Por estas razones biomecánicas, durante un movimiento de giro sobre una articulación, aunque la resistencia sea constante, la fuerza contráctil necesaria para vencerla varía y debe ir siendo corregida. En la figura 2.8, se indican las modificaciones de la fuerza máxima alcanzable en distintas articulaciones según el ángulo articular. Un estudio adecuado de las condiciones biomecánicas del trabajo es imprescindible para repartir de manera adecuada las cargas necesarias y aumentar así las expectativas de rendimiento y la eficacia del entrenamiento.
2.3.4. Relaciones mecánicas y fuerza de contraccion
a) Relaciones fuerza/longitud. En condiciones experimentales (músculo de rana aislado en condiciones in vitro), se comprueba que el nivel de tensión máxima alcanzable varía según la longitud, con un máximo que corresponde aproximadamente a la longitud de reposo. Esta longitud óptima corresponde al punto de mayor capa cidad para establecer interacciones actina-miosina. Por encima y por debajo de esta longitud, la fuerza máxima alcanzable es menor, y el músculo muy acortado o con un estiramiento superior al doble de la longitud de reposo es incapaz de generar tensión.
El comportamiento funcional en el músculo humano es en líneas generales similar, aunque la longitud óptima en la que la fuerza alcanzable es máxima, corresponde al músculo ligeramente estirado en relación con su posición de reposo teórica (la que adoptaría liberado de sus inserciones) (figura 2.9). A esta longitud se suman los efectos elásticos de rebote con la todavía buena capacidad de interacción entre actina y miosina; pero un mayor estiramiento aunque aumenta el rebote elástico la altera, disminuyendo la capacidad de generación de fuerza.
b) Potencia muscular y relaciones fuerza/velocidad. Cuanto mayor es la velocidad de ejecución del movimiento, menor es la tensión máxima alcanzable y a la inversa (figura 2.10). A cada valor de fuerza máxima de contracción le corresponde una determinada velocidad máxima de ejecución. Estas relaciones entre potencia y velocidad de ejecución del movimiento influyen sobre la potencia desarrollada, porque si la velocidad de trabajo es baja o nula (contracción isométrica) o la tensión desarrollada muy pequeña, la potencia también lo es. Sólo se alcanzan tensiones musculares altas a valores de velocidad de ejecución moderadas y, al revés y por este motivo, la mayor potencia de trabajo corresponde a valores de fuerza y velocidad intermedios. Puesto que para la mayor parte de actividades deportivas interesa lograr unos buenos niveles de potencia muscular, en el entrenamiento se debe primar, tanto la capacidad de generar fuerza contráctil como el que estos valores de tensión puedan alcanzarse a velocidades de contracción elevadas.
Estos hechos se aplican también en la mecánica. Uno de los ejemplos más característicos corresponde a las relaciones de engranaje de piñones en una bicicleta: en el llano, el ciclista utiliza las relaciones de engranaje largas, que permiten desarrollos de fuerza muscular relativamente baja compatible con velocidades de pedaleo elevadas. En las subidas, la fuerza de contracción debe aumentar, situándose por lo tanto en una zona de correlación fuerza/velocidad distinta, para lo que se coloca un piñón de relación más corta, que con menor velocidad de desplazamiento permite alcanzar más fuerza para poder superar la pendiente (figura 2.11). Algo parecido ocurre en los automóviles con las relaciones de engranaje de las diferentes marchas. Sin variar la potencia del automóvil, los distintos engranajes determinan las relaciones fuerza/velocidad más indicadas en función de la resistencia que se ha de vencer, según la magnitud de la pendiente.
2.3.5. Modalidad de contracción
La modalidad de la contracción condiciona también la fuerza y velocidad alcanzables y con ellas la potencia.
a) Siempre que el estiramiento del sarcómero no sea excesivo, las contracciones excéntricas permiten alcanzar niveles de tensión máxima superiores, porque en esta modalidad de contracción se adicionan los efectos contráctiles del sarcómero a los de rebote elástico conjuntivo. En trabajos isométricos y concéntricos, la fuerza máxima alcanzable es inferior.
b) Según el tipo de contracción también varía la velocidad del movimiento. Para las contracciones concéntricas existe una relación inversa entre la velocidad de acortamiento y la capacidad de generar tensión según se ha indicado. En las contracciones isométricas, la velocidad de acortamiento es 0; por ello, la fuerza máxima alcanzable es mayor que en las contracciones concéntricas, aunque la potencia desarrollada es nula. En la contracción excéntrica un moderado incremento de la velocidad de estiramiento, aumenta la fuerza máxima desarrollable, hasta alcanzar un valor máximo, a partir del cual la fuerza máxima disminuye.
2.3.6. Otros factores
La generación de fuerza depende también de otros factores: influencia genética, edad, sexo, desarrollo muscular, temperatura, nivel de entrenamiento, peso corporal, tiempo de contracción, sensibilidad a la fatiga, etc.
a) Al igual que para otros muchos aspectos de la condición física, los factores genéticos y raciales son muy importantes en relación con la fuerza máxima alcanzable y la potencia física del individuo.
b) También la edad es un factor condicionante. La fuerza máxima alcanzable aumenta de forma lenta y progresiva desde el nacimiento. Con la pubertad y por influencia de los cambios hormonales, se incrementa espectacularmente en los niños varones, acompañando el mayor desarrollo muscular, aunque estas diferencias son mucho menos manifiestas si se valoran en relación con el peso corporal. La edad en la que la fuerza alcanza sus valores máximos se sitúa alrededor de los 25 años. A partir de entonces, va declinando progresivamente, primero de forma lenta y luego de manera mucho más rápida. El seguimiento de programas específicos de entrenamiento permite amortiguar el descenso de la fuerza máxima por la edad.
c) Sexo. En el sexo femenino, la fuerza máxima es menor que en el varón, especialmente si se expresa en términos absolutos. No obstante, cuando se considera en tér-minos relativos al peso y, todavía más, si en lugar de considerar el peso corporal total se tiene en cuenta únicamente la “masa magra” (peso corporal con exclusión del componente graso), las diferencias se reducen de manera ostensible, llegándose a alcanzar incluso, en algunos grupos musculares, valores superiores a los del varón (figura 2.12). Antes de la adolescencia, las diferencias en los valores de fuerza máxima, no son especialmente importantes entre ambos sexos, pero, con la eclosión puberal, van haciéndose progresivamente mayores. Las causas que explican la menor fuerza absoluta en la mujer son diversas. Los aspectos hormonales son muy importantes, porque en la mujer los estrógenos no tienen ningún efecto anabolizante; pero intervienen también componentes socioeducativos, con tendencia a la restricción de esta cualidad física en la niña y en la mujer. Las diferencias intersexuales son esencialmente debidas a las dimensiones del volumen muscular, ya que no existen modificaciones