debemos tener
en cuenta que la ausencia de correlaciones ya ha sido observada en la bibliografía en
0grupos de sujetos no deportistas (Kearns y cols., 2000).
Longitud
de fascículos (cm)
12
r=0.50, p<0.05
11
10
9
8
Figura 40: Relación entre
7
la longitud de los fascículos
y el grosor muscular del
6
vasto
5
1.2
1.6
2.0
2.4
Grosor muscular (cm)
2.8
3.2
lateral,
antes
del
entrenamiento en el grupo
experimental.
145
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Las relaciones entre ángulo de peneación y la longitud de los fascículos eran
significativas en los tres músculos estudiados tras el entrenamiento, aunque en el VL
aumentaron y en los gastrocnemios disminuyeron. Estas relaciones se esperaban, pues son
variables que presentan cierta dependencia, aunque la ausencia de correlaciones en el VL
antes del entrenamiento era inesperada. Una posible explicación sería el efecto que el
entrenamiento tendría sobre la relación entre variables de arquitectura, actuando como
“punto de arranque”, a partir del cual estas correlaciones entre variables se harían evidentes
(Kearns y cols., 2001). Esta teoría vendría apoyada por los resultados, tras realizar
regresiones múltiples combinando el grosor muscular con la longitud de los fascículos y los
ángulos de peneación de cada músculo. Las R2 aumentaron tras el entrenamiento en los
tres músculos, lo que demuestra que la relación entre las tres variables se había hecho más
estrecha.
6.4.3. Modificaciones en la relación fuerza-arquitectura
Las relaciones entre variables de fuerza y arquitectura muscular apenas han sido
estudiadas con datos experimentales (Alegre y cols., 2003; Brechue y Abe, 2002; Kumagai y
cols., 2000b). En este punto profundizamos en este tema, buscando las posibles relaciones
entre variables, antes y después del entrenamiento, y la influencia que éste ha podido tener
en estas modificaciones.
Tras el entrenamiento, mejoraron las correlaciones del grosor muscular del GL con
variables de fuerza explosiva (las potencias por kilogramo de masa y los impulsos por
kilogramo de masa en el SJ y CMJ). Esto podría indicar que los cambios en este grosor
fueron favorables para el rendimiento en estas variables, aunque como ya hemos señalado,
los problemas metodológicos en la medición de este valor podrían haber afectado a estos
resultados.
146
6. Discusión
También aparecieron correlaciones positivas entre el ángulo de peneación del
VL y variables de FIM de los extensores de las rodillas (FIM, pendiente de la curva de
FIM y la fuerza desarrollada en los primeros 500 ms). Parece que los cambios ocurridos en
el músculo relacionaban más esta variable con la fuerza máxima.
En la primera y segunda medición encontramos correlaciones negativas entre la
altura de vuelo del SJ y la longitud de fascículos del VL absoluta y relativa a la longitud del
muslo. Los tiempos en carrera de 100 m correlacionaban con la longitud de fascículos del
VL y GL en el trabajo de Kumagai y cols. (2000a), por lo que esta relación resultó
inesperada, pues, en principio, el SJ es un test de fuerza explosiva. Sin embargo, tal y como
hemos señalado en el punto 6.2.5., los tiempos de contacto en una carrera de 100 m están
en torno a los 90 ms, mientras que en nuestro estudio, los tiempos de batida en el SJ o CMJ
están entre 250 y 300 ms, por lo que la relación fuerza-velocidad en estos gestos sería
distinta. De todas formas, las futuras investigaciones deberían profundizar más en este tema
para poder establecer mejor las variables de arquitectura que más correlacionan con tests
de velocidad y fuerza explosiva.
Curiosamente, tras el entrenamiento desaparece la R2 entre la potencia por
kilogramo de masa en el CMJ y los 3 grosores musculares, y la R2 entre el impulso por
kilogramo de masa en el CMJ. Las variables del CMJ también redujeron sus correlaciones
con otras variables de rendimiento en saltos tras el entrenamiento. Esto podría deberse a
dos razones. La primera podría ser la homogeneización del grupo experimental tras el
entrenamiento, lo que provocó la desaparición de la relación entre variables como
consecuencia de la disminución de los rangos de sus valores. La segunda posible razón
sería la especificidad del entrenamiento. Como ya hemos señalado en el punto 6.4.1.1., el
entrenamiento llevado a cabo por el grupo experimental era más adecuado para mejorar su
rendimiento en el SJ que en CMJ, debido a la estructura del ejercicio de extensión de
rodillas, donde sólo se realizaba de forma explosiva la fase concéntrica del ejercicio. Esto
147
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
podría ser el origen de la disminución de las correlaciones entre las variables del CMJ, los
grosores musculares y las variables del SJ.
Por lo tanto, aunque hemos encontrado indicios de las relaciones entre los cambios
entre las variables de fuerza y arquitectura, estos no eran evidentes, y se requiere
profundizar en este tema para poder obtener unas conclusiones claras.
6.4.4. Modificaciones en la eficacia mecánica
La fuerza máxima en el SJ aumentó sus correlaciones con la altura de vuelo en este
salto, la potencia por kilogramo de masa (Figura 41) y el impulso por kilogramo de masa tras
el entrenamiento, mientras que disminuyeron las correlaciones con las variables de fuerza
máxima. Esto implicaría que los sujetos del grupo experimental aprovechaban mejor la
fuerza que desarrollaban en el SJ para saltar más. Además, el aumento en los impulsos
se conseguía gracias al aumento de la fuerza desarrollada durante los saltos, pues la fuerza
aumentó y los tiempos de batida disminuyeron. Todo apunta a que los sujetos habían
Potencia
por kg de masa (W/kg)
mejorado la eficacia en manifestar su fuerza.
66
r=0.73, p<0.01
62
58
54
50
46
42
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
2.2
Fuerza máxima en el SJ / peso (BW)
Figura 41: Relación entre la potencia por kg de masa y la fuerza máxima en el SJ después
del entrenamiento en el grupo experimental. BW: número de veces el peso corporal.
148
6. Discusión
También aumentaron las correlaciones de la altura de vuelo del SJ con las potencias
por kilogramo de masa y los impulsos por kilogramo de masa (Figura 42), lo que implicaría
que los sujetos del grupo experimental eran capaces de aprovechar mejor la potencia y los
Impulso
por kg de masa (N·s/kg)
impulsos desarrollados en sus saltos.
2.9
r=0.86, p<0.001
2.8
2.7
2.6
2.5
2.4
2.3
0.24
0.26
0.28
0.30
0.32
0.34
0.36
0.38
0.40
Altura SJ (m)
Figura 42: Relación entre el impulso por kilogramo de masa y la altura de vuelo en el SJ después
del entrenamiento en el grupo experimental. BW·s: número de veces el peso corporal por segundo.
Además, tras el entrenamiento, mejoraron las R2 de las regresiones múltiples entre la
altura de vuelo en el SJ y la combinación de la fuerza máxima y la potencia por kilogramo de
masa. También aumentó la R2 de la regresión múltiple entre la altura de vuelo en el SJ y la
combinación de la fuerza máxima en el SJ y el impulso por kilogramo de masa. Estos
cambios nos indicarían un mejor aprovechamiento de las fuerzas, las potencias y los
impulsos para aumentar la altura de vuelo en el SJ.
