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jueves, 31 de mayo de 2018

FUERZA EXPLOSIVA EN ESCALADA: CONCEPTOS GENERALES


 
1-      Conceptos generales
2-      Ejercicios específicos para la fuerza explosiva de agarre

Fuerza explosiva, fuerza rápida, potencia, fuerza de contacto… son términos que se escuchan habitualmente en el ámbito del rendimiento deportivo en escalada, pero a modo de introducción, vamos a tratar de aclarar al máximo toda esta terminología y que significan realmente estos conceptos o cualidades.

En primer lugar muy importante aclarar la diferencia entre potencia y fuerza explosiva, se trata de dos variables que en términos físicos es importante distinguir. La potencia es el producto entre la fuerza y la velocidad en un movimiento dado, por lo tanto, es nula en ausencia de movimiento. Sin embargo la fuerza explosiva o dicho más correctamente el RFD (ratio de producción de fuerza) es el cociente dado entre la fuerza producida y el tiempo empleado en producirla, o lo que es lo mismo, la derivada de la fuerza sobre el tiempo. A diferencia de la potencia puede haber un RFD dado en ausencia de movimiento como podría ser en el caso de una contracción isométrica. Cuando escuchamos términos como fuerza rápida o fuerza de contacto, están siendo referidos a la capacidad de generar fuerza en un intervalo corto de tiempo, por lo tanto el término apropiado o correcto una vez más, sería RFD para aclarar conceptos y entender correctamente en que consiste esta capacidad.

Carlos Castrillo realizando un ejercicio exigente en fuerza explosiva en el campus board durante el curso "Entrenamiento y nuevas tecnologías para el rendimiento en escalada"

Observando que el RFD es la relación entre la producción de una fuerza y el tiempo empleado en esa producción, pueden surgir diferentes cuestiones, ¿Cuánto tiempo empleamos en aplicar la fuerza máxima de un grupo muscular concreto? ¿Para todos los porcentajes de la fuerza máxima producimos la fuerza igual de rápido? ¿Para todos los movimientos generamos el mismo RFD? Y un largo etc de preguntas. Probablemente el RFD sea la variable de condición física más compleja de analizar…

Para poder analizar el RFD debemos disponer de algún tipo de tecnología que mida la fuerza producida en intervalos de tiempo muy pequeños (por lo menos 50 hz) y nos proporcione la gráfica fuerza tiempo como podrían ser plataformas de fuerza o células de carga. A través de la gráfica F-t podremos analizar las siguientes variables:

Gráfica F-t para una serie de dominadas en regleta a máxima velocidad

RFD máximo:
Es la derivada máxima de la curva F-t para una contracción determinada, es decir el instante en el que se está produciendo mayor cantidad de fuerza por unidad de tiempo. Esta medición está sujeta a la frecuencia de muestreo empleada por el sensor (célula de carga) de tal manera que no será la misma si usamos un muestreo de 50 hz o de 1000 hz ya que el intervalo de tiempo por el que será dividida la fuerza será diferente. Otro problema para medir el RFD máximo puede ser el ruido al que está sujeto el sensor. Los sensores cuando funcionan a una frecuencia de muestreo alta producen unas pequeñas oscilaciones en la gráfica F-t conocidas como ruido y que pueden suponer un sesgo para mediciones tan precisas en tiempo como esta. Por lo tanto dentro de las variables que nos puede ofrecer la gráfica F-t esta puede ser una de las más difíciles de medir de manera exacta debido a las limitaciones de la tecnología, además de que los datos que nos proporcionaría de cara al rendimiento pueden no ser los más relevantes.

