TRABAJO MECÁNICO PARA MOVIMIENTOS ROTACIONALES (ANGULARES)
El trabajo mecánico se ha definido como el producto de la magnitud de una fuerza que genera un cambio de posición por el desplazamiento lineal que define el cambio de posición.
Trabajo mecánico = F · d (Ec. 4.3)
En esta definición debe tenerse en cuenta la inclusión del término «lineal». La ecuación 4.3 calcula el trabajo lineal, en tanto que el desplazamiento mide el cambio de posición a lo largo de una línea recta. No obstante, según se indicó en la sección dedicada a los movimientos rotacionales, la mayoría de los movimientos del cuerpo humano son rotaciones (p. ej., flexión o abducción). Para medir el trabajo rotacional o angular, es necesario reemplazar los términos correspondientes en la ecuación de trabajo lineal.
W = F (fuerza lineal) · d (desplazamiento lineal)
| TABLA 4.2 CÁLCULO DEL TRABAJO MECÁNICO TOTAL PARA DOS RUTINAS DE ENTRENAMIENTO DE LA RESISTENCIA | ||
| Rutina de fuerza | Rutina de resistencia aeróbica | |
| series | 3 | 3 |
| Repeticiones | 10 | 15 |
| Fuerza-carga | 90 kg | 68,2 kg |
| Desplazamiento | 0,91 m | 0,91 m |
| Trabajo total: (F × D) × R × S | (91 × 0,91) × 10 × 3 = 2.500 kg · m | (68,2 × 0,91) × 15 × 3 = 2.800 kg · m |
Al incorporar términos angulares, la ecuación pasa a ser:
Trabajo angular = M (momento angular) · Δθ (desplazamiento angular) (Ec. 4.4)
La aplicación del trabajo angular puede ilustrarse tomando como referencia la flexión con pesa descrita en el estudio de caso 4.1. Se calculó que el momento rotacional de la flexión del codo era de 0,13 kg · m. Asumiendo que la ADM de la mujer del estudio para la flexión de codo equivale al valor medio en mujeres, de –150° (5), el trabajo angular realizado durante la flexión con pesa puede calcularse como:
Trabajo mecánico = M · Δθ
= 0,13 kg · m · 150°
= 20 kg · m
Es interesante reseñar que, si la misma mujer hiciera descender la pesa a la posición de partida (extensión de codo) (fig. 4.9), el desplazamiento angular sería el mismo (150°), pero no sería necesario que el bíceps braquial generara el mismo momento rotacional (0,13 kg · m), ya que no debería superar la carga de resistencia (momento); solo debería controlar la velocidad a la que se hace descender (se extiende) el codo.
La figura 4.9 muestra que los músculos solo se pueden contraer activamente. En consecuencia, la dirección de la fuerza que generan será la misma en relación con el segmento corporal, con independencia del movimiento. En la figura 4.9A, el bíceps femoral crea la flexión del codo, produciendo un momento rotacional mayor que el momento de resistencia creado por la pesa. Obsérvese que la dirección de la fuerza muscular y la del movimiento (flexión) son las mismas. Este es un ejemplo de trabajo positivo, realizado cuando la fuerza motriz y la dirección del movimiento son las mismas. En la figura 4.9B, el bíceps braquial resiste la extensión del codo, produciendo un momento rotacional menor que el momento de resistencia creado por la pesa. Obsérvese que la dirección de la fuerza muscular y la del movimiento (extensión) son opuestas. Este es un ejemplo de trabajo negativo, realizado cuando la fuerza motriz y la dirección del movimiento se oponen.
El término «negativo» es de uso común en el entrenamiento de la resistencia. Una definición simple de tal concepto puede corresponder al movimiento de resistencia en el que se reduce el peso de carga (8). Fisiológicamente, este es un ejemplo de contracción excéntrica. Esta se produce cuando un músculo activo (en contracción) es alargado por una fuerza o momento externos. Un método frecuente de entrenamiento del alargamiento muscular contra resistencia es someter al músculo a una carga superior a 1 RM y reducir el peso de carga de manera controlada. La designación habitual para este tipo de movimiento negativo se debe a que es definido como trabajo negativo.
FIGURA 4.9. El bíceps braquial se encuentra en contracción activa. El componente perpendicular de la fuerza muscular (F⊥) se dirige hacia arriba, con la dirección del movimiento del antebrazo en la misma dirección (A), generando flexión de codo y trabajo positivo, y con la dirección del movimiento del antebrazo en dirección opuesta (b), generando extensión de codo y trabajo negativo.
ILUSTRACIÓN DE ENTRENAMIENTO 4
La situación planteada en el estudio de caso 4.3 refleja algunas de las preguntas habitualmente planteadas por los deportistas. La pregunta que debe responder el entrenador personal en este estudio es: «¿Qué tienen en común estas tres pruebas físicas?». La respuesta hará que el entrenador pueda optimizar el tiempo de entrenamiento. Al analizar las tres pruebas se identifican una serie de variables comunes, como:
• Fuerza (fuerza de salto, de sprint o de levantamiento).
• Desplazamiento (altura de salto, distancia recorrida en carrera).
• Tiempo (tiempo para completar la distancia de carrera al sprint, tiempo para completar las sentadillas).
Las dos primeras variables se utilizaron para calcular el trabajo mecánico (W = F · d). Además de estas dos variables, las pruebas físicas también incorporan como variable el tiempo (t). El tiempo indica que estas pruebas físicas miden la velocidad a la que el trabajo se realiza (W ÷ t). En forma de ecuación, la velocidad de realización del trabajo es la potencia:
P = W ÷ t (Ec. 4.5)
Lo que al introducir la definición de trabajo previa se convierte en:
P = F · d ÷ t
Al utilizar la ecuación de la velocidad (v = d/t), la potencia puede expresarse como
P = F · v (Ec. 4.6)
lo que representa la velocidad (v) a la que la fuerza (F) puede ser producida.
Estudio de caso 4.3
USO DE LOS DATOS DE PRUEBA
Un cliente interesado en el entrenamiento, jugador de un equipo universitario de fútbol americano, se dirige a un entrenador personal para diseñar un programa de entrenamiento de pretemporada adecuado que optimice sus opciones de convertirse en running back titular. En la entrevista inicial, el potencial cliente muestra una lista de pruebas físicas utilizadas