El porcentaje muscular en el grupo experimental mejoró su correlación con la altura
de vuelo en el CMJ tras el entrenamiento, lo que indicaría un mejor aprovechamiento de la
masa muscular para saltar.
149
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Cuando realizamos regresiones múltiples del FFM con variables de fuerza máxima
(RM de extensores de rodillas y tobillos y FIM de extensores de rodillas y tobillos),
encontramos que la R2 era alta en las dos mediciones (R2=0.88, p<0.001, antes del
entrenamiento y R2=0.78, p<0.01, después del entrenamiento), aunque disminuía en la
segunda. Este resultado apuntaría en la dirección contraria al mejor aprovechamiento de la
masa muscular para producir fuerza. Sin embargo, el FFM sólo correlacionaba con variables
de fuerza máxima, como ocurría en el trabajo de Brechue y Abe (2002), por lo que no
estaría asociada con la fuerza explosiva de los sujetos.
El grosor muscular del VL aumentó sus correlaciones con las RM de extensores de
rodillas y de tobillos tras el entrenamiento, lo que apuntaría a un mejor aprovechamiento de
la masa muscular para producir fuerza máxima. La correlación del grosor muscular del VL
con la 1RM de los extensores de los tobillos se explicaría porque estos tests no son
completamente analíticos, y el rendimiento en ellos podría estar más relacionado con la
masa muscular total que con el tamaño de músculos concretos. En el trabajo de Brechue y
Abe (2002), el mejor predictor de 1RM en sentadilla era el grosor muscular subescapular,
por encima del grosor del muslo, lo que apoyaría nuestra teoría.
Al realizar regresiones múltiples entre la potencia por kilogramo de masa en el SJ y
los 3 grosores musculares, y el impulso por kilogramo de masa y los grosores, aparecen R2
significativas en la segunda medición, lo que indicaría un mejor aprovechamiento de la
masa muscular para manifestar fuerza explosiva. Una posible causa de este cambio
sería el aumento de la eficacia mecánica por la disminución de los ángulos de peneación
que ocurrió en los 3 músculos.
150
7.-CONCLUSIONES
Este
apartado
contiene
las
experimentales y perspectivas de futuro.
conclusiones
metodológicas,
las
conclusiones
7. Conclusiones
Conclusiones metodológicas
1. La metodología utilizada para el análisis de la arquitectura muscular in vivo ha
demostrado ser fiable en el vasto lateral, gastrocnemio lateral y gastrocnemio medial.
Los problemas que hubo en el gastrocnemio lateral fueron consecuencia de una
variación en el punto anatómico de colocación del ecógrafo, pero no invalidan el estudio.
Estos problemas han sido solventados de cara a futuros trabajos.
2. Los cambios observados en la arquitectura del gastrocnemio lateral del grupo control en
la segunda medición posiblemente estaban originados por el problema metodológico.
3. La potencia máxima por kilogramo de masa en el salto sin contramovimiento era la
variable que mejor correlacionaba con el tiempo de vuelo en los saltos, con y sin
contramovimiento. Los impulsos de aceleración por kilogramo de masa en ambos saltos
también podían utilizarse para predecir el tiempo de vuelo.
4. No existía relación entre las variables de rendimiento en los tests de salto y las
pendientes de los tests de fuerza isométrica, lo que indica que están regulados por
factores distintos.
5. El diseño de los tests de fuerza dinámica e isométrica hacía que la dirección de la carga
soportada por los sujetos pasase por su espalda, lo que, en algunos de ellos, podría
haber limitado su rendimiento. Una alternativa a estos tests sería realizar otros más
analíticos, en los que la carga soportada no pasase por la espalda.
6. Los valores del test de potencia media sólo se relacionaban entre ellos, lo que indica que
medía cualidades distintas a las de los otros tests. Además, la mejora significativa del
grupo control tras el entrenamiento, junto con la observación cualitativa de los tests,
especialmente en el de extensores de tobillos, sugiere que había aspectos
metodológicos que podían haber influido en los resultados. Esto cuestionaría la
idoneidad de este test para valorar la potencia media de las extremidades inferiores, al
menos con la metodología utilizada.
153
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Conclusiones experimentales
7. Los valores de los tests de salto en los sujetos experimentales eran inferiores a la
mayoría de los encontrados en la bibliografía. En cambio, los valores en los tests de RM
y fuerza isométrica eran similares a los de estudios anteriores.
8. La arquitectura del vasto lateral era igual a la de muestras similares a la nuestra, aunque
esto no ocurría en el gastrocnemio lateral y el gastrocnemio medial. Esto podría ser
consecuencia de diferencias antropométricas entre las muestras, o bien de diferencias
en la metodología.
9. El entrenamiento llevado a cabo por el grupo experimental aumentó el rendimiento en
todos los tests realizados, aunque parte de las mejoras del grupo experimental en los
tests de potencia media, podrían haber estado originadas por factores externos al
entrenamiento.
10. No había diferencias significativas entre grupos en la práctica totalidad de las variables
de antropometría, arquitectura muscular y fuerza, antes del entrenamiento. En la
segunda medición del grupo control no hubo cambios significativos en la mayoría de las
variables, respecto a la primera medición.
11. Se encontraron relaciones entre los grosores musculares de los gastrocnemios y sus
ángulos de peneación, algo que no ocurrió con el vasto lateral. La existencia de
relaciones entre estas dos variables previsiblemente cambiaría dependiendo del músculo
y de la muestra estudiada, pues, en muestras homogéneas, es más difícil encontrar
correlaciones. La ausencia de correlaciones entre los grosores musculares y las
longitudes de fascículos estaría relacionada con el limitado tamaño muscular de los
sujetos de nuestro estudio, ya que sólo suelen aparecer en individuos con tamaños
musculares muy grandes.
12. En el vasto lateral del grupo experimental, el grosor muscular y la longitud de los
fascículos aumentaron significativamente tras el entrenamiento, lo que indicaría una
asociación con los aumentos en la fuerza. Sin embargo, estas relaciones no eran claras,
154
7. Conclusiones
lo que implicaría que hay más factores que modulan la producción de fuerza explosiva y
máxima, además de la arquitectura muscular.
13. No se produjeron cambios significativos en la arquitectura del gastrocnemio lateral y el
gastrocnemio medial, posiblemente debido a que el entrenamiento de extensores de
tobillos no alcanzó el suficiente estímulo para provocarlos.
14. El aumento de tamaño del vasto lateral en el grupo experimental, unido a una
disminución de los ángulos de peneación y un alargamiento de la longitud de los
fascículos, serían adaptaciones orientadas hacia una mayor eficacia en la transmisión de
la fuerza generada por las fibras musculares.
15. No se encontraron aumentos de ángulos en ninguno de los tres músculos, lo que
confirmaría que puede existir un “umbral” de crecimiento muscular a partir del cual hay
un aumento de los ángulos de peneación. Este “umbral” sería distinto para cada músculo
y podría llegar a ser modificado por el tipo de entrenamiento realizado.
Perspectivas de futuro
En un futuro, sería interesante trabajar en las siguientes líneas:
9 Realizar estudios longitudinales sobre la evolución de la arquitectura muscular a largo
plazo.