RFD medio:
Es la relación entre la fuerza producida y el tiempo empleado para una contracción o gesto determinado desde que no se estaba produciendo fuerza hasta el pico máximo de fuerza producido en ese test. Por ejemplo la fuerza que empleo en colgarme de una regleta de 18mm (peso corporal) y el tiempo que tardo en producir la fuerza necesaria para ello:
Peso = 60 kg  
Fuerza = 60 x 9,8 = 588 N
Si tardo 0,2 segundos en producir los 588 Newtons:
RFD = 588/0,2 = 2940 N/s
Si tardo 1 segundo en producir los 588 Newtons:
RFD = 588/1 = 588 N/s
Ahora bien, en este ejemplo hemos tomado como referencia una producción de fuerza de 588 N, ¿pero que porcentaje de su fuerza máxima pueden suponer 588 N para un sujeto? Evidentemente dependerá del sujeto, habrá sujetos para los que 588 N supondrá un porcentaje de su fuerza máxima cercano al 100% mientras que para otros puede suponer un porcentaje tremendamente menor, como podría ser el 50%. Por lo tanto parece que es importante tener en cuenta sobre qué porcentaje de la fuerza máxima estamos realizando el test de RFD, y de aquí surge otra variable importante, el RFD relativo.

RFD relativo:
Es el cociente entre la fuerza producida sobre un determinado porcentaje de la fuerza máxima y el tiempo empleado en producirla. Lo podemos medir para un porcentaje determinado de la fuerza máxima (FM), por ejemplo para el 80% de la FM. Por lo tanto en primer lugar deberemos hacer un test para determinar cuál es la FM y a partir de ahí implementar un test de RFD que garantice alcanzar el porcentaje de la FM deseado.

El RFD en la fuerza de agarre:
Como podríamos imaginar según íbamos leyendo las líneas anteriores, en escalada la rapidez con la que somos capaces de aplicar la fuerza en un agarre va a ser determinarte para conseguir “quedarnos” de ese agarre y es por lo tanto donde el RFD de agarre tiene un papel fundamental en el rendimiento en escalada.  Es importante entender que cuando nos referimos a acciones de fuerza de agarre en escalada, en la mayoría de los casos son de carácter cuasi-isométrico, es decir no se produce movimiento en las articulaciones implicadas en producir la fuerza de agarre.

Esta capacidad va ser un factor de rendimiento muy importante ya que si poseemos mucha fuerza pero el tiempo que tardamos en aplicarla es muy largo va a ser una limitación muy importante a la hora de realizar movimientos explosivos, lo cual, en escalada de alto nivel es algo muy habitual.

¿Un test estandarizado para medir el RFD de agarre?
Esta probablemente sea la mayor dificultad, conseguir un test fiable a la hora de comparar datos o evaluar cambios en esta cualidad. En el RFD el sistema nervioso juega un papel crucial, la frecuencia de impulso de las unidades motoras, la sincronización de unidades motoras y el reclutamiento, en este orden, van a ser los factores principales que van a determinar el RFD. Si el sistema nervioso juega un papel fundamental, el estímulo al que estemos expuestos para producir la fuerza va a ser determinante, de aquí una de las primeras dificultades para estandarizar un test, ¿podemos desarrollar un estímulo en un test en condiciones de laboratorio parecido al estímulo que puede suponer una acción real de escalada en la que si no ejercemos fuerza con rapidez nos caemos?

Podríamos plantearnos medirlo en un gesto “real” de escalada como podría ser un gesto en el campus board, pero aquí nos encontraríamos otro problema, la influencia de la técnica y la dificultad de reproducir el test cumpliendo exactamente la misma ejecución técnica, a parte, de que durante estos gestos también está influyendo la fuerza de tracción por la tanto dificulta aislar la variable fuerza de agarre.

Esta gráfica F-t representa una bajada a dos manos en el campus board, el tiempo empleados para alcanzar el pico máximo de fuerza son 375 ms.

