ENTRENAMIENTO DE FUERZA PARA MEJORAR LA VELOCIDAD MÁXIMA

Por Creado: 6/10/2021 0 Comentarios Artículos relacionados : ,

Identificar qué ejercicios de entrenamiento de fuerza son mejores para mejorar la velocidad máxima y consigo el rendimiento en carreras de velocidad puede suponer un desafío porque incluso los expertos discrepan entre sí. Afortunadamente, al observar los factores que determinan el rendimiento en las carreras de velocidad, lo cual se ha estudiado y se sigue haciendo con detalle, podemos identificar los músculos que se utilizan y los tipos de fuerza que se deben expresar. Esto nos permite utilizar el método inductivo para identificar los mejores ejercicios que nos llevarán, precisamente, a esos determinantes de la velocidad máxima.

¿QUÉ FACTORES DETERMINAN EL RENDIMIENTO EN LAS CARRERAS DE VELOCIDAD?

Comparando sprinters con los no velocistas y velocistas de nivel superior con velocistas de nivel inferior, se puede observar que los atletas que corren más rápido tienen isquiosurales, glúteo mayor y flexores de la cadera (psoas mayor y recto anterior del cuádriceps) más grandes, mientras que también presentan de forma proporcional cuádriceps más pequeños [1-3] (Figura 1).

tamaño muscular de los músculos de las piernas

Figura 1. Tamaño muscular de los músculos de las piernas en grupo de control (no sprinters), sprinters no élite y sprinters de élite [2].

EXTENSORES DE CADERA

Durante la carrera de velocidad, los músculos extensores de la cadera (isquiosurales, aductor mayor y glúteo mayor) producen la mayor parte de su fuerza mientras el pie está en contacto con el suelo [4]. La duración de este período de contacto con el suelo es extremadamente corta (menos de 150 ms) y es mucho menor que el tiempo necesario para que lleguen a desarrollar la fuerza máxima. Además, esta fuerza se ejerce mientras la pierna está casi recta y la cadera está extendida (Figura 2), lo que significa que los músculos deben producir fuerza en los ángulos articulares correspondientes a las longitudes de fibras cortas.

momento de máxima fuerza de los extensores de cadera en el apoyo en el suelo.
Figura 2. En amarillo, momento de máxima fuerza de los extensores de cadera en el apoyo en el suelo.

Como sabemos, las ganancias de fuerza después del entrenamiento son muy específicas de (1) la velocidad y (2) el ángulo de la articulación utilizado en el entrenamiento [5-7].

Especificidad a partir de la velocidad

Cuando entrenamos utilizando ejercicios de alta velocidad, como las sentadillas con salto, mejoramos la capacidad de producir fuerza a altas velocidades en mucha mayor medida que contra cargas muy pesadas, que requieren velocidades bajas. Esto ocurre por una variedad de razones, incluido un gran aumento en la tasa de disparo del impulso nervioso por la unidad motora en los primeros 50 ms de una contracción y una mejora en la capacidad contráctil de las fibras musculares que les permite acortarse más rápidamente [8].

Por el contrario, el uso de cargas pesadas para mejorar la fuerza máxima no se transfiere tan bien a la producción de fuerza a alta velocidad como cabría esperar. Aunque produce aumentos en la magnitud del impulso neural, no aumenta la velocidad de disparo de la unidad motora en los primeros 50 ms de una contracción (tiempo de aplicación de la fuerza clave en el sprint (Tabla 1 y Figura 3)), reduce la capacidad contráctil de las fibras musculares y evita que se contraigan tan rápido como se necesitaría.

Tabla 1. Tiempo del movimiento deportivo de diferentes modalidades [9].

tiempo del movimiento deportivo de diferentes modalidades para mejorar la velocidad máxima
tasa de producción de fuerza (RFD) de diferentes deportes para mejorar la velocidad máxima
Figura 3. Tasa de producción de fuerza (RFD) de diferentes deportes [10].