9 Hacer un estudio en el que se incluyese el análisis de la arquitectura y fuerza realizado
en esta tesis, junto con cálculos del área de sección transversal fisiológica, área de
sección transversal anatómica, electromiografía y análisis histológicos. De esta forma, se
podría cuantificar el papel de los factores mecánico, neural e histológico en la producción
de fuerza. Una aproximación a esto ya ha sido realizada por Aagaard y cols. (2001),
aunque en su estudio sólo analizaron el vasto lateral y no midieron la longitud de los
fascículos.
155
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
9 Si bien en la bibliografía se han relacionado variables de arquitectura muscular con el
rendimiento en pruebas de velocidad en atletismo, hay escasez de trabajos en los que
se hayan realizado tests de velocidad y arquitectura muscular. Sería interesante
realizarlos para delimitar mejor aquellas variables de arquitectura que más correlacionan
con el rendimiento en estas pruebas.
9 Llevar a cabo trabajos en los que se mida arquitectura muscular y fuerza en grupos
homogéneos de deportistas, lo que posiblemente arrojaría relaciones distintas entre las
variables de arquitectura consigo mismas y con las de fuerza.
9 Realizar estudios transversales con grupos de deportistas que presenten grandes masas
musculares, como por ejemplo, lanzadores. Así, podríamos ver si siguen la misma
dinámica que los grupos similares, como los luchadores de sumo y powerlifters descritos
en la bibliografía.
156
8.-BIBLIOGRAFÍA
8. Bibliografía
Aagaard P., Andersen J.L., Dyhre-Poulsen P., Leffers A.M., Wagner A., Magnusson
S.P., Halkjaer-Kristensen J., Simonsen E.B. A mechanism for increased contractile
strength of human pennate muscle in response to strength training: changes in muscle
architecture. Journal of Physiology, 15;534(Pt. 2):613-23; 2001.
Abe T., Brechue W.F., Fujita S., Brown J.B. Gender differences in FFM accumulation and
architectural characteristics of muscle. Medicine and Science Sports Exercise, 30 (7):
1066-1070; 1998.
Abe T., Brown J.B., Brechue W.F. Architectural characteristics of muscle in black and white
college football players. Medicine and Science in Sports and Exercise, 31 (10): 14481452; 1999.
Abe T., Kumagai K., Brechue W.F. Fascicle length of leg muscles is greater in sprinters
than distance runners. Medicine and Science in Sports and Exercise, 32(6):1125-9;
2000.
Abe T., Fukashiro S. Harada Y., Kawamoto K. Relationship between sprint performance
and muscle fascicle length in female sprinters. Journal of Physiological Anthropology
and Applied Human Science, 20(2):141-7; 2001.
Akima H., Kano Y., Enomoto Y., Ishizu M., Okada M., Oishi Y., Katsuta S., Kuno S.Y.
Muscle function in 164 men and women aged 20-84 yr. Medicine and Science in Sports
and Exercise; 33(2):220-226; 2001a.
Akima H., Kubo K., Imai M., Kanehisa H., Suzuki Y., Gunji A., Fukunaga T. Inactivity and
muscle: effect of resistance training during bed rest on muscle size in the lower limb.
Acta Physiologica Scandinavica, 172(4):269-78; 2001b.
Alegre L.M., Gonzalo J.M., Aguado X. Arquitectura muscular: Métodos de estudio y estado
actual de conocimientos. Revista de Entrenamiento Deportivo, 15 (4): 5-12; 2001.
Alegre L.M., Gonzalo J.M., López C., Aguado X. Repercusiones de la arquitectura del
músculo en la manifestación de la fuerza. Revista de Entrenamiento Deportivo, 16 (2):
15-20; 2002.
Alegre L.M., Aznar, D., Delgado T., Jiménez F., Aguado X. Fuerza y arquitectura muscular
en un grupo de estudiantes. Revista de Entrenamiento Deportivo, 17 (1): 23-29; 2003.
An K.N., Hui F.C., Morrey B.F., Linscheid R.L., Chao E.Y. Muscles across the elbow joint:
a biomechanical analysis. Journal of Biomechanics, 14(10):659-69; 1981.
Arteaga R., Dorado C,, Chavarren J., Calbet J.A. Reliability of jumping performance in
active men and women under different stretch loading conditions. Journal of Sports
Medicine and Physical Fitness, 40(1):26-34; 2000.
Baker D., Wilson G., Carlyon R. Periodization: The effect on strength of manipulating
volume and intensity. Journal of Strength and Conditioning Research, 8 (4): 235-242;
1994.
159
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Baker D. Improving vertical jump performance through general, special, and specific strength
training: a brief review. Journal of Strength and Conditioning Research, 10 (2): 131136; 1996.
Baker M.J., Utkan A., Khalafi A., Green S., Caiozzo V.J. Sarcomere remodeling following
muscle lengthening: architectural analyses. Medicine and Science in Sports and
Exercise, 32: S211; 2000.
Bamman M.M., Newcomer B.R., Larson-Meyer D.E., Weinsier R.L., Hunter G.R.
Evaluation of the strength-size relationship in vivo using various muscle size indices.
Medicine and Science in Sports and Exercise, 32(7):1307-1313; 2000.
Binzoni T., Bianchi S., Hanquinet S., Kaelin A., Sayegh Y., Dumont M., Jequier S.
Human gastrocnemius medialis pennation angle as a function of age: from newborn to
the elderly. Journal of Physiological Anthropology and Applied Human Science,
20(5):293-8; 2001.
Blazevich A.J. Effect of movement pattern and velocity of strength training exercises on
training adaptations during concurrent resistance and sprint/jump training. Tesis
doctoral. Southern Cross University, Lismore, Australia, 2000.
Blazevich A.J., Giorgi A. Effect of testosterone administration and weight training on
muscle architecture. Medicine and Science in Sports and Exercise, 33(10):1688-93;
2001.
Bleakney R., Maffulli N. Ultrasound changes to intramuscular architecture of the quadriceps
following intramedullary nailing. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness,
42(1):120-5; 2002.
Brechue W.F., Abe T. The role of FFM accumulation and skeletal muscle architecture in
powerlifting performance. European Journal of Applied Physiology, 86(4):327-36; 2002.
Brzycki, M. Strength testing: predicting a one-rep max from reps-to-fatigue. Journal of
Physical Education, Recreation and Dance, 64: 88-90; 1993.
Burkholder T.J., Fingado B., Baron S., Lieber R.L. Relationship between muscle fiber
types and sizes and muscle architectural properties in the mouse hindlimb. Journal of
Morphology, 221(2):177-90; 1994.
Calbet J.A.L., Jiménez J., Arteaga R. Factores estructurales determinantes de la fuerza
muscular: métodos de estudio. en Biomecánica de la fuerza muscular y su valoración.
Análisis cinético de la marcha, natación, gimnasia rítmica, badminton y ejercicios de
musculación. de Ferro A (ed) pp. 27-55, CSD, 1999.
Carreño J.A. Efectos de las contracciones musculares excéntricas sobre el comportamiento
mecánico del músculo esquelético en seres humanos. Tesis doctoral. Universidad de
las Palmas de Gran Canaria, 2001.
160
8. Bibliografía
Carter J.E.L. Anthropometryc instruments and measurements used in the Montreal Olympic
Games Antropologycal Project. En: Physical Structure of Olympics Athletes. Part I:
MOGAP. de Carter J.E.L. Medicine Sport, Vol 16: 150-155. Karger, Basel. 1982.