Tan solo existen tres estudios publicados que evalúen el RFD de agarre, el primero fue el de Fanchini, Violette, Impellizzeri, and Maffiuletti (2013) en el que comparaban las diferencias en RFD entre escaladores de bloque y escaladores de dificultad, así como la diferencia en RFD en agarre en arqueo y en agarre en extensión. Los resultados fueron un significativo mayor RFD en escaladores de bloque respecto a escaladores de dificultad. También encontraron un RFD significativamente mayor en agarre en extensión que en agarre en arqueo probablemente debido al tiempo de activación del TCM que se debe producir durante el agarre en arqueo (Biomecánica del TCM). El test realizado durante este estudio consistía en realizar una contracción isométrica sobre una regleta tan fuerte y rápido como fuese posible con el codo a 0º y con los muslos atados sobre unas cinchas al suelo para que los sujetos pudiesen hacer una fuerza incluso mayor a su peso y así poder garantizar que el sujeto produjese su fuerza máxima.

Recientemente fue publicado otro estudio (Levernier & Laffaye, 2017) que evaluaba el RFD en escaladores tras un entrenamiento de fuerza de agarre de cuatro semanas, en este estudio se mostró que el entrenamiento de fuerza de agarre produjo mejoras significativas en el RFD. Sin embargo el test implementado en este estudio consistía en una suspensíon explosiva en una regleta de 25 mm pero con el codo a 90º de flexión, con lo cual, la fuerza de tracción podría ser un factor limitante en la ejecución máxima de ese test.
 
En otro estudio reciente (Michailov et al., 2018) miden el RFD o lo que en este estudio llaman el índice de fuerza explosiva y el tiempo medio necesario para llegar a la FM es de 1440 ms lo cual contrasta con mis mediciones en el que el tiempo para llegar a la FM oscila entre 200 ms y 600 ms según el sujeto. Estos datos dispares refuerzan la idea citada anteriormente de que los valores de RFD están muy sujetos a las características del test en cuestión.

Test de RFD en el que se tardan unos 600 ms en llegar a un valor muy aproximado de FM
 
A modo de conclusión podríamos decir que la fuerza explosiva de agarre o RFD es una de las cualidades físicas más importantes en escalada y especialmente en boulder, pero que su medición está muy sujeta a la reproducibilidad del test y por lo tanto para evaluar a un sujeto siempre se debe realizar el mismo test en las mismas condiciones. En la próxima entrada hablaré sobre ejercicios específicos para trabajar esta cualidad.

BIBLIOGRAFÍA:

Fanchini, M., Violette, F., Impellizzeri, F. M., & Maffiuletti, N. A. (2013). Differences in climbing-specific strength between boulder and lead rock climbers. The Journal of Strength & Conditioning Research, 27(2), 310-314.
Levernier, G., & Laffaye, G. (2017). Four Weeks of finger grip training increases the rate of force development and the maximal force in elite and world-top ranking climbers. Journal of strength and conditioning research.
Michailov, M. L., Balas, J., Tanev, S. K., Andonov, H. S., Kodejska, J., & Brown, L. (2018). Reliability and Validity of Finger Strength and Endurance Measurements in Rock Climbing. Res Q Exerc Sport, 1-9. doi:10.1080/02701367.2018.1441484

viernes, 9 de marzo de 2018

RELACION TAMAÑO DE LA MANO Y RENDIMIENTO EN ESCALADA


En la escalada deportiva intervienen gran cantidad de factores que influyen en el rendimiento y muchos de ellos están íntimamente relacionados con las características de nuestras manos y dedos. Existen numerosos estudios en los que se revelan algunas características antropométricas de los escaladores como bajo índice de masa corporal (IMC), índice envergadura-altura (APE index), bajo porcentaje de grasa (Espana Romero et al., 2009; España-Romero, Ortega, García-Artero, Ruiz, & Gutiérrez, 2006; Grant et al., 2001; Mladenov, Mihailov, & Schoffl, 2009; Tomaszewski, Gajewski, & Lewandowska, 2011; P. Watts, Joubert, Lish, Mast, & Wilkins, 2003; P. B. Watts, Martin, & Durtschi, 1993), pero sin prestar gran importancia a las características morfológicas de la mano y sus consecuencias en el rendimiento. Sin embargo, desde un punto de vista físico-análitico podemos llegar a varias conclusiones sobre como puede influir el tamaño de la mano en el rendimiento en diferentes agarres, texturas o movimientos.
Las variables fuerza, superficie de contacto y presión y la relación que determinen son las magnitudes a analizar para averiguar las ventajas y desventajas que se puedan dar.

