Biomecánica

Deporte. Educación física. Esfuerzo. Fuerza. Desarrollo cinemático. Principio de especificidad. Salto de longitud

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BIOMECÁNICA Y ENTRENAMIENTO DEPORTIVO

Cada día está más clara la necesidad de las aportaciones de la biomecánica a los entrenamientos deportivos. La mejora del rendimiento de los deportistas a lo largo de la historia se ha visto influenciada por múltiples factores entre los que se encuentra la genética, la calidad de vida, la alimentación, los controles fisiológicos, ... Sin embargo, el motivo más importante en la actualidad es, sin duda, el perfeccionamiento de las técnicas de entrenamiento (resultado de estudios biomecánicos) así como el empleo de materiales cada vez más modernos.

Los entrenadores pueden aprovecharse de la biomecánica para realizar una planificación adecuada, obtener unas bases científicas de los gestos deportivos y técnicas de entrenamiento, realizar valoraciones funcionales y test de campo que sirvan de termómetro del estado físico de los deportistas y establecer comparaciones en distintos momentos de la temporada. Además, puede ayudar a minimizar los riesgos de lesiones.

La biomecánica es un apoyo para los entrenadores y deportistas en la introducción de sistemas de entrenamiento novedosos al descifrar los beneficios y dificultades que se pueden encontrar.

Los entrenadores de alto nivel obtenían su experiencia a través de la observación de los deportistas; el ojo del entrenador debe de estar preparado para poder reconocer cuando se realiza una ejecución si es correcta o tiene fallos. Desde un punto de vista técnico, cuando una ejecución deportiva es correcta también lo es biomecánicamente.

Los estudios biomecánicos se pueden dividir en:

1.- Análisis teóricos

2.- Experiencias prácticas

Los análisis teóricos son de gran importancia siempre que puedan llegar a ser de utilidad en el rendimiento de los deportistas, pero nunca son una representación exacta del rendimiento deportivo, aunque pueden ser útiles para mejorar el gesto y el rendimiento en cualquier modalidad deportiva. No debemos de olvidar que los estudios reales deben de estar fundamentados en análisis teóricos previos.

Las investigaciones prácticas se realizan registrando entrenamientos o competiciones reales de la actividad deportiva y analizando estos registros. Las aportaciones de la biomecánica al entrenamiento y rendimiento deportivo son muy diversas.

La Biomecánica ofrece a entrenadores y deportistas una ayuda en diferentes campos:

A) Evaluación biomecánica para el control y seguimiento del deportista:

1.- Evaluación de la fuerza muscular

Desde un punto de vista biomecánico podemos realizar evaluaciones de las distintas manifestaciones de fuerza. Para ello se utilizan diferentes equipos de los que quiero destacar los dinamómetros isocinéticos, las plataformas de fuerza y las plataformas de contacto.

En relación con este apartado también quiero hacer ver la gran importancia que tiene tanto para el deportista como para el entrenador el análisis de los balances musculares.

2.- Evaluación de la velocidad.

3.- Valoración de la resistencia.

4.- Seguimiento de la progresión del deportista.

B) Valoracion de los gestos deportivos. Analisis cinematico

El análisis cinemático es el método ideal para describir las técnicas deportivas, corregir defectos y ayudar al entrenador, e incluso ayudar a prevenir determinadas lesiones.

Para el estudio cinemático del gesto deportivo se utilizan técnicas de vídeo 3D. Permite atribuir una posición espacial tridimensional a puntos digitalizados en 2 fotogramas captados por dos cámaras en el mismo instante (sincronizadas) en un ángulo de unos 90º.

Para digitalizar las imágenes se utilizan modelos articulados por una serie de segmentos predeterminados y definidos por unos puntos.

El análisis biomecánico permite saber con precisión cuál puede ser la mejor forma de ejecutar un determinado gesto deportivo, si presenta algún fallo y la forma de corregirlo, lo que conducirá a la obtención de una mejor marca o mayor rendimiento. Hasta los mejores atletas poseedores de un récord podrían en muchos casos mejorar sus marcas modificando la técnica. Ello requiere un análisis muy preciso y complicado, pero que siempre da grandes frutos.