Cerretelli P., Binzoni T. The contribution of NMR, NIRS and their combination to the
functional assessment of human muscle. International Journal of Sports Medicine, 18
Suppl 4:S270-9; 1997.
Chleboun G.S., France A.R., Crill M.T., Braddock H.K., Howell J.N. In vivo measurement
of fascicle length and pennation angle of the human biceps femoris muscle. Cells
Tissues Organs, 169(4):401-9; 2001.
Chow R.S., Medri M.K., Martin D.C., Leekam R.N., Agur A.M., McKee N.H. Sonographic
studies of human soleus and gastrocnemius muscle architecture: gender variability.
European Journal of Applied Physiology, 82(3):236-44; 2000.
Enoka R.M. Neuromechanical basis of kinesiology. Champaign, IL : Human Kinetics 1994.
Epley, B. Poundage chart. Lincoln, NE.: Boyd Epley Workout, 1985.
Esformes J.I., Narici M.V., Maganaris C.N. Measurement of human muscle volume using
ultrasonography. European Journal of Applied Physiology, 87(1):90-2; 2002.
Esparza F. Grupo Español de Cineantropometría. Manual de cineantropometría. FEMEDE,
Pamplona. Primera edición. 1993.
Fleck S.J., Kraemer W.J. Designing resistance training programs. Second Edition.
Champaign, Illinois: Human Kinetics, 1997.
Friedrich J.A., Brand R.A. Muscle architecture in the human lower limb. Journal of
Biomechanics, 23: 91-95; 1990.
Fukashiro S., Abe T., Shibayama A., Brechue W.F. Comparison of viscoelastic
characteristics in triceps surae between Black and White athletes. Acta Physiologica
Scandinavica, 175(3):183-7; 2002.
Fukunaga T., Roy R.R., Shellock F.G., Hodgson J.A., Lee P.L., Kwong-Fu H., Edgerton
V.R. Physiological cross-sectional area of human leg muscles based on magnetic
resonance imaging. Journal of Orthopaedic Research, 10: 926-934; 1992.
Fukunaga T., Roy R.R., Shellock F.G., Hodgson J.A., Edgerton V.R. Specific tension of
human plantar flexors and dorsiflexors. Journal of Applied Physiology, 80 (1): 158-165;
1996.
Fukunaga T., Ichinose Y., Ito M., Kawakami Y., Fukashiro S. Determination of fascicle
length and pennation in a contracting human muscle in vivo. Journal of Applied
Physiology, 82(1):354-358; 1997a.
Fukunaga T., Kawakami Y., Kuno S., Funato K., Fukashiro S. Muscle architecture and
function in humans. Journal of Biomechanics, 30 (5): 457-463; 1997b.
161
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Fukunaga T., Miyatani M., Tachi M., Kouzaki M., Kawakami Y., Kanehisa H. Muscle
volume is a major determinant of joint torque in humans. Acta Physiologica
Scandinavica, 172(4):249-55; 2001.
García L. Arquitectura muscular en el tríceps sural. Archivos de la Facultad de Medicina de
Zaragoza, VII (4): 659-669; 1959.
Giannini F., Landoni L., Merella N., Minetti A.E., Narici M.V. Estimation of specific tension
of human knee extensor muscles from in vivo physiological CSA and strength
measurements. Journal of Physiology (Lond), 423: 86P; 1990.
Gonzalez J. J., Gorostiaga E. Fundamentos del entrenamiento de la fuerza. Barcelona:
INDE,1995.
Griffiths R.I. Ultrasound transit time gives direct measurement of muscle fibre length in vivo.
Journal of Neuroscience Methods, 21(2-4):159-65; 1985.
Haff G. G., Kirksey K. B., Stone M. H., Warren B. J., Johnson R. L., Stone M., O’Bryant
H., Prolux C. The effect of 6 weeks of creatine monohydrate supplementation on
dynamic rate of force development. Journal of Strength and Conditioning Research, 14
(4): 426-433; 2000.
Häkkinen K., Izquierdo M., Aguado X., Newton R. U., Kraemer W. J. Isometric and
dynamic explosive force production of leg extensor muscles in men at different ages.
Journal of Human Movement Studies, 31: 105-121; 1996.
Häkkinen K., Alen M., Kraemer W. J., Gorostiaga E., Izquierdo M., Rusko H., Mikkola J.,
Häkkinen A., Valkeinen H., Kaarakainen E., Romu S., Erola V., Ahtiainen J.,
Paavolainen L. Neuromuscular adaptations during concurrent strength and endurance
training versus strength training. European Journal of Applied Physiology, 89: 42-52;
2003.
Hennessy L. C., Watson A. W. S. The interference effects of training for strength and
endurance simultaneously. Journal of Strength and Conditioning Research, 8 (1): 1219; 1994.
Henriksson-Larsen K., Wretling M., Loretzon R., Oberg L. Do muscle fiber size and fiber
angulation correlate in pennated human muscles? European Journal of Applied
Physiology, 64: 68-72; 1992.
Housh D.J., Housh T.J., Johnson G.O., Chu W.K. Hypertrophic response to unilateral
concentric isokinetic resistance training. Journal of Applied Physiology, 73 (1): 65-70;
1992.
Huijing P.A. Architecture of the human gastrocnemius muscle and some functional
consequences. Acta Anatomica (Basel), 123(2):101-7; 1985.
162
8. Bibliografía
Ichinose Y., Kanehisa H., Ito M., Kawakami Y., Fukunaga T. Morphological and functional
differences in the elbow extensor muscle between highly trained male and female
athletes. European Journal of Applied Physiology, 78(2):109-14; 1998a.
Ichinose Y., Kanehisa H., Ito M., Kawakami Y., Fukunaga T. Relationship between muscle
fiber pennation and force generation capability in Olympic athletes. International
Journal of Sports Medicine, 19(8):541-546; 1998b.
Ichinose Y., Kawakami Y., Ito M., Kanehisa H., Fukunaga T. In vivo estimation of
contraction velocity of human vastus lateralis muscle during "isokinetic" action. Journal
of Applied Physiology, 88(3):851-856; 2000.
Ito M., Kawakami Y., Ichinose Y., Fukashiro S., Fukunaga T. Nonisometric behavior of
fascicles during isometric contractions of a human muscle. Journal of Applied
Physiology, 85(4):1230-1235; 1998.
Izquierdo M., Aguado X., Ribas T., Linares F., Vila L., Voces J. A., Álvarez A. I., Prieto J.
G. Jumping performance, isometric force and muscle characteristics in non athletic
young men. Journal of Human Movement Studies, 35: 101-117; 1998.
Izquierdo M., Aguado X., Gonzalez R., Lopez J.L., Häkkinen K. Maximal and explosive
force production capacity and balance performance in men of different ages. European
Journal of Applied Physiology, 79(3):260-7; 1999.
Kanehisa H., Ikegawa S., Fukunaga T. Force-velocity relationships and fatiguability of
strength and endurance-trained subjects. International Journal of Sports Medicine,
18(2):106-112; 1997a.
Kanehisa H., Kondo M., Ikegawa S., Fukunaga T. Characteristics of body composition and
muscle strength in college Sumo wrestlers. International Journal of Sports Medicine,
18(7):510-515; 1997b.