                                  Presión= fuerza/superficie de contacto (área)

La fuerza, no la presión, es lo que determina la capacidad para generar rozamiento y por lo tanto sustentación en el agarre.

                                                Froz = coef. roz x Fnormal

Ahora bien, el que la presión sea mayor supone que un área menor soporta toda la fuerza ejercida y consecuentemente que una superficie menor de piel soporte toda la carga lo que provoca mayor probabilidad de sufrir lesiones cutáneas.
En condiciones ideales en las que el tamaño de la mano sea proporcional al tamaño del cuerpo (peso y altura), a la distancia de las inserciones respecto a sus articulaciones (brazo de potencia del torque) y a la fuerza relativa, podemos sacar varias conclusiones respecto a las ventajas o desventajas en función del tipo de agarre.

Ignacio Mulero mostrándonos las características de sus manos y dedos. belmezface.com

ROMO:
Sosteniéndonos sobre un plano inclinado de tamaño ilimitado, y por lo tanto independientemente del tamaño de la mano la distancia entre el eje de rotación (articulación metacarpofalángica) y el punto más cercano de aplicación de la fuerza (borde proximal de las falanges proximales) es proporcional al tamaño de la mano, no habría diferencias en la capacidad de sustentación entre una mano más grande o más pequeña ya que al ser proporcionales los brazos de resistencia y de potencia los torques serían iguales. Resumiendo, lo que determina el rendimiento en este tipo de agarre es la fuerza relativa independientemente del tamaño de la mano.
Por lo tanto, si independientemente del tamaño del cuerpo y de la mano (en estas condiciones) no hay diferencias en la capacidad de sustentación, el sujeto más grande saldría favorecido en la mayoría de los casos debido a la menor distancia relativa hasta el siguiente agarre. 

Sustentación en plano inclinado. Carlos Álvarez
  
REGLETA:
En el caso de una regleta, donde la profundidad del agarre se ve limitada, la cosa puede cambiar bastante.  En primer lugar, está el problema de torques, cuanto más cercano sea el borde proximal en contacto de la falange distal al eje de rotación, menor es el brazo de resistencia del torque y consecuentemente es menor la fuerza que debe generar el brazo de potencia (fuerza motriz) para conseguir el equilibrio. 

Profundidad de una regleta vista de perfil. Carlos Álvarez

En segundo lugar si asumimos que para una mano más grande el tamaño del pulpejo (distancia entre limite distal del dedo y hueso)  es mayor, la superficie rígida (hueso) de nuestro dedo que este ejerciendo fuerza sobre la regleta será menor y consecuentemente se disipara fuerza debido a las condiciones flexibles del pulpejo.