El análisis de los gestos deportivos desde un punto de vista biomecánico difiere mucho de unas actividades deportivas a otras. En algunas actividades (salto de longitud, salto de altura, …) se basan en la repetición de una serie de gestos continuados donde la precisión es una de las condiciones para conseguir una buena marca. Cuando hay algún fallo o descoordinación ya se pierde una buena parte de la eficacia, imposible de compensar con las cualidades físicas. Se trata de deportes cíclicos.

En otros deportes (fundamentalmente los de equipo, tenis, …) la improvisación prima sobre los movimientos ensayados, ya que en todo momento están en función de las reacciones del contrincante. Aquí, el análisis de los gestos es mucho más difícil ya que los movimientos no son predecibles.

El principio de la especificidad en los entrenamientos (conocido desde hace mucho tiempo, pero puesto en práctica de manera científica hace muy poco) es una de las bases para conseguir altos rendimientos en el deporte de competición.

La posibilidad de hacer valoraciones fisiológicas a nivel de laboratorio o en el propio terreno deportivo (test de campo) nos permite conocer individualmente las características de cada deportista programando en función de ello los entrenamientos de manera individualizada.

En un maratoniano se puede llegar a predeterminar la marca que llegará a hacer durante el transcurso de una carrera así como marcarle los ritmos de entrenamiento para que ésta sea lo mejor posible.

Sin embargo, en determinados deportes (salto, lanzamiento, …), el componente técnico y por tanto biomecánico tiene una gran trascendencia a la hora de conseguir una marca. En estas modalidades deportivas existe una técnica general de aplicación que es la más aconsejada para conseguir un buen resultado, y es la que el entrenador enseña a los atletas cuando éstos comienzan su aprendizaje. Sin embargo, el principio de especificidad es un postulado universal dentro del mundo deportivo, y, por tanto, en este tipo de deporte.

Aunque existe una técnica “madre” eficaz desde un punto de vista biomecánico, está muy claro que cada atleta presenta unas características biotipológicas muy personales; esto requiere la introducción de la pauta de entrenamientos individualizados ya que cada atleta precisa adaptar la llamada “técnica madre” a sus condiciones antropométricas y, por tanto, la biomecánica ha de ser también individualizada.

Los deportistas, de forma inconsciente realizan una adaptación de la técnica a sus características, hecho que en muchos casos, los preparadores consideran como fallos técnicos.

Al no existir un análisis biomecánico previo para modificar la técnica madre en función de las características del atleta, en muchas ocasiones, estas adaptaciones se convierten realmente en fallos técnicos importantes.

En las cuatro pruebas de lanzamiento del atletismo, el proyectil se suelta siempre en un punto que está a una distancia del suelo, lo que repercute en el ángulo de lanzamiento. El ángulo óptimo depende de la altura y la velocidad de cada lanzador en concreto.

En el peso y el martillo, donde los valores aerodinámicos son poco importantes, el ángulo óptimo será inferior a los 45°, pero en función de la altura y velocidad con que el lanzador realiza su lanzamiento, este ángulo óptimo varía de forma considerable, lo que quiere decir que cada lanzador tiene un ángulo concreto de salida que es el óptimo para su biotipo y velocidad. Lo mismo ocurre con el salto de longitud.

El análisis cinemático se puede realizar en movimientos de cualquier modalidad deportiva; Han sido muy estudiados los lanzamientos (peso, baloncesto, ..). Nosotros nos hemos centrado fundamentalmente en el estudio del salto de longitud.

En relación con el salto de longitud, hemos analizado los gestos específicos de diferentes atletas con el propósito de buscar errores y mejorar el rendimiento. El propósito del saltador de longitud es saltar más y por tanto hemos analizado todos los factores de los que depende la longitud de un salto.

Figura 1

'Biomecánica'

a = Ángulo de salto.

h = Flecha de la parábola.

h.c.g. = Altura del c.g. en el instante del despegue.