Kanehisa H., Nagareda H., Kawakami Y., Akima H., Masani K., Kouzaki M., Fukunaga T.
Effects of equivolume isometric training programs comprising medium or high
resistance on muscle size and strength. European Journal of Applied Physiology,
87(2):112-9; 2002.
Kawakami Y., Abe T., Fukunaga T. Muscle-fiber pennation angles are greater in
hypertrophied than in normal muscles. Journal of Applied Physiology, 74 (6): 27402744; 1993.
Kawakami Y., Nakawaza K., Fujimoto T., Nozaki D., Miyashita M., Fukunaga T. Specific
tension on elbow flexor and extensor muscles based on magnetic resonance imaging.
European Journal of Applied Physiology, 68: 139-147; 1994.
Kawakami Y., Abe T., Kuno S., Fukunaga T. Training-induced changes in muscle
architecture and specific tension. European Journal of Applied Physiology, 72: 37-43;
1995.
163
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Kawakami Y., Ichinose Y., Fukunaga T. Architectural and functional features of human
triceps surae muscles during contraction. Journal of Applied Physiology, 85 (2): 398404; 1998.
Kawakami Y., Ichinose Y., Kubo K., Ito M., Imai M., Fukunaga T. Architecture of
contracting human muscles and its functional significance. Journal of Applied
Biomechanics, 16 (1): 88-97; 2000a.
Kawakami Y., Kumagai K., Huijing P.A., Hijikata T., Fukunaga T. The length-force
characteristics of human gastrocnemius and soleus muscles in vivo. In Skeletal Muscle
Mechanics: From Mechanisms to Function, ed. Herzog W, pp. 327-341. John Wiley &
Sons, Chichester, 2000b.
Kawakami Y., Akima H., Kubo K., Muraoka Y., Hasegawa H., Kouzaki M., Imai M.,
Suzuki Y., Gunji A., Kanehisa H., Fukunaga T. Changes in muscle size, architecture,
and neural activation after 20 days of bed rest with and without resistance exercise.
European Journal of Applied Physiology, 84(1-2):7-12; 2001.
Kawakami Y., Muraoka T., Ito S., Kanehisa H., Fukunaga T. In vivo muscle fibre behaviour
during counter-movement exercise in humans reveals a significant role for tendon
elasticity. Journal of Physiology, 15;540(Pt 2):635-46; 2002.
Kearns C.F., Abe T., Brechue W.F. Muscle enlargement in sumo wrestlers includes
increased muscle fascicle length. European Journal of Applied Physiology, 83(4 5):289-296; 2000.
Kearns C.F., Isokawa M., Abe T. Architectural characteristics of dominant leg muscles in
junior soccer players. European Journal of Applied Physiology, 85(3-4):240-243; 2001.
Kubo K., Kanehisa H., Kawakami Y., Fukunaga T. Elasticity of tendon structures of the
lower limbs in sprinters. Acta Physiologica Scandinavica, 168(2):327-35; 2000a.
Kubo K., Kanehisa H., Kawakami Y., Fukunaga T. Elastic properties of muscle-tendon
complex in long-distance runners. European Journal of Applied Physiology, 81(3):1817; 2000b.
Kubo K., Kanehisa H., Takeshita D., Kawakami Y., Fukashiro S., Fukunaga T. In vivo
dynamics of human medial gastrocnemius muscle-tendon complex during stretchshortening cycle exercise. Acta Physiologica Scandinavica, 170(2):127-35; 2000c.
Kubo K., Kanehisa H., Kawakami Y., Fukanaga T. Growth changes in the elastic
properties of human tendon structures. International Journal of Sports Medicine,
22(2):138-43; 2001.
Kubo K., Kanehisa H., Azuma K., Ishizu M., Kuno S.Y., Okada M., Fukunaga T. Muscle
architectural characteristics in women aged 20-79 years. Medicine and Science in
Sports and Exercise, 35(1):39-44; 2003.
164
8. Bibliografía
Kulig K., Andrews J.G., Hay J.G. Human strength curves. Exercise and Sport Science
Reviews, 12:417-66; 1984.
Kumagai K., Abe T., Brechue W.F., Ryushi T., Takano S., Mizuno M. Sprint performance
is related to muscle fascicle length in male 100-m sprinters. Journal of Applied
Physiology, 88(3):811-6; 2000a.
Kumagai K., Abe T., Ryushi T. Effect of muscle fascicle length on force velocity relationship
of the muscle in vivo. (Abstract). Medicine and Science in Sports and Exercise,
32:S284; 2000b.
Kurokawa S., Fukunaga T., Fukashiro S. Behavior of fascicles and tendinous structures of
human gastrocnemius during vertical jumping. Journal of Applied Physiology,
90(4):1349-58; 2001.
Lieber R.L., Friden J. Functional and clinical significance of skeletal muscle architecture.
Muscle Nerve, 23(11):1647-1666; 2000.
Lieber R.L., Friden J. Clinical significance of skeletal muscle architecture. Clinical
Orthopaedics and Related Research, (383):140-51; 2001.
Lynn R., Talbot J.A., Morgan D.L. Differences in rat skeletal muscles after incline and
decline running. Journal of Applied Physiology, 85(1):98-104; 1998.
Maganaris C.N., Baltzopoulos V., Sargeant A.J. In vivo measurements of the triceps surae
complex architecture in man: implications for muscle function. Journal of Physiology
(Lond), 15;512 ( Pt 2):603-614; 1998.
Maganaris C.N., Baltzopoulos V. Predictability of in vivo changes in pennation angle of
human tibialis anterior muscle from rest to maximum isometric dorsiflexion. European
Journal of Applied Physiology, 79(3):294-297; 1999.
Maganaris CN, Baltzopoulos V, Ball D, Sargeant AJ. In vivo specific tension of human
skeletal muscle. Journal of Applied Physiology, 90(3):865-872. 2001a
Maganaris C.N. Force-length characteristics of in vivo human skeletal muscle. Acta
Physiologica Scandinavica, 172(4):279-85; 2001b.
McComas A.J. Skeletal Muscle: Form and function. Champaign, IL Human Kinetics
Publishers, 1996.
Martin D.C., Medri M.K., Chow R.S., Oxorn V., Leekam R.N., Agur A.M., McKee N.H.
Comparing human skeletal muscle architectural parameters of cadavers with in vivo
ultrasonographic measurements. Journal of Anatomy, 199(Pt 4):429-34; 2001.
Miyatani M., Kanehisa H., Fukunaga T. Validity of bioelectrical impedance and
ultrasonographic methods for estimating the muscle volume of the upper arm.
European Journal of Applied Physiology, 82(5-6):391-396; 2000.
165
Cambios en la arquitectura y biomecánica del músculo esquelético tras un entrenamiento de fuerza explosiva
Miyatani M., Kanehisa H., Kuno S., Nishijima T., Fukunaga T. Validity of ultrasonograph
muscle thickness measurements for estimating muscle volume of knee extensors in
humans. European Journal of Applied Physiology, 86(3):203-208; 2002.
Muramatsu T., Muraoka T., Kawakami Y., Shibayama A., Fukunaga T. In vivo
determination of fascicle curvature in contracting human skeletal muscles. Journal of
Applied Physiology, 92(1):129-134; 2002.