CONCLUSIONES:
En base a este análisis biomecánico parece que los escaladores con manos grandes poseerán desventajas sustanciales en agarres con limitaciones importantes en profundidad (regletas) o visto desde el punto de vista competitivo las manos pequeñas se verán favorecidas en agarres con poca profundidad y las manos grandes favorecidas en agarres sin limitación en la profundidad como romos o volúmenes.
Asumiendo que los deportistas con manos más grandes poseen condiciones proporcionales en cuanto a altura peso, fuerza relativa y torques de las articulaciones, induce a que físicamente poseen la misma capacidad para sustentarse de agarres grandes que los deportistas con manos más pequeñas, pero sin embargo los primeros se encuentran a una distancia relativa menor de los siguientes cantos, con lo cual les favorece.
Que el tamaño de la mano sea menor también puede influir en que en agarres que se ven limitados por arriba (agujeros) entre mayor longitud de los dedos en el agarre lo que supondría que el agarre sería más grande y por lo tanto un beneficio.
El grosor de los dedos puede influir determinantemente en el riesgo de sufrir lesiones cutáneas, un dedo más grueso sufrirá menos presión con su consecuente disminución de probabilidad de desgarros de la piel. El grosor del dedo también puede ser un indicador de la sección trasversa de tendón con lo que podemos deducir que un dedo grueso podría correr menos riesgos de sufrir tendinopatías. Por otro lado, un tendón de pequeña sección generará más presión sobre las poleas que un tendón con la misma fuerza de mayor sección, por lo tanto, un tendón fino transmitiendo una gran fuerza de agarre puede ser un factor de riesgo importante en la rotura de poleas.
Un formato de equipamiento en el que predominen los volúmenes sobre los agarres pequeños, como el actual, puede estar favoreciendo a la gente alta y con manos grandes sobre la gente más pequeña y con manos más pequeñas en comparación a la escalada en roca donde hay mayor predominancia de agarres pequeños.

Carlos Ruano realizando un bloque de volúmenes. awesomebouldercenter.com
Este artículo es solo una aproximación de lo que pueden suponer ciertas características anatómicas de la mano en cuanto a ventajas o desventajas que se puedan dar en diferentes situaciones de escalada.
APLICACIONES PRÁCTICAS:
Con estas conclusiones podemos deducir, en función de las características morfológicas de la mano de un deportista, en qué tipo de agarres puede obtener mejor o peor rendimiento, lo que nos puede llevar a desarrollar una mejor planificación del entrenamiento poniendo más hincapié en posibles puntos débiles según convenga.
Las características anatómicas pueden ser datos de gran importancia a la hora de evaluar el estrés mecánico que pueden sufrir ciertas estructuras y por lo tanto mayor información a tener en cuenta para valorar factores de riesgo de lesiones.
Estos datos pueden ayudar a que los equipadores de competiciones tengan en cuenta si en función de los agarres que pongan pueden favorecer más a unos deportistas que a otros y que se logre una mayor neutralidad e imparcialidad.


BIBLIOGRAFÍA:
Espana Romero, V., Ruiz, J. R., Ortega, F. B., Artero, E. G., Vicente-Rodríguez, G., Moreno, L. A., . . . Gutierrez, A. (2009). Body fat measurement in elite sport climbers: comparison of skinfold thickness equations with dual energy X-ray absorptiometry. Journal of sports sciences, 27(5), 469-477.
España-Romero, V., Ortega, P., García-Artero, E., Ruiz, J., & Gutiérrez, S. (2006). Performance, anthropometric and muscle strength characteristics in Spanish elite rock climbers. Selección, 15(4), 176-183.
Grant, S., Hasler, T., Davies, C., Aitchison, T. C., Wilson, J., & Whittaker, A. (2001). A comparison of the anthropometric, strength, endurance and flexibility characteristics of female elite and recreational climbers and non-climbers. Journal of sports sciences, 19(7), 499-505.
Mladenov, L., Mihailov, M., & Schoffl, V. (2009). Antropometric and strength characteristics of world-class boulderers. Medicina Sportiva, 13(4), 231-238.
Tomaszewski, P., Gajewski, J., & Lewandowska, J. (2011). Somatic profile of competitive sport climbers. Journal of human kinetics, 29, 107-113.
Watts, P., Joubert, L., Lish, A., Mast, J., & Wilkins, B. (2003). Anthropometry of young competitive sport rock climbers. British journal of sports medicine, 37(5), 420-424.
Watts, P. B., Martin, D. T., & Durtschi, S. (1993). Anthropometric profiles of elite male and female competitive sport rock climbers. Journal of sports sciences, 11(2), 113-117.