Muchas adaptaciones que ocurren después de un entrenamiento de fuerza intenso aumentan la fuerza máxima de las fibras musculares al mismo tiempo que reducen la velocidad de acortamiento de las fibras musculares. Las adaptaciones que producen este efecto son principalmente de naturaleza local (dentro del músculo) e incluyen los siguientes puntos:

  1. Un aumento en la cantidad de transmisión de fuerza lateral [11]. Las fibras musculares transmiten la mayor parte de su fuerza lateralmente a la capa de colágeno circundante, en lugar de longitudinalmente al tendón. La capa de colágeno circundante luego transmite la fuerza longitudinalmente al tendón (Figura 4). Sin embargo, no todos los sarcómeros dentro de la fibra muscular transmiten esta fuerza lateralmente.
    transmisión de fuerzas laterales entre fibras musculares a través de los costámeros del músculo
    Figura 4. Transmisión de fuerzas laterales entre fibras musculares a través de los costámeros del músculo. Las fuerzas longitudinales generadas en los sarcómeros se transmiten por las miofibrillas en el músculo (flechas grises), y también lateralmente a la matriz extracelular y las fibras musculares vecinas [11].

    Si aumenta el número de costámeros que conectan los sarcómeros a la capa de colágeno circundante, se puede aumentar la cantidad de transmisión de fuerza lateral, lo que a su vez aumenta la fuerza máxima [11], y se sabe que los costámeros aumentan después de los programas de entrenamiento de fuerza que duran un par de meses, pero se desconoce si tales cambios ocurren rápida o lentamente durante este período.

    Sin embargo, la adición de costámeros entre sarcómeros vecinos reduce la velocidad de acortamiento de las fibras musculares por la misma razón que las fibras musculares cortas se acortan más lentamente que las fibras musculares largas. Cuando trabajan juntos en serie dos sarcómeros (o dos fibras musculares) se acortan el doble en el mismo período de tiempo que un solo sarcómero (o una sola fibra muscular).

  2. Un aumento del diámetro de las fibras musculares (hipertrofia). Si bien la hipertrofia en sí misma no cambia la velocidad de acortamiento de las fibras musculares, sí provoca un aumento simultáneo de la longitud del brazo de momento interno del músculo y de la inercia del tejido [12], los cuales tienen efectos negativos sobre la velocidad de acortamiento de las fibras musculares. 

    Aumentar la longitud del brazo de momento interno del músculo requiere que las fibras musculares se acorten aún más para el mismo rango de movimiento del ángulo articular, y esto significa que deben acortarse más rápido para la misma velocidad angular articular. Cuando se acortan más rápido, producen una fuerza menor, debido a la relación fuerza-velocidad.

En términos prácticos, se desconocen los factores que aumentan la transmisión de fuerza lateral. Por lo tanto, no está claro cómo podría mejorarse o evitarse. Algunos investigadores piensan que los elementos proteicos de los costámeros pueden estar involucrados en este efecto negativo en la velocidad máxima como consecuencia de un tipo de ejercicio más dañino para los músculos, como las contracciones excéntricas [13]. Alternativamente, una gran cantidad de fuerza transmitida lateralmente dentro del músculo podría desencadenar la adaptación. Esto implicaría que las presiones intramusculares altas como las que se logran al levantar cargas pesadas cerca del fallo muscular o en contracciones excéntricas podrían ser más efectivas para producir el efecto, mientras que usar cargas más ligeras podría evitarlo.

Por el contrario, los factores prácticos que aumentan la hipertrofia son bien conocidos. Se sabe que los volúmenes más altos de entrenamiento y el entrenamiento con una mayor proximidad al fallo mejoran las ganancias en el tamaño de la fibra muscular [14,15]. Por lo tanto, se puede evitar con bastante facilidad ese descenso en la velocidad máxima minimizando el volumen y la fatiga, donde nuevamente las series tipo Clusters pueden ser muy útiles [16], al igual que una programación que se aleje habitualmente del fallo muscular, recomendando dejar entre 2 y 4 repeticiones en la reserva como mínimo por serie.

Especificidad a partir del rango de movimiento

En lo que respecta al rango de movimiento, cuando entrenamos usando ejercicios de rango parcial de movimiento (o ejercicios que cargan el músculo con más fuerza en la posición contraída), generalmente mejoramos la capacidad de producir fuerza en ese rango de movimiento en un grado mucho mayor que en un rango completo similar de ejercicio de movimiento [17]. Esto sucede porque la contracción de músculos en longitudes cortas tiende a producir ganancias de fuerza predominantemente por aumentos en el impulso neural que solo se aplican al ángulo articular entrenado y no a otros ángulos articulares.