Muraoka T., Kawakami Y., Tachi M., Fukunaga T. Muscle fiber and tendon length changes
in the human vastus lateralis during slow pedaling. Journal of Applied Physiology;
91(5):2035-2040; 2001.
Murray W.M., Buchanan T.S., Delp S.L. The isometric functional capacity of muscles that
cross the elbow. Journal of Biomechanics, 33(8):943-952; 2000.
Narici M.V., Landoni L., Minetti A.E. Assessment of human knee extensor muscles stress
from in vivo physiological cross-sectional area and strength measurements. European
Journal of Applied Physiology, 65(5):438-444; 1992.
Narici M.V., Hoppeler H., Kayser B., Landoni L., Claassen H., Gavardi C., Conti M.,
Cerretelli P. Human quadriceps cross-sectional area, torque and neural activation
during 6 months stregth training. Acta Physiologica Scandinavica, 157 (2): 175-186;
1996a.
Narici M.V., Binzoni T., Hiltbrand E., Fasel J., Terrier F., Cerretelli P. In vivo human
gastrocnemius architecture with changing joint angle at rest during graded isometric
contraction. Journal of Physiology, (496): 287-297; 1996b.
Narici M. Human skeletal muscle architecture studied in vivo by non-invasive imaging
techniques: functional significance and applications. Journal of Electromyography and
Kinesiology, 9(2):97-103; 1999.
Ostrowski K.J., Wilson G.J., Weatherby R., Murphy P.W., Lyttle A.D. The effect of weight
training volume on hormonal output and muscular size and function. Journal of
Strength and Conditioning Research, 11 (1): 148-154; 1997.
Potteiger J. A., Lockwood R. H., Haub B. A., Dolezal K. S., Almuzaini K. S., Schroeder
J. M., Zebas C. J. Muscle power and fiber characteristics following 8 weeks of
plyometric training. Journal of Strength and Conditioning Research, 13 (3): 275-279;
1999.
Rocha M.S.L. Peso osseo do brasileiro de ambos os sexos de 17 a 25 anos. Arquivos de
Anatomía e Antropología, 1: 445-451; 1975.
Rutherford O.M., Jones D.A. Measurement of fibre pennation using ultrasound in the
human quadriceps in vivo. European Journal of Applied Physiology, 65 (5): 433-437;
1992.
166
8. Bibliografía
Scott S.H., Engstrom C.M., Loeb G.E. Morphometry of human thigh muscles.
Determination of fascicle architecture by magnetic resonance imaging. Journal of
Anatomy, 182 ( Pt 2):249-257; 1993.
Stone M. H., Potteiger J. A., Pierce K. C., Proulx C. M., O’Bryant H. S., Johnson R. L.,
Stone M. E. Comparison of the effects of three different weight-training programs on
the one repetition maximum Squat. Journal of Strength and Conditioning Research, 14
(3): 332-337; 2000.
Tous J. Nuevas tendencias en fuerza y musculación. Barcelona: Ergo, 1999.
Weber E.F. Über die Längenverhältnisse der Fleischfasern der Mukeln im Allgemeinen. Ber.
Kolenl. Saechs Ges. Wiss. (math.-phys.Kl.), 5-86; 1851.
Wickiewicz T.L., Roy R.R., Powell P.L., Edgerton V.R. Muscle architecture of the human
lower limb. Clinical Orthopaedics and Related Research, 179:275-83; 1983.
Wickiewicz T.L., Roy R.R., Powell P.L., Perrine J.J., Edgerton V.R. Muscle architecture
and force velocity relationships in humans. Journal of Applied Physiology, 57 (2): 435443; 1984.
Wilson G.J., Newton R.U., Murphy A.J., Humphries B.J. The optimal training load for the
development of dynamic athletic performance. Medicine and Science in Sports and
Exercise, 25(11):1279-86; 1993.
Young W.B., Bilby G.E. The effect of voluntary effort to influence speed of contraction on
strength, muscular power, and hypertrophy development. Journal of Strength and
Conditioning Research, 7(3): 172-178; 1993.
Zuurbier C.J., Huijing P.A. Influence of muscle geometry on shortening speed of fibre,
aponeurosis and muscle. Journal of Biomechanics, 25(9):1017-1026; 1992.
167
9.-ANEXOS
En este apartado, están incluidos el cuestionario de actividad física, las cartas de
consentimiento de los grupos experimental y control y la planilla de entrenamiento.
ANEXO 1: CUESTIONARIO DE ACTIVIDAD FÍSICA
171
CUESTIONARIO DE ACTIVIDAD FÍSICA
Apellidos y Nombre:
Curso:
Edad:
1. La frecuencia con la que realizas ejercicio físico (sin contar con las
prácticas de la facultad) es de:
9 Cuatro o más días a la semana
9
Tres o más días a la semana
9
Dos o más días a la semana
9
Realizo ejercicio físico sólo ocasionalmente
9
Casi nunca o nunca realizo ejercicio físico aparte de las clases
2. ¿Has realizado alguna vez entrenamiento con pesas? SÍ
NO
Si has contestado afirmativamente ¿Has participado en entrenamiento con pesas
regular en el último año?
SÍ
NO
3. ¿Has entrenado alguna vez el ejercicio llamado “sentadilla” (extensión de
rodillas con peso libre)?
SÍ
NO
Si tu respuesta es afirmativa ¿cuál fue el máximo peso que levantaste?(Pon KILOS
Y REPETICIONES)
4. ¿Has entrenado alguna vez la extensión de tobillos?
SÍ
NO
173
Si tu respuesta es afirmativa ¿cuál fue el máximo peso que levantaste? (Pon KILOS
Y REPETICIONES)
5. ¿Has realizado alguna vez tests máximos de fuerza?
SÍ
NO
Si tu respuesta ha sido afirmativa ¿En qué grupos musculares?
6. ¿Has realizado alguna vez los tests de la batería de Bosco (SJ y CMJ)?
SÍ
NO
7. ¿Has participado en algún programa de entrenamiento más de 2 días a la
semana en los últimos 3 meses?
SÍ
NO
Si has contestado afirmativamente ¿en qué actividad?
¿Cuántos días a la semana?
8. ¿Has participado en deporte competitivo en los últimos 3 meses?
SÍ
NO
Si la respuesta anterior ha sido afirmativa... ¿en qué deporte has competido?
¿a qué nivel?
regional
nacional
¿Entrenáis con pesas el tren inferior?
SÍ
internacional
NO
¿Realizáis ejercicios específicos de fuerza explosiva del tren inferior (multisaltos,
cuestas, arrastres...)? SÍ
NO
9. ¿Vas a entrenar en algún deporte federado o a realizar ejercicio físico
regular en los próximos 5 meses? SÍ
Si tu respuesta ha sido afirmativa ¿En qué deporte?
¿Cuántos días a la semana?
174
NO
ANEXO 2: CARTA DE CONSENTIMIENTO
Anexo 2.1: Carta de consentimiento del grupo experimental
175
INFORME EXPLICATIVO DE LAS SESIONES PRÁCTICAS DE
ENTRENAMIENTO Y DE LAS MEDICIONES
Participas en un estudio en el que se va a entrenar fuerza explosiva de los músculos extensores
de las extremidades inferiores y medir los cambios en las manifestaciones de la fuerza y en la
arquitectura muscular.
La primera semana se realizarán una serie de tests de fuerza, antropometría y arquitectura
muscular. La segunda semana comenzará un entrenamiento de 12 semanas, con un programa
enfocado hacia la mejora de la fuerza explosiva de los extensores de los miembros inferiores. Se
volverán a realizar los tests de fuerza, antropometría y arquitectura muscular a la mitad y tras terminar el
periodo de entrenamiento, con el objeto de analizar la evolución de estos parámetros y su incidencia en
la arquitectura muscular.
1- ENTRENAMIENTO
Se realizará 3 días a la semana durante toda su duración. Constará de dos ejercicios básicos:
9
Media sentadilla, en la que los sujetos tendrán que flexionar sus rodillas con la carga hasta 90º y
levantarla de nuevo hasta la extensión completa.
9
Extensiones completas de tobillo partiendo desde posición anatómica
Antes de cada entrenamiento se realizará un calentamiento consistente en 7 minutos de bicicleta
estática o carrera continua y estiramientos de los principales grupos musculares. Tras cada
entrenamiento se realizarán al menos 10 minutos de estiramientos de los principales grupos
musculares.
Los participantes serán instruidos para realizar una contracción concéntrica explosiva precedida de
una excéntrica en la que flexionen las rodillas en un tiempo de 1 segundo. Las intensidades de trabajo se
situarán entre el 30 y el 50% de 1RM.
177
2- MEDICIONES
Se realizarán las siguientes mediciones:
- Antropometría: Se realizará una antropometría de los participantes de cara a obtener el porcentaje
de grasa corporal y las dimensiones de algunos de sus segmentos.
- Arquitectura muscular: Se obtendrán imágenes oblicuo-sagitales de los músculos vasto lateral,
gastrocnemio lateral y gastrocnemio medial mediante ecografía. Sobre las imágenes se medirán el
ángulo de peneación, el grosor muscular y la longitud de los fascículos.
- Manifestaciones de la fuerza: Se realizarán diferentes tests relacionados con la fuerza máxima
y explosiva, tanto dinámicos como isométricos. Para ello los participantes realizarán los siguientes tests:
A/ Tests de salto squat jump (SJ), counter-movement jump (CMJ) y salto horizontal a pies juntos
desde parado (SLJ), sobre plataforma dinamométrica.
B/
6RM desde media sentadilla en multiopower. La persona se colocará con la espalda erguida y
comenzando con un ángulo de flexión de rodillas de 90º. El multipower tiene unos topes en su parte inferior
para sujetar el peso en el caso de que caiga y así aumentar la seguridad.
C/ 6RM de extensión de tobillos en multipower. La persona se colocarán en la misma posición que antes,
pero con las rodillas y tobillos en posición anatómica.
D/ Fuerza isométrica máxima de extensores de rodilla en posición de media sentadilla en multipower,
de pie, con las rodillas flexionadas 90º, sobre una plataforma dinamométrica, con los hombros apoyados
bajo una barra fija y con un peso que la persona sea incapaz de mover. Se prestará especial atención a que
la espalda se mantenga en una posición correcta para evitar lesiones. A la orden del examinador se
aplicará, tan rápidamente como fuera posible, fuerza contra la barra, hasta alcanzar su máxima fuerza. El
test durará 4s.
E/ Fuerza isométrica máxima de extensores de tobillo, esta vez con las rodillas y tobillos en posición
anatómica mientras la persona mantiene los hombros bajo la barra y permanece de pie sobre la plataforma
dinamométrica. A la orden del examinador se aplicará, tan rápidamente como fuera posible, fuerza contra
la barra, hasta alcanzar su máxima fuerza. El test durará 4s.
F/ Máximo número de repeticiones en series de 5 s con el 20, 40, 60 y 80% de la carga estimada para
1RM en el multipower.
En todos los tests el examinador animará verbalmente a los participantes. Primero se llevarán a cabo los
tests de fuerza isométrica máxima. Dos días después, para evitar la influencia de la fatiga, se realizarán
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los tests de salto y los tests de 6RM. Por último, en otro día a parte, se realizarán el test con cargas
crecientes de 5 s.
3- POSIBLES MOLESTIAS Y RIESGOS
Los sujetos pueden experimentar cierto dolor muscular tras los tests de fuerza. Las contracciones
máximas durante los tests presentan un riesgo potencial de lesiones musculares e incluso puede llevar a
lesiones graves en la espalda si la técnica no es ejecutada correctamente. Sin embargo se tomarán
todas las precauciones necesarias (calentamiento adecuado y supervisión de las sesiones con pesas)
para minimizar este riesgo.
Además el manejo de pesos libres (barras y discos) puede implicar accidentes con el material de
musculación, por lo que se hará especial hincapié en el manejo del material por un instructor cualificado.
4- BENEFICIOS PARA LOS PARTICIPANTES
Los participantes se podrán beneficiar de:
9
Tener la oportunidad de observar el desarrollo de un experimento científico, contribuyendo a la
adquisición de nuevos conocimientos de la Biomecánica.
9
Obtener información y asesoramiento sobre entrenamiento de fuerza.
9
Realizar un entrenamiento de fuerza con cargas
supervisado. Obtener información y
asesoramiento sobre entrenamiento.
9
Información personalizada, sin ningún coste, sobre los niveles de fuerza dinámica e isométrica,
así como de las características de la arquitectura muscular del tren inferior.
9
Ser informado de los resultados y conclusiones del experimento.
5- COMPROMISOS DEL INVESTIGADOR
9
Cualquier dato de este estudio que pueda ser relacionado contigo permanecerá confidencial y
será hecho público únicamente con tu consentimiento.
9
Si decides participar eres libre de renunciar en cualquier momento. No obstante se apreciará un
aviso previo de ello.
9 Si tienes cualquier pregunta ponte en contacto con Luis Alegre Durán (número de teléfono) o con
Xavier Aguado Jódar (número de teléfono).
179
DECLARACIÓN DE CONSENTIMIENTO INDIVIDUAL
Yo
con DNI nº:
y mayor de 18 años de edad participo libremente en las sesiones
prácticas y mediciones dentro del curso “Repercusiones del entrenamiento de fuerza en la arquitectura
muscular”.
He recibido una copia del “Informe Explicativo y de la Declaración de Consentimiento”, documento que
he comprendido en su totalidad y que describe los procedimientos que van a ser seguidos y las
consecuencias y riesgos de mi participación como sujeto experimental.
He leído la toda la información que me ha sido proporcionada y todas las preguntas que he formulado
han sido contestadas satisfactoriamente. Participo voluntariamente en esta actividad siendo consciente
de que puedo renunciar en el momento que quiera.
Acepto que los datos obtenidos en esta investigación sean publicados con la condición de que mi
nombre no sea utilizado.
NOMBRE DEL PARTICIPANTE:
FIRMA:
FECHA:
FIRMA DEL INVESTIGADOR:
FECHA:
Certificando que los términos del formulario han sido explicados verbalmente a la persona y que entiende
estos términos antes de firmarlo.
180
Anexo 2.1: Carta de consentimiento del grupo control
181
INFORME EXPLICATIVO DE LAS SESIONES PRÁCTICAS DE
ENTRENAMIENTO Y DE LAS MEDICIONES
1- INTRODUCCIÓN
Participas en un estudio en el que se va a evaluar la fuerza explosiva y arquitectura muscular de los
músculos extensores de las extremidades inferiores.