L1 / L2 / L3 / L4 = Distancias parciales del salto

L1 : Distancia entre el borde distal del apoyo digital del pie de batida y la línea descendente del c.g. en el instante del inicio del vuelo.

L2: Distancia entre la descendente vertical del c.g. en el instante del inicio del vuelo y paralela a la anterior y en el punto en que el c.g. vuelve a alcanzar la altura h.c.g. que tenía en el inicio del vuelo.

L3: Distancia entre el final de L2 y la línea descendente del c.g en el momento en que los talones rozan la arena para iniciar la amortiguación del salto.

L4: Distancia entre el final de L3 y la huella de caída en el foso de arena.

La suma de las L1+L2+L3+L4 es la que determina la longitud real total del salto.

Figura 2

El parámetro L1 (Fig. 2), está condicionado por las características antropométricas del deportista en las que no podemos influir ( talla, longitud de miembros inferiores, medida de los pies), y sólo puede ser modificada su longitud si el ángulo b es menor o mayor.

El ángulo b, es el que se forma por la línea que une el apoyo digital del pie de batida en el instante del despegue y el trocánter mayor del fémur con la línea horizontal del suelo.

En situaciones de igualdad del ángulo b, si el saltador es más alto su c.g. también estará a mayor altura por lo que el parámetro L1 será ligeramente mayor:

Figura 3

Así, si b = b´ y h < h´ entonces L1< L1´

Por lo tanto la sumatoria de todos los parciales favorece a L1´ , lo que implica que atletas más altos son teóricamente mejores para la especialidad (Fig. 3).

Además, si h.c.g. es mayor, con igualdad de los valores de las magnitudes implicadas en la batida, y teniendo el mismo valor h (flecha de la parábola), la suma de ambas (h + h.c.g.), permite que para una misma parábola, la longitud total del salto sea superior.

Si h = h´ , siendo v.c.g. y ángulo “a” constantes y si h.c.g. < h.´c.g. , entonces:

L1 < L´1 , L2 = L´2 , L3 < L´3 y L4 < L´4 entonces L < L´ , siendo L la longitud total del salto (Fig. 4).

Figura 4

Pero como ya se ha adelantado y es bastante lógico, es un parámetro el de h.c.g. que hemos de obviar puesto que no se puede actuar sobre él con la intención de modificarlo.

En las correlaciones entre las dimensiones de las tres palancas implicadas en la pierna de batida puede que sea determinante y es más importante un pie más largo que corto y sin embargo se ha de conformar uno con lo que hay.

El ángulo de despegue de la batida (b), podría modificar sensiblemente L1, pero posiblemente nos condicione al ángulo de vuelo del c.g.: así cuanto más cerrado, más aumenta L1, pero quizá se modifiquen otros parámetros indeseables en función de las características del saltador. En todo caso h´.c.g. es menor que h.c.g. y por tanto L3+L4 es mayor que L´3+L´4.

Figura 5

Parámetros modificables:

1) aumentar el ángulo de salto

La longitud L2 es determinante en el resultado final: L2 es la distancia de la cuerda de la parábola que recorre el c.g. desde el punto de abandono del pie de batida hasta alcanzar la misma altura h.c.g. en su descenso (Fig. 6). Así, si:

h < h´, L´2 > L2, siempre y cuando la velocidad del c.g. (v. De Salto) en el despegue sea idéntica.

Figura 6

2.- Aumentar la velocidad de aproximación

Tanto v.c.g. como la altura máxima de la parábola son consecuencia de las velocidades horizontales y verticales en el momento del despegue, dependiendo la primera, de la velocidad de aproximación y de la mínima pérdida de la misma en la acción de la batida y la vertical del impulso producido por la acción muscular de los extensores.

3.- Aumentar la velocidad de salto

L2 puede ser modificado si la v.c.g. (velocidad de salto) es mayor o menor. (Fig. 7)

Si v´c.g.> v.c.g. y a´.c.g. = a.c.g. , y b = b´ y h.c.g. = h´c.g. entonces

L´2 > L2

Porque la flecha h´> h

4.- Aumentar la capacidad de impulso.

5.- Mejora de la técnica de vuelo

L3 es la distancia entre el final de L2 y la línea imaginaria descendente del c.g. al contacto de los pies en la arena. (Fig. 8)

Si modificamos la posición de nuestro cuerpo, el c.g. puede modificar su posición permitiendo un aumento de L3 y por consecuencia de L4 que es la distancia entre el punto de la descendente vertical del c.g. en el momento del contacto de los talones en la arena.

6.- Mejora de la técnica de caída

Aquí también son determinante las medidas del atleta saliendo favorecido el más alto y entre ellos el de mayor longitud de piernas. El objetivo para el atleta que entrenamos es mejorar la técnica de caída retrasando el contacto lo más posible y alejando las piernas hasta el límite que permita una huella limpia sin que otras partes del cuerpo contacten en la arena por detrás de la huella de los pies, o aún siendo así que sea favorable ante otra técnica más clásica. Si las articulaciones de la rodilla se flexionan mucho (Fig.9), la pérdida de distancia es evidente.

Si el atleta deja caer sus piernas ligeramente extendidas, posiblemente por no controlar las fuerzas de rotación, originadas en la batida, durante el vuelo por una deficiencia técnica, la distancia se verá perjudicada sensiblemente. (Fig. 10)

Este parámetro es susceptible de modificarse negativamente si los anteriores no guardan un equilibrio de rendimiento. Por lo que cada vez que esos sufren modificaciones el atleta se encuentra en un compromiso que debe resolver en pleno vuelo y en escasísimas centésimas.

Parámetros entrenables

  • Aumentar ángulo de salto

  • Aumentar velocidad de salto

  • Aumentar la velocidad de aproximación

  • Aumentar la capacidad de impulso.

  • Mejora de la técnica de vuelo

  • Mejora de la técnica de caída

  • Por tanto, el análisis cinemático se ha de centrar fundamentalmente en estos parámetros tratando de mejorarlos en lo posible. Conocidad las caracteríticas antropométricas de los saltadores de longitud que hemos analizado, hemos valorado todos estos parámetros en varias competiciones y entrenamientos y en todos los casos la longitud teórica del salto (en condiciones óptimas) podía ser muy superior a la que conseguían si eran capaces de realizar algunas modificaciones.

    Evidentemente, las pretensiones de la biomecánica son ayudar al entrenador en la mejora del rendimiento de los deportistas. Los trabajos y las investigaciones científicas demuestran qué tipos de trabajo o carga son más eficaces para estimular el rendimiento.

    Hemos comprobado que entrenamientos con cargas elevadas (próximas al máximo) son eficaces para mejorar el rendimiento, al menos en acciones explosivas como el salto.

    Este tipo de estudios no tendrían ningún sentido si no conducen a plantearse modificaciones que mejoren el rendimiento.

    Figura 10

    L´´4

    L´´3

    L´´2

    Foso de caídas

    L4

    L3

    L2

    Figura 9

    L´4

    L4

    L3

    L2

    Foso de caídas

    Figura 8

    L4

    L3

    L2

    Foso de caída

    L2

    L1

    h.c.g.

    b

    v.h.

    a

    v.v

    L´1 + L´2

    L1+L2

    a

    h

    h.c.g.

    L´1

    h´.c.g.

    v´.salto

    v´.h

    v.salto

    v.h

    a

    L1

    b

    v´.c.g.

    m

    m

    L´4

    L´3

    L´2

    L´1

    L4

    L1

    L3

    L2

    h

    Foso de caída

    a

    L´1

    h'

    h

    L2´

    L1´

    h.c.g.

    h´.c.g.

    a

    L2

    L1

    L2

    L1

    b / b´

    L´2

    b

    L´3

    v.c.g.

    L4

    L1

    L3

    L2

    h

    a

    h.c.g.

    Figura 7

    L´4