Por el contrario, usar ejercicios de rango completo de movimiento para mejorar la fuerza en ángulos articulares que corresponden a rangos de movimiento parciales no es tan efectivo como cabría esperar [17,18]. En el caso de los ejercicios multiarticulares para la parte inferior del cuerpo, esto sucede principalmente porque la influencia de cada uno de los músculos que trabajan cambia con el ángulo de la articulación. Por lo tanto, algunos músculos se entrenan en mayor medida en algunos ángulos articulares que en otros. . . .

En general, esto significa que debemos entrenar la extensión de la cadera usando ejercicios de alta velocidad que carguen los músculos en longitudes musculares cortas (en la posición contraída), como sentadillas con salto, saltos con barra hexagonal y kettlebell swings. Por el contrario, es poco probable que los ejercicios tradicionalmente populares, como las sentadillas traseras paralelas pesadas, sean tan efectivos, ya que mejoran principalmente la fuerza de carga pesada y baja velocidad en longitudes musculares largas.

Para mejorar la función que realizan los extensores de cadera en el sprint debemos entrenar usando ejercicios de alta velocidad que carguen los músculos en longitudes musculares cortas (en la posición contraída), como sentadillas con salto, saltos con barra hexagonal y kettlebell swings. Otros ejercicios tradicionalmente populares, como las sentadillas traseras paralelas pesadas, seguramente no sean tan efectivos, ya que mejoran principalmente la fuerza de carga pesada y baja velocidad en longitudes musculares largas.

FLEXORES DE CADERA

Durante la carrera de velocidad, los músculos flexores de la cadera (psoas mayor y recto femoral) producen la mayor parte de su fuerza mientras el pie está en el aire [4]. En otras palabras, recuperan la pierna después de haberla utilizado para ejercer fuerza en el suelo (Figura 5).

momento de máxima fuerza de los flexores de cadera en la recuperación de la pierna
Figura 5. En amarillo, momento de máxima fuerza de los flexores de cadera en la recuperación de la pierna.

Después de ejercer fuerza en el suelo, la cadera se extiende por completo y el grado de extensión de la cadera es en realidad mayor en los velocistas más rápidos [4]. Después de alcanzar la extensión completa, el velocista debe recuperar esta pierna lo más rápido posible hasta el punto en que el muslo esté casi en la línea horizontal paralela al suelo.

De hecho, dado que la frecuencia de las zancadas es un factor clave que determina el rendimiento de la carrera de velocidad [19], es probable que una recuperación más rápida de la pierna ayude a un velocista a correr más rápido, y esto probablemente explica por qué los flexores de la cadera son tan importantes para la carrera de velocidad.

Esto significa que los flexores de la cadera necesitan mover la cadera a altas velocidades a través de un amplio rango de movimiento, comenzando desde una longitud muscular larga (cuando el pie termina de impulsarse en el suelo) y trabajando hasta llegar a una posición contraída (con la pierna arriba, casi paralela al suelo). En consecuencia, debemos entrenar la flexión de la cadera para mejorar el sprint usando ejercicios de alta velocidad que carguen los músculos a través de un rango completo de movimiento (Figura 6).

entrenar la flexión de la cadera para mejorar la velocidad máxima
Figura 6. Debemos entrenar la flexión de la cadera para mejorar el sprint usando ejercicios de alta velocidad que carguen los músculos a través de un rango completo de movimiento. Este ejercicio es uno de los más recomendados por los especialistas en fuerza para mejorar su función durante el sprint.

FLEXORES DE RODILLA. ISQUIOSURALES

Durante la carrera de velocidad, los isquios juegan un papel doble. Como se mencionó anteriormente, contribuyen a la extensión de la cadera en la fase de contacto con el suelo debido a su inserción en la cadera. Sin embargo, también tienen un papel muy importante cuando la pierna está en el aire.