Se llevará a cabo un periodo de familiarización que constará de 4 sesiones teórico-prácticas con los
propósitos de evitar la influencia del aprendizaje en los tests y de aumentar la seguridad en los mismos. Tras estas 4
sesiones de familiarización comenzaremos los tests de fuerza, antropometría y arquitectura muscular.
La segunda semana se realizarán los tests de antropometría y arquitectura muscular. La tercera y cuarta
semanas se realizarán los tests de fuerza. Se volverán a realizar los tests de fuerza, antropometría y arquitectura
muscular 3 meses después de los primeros tests, con el objeto de analizar la evolución de estos parámetros y su
incidencia en la arquitectura muscular.
2- MEDICIONES
Se realizarán las siguientes mediciones:
- Antropometría: Se realizará una antropometría de los participantes de cara a obtener el porcentaje de grasa
corporal y las dimensiones de algunos de sus segmentos.
- Arquitectura muscular: Se obtendrán imágenes oblicuo-sagitales de los músculos vasto lateral, gastrocnemio
lateral y gastrocnemio medial mediante ecografía. Sobre las imágenes se medirán el ángulo de peneación, el
grosor muscular y la longitud de los fascículos.
- Manifestaciones de la fuerza: Se realizarán diferentes tests relacionados con la fuerza máxima y explosiva,
tanto dinámicos como isométricos. Para ello los participantes realizarán los siguientes tests:
A/ Tests de salto squat jump (SJ), counter-movement jump (CMJ) y salto horizontal a pies juntos
desde parado (SLJ), sobre plataforma dinamométrica.
B/ 6RM de extensores de rodillas en multiopower. La persona se colocará con la espalda erguida y
comenzando con un ángulo de flexión de rodillas de 90º. El multipower tiene unos topes en su parte inferior
para sujetar el peso en el caso de que caiga y así aumentar la seguridad.
C/ 6RM de extensores de tobillos en multipower. La persona se colocarán en la misma posición que
antes, pero con las rodillas y tobillos en posición anatómica.
D/ Fuerza isométrica máxima de extensores de rodillas en posición de media sentadilla en multipower,
de pie, con las rodillas flexionadas 90º, sobre una plataforma dinamométrica, con los hombros apoyados
bajo una barra fija y con un peso que la persona sea incapaz de mover. Se prestará especial atención a que
la espalda se mantenga en una posición correcta para evitar lesiones. A la orden del examinador se
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aplicará, tan rápidamente como fuera posible, fuerza contra la barra, hasta alcanzar su máxima fuerza. El
test durará 4s.
E/ Fuerza isométrica máxima de extensores de tobillos, esta vez con las rodillas y tobillos en posición
anatómica mientras la persona mantiene los hombros bajo la barra y permanece de pie sobre la plataforma
dinamométrica. A la orden del examinador se aplicará, tan rápidamente como fuera posible, fuerza contra
la barra, hasta alcanzar su máxima fuerza. El test durará 4s.
F/ Máximo número de repeticiones en series de 5 s con el 20, 40, 60 y 80% de la carga estimada para
1RM en el multipower.
En todos los tests el examinador animará verbalmente a los participantes. Primero se llevarán a cabo los tests de
fuerza isométrica máxima. Dos días después, para evitar la influencia de la fatiga, se realizarán los tests de 6RM.
Por último, en otras 2 sesiones, se realizará el test con cargas crecientes de 5 s y los tests de salto.
3- POSIBLES MOLESTIAS Y RIESGOS
Los participantes pueden experimentar cierto dolor muscular tras los tests de fuerza. Las contracciones
máximas durante los tests presentan un riesgo potencial de lesiones musculares e incluso puede llevar a lesiones
graves en la espalda si la técnica no es ejecutada correctamente. Sin embargo se tomarán todas las precauciones
necesarias (calentamiento adecuado y supervisión) para minimizar este riesgo.
Además el manejo de pesos libres (barras y discos) puede implicar accidentes con el material de
musculación, por lo que se hará especial hincapié en el manejo del material por un instructor cualificado.
4- BENEFICIOS PARA LOS PARTICIPANTES
Los participantes se podrán beneficiar de:
9
Tener la oportunidad de observar el desarrollo de un experimento científico, contribuyendo a la adquisición
de nuevos conocimientos de la Biomecánica.
9
Obtener información y asesoramiento sobre entrenamiento de fuerza.
9
Información personalizada sobre los niveles de fuerza dinámica e isométrica, así como de las
características de la arquitectura muscular del tren inferior.
9
Ser informado de los resultados y conclusiones del experimento.
5- COMPROMISOS DEL INVESTIGADOR
9
Cualquier dato de este estudio que pueda ser relacionado contigo permanecerá confidencial y será hecho
público únicamente con tu consentimiento.
9
Si tienes cualquier pregunta ponte en contacto con Luis Alegre Durán (número de teléfono) o con Xavier
Aguado Jódar (número de teléfono).
184
DECLARACIÓN DE CONSENTIMIENTO INDIVIDUAL
Yo
con DNI nº:
y mayor de 18 años de edad participo libremente en las sesiones
prácticas y mediciones dentro del curso “Valoración de fuerza y arquitectura muscular. Curso práctico”.
He recibido una copia del “Informe Explicativo y de la Declaración de Consentimiento”, documento que
he comprendido en su totalidad y que describe los procedimientos que van a ser seguidos y las
consecuencias y riesgos de mi participación como sujeto experimental.
He leído la toda la información que me ha sido proporcionada y todas las preguntas que he formulado
han sido contestadas satisfactoriamente. Participo voluntariamente en esta actividad.
Acepto que los datos obtenidos en esta investigación sean publicados con la condición de que mi
nombre no sea utilizado.
NOMBRE DEL PARTICIPANTE:
FIRMA:
FECHA:
FIRMA DEL INVESTIGADOR:
FECHA:
Certificando que los términos del formulario han sido explicados verbalmente a la persona y que entiende
estos términos antes de firmarlo.
185
ANEXO 3: PLANILLA DE ENTRENAMIENTO
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PROGRAMA DE ENTRENAMIENTO
SEMANA (s): 6 - 12 de mayo de 2002
NOMBRE:
Calentamiento:
5’ bicicleta estática o carrera continua.
Estiramientos de agonistas y antagonistas.
Sentadilla: 1 x 8 x 30 kg, ejecución fluida, no explosiva.
Sentadilla: 1 x 8 reps x 50% peso máximo de la sesión.
Ext tob con 30 kg en barra libre: 10 reps, ejecución fluida, no explosiva.
Ext tob en barra libre: 1 x 10 reps x 50% peso máximo de la sesión
Sentadilla:
Series: 2 x 8 x 90 kg (3’ rec)
1 x 6 x 90 kg
Extensión de tobillos en multipower:
Series: 2 x 8 x 100 kg (3’ rec)
1 x 6 x 100 kg
Enfriamiento:
5’ bicicleta estática o carrera continua.
Estiramientos de agonistas y antagonistas y de la musculatura de la espalda
Curso de “Repercusiones del entrenamiento de fuerza en la arquitectura muscular”.
Del 25 de febrero al 7 de junio de 2002. Facultad de Ciencias del Deporte. UCLM.
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