A medida que los flexores de la cadera llevan el muslo hasta la (casi) paralela al suelo, los isquios comienzan a producir fuerza para ayudar a desacelerarlo, actuando como un extensor de la cadera. Pero también, además, dado que la parte inferior de la pierna comienza a moverse rápidamente hacia adelante en este punto, los isquios comienzan a producir fuerza para ayudar a desacelerarla, actuando como flexores de la rodilla [4,20,21] (Figura 7).

amortiguación de los músculos en sprints
Figura 7. En el sprint, los isquios actúan como frenos en el momento en que la pierna está paralela al suelo, para empezar a lanzarla hacia el suelo e iniciar un nuevo impulso [21].

En este punto, el muslo y la parte inferior de la pierna tienen un gran impulso. Entonces, aunque los isquios pueden ejercer un alto nivel de fuerza, aún se alargan sustancialmente cuando intentan contraerse. Esto significa que se someten a una contracción excéntrica, en la que las fuerzas pueden ser mucho más altas que las que se pueden lograr en cualquier ejercicio de entrenamiento de fuerza normal [20,21], independientemente del peso utilizado o la velocidad.

Esto significa que a menos que sobrecarguemos los isquiotibiales y les hagamos bajar un peso que no puedan levantar, nunca podremos entrenarlos lo suficiente para correr a máxima velocidad. Esta es la razón por la que las flexiones de piernas con volante de inercia (Figura 8), las caídas nórdicas y otros ejercicios similares son indispensables para mejorar el rendimiento de las carreras de velocidad, aunque a algunos entrenadores tradicionales no les guste la idea de usar ejercicios que trabajen directamente los flexores de la rodilla y que no se realicen estando de pie.

El tipo de contracción al que se ve sometido el grupo muscular de los isquiosurales durante el sprint a máxima velocidad es ciertamente de carácter excéntrico, por lo que las flexiones de piernas con volante de inercia, las caídas nórdicas y otros ejercicios similares son indispensables para mejorar el rendimiento de las carreras de velocidad.

flexiones de piernas es indispensable para mejorar la velocidad máxima
Figura 8. Las flexiones de piernas con volante de inercia, las caídas nórdicas y otros ejercicios similares son indispensables para mejorar el rendimiento de las carreras de velocidad.

IDEAS PRINCIPALES Y CONCLUSIONES

Para mejorar la velocidad máxima, tenemos que salirnos un poco de la programación tradicional del entrenamiento de fuerza. Debemos programar ejercicios y tipos de contracciones específicas para los principales grupos musculares involucrados en el rendimiento de élite en las carreras de máxima velocidad:

  1. Trabajar los extensores de la cadera usando ejercicios de alta velocidad que carguen los músculos en longitudes musculares cortas (en la posición contraída), como sentadillas con salto, saltos con barra hexagonal y kettlebell swings. 
  2. De manera similar, necesitamos entrenar los flexores de la cadera mediante ejercicios de alta velocidad que carguen los músculos en todo su rango de movimiento, como con pesas en los tobillos o bandas de resistencia elásticas.
  3. Además, hemos de asegurar que los isquios estén expuestos a trabajo excéntrico ciertamente frecuente, a bajar un peso que no puedan levantar en la fase concéntrica, como mediante el uso de flexiones de piernas con volante de inercia o caídas nórdicas, ya que esta es la única forma de exponerlos a las fuerzas supramáximas que ejercen mientras están en el aire intentando desacelerar el movimiento hacia adelante del muslo y la parte inferior de la pierna.

Bibliografía y referencias

  1. Ema, R., Sakaguchi, M., & Kawakami, Y. (2018). Thigh and psoas major muscularity and its relation to running mechanics in sprinters. Medicine & Science in Sports & Exercise50(10), 2085-2091.
  2. Miller, R., Balshaw, T. G., Massey, G. J., Maeo, S., Lanza, M. B., Johnston, M., … & Folland, J. P. (2020). The Muscle Morphology of Elite Sprint Running. Medicine and Science in Sports and Exercise.
  3. Tottori, N., Suga, T., Miyake, Y., Tsuchikane, R., Tanaka, T., Terada, M., … & Isaka, T. (2021). Trunk and lower limb muscularity in sprinters: what are the specific muscles for superior sprint performance? BMC Research Notes14(1), 1-6.
  4. Howard, R. M., Conway, R., & Harrison, A. J. (2018). Muscle activity in sprinting: a review. Sports biomechanics17(1), 1-17.
  5. Kanehisa, H., & Miyashita, M. (1983). Specificity of velocity in strength training. European journal of applied physiology and occupational physiology52(1), 104-106.
  6. Baker, D., Wilson, G., & Carlyon, B. (1994). Generality versus specificity: a comparison of dynamic and isometric measures of strength and speed-strength. European journal of applied physiology and occupational physiology68(4), 350-355.
  7. Junge, N., Lundsgaard, A., Hansen, M. F., Samozino, P., Morin, J. B., Aagaard, P., … & Nybo, L. (2021). Force-velocity-power profiling of maximal effort sprinting, jumping and hip thrusting: Exploring the importance of force orientation specificity for assessing neuromuscular function. Journal of Sports Sciences, 1-8.
  8. Moritani, T. (1993). Neuromuscular adaptations during the acquisition of muscle strength, power and motor tasks. Journal of Biomechanics26, 95-107.
  9. Zatsiorsky, V. M. (2003). Biomechanics of strength and strength training. Strength and power in sport3, 439-487.
  10. Turner, A. N., Comfort, P., McMahon, J., Bishop, C., Chavda, S., Read, P., … & Lake, J. (2020). Developing powerful athletes, Part 1: mechanical underpinnings. Strength & Conditioning Journal42(3), 30-39.
  11. Bloch, R. J., & Gonzalez-Serratos, H. (2003). Lateral force transmission across costameres in skeletal muscle. Exercise and sport sciences reviews31(2), 73-78.
  12. Vigotsky, A. D., Contreras, B., & Beardsley, C. (2015). Biomechanical implications of skeletal muscle hypertrophy and atrophy: a musculoskeletal model. PeerJ3, e1462.
  13. Lehti, T. M., Kalliokoski, R., & Komulainen, J. (2007). Repeated bout effect on the cytoskeletal proteins titin, desmin, and dystrophin in rat skeletal muscle. Journal of muscle research and cell motility28(1), 39-47.
  14. Schoenfeld, B. J., Ogborn, D., & Krieger, J. W. (2017). Dose-response relationship between weekly resistance training volume and increases in muscle mass: A systematic review and meta-analysis. Journal of sports sciences35(11), 1073-1082.
  15. Pareja‐Blanco, F., Rodríguez‐Rosell, D., Sánchez‐Medina, L., Sanchis‐Moysi, J., Dorado, C., Mora‐Custodio, R., … & González‐Badillo, J. J. (2017). Effects of velocity loss during resistance training on athletic performance, strength gains and muscle adaptations. Scandinavian journal of medicine & science in sports27(7), 724-735.
  16. Latella, C., Teo, W. P., Drinkwater, E. J., Kendall, K., & Haff, G. G. (2019). The acute neuromuscular responses to cluster set resistance training: a systematic review and meta-analysis. Sports Medicine49(12), 1861-1877.
  17. Rhea, M. R., Kenn, J. G., Peterson, M. D., Massey, D., Simão, R., Marin, P. J., … & Krein, D. (2016). Joint-angle specific strength adaptations influence improvements in power in highly trained athletes. Human movement17(1), 43-49.
  18. Noorkõiv, M., Nosaka, K., & Blazevich, A. (2014). Neuromuscular adaptations associated with knee joint angle-specific force change. Medicine and Science in Sports & Exercise, 46(8), 1525 – 1537.
  19. Chapman, A. E., & Caldwell, G. E. (1983). Kinetic limitations of maximal sprinting speed. Journal of biomechanics16(1), 79-83.
  20. Chumanov, E. S., Schache, A. G., Heiderscheit, B. C., & Thelen, D. G. (2011). Hamstrings are most susceptible to injury during the late swing phase of sprinting. British Journal of Sports Medicine46(2), 90-90.
  21. Pandy, M. G., Lai, A. K., Schache, A. G., & Lin, Y. C. (2021). How muscles maximize performance in accelerated sprinting. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports.