Evaluación

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  • 1. MÁSTER PROFESIONAL EN ALTO RENDIMIENTODEPORTES DE EQUIPO
  • 2. MÁSTER PROFESIONAL EN ALTO RENDIMIENTO EN DEPORTES DE EQUIPO 1 SEGUNDO CURSOA2. ÁREA DE PLANIFICACIÓN y CONTROL DEL ENTRENAMIENTOMÓDULOEVALUACIÓN EN LOS DEPORTES COLECTIVOS http://www.mastercede.com
  • 3. MÁSTER PROFESIONAL EN ALTO RENDIMIENTO EN DEPORTES DE EQUIPO 2 PROFESOR: Josep Maria Padullés i Riu Licenciado en Educación Física Ingeniero Industrial UPC Profesor INEF Barcelona http://www.mastercede.com
  • 4. INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓNEl Diccionario de las ciencias de la educación define la evaluación como: "laactividad sistemática y contínua, integrada en el proceso de entrenamiento, quetiene por objetivo proporcionar la máxima información para mejorar esteproceso, reajustando sus objetivos, revisando críticamente planes y programas,métodos y recursos, y facilitando la máxima ayuda y orientación a los alumnos".Por consiguiente: la evaluacion es la medida de control de nuestra intervencioncomo entrenadores.La evaluación de los procesos que intervienen en el rendimiento en deportesde equipo es tan complejos que implica el control de un gran número defactores y variables. Hasta finales del siglo XX hablar de evaluación en elmundo de la actividad física y del deporte era hablar de test relacionados conla resistencia. El estudio la potencia aeróbica máxima ( VO2 máx.) de unindividuo, y la capacidad funcional de su sistema cardio-circulatorio (cicloergómetro, cinta sin fin, Harvard step-test, Cooper test, etc. ). se haconsiderado hasta ahora como el único método para medir de las capacidadesde rendimiento del organismo del deportistaSólo éste tipo de test disponía de un soporte científico y tecnológico que lohacía válido y fiable y se practicaban principalmente en los grandes centros deinvestigación deportiva, en el campo clínico y de la rehabilitación. Pero lasnecesidades del mundo del deporte iba en la mayoría de los casos en otradirección, se observa que el metabolismo a aeróbico, a pesar de suimportancia, no es determinante en cuanto al rendimiento en numerosasespecialidades deportivas que l están mas ligadas a las capacidadesneuromusculares y al metabolismo anaeróbico.Las primeras formas de evaluación que se aplicaron a la actividad física y aldeporte se centraron en las medidas antropométricas, uno de los pioneros fueHitchcock del Amherst College que estuvo recogiendo datos entre los años1861 y 1880 y publicados en 1893. La inclusión de los test de fuerza,probablemente fue iniciada en 1880 por Sargent. En 1896, Kellog describió undinamómetro universal con el que se hace posible una valoración más
  • 5. cuidadosa de la actividad muscular. En 1921 Sargent pública un artículotitulado ”The Physical Test of Man” en el que se describe su famoso test desalto , vertical, uno de los primeros test de potencia muscular. Rogerspresenta su batería de test en 1927, y que es utilizado como referencia de lashabilidades atléticas. Mc Curdy pública sus modificaciones a los testanteriores en 1933, eliminando los elementos de resistencia incluidos en loscitados test. Con posterioridad fueron mejorados por Mc Cloy (1939) alincorporar el uso de un dinamómetro isométrico.En 1945, Delorme introduce el concepto RM o repetición máxima.En los últimos 50 años los mayores avances en la evaluación se puedenatribuir al desarrollo de materiales, equipos y técnicas. La gran desarrollo dela industria electrónica y , sobre todo, la aparición de los ordenadorespersonales ha hecho posible la gran revolución de los instrumentos deevaluación.La valoración de la fuerza muscular, potencia, rango de movimiento,flexibilidad y stiffness va ganando importancia en los distintas disciplinasrelacionadas con la actividad física y el deporte tanto en la búsqueda delrendimiento, como en la selección de talentos, rehabilitación etc.En la mayoría de los deportes, especialmente en los deportes de equipo, seencuentra una baja o ninguna correlación entre la resistencia aeróbica y elresultado deportivo. Según Bosco, poniendo el ejemplo del futbol, lascualidades fisiológicas fundamentales que debe poseer un jugador debenidentificarse, en primer lugar, con las capacidades neuromusculares y, acontinuación,con los sistemas bioenergéticos señalados para suministrarenergía bioquímica, que se transforma en trabajo mecánico en los músculos.Tal como se ha descrito, la bibliografía internacional demuestra de forma clarae incuestionable que el futbolista no posee una potencia aeróbica demasiadoelevada. Los valores determinados en jugadores europeos y americanos nosuperan los niveles de 60 -65 ml/min/kg ( Bosco 1985 ).
  • 6. Consumo máximo de oxígeno (VO2max), potencia anaeróbica valorada con el test de Bosco(Watt x kg/peso corporal) y elevación del centro de gravedad durante un salto vertical con lospies juntos registrado en deportistas que practican distintas disciplinas deportivas (Bosco,1990).Esto indica que el consumo máximo de oxígeno no es un factor condicionantedel rendimiento del futbolista. Por el contrario, las capacidadesneuromusculares y la coordinación motora desempeñan un papel muyimportante para poder destacar en todos los juegos de equipo. En la prácticatodas estas cualidades se manifiestan bajo forma de respuestas espacio-temporales durante la ejecución de acciones y movimientos que el jugadorefectúa en las confrontaciones con balón, los compañeros de equipo y losadversarios.La habilidad para acelerar cuerpos externos como balones,artefactos o implementos, así como para generar fuerzas reacción al suelo quepermiten efectuar cambios de velocidades o dirección está altamentecorrelacionada con las condiciones neuromusculares del deportista.Estudios finalizados en los últimos 50 años han demostrado la enormeimportancia que tiene el entrenamiento de fuerza, potencia y velocidad en elrendimiento de la mayoría de los deportes, que se por ello que lamonitorización de la fuerza y la potencia se ha convertido en una ayudaimportantísima en los programas de entrenamiento de fuerza. Actualmente losprogramas de entrenamiento con sobre cargas están siendo utilizados por unsegmento importante de la población desde jóvenes personas ancianas, con
  • 7. el los objetivos más diversos. La correcta prescripción de los ejercicios obliga auna evaluación continua de las capacidades de fuerza con el objetivo de latarde y cambiar el programa de ejercicios en función de cada situación.Efecto de un entrenamiento especifico de fuerza a corto plazo (4 semanas) sobre la velocidadde natación en 25 m. El entrenamiento se llevó a cabo en un aparato especifico al deporte. Elaumento de potencia del 19 % medido en el aparato de entrenamiento fue asociado con elaumento del 4 % de la velocidad de natación. Basado en Sharp, Troup y Costill (1982).Al referirnos a las capacidades neuro-musculares, debemos hablar de susmanifestaciones especialmente en sus manifestaciones mecánicas, fuerza,trabajo, potencia, y velocidad, pero teniendo en cuenta que la medición dedichas manifestaciones debe proporcionar información sobre los procesosimplicados.La importancia de la fuerza y la potencia es mucho mayor en los deportes queimplican una habilidad cerrada como atletismo, alterofilia, natación o remo. En
  • 8. los deportes que implican distintos patrones de habilidad abiertos, por ejemploinfluidos por tácticas, acciones de oponentes o situaciones de incertidumbre,el proceso de evaluación suele complicarse. Se puede simplificar el procesocorrelacionando las pruebas con habilidades aisladas y mesurables como lavelocidad de lanzamiento del balón.La evaluación es un proceso ue asume una importancia enorme en tanto es undispositivo de información objetiva para el entrenador. Su programación sedesarrolla paralelo al entrenamiento, y por ello se presenta como un todo quepuede llegara formar parte del mismo entrenamiento., para ello se siguen lasetapas siguientes: Evaluación inicial del equipo y de los jugadores Establecimiento de objetivos Realización de los programas de entrenamiento Controles intermedios Modificaciones en el programa de entrenamiento Evaluación final Equipo usado por E.J. Marey para detectar la fuerza de reacción en el suelo y la altura del salto(1885).
  • 9. DEFINICIONESMETROLOGÍA Según Zatsiorski, la metrología es la ciencia que estudia la estandarización y la exactitud enlas mediciones. Como disciplina científica, la metrología deportiva representa una parte de lametrología general cuyo objetivo específico es el control y las mediciones en el deporte. Enparticular, su contenido incluye: 1) el control del estado del deportista, las cargas de entrenamiento, la técnica de ejecución de los movimientos, los resultados deportivos y la conducta del deportista en las competencias. 2) la comparación de los datos obtenidos en cada uno de estos controles, su valoración y análisis.Tradicionalmente, la metrología se ha ocupado solamente de la medición de magnitudes fisicas´como la fuerza, la potencia, la velocidad, etc.. En los últimos decenios se han creado métodosque permiten medir diversos indicadores de naturaleza no fisica (psicológicos, biológicos,sociológicos, pedagógicos y otros). Actualmente, algunos investigadores proponen la inclusión deescalas de fatiga en los test que pueden actuar como correctores de ciertas desviaciones.Medida, Test y Evaluación.Denominamos medida a la comparación de la magnitud a medir con una unidad de nominadapatrón nos indica las veces que la unidad patrón está incluida en la magnitud a medir. Tambiénpodemos decir que es la correspondencia que se establece en entre un fenómeno y su expresiónnumérica. medir es establecer relaciones utilizando números con palabras. En del deporte seexpresa en forma numérica indicadores de cualidad, como en gimnasia artística o el patinaje.Escalas de mediciónEscalas Operaciones Procedimientos matemáticos básicas permisibles EjemplosDe denomi- Establecimiento Número de casos Numeración de de-naciones de igualdad Moda portistas en el equipo Correlación de sucesos Resultados del sorteo casuales (coeficientes tetracórico y policórico de correlación)De orden Establecimiento Mediana Lugar ocupado en las de las correla- Correlación por rangos competencias ciones "mayor" Criterios de rangos Resultados de la cate- o "menor" Comprobación de las gorización de los de- hipótesis portistas por el grupo de expertos
  • 10. De intervalos Establecimiento El valor promedio Las fechas calendarias de la igualdad La desviación media (el tiempo) de los intervalos (cuadrática (estándar) El ángulo articular La correlaciónDe relaciones Establecimiento El coeficiente de va- La longitud, la fuerza, de la igualdad riación el peso, la velocidad, de las relaciones La media geométrico etcéteraDenominamos prueba a toda medición encaminada a determinar el estado en que se encuentraen deportista en momento dado. La prueba o test es El conjunto de acciones que incluye unao varias mediciones, que se efectúan cuando la ha complejidad del objeto al medir hace sumedida difícilmente accesible.Una misma prueba debe dar resultados coincidentes cuando se efectúa en igualdad decondiciones.Según Zatsioirski, no todas las mediciones pueden ser utilizadas como pruebas, sino solamenteaquellas que responden a exigencias especiales. Entre ellas se encuentran: 1)la estandarización (el procedimiento y las condiciones de aplicación de pruebas deben ser iguales en todos los casos); 2)la existencia de un sistema de evaluaciones 3)la contabilidad; 4)el nivel de información. Las pruebas que satisfacen las exigencias de seguridad y de información se denominan sólidaso auténticas (del griego authentikós, de manera fidedigna). El proceso de experimentación se denomina aplicación de pruebas, y el valor numérico obtenidocomo consecuencia de la medición se denomina resultado de la aplicación de las pruebas (oresultado de la prueba). Las pruebas que tienen como base tareas motoras se denominan motoras. Sus resultadospueden ser o resultados motores (tiempo de recorrido de la distancia, cantidad de repeticiones, ladistancia recorrida, etc.), o indicadores fisiológicos y bioquímicos. A veces se utiliza no una prueba, sino varias pruebas que tienen un mismo objetivo final (porejemplo, la evaluación del estado del deportista en el período competitivo del entrenamiento).Este grupo de pruebas se denomina complejo de pruebas.Tipos de pruebas motorasDenominación de Tarea del deportista Resultado de la Ejemplola prueba pruebaEjercicios Mostrar el re- Logros motores Carrera de 1500 m,de control sultado máximo tiempo de la carrera
  • 11. Pruebas fun- Se dosifica igual-cionales es- mente para todostándar a) por la magnitud Indicadores fisio- Registro de la FCC del trabajo rea- lógicos o bioquí- para un. trabajo lizado micos para un tra- estándar 1000 kgm/ bajo estándar /min b) por la magnitud Indicadores moto- Velocidad de la de los cambios res para una mag- carrera para una fisiológicos nitud estándar de FCC de 160 pulsa- los cambios fisio- ciones por minuto lógicosPruebas fun- Mostrar el resul- Indicadores fisio- Determinación decionales tado máximo lógicos bioquímicos la "deuda" máxima de oxígeno o del consumo máximo de oxígenoLlamamos evaluación a la cualificación por parte de un experto de la información obtenida enuna o varias pruebas. Es la medida unificada del éxito o fracaso en una tarea determinada, eneste caso prueba. El proceso de deducción de las evaluaciones se denomina calificación.El resultado de la evaluación se denomina diagnóstico.ESQUEMA DEL PROCESO DE EVALUACIÓN APLICACIÓN DE LA ESCALA DE MEDIDA MEDICIÓN PRUEBA RESULTADO DE LA PRUEBA PUNTUACIÓN (EVALUACIÓN PROCESO EVAL. ESCALA DE EVALUACIÓN INTERMEDIA) INTERMEDIA PROCESO DE EVAL. EVALUACIÓN FINAL FINAL (DIAGNÓSTICO) NORMAS
  • 12. Magnitudes y unidades de medidaLas magnitudes son los indicadores numéricos de algún proceso físico.Las magnitudes que se definen sólo por un número se denominan escalares, un ejemplo es lamasa, el tiempo o el número de zancadas en una carrera. Pero existen magnitudes que precisande mayor información para ser definidas, son las denominadas vectoriales, para definirlasdebemos indicar: Módulo o cantidad que indica el número de veces que contiene la unidad patrón. Origen o punto de aplicación de la magnitud. Dirección que indica la línea de desplazamiento Sentido que indica hacia donde va.La velocidad, la aceleración, el recorrido o la fuerza son magnitudes vectoriales y por lo tantodeben estar definidas por los parámetros descritos anteriormenteCon el fin de poder comparar distintas mediciones estas deben ser expresadas con las mismasunidades. El primer sistema de unidades fue el sistema métrico decimal nacido a raíz de larevolución francesa. Este incluía las unidades de longitud, masa, volumen y capacidad.Actualmente el internacional incluye siete unidades básicas independientes unas de las otras,longitud, masa, tiempo, intensidad de la corriente eléctrica, temperatura, cantidad de sustancia eintensidad de la luz. Unidades básicas del SIMagnitud Símbolo Unidad Símbolo internacionalLongitud L metro mMasa M kilogramo kgTiempo T segundo sIntensidad de la cor.electr. I ampere ATemperatura 0 Kelvin KCantidad de sustancia N mol molIntensidad de la luz J candela cdLos patrones de medida pueden ser fundamentales o primarios como el tiempo, el espacio y lamasa que no dependen de otro patrón, o bien derivados o secundarios, que provienen de lacombinación de otros patronas como en el caso de la velocidad, aceleración o fuerza. Lospatrones se han decidido por convenio y se han estandarizado.
  • 13. A menudo se utilizan prefijos que indican distintos factores de las unidades, un kilogramo indicamil gramos o un milisegundo indica una milésima de segundo.Factores Prefijos 1.000.000 = 106 mega 1.000 = 103 kilo 100 = 102 hecto 10=10 deca 0.1 = 10E-1 deci 0.01 = 10E-2 centi 0,001 = 10E-3 mili 0,000001 = 10E-6 microPRINCIPIOS FUNDAMENTALESNewton (1642-1727) formuló los principios fundamentales de la mecánica, fueron adaptados ymodificados posteriormente por D’Alembert, Lagrange y Hamilton. Su definición ha sidoplenamente válida hasta la formulación por Einstein de su teoría de la relatividad en 1907. Losprincipios newtonianos siguen siendo la base de algunas disciplinas como la ingeniería o labiomecánica.Los conceptos básicos mas utilizados en mecánica sonEspacio, Tiempo, Masa, como magnitudes fundamentales y Velocidad, Aceleración, Fuerza,Presión, Torque, Trabajo,Energía, Potencia, Impulso y Cantidad de Movimiento como magnitudesderivadas de las anteriores. El concepto de espacio se asocia a la noción de posición de un punto. La posición sepuede definir por las tres longitudes medidas desde cierto punto de referencia u origen en tresdirecciones dadas. Estas longitudes se llaman coordenadas del punto P.Pero cuando se habla de espacio en biomecánica además de la idea de posición exista otradefinición que corresponde al espacio recorrido lo que va ligado a al idea de distancia.El primer concepto lo tenemos bien definido en la aplicación a la táctica deportiva, el campo dejuego es un espacio bi o tri-dimensional definido por unas coordenadas la situación en un instantedado de cada jugador o del balón nos viene dado por su posición.El concepto de distancia adquiere especial importancia cuando se evalúa el recorrido de unacarga levantada ó bien la altura de un salto.
  • 14. Denominamos trayectoria a la variación de la posición de un móvil en el espacio, como línea queune las distintas posiciones que ha ocupado un punto. La trayectoria puede ser rectilínea cuandosigue una línea recta como en el caso de un nadador de velocidad. en el levantamiento de pesasla trayectoria de la barra tiene una importancia fundamental.Pero hablar de movimiento implica referirse a posición y a tiempo. Este, en mecánica siempre seasocia a cambio y movimiento. En deporte tiempo es sinónimo de duración de una acción ypodemos hablar de tiempo parcial como duración de una fase dentro de un gesto deportivo, porejemplo el tiempo en alcanzar la máxima fuerza en una acción isométrica.Entendemos como masa a la cantidad de materia que contiene un cuerpo. Cuando se pretendehacer un estudio del movimiento de un cuerpo se crean unas premisas que definen unascondiciones ideales que no se corresponden con la realidad pero que facilitan el trabajo deanálisis, así se habla de masa puntual y se hace que la extensión del cuerpo se reduzca a unpunto y a dicho punto se le dota de masa.Un punto específico del cuerpo es el llamado centro de gravedad o CDG y que se define comoaquel punto en el que la resultante de todas las fuerzas aplicadas al cuerpo tiene su origen en el yse mueve según las leyes de la mecánica como si toda la masa del cuerpo estuviera unida a él,cuando de forma indirecta se evalúa a la fuerza a partir de la altura alcanzada en un salto nosestamos refiriendo a la trayectoria alcanzada por el centro de gravedad.En el cuerpo humano se utiliza habitualmente el centro de masa de cada segmento corporal parahallar fuerzas resultantes en movimientos deportivos, las posiciones todos y cada uno de lossegmentos corporales define la posición del CDG por lo que este varía de posición en función delos segmentos corporales pudiendo llegar a estar situado fuera del cuerpoLa velocidad se define como la relación entre el espacio recorrido y el tiempo en recorrerlo o lavariación del espacio con respecto al tiempo. Distancia recorrida Velocidad media = ----------------------------- Tiempo transcurridoEn el ámbito de la actividad física se pueden definir distintas variantes de la velocidad, así puesse puede hablar de velocidad media cuando se relaciona una distancia conocida con el tiempo enrecorrerla como en el caso del corredor de 100 m. lisos que ha hecho un tiempo de 10”, lavelocidad media ha sido de 10 m/s. En este caso la velocidad del atleta ha ido variando a lo largode toda la carrera, pero su velocidad promedio es 10 m/s.
  • 15. Cuando se hace un registro continuo de la velocidad a lo largo de todo el recorrido se pude hallarla velocidad instantánea que es la medida en un tiempo extremadamente breve, próximo al cero.En este caso se puede hablar también de velocidad máxima si se ha registrado la evolución de lavelocidad a lo largo de todo el recorrido, existe un espacio que ha sido recorrido en el menortiempo. El sprinter citado anteriormente puede alcanzar una velocidad máxima próxima a los 12m/s.Al hacer un registro continuo de la velocidad se habla de velocidad inicial como la que tiene elsujeto en el momento de iniciar la medición. En el caso del sprinter la velocidad inicial es de 0m/s. Un saltador de longitud en el momento de la batida tiene una velocidad inicial de 11 m/s.Muchas veces se habla erróneamente de velocidad de reacción, concepto mal definido, puesdebe llamarse tiempo de reacción y ya ha sido definido anteriormente.Cuando la velocidad varía a lo largo del tiempo se habla de aceleración que se puede definircomo la variación de la velocidad con respecto al tiempo. Cuando un sprinter parte de los tacos a0 m/s y alcanza una velocidad de 10 m/s al cavo de 5 segundos, el aumento de velocidad ha sidode 2 m/s cada segundo o lo que es lo mismo, la aceleración ha sido de 2 metros por segundo alcuadrado (m s-2).De todos es conocida la anécdota de la manzana de Newton, pero con anterioridad, Galileoobservó y experimentó con la caída de los objetos, los cuerpos que caen están sometidos a unaaceleración que se atribuye a la atracción gravitatoria de la Tierra, si se suponen unascondiciones ideales en las que la resistencia del aire es despreciable, o en el vacío, se puedeobservar que la aceleración de la gravedad es igual para todos los objetos que caenindependientemente de su tamaño y composición, y que dicha aceleración es constante y nocambia durante la caída del objeto. La aceleración de la gravedad cerca de la superficie terrestrees de 9,8 m s-2 y se expresa por g.Al efectuar un salto vertical o un levantamiento de peso se debe superar la fuerza de la gravedadque se expresa sobre los cuerpos con una aceleración 9,8 m s-2En el ámbito de la actividad física y del deporte se confunde a menudo el significado de laspalabras fuerza y potencia asignando a la primera la idea de movimiento de grandes cargas abaja velocidad y a la segunda se le asocia el movimiento efectuado a alta velocidad. Tanto sise trabaja con cargas elevadas o ligeras y con velocidades altas o bajas en todo caso siempreexiste una fuerza y una potencia. Por todo lo anterior vale la pena aclarar los conceptos físicosde fuerza y potencia.
  • 16. La fuerza ya ha sido definida anteriormente pero recordaremos que es la acción que producecambios en estado de reposo o movimiento de un cuerpo o bien que produce deformaciones. Suformulación es F= M x a (N)Por lo tanto para conocer la fuerza a la que está sometido un cuerpo debemos conocer sumasa y la aceleración que adquiere.Debemos recordar que no se debe confundir masa con peso, siendo este la fuerza con que lagravedad atraer cualquier masa.La fuerza de atracción de la gravedad sobre los cuerpos sometidos a ella hace que estos caigancon una aceleración 9,8 m/s2 Medición de la presión aplicada sobre el pedal de freno de un automobilCuando se desplazaba un cuerpo por efecto de una fuerza, se reproduce un trabajo mecánico,este es igual al producto de la fuerza aplicada por la distancia recorrida y su unidad es el Joule W (J) = F (N) x s (m)La potencia mecánica y es la relación entre el trabajo y el tiempo necesario para realizarlo y suunidad es el Watt P (W)= W (J) / t (s) P=W / t = F x s / t => P = F x vAl intervenir la fuerza y la velocidad, la potencia se convierte en elmejor indicador de las capacidades mecánicas de un sistema motriz.
  • 17. Cuando adquirimos un vehículo lo primero que preguntamos es ¿cuál es su potencia?. No sepregunta por su fuerza o por otras características mecánicas. Que en vehículos de competicióna menudo se le proporciona el dato de la capacidad de aceleración, a si podemos leer que uncierto automóvil puede acelerar de 0 a 100 Km/h en 8 segundos .Si la magnitud y dirección de una fuerza ejercida sobre objeto provoca una rotación sobre un ejese produce un movimiento de rotación con respecto a este eje. Existe una equivalencia entre losmovimientos rectilíceos y los movimientos circulares. Llamamos torque al producto de lacomponente perpendicular a la un radio de giro en el punto de aplicación de la fuerza por sudistancia al eje de giro. Se expresa en Newton por metro Torque = (F x cos α ) x r (N·m) Existe una correspondencia entre los movimientos lineales y los movimientos angulares Movimiento lineal Movimiento angular Cantidad Unidad Cantidad Unidad Fuerza (F, P, W) Newton (N) Torque (T) Newton por metro (N.m) Velocidad (v) Metros por Velocidad (w) Radianes por segundo segundo (m · s-1) (rad · s-1) Masa (m) Kilogramo (kg) Momento de Kilogramos por metro inercia (I, J) al cuadrado (kg . m2 ) Aceleración (a) Metros por segundo Aceleración (α) Radianes por segundo al cuadrado (m · s-2) al cuadrado (rad . s-2) Desplazamiento (d, s) Metro (m) Desplazamiento (0) Radián (rad) Tiempo (t) Segundo (s) Tiempo (t) Segundo (s) Sistema Yoyo de musculación, utiliza la inercia de las ruedas para provocar un trabajo mecánico intensísimo. Se aplicará en el entrenamiento de los astronautas en las estaciones orbitales. (Fotografía realizada en el INEFC de Per Tesch, inventor junto a Hans Berg, 2002 )
  • 18. La fuerza puede valorarse de dos formas, cualitativa, a partir de una observación sin necesidadde instrumental, o de forma cuantitativa, mediante el uso de diversas metodologías de registro yvaloración.En la valoración cualitativa se observa y se define: -articulaciónes y segmentos implicados -músculos y grupos musculares que intervienen -tipo de contracción -forma de ejecuciónLa valoración cuantitativa precisa de instrumentos mas o menos sofisticados que miden lasvariables más representativas: -posicion, distancia recorrida y rango articular -velocidad media o instantánea (lineal o angular) -nº de repeticiones, nº de series y su frecuencia -tipo y magnitud de la resistencia que se maneja (expresada en Kg.) -fuerza desarrollada (expresada en N o como un torque (momento) en N·m) -potencia desarrollada (como potencia media o como pico de potencia en W) -trabajo(expresado en Joules) -actividad EMG (expresada en mVolts)Todos los valores pueden expresarse en forma relativa dividiéndolos por la masa M sujetoINDICADORESEn la valoración de la fuerza y de la potencia se suelen utilizar tres tipos de indicadores -Indicadores básicos: fuerza, torque y potencia, tanto en valor medio como máximo. -Indicadores diferenciales: que relacionan la fuerza y la potencia con el tiempo en desarrollarla. -Indicadores indirectos: max. carga levantada, velocidad, tiempo etc.Antes de entrar en los métodos de evaluación de la fuerza y la potencia debemos conocer losprincipios físicos sobre los que se basan ya que la evaluación se hace normalmente a partir demediciones indirectas a partir de las cuales se obtienen los datos deseados. La medición de lafuerza y la potencia pueden hacerse a partir del conocimiento de: -Masa -Aceleración -Deformación
  • 19. CONVERSIÓN DE UNIDADESDesplazamiento lineal1 m = 3,28084 ft1 m = 39,37 in (pulgadas)1 ft = 0,3048 m1 in = 0,0254 mDesplazamiento angular1 rad = 57,29578ºlº = 0,017453 radVelocidad lineal1 m/s = 3,6101 Km/h1 Km/h = 0,2777 m/s1 m/s = 3,28084 ft/s1 m/s = 2,236936 mph1 ft/s = 0,3048 m/s1 mph = 0,44704 m/sVelocidad angular1 rad/s = 57,29578º/s1 rad/s = 9,549297 rpm1º/s = 0,017453 rad/s1 rpm = 0,10472 rad/s1º/s = 0,166667 rpm1 rpm = 6º/sMasa1 kg = 2,204784 lb1 lb = 0,45359237 kgPeso1 N = 0,101972 kp1 N = 0,101972 kg1 N = 0,224809 lb1 kp = 9,80665 N1 kg = 9,80665 N1 lb = 4,448222 NFuerza1 N = 0,1020 kp (kilopondios)1 N = 0,2248 lb (libras)1 N = 0,1020 kgf (kilogramo -fuerza)1 kp = 9,80665 N1 lb = 4,448222 N1 kgf = 9,80665Torque1 N.m = 0,737562 ft-Ib (pies libras)1 N·m = 0,101972 kg·m1 N·m = 0,101972 kp.m1 ft·Ib = 1,355818 N·m1 kg·m = 9,80665 N·m1 kp·m = 9,80665 N·mTrabajo1 kJ = 0,238846 kcal1 J = 0,737562 ft·Ib1 kcal = 4,1868 kJ1 ft·b = 1,355818 JPotencia1 W = 0,00134 cv1 W = 6,12 kp.m/ min1 W = 0,01433 kcal/min1 W = 0,06 kJ/ min1 cv = 746 W1 kp·m/min = 0,163399 W1 kcal·min = 69,784 W
  • 20. OBJETIVOSOBJETIVOS GENERALES DE LA EVALUACIÓNPara McDougall, el programa de evaluación se convierte en un proceso educativopara el deportista en tanto adquiere una mayor información sobre él mismo ysobre el deporte que practica. La interpretación de los resultados resulta de granutilidad al deportista y al entrenador al incrementar el nivel de información sobrelos factores fisiológicos del deporte y del deportista.Dentro del proceso de evaluación se pueden encontrar dos etapas, una etapaprevia que consiste en definir los objetivos de ésta, para Léger, Cazorla y Marini,la elección de objetivos forma la parte teórica, la ejecución de la prueba es la partepráctica de la evaluación. Podemos definir actuaciones que nos permitan efectuarun diagnóstico a partir del cual se presecribe un tratamiento. Normalmente laprimera fase se produce a partir de la acción de comparar resultados.La comparación se puede efectuar: -Entre grupos, hombres y mujeres, jóvenes y adultos, velocistas y fondistas, etc. -Con respecto a un grupo. Permite ubicar al sujeto evaluado dentro del grupo. -Del sujeto consigo mismo. Informa del grado de evolución del entrenamiento, tratamiento, rehabiliatción, etc.A partir de los datos comparados se puede: -Verificar el estado de salud y la capacidad funcional general del deportista -Evaluar las capacidades funcionales específicas del deportista. -Seleccionar y clasificar al deportista. Seleccionar talentos. -Orientar al deportista en función de sus puntos fuertes o débiles, hacia las actividades que le pueden ser mas favorables. -Verificar el estado del entrenamiento y verificar los progresos. -Proponer modificaciones que permitan mejorar el proceso de entrenamiento, cambiando, cargas, medios, métodos, etc., en función de los resultados obtenidos.
  • 21. -Fijar objetivos accesibles en las siguientes evaluaciones. -Predecir resultados deportivos. -Motivar.De loa anterior se puede determinarLos objetivos generales de la evaluación también sirven para: Verificar hipótesis de investigación. Realizar estudios normativos. Validar pruebas e instrumentos. Formar técnicos.Mark Godik. define los fundamentos metrologicos del control del nivel de lapreparacion física de los deportistas. 1989. Metrología deportiva. Planeta. MoscuREQUERIMIENTOS GENERALES DEL CONTROLEl control del nivel de la preparación fisica incluye la medición del nivel dedesarrollo de las cualidades de velocidad y fuerza, de la resistencia, la agilidad, laflexibilidad, el equilibrio, etc. Son posibles tres variantes principales en laaplicación de las pruebas: I) la evaluación integral del nivel de la preparación fisica empleando unamplio círculo de variadas pruebas 2) la evaluación del nivel de desarrollo de una cualidad determinada ( ej. la resistencia enlos corredores) 3) la evaluación del nivel de desarrollo de una de las formas de manifestación de la cualidad motora (ej. el nivel de la resistencia de velocidad en los corredores).Al aplicar las pruebas para la determinación del nivel de preparación fisica esnecesario previamente: 1) determinar el objetivo que se persigue al aplicar las pruebas; 2) garantizar la normalización de los procedimientos de medición;
  • 22. 3) seleccionar pruebas con una alta confiabilidad y nivel de información, cuya técnica de ejecución sea comparativamente sencilla y no ejerza una influencia considerable sobre el resultado4) dominar las pruebas de tal forma, que al ejecutarlas se dirija la principal atención al logro del máximo resultado, y no a tratar de ejecutar el movimiento correctamente desde el punto de vista técnico5) tener la máxima motivación para alcanzar resultados extremos en las pruebas (esta condición no se extiende a las pruebas funcionales estándares)6) contar con un sistema de evaluaciones de los logros alcanzados en las pruebas. .
  • 23. CONDICIONES PARA QUE LA EVALUACIÓN SEA EFECTIVAPara que la aplicación de un programa de evaluación sea efectivo debencumplirse ciertas condiciones, según McDougall y Wenger, se debe: -Seleccionar las variables determinantes del rendimiento en el deporte seleccionado. La pruebas deben ser relevantes. Durante décadas se han efectuado test que no tienen relación con el rendimiento. Hemos visto efectuar pruebas repetidas de potencia aeróbica a deportistas de fuerza. O pruebas de fuerza isométrica máxima a saltadores y velocistas. -Elegir pruebas válidas o lo que es lo mismo, que mide lo esperamos medir. Muchas veces se ha utilizado el test de máximo número de flexiones de brazos para evaluar la fuerza, cuando en realidad representa una acción de resistencia a la fuerza. La validez depende de dos características, de la fiabilidad y de la relevancia de la prueba. -Comprobar que las pruebas sean fiables, es decir que los resultados pueden reproducirse al efectuar las pruebas en las mismas condiciones. La fiabilidad indica el grado de repetibilidad o consistencia de la prueba. El valor dado puede no ser concordante con el valor real de la magnitud medida, pero cada vez que se mide proporciona el mismo valor. -Las pruebas deben proporcionar resultados exactos y precisos. Entendemos por exactitud a la capacidad de aproximarse al valor verdadero de la medida, mientras que precisión se refiere al valor mínimo apreciable entre dos valores. En una regla graduada podemos tene una precisión de 1 mm mientras que en un pie de rey obtenemos 0,05 mm de precisión. -Las pruebas seleccionadas deben ser específicas para cada deporte. Si para evaluar a un corredor se utiliza una bicicleta ergométrica la información no tendrá el mismo valor que si se utiliza un tapiz rodante, o mejor, si el test
  • 24. se efectúa en pista. Cuando los sistemas específicos resultan costosos, sepuede imitar el gesto en el medio mas apropiado.-Las pruebas deben estar perfectamente controladas y a ser posible,estandarizadas. Siempre se debe procurar que se mantengan constanteslas condiciones de las pruebas, entrenamientos previos, estado deldeportista, tipo de calentamiento, orden de aplicación, tiempo derecuperación, etc. El instrumental debe ser calibrado y probado antes.-Las pruebas deben ser repetidas a intervalos regulares. Si deben aportarinformación sobre el entrenamiento, al final de cada ciclo de entrenamientose debería efectuar una prueba específica que indique si se han cumplidolos objetivos del ciclo y proporcione propuestas sobre las característicasdel programa de entrenamiento que se va a efectuar en el ciclo siguiente.-Los resultados deben ser discutidos con los entrenadores y los deportistas.El tiempo transcurrido entre la aplicación de una prueba y la entrega de losresultados debe ser tan breve como sea posible. Hay que recordar que aveces el investigador olvida que el objetivo principal es mejorar elrendimiento del deportista.
  • 25. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL MÉTODO DE EVALUACIÓNCuando se va a decidir un método de evaluación debe tenerse en cuenta unaserie de condiciones que hacen que pueda aplicarse con facilidad a todos lossujetos.Se deben tener en cuenta los factores siguientes: -Especificidad -Factibilidad -Facilidad de uso. -Transportabilidad -Inmediatez de resultados.Especificidad.Como se ha comentado el el capítulo anterior, cada prueba debe serespecífica de su deporte. El grado de especificidad se debe lograr a distintosniveles que vienen definidos por el tipo de acción muscular. Es por ello que elanálisis previo de la acción muscular sehace imprescindible antes de decidir eltipo de evaluación. Debe conocersecon anterioridad: -Grupos musculares implicados en la acción. -Tipo de acción muscular. -Parámetros biomecánicos del movimiento . Posición. .Recorrido .Velocidad .AceleraciónCuando se va a evaluar la fuerza y la potencia debe identificarseperfectamente la localización de los grupos musculares que intervienen en laacción, tanto los agonistas como los antagonistas. De des localizar en quéforma trabajan los grupos musculares, si es de forma isométrica, en ciclo de
  • 26. estiramiento acortamiento o en cualquiera de las formas de acción muscular. Acontinuación debe determinarse el recorrido del movimiento, con susposiciones inicial y final. La dinámica de la velocidad en todo el rango demovimiento resulta fundamental a la hora de elegir una prueba específica, enmuchas ocasiones podemos comprobar que se evalúan acciones explosivasutilizando sistemas isométricos o isocinéticos a a baja velocidad.FactibilidadEn muchas ocasiones se elige en pruebas costosas y de difícil aplicación. Elevaluador debe atenerse al instrumentado disponible, en muchas ocasioneslos instrumentos más caros no son los que nos proporcionan mejoresresultados.Facilidad de uso A enlgunos sistemas son tan complejos que exigen que sean utilizados talsólo por personal especializado. En algunas ocasiones hemos observadocómo los manuales de instrucciones de ciertos instrumentos eran verdaderasenciclopedias. Cuando se usa un instrumento complicado puede ocurrir quesea un utilice mal o que no se les saqué todo el rendimiento esperado.Actualmente existen instrumentos computerizados que facilitan enormementesu uso.TransportabilidadEn las pruebas de fuerza y potencia a menudo el evaluador debe desplazarsea distintas ubicaciones. Cuando se evalúa un grupo de deportistas es másfácil que se desplace el evaluador que el equipo evaluado. Disponer de unequipo de medida ligero y transportable facilita enormemente el trabajo deevaluación. Actualmente, sistemas comocleLab incorporan todo lo necesariopara efectuar un buen análisis y caben en una maleta.Inmediatez de resultadosCuando se va a adquirir un sistema de evaluación debe también tenerse encuenta que los datos obtenidos puedan ser procesados por medio deprogramas informáticos estandar como los procesadores de textos, hojas de
  • 27. cálculo o bases de datos. Para el deportista y el entrenador es muy importantepoder disponer de los datos de las pruebas en el momento en que sonrealizadas, durante la ejecución de las pruebas se puede ir en formando alsujeto de los resultados que va obteniendo, en tiempo real, con ello seobtiene un feed-back que motiva al deportista a esforzarse al máximo encada prueba. Al finalizar la batería de pruebas se deben entregar losresultados con el fin de ayudar al de entrenador a efectuar las modificacionesque crea convenientes en su plan de entrenamiento.
  • 28. REGLAS ETICAS DE LA EVALUACIÓNLa aplicación de pruebas de evaluación en general, implica respetar una serie denormas de conducta por parte del evaluador. En muchos casos no se informaadecuadamente al sujeto de las pruebas a las que va a ser sometido y en algunoscasos se aplican pruebas que interesan al evaluador mas que al deportista.En algunas ocasiones se aplican pruebas suplementarias cuyo objetivo es unainvestigación que lleva a cabo el evaluador. Con el fin de que no se caiga enexcesos, el colegio americano de medicina del deporte a dictado una serie denormas en la aplicación de pruebas de evaluación. Cualquier prueba vaacompañada de un formulario de el consentimiento libre y conocimiento de causaque debe ser firmado por el deportista.Las reglas comunes que deben respetarse en toda evaluación son: - Conocer la amplitud y frecuencia de los riesgos que implica la aplicación de una prueba - Informar a a los sujetos interesados de en los objetivos y las características de las pruebas. - Evitar cualquier prueba que represente un riesgo para la salud del sujeto. - Evitar pruebas que atenten contra la dignidad del sujeto - Elegir las pruebas en función de los objetivos acordados. - Comunicar y comentar al sujeto evaluado los resultados de las pruebas. - Evitar pruebas que impliquen riesgos, tanto conocidos como desconocidos. - Preveer la aplicación de procedimientos de urgencia. - Tomar responsabilidades que vayan más allá de las exigencias legales. - Utilizar un formulario apropiado de consentimiento libre y conocimiento de causa.Los resultados de las pruebas deben ser confidenciales y estar cubiertos por elsecreto profesional.
  • 29. CARACTERÍSTICAS CUALITATIVASCONDICIONES PARA QUE LA EVALUACIÓN SEA EFECTIVAPara que la aplicación de un programa de evaluación sea efectivo debencumplirse ciertas condiciones, según McDougall y Wenger, se debe: -Seleccionar las variables determinantes del rendimiento en el deporte seleccionado. La pruebas deben ser relevantes. Durante décadas se han efectuado test que no tienen relación con el rendimiento. Hemos visto efectuar pruebas repetidas de potencia aeróbica a deportistas de fuerza. O pruebas de fuerza isométrica máxima a saltadores y velocistas. -Elegir pruebas válidas o lo que es lo mismo, que mide lo esperamos medir. Muchas veces se ha utilizado el test de máximo número de flexiones de brazos para evaluar la fuerza, cuando en realidad representa una acción de resistencia a la fuerza. La validez depende de dos características, de la fiabilidad y de la relevancia de la prueba. Hay que diferenciar la validez interna que viene reflejada por la correlación entre el factor medido y es resultado del test. Por ejemplo en el test de 12’ de Cooper y el VO2 max en cinta rodante. La validez externa consiste en verificar si los mismos resultados se cumplen si el estudio se efectúa en condiciones diferentes. El caso anterior fue validado por Cooper con soldados, pero no es válido para predecir el VO2 max en niños o ancianos. -Comprobar que las pruebas sean fiables, es decir que los resultados pueden reproducirse al efectuar las pruebas en las mismas condiciones. La fiabilidad indica el grado de repetibilidad o consistencia de la prueba. El valor dado puede no ser concordante con el valor real de la magnitud medida, pero cada vez que se mide proporciona el mismo valor.
  • 30. -Las pruebas deben proporcionar resultados exactos y precisos.Entendemos por exactitud a la capacidad de aproximarse al valorverdadero de la medida, mientras que precisión se refiere al valormínimo apreciable entre dos valores. En una regla graduada podemostene una precisión de 1 mm mientras que en un pie de rey obtenemos0,05 mm de precisión.-Las pruebas seleccionadas deben ser específicas para cada deporte.Si para evaluar a un corredor se utiliza una bicicleta ergométrica lainformación no tendrá el mismo valor que si se utiliza un tapiz rodante, omejor, si el test se efectúa en pista. Cuando los sistemas específicosresultan costosos, se puede imitar el gesto en el medio mas apropiado.-Las pruebas deben ser discriminantes o lo que es lo mismo, quemuestren diferencias entre indivíduos o grupos.-Deben tener un nivel de dificultad de ejecución bajo. Cuando unaprueba implica habilidades motrices complejas debe ser aprendida conanterioridad. Un test de salto vertical precisa de un aprendizaje previo.En caso de no efectuar una etapa de aprendizaje aparecen mejoras enlos resultados que no se pueden atribuir a mejoras en la fuerza, sino enla forma de ejecución.-Las pruebas deben estar perfectamente controladas y a ser posible,estandarizadas. Siempre se debe procurar que se mantenganconstantes las condiciones de las pruebas, entrenamientos previos,estado del deportista, tipo de calentamiento, orden de aplicación, tiempode recuperación, etc. El instrumental debe ser calibrado y probado antes.-Las pruebas deben ser repetidas a intervalos regulares. Si debenaportar información sobre el entrenamiento, al final de cada ciclo deentrenamiento se debería efectuar una prueba específica que indique sise han cumplido los objetivos del ciclo y proporcione propuestas sobre
  • 31. las características del programa de entrenamiento que se va a efectuar en el ciclo siguiente. -Los resultados deben ser discutidos con los entrenadores y los deportistas. El tiempo transcurrido entre la aplicación de una prueba y la entrega de los resultados debe ser tan breve como sea posible. Hay que recordar que a veces el investigador olvida que el objetivo principal es mejorar el rendimiento del deportista.Para Léger, Cazorla y Marini, en la elección de las pruebas se debe tener encuenta: - Que en un número de individuos evaluados. - Si es una prueba individual o colectiva. - El tipo de actividad. - Los instrumentos de evaluación. - El control y el rigor. Si es un test de campo o de laboratorio. - La intensidad de en la prueba. Máxima o su máxima, activa o pasiva. - Si la prueba es directa o indirecta. - Si la prueba es o no progresiva - Las unidades de medida. - Si la prueba es auto-administrarle - Los costos humanos, materiales y financieros de su aplicación.
  • 32. SISTEMAS DE MEDIDASe denomina sistema a la combinación de dos o más elementos, subconjuntosy partes necesarias para realizar una o varias funciones. Medición es laasignación objetiva y empírica de un número a una propiedad o cualidad de unobjeto o evento, de tal forma que la describa.Condiciones: -El resultado de la medida debe ser independiente del observador(objetiva). -Debe estar basada en la experimentación (empírica). -Debe existir una correspondencia entre las relaciones numéricas y las relaciones entre las propiedades descritas.En un sentido amplio, la realización de una medida implica, además de laadquisición de la información, realizada por un elemento sensor o transductor,también el procesamiento de dicha información y la presentación de resultados,de forma que puedan ser percibidos por nuestros sentidos. Cualquiera de estasfunciones puede ser local o remota, implicando ello, en este segundo caso, lanecesidad de transmitir la información.La d i n a m o m e t r í a (del griego dynamis, fuerza) es la parte de la técnicade medición dedicada a la medición de las fuerzas. Co el fin de determinar la
  • 33. fuerza de los diferentes grupos musculares, desde hace mucho tiempo seemplean los dinamómetros de muelles: de mano, de espalda, etc. Estosequipos son cómodos y confiables en el trabajo, pero presentan una limitadaesfera de aplicación, son inertes y no procionan información sobre r el carácterde la variación de la fuerza en los movimientos rápidos.SISTEMA HOMBRE-INSTRUMENTO.Los componentes básicos del sistema hombre-instrumento son esencialmentelos mismos que en cualquier sistema de instrumentación. La única diferenciareal es que se tiene como sujeto de medida al ser humano vivo.El individuo.El individuo es el ser humano en el que se realizan las medidas y es elindividuo quien hace a este sistema distinto a los otros sistemas deinstrumentación.Estímulo.En muchas medidas, se necesita la respuesta a algún tipo de estímulo externo.La instrumentación empleada para generar y presentar este estímulo alindividuo es una parte vital del sistema hombre-instrumento siempre que semiden las respuestas. El estímulo puede ser visual (p. ej., un flash), acústico (p.ej., un tono), táctil (p. ej., un golpe en el tendón de Aquiles) o estimulacióneléctrica directa de alguna parte del sistema nervioso.Sensor o Transductor.El sensor o el transductor se definen como dispositivos capaces de convertiruna forma de energía o señal en otra. En el sistema hombre-instrumento, cadatransductor se emplea para producir una señal eléctrica que es una analogíadel fenómeno que se mide. El transductor puede medir temperatura, presión,flujo o cualquiera de las otras variables que se pueden encontrar en elorganismo, su salida normalmente es una señal eléctrica.
  • 34. Diagrama de bloques - El sistema hombre-instrumento. ESTIMULO ACONDICIONAMIENTO TRATAMIENTO PROCESAMIENTO TRANSDUCTOR PRESENTACIÓN TRANSDUCTOR TRANSDUCTOR REGISTRO PROCESO TRANSMISIÓNEquipo de acondicionamiento, tratamiento y procesamiento de señal.La parte del sistema de instrumentación que amplifica, modifica o cambia dealguna otra forma la salida eléctrica del transductor, se denomina equipo deacondicionamiento de la señal. La finalidad del equipo de tratamiento de señales procesar las señales de los transductores para cumplir las funciones delsistema y preparar señales adecuadas para el funcionamiento del equipo devisualización o registro siguientes. El equipo de tratamiento de la señal seutiliza también para combinar o relacionar las salidas de dos o mástransductores. En esta fase se pueden hacer los cálculos necesarios sobre lasinformaciones obtenidas, para ello se debe disponer ya de datos numéricosque son tratados por los sistemas de cálculo del procesador.Equipo de presentación.La salida eléctrica del equipode tratamiento de señal sedebe convertir, a fin de quesea inteligible, en algo que pueda ser percibido por uno de los sentidos delhombre convirtiendo así la información obtenida con la medición en algocomprensible. La entrada del instrumento de presentación es la señal eléctricamodificada proveniente del equipo de tratamiento de la señal. Su salida esalgún tipo de información visual, acústica o tal vez táctil.
  • 35. Equipo de registro, proceso y transmisión de datos.Frecuentemente es necesario, o por lo menos deseable, registrar lainformación medida para un posible uso posterior o para transmitirla de unpunto a otro, ya sea al otro lado del vestíbulo del hospital o a través de Internet.El equipo para estas funciones es con frecuencia una parte vital del sistemahombre-instrumento. Además, donde se necesite un almacenamiento oprocesado automático de los datos, un ordenador puede constituir la partefundamental del sistema de instrumentación. PROCESO SENSOR ACONDICIONADOR PRESENTACIÓN TRATAMIENTO TRANSMISIÓNSENSORES Y TRANSDUCTORESEl término sensor se refiere a un elemento que produce una señal relacionadacon la cantidad que se está midiendo. Por ejemplo, en el caso de un elementopara medir temperatura mediante resistencia eléctrica, la cantidad que se midees la temperatura y el sensor transforma una entrada de temperatura en uncambio en la resistencia. Un sensor es un dispositivo que, a partir de la energíadel medio donde se mide, da una señal de salida transducible que es funciónde la variable medida.Se denomina transductor a todo dispositivo que convierte una señal de unaforma física en una señal correspondiente pero de otra forma física distinta. Es,por tanto, un dispositivo que convierte un tipo de energía en otro.Con frecuencia se utiliza el término transductor en vez de sensor. Lostransductores se definen como el elemento que al someterlo a un cambio fisicoexperimenta un cambio relacionado. Es decir, los sensores son transductores.Sin embargo, en un sistema de medición se pueden utilizar transductores,además de sensores, en otras partes del sistema para convertir señales de unaforma dada en otra distinta.
  • 36. Sensor y transductor se emplean a veces como sinónimos, pero sensor sugiereun significado más extenso: la ampliación de los sentidos para adquirir unconocimiento de cantidades físicas que, por su naturaleza o tamaño, nopueden ser percibidas directamente por los sentidos. Transductor, en cambio,sugiere que la señal de entrada y la de salida no deben ser homogéneas. Parael caso en que lo fueran se propuso el término «modificador», pero no haencontrado aceptación.Dado que hay seis tipos de señales: mecánicas, térmicas, magnéticas,eléctricas, ópticas y moleculares (químicas), cualquier dispositivo que conviertauna señal de un tipo en una señal de otro tipo debería considerarse untransductor, y la señal de salida podría ser de cualquier forma física «útil»..En la práctica se consideran transductores aquellos que ofrecen una señal desalida eléctrica. Ello se debe al interés de este tipo de señales en la mayoría deprocesos de medida. Los sistemas de medida electrónicos ofrecen, entre otras,las siguientes ventajas:1. Debido a la estructura electrónica de la materia, cualquier variación de unparámetro no eléctrico de un material viene acompañada por la variación de unparámetro eléctrico. Eligiendo el material adecuado, esto permite realizartransductores con salida eléctrica para cualquier magnitud física no eléctrica.2. Dado que en el proceso de medida no conviene extraer energía del sistemadonde se mide, lo mejor es amplificar la señal de salida del transductor. Conamplificadores electrónicos se pueden obtener fácilmente ganancias depotencia de 1010 en una sola etapa, a baja frecuencia.3. Además de la amplificación, hay una gran variedad de recursos, en forma decircuitos integrados, para acondicionar o modificar las señales eléctricas.Incluso hay transductores que incorporan físicamente en un mismoencapsulado parte de estos recursos.
  • 37. 4. Existen también numerosos recursos para presentar o registrar informaciónsi se hace electrónicamente, pudiéndose manejar no sólo datos numéricos,sino también textos, gráficos y diagramas.5. La transmisión de señales eléctricas es más versátil que la de señalesmecánicas, hidráulicas o neumáticas, y si bien no hay que olvidar que éstaspueden ser más convenientes en determinadas circunstancias, como puedenser la presencia de radiaciones ionizantes o atmósferas explosivas, en muchoscasos estos sistemas han sido sustituidos por otros eléctricos. De hecho,mientras en industrias de proceso (química, petróleo, gas, alimentación, textil,etc.), donde se introdujeron en seguida los sistemas automáticos, seencuentran actualmente sistemas neumáticos junto a sistemas eléctricos másrecientes, en cambio en las industrias de manufacturados, donde hay una seriede procesos discontinuos y que son de automatización más reciente, apenashay sistemas neumáticos.Un sensor primario es el que convierte la variable de medida en una señal demedida, la entrada y la salida pertenecen al mismo dominio físico, siendo elsensor electrónico quien la convierte en una señal eléctrica. Un método paramedir una diferencia de presiones, por ejemplo, consiste en emplear undiafragma cuya deformación se mide mediante una galga extensométrica. Eneste caso el diafragma es el sensor primario y la galga hace la transducción.No obstante, se denomina transductor al conjunto de ambos elementos juntocon su encapsulado y conexiones.Acondicionamiento y presentaciónLos acondicionadores de señal, adaptadores o amplificadores, en sentidoamplio, son los elementos del sistema de medida que ofrecen, a partir de laseñal de salida de un sensor electrónico, una señal apta para ser presentada oregistrada o que simplemente permita un procesamiento posterior mediante unequipo o instrumento estándar. Consisten normalmente en circuitos
  • 38. electrónicos que ofrecen, entre otras funciones, las siguientes: amplificación,filtrado, adaptación de impedancias y modulación o demodulación.Si se considera, por ejemplo, el caso en que una de las etapas de tratamientode la señal de medida es digital, si la salida del sensores analógica, que es lomás frecuente, hará falta un convertidor A/D. Éstos tienen una impedancia deentrada limitada, exigen que la señal aplicada sea continua o de frecuencia devariación lenta, y que su amplitud esté entre unos límites determinados, que nosuelen exceder de 10 V. Todas estas exigencias obligan a interponer unacondicionador de señal entre el sensor, que muchas veces ofrece señales deapenas unos milivoltios, y el convertidor A/D.La presentación de los resultados puede ser de forma analógica (óptica,acústica o táctil) o numérica (óptica). El registro puede ser magnético o sobrepapel, e incluso electrónico (memorias eléctricas), y exige siempre que lainformación de entrada esté en forma eléctrica.Interfaces, dominios de datos y conversionesEn los sistemas de medida, las funciones de transducción, acondicionamiento,procesamiento y presentación, no siempre se pueden asociar a elementosfísicos distintos. Además, la separación entre el acondicionamiento y elprocesamiento puede ser a veces difícil de definir. Pero, en general, siempre esnecesaria una acción sobre la señal del sensor antes de su utilización final.Con el término interfaz se designa, en ocasiones, el conjunto de elementos quemodifican las señales, cambiando incluso de dominio de datos, pero sin
  • 39. cambiar su naturaleza, es decir, permaneciendo siempre en el dominioeléctrico.Se denomina dominio de datos al nombre de una magnitud mediante la que serepresenta o transmite información. El concepto de dominios de datos y el deconversiones entre dominios, es de gran interés para describir lostransductores y los circuitos electrónicos asociados En la figura se representaun diagrama con algunos de los posibles dominios, detallando en particularciertos dominios eléctricos.En el dominio analógico, la información está en la amplitud de la señal, bien setrate de carga, corriente, tensión o potencia. En el dominio temporal, lainformación no está en las amplitudes de las señales, sino en las relacionestemporales: periodo o frecuencia, anchura de pulsos, fase. En el dominiodigital, las señales tienen sólo dos niveles. La información puede estar en elnúmero de pulsos, o venir representada por palabras serie o paralelocodificadas.El dominio analógico es, en general, el más susceptible a interferenciaseléctricas. En el dominio temporal, la variabIe codificada no se puede medir, esdecir, convertir al dominio de números, de forhia continua, sino que hay que
  • 40. esperar un ciclo o la duración de un pulso. En el dominio digital, la obtención denúmeros es inmediata.La estructura de un sistema de medida refleja, pues, las conversiones entredominios que se realizan, e influye particularmente en ella el que se trate deuna medida directa o indirecta.Una medida física es directa cuando se deduce información cuantitativa acercade un objeto físico o acción mediante comparación directa con una referencia.A veces se puede hacer simplemente de forma mecánica, como en el caso deuna balanza clásica.Las medidas indirectas se efectúan a partir del cálculos efectuados con otrasmedidas y de la aplicación de la ecuación que describe la ley que relacionadichas magnitudes. Los métodos empleados suelen ser siempre eléctricos. Esel caso, por ejemplo, de la medida de la potencia transmitida por un eje a partirde la medida del par y de la medida de su velocidad de rotación. SENSOR (TRANSDUCTOR) PARÁMETRO A MEDIR DIF.POTENCIAL INTENSIDAD FRECUENCIA DESPLAZAMIENTO PRESENTACIÓN RESULTADOS CONVERTIDOR MUESTREO ANALÓGICO/ (SAMPLING) DIGITAL VALOR NUMÉRICO PRESENTACIÓN RESULTADOS REGISTRO GRABACIÓN MEMORIA DISCO PRESENTACIÓN RESULTADOSNEMÉRICOS GRÁFICOS
  • 41. TIPOS DE SENSORESEl número de sensores disponibles para las distintas magnitudes físicas es tanelevado que no se puede proceder racionalmente a su estudio sin clasificarlospreviamente de acuerdo con algún criterio.Según el aporte de energía, los sensores se pueden dividir en moduladores ygeneradores. En los sensores moduladores o activos, la energía de la señal desalida procede, en su mayor parte, de una fuente de energía auxiliar. Laentrada sólo controla la salida. En los sensores generadores o pasivos, encambio, la energía de salida es suministrada por la entrada.Los sensores moduladores requieren en general más hilos que losgeneradores, ya que la energía de alimentación suele suministrarse mediantehilos distintos a los empleados para la señal. Su sensibilidad se puedemodificar a través de la señal de alimentación, lo que no permiten los sensoresgeneradores. La designación de activos y pasivos se emplea en algunos textoscon significado opuesto al que se ha dado, por lo que aquí no se hará uso deella para evitar confusiones.Según la señal de salida, los sensores se clasifican en analógicos o digitales.En los analógicos la salida varía, a nivel macroscópico, de forma continua. Lainformación está en la amplitud, si bien se suelen incluir en este grupo lossensores con salida en el dominio temporal. Si es en forma de frecuencia, sedenominan, a veces, «casidigitales», por la facilidad con que se puede convertiren una salida digital.En los sensores digitales, la salida varía en forma de saltos o pasos discretos.No requieren conversión A/D y la transmisión de su salida es más fácil. Tienentambién mayor fidelidad y mayor fiabilidad, y muchas veces mayor exactitud.
  • 42. Atendiendo al modo de funcionamiento, los sensores pueden ser de deflexión ode comparación. En los sensores que funcionan por deflexión, la magnitudmedida produce algún efecto físico, que engendra algún efecto similar, peroopuesto, en alguna parte del instrumento, y que está relacionado con algunavariable útil. Un dinamómetro para la medida de fuerzas es un sensor de estetipo en el que la fuerza aplicada deforma un muelle hasta que la fuerza derecuperación de éste, proporcional a su longitud, iguala la fuerza aplicada.En los sensores que funcionan por comparación, se intenta mantener nula ladeflexión mediante la aplicación de un efecto bien conocido, opuesto algenerado por la magnitud a medir. Hay un detector del desequilibrio y un mediopara restablecerlo. En una balanza manual, por ejemplo, la colocación de unamasa en un platillo provoca un desequilibrio, indicado por una aguja sobre unaescala. El operario coloca entonces una o varias masas en el otro platillo hastaalcanzar el equilibrio, que se juzga por la posición de la aguja.Las medidas por comparación suelen ser más exactas porque el efectoconocido opuesto se puede calibrar con un patrón o magnitud de referencia decalidad.El detector de desequilibrio sólo mide alrededor de cero y, por lo tanto, puedeser muy sensible y no necesita estar calibrado. Por contra, tienen en principiomenor respuesta dinámica y, si bien se pueden automatizar mediante unservomecanismo, no se logra normalmente una respuesta tan rápida como enlos de deflexión.Según el tipo de relación entrada-salida, los sensores pueden ser de ordencero, de primer orden, de segundo orden o de orden superior. El orden estárelacionado con el número de elementos almacenadores de energíaindependientes que incluye el sensor, y repercute en su exactitud y velocidadde respuesta.
  • 43. Clasificaciones de los sensores. Criterio Clases EjemplosAporte de energía Moduladores Termistor Generadores TermoparSeñal de salida Analógicos Potenciómetro Digitales Codificador de posiciónModo de operación De deflexión Acelerómetro de deflexión De comparación ServoacelerámetroEn el cuadro se recogen todos estos criterios de clasificación y se danejemplos de sensores de cada clase. Cualquiera de estas clasificaciones esexhaustiva, y cada una tiene interés particular para diferentes situaciones demedida. Ahora bien, para el estudio de un gran número de sensores se sueleacudir a su clasificación de acuerdo con la magnitud medida. Se habla, enconsecuencia, de sensores de temperatura, presión, caudal, humedad,posición, velocidad, aceleración, fuerza, par, etc. Sin embargo, estaclasificación difícilmente puede ser exhaustiva ya que la cantidad demagnitudes que se pueden medir es prácticamente inagotable. Piénsese, porejemplo, en la variedad de contaminantes químicos en el aire o en el agua, oen la cantidad de proteínas diferentes que hay en el cuerpo humano y queinteresa detectar.Desde el punto de vista de la ingeniería electrónica, es más atractiva laclasificación de los sensores de acuerdo con el parámetro variable: resistencia,capacidad, inductancia, añadiendo luego los sensores generadores de tensión,carga o corriente, y otros tipos no incluidos en los anteriores grupos. Si bieneste tipo de clasificación es poco frecuente, es el elegido en este texto, puespermite reducir el número de grupos a unos pocos y se presta bien al estudiode los acondicionadores de señal asociados.
  • 44. Sensores y métodos de detección más frecuentes. MagnitudesSensores Posición Distancia Velocidad Aceleración Fuerza Desplazamiento Vibración Potenciómetros GalgasResistivos Galgas + masa- Galgas Magnetorresis- resorte tenciasCapacitivos Condensadores Galgas diferenciales capacitivas Transformadores Ley Faraday Transformadores Magneto-elásticoInductivos y diferenciales Transformadores diferenciales + TransformadoresElectro-magnéticos Corr.Foucault diferenciales masa-resorte diferenciales + Efecto Hall Efecto Hall célula de carga Corr.FoucaultGeneradores Piezoeléctricos + Piezoeléctricos masa-resorteDigitales Encoders increm. Encoders increm. Encod.absolutosUniones p-n FotoeléctricosUltrasonidos Reflexión Efecto DopplerSENSORES UTILIZADOS EN MEDIDAS DE FUERZA Y POTENCIALos músculos del cuerpo se contraen de dos modos distintos. Si el músculo secontrae (acorta o alarga) , produciendo desplazamiento de los segmentos sedice que la contracción es anisométrica( miométrica o pliométrica). Sinembargo, si el músculo ejerce una fuerza pero el ángulo articular permanececonstante, su acción es isométrica. De modo similar, un transductor rígido quemida la fuerza sin un desplazamiento importante es fundamentalmente untransductor isométrico. un transductor de desplazamiento que es capaz demoverse a lo largo de todo su margen de variación requiriendo para ello unafuerza despreciable, es un transductor isotónico o mejor dicho anisométrico.En la medida de la fuerza y la potencia no se dispone de sensores primarios deestas variables y deben ser calculadas por los resultados de la medición deotras variables, por ejemplo:
  • 45. - el desplazamiento, la velocidad y la aceleración están relacionadas entre sí por operaciones de diferenciación e integración. - conociendo la longitud de un segmento del cuerpo (por ejemplo, la del hueso radio) es posible, por los resultados de la medición del ángulo articular en uno de los extremos del segmento (en este caso, del ángulo de la articulación del codo), calcular la trayectoria de la articulación en el otro extremo del segmento (en este caso, en la articulación radiocarpiana). - conociendo la masa que debe desplazarse y las variables cinemáticas (D, V o A) se puede determinar la fuerza F o la potencia P. - la deformación de un objeto elástico.Habría que admitir además que la fuerza se puede determinar midiendo eldesplazamiento de un resorte lineal. De este modo la fuerza es proporcional aldesplazamiento.Se puede deducir la velocidada partir del desplazamiento.La velocidad es latasa de variación o la derivada primera de la posición o desplazamiento dD V=-------- dtSiendo:V = velocidadD = desplazamientot=tiempo.Análogamente, la aceleración A es la tasa de variación o la derivada primera dela velocidad. La aceleración es además la derivada segunda deldesplazamiento dV d2D A = -------- = --------- dt dt2
  • 46. Las inversas de estas relaciones se pueden expresar como las integrales V =∫ A dt D = ∫ V dt = ∫ ∫ A (dt)2A partir de estas relaciones se puede observar que sí es posible medir una deestas variables (desplazamiento, velocidad o aceleración), las otras dosvariables se pueden calcular u obtener con métodos de diferenciación ointegración analógicos o digitales.Las mediciones que con mayor frecuencia se efectúan en ingeniería y deporteson: - Desplazamiento. - Proximidad. - Velocidad. - Aceleración. - Fuerza y presión. - Potencia y trabajoA partir de las premisas anteriores en las que se ha explicado como de suedencalcular los distintos parámetros mecánicos a partir de la detección de otrasseñales, se entiende que se utilizarán los sensores más sencillos y fiables en ladetección primaria. Los sensores de posición, desplazamiento y proximidadcumplen ampliamente con las condiciones anteriores.Los sensores de desplazamiento miden la magnitud que se desplaza unobjeto;Los sensores de posición determinan la posición de un objeto en relación conun punto de referencia.Los sensores de proximidad son una modalidad de sensor de posición ydeterminan en qué momento un objeto se mueve dentro de una distancia críticadel sensor. Los anteriores son dispositivos cuyas salidas son, en esencia, deltipo todo o nada (encendido o apagado).
  • 47. Los sensores de desplazamiento y de posición se pueden clasificar en dostipos básicos: sensores de contacto, en los cuales, el objeto que se mide estáen contacto mecánico con el sensor, y sensores sin contacto, en los que no haycontacto fisico entre el objeto y el sensor. En los métodos de desplazamientolineal por contacto, en general se utiliza un eje sensor en contacto directo conel objeto que se monitorea. El desplazamiento de este eje se monitoreamediante un sensor. Su movimiento se aprovecha para provocar cambios devoltaje eléctrico, resistencia, capacitancia o inductancia mutua. En el caso delos métodos de desplazamiento angular, en los que se utiliza una conexiónmecánica mediante la rotación de un eje, la rotación del elemento transductorse activa directamente mediante engranes.En los sensores que no hay contacto se recurre a los cambios en el medio (luz,ultrasonidos, presión de un fluido, etc.) que provoca el objeto o sujeto a mediren las proximidades de dichos sensores,Transductores potenciométricos.El dispositivo más simple para medir un desplazamiento es el potenciómetrolineal o angular. Un potenciómetro es un elemento resistivo que tiene uncontacto deslizante que puede desplazarse a lo largo de dicho elemento. Éstese puede utilizar tanto en desplazamientos lineales como rotacionales; dichodesplazamiento se convierte en una diferencia de potencial. El punto en el quese va a medir el desplazamiento se une simplemente a un contacto deslizanteque se puede mover a lo largo de una trayectoria con resistencia eléctricalineal, tal como un cable o una pista de carbón o una resistencia de hilobobinado. Si se aplica una tensión entre los terminales A y B de cadadispositivo, el potencial del punto C, con respecto al punto A es proporcional ala distancia lineal o angular de A a C. Una dificultad posible en este tipo detransductor es el rozamiento del contacto sobre el alambre o resistencia. Unverdadero transductor de desplazamiento no necesitaría ninguna fuerza paramover el contacto, mientras que un transductor de fuerza necesitaría unafuerza proporcional a la cuantía del desplazamiento al mover el contactodeslizante. Donde se utilice un potenciómetro como transductor de fuerza, se
  • 48. debe permitir que el objeto que produce la fuerza se mueva lo suficiente paraproducir un cambio adecuado en la posición del contacto.El potenciómetro rotacional está formado por una pista o canal circular condevanado de alambre o por una capa de plástico conductor; sobre la pista rotaun contacto deslizante giratorio y ésta puede ser una sola circunferencia ohelicoidal. Con un voltaje de entrada constante Vs entre las terminales 1 y 3, elvoltaje de salida V0 . entre las terminales 2 y 3 es una fracción del voltaje deentrada, la fracción que depende de la relación de resistencia R23 entre lasterminales 2 y 3 comparada con la resistencia total R13 entre las terminales 1 y3, es decir: V0 / Vs = R23 / R13Si la resistencia de la pista por unidad de longitud (por ángulo unitario) esconstante, entonces la salida es proporcional al ángulo a lo largo del cual girael deslizador. En este caso un desplazamiento angular se puede convertir enuna diferencia de potencial.
  • 49. Un efecto que debe tomarse en cuenta en el potenciómetro, es el de la cargaque se conecta en la salida, RL. La diferencia de potencial a través de la cargaVL es directamente proporcional a Vo sólo si la resistencia de carga es infinita.Para cargas finitas, el efecto de la carga es transformar una relación linealentre voltaje de salida y ángulo en una relación no lineal.El transformador diferencial.Cuando se deban medir desplazamientos más pequeños que los que sepueden detectar adecuadamente mediante un transductor de tipopotenciométrico, se necesitan transductores de desplazamiento más sensibles.Uno de tales dispositivos es el transformador. El transformador diferencial devariación lineal también es conocido por su abreviatura TDVL (o LVDT, por sussiglas en inglés).
  • 50. El transformador diferencial consiste fundamentalmente en un transformador con unprimario y dos secundarios. El devanado de en medio es el primario y los otros sonsecundarios idénticos conectados en serie de manera que sus salidas se oponen entresí.El transformador tiene un núcleo móvil que está unido al punto en el que se va a medirel desplazamiento. Como resultado del movimiento que se monitorea, a través del tubocentral se desplaza un núcleo magnético.Si en el devanado primario se alimenta un voltaje alterno, en los devanadossecundarios se inducirán f.e.m.s alternas. Si el núcleo magnético está en el centro, lacantidad de material magnético de los devanados secundarios es la misma. Por lotanto, las f.e.m.s inducidas en ambos devanados será la misma, y dado que estánconectados de manera que sus salidas se oponen entre sí, la salida neta obtenida escero.Cuando se excita con una fuente de corriente alterna, el primario induce tensionesiguales en los dos secundarios en tanto en cuanto el núcleo móvil esté exactamenteen el centro produciendo una salida neta de cero voltios. Sin embargo, cuando elnúcleo se desplaza desde su ubicación central en uno de los devanados habrá mayorporción del núcleo magnético que en el otro, por ejemplo, mayor cantidad en eldevanado secundario 2 que en el devanado 1. En consecuencia, en uno de losdevanados se induce una mayor f.e.m. que en el otro y de ambos se obtiene unasalida neta. Dado que a mayor desplazamiento habrá mayor porción del núcleo en undevanado que en el otro, la salida, que es la diferencia entre las dos f.e.m.s aumentaen la medida que el desplazamiento monitoreadosea mayor. De este modo, el transformadordiferencial es capaz de detectar variaciones dedesplazamiento enormemente pequeñas. Sinembargo, un problema de este tipo de transductor dedesplazamiento es que no es lineal paradesplazamientos muy grandes.Igual que el potenciómetro, el transformador diferencial es un verdadero transductor dedesplazamiento que se puede montar con baja elasticidad y de esta forma esadecuado para medidas isotónicas.
  • 51. Transductores de galga extensométrica.Una galga extensométrica es un segmento de material conductor, tal como uncable fino o una pieza de material semiconductor que se tensa o comprimeproporcionalmente al desplazamiento. Cuando se tensa, el cable u otrodispositivo se alarga y, al mismo tiempo, se reduce el área de su seccióntransversal, aumentando de esta forma su resistencia eléctrica. Análogamente,cuando la galga se comprime, la resistencia disminuye. Dado que se necesitauna fuerza para tensar o comprimir el dispositivo, la galga extensométrica esfundamentalmente un transductor de fuerza (isométrico).Como ejemplo de dispositivo para medir el desplazamiento se coloca una galgaextensométrica a cada lado de un elemento flexible, tal como un segmento deun metal elástico. Las galgas extensométricas se pegan al elemento de modoque cuando éste se doble una de las galgas se tensa y la otra se comprime,ambas proporcionalmente a la cuantía de la curvatura. Sí se fija un extremo delbrazo flexible en un punto de referencia (en voladizo) y se une el otro extremoal punto cuyo desplazamiento se va a medir, el brazo se curvará debido aldesplazamiento y variarán por lo tanto las resistencias de las dos galgas. Dadoque el brazo flexible actúa como un muelle, la fuerza necesaria para producir eldesplazamiento medido es proporcional a dicho desplazamiento. Si se deseamedir el desplazamiento, el elemento se construye extremadamente flexible demodo que la fuerza necesaria para curvarlo sea despreciable comparada con laenergía que produce el desplazamiento,. Por contra, si se va a medir la fuerza,
  • 52. el brazo se construye rígido de modo que el movimiento sea despreciable y elpequeño desplazamiento sea proporcional a la fuerza aplicada.La sensibilidad de una galga extensométrica viene determinada por el factor desensibilidad, este término denota el porcentaje de cambio de resistencia porcambio unitario de longitud. Así pues, el factor de sensibilidad se puedeexpresar como: ∆R/R G = --------- ∆ L/ Lsiendo∆R/R = la proporción de cambio de resistencia∆L/L = la proporción de cambio de longitud correspondiente.Configuración de una galga extensométrica con soporte típica.El factor de sensibilidad medio para los metales es de alrededor de 2, mientrasque para el silicio (un material semiconductor) es de alrededor de 120. Paraaumentar la sensibilidad generalmente se tensan o comprimen variossegmentos de cable y se conectan en serie, para formar una galgaextensométrica de hilo típica.Las galgas extensométricas de hilo son de dos tipos fundamentales: consoporte y sin soporte. En la galga extensométrica con soporte, el hilo se montarsobre una lámina delgada de plástico o papel que se pega al material al que seaplica el esfuerzo. Este es el tipo de galga extensométrica la fuerza de la propiagalga no es significativa debido a que el material al que está pegada la galgasoporta de hecho la carga aplicada
  • 53. En las galgas extensométricas sin soporte, los hilos de la galga se devanan bajo tensión entre pivotes aislantes. En ésta hay cuatro galgas sin soporte unidas a dos elementos por lo demás aislados, denominados armadura y marco., Se disponen topes mecánicos para evitar queuna sobrecarga rompa los hilos. Cuando no se aplica ninguna fuerza, los hilosse encuentran tensados y la armadura centrada en el marco. Al aplicar unafuerza, aumenta la tensión de dos de las galgas, mientras que la tensión en lasotras dos disminuye.Transductor de galga extensométrica sin soporte. (Tomado de D. Bartholomew,Electrical Measurement and Instruments. Allyn & Bacon, Inc., Boston, Mass.).
  • 54. Algunas galgas modernas se fabrican, en vez de con alambre, con una laminillametálica sobre un sustrato material mediante un proceso de grabado semejanteal que se utiliza en la fabricación de circuitos impresos. Estas galgas impresastienen características similares a las galgas extensométricas de alambre consoporte.Una galga extensométrica de semiconductor fabricada con silicio tiene un factorde sensibilidad unas 60 veces mayor que las metálicas. Esto significa que congalgas extensométricas de silicio se pueden utilizar transductores mucho máspequefíos para realizar medidas de fuerza y desplazamiento. Esta mayorsensibilidad permite además hacer galgas más rígidas con respuestas de hasta2.000 Hz. La principal desventaja de este tipo de galgas es la variación de laresistencia del silicio con la temperatura. Esta variación se puede compensarparcialmente teniendo al menos dos galgas extensométricas en ramasdiferentes de un puente, técnica empleada también con galgas de hilo y de hojametálica por la misma razón. Otra desventaja parece ser una tendencia de losmateriales semiconductores a ser más frágiles que las galgas extensométricasde hilo.
  • 55. Las galgas extensométricas se conectan generalmente en una o más ramas deun circuito puente, amplificando y registrando la salida del puente. Cuando seutilizan dos o cuatro galgas extensométricas para realizar una sola medida, secolocan en ramas diferentes del mismo puente. Esta disposición no sóloaumenta la sensibilidad sino que además proporciona una compensación detemperatura. Las galgas extensométricas de mercurio son mucho másadaptables que las galgas metálicas o de semiconductor y de este modo sonmuy útiles en ciertas aplicaciones fisiológicas, tales como los cambios dediámetro en un músculo. Debido a su bajísima resistencia (de uno a pocosohmios), las galgas extensométricas de mercurio requieren circuitos especialespara que se las pueda utilizar. El efecto de los cambios de temperatura, inclusoen los cables de entrada, puede llegar a ser un problema.Se puede substituir el mercurio por un electrólito. Estas galgas presentan unmargen de resistencia más adecuado y son muy baratas, pero son escasasdebido a la dificultad de calibrarlas y conservarlas.Otro dispositivo relacionado con éstos es la «resistencia de goma» que estáfabricada con un elastómero conductor. Al tensar la goma, cambia laresistencia de una forma similar al mercurio en la galga extensométrica demercurio.
  • 56. El deformímetro de resistencia eléctrica es un alambre metálico, una cinta depapel metálico o una tira de material semiconductor en forma de oblea que seadhiere a la superficie como si fuese una estampilla postal.Un tipo de sensores de desplazamiento utiliza deformímetros unidos aelementos flexibles en forma de viga voladiza, anillos . Cuando el elementoflexible se dobla o se deforma debido a las fuerzas que se le aplican en unpunto de contacto que se desplaza, los deformímetros de resistencia eléctricamontados en el elemento se someten a un esfuerzo y producen un cambio enla resistencia, el cual es posible monitorear. Este cambio es una medida: deldesplazamiento o deformación del elemento flexible. Estos elementos seutilizan por lo general en desplazamientos lineales del orden de 1 mm a 30 mmy su error por no-linealidad es de más o menos 1% de su rango total.Un peso unido a la armadura de una galga extensométrica sin soporte sirve deacelerómetro.
  • 57. ACCIÓN COMENTARIO PICO DE ACELERACIÓN (g) CABEZA CADERA TIBIA ESQUÍ NIEVE POLVO 10 m/s 1 2 4a6 NIEVE COMPACTA 10 mJs 2 3 30 a 60 NIEVE COMPACTA 15 m/s 60 a 120 NIEVE COMPACTA 15 m/s 100 a 200 MARCHA 1 1 2a5 CARRERA TALÓN-PUNTA asfalto 1a3 2a4 5 a 17 TALÓN-PUNTA hierba 1a3 2a4 5 a 10 PUNTA asfalto 1a3 2a4 5 a 12 GIMNASIA CAIDA DESDE 1,5m sobre colch. 7 cm 3a7 8 a 14 25 a 35 CAIDA DESDE 1,5m sobre colch.40cm 2 5 8Pico de aceleración basado en datos de Nigg et al., 1974; Unold, 1974; Voloshin andWosk, 1982; Lafortune and HennigSensores piezoeléctricosCiertas sustancias tienen la propiedad de que cuando se deforman físicamente,producen una carga eléctrica proporcional a la deformación. Esta propiedad,denominada efecto piezoeléctrico,, se encuentra de forma natural en la sal derochelle, cuarzo, ácido fosfórico y se puede inducir mediante tratamiento en eltitanato de bario.Cuando un material piezoeléctrico se estira o comprime genera cargaseléctricas; una de sus caras se carga en forma positiva y la cara opuesta secarga en forma negativa. En consecuencia, se produce una diferencia depotencial. La carga neta q en una superficie es proporcional a la cantidad x que
  • 58. las cargas hayan sido desplazadas y, dado que el desplazamiento esproporcional a la fuerza aplicada F: q = kx = SFdondek es una constanteS una constante denominada sensibilidad de carga.Esta depende del material y de la orientación de sus cristales. El cuarzo tieneuna sensibilidad de carga de 2.2 pC/N si el cristal se corta en determinadadirección y las fuerzas se aplican en una dirección específica; el titanato debario tiene una sensibilidad de carga del orden de 130 pC/N mucho mayor quela anterior, y la de titanato-zirconato de plomo es de unos 265 pC/N.El voltaje es proporcional a la presión aplicada. La sensibilidad de voltaje delcuarzo es del orden de 0.055 V/m Pa y la del titanato de bario es de unos 0.011 V/m Pa.Cuando se aplican contactos a las caras del material piezoeléctrico se puedeobtener una señal eléctrica. El elemento piezoeléctrico es eléctricamenteequivalente a un generador de tensión, proporcionando una tensiónproporcional a la fuerza aplicada, conectado en serie con un condensador.
  • 59. La salida es una tensión que se puede amplificar directamente y visualizar oregistrar. Cuando se conecta el elemento piezoeléctrico a un amplificador conuna impedancia de entrada moderadamente alta, que es el caso másfrecuente, la tensión en la entrada de este amplificador es proporcional a lafuerza aplicada o a la deformación del elemento inmediatamente después deque hayan cambiado la fuerza o la deformación.Los elementos piezoeléctricos se encuentran con mayor frecuencia en micró-fonos u otros transductores que miden el sonido o algún tipo de presión o vibra-ción, tales como el movimiento del corazón contra las paredes del pecho o eltemblor.Entre las características importantes de los transductores de cristalpiezoeléctrico se incluyen la sensibilidad (tensión de salida para un cambio deesfuerzo dado) y la respuesta frecuencial.Los sensores piezoeléctricos se usan para medir presión, fuerza y aceleración.Sin embargo, las aplicaciones deben ser tales que la carga producida por lapresión no tenga mucho tiempo para su descarga espontánea o fuga y, por lotanto, en general se les utiliza para medir presiones transitorias en vez depresiones permanentes.Elemento capacitivoSi se conecta una placa de un condensador al punto cuyo desplazamiento omovimiento se va a medir y se fija la otra placa como referencia, cualquiercambio en la posición relativa de las dos placas (distancia entre placas) serefleja en una variación de capacidad.
  • 60. Se puede medir el valor absoluto de la capacidad en un puente decondensadores o bien conectar el condensador a una inductancia para formarun circuito sintonizado. Cuando se excita con una tensión alterna justo a lafrecuencia de resonancia, el circuito sintonizado presenta una impedanciaproporcional a la capacidad del condensador, que a su vez refleja eldesplazamiento. Si en vez de ello, se incorpora el circuito sintonizado en unoscilador, se puede obtener una señal de frecuencia modulada demodulablemediante un discriminador de FM. Situando la placa móvil entre dos placasfijas, se forman dos condensadores, de tal forma que al desplazarse la placamóvil hacia una placa fija, aumenta la capacidad de este condensador,alejándose al mismo tiempo la otra, reduciendo por consiguientela capacidaddel segundo condensador. De este modo se forma un transductor capacitivodiferenciaL.Sensores de proximidad por corrientes de FoucaultCuando a un devanado se aplica una corriente alterna se crea un campomagnético alterno. Si próximo a este campo se encuentraun objeto metálico, enél se inducen corrientes de Foucault o parásitas. Estas corrientes parásitas, asu vez, producen un campo magnético que distorsiona el campo magnético quelo origina. En onsecuencia, la impedancia del devanado, así como la amplitudde la corriente altema se modifica. Cuando se alcanza cierto nivelpredeterminado, este cambio en la corriente puede activar un interruptor. Estetipo de sensor no puede detectar la presencia de materiales no magnéticospero sí conductores y ofrece la ventaja de ser más o menos barato, dedimensiones pequeñas, muy confiable y sensible a pequefíos desplazamientos.
  • 61. Interruptor de proximidad inductivoEstá formado por un devanado enrollado en un núcleo. Al aproximar el extremodel devanado a un objeto metálico, cambia la inductancia del primero. Estecambio puede monitorearse por el efecto que produce en un circuito resonantey sirve para activar un Se puede medir el valor absoluto de la inductanciaempleando un puente de corriente alterna o bien la inductancia variable puedeformar parte de un circuito sintonizado, que se puede tratar de la misma formadescrita para el transductor capacitivo.Codificadores ópticos En los instrumentos anteriores, las variaciones de desplazamiento o fuerza(y algunas veces velocidad o aceleración) aparecen como tensiones ocorrientes analógicas proporcionales a las variables que se miden. Sinembargo, el desplazamiento angular se convierte algunas veces directamenteen un código binario que puede leer una computadora o se puede visualizar deforma digital. El código binario es un conjunto de unos y ceros que representanel ángulo de un eje. El número de unos y ceros del conjunto determina laprecisión con que se puede realizar la medida angular.Un codificador es un dispositivo que produce una salida digital como resultadode un desplazamiento lineal o angular. Los codificadores de posición seclasifican en dos categorías: -codificadores incrementales, los cuales detectan cambios en la rotación a partir de una posición de datos. -codificadores absolutos, que proporcionan la. posición angular real. La mayoría de los codificadores utilizan un principio óptico en el que se explora según un radio un dibujo
  • 62. mediante la transmisión de luz o un mecanismo de reflexión. A una distanciadel centro cualquiera a lo largo de un radio específico, el dibujo es claro (1) uoscuro (0). Cada anillo concéntrico en el que puede haber una diferencia en eldibujo representa un bit de información binaria. El conjunto de bits a lo largo deun radio específico depende del ángulo girado por el eje y constituye un códigobinario que indica el ángulo.Un haz luminoso, al atravesar las ranuras de un disco, es detectado por unsensor de luz adecuado. Cuando el disco gira, el sensor produce una salida enforma de pulsos; la cantidad de pulsos es proporcional al ángulo que gira eldisco. Así, la posición angular del disco y, por lo tanto, del eje que gira con él,se determina mediante la cantidad de pulsos producidos desde una posición.En la práctica se utilizan tres pistas concéntricas con tres sensores. La pistainterna sólo tiene un orificio y sirve para ubicar la posición de origen del disco.Las otras dos pistas presentan una serie de orificios a igual distancia uno deotro y cubren toda la circunferencia del disco, sólo que los orificios de la pistade en medio están separados, en relación con los de la pista externa, a la mitaddel ancho de un orificio. Esta separación determina el sentido del giro. En ungiro en sentido de las manecillas del reloj los pulsos de la pista externa estánadelantados en relación con los de la pisa interna; en un giro en sentidocontrario a las manecillas del reloj, van atrasados. La resolución está definida
  • 63. por la cantidad de ranuras en el disco. Si durante una revolución aparecen 60ranuras y dado que una revolución equivale a un giro de 360º la resolucióncorrespondiente es de 360/60 = 6ºExiste un tipo de codificador digital lineal que convierte el movimiento lineal y eldesplazamiento en un código digital. En este dispositivo, un explorador ópticose mueve sobre dos conjuntos de zonas alternativamente claras y oscuras,produciendo dos salidas pulsátiles en fase. La frecuencia de estas salidascorresponde a la velocidad del objeto cuyo desplazamiento o movimiento semide.La fase relativa de las dos salidas indica la dirección del movimientoEl número de alternancias de los impulsos de salida indica la cuantía delmovimiento.Un contador electrónico que recibe ambos conjuntos de impulsos indica eldesplazamiento del objeto que se mide. Si el contador tiene una salida digital,ésta proporciona una representación del desplazamiento codificada.Celesco Transducer Products, Inc.
  • 64. En un codificador absoluto la salida es un número binario de varios dígitos querepresenta determinada posición angular. El disco giratorio tiene cuatro círculosconcéntricos de ranuras y cuatro sensores para detectar los pulsos de luz. Lasranuras están dispuestas de manera que la salida sucesiva de los sensores esun número en código binario. Los codificadores típicos tienen hasta 10 o 12pistas. La cantidad de bits del número binario corresponde al número de pistas.Por ello, si hay 10 pistas habrá 10 bits y la cantidad de posiciones que esposible detectar es de 210, es decir, 1024, con una resolución de 360/1024 =0.35º.En general no se utiliza la forma normal del código binario porque al pasar deun número binario al siguiente podría cambiar más de un bit y si, por unadesalineación, uno de los bits cambia en forma fraccionaria antes que otros, demomento aparecería un número binario intermedio y, al final, produciría unconteo erróneo. Para solucionar lo anterior, en general se utiliza el Código Grayo código cíclico binario. Éste sólo cambia un bit cuando se pasa de un númeroal siguiente.
  • 65. TRANSDUCTORES DEL TIPO DE INDUCCIÓNEn el diseño de un transductor del tipo de inducción se emplea el principio deque un conductor en un campo magnético variable o un conductor móvil en uncampo magnético fijo produce una tensión inducida proporcional a la velocidadde movimiento. Los transductores de este tipo, que responden más bien a lavelocidad que al desplazamiento, producen tensiones alternas que se puedenamplificar directamente.El tacogenerador sirve para medir la velocidad angular. Una de susmodalidades es el tacogenerador de reluctancia variable, el cual está formadopor una rueda dentada de material ferromagnético unida a un eje giratorio. Enun imán permanente se enrrolla un devanado de captación; conforme gira larueda, los dientes pasan por la bobina y el volumen de aire entre bobina ymaterial ferromagnético varía. Se tiene un circuito magnético con un espacio deaire que cambia de manera periódica. Por lo tanto, el flujo vinculado a la bobinacaptadora cambia. El cambio cíclico resultante en el flujo produce una f.e.m.alterna en la bobina.En vez de usar el valor máximo de la f.e.m. como medida de la velocidadangular, se puede recurrir a un acondicionador de señal en forma de pulso paratransformar la salida en una secuencia de pulsos que un contador es capaz decontar. La cantidad de pulsos contados en un cierto tiempo es una medida dela velocidad angular.Otra modalidad del tacogenerador es el generador de ca, el cual está formadopor una bobina, denominada rotor, que gira junto con un eje de rotación. Estabobina gira en un campo magnético producido por un imán permanenteestacionario o electroimán, de manera que en él se produce una f.e.m. altema.La amplitud o frecuencia de esta f.e.m. altema se utiliza como medida de lavelocidad angular del rotor. La salida se puede rectificar para obtener unacorriente contínua cuya magnitud es proporcional a la velocidad angular.
  • 66. En este apartado se han presentado muchos métodos para medir eldesplazamiento , fuerza, velocidad y aceleración. Sin embargo, hay quereconocer que éstos representan sólo una pequeña muestra de los métodos demedida posibles de que dispone el ingeniero o técnico en instrumentaciónbiomédica. En el área de las medidas físicas, acaso como en ninguna otra, sepueden aplicar directamente métodos de medida desarrollados para otroscampos. Sin embargo, hay que tener cuidado para asegurar que el dispositivode medida no interfiera con el mecanismo que se mide y que las característicasdel transductor son aplicables y adecuadas al margen de las variables medidasen el sistema biológico. Una precaución final consiste en cuidar las inesperadasreacciones a la medida por parte del sistema donde se mide. Por ejemplo, unmúsculo soportando la carga adicional de un transductor de fuerza puede queno actúe del mismo modo que hace bajo su carga normal. Si el evaluador esconsciente de estos problemas, debería ser capaz de adaptar, a partir de lasideas de que dispone, muchas formas de medida de variables físicas en elorganismo humano, nuevas y útiles.CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS Y DINÁMICAS DE LOS SENSORESLas características estáticas son los valores obtenidos cuando se presentancondiciones de estado estable, es decir, valores obtenidos una vez que eltransductor se estabiliza después de recibir cierta entrada. La terminologíaanterior se refiere a este tipo de estado. Las características dinámicas serefieren al comportamiento entre el momento en que cambia el valor de entrada
  • 67. y cuando el valor que produce el transductor logra su valor de estado estable.Las características dinámicas se expresan en función de la respuesta deltransductor a entradas con determinadas formasCARACTERíSTICAS ESTÁTICASEl comportamiento del sistema de medida viene condicionado por el sensorempleado. Es por ello importante describir las características de los sensores.Sucede que, en la mayoría de los sistemas de medida, la variable de interésvaría tan lentamente que basta con conocer las características estáticas delsensor. Ahora bien, las características estáticas influyen también en elcomportamiento dinámico del sensor, es decir, en el comportamiento quepresenta cuando la magnitud medida varía a lo largo del tiempo. No obstante,se suele evitar su consideración conjunta por las dificultades matemáticas queentraña, y se procede a la distinción entre características estáticas ycaracterísticas dinámicas, estudiándose por separado. Los conceptosempleados para describir las características estáticas no son de aplicaciónexclusiva a los sensores, sino que son comunes a todo instrumento de medida.Rango y margen. El rango de un transductor define los límites entre los cualespuede variar la entrada. El margen es el valor máximo de la entrada menos elvalor mínimo. Por ejemplo, una célula de carga utilizada para medir fuerzas,podría tener un rango de 0 a 50 kN y un margen de 50 kN.Exactitud, fidelidad, sensibilidadExactitud es el grado hasta el cual un valor producido por un sistema demedición podría estar equivocado. Es por lo tanto, igual a la suma de todos loserrores posibles más el error en la exactitud de la calibración del transductor.Por ejemplo, si la exactitud de un instrumento para medir temperatura se
  • 68. especifica como un valor de ±2 ºC, la lectura en el instrumento estará entre +2y -2 ºC, del valor real.La exactitud (en inglés, «accuracy») es la cualidad que caracteriza la capacidadde un instrumento de medida de dar indicaciones que se aproximen alverdadero valor de la magnitud medida. En castellano se emplea comosinónimo de exactitud el término precisión.El valor «exacto», «verdadero» o «ideal», es el que se obtendría si la magnitudse midiera con un método «ejemplar». Se considera como tal aquel método demedida en el que los expertos coinciden que es suficientemente exacto para lafinalidad pretendida con los resultados que se obtengan.Error es la diferencia entre el resultado de una medición y el valor verdaderode la cantidad que se mide.Error = valor medido - valor realPor ejemplo, si un sistema de medición marca un valor de temperatura de 25ºC, cuando el valor real de la temperatura es 24 ºC, el error es +1 ºC. Si latemperatura real fuera 26 ºC, entonces el error sería -1 ºC. El sensor puedeproducir un cambio en la resistencia de 10.2 Q, cuando el cambio verdaderodebió ser de 10 5 Q El error es de -0 3 QLa diferencia entre la indicación del instrumento y el verdadero valor sedenomina error absoluto. A veces se da como porcentaje respecto al máximovalor que puede medir el instrumento (valor de fondo de escala) o con respectoa la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo medibles.error absoluto = resultado - verdadero valorError relativo es el cociente entre el error absoluto y el verdadero valor de lamagnitud medida, . Éste suele tener dos términos: uno dado como porcentaje(tanto por ciento) de la lectura, y otro constante, que puede estar especificadocomo porcentaje del fondo de escala o un umbral, o un número de «cuentas»en el caso de instrumentos digitales,
  • 69. error relativo = error absoluto /verdadero valorPara poder comparar distintos sensores entre sí en cuanto a su exactitud, seintroduce la denominada «clase de precisión». Todos los sensores de unamisma clase tienen un error en la medida, dentro de su alcance nominal y enunas condiciones establecidas, que no supera un valor concreto, denominado«índice de clase».El valor medido y su inexactitud deben darse con valores numéricoscompatibles, de forma que el resultado numérico de la medida no debe tenermás cifras de las que se puedan considerar válidas a la luz de la incertidumbresobre dicho resultado. Por ejemplo, al medir la temperatura ambiente, unresultado de la forma 20ºC ± 1ºC está expresado correctamente, mientras quelas expresiones 20ºC ± 0,1ºC, 20,5ºC ± 1ºC y 20,5ºC ± 10% son todasincorrectas.Hay que ser también precavido al traducir unidades, para no aumentarfalsamente la precisión. Por ejemplo, una longitud de 19,0 pulgadas (1 pulgada= 25,4 min) no puede expresarse directamente como 482,6 min, porquemientras el resultado original da a entender que hay una indeterminación en lacifra de las décimas de pulgada (2,54 min), el segundo coloca laindeterminación en la cifra de las décimas de milímetro. Es decir, el resultadooriginal da a entender que la longitud real está entre 485 min y 480 min,mientras que la traducción directa sugiere que está entre 482,5 min y 482,7min.La fidelidad (en inglés americano designada a veces como «precision») es lacualidad que caracteriza la capacidad de un instrumento de medida de dar elmismo valor de la magnitud medida, al medir varias veces en unas mismascondiciones determinadas (ambientales, operador, etc.), prescindiendo de suconcordancia o discrepancia con el valor real de dicha magnitud. La fidelidadimplica que se tenga simultáneamente una conformidad en las sucesivaslecturas y un número alto de cifras significativas y es, por tanto, una condiciónnecesaria pero no suficiente para la exactitud.
  • 70. Distintas situaciones de medida que indican la diferencia entre exactitud yfidelidad. En el caso a) hay una gran exactitud y una baja fidelidad. En el casob) la fidelidad es mayor pero hay una gran inexactitud.Repetibilidad/Reproducibilidad. Los términos repetibilidad y reproducibilidad seutilizan para describir la capacidad del transductor para producir la mismasalida después de aplicar varias veces el mismo valor de entrada. Cuando yano se logra obtener la misma salida después de aplicar el valor de entrada, elerror se expresa como un porcentaje de la salida a rango total.Repetibilidad = val. máx. - val. mínimo obtenidos X 100 rango totalLa repetibilidad se refiere al mismo hecho, pero cuando las medidas se realizanen un intervalo de tiempo corto. Cuantitatívamente, es el valor por debajo delcual se encuentra, con una probabilidad especificada, el valor absoluto de ladiferencia entre dos resultados individuales obtenidos en las condicionesantedichas. Si no se dice lo contrarío, la probabilidad se toma del 95%.Estabilidad. La estabilidad de un transductor es su capacidad para producir lamisma salida cuando se emplea para medir una entrada constante en unperiodo. Para describir el cambio en la salida que ocurre en ese tiempo, seutiliza el término deriva. Ésta se puede expresar como un porcentaje del rangode salida total. El término deriva del cero se refiere a los cambios que seproducen en la salida cuando la entrada es cero.
  • 71. La reproducibilidad se refiere también al grado de coincidencia entre distintaslecturas individuales cuando se determina el mismo parámetro con un métodoconcreto, pero con un conjunto de medidas a largo plazo o realizadas porpersonas distintas o con distintos aparatos o en diferentes laboratorios.Cuantitativamente, es el valor por debajo del que se encuentra, con unaprobabilidad especificada, el valor absoluto de la diferencia entre dosresultados individuales obtenidos en las condiciones anteriores. Si no se dice locontrario, la probabilidad se toma del 95%.En sensores, cuando hay una variación de la salida a lo largo del tiempo sehabla a veces de «inestabilidad», y se dice que el sensor tiene derivas. Enparticular, se especifican a veces las denominadas derivas de cero y derivasdel factor de escala. La deriva de cero expresa la variación de la salida conentrada nula. La deriva del factor de escala expresa la variación de lasensibilidad.Sensibilidad es la relación que indica qué tanta salida se obtiene por unidad deentrada, es decir, salida/entrada. Por ejemplo, un termómetro de resistenciapuede tener una sensíbilidad de 0.5 Ω/ºC. La sensibilidad es la pendiente de lacurva de calibración, que puede ser o no constante a lo largo de la escala demedida.Banda/tiempo muerto. La banda muerta o espacio muerto de un transductor esel rango de valores de entrada durante los cuales no hay salida. Por ejemplo,en la fricción de rodamiento de un medidor de flujo con rotor significaría que nose produce salida hasta que la entrada alcanza cierto umbral de velocidad. Eltiempo muerto es el lapso que transcurre desde la aplicación de una entradahasta que la salida empieza a responder y a cambiar.Otras características: resolución, linealidadResolución es el cambio mínimo del valor de la entrada capaz de producir uncambio observable en la salida. Cuando la entrada varía continuamente entodo el rango, las señales de salida de algunos sensores pueden cambiar a
  • 72. pequeños intervalos. Un ejemplo es el potenciómetro con devanado dealambre: la salida aumenta escalonada conforme el deslizador delpotenciómetro pasa de una vuelta del devanado a otra.La linealidad expresa el grado de coincidencia entre la curva de calibración yuna línea recta determinada.Actualmente, con la posibilidad de incorporar un microprocesador en lossistemas de medida, interesa más la repetibilidad que la linealidad, puessiempre es posible crear una tabla conteniendo los valores de entrada quecorrespondan a los valores de salida detectados. Mediante una interpolaciónadecuada, es posible reducir el tamaño de dicha tabla.Impedancia de salida. Cuando un sensor que produce una salida eléctrica sevincula con un circuito electrónico, es necesario conocer la impedancia desalida dado que ésta se va a conectar en serie o en paralelo con dicho circuito.Al incluir el sensor, el comportamiento del sistema con el que se conecta podríamodificarse de manera considerable. En la sección 4. 1.1 se aborda el tema dela carga.Para ejemplificar lo anterior considere el significado de las siguientesespecificaciones de un transductor de presión de galgos extensométricos:Rangos: 70 a 1000 kPa, 2000 a 70 000 kPaVoltaje de alimentación: 10 V cd o ca, r.m.s. Salida a rango total: 40 mVAlinealidad e histéresis: ±0.5% de la salida a rango totalRango de temperatura: -54ºC a+120ºC en funcionamientoDeriva del cero térmica : 0.030% de la salida a rango total/ºCEl rango anterior indica que el transductor sirve para medir presiones entre 70 y1000 kPa, o 2000 y 70 000 kPa. Para funcionar requiere una fuente dealimentación de 10 V cd o ca r.m.s., produce una salida de 40 mV` cuando lapresión en el rango inferior es 1000 kPa y cuando es 70 000 kPa en el rangosuperior. La no linealidad y la histéresis pueden producir errores de ±0.5% de
  • 73. 1000, es decir, ±5 kPa en el rango inferior y de ±0.5% de 70 000, es decir, ±350kPa en el rango superior. Este transductor se puede utilizar entre -54 y + 120ºC de temperatura. Cuando la temperatura cambia en 1 ºC la salida deltransductor correspondiente a Una entrada cero cambia 0.030% de 1000 = 0.3kPa en el rango inferior y 0.030% de 70 000 = 21 kPa en el rango superior.CARACTERíSTICAS DINÁMICASLa descripción del comportamiento del sensor se hace en este caso mediantelas denominadas características dinámicas: error dinámico y velocidad derespuesta (retardo). El error dinámico es la diferencia entre el valor indicado yel valor exacto de la variable medida, siendo nulo el error estático. Describe ladiferencia en la respuesta del sensor a una magnitud de entrada según queésta sea constante o variable en el tiempo.La velocidad de respuesta indica la rapidez con que el sistema de medidaresponde a los cambios en la variable de entrada. En cuanto a la medida, noimporta mucho que exista un retardo entre la magnitud aplicada a la entrada yla indicación correspondiente a la salida.Para poder determinar las características dinámicas de un sensor, hay queaplicar a su entrada una magnitud variable. Ésta puede ser de muchas formasdistintas, pero lo normal y suficiente para un sistema lineal es estudiar larespuesta frente a una entrada transitoria (impulso, escalón, rampa), periódica(senoidal) o aleatoria (ruido blanco). La elección de una u otra depende del tipode sensor. Es difícil, por ejemplo, tener una temperatura con variacionessenoidales, pero es fácil producir un cambio de temperatura brusco, a modo deescalón. En cambio, es más fácil producir un impulso que un escalón deaceleración.Para describir matemáticamente el comportamiento dinámico del sensor, sesupone que la salida y la entrada se relacionan según una ecuación diferenciallineal de coeficientes constantes y que, por lo tanto, se tiene un sistema linealinvariante en el tiempo.
  • 74. TIPOS DE ERRORError por histéresis. Los transductores pueden producir distintas salidas de lamisma magnitud que se mide, si dicha magnitud se obtuvo mediante unincremento o una reducción continuos. A este efecto se le conoce comohistéresis. La figura 2.1 muestra una salida de este tipo, donde el error porhistéresis es la diferencia máxima en la salida obtenida a partir de valores deincremento y de decremento.Error por no linealidad. Para muchos transductores se supone que en surango de funcionamiento la relación entre la entrada y la salida es lineal, esdecir, la gráfica de la salida respecto a la entrada produce una línea recta. Sinembargo, son pocos los transductores en los que la relación anterior esrealmente una línea recta; por ello, al suponer la existencia de esta linealidadse producen errores. Este error se define como la desviación máxima respectoa la línea recta correspondiente. Para expresar numéricamente el error por nolinealidad se utilizan varios métodos. Las diferencias ocurren al determinar larelación de la línea recta que especifica el error. Uno de estos métodosconsiste en dibujar la recta que une los valores de la salida con los puntosextremos del rango; otro es determinar la recta con el método de mínimoscuadrados, a fin de calcular qué línea se adapta mejor considerando que todoslos valores tienen la misma probabilidad de error; otro más es encontrar la línearecta con el método de mínimos cuadrados para determinar el mejor ajuste quetambién pase por el punto cero. En la figura 2.2 se ilustran los tres métodos ycómo cada uno afecta el respectivo error por no linealidad. En general esteerror se expresa como un porcentaje de la salida a rango total. Por ejemplo, untransductor para medir presión tendría un error por no linealidad de ±0.5% delrango total.
  • 75. Errores sistemáticos.Se dice de un error que es sistemático cuando en elcurso de varias medidas de una magnitud de un determinado valor, hechas enlas mismas condiciones, o bien permanece constante en valor absoluto y signo,o bien varía de acuerdo con una ley definida cuando cambian las condicionesde medida. Dado que el tiempo es también una condición de medida, éstasdeben ser realizadas en un intervalo de tiempo breve. Los errores sistemáticosdan lugar, pues, a un sesgo (en inglés, «bias») en las medidas.La posibilidad de estos errores se entiende si se considera que en el resultadode una medida influye no sólo el aparato empleado para efectuarla sinotambién el método, el operario (en algunos casos) y toda una serie decircunstancias (climáticas, mecánicas, eléctricas, etc.) que nunca son ideales,¡.e., constantes y conocidas todas.La presencia de errores sistemáticos puede descubrirse, por tanto, midiendo lamisma magnitud con dos aparatos distintos, o con dos métodos distintos, odando las lecturas dos operarios distintos, o cambiando de forma ordenada lascondiciones de medida y viendo su efecto en el resultado. Para juzgar sobre laconsistencia de los resultados obtenidos hay que recurrir a criterios estadísticos[3]. En cualquier caso, siempre hay un cierto riesgo de que un error sistemáticopase inadvertido, incluso en las medidas de mayor calidad. El objetivo será,pues, tener un riesgo muy pequeño de que haya errores grandes nodetectados.
  • 76. Errores aleatorios. Los errores aleatorios son los que permanecen una vezeliminadas las causas de errores sistemáticos. Se manifiestan cuando se miderepetidamente la misma magnitud, con el mismo instrumento y el mismométodo, y presentan las propiedades siguientes:1. Los errores aleatorios positivos y negativos de igual valor absoluto tienen lamisma probabilidad de producirse.2. Los errores aleatorios son tanto menos probables cuanto mayor sea su valor.3. Al aumentar el número de medidas, la media aritmética de los erroresaleatorios de una muestra -conjunto de medidas- tiende a cero.4. Para un método de medida determinado, los errores aleatoríos no excedende cierto valor. Las medidas que lo superan deben repetirse y, en su caso,estudiarse por separado.Los errores aleatorios se denominan también errores accidentales o fortuitos, yello da a entender que pueden ser inevitables. La ausencia de variaciones deunas a otras lecturas cuando se están realizando una serie de medidas de lamisma magnitud con el mismo sistema de niedida, no es necesariamente unaindicación de ausencia de errores aleatorios. Puede suceder, por ejemplo, queel instrumento no tenga suficiente resolución, es decir, que su capacidad paraapreciar pequeños cambios en la magnitud medida sea muy limitada, de modoque no sean detectados por el operario en el dispositivo final de lectura.La presencia de errores aleatorios hace que después de realizar una o variasmedidas de una determinada magnitud se tenga una incertidumbre sobre elverdadero valor de ésta (valor «exacto»). Cuanto mayor sea dichaincertidumbre, evaluada mediante parámetros estadísticos, menos repetible esla medida. Si además hay errores sistemáticos, el resultado final diferirá delcorrecto y, por tanto, la medida será inexacta.
  • 77. Si se hace la media de varias lecturas, los errores aleatorios se cancelan yquedan sólo los errores sistemáticos. Ya que éstos son reproducibles, sepueden conocer para unas condiciones de medida dadas y corregir la lecturacuando se mida en las mismas condiciones. Esta determinación de ladiferencia entre el verdadero valor y el valor obtenido se realiza durante lacalibración, en unas condiciones dadas, y normalmente durante este procesose ajusta el instrumento para eliminar dicho error. Cuando se realice unamedida aislada, en las mismas condiciones, quedará sólo la componentealeatoria del error.Sucede en la práctica, sin embargo, que durante el proceso de calibración sólose pueden eliminar los errores sistemáticos en condiciones muy específicas,por lo que es posible que en otras condiciones se tengan errores de este tipoincluso superiores a los aleatorios que el fabricante recoge en lasespecificaciones. Aunque no hay obligatoriedad de hacerlo así, lo habitual esespecificar el margen que es probable contenga el verdadero valor, dando dealguna forma la diferencia entre el valor máximo y el mínimo.FACTORES A CONSIDERAR EN LA ELECCIÓN DE UN SENSOR.Magnitud a medir-Margen de medida-Resolución-Exactitud deseada-Estabilidad-Ancho de banda-Tiempo de respuesta-Límites absolutos posibles de la magnitud a medir-Magnitudes interferentes
  • 78. Características de salida-Sensibilidad-Tipo: tensión, corriente, frecuencia-Forma señal: unipolar, flotante, diferencia-Impedancia-Destino: presentación analógica, conversión digital-telemedidaCaracterísticas de alimentación- Tensión- Corriente- Potencia disponible- Frecuencia (si alterna)- EstabilidadCaracterísticas ambientales- Margen de temperaturas- Humedad- Vibraciones- Agentes químicos- ¿Atmósfera explosiva?- Entorno electromagnéticoOtros factores- Peso- Dimensiones- Vida media- Coste de adquisición- Disponibilidad- Tiempo de instalación- Longitud de cable necesaria- Tipo de conector- Situación en caso de fallo- Coste de verificación
  • 79. - Coste de mantenimiento- Coste de sustitución
  • 80. Acondicionamiento y presentación Los acondicionadores de señal, adaptadores o amplificadores, en sentido am- plio, son loselementos del sistema de medida que ofrecen, a partir de la señal de salida de un sensorelectrónico, una señal apta para ser presentada o registrada o que simplemente permita unprocesamiento posterior mediante un equipo o ins- trumento estándar. Consisten normalmente encircuitos electrónicos que ofrecen, entre otras funciones, las siguientes: amplificación, filtrado,adaptación de impe- dancias y modulación o demodulación. Si se considera, por ejemplo, el caso en que una de las etapas de tratamiento de la señal demedida es digital, si la salida del sensor es analógica, que es lo más frecuente, hará falta unconvertidor A/D. Éstos tienen una impedancia de entrada limitada, exigen que la señal aplicada seacontinua o de frecuencia de variación lenta, y que su amplitud esté entre unos límites determinados,que no suelen exce- der de 10 V. Todas estas exigencias obligan a interponer un acondicionador dese- ñal entre el sensor, que muchas veces ofrece señales de apenas unos milivoltios, y elconvertidor A/D. La presentación de los resultados puede ser de forma analógica (óptica, acús- tica o táctil) onumérica (óptica). El registro puede ser magnético o sobre papel, e incluso electrónico (memoriaseléctricas), y exige siempre que la información de entrada esté en forma eléctrica. ATI Industrial AutomationAcondicionamiento de señalesLa señal de salida del sensor de un sistema de medición en general se debe procesar de una formaadecuada para la siguiente etapa de la operación. La señal puede ser, por ejemplo, demasiadopequeña, y sería necesario amplificarla; podría contener interferencias que eliminar; ser no lineal yrequerir su linealización; ser analógica y requerir su digitalización; ser digital y convertirla enanalógica; ser un cambio en el valor de la resistencia, y convertirla a un cambio en corriente; consistir
  • 81. en un cambio de voltaje y convertirla en un cambio de corriente de magnitud adecuada, etcétera. Atodas estas modificaciones se les designa en general con el término acondicionamiento de señal. Porejemplo, la salida de un termopar es un pequeño voltaje de unos cuantos milivolts. Por lo tanto, esnecesario utilizar un módulo acondicionador de señal para modificar dicha salida y convertirla en unaseñal de corriente de tamaño adecuado, contar con un medio para rechazar ruido, lograr unalinealización, y una compensación por unión fría (es decir, la compensación cuando la unión fría noestá a 0 ºC.Interconectándose con un microprocesadorLos dispositivos de entrada y de salida están conectados con un sistema de microprocesadormediante puertos. El término interfaz se refiere a un elemento que se usa para interconectar diversosdispositivos y un puerto. Existen así entradas de sensores, interruptores y teclados, y salidas paraindicadores y actuadores. La más sencilla de las interfaces podría ser un simple trozo de alambre.En realidad, la interfaz cuenta con acondicionamiento de señal y protección; esta última previenedaños en el sistema del microprocesador. Por ejemplo, cuando es necesario proteger las entradasde voltajes excesivos o de señales de polaridad equívoca.Los microprocesadores requieren entradas de tipo digital; por ello, cuando un sensor produce unasalida analógica, es necesario una conversión de señal analógica a digital. Sin embargo, muchossensores sólo producen señales muy pequeñas, a veces de unos cuantos milivolts. Este tipo deseñales es insuficiente para convertirla de analógica a digital en forma directa, por lo que primero sedebe amplificar. En las señales digitales también es necesario acondicionar la señal para mejorar sucalidad. La interfaz requiere entonces varios elementos.Hay también que considerar la salida del microprocesador, quizás para operar un actuador. Aquítambién es necesaria una interfaz adecuada. Si el actuador requiere una señal analógica, la salidadigital del microprocesador deberá convertirse en señal analógica. Podría también presentarse lanecesidad de una protección para impedir que las señales que acaban de salir vuelvan a entrar almismo puerto de salida, lo que dañaría al microprocesador.Procesos del acondicionamiento de señalesLos siguientes son algunos de los procesos que se pueden presentar en el acondicionamiento deuna señal: 1 . Protección para evitar daño al siguiente elemento, por ejemplo un microprocesador, como consecuencia de un voltaje o una corriente elevados. Para tal efecto, se colocan resistencias
  • 82. limitadoras de corriente, fusibles que se funden si la corriente es demasiado alta, circuitos para protección por polaridad y limitadores de voltaje. 2. Convertir una señal en un tipo de señal adecuado. Sería el caso cuando es necesario convertir una señal a un voltaje de cd, o a una corriente. Por ejemplo, el cambio en la resistencia de un deformímetro se debe convertir en un cambio de voltaje. Para ello se utiliza un puente de Wheatstone y se aprovecha el voltaje de desbalance. Aquí también podría necesitarse una señal analógica o digital (ver la sección 3.6 sobre convertidores analógico-digital). 3. Obtención del nivel adecuado de la señal. En un termopar, la señal de salida es de unos cuantos milivolts. Si la señal se va a alimentar a un convertidor analógico a digital para después entrar a un microprocesador, será necesario ampliarla en forma considerable, haciendola de una magnitud de milivolts a otra de volts. En la amplificación es muy común utilizar amplificadores operacionales. 4. Eliminación o reducción del ruido. Por ejemplo, para eliminar el ruido en una señal se utilizan filtros (ver sección 3.4). 5. Manipulación de la señal, por ejemplo, convertir una variable en una función lineal. Las señales que producen algunos sensores, por ejemplo los medidores de flujo, son alineales y hay que usar un acondicionador de señal para que la señal que se alimenta, en el siguiente elemento sea lineal .En las siguientes secciones se presentan algunos de los elementos que se pueden emplear paraacondicionar señales.El fundamento de numerosos módulos para acondicionamiento de señal es el amplificadoroperacional. Este es un amplificador de alta ganancia de cd, en general de 100 000 o más, y estádisponible como circuito integrado en chips de silicio. Tiene dos entradas: entrada inversora (-) yentrada no inversora (+). La salida depende de cómo se hagan las conexiones de estas entradas.Además de las anteriores, el amplificador operacional tiene otras entradas: una alimentación devoltaje negativo, una alimentación de voltaje positivo y dos entradas conocidas como nulo del voltajede desvío, cuyo propósito es activar las correcciones que se deben hacer por el comportamiento noideal del amplificador .ProtecciónExisten diversas situaciones en las que la conexión de un sensor con la unidad siguiente, porejemplo un microprocesador, entraña la posibilidad de causar daños como resultado quizás de unvoltaje o corriente elevados. Para protegerse contra corrientes grandes en la línea de entrada seincorpora una serie de resistencias que limiten la corriente a un nivel aceptable y un fusible que sefunda cuando la corriente excede un nivel seguro. Contra altos voltajes y polaridades equivocadas seutiliza un circuito con diodo Zener. Los diodos Zener se comportan como diodos comunes hasta quese presenta un voltaje de ruptura, a partir del cual se convierten en conductores. Si se desea el paso
  • 83. de un voltaje como máximo de 5 V, al tiempo que se rechacen voltajes de más de 5.1 V, se utiliza undiodo Zener con especificación de voltaje de 5.1 V. De esta manera el voltaje en el diodo, y por lotanto el que se alimenta al siguiente circuito, disminuye. Dado que el diodo Zener tiene bajaresistencia a la corriente en una dirección y una resistencia elevada en la dirección contraria,también sirve como protección contra polaridades invertidas. Si el diodo se conecta con la polaridadcorrecta, produce una elevada resistencia a través de la salida y una elevada caída de voltaje. Si lapolaridad de la fuente está invertida, la resistencia del diodo es baj a y pequeña la caída de voltaje ala salida.En algunas situaciones es deseable aislar del todo los circuitos y eliminar todas las conexioneseléctricas entre ellos. Para ello se utiliza un optoaislador; implica convertir una señal eléctrica en unaseñal óptica; ésta pasa a un detector que, a su vez, la vuelve a convertir en señal eléctrica. La señalde entrada se alimenta por un diodo emisor de luz infrarroja (LED). La señal infrarroja se detectamediante un fototransistor. En el circuito protector de un microprocesador; para evitar que lapolaridad del LED esté invertida o aplicar un voltaje demasiado elevado, se puede proteger con uncircuito con diodo Zener; si en la entrada además se aplica una señal alterna, en la línea de entradase coloca un diodo para rectificar dicha señal.Cambridge Electronic Design LtdFiltradoEl término filtrado se refiere al proceso de eliminación de cierta banda de frecuencias de una señal ypermite que otras se transmitan. El rango de frecuencias que pasa un filtro se conoce como bandade paso, y el que no pasa como banda de supresión; la frontera entre lo que se suprime y lo que sepasa se conoce como frecuencia de corte. Los filtros se clasifican de acuerdo con los rangos defrecuencia que transmiten o rechazan. Un filtro pasa bajas tiene una pasa bandas que acepta latransmisión de todas las frecuencias desde 0, hasta cierto valor. El filtro pasa altas tiene una pasabanda que permite la transmisión de todas las frecuencias a partir de un determinado valor hasta unvalor infinito. El filtro pasa bandas permite la transmisión de todas las frecuencias que están dentrode una banda especificada. El filtro supresor de banda rechaza e impide la transmisión de todas lasfrecuencias de cierta banda. En todos lo casos, la frecuencia de corte se define como aquella para la
  • 84. cual el voltaje de salida es 70.7% del de la pasa banda. El término atenuación se aplica a la relaciónentre las potencias de entrada y de salida, expresada como la relación del logaritmo de la relación,por lo que la atenuación se expresa en unidades de belios. Dado que ésta es una magnitud bastantegrande, se utilizan los decibeles (dB), de ahí que la atenuación expresada en dB = 10 log (potenciade entrada/potencia de salida). Puesto que la potencia en una impedancia es proporcional alcuadrado del voltaje, la atenuación en dB = 20 log (voltaje de entrada/voltaje de salida). El voltaje desalida correspondiente al 70.7% del de la banda pasa bajas corresponde, por lo tanto, a unaatenuación de 3 dB.El término pasivo describe un filtro en el cual sólo hay resistencias, capacitores e inductores. Eltérmino activo se refiere a un filtro en el que también hay un amplificador operacional. Los filtrospasivos tienen la desventaja de que la corriente que absorbe el siguiente elemento puede modificarla característica de frecuencia del filtro. Estos problemas no se presentan en los filtros activos.Es muy común que los filtros pasa bajas se utilicen en parte del acondicionamiento de señales,debido a que la mayor parte de la información útil que se transmite es de baja frecuencia. Dado queel ruido tiende a producirse a frecuencias mayores, el filtro pasa bajas puede ser útil para bloquearlo.De esta manera, el filtro pasa bajas se elige con una frecuencia de corte de 40 Hz para bloquear lasseñales de interferencia de la línea de alimentación comercial y el ruido en general. La figura 3.20muestra las configuraciones básicas que se pueden utilizar para un filtro pasa bajas pasivo y la figura3.21, la forma básica de un filtro pasa bajas activo. Para mayores detalles sobre filtros serecomienda la lectura de Filter Handbook de S. Niewiadorriski (Heinemann Newnes, 1989).Filtro pasivo pasabajoEl puente de WheatstoneEl puente de Wheatstone se utiliza para convertir un cambio de resistencia en uno de voltaje. En lafigura se muestra la configuración básica de este puente. Cuando el voltaje de salida V0 es cero, elpotencial en B debe ser igual al potencial en D. La diferencia de potencial en R1, es decir, VAB, debeser igual a la diferencia en R3, o sea, VAD. Por lo tanto, I1R1 = I2R2. También significa que ladiferencia de potencial en R2, es decir, VBC, debe ser igual a la de R4, es decir VDC. Dado que en BDno hay corriente, la de R2 debe ser igual a la que hay en R1 y la corriente en R4 debe ser la misma deR3. Por consiguiente, l1IR2= I2R4.:Considere qué sucede cuando una de las resistencias cambia su condición de balance. El voltaje dealimentación Vs se conecta entre los puntos A y C, y por eso la caída de potencial en la resistenciaR1 es la fracción R1 / (R1 + R2). Por lo tanto:
  • 85. Señales digitalesLa salida que produce la mayoría de los sensores en general es de tipo analógíco. Cuando unmicroprocesador forma parte del sistema de medición o de control, es necesario convertir la salidaanalógica del sensor a una fonna digital antes de alimentarla al microprocesador. Por otra parte, lamayoría de los actuadores funcionan con entra das analógicas, por lo que la salida digital de unmicroprocesador debe convertirse a su forma analógica antes de utilizarla como entrada delactuador.El sistema binario se basa sólo en dos símbolos o estados: 0 y 1. A éstos se les conoce como dígitosbinarios o bits. Cuando un número se representa con este sistema, la posición del dígito en elnúmero indica el peso asignado a cada uno de los dígitos, aumentando dicho paso en un factor de 2conforme se avanza de derecha a izquierda: 23 22 21 20 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0Por ejemplo, el número decimal 15 en un sistema binario se representa como 20 + 21 + 2 2 +2 3 =1111. En un número binario al bit 0 se denomina bit menos significativo (LSB) y al bit mayor como bitmás significativo (MSB). La combinación de bits que representa un número se denomina palabra.Por lo tanto, 1111 es una palabra de cuatro bits. El término byte se usa para designar un grupo de 8bits.Conversión de señales analógicas a digitalesLa conversión de señales analógicas a digitales implica la conversión de las primeras a palabrasbinarias.El procedimiento utilizado es un temporizador que proporciona al convertidor analógico a digital(CAD) impulsos de señal de duración regular y cada vez que éste recibe un impulso, muestrea laseñal analógica. El resultado del muestreo es una serie de impulsos angostos. A continuación seutiliza una unidad de muestreo y retención para retener cada uno de los valores muestreados hastaque se produzca el siguiente impulso; el resultado final se muestra en la figura. La unidad demuestreo y retención es necesaria porque el convertidor analógico a digital requiere una cantidadfinita de tiempo, conocido como tiempo de conversión, para convertir la señal analógica en una señaldigital. La relación entre la entrada muestreada y retenida y la salida de un convertidor analógico a digital se ilustra en la gráfica de la figura 3.28para una salida digital restringida a tres bits. Cuando hay tres bits, existen 2 3 = 8 posibles niveles desalida. Por lo tanto, dado que la salida del CAD para representar la entrada analógica sólo puede seruno de estos ocho posibles niveles, existe un rango de entradas en las cuales la salida no cambia.
  • 86. Estos ocho posibles niveles de salida se conocen como niveles de cuantización y la diferencia en elvoltaje analógico entre dos niveles adyacentes se denomina intervalo de cuantización. Por lo tanto,en el CAD de la figura 3.28, el intervalo de cuantización es de 1 V. Dada la naturaleza tipo escalónde la relación, la salida digital no siempre es proporcional a la entrada analógica, por lo que siemprehabrá un error al que se denomina error de cuantización. Cuando la entrada está centrada en tomoal intervalo, el error de cuantización es cero; el error máximo es igual a la mitad del intervalo o ±1/2bit.La longitud posible de la palabra determina la resolución del elemento, es decir, el mínimo cambio enla entrada que produce un cambio en la salida digital. El mínimo cambio en la salida digital es de unbit en la posición del menos significativo de la palabra, es decir, el bit que está en el extremoderecho.De esta manera, en un convertidor analógico a digitalque tiene una palabra de 10 bits y el rango de entradade su señal analógica es de 10 V, el número de nivelesque tienen una palabra de 10 bits es de 2 10 = 1024, ypor ello la resolución es de 10/ 1024 = 9.8 mV.Considere un termopar que produce una salida de 0.5mV/ºC . ¿Cuál será la longitud de la palabra necesaria,cuya salida pasa a través de un convertidor analógico adigital, si se desea medir temperaturas de 0 a 200 ºC con una resolución de 0.5 ºC? La salida aescala total del sensor es de 200 x 0. 5 = 100 mV.Efecto negativos de un muestreo (sampling) demasiado bajo
  • 87. Formas de muestreo de dos señales simultáneas (2 canales)Sistemas de presentación de datosEn este capítulo se trata el tema de la presentación visual de datos, por ejemplo, mediante los dígitosde un visualizador de LEADs, o en la pantalla de una computadora. También se explica cómo seguardan esos datos, por ejemplo, en el disco duro de una computadora, Los sistemas de medición constan de tres elementos: sensor, acondicionador de señal y visualizador o elemento para la presentación de datos. Para presentar datos se cuenta con una amplia gama de elementos que por tradición se clasifican en dos grupos: indicadores y registradores. Los indicadores proporcionan una indicación visual instantánea de la variable medida, en tanto que los registradores graban la señal de salida durante cierto tiempo y proporcionan en forma automática un registropermanente. El registrador es la opción más deseable si el evento tiene una alta velocidad o estransitorio y es imposible que un observador lo siga, o bien, cuando hay una gran cantidad de datoso es imperativo contar con un registro de los datos.Tanto indicadores como registradores se subdividen, a su vez, en dos grupos de dispositivos:analógicos y digitales. Ejemplo de un indicador analógico es el del medidor cuya aguja se desplaza através de una escala; un medidor digital es un visualizador que cuenta con números. Ejemplo delregistrador analógico es un registrador graficador con una pluma que se desplaza a lo largo de unahoja de papel; en el registrador digital la salida, que consiste en una secuencia numérica, se imprimeen una hoja de papel.Este capítulo también puede considerarse la conclusión de los capítulos que tratan los sistemas demedición: sensores, acondicionamiento de señal y ahora presentación visual. Por ello, su propósitoes conjuntar todos estos elementos mediante ejemplos de sistemas de medición completos.CargaUn aspecto que debe tenerse en cuenta al conectar un sistema de medición es la carga, es decir, elefecto que produce la conexión de una carga en las terminales de salida de algún elemento delsistema de medición.Al conectar un amperímetro en un circuito para medir una corriente se alteran la resistencia delcircuito y la corriente. Al realizar dicha medición también se modifica la corriente que se desea medir.Conectar un voltímetro en una resistencia de hecho equivale a conectar dos resistencias en paraleloy si la resistencia del voltímetro no es mucho mayor que la de la resistencia, la corriente de ésta semodifica de manera considerable y, por lo tanto, se altera el voltaje que interesa medir. Al intentar
  • 88. esta medición también se modifica el voltaje que se esté midiendo. A todo lo anterior se le llamaefecto de la carga.Asimismo, el efecto de la carga se produce dentro del sistema de medición, si un elemento seconecta con otro y se alteran las características del elemento precedente. Considere, por ejemplo, unsistema de medición formado por un sensor, un amplificador y un elemento de presentación visual(figura 4. l). El sensor tiene un voltaje de salida a circuito abierto Vs y una resistencia Rs Laresistencia de entrada del amplificador es Ri, y ésta es la carga propia del sensor. En consecuencia,el voltaje de entrada desde el sensor está divididoMEDIDORES Y REGISTRADORESLos elementos para la presentación de datos que proporcionan la lectura de un valor de la magnitudmedida se llaman medidores. Cuando el dispositivo da un registro de la magnitud medida de formacontínua o a ciertos intervalos se llama registradorMedidores analógicos y digitalesEl medidor de bobina móvil es un indicador analógico cuya aguja se desplaza a través de una escala.El elemento básico del instrumento es un microamperímetro de c.d. con derivadores, multiplicadoresy rectificadores que sirven para convertir la corriente a otros rangos de corriente directa y para medircorriente alterna, voltaje directo y voltaje alterno. En la corriente y voltajes altemos, el instrumentoestá limitado a trabajar entre 50 Hz y 10 kHz. La exactitud de este medidor depende de variosfactores, entre ellos la temperatura, la cercanía de campos magnéticos o materiales ferrosos, cómose haya conectado el medidor, la fricción de los cojinetes, inexactitudes en el marcado de la escaladurante la fabricación, etcétera. También se producen errores por la forma como se hacen laslecturas del medidor; por ejemplo, los errores de paralaje, cuando la posición de la aguja indicadoraen la escala se lee desde un ángulo que es recto respecto de la escala, así como errores porque seestima la ubicación de la aguja entre dos marcas de la escala. La exactitud total en general es delorden de ±O. 1 a ±5%. El tiempo que tarda el medidor de bobina móvil para que la desviaciónalcance el equilibrio es del orden de unos cuantos segundos. Debido a la baja resistencia delmedidor es posible que haya problemas por efecto de carga.La lectura de un voltímetro digital es una secuencia de dígitos. Este tipo de visualizador elimina loserrores de paralaje e interpolación y su exactitud puede llegar a ±0.005%. El voltímetro digital es enesencia una unidad de muestreo y retención conectada a un convertidor analógico a digital, y uncontador que se encarga de contar su salida. Su resistencia es elevada, del orden de 10 MΩ, por loque tiende menos a producir efectos por carga que el medidor de bobina móvil, cuya resistencia es
  • 89. mucho menor. Por ejemplo, si las especificaciones de un voltímetro digital indican Trecuenciaaproximada de 5 lecturas por segundo", quiere decir que el voltaje de entrada se muestrea cada 0.2s. Éste es el tiempo que el instrumento tarda en procesar la señal y obtener una lectura. Por lo tanto,si el voltaje de entrada cambia a una velocidad tal que se presenten cambios importantes en 0.2 s,es posible que la lectura del voltímetro tenga errores. La frecuencia de muestreo típica de unvoltímetro digital económico es de 3 por segundo y tiene una impedancia de entrada de 100 MΩ.Registradores graficadores analógicosExisten tres tipos básicos de registradores graficadores analógicos: el registrador de lectura directa,el registrador galvanométrico y el registrador potenciométrico o de circuito cerrado. Los datos seregistran en papel utilizando plumas de tinta con punta de fibra, mediante el impacto de una puntaque presiona una cinta de carbón sobre papel, con papel sensible a la temperatura que cambia decolor cuando la punta caliente se desplaza sobre su superficie, o bien mediante un haz de luzultravioleta que incide sobre papel sensible a la luz y utilizando un estilete de alambre de tungstenoque recorre la superficie de papel con recubrimiento especial (una delgada capa de aluminio sobreun tinte y una descarga eléctrica que elimina el aluminio y pone al descubierto dicho tinte). El registrador de lectura directatiene una pluma oestilete que se mueve en forma directa por la acción de desplaza miento del sistema de medición. .Se utiliza una gráfica circular que gira a velocidad constante. La pluma se desplaza sobre líneasradiales curvilíneas, por loque para graficar se debe usar papel con líneas curvas.Con este papel es dificil hacer interpolaciones pero con cuatro plumas es posible registrar en formasimultánea hasta cuatro variables independientes. Este instrumento es bastante robusto y suexactitud es del orden de ±0.5% de la desviación total de la escala.El registrador graficador galvanométrico se basa en el mismo principio del medidor de bobina móvil.La bobina está suspendida entre dos puntos fijos mediante un alambre de suspensión. Al pasar unacorriente por la bobina, sobre ella actúa un torque que hace girar la suspensión. La bobina rota hastaun ángulo en que el torque se balancea con el torque producido por la torsión de la suspensión. Larotación de la bobina produce el desplazamiento de una pluma sobre una gráfica.Si R es la longitud de la aguja y 0 es la desviación angular de la bobina, el desplazamiento y de lapluma es y = R sen 0. Dado que 0 es proporcional a la corriente i que circula por la bobina, y esproporcional al sen i. La anterior es una relación alineal. Sin embargo, si las desviaciones angularesestán limitadas a menos de ± 10% la relación puede considerarse razonablemente lineal y el error
  • 90. por alinealidad será de menos de 0.5%. No obstante, hay un problema debido al desplazamiento enarco y no en línea recta de la pluma; por lo tanto, para la graficación es necesario utilizar papelcurvilíneo. En este tipo de gráficas es difícil realizar la interpolación de puntos entre las líneas.Registrador potenciométrico, que a veces se le llama registrador de circuito cerrado o servoregistrador de circuito cerrado. La posición de la pluma se monitorea mediante un contactodeslizante que se desplaza a lo largo de un potenciómetro lineal. La posición del contacto determinael potencial aplicado a un amplificador operacional. Éste resta la señal del contacto deslizante, lacual se obtiene de la señal de entrada del sensor/acondicionador de señal. La salida del amplificadores, por lo tanto, una señal relacionada con la diferencia entre las señales de la pluma y del sensor.Esta señal se emplea para accionar un servomotor, el cual controla el movimiento de la pluma através de la gráfica. La pluma alcanza una posición donde no hay diferencia entre las señales de lapluma y del sensor. A continuación la pluma rastrea la señal del sensor.Los registradores potenciométrico s tienen resistencias de entrada elevadas, su exactitud es mayorque la de los registradores galvanométricos (alrededor de ±O. 1 % de la lectura a escala total), perosus tiempos de respuesta son mucho más lentos. Los tiempos de respuesta característicos son delorden de 1 a 2 s y sólo se utilizan en señales de cd, o frecuencias muy bajas, de hasta unos 2 Hz. Esdecir, sólo se utilizan para señales que cambian con lentitud. Debido a la fricción se necesita unacorriente mínima para accionar el motor, por ello se produce un error cuando un registrador noresponde a una señal de entrada pequeña. A este error se le conoce como banda muerta, por logeneral es de ±0.3% del rango del instrumento. En consecuencia, si el rango es de 5 mV, la bandamuerta equivale casi a +_0.015 mV.Osciloscopio de rayos catódicosEl osciloscopio de rayos catódicos es un instrumento para medición de voltaje con capacidad parapresentar en forma visual señales de frecuencias muy elevadas. Un instrumento para propósitogeneral es capaz de responder a señales de hasta 10 MHz, en tanto que hay instrumentos másespecializados que llegan a responder a señales de hasta 1 GHz. Con el osciloscopio de doble hazse pueden observar de manera simultánea dos líneas de exploración en la pantalla mientras que lososciloscopios con memoria guardan la línea de exploración en la pantalla después de quedesaparece la señal de entrada; para quitar dicha línea hay que borrarla intencionalmente. Lososciloscopios con memoria digital digitalizan la señal de entrada obtenida y la guardan en lamemoria. Esta señal se puede analizar y manipular en la pantalla analógica del osciloscopio despuésde reconstruir la señal analógica. Mediante cámaras especiales conectadas en forma directa alosciloscopio es posible obtener registros permanentes de líneas de exploración.Los osciloscopios de propósito general casi siempre tienen desviación vertical, es decir, desviaciónen el eje Y, y sus sensibilidades varían entre 5 mV y 20 V por división de la escala. Para observarcomponentes de ca en presencia de voltajes de cd elevados a la línea de entrada se conecta uncapacitor de bloqueo. Cuando el amplificador funciona con ca, su ancho de banda por lo general vade 2 Hz a 10 MHz y cuando funciona en cd, dicho ancho va desde cd hasta 10 MHz. La impedanciade entrada Y es por lo común de 1 MΩ, derivada con una capacitancia de 20 pF. Cuando un circuito
  • 91. externo se conecta en la entrada Y, los problemas debidos al efecto por carga y a la interferenciapueden distorsionar la señal de entrada. Si bien es posible reducir la interferencia utilizando cablecoaxial, la capacitancia de éste y de la punta de prueba respectiva pueden ser tales, en especial abajas frecuencias, como para hacer necesario adicionar una impedancia más o menos pequeña a laimpedancia de entrada del osciloscopio, con lo cual se crea un significativo efecto por carga. Existendiversos muestreadores que se pueden conectar al cable de entrada y cuyo diseño permite aumentarla impedancia de entrada y evitar el problema por efecto de carga.VisualizadoresEn diversos sistemas de presentación visual se utilizan indicadores luminosos para mostrar unestado encendido-apagado, o para una presentación visual alfanumérica. El término affianumérico esla contracción de los términos alfabético y numérico y describe la presentación visual de letras delalfabeto y números del 0 al 9 con puntos decimales. Una modalidad de estos visualizadores cuentacon siete segmentos de luz para generar los caracteres alfabéticos y numéricos.Existe un formato que utiliza una matriz de 7 por 5 o de 9 por 7. Los caracteres se generan mediantela activación de los puntos correspondientes.Registradores de datosLa figura muestra los elementos básicos de un registrador de datos, unidad que monitorea lasentradas de una gran cantidad de sensores. Las entradas que envían los sensores, y después delrespectivo acondicionamiento de señal, se alimentan a un multiplexor. Este selecciona una de todaslas señales y la señal seleccionada se alimenta, después de amplificarla, al convertidor analógico adigital. La señal digital se procesa en un microprocesador. Éste realiza operaciones aritméticas, porejemplo, el promedio de todas las mediciones realizadas. La salida del sistema se presenta en unvisualizador digital que indica la salida y número de canal; la señal también se utiliza para obtener unregistro permanente mediante una impresora o se guarda en un disco flexible o se transfiere a unacomputadora para que la analice.
  • 92. Como los registradores de datos con frecuencia se utilizan con termopares, hay entradas especialespara los termopares, siempre que éstos tengan compensación de unión fría y linealización. Elmultiplexor se conecta a cada sensor de uno en uno, por lo que la salida consiste de una secuenciade muestras. Para seleccionar el muestreo de las entradas se programa el microprocesador paraque conecte el multiplexor y éste se limite a muestrear un solocanal, realice un solo muestreo de todos los canales, haga unmuestreo continuo de todos los canales o realice un muestreoperiódico de todos los canales, digamos cada 1, 5, 15, 30 o 60minutos.Por lo general un registrador de datos puede manejar de 20 a100 entradas, si bien hay algunos que pueden manejarcantidades mucho mayores de hasta 1000. Su tiempo de muestreo y conversión es de 10 pis y escapaz de realizar 1000 lecturas por segundo. Su exactitud característica es de 0,0 1 % de la entradaa escala total y linealidad de ±0.005% de la entrada a escala total. El cross-talk es 0.01% de laentrada a escala total. El término cross-talk se refiere a la interferencia que puede ocurrir cuando unsensor funciona en respuesta a las señales de otros sensores.
  • 93. SISTEMAS DE MEDIDA DE LA FUERZA Y LA POTENCIASENSORES - APLICACIONESEn el mundo de la actividad física y el deporte, los sistemas de medidadisponen de sensores específicos para cada una de las características que sequieren medir. Actualmente los sensores que se utilzan en deporte dependende la manifestación de fuerza y potencia que se quiera medir. Nigg diferenciados manifestaciones de fuerza diciendo: Si “algo” tiene la posibiliad de mantener deformado un muelle, a este“algo” le llamamos fuerza en su sentido estático. Si “algo” tiene la posibilidad de crear aceleraciones en una masa, a este“algo” le llamamos fuerza en sentido dinámico.Los factores mecánicos que permiten identificar mejor las manifestaciones defuerza son: Presión. Tracción y compresión. Aceleración y velocidad. Tiempo y posición. Tensión en musculos o tendones.Los dos primeros grupos se utilizan principalmente en manifestacionesestáticas, y los otros en dinámicas.Los mecanismos que utilizamos para cuantificar los efectos de la fuerza son: Muelles y globos de aire o fuidos. Sensores resistivos, capacitivos o inductivos. Sensores piezoeléctricos. Galgas extensiométricas. Sistemas de micro-pirámides. Detectores de proximidad.
  • 94. Los mas utilizados son los sensores resistivos y capacitivos, normalmenteutilizados para medir presiones en calzado deportivo, y los sensorespiezoeléctricos y galgas extensiométricas usados en plataformas de fuerza ydinamómetros isométricos.Actualmente están ganando terreno a pasos de gigante los acelerómetros y losencoders digitales en medidas dinámicas de fuerza y potencia, así como losdetectores de proximidad mecánicos en plataformas de contactos y ópticos enplataformas de infra-rojos.Encoders utilizados en medición de movimientos balísticos-Celesco Transducer Products, Inc.Es muy importante seleccionar correctamente el elemento de medición de lafuerza (el lugar de instalación de los extensómetros). En el deporte del remo lostransductores se pegan en el cono de la horquilla o en el remo (entre el mangoy la horquilla), en el estribo o en el banco. En la gimnásia sirven de elementomedidor de la fuerza las paralelas, las anillas, los arzones del caballo conarzones, etc.Los transductores tensométrícos construidos con extensómetros son mássólidos que los piezoeléctricos, sin embargo, son más inertes y de mayordimensión
  • 95. Sensor tensiométrico implantable en el tendónLa reacción del apoyo durante el despegue se puede medir con la ayuda deplantillas y plataformas tensométricas. Desgraciadamente, debido a quedurante el despegue varía la posición del pie, al emplear las plantillastensométricas (estas se colocan en el calzado de carreras) es dificil, y a vecesresulta incluso imposible, determinar el sentido de la fuerza de la reacción delapoyo. Sensor implantable en el tendón de AquilesEn el deporte han recibido gran aceptación las plataformastensodinamográficas . Se colocan debajo del recubrimiento de la pista decarreras, o de la pista para la carrera de impulso, en el sector de los saltos, yen los terrenos de voleibol y baloncesto. Con la ayuda de las plataformastensodinamográficas se miden las componentes horizontal y vertical de lareacción del apoyo.
  • 96. Sistema completo de medida basado en 2 plataformas de fureza -IBVLa acelerometría es la parte de la técnica de la medición dedicada a lamedición de las aceleraciones.En el deporte, los más difundidos son los transductores de aceleración queemplean el efecto tensométrico y el efecto piezoeléctrico. Tanto en uno, comoen otro caso, se mide la fuerza de inercia que surge cuando se acelera ocuando se frena el cuerpo, alguna de suspartes o un objeto externo, enmovimiento. Lógicamente un elemento flexible de un acelerómetro es capaz derecepcionar la aceleración solamente en un plano. Para registrar el vectorresultante de aceleración (en los tres planos) en un mismo dispositivo semontan tres transductores iguales y se orientan de manera perpendicular unosa otros, al igual que los ejes del sistema de coordenadas cartesianas.La velocidad del deportista, o de las diferentes partes de su cuerpo, se puededeterminar mediante cálculos. Pero también existen otros métodos de medicióndestinados a la medición directa de la velocidad.El velocímetro
  • 97. Se distingue por su sencillez . El fino hilo de este equipo se fija al deportista.Durante la carrera él tira de este hilo y desenrolla una bobina especial cuyavelocidad de rotación se mide.El método de la espidometría está basado en el efecto D o p p 1 e r quepermite, a distancia y sin contacto, medir la velocidad en los tramos rectos. Eneste caso, sirve de transductor un emisor de oscilaciones ultrasonoras oelectromagnéticas dirigidas hacia el corredor a lo largo de la pista. El efectoDoppler se manifiesta en que, al acercarse el deportista al emisor, la frecuenciade las oscilaciones reflejadas en su cuerpo resulta superior a la frecuencia delas oscilaciones del emisor (f.); y cuando el deportista se aleja del emisor, por elcontrario, resulta inferior.La goniometría (del griego gonía, ángulo) son métodos de medición de losdesplazamientos angulares (de los desplazamientos articulares o losdesplazamientos angulares de los equipos y aparatos deportivos, por ejemplo,del remo en el remo académico).Cada vez se emplea con mayor frecuencia la electrogoniometría: lasmagnitudes de los desplazamientos angulares se convierten en valoresproporcionales de voltaje eléctrico. Entre los transductores del goniograma lamayor difusión la ha obtenido el transductor potenciométrico. Su elementoprincipal es una resistencia variable (potenciómetro) cuyo eje se encuentraunido a uno de los brazos del goniómetro; y el cuerpo, al otro. Los brazos delgoniómetro se colocan de manera paralela a los huesos del par cinemáticoestudiado; además, el eje del potenciómetro debe coincidir con el eje de laarticulación. Al variar el ángulo articular, varía el voltaje eléctrico tomado en elpotenciómetro. La calibración de la instalación goniométrica permite calcular engrados los valores obtenidos de los ángulos articulares. Para realizar lacalibración se colocan en un transportador, uno tras otro, diferentes valores deángulo comprendido entre los brazos del transductor goniométrico y se midenlas correspondientes magnitudes del voltaje eléctrico.
  • 98. Fenómeno que sirve de base al método de medición Efecto Efecto Inducc. Ley de Encoder Efecto Efecto Fotogr.Variable medida tenso- piezo- electro- Ohm digital Doppler foto- Cinema. métrico Eléctr. magnet Electr. VideoFuerza +++ +++ ++ ++Aceleración +++ ++ + ++ ++ ++Velocidad + + ++ ++ +++ +++ ++Desplazamiento lineal + ++ +++ +++Desplazamiento +++ ++ +angular
  • 99. OBJETIVOS DE LA EVALUACIÓN DE LA FUERZA Y LA POTENCIA EN ELDEPORTELos objetivos de la evaluación de la fuerza y la potencia no difieren de losobjetivos generales, pero aportan nuevos objetivos que son específicos de lasactividades ligadas a las acciones cuyo rendimiento dependa de la fuerza y lapotencia. Para D.G. Sale los objetivos deben ser definidos por el investigadoren estrecha colaboración con entrenadores y deportistas. Los principalesobjetivos son: -Definir la importancia de la fuerza y la potencia en el rendimiento en un determinado deporte o actividad física. Si bién en lamayoría de los deportes está demostrada la importancia de la fuerza y la potencia, hay que determinar su importancia relativa en el rendimiento y sobre todo, cuales son las manifestaciones de la fuerza que son mas determinantes en el resultado. Para ello se correlacionan los resultados de los tets específicos con los resultados deportivos en deportes que dependen de habilidades cerradas como atletismo, halterofilia, natación, etc.. En deportes que implican bailidades abiertas afectados por tácticas, acciones de colaboración y oposición, etc. deben correlacionarse los resultados de fuerza y potencia con actividades aisladas de las que se conoce que intervienen directamente en el rendimiento del deporte. -Valorar las capacidades neuro-musculares del deportista. A través de las distintas pruebas en las que se ponen de manifiesto las manifestaciones de fuerza y potencia se debe llegar a conocer características neuro-musculares del sujeto. -Desarrollar el perfil del deportista. A través de la evaluación de la fuerza y la potencia y la comparación con los datos de otros sujetos o grupos se puede situar al deportista en función de sus características. A partir de aquí se pueden definir objetivos personalizados del entrenamiento.
  • 100. -Controlar el proceso de entrenamiento. Sólo a través de un seguimiento sistemático se puede saber si el entrenamiento cumple con los objetivos esperados. En tanto que la fuerza y la potencia en todas sus manifestaciones son fundamentales en muchos deportes, a veces no se puede comprender que se dedique la mayor parte del tiempo de entrenamiento a estos factores y no se dedique ningún tiempo a comprobar si realmente se están cumpliendo los objetivos esperados. -Seguimiento de programas de rehabilitación. Como en cualquier proceso de entrenamiento, la rehabilitación debe ser controlada con el fin se saber cuando el deportista puede incorporarse a la actividad normal. En control permite optimizar las cargas y por tanto reducir el tiempo necesario en incorporarse a la actividad normal.El control ideal del proceso de entrenamiento, según Sale y McDougall, 1981)se logra utilizando los mismos equipos en el entrenamiento y en la evaluación.Actualmente se pueden monitorizar la mayoría de las máquinas demusculación, las pesas, alteras, etc. con lo que se puede hacer un feed-backdel trabajo en cada entrenamiento ( Bosco, 1991).La transferencia del entrenamiento de fuerza y potencia al rendimientodeportivo depende de la importancia relativa de cada una de lasmanifestaciones de F y P en el rendimiento y del grado de especificidad de suentrenamiento. Un gimnasta puede utilizar acciones isométricas que simulenlas acciones en las anillas, pero un saltador de triple debe efectuar accionescon ciclos de estiramiento-acortamiento para mejorar su rendimiento.TEST ESPECÍFICOSTEST DE CAMPO Y DE LABORATORIOLa fuerza y la potencia en el deporte se aplica en movimientos específicos, y aciertas velocidades, por ello hay que hablar de la validez ecológica de las
  • 101. formas que se usan en dinamometría deportiva. No se pueden inferir losresultados obtenidos con pruebas efectuadas con patrones de movimiento muydistintos a los específicos del deporte al rendimiento en dicho deporte. Esto noquiere decir que no se obtenga información valiosa a partir de distintasmetodologías, pero la correlación entre los test y la performance deportivadebe ser establecida científicamente, no asumida a priori.Se puede suponer que se si la aceleración es proporcional a la fuerza aplicada,el deportista más fuerte será el más rápido. Esto no tiene porque ser asíespecialmente en actividades deportivas que impliquen a altas velocidades delos segmentos corporales ( ténis, beisbol, lanzamientos, etc.). Los métodos Fuerza es la máxima tensión que un músculo o grupo muscular pueden generar aún una velocidad específica.inicialmente aplicados a la evaluación no contemplaban las diferentesmanifestaciones de la fuerza muscular, por lo tanto, no proporcionabaninformación sobre los procesos implicados en las acciones musculares.Knuttgen y Kraemer han propuesto definir la fuerza como:De acuerdo con esta definición la evaluación debe tener encuentra todo elrango de velocidades tanto en la fase excéntrica como en la concéntricas de laacción muscular.La poca aplicabilidad de los resultados obtenidos en los test efectuados a bajavelocidad o a velocidad cero han generado un interés especial en el conceptopotencia como medida de la habilidad de ejercer fuerza a al tal velocidad.En las Ciencias del Deporte se han utilizado ampliamente tres modos dedinamometría: -Isométrica -Isoinercial (normalmente denominada isotónica) -Isocinética
  • 102. Las citadas formas de evaluación se han utilizado mediante pruebas decampo o bien en pruebas de laboratorio.Las pruebas de campo, en muchos casos proporcionan datos que permitenpredecir resultados deportivos, ya que ejecutan patrones de movimientoparecidos a los del gesto deportivo, por ejemplo, una carrera de 100 m. lisospuede estar altamente correlacionada con un test sobre 30 mts. , pero este testno proporciona suficiente información sobre los procesos musculares yenergéticos. Tampoco discrimina entre las distintas manifestaciones de fuerzaimplicadas. Por lo tanto hay que diferenciar entre los objetivos del test quepuede: - Predecir resultados. - Informar sobre los procesos implicados.En el primer caso el test debe ser lo más parecido posible a la especialidad, enel extremo podemos decir que el mejor test es la propia prueba. En el segundocaso, la ejecución del test puede estar mas alejada de los patrones motricesdel gesto deportivo si con ello se nos informa de los procesos implicados queintervienen en el entrenamiento.Los test de campo han sido utilizados ampliamente por entrenadores ydeportistas por su facilidad y bajo costo, normalmente son pruebas dedinamometría isoinercial, es decir, que se usan masas constantes conocidas.Los movimientos mas utilizados son: -Levantamientos -Saltos. -Lanzamientos.La dinamometría isoinercial utilizada en pruebas de campo proporciona lasiguiente información : -Masa máxima levantada durante una o mas repeticiones. -El número máximo de repeticiones efectuadas con una carga.
  • 103. -El tiempo necesario para efectuar una o varias repeticiones con o sin sobrecarga -La velocidad obtenida en un movimiento con o sin sobregarga. -Altura o longitud alcanzadas durante saltos efectuados en ciertascondiciones. -Distancia alcanzada en lanzamientos efectuados con cargas conocidas y en condiciones pre-establecidas.La reducción en los costos y la mejora tecnológica ha permitido utilizarinstrumentos sofisticados directamente en la pista o el gimnasio y por lospropios entrenadores y deportistas.Los dinamómetros isométricos, ampliamente utilizados en los laboratorios hacealgunos años, han pasado a ser usados en los test de campo. Proporcionaninformación sobre -Contracción máxima voluntaria (Fmax) -Ritmo de desarrollo de la fuerza (RFD)Los dinamómetros isocinéticos, en cambio, se han mantenido en los centrosde estudio, por su alto costo, baja correlación con los resultados deportivos ypoca aplicabilidad. Por el contrario son muy utilizados en diagnóstico yrehabilitación.La información proporcionada al trabajar a velocidad constante es -Torque -Potencia -AnguloRegistrada durante todo el arco de movimiento y sobre articulaciones aisladaso en grupo.Los científicos han observado las enormes posibilidades de algunos test decampo y los han incorporado a sus baterías de test de laboratorio, al mismotiempo se ha producido una baja progresiva en los precios de los instrumentos
  • 104. de medición que ha llevado a que sean adquiridos por los entrenadores ydeportistas o incorporados a la dotación de los centros de entrenamiento. Lostest de Bosco están siendo utilizados ampliamente tanto en laboratorios cómoen la pista, tanto en investigación, cómo en el propio entrenamiento.En estos momentos la determinación de que un test es de campo o delaboratorio no viene dada por el lugar de ubicación del test, sino por elinstrumental utilizado y el personal que lleva a cabo las pruebas.Desgraciadamente, en muchos casos, los resultados obtenidos noproporcionan suficiente información de cara a hacer predicciones sobre elrendimiento de los deportistas, y no discriminan las distintas manifestacionesde fuerza y potencia necesarias en el gesto deportivo , como pueden ser:• Capacidad contráctil• Comportamiento visco-elástico• Comportamiento reflejo• Capacidad de reclutamiento• Coordinación• Estructura del músculo• Etc.Deben tenerse en cuenta todas las posibilidades de acción muscular y portanto las situaciones: -Concéntrico -Excéntrico -Concéntrico-excéntrico -Excéntrico-concéntrico -IsométricoEn cualquier caso, la prueba a efectuar, tanto si es de campo como delaboratorio debe proporcionar la información que precisa el sujeto en aquelinstante.
  • 105. TEST DE CAMPOTal como se ha indicado en el capítulo anterior, resulta dificil determinar cuando untest se puede denominar “de campo” o de laboratorio, nosotros vamos a englobaren la primera denominación a todos los test que no precisen de instrumentalsofisticado. Pizarra y tiza Cinta métrica Cronómetro PesasLos ejercicios utilizados en los test de campo son: -Saltos. -Lanzamientos. -Carreras -LevantamientosSobre los que se mide -Altura o longitud alcanzadas durante saltos efectuados en ciertas condiciones. -Número de saltos necesarios para recorrer una distancia. -Tiempo necesario para hacer un recorrido con obstáculos. -Tiempo de carrera ( sobrecarga, subida, escaleras, etc.) -Distancia alcanzada en lanzamientos efectuados con cargas conocidas y en condiciones pre-establecidas. - -Masa máxima levantada durante una o mas repeticiones. -El número máximo de repeticiones efectuadas con una carga.
  • 106. -El tiempo necesario para efectuar una o varias repeticiones con o sin sobrecargaLas condiciones impuestas a cualquier medición deben ser mantenidas en todoslos test si se quiere que estos tengan validez, tanto si se efectúan en una pistacomo en un centro médico.TEST DE SALTOEstos tests fueron los primeros utilizados ampliamente en la evaluación deeducación física y deporte. Los test de salto se basan en la correlación entre lapotencia medida en el tren inferior y la distancia vertical u horizontal alcanzadasen un salto efectuado en ciertas condiciones.La utilización del salto vertical como método de valoración de esta cualidad físicaaparece ampliamente divulgada en la bibliografía específica, bien midiéndolo sin elapoyo de una tecnología muy sofisticada , tests de Abalakov , test de Sargent , obien utilizando materiales de alta precisión como las plataformas de fuerza(Cavagna 1971; Bosco y Komi-1979), o bien utilizando las plataformas de contacto(Bosco, 1979). La facilidad de ejecución de las pruebas y su similitud con grannúmero de gestos comúnmente utilizados en la práctica deportiva, nos permiteevitar gran cantidad de problemas asociados aprocesos de familiarización con los mismos.HISTORIAMarey y Demeny (1885). MétodofotográficoYmenyD.A.Sargent (1921). Test de detente verticalL.W.Seargent. Test de potencia general.
  • 107. Abalacov(1938) . Salto desde 1/2 squat con cinta.Lauru (1957) Plataforma de fuerza con sensores de cuarzoDavies y Rinnie (1968). Plat. De fuerza a “strain gauge”Luhtanen-Bosc.(1976).Instrumento telegrafico.Vittori y Locateli.(1978) Test de saltos sobre vallas.Bosco.(1980). Test de Bosco. Plataforma de contactos y cronómetro porprocesadorBosco, Belli (1989). Test por ordenador.Bosco, Olsen. (1990). Biorrobot.Bosco, Olsen, Belli, Padullés. (1993) . ErgopowerBosco, Olsen. (1997). Muscle-LabEquipo usado por E.J. Marey para detectar la fuerza de reacción en el suelo y la altura del salto(1885).TEST DE SARGENTEn el segundo se mide la diferencia de altura entre el brazo extendido y el puntomás alto de alcance después de un salto. Tanto en uno como en otro caso, lamedida es la altura del salto que a su vez está correlacionada con la fuerzaexplosiva.Los test anteriores no permiten identificar las diferentes capacidades, contráctil,elástica, refleja, etc.) pero resultan sumamente útiles por su sencillez y su costo.
  • 108. En el test de Sargent, hay que diferenciar dos fases, en la primera, denominadamarcado de altura el ejecutante se coloca frente a una pizarra de pared con lospies juntos, sin elevación de los talones, tronco recto y un brazo o los dosextendidos por encima de la cabeza a la anchura de los hombros. Se debe evitarque la linea de los hombros esté inclinada respecto al suelo, es decir, los doshombros deben estar a la misma altura. Desde esta posición se debe señalar conel dedo medio en la pizarra, para ello el debo se debe impregnar de yeso omagnesia.En la segunda fase, el sujeto se coloca a unos 20 cm de la pared con el cuerpoextendido y los brazos caidos. Cuando lo desee debe efectuar un salto concontramovimiento y utilización de los brazos en la fase de impulso.Durante la fase de vuelo se debe extender al máximo el tronco y el brazo. Se debetocar la pizarra con los dedos impregnados en la fase mas alta del salto.Se medirá la diferencia de alturas entre las dos marcas del sujeto, desde llamáxima altura alcanzada y la posición de parado.Se pueden realizar varios intentos dejando entre ellos un tiempo mínimo derecuperación de 1 minuto.Beuker (1976) da un coeficiente de validez superior a 0,80 y una fiabilidad (test-retest) de 0,87
  • 109. TEST DE ABALAKOVLa diferencia entre el test de Abalakov (1938) y el de Sargent (1921) consiste en laforma de medición. En el primero se coloca una cinta entre las piernas unida a uncinturón y a una pieza metálica sobre la que se desliza.El test de Abalakov mejora la precisión de la medida y evita los problemasinherentes a la primera fase del test de Sargent. Se puede realizar con tan solouna cinta de modista fijada a la cintura del ejecutante y aguantada entre dos dedosdel evaluador, que mantiene la mano apoyada en un lugar fijo para que no semueva.Durante la fase de vuelo el cuerpo debe permanecer recto y debe caerse sobre elmismo punto de despegue. La distancia de vuelo es la diferencia entre la distanciaen el punto de referencia estando parado y erguido antes de iniciar el salto y laalcanzada en el mismo punto en la fase más alta del salto.Los resultados obtenidos con los tests de Sargen y Abalakov están relacionadoscon: -Fuerza explosiva
  • 110. -capacidad de reclutamiento de U.M. -Reutilización de energía elástica. -Coordinación inter e intra muscular. -Coordinación brazos-piernas -Porcentaje de FTHay que tener en cuenta que los test anteriores no miden exactamente la alturadel salto ya que la medición inicial se efectúa con los pies completamenteapoyados en el suelo (talones en contacto con el suelo) y el despegue se efectúacon los pies completamente extendidos.VARIANTESLos test de Abalakov permiten algunas variaciones que ayudan a detectar losprocesos implicados en el salto. -Salto sin utilización de brazos que permite detectar la coordinación y lacontribución de los brazos al comparar el resultado con el obtenido utilizando losbrazos. -Salto con una sola pierna. Se puede utilizar para detectar asimetrías en lapotencia de las piernas. -Salto con sobrecarga. Permite diseñar curvas de carga (Kg) – altura (cm)que son muy buenos indicadores de la potencia del tren inferior. Los saltos concargas elevadas son difíciles de medir debido a la poca precición del sistema . -Salto con una pierna situando el pié sobre un cajón de 20-40 cm y el otropié en el suelo. Tiene el mismo efecto que el salto sobre una pierna pero seelimina parte de la energía elástica que se acumula en el contramovimiento.
  • 111. CALCULO DE LA POTENCIA MECÁNICA A PARTIR DE UN TEST DE SALTOVERTICALLa medida de la altura del salto es directamente proporcional al tiempo de vuelo ya la velocidad de despegue. Una de las fórmulas mas conocidas del cálculo de lapotencia mecánica obtenida a partir de la altura alcanzada en el salto vertical el ladenominada fórmula de Lewis, que aparece publicada por primera vez en el librode Fox y Mathews “Interval Training”, la única referencia que aparece es “cortesíade la Oficina de Investigación Naval”. La fórmula y el nomograma fuerondesarrollados por Mathews y su estudiante Lewis. P = (4.9)0.5 · Pc · ( h )0.5SiendoP = Potencia (Kgm*seg.-1) Pc = peso (Kg) h = altura (m)La conversión al Sistema Internacional de Unidades nos obliga a proporcionar lapotencia en W , para ello el peso debe ser en N, ya que Kg en unidad de masa ,para ello se debe multiplicar Pc por 9,8 con lo que se obtiene P = (4.9)0.5 · 9.8 · m · ( h )0.5
  • 112. SiendoP = Potencia (W) m = masa (Kg) h = altura (m)Al observar estas fórmulas nos aparece otro problema, en los textos consultadosno se indica si el cálculo de la potencia se refiere a la potencia media o al pico depotencia.Teniendo en cuenta que en un salto el tiempo de subida y el tiempo de caída soniguales, se pueden utilizar las fórmulas de Newton de caída líbre de cuerposh = V0 · t + 0,5 · g · t 2SiendoV0 = velocidad (m·s –1) al inicio de la caida = 0 m·s –1t = tiempo de caída (s)h = altura de caída (m)g = aceleración de la gravedad (m·s-2) = 9.8 (m·s-2)Como la velocidad inicial es 0h = 0,5 · g · t 2De dondet = h 0.5 / 4,9 0.5Teniendo en cuenta que la velocidad media (Vm) es
  • 113. Vm = h / tSubstituyendo tVm = h / ( h 0.5 / 4,9 0.5 ) = 4,9 0.5 · h / h 0.5Siendoh = h 0.5 · h 0.5Tenemos queVm = 4,9 0.5 · h 0.5Sabiendo que la potencia media (Pm) esPm = F · VmY siendo la fuerzaF=m·a=m·gSiendom = masa del sujeto (Kg) g = aceleración de la gravedad (m·s-2) = 9.8 (m·s-2)Por lo tanto podemos afirmar que el valor de potencia obtenido se refiere a laPotencia media Pm = (4.9)0.5 · 9.8 · m · ( h )0.5
  • 114. SiendoP = Potencia (W) m = masa (Kg) h = altura (m)Harman y Cols. (1991) han determinado experimentalmente el pico de potencia yla potencia media a partir de la altura alcanzada. Para ello han utilizado unaplataforma de fuerza con registro continuo de la fuerza de reacción en el tiempo yhan evaluado a 17 sujetos, los valores obtenidos se compararon con la fórmula deLewis.Gráfica superior; la línea contínua muestra la potencia, la línea discontínua eldesplazamiento del CDGGráfica inferior; la línea contínua muestra la fuerza de reacción vertical y ladiscontínua la velocidad del CDG.Las líneas verticales muestran a: inicio del movimiento, b: instante del despegue uc: momento en el que se toma contacto de nuevo con la plataforma.La ecuación de Harman y Cols. que predice el pico de potencia en W es
  • 115. Pp = 61.9 · h + 36.0 · m + 1.822La ecuación que predice la potencia media en W es Pm = 21.2 · h + 23.0 · m + 1.393SiendoPp = Pico de Potencia (W) Pp = Pico de Potencia (W) m = masa (Kg)h = altura (cm)Recientemente Cavanan y col. han revisado la formulación de cálculo de potenciamáxima en saltos verticales en mujeres a partir de los datos obtenidos enplataforma de fuerzaHarman Power (W) = 61.9 x jump height (cm} + 36.0 x body mass (kg) -1822Sayers.SJ Power (W) = 60.7 x jump height (cm) + 45.3 x body mass (kg) -2055Sayers.CMJ Power (W) =51.9 x íumpheight {cm) + 48.9 x body mass (kg} -2007CANAVAN, P. K., and J. D. VESCOVI. Evaluation of Power Prediction Equations: Peak VerticalJumping Power in Women. Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 36, No. 9, pp. 1589-1593, 2004.SALTO DE LONGITUD A PIES JUNTOS DESDE POSICIÓN ESTÁTICAEste tipo de salto se utiliza habitualmente en la actividad física escolar comomedio de evaluación. También ha sido utilizado ampliamente en las pruebas deselección de entre las facultades de educación física. Su forma de ejecución de
  • 116. depende en gran manera del material disponible, normalmente colchonetas degimnasia o bien saltómetros de ese salto de longitud. El punto de batida y el decaída deberían estar situados al mismo nivel.Sea cual sea el material utilizado la posición inicial de salto será siempre lamisma, posición estática con pies detrás de la línea de salto ligeramenteseparados, brazos libres y posibilidad de balanceó del cuerpo.En la impulsión los brazos se lanzan hacia delante y se estira completamente elcuerpo y las piernas.La recepción debe hacerse con los 2 pies. Existen varias formas de medición: - Desde la línea de salto hasta el contacto más próximo a esta con cualquier parte del cuerpo. - Desde la línea de salto hasta el punto de contacto del pie más cercano. Se pueden efectuar varios intentos respetando un descanso de al menos 1 minuto entre ellos y se anota el mejor resultado. En este tipo de prueba tiene mucha importancia la forma de ejecución, las mejoras iniciales en losresultados deben ser atribuídas a las mejoras de la técnica.Los resultados obtenidos estan relacionados con: -Fuerza explosiva
  • 117. -Capacidad de reclutamiento de U.M. -Reutilización de energía elástica. -Coordinación inter e intra muscular. -Coordinación brazos-piernas -Porcentaje de FT -Flexibilidad general.Las pruebas de fiabilidad del test dan resultados muy variados en función delautor.VARIANTESSALTO HORIZONTAL SIN UTILIZACIÓN DE BRAZOSLuhtanen y Komi (1978) atribuyen una mejora del 10% en elsalto horizaontal a la utilización de los brazos, por lo tantouna forma de mejorar la validez de la medida de la fuerzaexplosiva del tren inferior es eliminando la acción de losbrazos. Para conseguirlo se deben fijar las manos a lascaderas o cruzar loa brazos delante del pecho, algunosautores proponen la ejecución manteniendo los brazosatrás.SALTO HORIZONTAL CON UNA SOLA PIERNACon el fin de poder detectar las diferencias en la respuesta entre una pierna y otrase puede efectuar el salto de longitud sin carrera pero con una sola pierna.El pié de batida debe estar tras la linea de batida, quedando libre el otro pié. En laimpulsión colaboran los brazos y la pierna libre lanzándolos adelante y arriba.
  • 118. MULTISALTOSEl encadenamiento de saltos se utiliza ampliamente como test en el mundo deldeporte ya que permite innumerables variantes que hace que se aproximen algesto técnico del deporte. Los test de multisaltos se incluyen como forma deentrenamiento de fuerza ya que resultan especialmente motivantes para losdeportistas.El objetivo del test de multisaltos es alcanzar la mayor distancia posible entre labatida del primer salto y la caida del último. Otra forma de medición consiste enefectuar el menor número de saltos en una distancias conocida, por ejemplonúmero de saltos necesarios para recorrer 100 mts.Los resultados obtenidos están relacionados con los mismos factores indicados enlos saltos anteriores pero añadiendo: -Capacidad reactivo-elástica -Mayor complejidad técnica -Producen mayor fatiga muscular y nerviosa -Pueden producirse traumatismos articulares y vertebrales Las diferentes modalidades vienen dadas por: • Número de saltos • Forma de ejecución • Carrera previa. • Utilización de obstáculos. • Duración. El número de saltos utilizado en las pruebas de multisaltos varía en función del objetivo del test; si se pretende detectar la fuerza explosiva en número de saltosdebe ser bajo, entre tres y diez saltos.Cuando el objetivo es la fuerza-resistencia se puedentomar distancias que oscilan entre 50 y 200 mts y contar elnúmero de saltos y el tiempo empleado.
  • 119. En cuanto a la forma de ejecució, os saltos pueden efectuarse con uno o dos pies.Los saltos efectuados con un pié soportan una mayor carga articular, y puedenser ejecutados de forma alternada o con el mismo pié en función de que sequieran valorar las diferencias entre piernas. Los saltos condos pies puedenejecutarse con o sin flexión de las piernas. Con el fin de aumentar la intensidad de los saltos se puede efectuar una carrera previa con la que se consigue una velocidad inicial en el primer salto. Esta carrera oscila entre cuatro y 16 a 20 pasos. Los test se vuelven mas específicos de la especialidad deportiva conforme el gesto, la duración de sus fases y los tiempos de ejecución se parecen mas al propio gesto deportivo. Uno de los test de salto mas utilizado y del cual se pueden hallar referencias en la literatura es el pentasalto alternado sis carrera. Este testcorrelaciona con la carrera de velocidad, el salto de longitud, altura y triple yalgunos lanzamientos.Los saltos sobre obstáculos ha sido una forma de test utilizada por algunosentrenadores de atletismo (Vitori, Locatelli, Martín-Acero, Padullés) como medidade la reactividad. Se utilizan 5 a 7 vallas a una altura y separación definidas y secronometra el tiempo empleado entre la caida del primer obstáculo y la caida delúltimo.Cuando se mide la acción de los pies se utilizan obstáculos bajos y se evita, en loposible, la flexxión de las rodillas.TEST DE LANZAMIENTOSLa distancia alcanzada en lanzamientos ejecutados con artefactos de diferentespesos ha sido utilizada como valor de referencia de la fuerza y la potencia del trensuperior y del tronco. La distancia alcanzada depende de las característicasantropométricas del sujeto, al igual que en algunas de las pruebas de salto.En este tipo de pruebas se puede hacer una valoración absoluta, correspondientea la distancia alcanzada, o relativa, en función del peso y talla del ejecutante.En los test de lanzamientos se pueden utilizar: -Balones medicinales -Pesos de atletismo -Discos de pesas -Otros.
  • 120. Los resultados obtenidos dependen además del peso utilizado, de la forma deejecución: -Lanzar con una o dos manos. -Hacia delante o hacia atrás. -De pié, de rodillas o sentado. -Con desplazamiento previo.Los ejercicios mas utilizados son:LANZAMIENTO DE BALÓN MEDICINAL POR ENCIMA DE LA CABEZA.El ejecutante se sitúa detrás de la línea de lanzamiento de pié con los piesseparados a la altura de los hombros y orientado en la dirección del lanzamiento.Balón cogido con las dos manos por encima dela cabeza. Desde posición estáticade pies, llevar el balón atrás flexionando las piernas y elevando los talones encaso necesario, se lanza hacia delante sin despegar los pies del suelo nisobrepasar la línea de lanzamiento. Éste test se utiliza en las pruebas de ingreso del INEF y es un buen indicador dela fuerza explosiva general.VARIANTESCon el fin de aislar el tren superior del inferior se han diseñado distintas formas delmismo lanzamiento. Manteniendo la misma forma de agarre del balón el atletadebe estar -De rodillas -Con una rodilla en el suelo. -Sentado.Los pesos utilizados en edades escolares son de 2 o 3 Kg. En las pruebas deingreso en INEF se utilizan 5 Kg en hombres y 3 Kg en mujeresLANZAMIENTOS CON DOS MANOS Como en el caso anterior se pretende medir la fuerza explosiva general, con mayor incidencia de la parte posterior del cuerpo. En la posición inicial el ejecutante da la espalda a la dirección de lanzamiento, con el peso soportado con las dos manos, con brazos extendidos entre las piernas que se hallan en flexión. El lanzamiento se efectúa provocando una extensión del tronco y brazoshacia atrás.Existen dos formas de ejecución, en la primera no se permiteque el sujeto sepre los pies del suelo. En atletismo seacostumbra a permitir que el atleta sobrepase la línea de
  • 121. lanzamiento. Los lanzadores de peso efectúan la prueba lanzando desde elcontenedor del círculo de lanzamiento.Se acostumbra a utilizar el peso de 7,250 Kg en hombres y el de 4 Kg en mujeres.Es un test de fuerza general que los entrenadores rusos utilizaron ampliamente enlos saltadores, tanto como en test y detección de talentos, como en elentrenamiento ya que está altamente correlacionado con los resultados en saltos,especialmente triple salto.VARIANTESEl mismo lanzamiento puede realizarse lanzando hacia delante. Partiendo en lamisma posición, pero de cara a la dirección del lanzamiento.Otra variante consiste en lanzar el peso hacia delante desde posición estática,con el peso a la altura del pecho. Puede ejecutarse de pié, muy utilizado por loslanzadores de peso, o bién sentado con las piernas extendidas y abiertas con elfín de aislar el movimiento de la parte superior del tronco.Otra prueba de fuerza general utilizada por los lanzadores de martillo es ellanzamiento de peso (7,250 Kg) o de peso con anilla (hasta 15 Kg) lateral con dosmanos. El sujeto se sitúa de pié tras la línea de lanzamiento y dando la espalda ala dirección del lanzamiento. Para lanzar el deportista efectúa una torsiónmanteniendo los brazos extendidos y los pies en el suelo.LANZAMIENTOS CON UNA MANOLo forman todas las variaciones del lanzamiento de peso y serealizan con distintos artefactos: -Balones medicinales -Pesos -Pelotas pequeñas lastradas -BarrasLas distintas variantes del lanzamiento se basan en el uso de losdistintos artefactos, variando el peso y la forma de ejecución. Los lanzamientos pueden hacerse desde la posición de parado, de pié, de rodillas o sentado; o bien, con desplazamiento, lineal o circular. , Si se utiliza un elemento pesado (4 a 7,250 Kg) empujando el artefacto, como en la técnica de lanzamiento de peso, o con el brazo extendido efectuando una rotación del tronco. Si el artefacto es ligero (pelotas de 200gr a 1 Kg), lanzando como en lanzamiento de jabalina.
  • 122. DISEÑO DE CURVAS DE FUERZACon el fin de explicar mejor elcomportamiento del sistemaneuromuscular del deportista, nosencontramos que necesitamosinformación sobre las formas derespuesta del sistema ante distintascargas, para ello se diseñan las curvasque relacionan la fuerza aplicada con lavelocidad de la carga. Estas curvas semodifican en función del tipo deentrenamiento por lo que se hanconvertido en una herramientaindispensable para el entrenador, yaque indican qué está pasando, si se está en el camino deseado.Utilizando cualquier test de lanzamiento de forma controlada y utlilizando cargasprogresivas se puede trazar una gráfica que reproduce perfectamente las curvasde F-V y que es sensible a los cambios aportados por el proceso deentrenamiento. LANZAMIENTO ATRÁS 2 MANOS DISTANCIA (m)CARGA(Kg) 10/09/01 20/12/01 14 13 2 13,22 13,46 12 4 10,12 10,54 11 10/ 09/ 01 10 6 8,08 8,62 9 20/12/ 01 8 6,65 7,25 8 7 6 1 2 3 4 D i st ancia ( m)En la tabla se pueden observar dos test de lanzamiento efectuados con cargasprogresivas en los que se puede que la curva se ha desplazado especialmente porla zona de carga alta, posiblemente por efecto del entrenamiento de fuerza en elque se ha incidido en la fuerza máxima.
  • 123. CARRERA La carrera se puede emplear como test de potencia y de fuerza. La utilización dedesniveles, sobrecargas o arrastrar objetos puede ser útil como pruebadiagnóstica si se respetan las condiciones necesarias.TEST DE MARGARIA Una de las pruebas de valoración funcional mas conocida es la prueba de potencia anaeróbica general de Margaria, Aghemo y Rovelli (1966). En esta prueba se trata de subir unas escaleras ( de dos en dos) a la máxima velocidad. Conociendo el desnivel (h) y el tiempo empleado (t) se calcula la potencia mecánica empleada Pm = h / t Este test ha sido ampliamente utilizado en la determinación de la máxima potencia anaeróbica aláctica.TEST DE MARGARIA – KALAMENTras una carrera inicial en plano de 6 metros, se debe subir lo mas rapidamenteposible una escalera, subiendo de tres en tres escalones y tomando el tiempo enel contacto con el tercer y el noveno escalón.
  • 124. Conocida la altura de cada escalón, la altura medida será la del escalónmultiplicada por seis.La potencia se calcula Pm = p · h / tSiendo Pm = potencia máxima en kg·m/sp = peso en kgh = altura entre el 3º y 9º escalón en mtst = tiempo en seg.CARRERA CON SOBRECARGA, ARRASTRE O CUESTAUn indicador utilizado por algunos entrenadores de atletismo es el tiempo en 30 o60 mts utilizando un cinturón o un chaleco lastrado.Otro test utilizado en atletismo es la carrera de 30 mts partiendo de parado yarrastrando un trineo de arrastres con sobrecargas conocidas ( 10 o 20 kg )Del mismo modo puede utilizarse una cuesta con una distancia y pendienteconocida.
  • 125. LEVANTAMIENTO DE PESASUna de las formas mas extendidas de evaluar la fuerza es el levantamiento deuna masa conocida. La máxima fuerza concéntrica acostumbra a definirsecómo el máximo peso que puede ser movido en una acción de tipo concéntrico.Hay que recordar de nuevo que no debemos confundir la masa desplazada conla fuerza ejercida o lapotencia desarrollada. El deportista A tiene dos veces mas potencia que B ya que levanta la misma carga en la mitad del tiempo. Wilmore y Costill (2001)La determinación de la máxima carga que se puede levantar en un solomovimiento es fundamental a la hora de programar el entrenamiento. Losobjetivos que se pueden alcanzar dependen en gran manera de la cargautilizada, y esta siempre nos viene dada como porcentaje de la máximalevantada. En el cuadro podemos ver como se define el tipo de entrenamientoen función del % de la carga máxima.
  • 126. SIFF, M.S., VERKHOSHANSKY, Y.V. Supertraining. 1999.La determinación de la fuerza y la potencia por medio de la movilización desobrecargas puede hacerse por medio de: -Máxima carga levantada en una repetición. -Número máximo de repeticiones posibles con una carga sub-máxima -Tiempo en ejecutar uno o varios movimientos con una carga y un desplazamiento conocidos.La determinación de la máxima carga levantada en una repetición se denomina1 RM y corresponde a la carga que no es posible levantar dos veces seguidas.El valor del 3 RM correspnde a una carga que se puede levantar 3 veces perono 4. El término RM (repetición máxima) fue acuñado en 1948 por T.L. Delormey A.S. Watkins. Trabajando en la rehabilitación de soldados que habían sidoheridos en la II Guerra Mundial. Watkins desarrolló un entrenamiento a largotémino en el que se tenía en cuanta las atrofias musculares de sus pacientes.Watkins determinó que 10 repeticiones máximas (10 RM) era la carga idealpara conseguir un desarrollo muscular óptimo.
  • 127. El 1 RM se ha convertido en el valor mas relevante dentro de los test de campoen en ámbito de la fuerza y la potencia , pero hay que recordar una vez más,que su valor no indica fuerza ya que no se tiene en cuenta la aceleración, niindica potencia ya que se debería medir, al menos, el desplazamiento y eltiempo. De todas formas, la práctica nos dice que es un gran indicador de laFuerza Máxima Concéntrica Iso-inercial .LEVANTAMIENTO DE PESASEl 1 RM es el mayor peso que puede levantarse una vez y es la medida mascomún en el levantamiento de pesas. Por costumbre se utiliza el Kg (unidad demasa) como unidad, cuando debiera ser el Newton (unidad de fuerza y peso).Comunmente, en los test en los que se usan pesas libres, la velocidad no secontrola. Cuando se realiza mas de una repetición la velocidad va decreciendohasta que ya no es posible mover la carga.Los movimientos utilizados en test con pesas son los que habitualmente seutilizan en competición o entrenamiento, squat o ½ squat, press de banco, pull-over etc. Los mismos test pueden realizarse con máquinas de musculación quedispongan de suficiente peso. En las máquinas debe tenerse en cuenta elplano de movimeinto de la carga y si existen poleas excéntricas. En este casolos test pueden ser válidos para el ejercicio en concreto y solo para la máquina
  • 128. en la que se ha ejecutado, resultando dificil la comparación con ejerciciosrealizados en otras máquinas o con pesas libres.Antes de realizar test de 1RM deben cumplirse una serie de condiciones: -Dominio técnico del gesto, lo que implica una familiarización previa. -Máximas condiciones de seguridad. -Control de la ejecución.El gesto debe ser ejecutado siempre de la misma forma, para que el test seaválido. No puede atribuirse una mejora de los resultados a una mejora en latécnica.Llegar al 1RM puede ser extremadamente peligroso, por lo que debe estarcontrolado por personal especializado, utilizando material en buenascondiciones y con los sistemas de protección (fajas, muñequeras, vendas etc.)que se consideren necesarios.Se debe ser sumamente estricto en la ejecución por lo que se debe tener encuenta: -Posición del agarre. -Tipo de agarre. -Separación de los pies. -Apoyo de los talones. -Posición de la barra. -Posición inicial del cuerpo. -Recorrido total.La consistencia de los test resulta vital a la hora de conseguir una buenareproductibilidad.
  • 129. El protocolo a seguir al efectuar un test de 1RM consiste en: -Un ligero calentamiento de 5 a 10 repeticiones al 40 – 60 % del máximo -Tras 1 min. de recuperación efectuar 3 a 5 rep al 80-60% del máximo. -Después de 3-5 min de recuperación, intentar el 1 RM de una forma conservadora.Si se consigue levantar la carga, descansar entre 3 y 5 min y efectuar otrointento con una carga superior. Si no se ha podido levantar, despues de larecuperación se disminuye la carga y se intenta de nuevo. Los tiempos derecuperación son de vital importancia si se quiere llegar a una medida fiable del1 RM.DETERMINACIÓN INDIRECTA DE 1 RMEn muchos casos, las características de los sujetos a evaluar hacen imposiblela determinación directa del 1 RM . En jóvenes, personas mayores odeportistas nos encontramos con debilidades en su cadena cinética quepueden hacer que sea peligroso realizar un test hasta la carga máxima. Enestos casos se puede determinar a partir del número máximo de repeticionesejecutadas con cargas sub-máximas. Máximo número de repeticiones que se Porcentaje de pueden la carga realizar en una serie máxima 1 RM 100% 2 RM 95 (-k 2)% 3 RM 90 3)% 4 RM 86 4)% 5 RM 82 5)% 6 RM 78 6)% 7 RM 74 7)% 8 RM 70 8)% 9 RM 65 9)% 10 RM 61 10)% 11 RM 57 11)% 12 RM 53(.t12)%
  • 130. Los valores correspondientes al porcentaje de la CM (derecha) se expresan en función del máximo número de repeticiones (RM) (izquierda) que se pueden realizar con dichas cargas (de McDonagh y Davies, 1984).Fuente: McDonagh y Davies (1984).Recientemente han aparecido distintas fórmulas que permiten calcular el 1RMa partir de una carga conocida ( Q ) y el número máximo de repeticiones ( n )conseguidas con dicha carga. Estas ecuaciones describen una regresión lineal(Brzycki, 1993, Epley, 1985, Lander, 1985, OConnor et al, 1989) o exponencial(Mayhew, 1993, Lombardi, 1989), han sido diseñadas a partir de los resultadosobtenidos con distintos ejercicios, cargas y grupos de personas.Brzycki (1993) 1RM= Q (Kg) / 1,0278-0,0278 · n %1 RM = 1,0278-2,78 reps hasta falloWelday(1988) 1RM =( Q · 0,0333 · n ) + QLander (1985) 1RM = 100 · Q / ( 101,3 – 2,67123 · n ) %1 RM = 101,3 - 2,67123 · nOConnor et al (1989) 1RM = Q · (1 + 0.025 · n )Epley (1985) 1RM = ( 1 + 0.333 · n) · QMayhew et al (1993) 1RM = 100 · Q / (52.2 + 41.9 · exp[-0.055 · n]) %1RM = 53,3 + 41,9 -0, 055 · n
  • 131. Wathan (1994) 1RM = 100 · Q / (48,8 + 53,8 -0,075 x n )Ejercicio Brzycki Epley Lander Mathew O’Connor WathanTriceps press 0.798 0.782 0.790 0.774 0.778 0.779Biceps curl 0.871 0.815 0.869 0.856 0.858 0.784Lateral row 0.855 0.862 0.871 0.852 0.857 0.828Bench press 0.896 0.881 0.901 0.901 0.900 0.898Correlaciones entre 1RM actual y calculado (Knutzen, K.M., L.R. Brilla, and D. Caine, 1999) Prom. 1RM %1RMEjercicio Carga Repet Brzycki Welday Wathan Lombar OConn Pond. Brzyck LanderAbdominal 60,0 15 98,23 89,97 122,92 78,66 82,50 90,23 42,86 61,23Pull-Over 60,0 19 120,10 97,96 122,94 80,54 88,50 102,19 54,29 50,55Gluteos 105,0 50 -289,90 279,83 215,16 155,27 236,25 202,23 142,86 -32,26Deltoides 40,0 14 62,64 58,65 81,94 52,08 54,00 58,43 40,00 63,90Pectoral 45,0 12 64,82 62,98 92,16 57,69 58,50 62,10 34,29 69,25Dorsal 50,0 24 138,66 89,96 102,46 68,71 80,00 90,81 68,57 37,19 Cálculo del 1RM y del % del 1RM a partir de las diferentes fórmulas y su valor medio (Padullés,2001)DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA MECÁNICA MEDIANTE PESAS YCRONOA fina les de los años 80 algunos entrenadores empezaron a intuir que la cargalevantada no era un indicador suficiente de la potencia mecánica desarrolladapor el deportista. En España el entrenador de atletismo y profesor del INEF, Pr.Jaime Enciso, empezó a controlar las series de entrenamiento con pesasutilizando un cronómetro. Entendía que la fuerza explosiva necesaria ensaltadores, velocistas y vallistas no se podía evaluar simplemente por el pesomáximo levantado.En los test empezó a medir el tiempo necesario en la ejecución de un númerodeterminado de repeticiones en ejercicios como el ½ squat o el press de banco,observando que atletas que tenían el mismo 1RM realizaban tiempos distintos.
  • 132. El control temporal de las series de pesas permite detectar el estado delsistema neuro-muscular del atleta sin necesidad de utilizar instrumental caro.TEST DE W5” – Tous y MorasDebido a que la medición del peso levantado en forma directa o indirecta notiene en cuenta la velocidad de jecución del ejercicio, los profesores Julio Tousy Gerard Moras ha diseñado un test sumamente sencillo y que sólo precisa deuna cinta métrica y un cronómetro.Como se ha comentado anteriormente, la velocidad de ejecución suele ser lavariable menos controlada en el entrenamiento de la fuerza a pesar de serposiblemente la que más influye a la hora de provocar un tipo u otro deadaptación. Al no disponer por lo general el preparador físico o entrenador deun dispositivo capaz de medir la velocidad de ejecución instantánea como es elvelocímetro (encoder lineal) que se incluye en instrumentos cómo el Ergopowerde última generación o el MuscleLab, se ha de recurrir al cálculo de lavelocidad de ejecución media a través de un sistema obviamente menospreciso. Así, se calculará la velocidad de ejecución media multiplicando elnúmero de repeticiones que somos capaces de realizar por el desplazamientototal en cada repetición y dividiendo este producto por el bloque de tiempo queescojamos. Dicho bloque se recomienda restringirlo a 5 segundos, ya que enmenos tiempo influiría mucho el tiempo de reacción ya sea del ejecutante o delcronometrador, y en un tiempo mayor la velocidad de ejecución en las últimasrepeticiones distaría mucho de la de las primeras a causa de la fatiga,encontrándose una gran desviación típica. Lógicamente este test presenta unagran limitación a la hora de valorar la velocidad para cargas superiores al 85%del 1RM (5RM), de ahí que sea más interesante para los deportes de equipo,en cuyo entorno fue creado.Como caso práctico pongamos como ejemplo el ejercicio del press de banca.Lo primero que deberíamos realizar es la medición del desplazamiento de labarra con una cinta métrica, desde un lugar a escoger en el esternón hasta lafinalización del levantamiento, que puede ser la extensión completa de brazos.
  • 133. Es importante medir el recorrido que suele realizar el sujeto sin imponerle unoen concreto, a no ser que queramos comparar sus datos con los de otro sujeto,para lo cual habrá que estandarizarlo. Suponiendo que el recorrido sea de 35cms, el desplazamiento total en una repetición será de 70 cms.Una vez obtenido el desplazamiento, pediremos al sujeto que realice tantasrepeticiones como le sea posible en un tiempo de 5 segundos controlado pornosotros por medio de un cronómetro que se accionará una vez se empiece amovilizar la barra. Si fuese capaz de realizar 5 repeticiones completas, lavelocidad de ejecución media en esas cinco repeticiones sería de 0,70 m/s,resultante de la siguiente operación N° reps Desplazamiento Realizadas x total (m) 5 x 0,70 m Velocidad = ----------------------------------------------------------------- = ---------------------- = 0,70 m/s media . Bloque de tIempo (s) 5 segsCon los datos de que disponemos y la carga levantada, supongamos que seade 60 kgs, se puede calcular además el trabajo mecánico, mediante lasiguiente operación: W = m · g · h = 60 kg · 9,81 m/s 2 · 0,70 m = 412,02 JEste valor multiplicado por cinco nos daría el trabajo mecánico realizado en laserie completa, que sería igual a 2060,1 J. Recordemos que cuanto mayor seael producto entre el trabajo mecánico realizado y la tasa a la que se degradanlas proteínas (que es mayor cuanto más peso se levante), mayor será lacantidad total de proteínas degradadas y por lo tanto la hipertrofia (Zatsiorsky,1995). Al tener el valor del trabajo mecánico podemos calcular la potenciamedia durante las cinco repeticiones empleando la siguiente operación: Potencia media = W / t = 2060,1 / 5 = 412,02 W
  • 134. Test de ½ squat de PiasentaAl repetir el test con otras cargas podremos realizar las curvas de carga-velocidad y potencia-velocidad que nos darán una valiosa información sobre elestado del sujeto.El entrenador de atletismo francés J. Piasenta determina la carga en cual seproduce la máxima potencia en ½ squat como la carga máxima con la que eldeportista puede ejecutar 3 repeticiones del gesto de ½ squat a un ritmo de 1seg. de bajada y 1 seg. de subida.TEST DE FUERZA-RESISTENCIALa mayoría de los test de campo llamados “de fuerza”, en realidad dan unaidea de la fuerza-resistencia de los grupos musculares implicados. En este tipode test lo que se mide es el número de repeticiones que se pueden ejecutar enun periodo determinado -abdominales en 15, 30 o 60 s -flexiones de una pierna en 10 s -flexiones de brazos en barra durante 30 s -flexiones de brazos en paralelas durante 10” -etc.O bien el número máximo de repeticiones hasta “el fallo”La otra opción es contar el tiempo necesario para realizar un número derepeticiones o para mantener una postura estática como en la flexiónmantenida de brazos en barra fija.
  • 135. TEST DE LANZAMIENTOSLa distancia alcanzada en lanzamientos ejecutados con artefactos de diferentes pesosha sido utilizada como valor de referencia de la fuerza y la potencia del tren superior ydel tronco. La distancia alcanzada depende de las características antropométricas delsujeto, al igual que en algunas de las pruebas de salto.En este tipo de pruebas se puede hacer una valoraciónabsoluta, correspondiente a la distancia alcanzada, o relativa,en función del peso y talla del ejecutante.En los test de lanzamientos se pueden utilizar: -Balones medicinales -Pesos de atletismo -Discos de pesas -Otros.Balones de distintos pesos y tamaños utilizados en los test de lanzamiento.Los resultados obtenidos dependen además del peso utilizado, de la forma deejecución: -Lanzar con una o dos manos. -Hacia delante o hacia atrás. -De pié, de rodillas o sentado. -Con desplazamiento previo..Lanzamiento a dos manos por encima de la cabeza.
  • 136. LANZAMIENTO DE BALÓN MEDICINAL POR ENCIMADE LA CABEZA.El ejecutante se sitúa detrás de la línea de lanzamiento depié con los pies separados a la altura de los hombros yorientado en la dirección del lanzamiento. Balón cogidocon las dos manos por encima dela cabeza. Desdeposición estática de pies, llevar el balón atrás flexionandolas piernas y elevando los talones en caso necesario, selanza hacia delante sin despegar los pies del suelo ni sobrepasar la línea delanzamiento.Éste test se utiliza en las pruebas de ingreso del INEF y es un buen indicador de lafuerza explosiva general.VARIANTESCon el fin de aislar el tren superior del inferior se han diseñado distintas formas delmismo lanzamiento. Manteniendo la misma forma de agarre del balón el atleta debeestar -De rodillas -Con una rodilla en el suelo. -Sentado.Los pesos utilizados en edades escolares son de 2 o 3 Kg. En las pruebas de ingresoen INEF se utilizan 5 Kg en hombres y 3 Kg en mujeresLANZAMIENTOS CON DOS MANOSComo en el caso anterior se pretende medir la fuerza explosiva general, con mayorincidencia de la parte posterior del cuerpo.En la posición inicial el ejecutante da la espalda a la dirección de lanzamiento, con elpeso soportado con las dos manos, con brazos extendidos entre las piernas que sehallan en flexión. El lanzamiento se efectúa provocando una extensión del tronco ybrazos hacia atrás.Existen dos formas de ejecución, en la primera no se permite que el sujeto sepre lospies del suelo. En atletismo se acostumbra a permitir que el atleta sobrepase la líneade lanzamiento. Los lanzadores de peso efectúan la prueba lanzando desde elcontenedor del círculo de lanzamiento.Se acostumbra a utilizar el peso de 7,250 Kg en hombres y el de 4 Kg en mujeres.
  • 137. Es un test de fuerza general que los entrenadores rusos utilizaron ampliamente en lossaltadores, tanto como en test y detección de talentos, como en el entrenamiento yaque está altamente correlacionado con los resultados en saltos, especialmente triplesalto.VARIANTESEl mismo lanzamiento puede realizarse lanzando hacia delante desde posiciónestática, con el peso a la altura del pecho. Puede ejecutarse de pié, muy utilizado porlos lanzadores de peso, o bién sentado con las piernas extendidas y abiertas con el fínde aislar el movimiento de la parte superior del tronco.Otra prueba de fuerza general utilizada por los lanzadores de martillo es ellanzamiento de peso (7,250 Kg) o de peso con anilla (hasta 15 Kg) lateral con dosmanos. El sujeto se sitúa de pié tras la línea de lanzamiento y dando la espalda a ladirección del lanzamiento. Para lanzar el deportista efectúa una torsión manteniendolos brazos extendidos y los pies en el suelo.LANZAMIENTOS CON UNA MANOLo forman todas las variaciones del lanzamiento de peso y se realizan con distintosartefactos: -Balones medicinales -Pesos -Pelotas pequeñas lastradas -BarrasLas distintas variantes del lanzamiento se basan en el uso de los distintos artefactos,variando el peso y la forma de ejecución.Los lanzamientos pueden hacerse desde la posición de parado, de pié, de rodillas osentado; o bien, con desplazamiento, lineal o circular. , Si se utiliza un elementopesado (4 a 7,250 Kg) empujando el artefacto, como en la técnica de lanzamiento depeso, o con el brazo extendido efectuando una rotación del tronco. Si el artefacto esligero (pelotas de 200gr a 1 Kg), lanzando como en lanzamiento de jabalina.DISEÑO DE CURVAS DE FUERZACon el fin de explicar mejor el comportamiento del sistema neuromuscular deldeportista, nos encontramos que necesitamos información sobre las formas derespuesta del sistema ante distintas cargas, para ello se diseñan las curvas que
  • 138. relacionan la fuerza aplicada con la velocidad de la carga. Estas curvas se modificanen función del tipo de entrenamiento por lo que se han convertido en una herramientaindispensable para el entrenador, ya que indican qué está pasando, si se está en elcamino deseado.Utilizando cualquier test de lanzamiento de forma controlada y utlilizando cargasprogresivas se puede trazar una gráfica que reproduce perfectamente las curvas de F-V y que es sensible a los cambios aportados por el proceso de entrenamiento. DISTANCIA (m) CARGA(Kg) 10/09/01 20/12/01 2 13,22 13,46 4 10,12 10,54 6 8,08 8,62 8 6,65 7,25En la tabla se pueden observar dos test de lanzamiento efectuados con cargasprogresivas en los que se puede que la curva se ha desplazado especialmente por lazona de carga alta, posiblemente por efecto del entrenamiento de fuerza en el que seha incidido en la fuerza máxima. LANZAMIENTO ATRÁS 2 MANOS 14 13 12 Distancia (m) 11 10/09/01 10 20/12/01 9 8 7 6 1 2 3 4 Peso (Kg)
  • 139. CARRERALa carrera se puede emplear como test de potencia y de fuerza. La utilización dedesniveles, sobrecargas o arrastrar objetos puede ser útil como prueba diagnóstica sise respetan las condiciones necesarias.CARRERA CON SOBRECARGA, ARRASTRE O CUESTAUn indicador utilizado por algunos entrenadores de atletismo es el tiempo en 30 o 60mts utilizando un cinturón o un chaleco lastrado.Otro test utilizado en atletismo es la carrera de 30 mts partiendo de parado yarrastrando un trineo de arrastres con sobrecargas conocidas ( 10 o 20 kg )Del mismo modo puede utilizarse una cuesta con una distancia y pendiente conocida.Carrera cronometrada con arrastre y cargas progresivas (Padullés, J.M.,1985)
  • 140. MÉTODOS INSTRUMENTALES DE EVALUACIÓNLOS TEST DE LABORATORIOComo hemos visto el el capítulo anterior, la evaluación del metabolismoanaeróbico, la fuerza y la potencia, puede en realizarse utilizando pruebas quese que se ejecutan directamente en el gimnasio o la pista y que precisan deinstrumental sencillo, o de ningún instrumental; o bien pueden aplicarsepruebas que precisan de un espacio que permite controlar las condiciones de laprueba y de un instrumental sofisticado cuyo uso debe ser asignado apersonal especializado.En los últimos veinte años se ha experimentado un enorme avance es latecnología, especialmente en el campo de la electrónica y la informática. Losavances en estos campos han llevado a cambios importantes en losinstrumentos que hasta entonces se utilizaban, además, el descenso de loscostos de adquisición de instrumental y la necesidad por parte de losprofesionales del deporte de herramientas que ayuden a mejorar la calidad desu trabajo; ha hecho que aparezcan en el mercado gran cantidad de nuevosinstrumentos que a pesar de su complejidad pueden ser utilizados por personalcon un mínimo de conocimientos, incluso los propios deportistas, en muchoscasos, adquieren instrumentos hasta ahora considerábamos propios dellaboratorio, para su uso personal.En los últimos años han aparecido instrumentos que a pesar de sucomplejidad, son perfectamente transportables y por lo tanto pueden sacarsede laboratorio e instalarlos en el espacio habitual para la práctica del deporte.Las ventajas de que las pruebas de laboratorio son: - Mayor control en las condiciones de aplicación de la prueba. - Aplicación por parte de personal especializado, y por tanto, conocedor de la prueba. - Uso de instrumentos que normalmente son más fiables y precisos. - Mejor conservación y mantenimiento de los instrumentos.
  • 141. Por otra parte, los test efectuados en el laboratorio tienen ciertasdesventajas: - No se reproducen las condiciones del deporte. - Normalmente no hay inmediatez en los resultados - En muchos casos los resultados no son predictores del rendimiento. - Se realizan en un espacio que no es el habitual para el deportista - Los datos aportados en muchos casos son incomprensibles por parte de deportistas y entrenadores.TEST POTENCIA ANAERÓBICALas pruebas de potencia y capacidad anaeróbicas máximas tienen unaimportancia decisiva en los deportes siempre y cuando se simule la acción delejercicio y se utilicen los grupos musculares implicados en los gestosespecíficos.Que en el capítulo anterior se han descrito 2 test de potencia anaeróbicapropuestos por Margaria y otros y por Margaria y Kalamen. Estos test talcomo hemos visto se realizan en el exterior sobre escaleras. Los test de depotencia anaeróbico que se realizan en el laboratorio se basan en el cálculo dela potencia mecánica desarrollada en un tiempo por medio de pedaleo, carrerao saltos. Para ello se utiliza bicicleta ergométrica, cinta rodante, plataforma desaltos o ergómetros específicos del deporte en cuestión.CICLOERGÓMETROSEl ergómetro más utilizado en los centros de investigación deportiva ha sidola bicicleta que ergométrica por la facilidad técnica que representaban en elcontrol de la fuerza y de la velocidad que aplica el sujeto a la máquina.
  • 142. Las potencia en un ergómetro se mide a partir de la medición de la fuerzaaplicada y de la velocidad, los ciclo-ergómetros se basan principalmente encuatro tiempos de resistencias: - fricción mecánica - resistencia eléctrica - resistencia del aire - resistencia de un fluidoO los primeros ciclo-ergómetros utilizaron la fricción mecánica que ofrecía unacorrea que rodea una rueda o volante en cuyo extremo se halla suspendidauna masa conocida, aumentando la masa aumenta la fricción. La potencialdesarrollada depende del ritmo pedaleo, a mayor ritmo mayor potenciagenerada. Se puede controlar el ritmo de pedaleo y aumentar progresivamentela ficción. Actualmente los ciclo-ergómetro utilizan una resistencia eléctrica, freno eléctrico, que normalmente es un motor eléctrico que se opone al giro de la rueda o volante que mueve el sujeto a evaluar. La fuerza con que el motor se opone al giro de depende de la velocidad que imprime el deportista, al aumentar la velocidad incrementa la resistencia y disminuye cuando se reduce la velocidad, con ello se mantiene constante en la potencia. Los ergómetros de aire o de fluidos seutilizan frecuentemente en los centros de entrenamiento más que eninvestigación. Se basa en en el paso de un fluido por una abertura, variandoel tamaño de la abertura se varía la resistencia que ofrece el fluido.Actualmente al aparecido unos sistemas que se pueden acoplar a la ruedatrasera de cualquiera de bicicleta con lo cual el deportista puede que efectuar el
  • 143. test sobre la bicicleta que utiliza habitualmente en el entrenamiento o en lacompetición.El uso de ciclo-ergómetros tiene la ventaja de que mantiene fija la partesuperior de el tronco, lo cual facilita la toma de frecuencia cardíaca y tensiónarterial así como tomar muestras de sangre sin que del sujeto tenga que cesaren el ejercicio.La intensidad de el pedaleo no depende del peso del sujeto.La principal desventaja es que no resulta un gesto habitual en la mayoría delos deportes salvo en el ciclismo por los que es difícil de trasladar losresultados obtenidos en bicicleta a otros gestos como el correr o el nadar.CINTAS ERGOMÉTRICASLas cintas ergométricas son el instrumento más utilizado actualmente.Existen dos sistemas: - Cinta motorizada - Cinta movida por el deportistaEn el primer caso un motor hace girar la cinta sobre la que el sujeto puedeandar o correr. La velocidad del motor se controla electrónicamente así comola inclinación de la cinta. La calidad de la cinta viene determinada por su: - Anchura - Longitud - Velocidad máxima - Control, registro y transmisión de datos - Sistemas de seguridad - Posibilidades de inclinaciónLa mayor ventaja de las cintas ergométricas estriba en la naturalidad delgesto, andar o correr. La principal desventaja estriba en su precio y tamaño yen la dificultad de hacer medidas fisiológicas sobre un sujeto que anda o correya que mueve constantemente de la parte superior de su cuerpo. Dispositivo experimental de medida de la potencia en en carrera. La fuerza y la velocidad son detectadas mediante una célula de carga y un generador. Lakomy, H. “Measurement of Human Power Output in High Intensity Exercise” , 1984
  • 144. En las cintas movidas por el deportista la medición se hace a partir de lavelocidad que se imprime a la cinta y de la fuerza que ejerce el deportistatirando de un cable que se mantiene fijo. Dispositivo experimental de medida de la potencia mecánica . La fuerza y la velocidad son detectadas mediante una célula de carga y un transductor de velocidad . Lakomy, H. 1986 Relacion entre fuerza, velocidad y potencia durante los primeros 5 s. de sprintERGÓMETROS DE SALTOSEn el capítulo anterior ya se han visto lasfórmulas que relacionan las alturas de salto con
  • 145. la potencia mecánica desarrollada. La utilización de sistemas más precisos demedición del saldo como plataformas de contactos, de fuerzas, acelerómetroso cinegrametría han mejorado la calidad de las mediciones.En el capítulo dedicado a test Bosco se hablará ampliamente de las medidasde en potencia mecánica.ERGÓMETROS ESPECÍFICOSLa gran variedad de gestos deportivos ha creado la necesidad de diseñar elergómetros adaptados a dichos gestos. Los más conocidos son los ergómetrosde natación, existen dos tipos: - De natación sujetada - Piscina con flujo controladoEn el primer caso el nadador nada fijado por un cable a la pared de la piscina yse mide la tensión sobre este cable. Como la natación sujetada no es igual ala de competición, se han diseñado piscinas que permiten el desplazamientode en flujo de agua por medio de bombas impulsoras, esto permite unmovimiento natural y del control de la velocidad de desplazamiento del aUn algunos autores como DalMonte proponen que cada de deporte debetener su propio ergómetro y para ello ha el diseñado dispositivos específicos.VALORACIÓN GLOBAL O ANALÍTICA. Las pruebas funcionales de fuerza y potencia mecánica, no las quevaloran los procesos bioenergéticos, sirven para informar sobre el funcionamientode un grupo o una región muscular. Es por ello que un análisis funcional de tipoanalítico, bajo el pérfil clínico, tiene ventajas importantes. Por contra, las pruebasprácticas utilizadas para valorar las características de las cualidades físicas en elcampo del deporte, requieren de una actividad casi total de todo el cuerpo, aescepción de los casos específicos en los que se requieren observacionespartiendo de algunos sistemas funcionales determinados (ergometría específicade cada disciplina deportiva: remo, esquí de fondo, tiro con arco, etc.).
  • 146. Gráfica que muestra la diferencia entre las potencias obtenidas con saltos repetidos (Bosco) en los que intervienen los mecanismos de reutilización de energía elástica y de potenciación de la contracción con respecto a otros métodosDINAMOMETRÍA ESTÁTICAVALORACIÓN DE LA FUERZA ISOMÉTRICA La utilización de dinamómetros de muelle o de cablepara medir la fuerza isométrica ha sido el método masempleado a pesar de no proporcionar informaciónsuficientemente válida sobre el comportamiento dinámico delos músculos sometidos a un examen (p.e. Clark,1948).En realidad sólo se ponede relieve los procesos neuromusculares en función de la longitud del músculo ydel ángulo de trabajo de la articulación implicada. Se basan en el fenómeno dedeformación de objetos elásticos como muelles, gomas, o gases.En estos dicho deformación es proporcional a la fuerza aplicada.
  • 147. Para la ejecución de este tipo de pruebas con el máximo defiabilidad y precisión, se precisa de un "transductor" de fuerza(células de carga) y, a ser posible, de un soporte informáticoque ayude en la recogida de los datos y su posteriortratamiento.Los componentes básicos del "transductor" son: -Elemento elástico o estructura de acero, al que se aplica la tracción y bajo cuya acción sufre deformaciones elásticas lineales -Banda extensiométrica, las cuales, debidamente dispuestas y Dinamómetro hidraúlico de mano ModeloJ00105 JAMAR alimentadas generan una respuesta eléctrica proporcional a la deformación producida. Las bandas extensiométricas son resistencias eléctricasfijadas a la estructura de acero de tal forma que al deformarse el acero, éstedeforma la longitud del hilo conductor.Teniendo en cuenta la resistencia eléctrica de un hilo conductor esdirectamente proporcional a la resistividad del material y a la longitud delconductor, e inversamente proporcional a la sección de dicho conductor.Si varía la longitud del hilo conductor, su resistencia variará, de tal forma queentre la deformación del elemento elástico y la variación de la resistencia de labanda extensiométrica existe la siguiente relación lineal:Por lo tanto, la deformación del acero es directamente proporcional a lasresistencias, las cuales forman un circuito eléctrico simple y bien conocidocomo es el puente de Wheatstone.
  • 148. Model 32628 Jackson Strength Evaluation SystemAl circuito se le suministra una señal constante de entrada procedente de losamplificadores, lo que producirá una señal de salida igual o distinta en funciónde la variación de las resistencias, que irán a un ordenador donde la señaleléctrica se transforma en una señal analógico-digital utilizando como soporteun programa específicamente diseñado al efecto.Además de los instrumentos basados en células de carga, en la medición de lafuerza isométrica pueden ser utilizados los dinamómetros isocinéticos, fijandola velocidada cero, o las plataformas de fuerza, bloqueando el cuerpo del sujetopor medio de una barra fijada al suelo con cables o cadenas atadas a susextremos.La medición de la fuerza isométrica mediante técnicascomo las explicadas nos permite acceder a una variadacantidad de información sobre la ya tradicional de ladeterminación del pico máximo de fuerza. Algunos deestos parámetros los podemos resumir en los siguientes: Picos máximos de fuerza. (Gráfica izquierda, flecharoja) Tiempo en alcanzar el pico máximo de fuerza (Gráficaizquierda, flecha verde) Ritmo de desarrollo de la fuerza (RDF) Picos puntuales de fuerza. Grados de fuerza. Impulsos de fuerza. Fatiga de fuerza por contracción. (Gráfico derecha) Fatiga de fuerza en función del número de repeticiones y la duración.
  • 149. La gráfica siguiente muestra un test en el que el sujeto produce la máximafuerza isométrica con una pierna sobre una prensa de piernas. Se habloqueado el movimiento de la máquina con una cadena de acero en la que seha insertado una célula de fuerza . El sujeto crea la máxima fuerza alternandouna pierna y la otra. En este test se muestran las asimetrías entre segmentos.Análisis de la curva tiempo en contracciones isométricasEl ritmo de desarrollo de la fuerza (RDF) es una medida que relaciona la fuerzao el torque con el tiempo, las unidades son newton por segundo (N.s-) ynewton por metro por segundo (N·m·s-1), respectivamente. El método másutilizado para medir el RFD consiste en dividir la fuerza máxima (PF, del inglésPeak Force) obtenida en un registro de fuerza-tiempo (Ilustración 3.10) por eltiempo que se haya tardado en alcanzar la PF El valor calculado será el RDFmedio durante la contracción.
  • 150. Ritmo de desarrollo de la fuerza (RFD) en dos deportistas (A y B) que tenían registros similares de fuerza-tiempo relativos (por ejemplo, ambos alcanzaron un 60 % de la PF al mismo tiempo). Sin embargo, en lo que a fuerza absoluta se refiere, el deportista A demostraba una fuerza mayor al 60 % de la PF. Para evaluar a estos deportistas hubo de tenerse en cuenta los registros de fuerza-tiempo absolutos y relativos.Medición del ritmo de desarrollo de fuerza (RFD del inglés Rate of ForceDevelopment).El RFD se mide como el tiempo transcurrido del 10 % al 30 %, 60 % y 90 % dela fuerza máxima (PF del inglés Peak Force). Los límites del 10 % y 90 % sehan establecido para evitar las dificultades que representa el determinar elpunto de arranque y el punto en el que se alcanza una PF del 100 % (en eltexto hay más datos al respecto). Dibujo inferior: El RDF absoluto se midecomo el tiempo transcurrido desde unafuerza absoluta de 100 N a fuerzas de500, 1.500 y 2500 N. El máximo RDF (ver flecha) se determina a través de unanálisis por ordenador de la señal fuerza-tiempo y tiene lugar a un 30 % de laPF (Viitasalo, Saukkonen y Komi, 1980).La fase inicial presenta un alto grado de variabilidad intrasujetoa aunque sealeccione al ejecutante a un desarrollo rápido de fuerza desde la señal decomienzo . Algunos autores proponen trabajar sólo con los datoscorrespondientes al 30% y 90% (Hakkinen y col. -1984). Los incrementos defuerza entre el 30% y el 60% de la FIM, así como el tiempo en que estosincrementos se producen, son de gran importancia para evaluar la fuerzavelocidad (fuerza explosiva),.En el gráfico superior se puede ver la dificultad en conseguir un desarrolloinicial rápido y una curva líneal.En el análisis de tiempo-fuerza es muy importante incluir medidas al principio(por ejemplo, 30 % de la PF) y al final (por ejemplo, 90 % de la PF) de la
  • 151. contracción porque las necesidades de un deporte y los efectos delentrenamiento pueden ser específicos a una fase determinada de lacontracción (Thorstensson, Karlsson, Viitasalo, Luhtanen y Komi, 1976. Alen yotros, 1984, Hakkinen, Alen Komi, 1985: Hakkinen, Komi y Alen, 1985; ). Registro obtenido en plataforma de fuerza con el sujeto traccionando de una barra fijado al suelo con cadenas (Padullés, 2002)Medición del ritmo de relajaciónEl ritmo de relajación no suele medirse de forma tan habitual como el RDF pero puede aportar información muy útil en los movimientos deportivos que requieran una suspensión rápida de la contracción. Se pueden aplicar a esta medición los procedimientos descritos para el RDF El ritmo máximo de relajación puede medirse de igual modo que el tiempo que se tarda en alcanzar unos porcentajes determinados o unos valores absolutos de PF durante la fase de relajación. Por ejemplo, se han medido los tiempos de relajación del 85 % al 60 %, 30 % y 10 % (Alen y otros, 1984; Hakkinen y otros, 1984). En la extensión isométrica de rodilla, el RDF máximo de 7.410 N-s-1tuvo lugar al 31 % de la PF mientras que el ritmo máximo de relajación de7,040 N·s- tuvo lugar al 58 % de la PF (Viitasalo y otros, 1980).
  • 152. En la gráfica adjunta se pueden apreciar los parámetros de fuerza obtenidospor medio dela curva Fuerza-Tiempo (Bührle, 1985).Fuerza máxima isométrica MIF = KmaxIndice de F-V SSI = Kmax / T maxFuerza explosiva ES = ∆K / ∆TFuerza inicial SS = K30 (fuerza a los 30 ms)La mayor desventaja de las pruebas isométricas es que el valor de registradoes específico de un ángulo dentro del rango de movimiento, y los valoresregistrados en esta posición pueden tener una pobre correlación con losregistrados en otras posiciones. Ya que en la mayoría de las actividades sondinámicas se han cuestionado que los valores proporcionados sean válidoscomo predictores del rendimiento, en cambio, se han mostrado especialmenteeficaces en la determinación de lesiones laborales. Por lo general las pruebasde fuerza isométrica han mostrado una alta reproductivilidad.RECOMENDACIONES PARA UNA CORRECTA EJECUCIÓN DE LASPRUEBASPosición.Los cambios en la posición pueden afectar a las medidas independientementede la fuerza ejercida no solamente a nivel de la articulación sometida aexamen. Las posiciones de otras articulaciones pueden afectar al resultado,por ello se hace inprescindible determinar y fijar los segmentos que no sonevaluados.Ángulo articular.
  • 153. La evaluación isométrica debe realizarse en posiciones específicas, fijando losángulos de las articulaciones a dichas posiciones. Sale sugiere que paradisminuir los errores se pueden utilizar los ángulos en los que se produce lamayor fuerza.Duración de las contracciones.Cinco segundos de contracción acostumbran a ser suficientes para alcanzar elpico de fuerza. La máxima fuerza, parece que puede mantenerse por un tiempode alrededor de 1 s. Por todo lo anterior parece razonable que los tiempos decontracción sean de 4 a 6 s.Número de ensayos.Para Edwards y col. (1977) son suficientes tres intentos, el primero es comouna “tentativa” mientras que en los dos siguientes se intenta alcanzar lamáxima contracción.Períodos de reposoLa recuperación entre una repetición y la siguiente deben ser de al menos 1min, aunque a veces se hayan prescrito períodos de descanso de hasta 5 min(Viitasalo y otros, 1980).Estandarización de las instrucciones.Debido a la gran variabilidad de las curvas F-T, los sujetos deben recibirinstrucciones adecuadas para que realicen las contracciones al máximo y contanta rapidez como les sea posible (Alen y otros, 1984; Hakkinen, Alen y Komi,1984). Chaffin (1975) recomienda que las instrucciones sean objetivas y nogeneren emociones y al mismo tiempo evitar factores que perturben como elruido y los espectadores.EQUIPOS UTILIZADOS EN LA EVALUACIÓN ISOMÉTRICATal como se ha indicado alprincipio del capítulo, losdinamómetros mas sencillos ybaratos son mecánicos. En laimagen de la derecha se pueden Human Performance Measurement, Inc
  • 154. ver algunos modelos utilizados en presión o tracción. B & L EngineeringDinamómetros específicos de medición de fuerza de dedos y mano, tambiénllamados “de pinza”. V.E.PLa aplicación Ned/Instituto de Biomecánica de Valencia . (Valoración de lafuerza de la mano en Empuñamiento y Pinza) está especialmente diseñadapara la valoración de la fuerza de la mano en los gestos de empuñamiento,pinza lateral y pinza distal.El control del instrumento se realiza a través de la aplicación software Ned/IBV.Proporciona el índice de pérdida de fuerza en empuñamiento y en pinza de lamano afectada, y el porcentaje de eficiencia asociado a dicho déficit.El sistema visualiza en tiempo real la fuerza ejercida por el paciente y registrael máximo de la misma en cada uno de los gestos mencionados. Con objeto dehacer consistente la valoración, la aplicación está preparada para detectar tresrepeticiones consecutivas que difieran menos de un determinado porcentajerespecto a la media.Cuando uno de los dos miembros superiores está afectado, se utiliza el otrocomo referencia para estimar el índice de pérdida de fuerza en cada uno de losejercicios. En el caso de que el paciente tuviera ambas manos afectas, los
  • 155. resultados de los ejercicios se comparan con una base de datos confeccionadacon dicho instrumento en población normal.Dinamómetros de valoración de esfuerzosNed/IBV D.F.M. es un dinamómetro electrónico multifuncional que permite ladeterminación del grado de debilidad muscularde los grandes grupos musculares de miembroinferior y superior en los diferentes planos demovimiento.El sistema asiste al evaluador,proporcionando, en tiempo real, la fuerzaejercida por un determinado grupo muscular, elmáximo esfuerzo alcanzado durante elejercicio y la deficiencia correspondiente según los baremos del RD 1971/1999o las tablas AMA de evaluación de la discapacidad.Sus principales indicaciones como sistema objetivo de valoración de ladiscapacidad asociada a una debilidad muscular se dan en los ámbitos de laseguridad y salud en el trabajo, rehabilitación y valoración del daño corporal.Así, por ejemplo, con la utilización del sistema de dinamometría manejadodesde la aplicación Ned/IBV v2.0, la valoración de la debilidad muscular de lacadera en los movimientos de flexión, extensión y abducción podría realizarsede forma rápida y, sobre todo, precisa, repetible y con resultadosindependientes del evaluador. Lafayette Manual Muscle Test System (MMT) Estos dispositivos se sujetan manualmente sobre el segmento a evaluar
  • 156. Los dinamómetros como elmostrado en la imagen inferior(Globus) pueden utilizarse concualquier tipo de máquina demusculación en la que se puedafijar el brazo móbil con una cadena.La cadena debe quedar a la medidaexacta que proporcione el ánguloarticular de trabajo deseado
  • 157. VALORACIÓN ISOCINÉTICALos problemas asociados a la valoración isométrica ha llevado a la aparición dedispositivos que permitan medir la fuerza, potencia o torque en condicionesdinámicas, es decir en situaciones de movimiento. De entre los distintosinstrumentos que permiten la valoración dinámica, los dispositivos isocinéticos,que pretenden trabajar a velocidad constante, han sido utilizados ampliamente,especialmente en el campo de la medicina del deporte, investigación orehabilitación, no tanto en la valoración del entrenamiento. Los test isocinéticos han sido utilizados desde 1970 y su concepto venía de antiguo. Primeramente fueron utilizados en investigación y la único forma de acción muscular que permitías era la concéntrica. A principio de los años 80 se produce el gran cambio con la incorporación de los servomotores controlados porprocesador. Las máquinas se transforman en una herramienta rápida ydinámica que proporciona al instante los datos o su análisis con una altareproductibilidad.Se define al movimiento isocinético como la forma dinámica de contracciónmuscular producida cuando la velocidad el movimiento de la articulaciónimplicada se mantiene constante.El sujeto evaluado, cuanta más velocidad intenta imprimir al movimientogenerará un mayor momento de fuerza.El control de la velocidad por parte del sistema solo se realiza cuando el sujetoalcanza la velocidad preseleccionada. Se consigue mediante sistemaselectromecánicos que mantengan constante la velocidad del movimiento. Elsistema de control de la velocidad del dinamómetro suele ser un servofrenoelectrónico o una válvula hidráulica.
  • 158. Los parámetros a evaluar en una prueba isocinética son -Torque o momento torsional (Nm) -Angulo par máximo (º) -Angulos específicos (º) -Trabajo total (J) y trabajo en la mejor repetición (J) -Potencia máxima (W) y potencia media (W) -“Peak torque acceleration energy” -Indices de resistencia muscular.El torque o momento torsional corresponde al momento de la fuerza que seaplica a un eje de rotación (fuerza gnerada por un grupo muscular sobre unbrazo conectado a un eje de rotación situado al nivel de la articulación aestudiar ). En la valoración de la fuerza isocinética, ésta se mide a partir de losmomentos de: -torsión medio, promedio en todo el arco de movimiento (N·m) -máximo , valor máximo obtenido en un punto del total del recorrido. -angular específico (nivel obtenido en un cierto ángulo).El torque máximo (Nm) es la máxima fuerza producida por la contracción de lamusculatura implicada en el movimiento articular y se utiliza como referenciaestandar de la mayor parte de estudios isocinéticos. En la mayor parte desistemas isocinéticos se registra el ángulo en el que ocurre torque máximo.Los valores de los momentos torsionales punta y medio, de un lado, y la fuerza,de otro, sirven para valorar la capacidad de un músculo de generar tensión. -El trabajo isocinético representa el producto de la fuerza ejercida por la distancia de rotación. -La potencia es el tiempo necesario para realizar trabajo.Trabajo total (J) es la cantidad total de energía mecánica generada ycorresponde al área que se encuentra debajo de la curva diseñada por lafuerza y el desplazamiento angular. Normalmente se utiliza el trabajo en lamejor repetición y en ocasiones se expresa el trabajo total producido en uncierto tiempo en un cierto número de repeticiones. Es una medida consistenteutilizada en práctica clínica; similar al torque máximo W(trabajo) = torque x desplazamiento angular
  • 159. Trabajo total (TW) = Area bajo la curva del torque x desplaz.AngularLas Potencias máxima y media (W) corresponde a la cantidad de trabajorealizado con respecto al tiempo. A diferencia del torque máximo, varía enfunción de la velocidad angular del ejercicio. Se utiliza la potencia: -máxima: utilizada para definir la alcanzada en la mejor repetición -media: promedio de la desarrollada durante todas las repeticiones de la prueba Potencia(W) = Trabajo(J) / Tiempo(s) “Peak torque acceleration energy” (J) es la cantidad de trabajo realizado durante los primeros 125 ms de la mejor repetición es un indicador de la explosividad muscular, corresponde al desarrollo de la mayor fuerza en el menor tiempo posible. Es uno de los valores interesante en la valoración funcional dedeportistas
  • 160. Gráfico de varios movimientos de flexo-extensiónImpulso contráctil.Utilizado en la literatura para describir diferencias en rendimientocuando no se aprecian diferencias en el pico de torque I( N·m/s) = Torque medio (N·m) x T(s)Los dinamómetros isocinéticos permiten mantener la velocidad a lo largo detodo el recorrido del ejercicio, el sujeto desarrolla la máxima tensión durante eldesarrollo de toda la acción. En estos instrumentos, cuando la velocidadangular del movimiento de la articulación objeto de estudio supera la velocidadpreestablecida, el dinamómetro aumenta la fuerza que se opone al movimientohasta conseguir una velocidad constante de movimiento al miembro (no almúsculo). Esto permite que el músculo pueda ejercitarse a su potencial máximoen todo el recorrido de la articulación. Perrine fue uno de los primerosinvestigadores que utilizaron una máquina de estas características aplicada aldeporte.Desde su introducción en la medicina deportiva se mostrado como unaherramienta muy válida en la evaluación de función muscular y de laspatologías asociadas. Las ventajas de este tipo de valoración son: -Permite aislar grupos musculares.
  • 161. -La valoración de una articulación aislada permite un mejor diagnóstico que con métodos multi-articulares. -Proporciona una resistencia acomodada al máximo en todo el rango de movimiento. -Permiten trabajar en modo isométrico y excéntrico. -Registra datos que pueden ser utilizados en un análisis posterior -Permite trabajar con amplio margen de velocidades angulares. -Proporciona directamente la curva Torque/tiempo y Torque/velocidad -Tiene una reporductibilidad alta (r=0,82 a 0,90).Como desventaja hay que destacar que: -El movimiento isocinético no se produce en forma natural en ningun tipo de movimientocuya característica principal son las aceleraciones y desaceleraciones de una masa constante. -La velocidad no es constante ya que debe alcanzarse la velocidad fijada y esto requiere un tiempo que es mayor cuando la velovidad del ejercicio es mas alta. -Se ha observado que no siempre permiten predecir rendimiento. -Debe calibrarse correctamente, fijar cuidadosamente las posiciones y corregir el efecto de la gravedad si queremos dar validez a los resultados. -La preparación del sujeto para el test es larga. -Las máquinas son extremadamente caras y deben ser utilizadas por personal especializado. Gráfica en la que se puede observar que se precisa un tiempo para alcanzar la velocidad de trabajo
  • 162. Existen diferentes tipos de aparatos isocinéticos, pero todos presentan lasmismas limitaciones: -La limitación de los movimientos por cada músculo. -La limitación de las velocidades de trabajo. En la gráfica se puede observar que las velocidades obtenidas con máquinas isocinéticas van de 0 a 6 rad/s, mientras que en el mismo movimiento se pueden alcanzar por medios isoinerciales valores cercanos a los 30 rad/sLa mayoría de los modelos permiten velocidades máximas que no superan los250-400º/seg, con límites de torsión/fuerza inferior a los 60 kg/m. Estos valoresestán lejos de las velocidades que se alcanzan en la práctica real de diferentesmodalidades deportivas, donde se llega a alcanzar velocidades angulares muysuperiores.Entre los factores que hay que tener en cuanta al aduirir un sistema isocinéticoestán los límites de velocidad y torque, la adaptabilidad del modo excéntrico eisométrico y el análisis de datos por ordenador
  • 163. EquipoEl sistema esta formado por un asiento que permite fijar al sujeto en varias posicionesy un cabezal móbil formado por un brazo conectado a un freno (motor) eléctrico queestá controlado por dos entradas, un sensor de fuerza (torsión) del brazo y un sensorde velocidad. Un dispositivo provisto de un procesador genera las señales derealimentación que controlan el freno. Cabezal móbil, puede desplazarse, girar y elevarse con el fin de situarlo al nivel de la articulación a estudiar
  • 164. Brazo con sensor de fuerzaFACTORES QUE AFECTAN A LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBASAl igual que en otras pruebas diagnósticas, para que los resultados obtenidostengan validez deben tenerse en cuenta ciertas condiciones -Definir previamente las diferentes velocidades -Definir el número de repeticiones -Familiarización con el sistema -Fijar la posición y estabilizar al sujeto estabilización tronco estabilización segmentos corporales implicados aislamiento musculatura evaluada -Orden de pasación de las pruebas -Calentamiento -Ejercicio físico previo -Motivación del sujeto -Hora del díaCalibraciónLa calibración del torque se efectúa con pesos conocidos, fijando la distanciadel brazo de palanca y el ángulo del brazo. Debe estandarizarse el proceso decalibración utilizando siempre las mismas pesas, brazo de palanca, distanciadel brazo de palanca y ángulo del brazo. Con ello se reducen las variacionesentre las pruebas de calibración.
  • 165. El tipo de calibración anterior es estático, algunos autores han propuestocalibrar el sistema a velocidades bajas (Caiozzo y otros, 1981; Johansson yotros, 1987; Lesmes y otros, 1987). La calibración a altas velocidades resultacomplicada a causa del tiempo necesario en alcanzar la velocidad de trabajo,los impactos y las oscilaciones.El uso de instrumentos de diagnóstico isocinéticos resulta aconsejable enaplicaciones clínicas, tanto por su fiabilidad en la repetición de test (r2=0.96,Moffroid y Col. 1969) como por la seguridad funcional que proporciona. En elcampo deportivo, si esceptuamos algunas disciplinas (natación, canotage, etc.),la valoración isocinética resulta limitada y poco funcional debido al poco valorpredictivo de la performance que proporcionan los datos obtenidos. Gráfica que muestra tres repeticiones de extensión y flexión de la rodilla a una velocidad de 30 º/s (Padullés, 1999)
  • 166. Gráfica que muestra tres repeticiones de extensión y flexión del tobillo a una velocidad de 30 º/s(Padullés, 1999)VALORACIÓN ISOINERCIALEl uso de diferentes tipos de instrumento pone en evidencia que la dinámicatemporal del desarrollo de la fuerza depende principalmente del tipo deinstrumento utilizado. Los instrumentos que permiten una acción dinámica isocinética han generado un notable progreso en la valoración diagnóstica, proporcionan información muy útil sobre las características dinámicas de la actividad muscular, pero que se reproduce muy raramente durante la actividad deportiva. Curvas Fuerza-Tiempo en movimientos balísticos de un principiante (1) y un atleta de élite (Werschoshanskij 1975)En casi todas las disciplinas deportivas, los muscuculos trabajan conpreestiramiento. En los movimientos naturales como correr, saltar o lanzar, lavelocidad no permanece constante a lo largo del movimiento, sobre todo al inicio
  • 167. del movimiento se producen grandes aceleraciones que permiten cambiar lavelocidad del objeto a mover. Estos movimientos de denominan balísticos ya quela mayor fuerza se produce al inicio del movimiento. La masa que se desplazapuede ser el propio cuerpo o una masa externa, y en la mayoría de los casospermanece constante, por ello hablamos de movimientos isoinerciales. No denominamos al movimiento isotónico porqué ello implica que la fuerza ejercida es constante cuando en realidad la tensión generada por los músculos al mover una masa constante varía en función del ángulo articular.Además la mayoría de los movimientos utilizan el sistema estiramiento-acortamiento (stretch-shortering cycle) en el cual el músculo antes de acortarse,es estirado activamente (trabajo excéntrico). En todas las manifestaciones de tipobalístico, gracias al ciclo de "estirameinto-acortamiento" del músculo se logradesarrollar una velocidad angular elevadísima (hasta 15-18 rad/seg, ver Bosco,1982,1990), mucho mas alta que la que permiten las máquinas isocinéticas (6rad./seg).
  • 168. Relación entre la F. desarrollada (% de la fuerza máxima) y la variación angular durante un movimiento de empuje (press de piernas) en la fig. A y de extensión en la fig. B, realizadas con idéntica activación muscular, pero dando como resultado un comportamiento mecánico distinto. (Viitasalo, 1985).PLATAFORMA DE FUERZA. Con la aparición de las galgas extensiométricas y los procesadores se ha producido un avance notable en el estudio del comportamiento mecánico de los músculos durante la ejecución de saltos verticales. Se han diseñado instrumentos científicos altamente sofisticados como la plataforma de fuerza (Davies y Rennie, 1968, Cavagna y Col., 1972) o las tablas dinamométricas con sensores piezoeléctricos (Lauru, 1957). Durante el salto ejecutado sobre plataforma de fuerza se registra la fuerza de reacción del terreno (vertical) que puede ser analizada con procesos matemáticos.En general, la fuerza durante la ejecución del salto no es constante, la relaciónfuerza-tiempo representa el impulso de fuerza que proyectará al atleta haciaarriba. El impulso mecánico es igual a la variación de la cantidad de movimiento .En el caso de un salto vertical tendremos que el impulso mecánico dividido por lamasa de sujeto nos proporciona la velocidad vertical de su centro de gravedad enel momento del despegue (Vv).
  • 169. La velocidad puede calcularse indirectamente en los tests de salto sobreplataforma de fuerzas, a partir de las variaciones de la fuerza de reacción(Aguado y González Montesinos, 1996; Aguado y cols.,1 997a; Aguado, 1999). Tfinal F·dt ∆v= ∫ --------- tinicial mCálculo de la velocidad del CG instante a instante a partir del impulso mecánico AP(W) = F(N) - Av(m/s)Cálculo de la potencia media a partir de la fuerza (F) y la velocidad (v).Dos grandes fisiólogos y biomecánicos (Asmussen y Bonde-Petersen, 1974 )tuvieron la genial idea de medir la elevación del centro de gravedad del sujetodurante la prueba de salto midiendo el tiempo empleado en la fase de vueloregistrado en el eje X de las gráficas F-t
  • 170. Curva F-t durante el apoyo de carrera . La curva representa la fuerza de reacción vertival Bertec CorporationEquipo de medidaLos sistemas basados en plataformas de fuerzas están constituidos por unaplataforma, un adaptador de señal, un convertidos A/D y un sistema deprocesameinto registro y visualizaciónPlataforma y adaptador Advanced Mechanical Technology IncorporatedEn España en Instituto de Biomecánica de Valencia ha diseñado un sistemaque está siendo utilizado con muy buenos resultados en distintos centros deinvestigación. El sistema se denomina Dinascan/IBV .Las plataformas Dinascan/IBV estáninstrumentadas mediante cuatro captadoresextensométricos articulados, cuyo buencomportamiento a frecuencias bajas y altalinealidad los hace particularmente indicados para
  • 171. el estudio de movimientos humanos.Cada captador dispone de ocho galgas extensométricas, siendo cuatro de ellassensibles a cargas verticales y las otras cuatro a esfuerzos en una direcciónhorizontal. Se configuran, como es usual, en puente de Wheatstone, con lo quese compensan las influencias debidas a cambios de temperatura. Ladisposición de las galgas en el captador obedece a estudios realizadosmediante modelado por elementos finitos y anula la sensibilidad cruzadateórica entre ambas direcciones de medida. Dos de los cuatro captadores de laplataforma son sensibles a fuerzas longitudinales (además de las verticales) ylos otros dos absorben cargas transversales además de las verticales. De estemodo es posible medir fuerzas en las tres direcciones del espacio.Cada plataforma incorpora un módulo interno de amplificación que proporcionaseñales analógicas de alto nivel lo que la hace más inmune a lasperturbaciones electromagnéticas.Cuando se incide sobre una plataforma dinamométrica, la fuerza ejercida sobrela misma se reparte entre los cuatro captadores, que generan lascorrespondientes señales electrónicas en función de la carga asumida por cadauno de ellos. A partir de la ecuaciones de equilibrio estático de la placa superiorde la plataforma se realiza el cálculo de las tres componentes de la fuerza dereacción, las coordenadas del punto de aplicación de la fuerza verticalresultante y el momento torsor en cada instante de tiempo.
  • 172. La cadena de medida se completa con un equipo electrónico de registro con sucableado e interface, tarjeta de adquisición de datos, ordenador personal, asícomo una licencia de utilización de la aplicación informática Dinascan/IBV.En el deporte, los datos que aporta una plataforma dinamométricason siempre referidos a las características cinéticas del contacto deldeportista con la superficie. En la carrera de fondo, por ejemplo, lascaracterísticas de las fuerzas medio-laterales registradas durante unapoyo se relacionan con movimientos no deseados, como lahiperpronación, que se producen durante el mismo. Asimismo, elnivel de las fuerzas de impacto del talón se estudia por estarrelacionado con patologías osteoarticulares en los deportistas y elestudio del recorrido del centro de presiones durante el apoyo puedeaportar información relevante sobre cómo actúan las distintas zonasde la planta del pie. Durante los giros, la magnitud de los momentostorsores generados se relaciona con el nivel de estrés a que sesomete la articulación de la rodilla, sirviendo para caracterizar, por ejemplo, una condición calzado-superficie de juego. Para deportes con saltos frecuentes, el estudio de las caídas de los saltos toma un interés especial debido a que los niveles de fuerzas de impacto en algunos casos sobrepasan diez veces el peso corporal delos deportistas.El registro de las fuerzas de impacto se aplica al diseño decomplementos deportivos que reduzcan sus niveles, como el calzadoo los pavimentos.
  • 173. Para la mejora del rendimiento se analiza la ejecución de la técnicadeportiva con el objetivo de detectar posibles fallos o mejoras en suejecución. Se basa en el establecimiento de modelos técnicos a partirdel registro cinético, que sirven para describir el movimiento y serusados como patrones técnicos universales de comparación. En eldeporte de élite, la utilización de las plataformas dinamométricas sedirige fundamentalmente a comparar los patrones de los deportistasen la búsqueda de una mejora del rendimiento, a través del estudiode los tiempos de contacto de los apoyos, de la dirección y magnitudde las fuerzas aplicadas al medio o del impulso mecánico aplicado,factores íntimamente relacionados con el rendimiento finalPLANTILLAS INSTRUMENTADASEn algunas ocasiones se hace necesarioconocer las presiones ejercidas por los piesen forma estática o dinámica, pero más alláde las presiones sobre una gran superficiecomo es una plataforma, se pretendeobservar las presiones soportadas en cadaparte del pié. La determinación objetiva delas presiones plantares y de su localizaciónexacta sobre la planta del pie durante la fasede apoyo del ciclo de marcha es considerada una componenteesencial en la evaluación diagnóstica y planificación del tratamientode pacientes con dolores localizados o con problemas deinsensibilidad en los pies, que pueden ser causados por diversos tiposde enfermedades.Para ello se han diseñado plantillas que seintroducen en el calzado y que van provistas de un númerodeterminado de sensores de fuerza.
  • 174. Vectores de fuerza que actúan bajo el pié durante la carrera en atletas con apoyo de talón y atletas con apoyo de metatarso .Adaptado de Cavanagh y Lafortune (1980) Secuencia que muestra las presiones plantares al andar Sistema de huella plantar por micro- pirámides, la huella se observa desde la parte inferior, directamente o registrada con una cámara de video.Footmaxx Gait and Pressure-Footmaxx (Toronoto, ON, CANADA)
  • 175. Al igual que con las plataformas de fuerza, el Instituto de Biomecánica deValencia construye un sistema de análisis de las presiones plantaresampliamente utilizado, la información siguiente corresponde al sistemaBiofoot/IBV 2001Biofood es un sistema de plantillas instrumentadas, con transmisión de datos por telemetría, diseñadas para el registro dinámico y posterior análisis de la distribución de presiones entre la planta del pie y el calzado. Permite la obtención de datos numéricos precisos y fiables que suponen un avance significativo en el conocimiento del funcionamiento del pie normal y patológico, así como en el de su tratamiento.Esta nueva tecnología complementa y en muchoscasos sustituye las técnicas clásicamente utilizadas para asistir la evaluacióndel pie patológico o la confección de ortesis plantares: pedígrafos de tinta,podoscopios, moldes en espuma, etc. Permite a los profesionales implicadosanalizar el efecto de descarga plantar logrado con diferentes materiales,estudiar el efecto de diversas inserciones y complementos plantares, evaluarlos resultados terapeúticos alcanzados con una determinada ortesis plantar,etc.La posibilidad de disponer de registros objetivos del "antes" y del "después" deun tratamiento conservador o quirúrgico determinado convierte a las plantillasinstrumentadas en una herramienta muy valiosa para el especialista médico,tanto para realizar un seguimiento de los pacientes como para la evaluación detratamientos genéricos en grupos de pacientes.En ningún caso trata de sustituir la exploración clínica ni otras exploracionespodológicas o radiológicas, sino de disponer de un medio complementarioeficaz que, junto con los otros, pueda asistir al especialista para un mejorconocimiento de las enfermedades del pie.
  • 176. Metatarsalgia bilateral en 2ª y 3ª cabezas metatarsianas,sobretodo en el pie derecho y callosidad no dolorosa en elizquierdo a ese nivel. Se observa un patrón de huida en elpie derecho con sobrecarga del primer metatarsiano y deldedo gordo Mapa de presiones máximas en un paciente de 25 años diagnosticado de pies cavos. Clínicamente refiere dolor en la zona externa del talón del pie derecho durante la bipedestación prolongada. Esta zona se corresponde con una zona de mayor
  • 177. TEST DE SALTOSLa evaluación de las características neuro-musculares por medio de test de campo hacepracticamente imposible determinar, por ejemplo, lacontribución de la fuerza explosiva de las piernas,tanto en el test de Abalakow como el de Seargent.Estas pruebas se realizan con la intervención delos brazos, tronco y piernas. Por lo tanto, no estotalmente correcto atribuir la entidad de la SALTOMETRO VERTISONIC- Model 01100 Complete VertisonicDynamometer - Utiliza unprestación a la capacidad que tiene la sonar para medir el salto verticalestructura muscular de los extensores de las piernas para desarrollar cantidadeselevadas de potencia mecánica.Las pruebas de salto implican complejos fenómenos neuromusculares queinvolucran algo más que la parte puramente muscular (componente contractil),también la elástica capaces de almacenar y reutilizar elevadas cantidades deenergía. Por otra parte, la influencia de la capacidad de coordinación entre lasextremidades superiores e inferiores, así como la contribución a la producción deenergía cinética por parte de la acción violenta y rápida del tronco. De ahí quedos atletas que habiendo obtenido la misma medida, no presenten idénticascaracterísticas en los extensores de las piernas ya que el resultado se ha podidoobtener por contribuciones diferentes componentes neuromusculares.CAPACIDAD CONTRACTILCAPACIDAD ELASTICACAPACIDAD REFLEJAPOTENCIA MECANICAPOTENCIA ANAEROBICACAPACIDAD ANAEROBICA Procesador utilizado en anteriores modelos de Ergo Ergo Jump Bosco System
  • 178. LOS TEST DE BOSCOA partir de 1983, se dio un gran impulso científico y tecnológico en estamateria, gracias a la introducción de la plataforma y los tests de Bosco(Ergojump), con los que se pretende valorar de forma indirecta las distintasexpresiones de la fuerza de las extremidades inferiores, a partir de la medicióndel tiempo de vuelo, mediante el cual se calcula también la elevación del centrode gravedad en los saltos. En algunos tests de la batería de Bosco también seregistran los tiempos de contacto y la potencia mecánica desarrollada,expresada en W/kg. Por otra parte, en 1987 Carmelo Bosco propuso, a partirde los tests por él creados, que se podía obtener una estimación indirectabastante fiable (r = 0,85) del porcentaje de fibras rápidas en el músculo vastolateral, sin tener que recurrir a la cruenta biopsia muscular.Por medio de los test se pretende evaluar:1) Potencia Explosiva2) Elasticidad Muscular3) Estructura Funcional de las piernas. (métodoIndirecto de evaluación del % de FT)4) Stiffness5) Fuerza Reactiva6) Resistencia a la Fuerza Veloz (Speed endurance)7) Equilibrio Intramuscular entre velocidad y Plataforma de contactosfuerza. La potencia explosiva de los músculos extensores de la pierna se puede evaluar con métodos diferentes. Pero para poder observar tan sólo la influencia del componente contractil del músculo sin interferencias de la potenciación por acumulación de energía elástica o por coordinación intramuscular, se debe usar el salto SJ. Se puede hacer una evaluación de la elasticidad del músculo por medio de diferentes tipos de saltosEl Dr. Bosco, creador de los test quellevan su nombre
  • 179. y rebotes. El más popular es el de saltos reactivos repetidos y de salto encontramovimiento.Los test de Bosco han demostrado ser un instrumento válido en valoraciónfuncional y control del entrenamiento, por ejemplo comparando resultados deun mismo atleta en tests realizados en distintos días, ofreciendo así datos degran interés. Llos resultados obtenidos resultan de gran ayuda en elentrenamiento ya que a partir de ellos se puede: Diseñar la curva CARGA-ALTURA de salto Diseñar la curva FUERZA-VELOCIDAD Seleccionar las cargas óptimas de trabajo Seleccionar la altura óptima de salto en D.J. Determinar en Nº de repeticiones ideal Crear test epecíficos a cada especialidadLa batería funcional del test de Bosco está constituida por 6 pruebasestandarizadas:• Squat Jump (SJ).• Squat Jump con cargas progresivas (barra sobre los hombros), hasta llegar a una carga similar al peso corporal (SJ bw), o incluso superior. También conocido como Load Jump (LJ).• Counter Movement Jump (CMJ).• CMJ-AS, es decir, con utilización de brazos. También conocido como test de Abalakov.• Drop Jump (DJ), salto en profundidad con una altura de caída de 10 a 100 cm.• Rebound Jump (RJ), es decir saltos repetidos, continuos, que podemos dividir en: Test realizado por David Canal a) CMJ continuos, con una duración que oscila sobre pista con zapatillas de clavos de competición entre 5 y 60 segundos. utilizando una plataforma de rayos infrarojos sin contactos b) Saltos reactivos continuos, con una duración (Padullés, 2000) entre 5 y 7 segundos, realizados con una ligera flexión de la rodilla.
  • 180. A partir de los resultados de los test anteriores, Bosco ha creado un polinomioque permite determinar de forma indirecta el % de FT en músculo vastoexterno.La batería de test introducida por Bosco prevee la ejecución de diversas pruebasde salto en las que se modifican las condiciones históricas que preceden a lacontracción ( posición estática frente a preestiramiento o acción rítmica), lascaracterísticas específicas del músculo mismo como la longitud y velocidad delestiramiento o del acortamiento, con o sin carga adicional etc. -Las pruebas deben ser realizadas escrupulosamente, con determinación y máximo empeño, el atleta debe ser estimulado y motivado a obtener los resultados óptimos. Esto se puede obtener facilmente si los atletas son informados de la naturaleza de la prueba y del obgeto de la valoración. Las pruebas deben realizarse sin prisa debido a que se debe preveer, las primeras veces, la posibilidad de cometer algunos errores de jecución y también dar la posibilidad a los atletas de provar en numerosas ocasiones hasta que no tomen conciencia del movimiento requerido. - Los resultados de los test se deben juzgar en base al sexo, edad, disciplina deportiva, años de entrenamiento, periodo de la estación agonista (fase de la preparación, entrenamiento general, especial, periodo agonístico, después de un periodo de reposo, infortunio, convalecencia etc.). - En necesario registrar siempre el lugar, la hora y las condiciones ambientales ( espacio abierto o cerrado, campo deportivo, si es posible la temperatura y la humedad).Si se observa escrupulosamente todo lo anterior se tiene la seguridad de haberrealizado una valoración diagnóstica fiable y reproducible, y cuyos valores puedesser utilizados sin problemas.Modalidad operativa -Antes de efectuar la prueba es necesario hacer un buen calentameinto de los músculos extensores de las piernas, especialmente en condiciones de temperatura baja.
  • 181. - No realizar la prueba después de la ejecución de una actividad física elevada debido a que los fenómenos de fatiga pueden influenciar en los resultados. - La sucesión de test debe efectuarse de tal modo que el mas fatigoso se realice el último. - El periodo en que se realizan los test debe coincidir con el periodo en se realizan los entrenamientos. _ Después de cada pueba, conceder el adecuado periodo de reposo (no necesariamente largo, mas bien al contrario, debe ser muy breve cuando no verificamos fenómenos de fatiga, salvo después de la pueba de 15-60 seg. de saltos contínuos). - Usar indumentaria deportiva; zapatillas de goma y preferiblemente pantalón corto. - La plataforma debe estar siempre cubierta por una superficieantideslizante.SALTO DESDE MEDIA SENTADILLA O SQUAT JUMP (SJ).El Squat Jump (SJ) es un ejemplo de contracción concéntrica (precedido deuna breve fase isométrica) y permite, mediante la altura alcanzada por el atletaen este test, valorar la fuerza explosiva de los miembros inferiores, así como lacapacidad de reclutamiento nervioso.En esta prueba el sujeto debe efectuar un salto vertical partiendo de la posiciónde medio Squat (rodilla flexionada a 90º), con el tronco derecho y las manos enlas caderas. El sujeto debe efectuar la prueba sin emplear contramovimientohacia abajo; el salto desde la posición "de parado" debe ser realizado sin elauxilio de los brazos, contituye una prueba simple, de fácil aprendizage y deelevada estandarización. El Squat Jump permite por medio de la altura conseguida por el sujeto eneste test, el valorar la fuerza explosiva de los miembros inferiores; el valor de laelevación depende de la velocidad vertical del sujeto en el momento deldespegue, y tal velocidad es fruto de la aceleración que los miembros inferioresimprimen al centro de gravedad. Sabiendo que el recorrido articular de los
  • 182. miembros inferioreses de 90º ( el angulo de la rodilla es igual a 180º en elmomento del despegue) , por esta razón es standard in todos los sujetos queefectúan el SJ.Para la correcta ejecución del test es necesario seguir las reglas siguientes: a) planta del pié en contacto con el suelo o plataforma. b) angulo de la rodilla de 90º c) manos en las caderas y troncto derecho. d) ángulo de la rodilla en el despegue = 180º e) caida con los pies hiperextendidos.Ya que el arco del movimiento en el cual la musculaturaimprime tensión es igual para todos los sujetos (90º), esevidente que la aceleración positiva del cuerpo hacia lo alto esel producto de un gran desarrollo de tensión (fuerza) en un tiempo muy breve (entre 280 y 320 ms. según se trate de sujetos con alto o bajo porcentaje de FT enlas piernas).Puede suceder que algún sujeto no logre eliminar algún ligero contramovimiento,en este caso el operador se debe acercar al sujeto y presionar conuna mano hacia abajo, contra el hombro del atleta y soltarlarepentinamente, en este punto el sujeto debe saltar rapidamentehacia lo alto.Características del SJ - Cualidad examinada: o fuerza explosiva o capacidad de reclutamiento nervioso o expresión de un porcentual elevado de FT. - Modalidad de activación: o trabajo concéntrico (positivo).
  • 183. - Relación con otros parámetros y funciones: o correlación con sprint, o con el test de Abalakow, Seargent, o con salto de longitud desde parado, o con el pico de fuerza registrado en máquinas Cybex a una velocidad de 4.2 rad/seg (Bosco y Col., 1983).Para varios autores, es difícil realizar un SJ totalmente correcto, por cuantoresulta casi inevitable un pequeño contramovimiento previo.El sujeto se coloca sobre el tapiz de la plataforma de contacto con las manosen las caderas y las piernas flexionadas por la rodilla en un ángulo de 90º.Después de mantener la posición durante 5" para eliminar la mayor parte de laenergía elástica acumulada durante la flexión, el sujeto ejecuta un salto lo másalto posible, evitando cualquier acción de contramovimiento y sin soltar lasmanos, cayendo en la misma posición con los pies y las piernas extendidas. Elhecho de colocar las manos en la cadera pretende eliminar la acción de losbrazos durante el salto. Luhtanen y Komi (1979) encontraron mejoras de un10% por la ayuda que puede proporcionar los brazos en un salto vertical. 3,0 0,40 0,35 2,5 Velocidad 0,30 Recorrido CG (m) Recorrido CG Velocidad (m/s) 2,0 0,25 1,5 0,20 0,15 1,0 0,10 0,5 0,05 0,0 0,00 0 50 100 150 200 250 300 350 Tiempo (ms)La gráfica muestra el recorrido y la velocidad del CDG en un test SJ medidos con plataforma de fuerza.Estos datos han sido calculados a partir de la fuerfa, masa del sujeto y tiempo (Padullés, Marina. 1999)
  • 184. SALTO EN CONTRAMOVIMIENTOEl Counter Movement Jump (CMJ) es un test en el que la acción de saltarhacia arriba se realiza gracias al de ciclo estiramiento – acortamiento (CEA). Esdecir, se trata de una contracción concéntrica precedida de una fase breve yrápida de contracción excéntrica necesaria para la inversión del movimiento.Según Bosco, la cualidad analizada es la fuerza explosiva con reutilización deenergía elástica y aprovechamiento del reflejo miotático, así como la capacidadde reclutamiento nervioso y la coordinación intra e intermuscular. Otros autores(Bobbert y col. 1996) sugieren que el incremento del rendimiento en este saltocon respecto al SJ es debido fundamentalmente a que el CMJ permite crear unestado de preactivación bastante más intenso, que posibilita una generación detensión más rápida y una contracción muscular más intensa y eficaz, facilitandola producción de más trabajo durante la fase de acortamiento muscular. Se haobservado la intervención del reflejo miotático o reflejo de estiramiento.Cualidad investigada: -fuerza explosiva -capacidad de reclutamiento nervioso -expresión del porcentaje de FT -reutilización de la energía elástica -coordinación intra e intermuscular.Tipo de actividad. Trabajo concéntrico precedido por una actividad excéntrica(contramovimiento). Durante la fase de trabajo excéntrico el sistema nervioso seve solicitado y tanto los elementos elásticos en série activos (cross bridge) comolos pasivos (tendones) son estirados con el consiguiente almacenamiento deenergía elástica que es reutilizada durante la fase de empuje. La preactivación delsistema nervioso que se pone de manifiesto durante el trabajo excéntrico permitea los sujetos con un % alto de fibras lentas el disponer de tiempo para reclutarunidades motrices tónicas (ST) que requieren de un tiempo de activación maslargo que las fásicas. De este modo, al inicio del empuje (trabajo positivo) laactividad nerviosa manifiesta su máximo nivel, tanto en sujetos rápidos comolentos, poniendo de manifiesto una diferencia notable con respecto al SJ en el
  • 185. cual se produce un incremento progresivo del desarrollo de la fuerza y de laactividad mioeléctrica.(de: Bosco y col., 1987)Relación con otros parámetros y funciones. Correlación con los resultados ensprint, con el test de Abalakow, de Seargent, con salto de longitud desde parado,con el pico del momento de fuerza registrado en un dinamómetro isocinéticoCybex, con la fuerza isométrica máxima, con el área de las fibras veloces delmúsculo vasto lateral (Mero y col., 1991) y con el % de fibras veloces presentesen los extensores de las piernas (Bosco y Komi, 1979a).Método de ejecución del CMJ En esta prueba el sujeto se dispone en posición erecta con las manos en las caderas, a continuación debe realizar un salto vertical después de un contramovimiento hacia abajo (las piernas deben llegar a doblarse 90º en la articulación de la rodilla). Durante la acción de flexión el tronco debe permanecer lo mas derecho posible con el fin de evitar cualquier influencia del mismo en el resultado de la prestación de los miembros inferiores. El objeto de Comparación entre los resultados en SJ y CMJ en esta acción de contramovimiento, chicas (superior) y chicos (inferior) de 8 a 13 años (Padullés, 1990) es aprovechar la energía elásticaque se acumula en el cuádríceps en el momento de flexionar las piernas (Komiy Bosco 1978). Debido a que el movimiento hacia abajo se realiza con una aceleraciónmuy modesta y los extensores se activan sólo en el momento de la inversión delmovimiento, se puede afirmar que el estiramiento de los elementos elásticos y la
  • 186. consiguiente reutilización de la energía elástica se ve limitada, por ello la mejorade la prestación con respecto al SJ se debe también al uso del reflejo miotático(factor de tipo coordinativo).La contribución de la elasticidad de los músculos y los tendones es muchomayor en aquellas acciones que incluyen un ciclo de estiramiento acortamiento.Muchos experimentos han demostrado el aumento de la eficiencia medianteeste tipo de gesto (Asmussen, E. y Bonde-Petersen-1974). Durante un saltovertical simple, el almacenamiento y la recuperación de energía elástica en elmúsculo y el tendón contribuyen en un 25-50% a la mejora de la actuación trasun gesto de contramovimiento (Shorten-1987). Komi y Bosco (1978) apuntansimilares diferencias en estudios realizados en estudiantes de educación físicade ambos sexos (SQ:19.2; CMJ:23.3 en mujeres /SQ:40.3; CMJ:35.5 enhombres). Ergo Jump Plus – Bosco System - Sistema diseñado por J.M. Padullés en el que se amplían las posibilidades del sistema original. Fabricado por Byomedic (Barcelona)Para que pueda acumularse energía potencial elástica es imprescindible quetenga lugar una contracción excéntrica de la musculatura implicada, la cualactuará frenando el movimiento. La eficacia de esta acción dependerá de lossiguientes factores:• Por la velocidad en que se realiza la fase de amortiguación. A bajasvelocidades de la fase excéntrica le corresponde una mayor pérdida de energíaelástica (Cavagna y col. -1968). La magnitud de la energía elástica almace~nada se incrementa con la velocidad de ejecución de la fase excéntrica(Bobbert y col. 1987a y -».
  • 187. • La duración de la fase de acoplamiento entre la fase excéntrica yconcéntrica. La utilización de la energía elástica es mayor cuando una faseexcéntrica es seguida inmediatamente por una acción concéntrica. Elincremento de la fase de acoplamiento lleva a una pérdida de energía elástica(Asmussen y Bonde-Petersen-1974; Bosco y col.-1976).• La velocidad de ejecución de la fase concéntrica. Cuanto mayor es lavelocidad de ejecución mayor es su contribución al cicloestiramiento-acortamiento (Thys y col.-1975).• La carga externa con que se realiza la acción. La fuerza en las accionesde contramovimiento se ven influenciadas por la carga externa con las que serealiza el ejercicio (King-1993)• La composición de fibras de que disponga la musculatura implicada.Algunos trabajos parecen atribuir mayor eficacia a los músculos en los quepredominan las fibras tipo II (FT)(17% vs 4% de mejora del CMJ respecto al SJNo obstante, no podemos ignorar que la mejora del salto por acción delcontramovimiento, se debe, además de a la energía elástica acumulada, alreclutamiento reflejo de UM (reflejo miotático o de estiramiento). Laparticipación de cada componente, elástico o reflejo, variará en cada sujeto,aunque Bosco (1985) lo sitúa en un 70% y un 30% respectivamente respecto altotal de mejora. Fuerza expresada en función del tienipo, registrada durante la ejecución de un salto vertical efectuado con los pies juntos por individuos rápidos (FT 60%) y lentos (FT 40%) (Bosco y Komi 1979)
  • 188. La cantidad máxima de energía acumulable como energía elástica se expresacomo (Bosco-1986): E el. = m. g. (h máx. - h min.)Donde (m) es la masa corporal; (g) la aceleraci ón de la gravedad; (h máx.) esla altura de centro de masa al inicio del movimiento donde la velocidad delmismo es cero; (h min.) es la altura del centro de masa al inicio de la faseascendente una vez finalizada la fase excéntrica.Cuando se realiza un SJ, h máx. y h min. son iguales, por lo que no existeacumulación de energía elástica. El autor (Bosco-1986) propone un índice deelasticidad a partir de los tests SJ y CMJ: (CMJ - SJ) I. E. = -------------------- x 100 SJSiendo:SJ la altuara alcanzada en Squat Jump y CMJ la altura alcanzada en salto concontramovimientoComparando los resultados del test de Abalakov (ABK)y el test de CMJefectuados con Ergo Jump se detecta la acción de los brazos y nos permitenconocer los beneficios que la acción coordinada de los brazos tienen sobre lacapacidad de salto vertical. Su ejecución es igual a la del CMJ, pero en estecaso el ejecutante no permanece con los brazos en la cintura, sino que con unaacción coordinada de los mismos deberá incrementar la capacidad de impulso(Harman-1990).Con la utilización de los brazos (test llamado popularmente de Abalakov),observaremos la incidencia y efectividad de éstos en el salto. C. Vitori proponeel cálculo de un índice de utilización de brazos. (ABK - CMJ ) I. U. B. = -------------------- x 100 ABK
  • 189. Siendo:ABK la altuara alcanzada en Abalakov y CMJ la altura en CMJSALTO EN PROFUNDIDAD O "DROP JUMP" (DJ).El Drop Jump (DJ), según Bosco, permite analizar la fuerza explosivo-reactivo-balística. La elevación del sujeto es producida por el componente contráctil, porla reutilización de la energía elástica acumulada durante la fase de frenado ypor el plus de fuerza, obtenido gracias a la incorporación posterior de unidadesmotoras por vía refleja. Parece ser que cayendo desde alturas de no más de 40cm se utiliza preferentemente el tríceps sural, y en alturas mayores hay mayorprotagonismo del cuádriceps.Nos permite valorar la capacidad de fuerza refleja, aunque sin poder aislar laparticipación de componentes elásticos. En la actualidad la forma más precisapara poder valorar este componente, en seres humanos, consiste en el registrode la actividad eléctrica del músculo durante su contracción (electromiograma)(Basmajian-1976). Cuanto mayor sea el número de unidades motrices (UM)activadas en un determinado instante, mayor será el número de fibras que van a despolarizarse produciendo una mayor actividad eléctrica. Desafortunadamente, las técnicas electromiográficas presentan una reproductibilidad insuficiente para detectar pequeños cambios en el grado de actividad neuronal. Elloes debido a que la fiabilidad del registro electromiográfico integrado (IEMG)depende de la estabilidad de impedancia de los electrodos, de la colocación delos electrodos en el mismo punto para cada toma, de la realización demediciones a la misma longitud muscular y de las condiciones de fatiga en quese realice la prueba (Bigland-Ritchie 1983). Aún respetando al máximo estaspremisas, incluso practicando tatuajes puntiformes de tinta china para poderrepetir exactamente la posición de los electrodos, difícilmente se consiguencoeficientes de variación inferiores a un 10% (Hakkinen-1993).
  • 190. El test propuesto por Bosco, consiste en caer desde una altura paraposteriormente elevarse lo máximo posible. En las dos curvas se observa la diferencia en las fuerza de reaccion en DJ entre sujetos no entrenados y entrenados, en estos no existe amortiguación despues del impacto, el tiempo de contacto es menos y la fuerza impulsiva mayor (Padullés y Marina ,2000)El sistema mas utilizado para evaluar el stiffness es la prueba de DJ o lossaltos pliométricos. No es necesario usar instrumentos sofisticados y caroscómo una plataforma fuerza. De hecho, usando el ErgoJump-Bosco Systemse puede medir la altura saltada y el tiempo de contacto con el suelo. Elsistema utiliza la fórmula introducida por Bosco en 1982 para el cálculo de lapotencia relativa.El efecto de la activación nerviosa en el stiffness muscular se demostrófácilmente por medio del análisis electromiográfico de los músculos de lapierna durante la ejecución de saltos pliométricos.De hecho, el EMG registrado durante la ejecuciónde DJ demostró un aumento de la actividad durantefase excéntrica del DJ en alturas moderadas, sinembargo cuando se aumentó la altura de caida, laactividad EMG disminuyó.Se puede evaluar el stiffness muscular con test desaltos profundos (DJ) o ejercicios pliométricos. Lahabilidad de la músculo de provocar la máxima fuerzaen un período breve de tiempo, durante el ciclo de estiramiento-acortamiento(excéntrico-concéntrico) representa el stiffness de los músculoscomprometidos en el movimiento.
  • 191. La facilitación neural de la fuerza tiene un punto de ruptura para una ciertacarga de estiramiento. Este punto de ruptura corresponde a la altura óptima decaida, la que provoca el estímulo más eficaz de la conducta neuromuscular delos músculos extensores de la pierna y que permite lcanzarar la mayorelevación del centro de gravedad durante la ejecución del salto vertical.TEST DE REACTIVIDAD (TEST DE LOS 5").El Rebound Jump (RJ) nos puede servir para valorar la potencia anaeróbicaalactácida si lo realizamos, por ejemplo, durante menos de 15 segundos a lamáxima intensidad. Si alargamos la serie de saltos continuos a 60 segundos,podremos valorar la potencia anaeróbica lactácida.Si se realiza durante 5 segundos el test de saltos continuos sobre la parteanterior del pie, pero intentando bloquear las rodillas (aunque una ligera flexiónes casi inevitable), obtendremos una valiosa información de la fuerza reactivade los extensores del tobillo, de gran utilidad para valorar atletas velocistas,saltadores y , en general, deportistas de especialidades en los que interviene lapoetencia explosiva. Se calcula que el uso de los brazos en este test contribuyeentre un 15 y un 25 % en el resultado de altura de vuelo alcanzado.Conociendo el tiempo de vuelo y el tiempo de contacto de cada salto se puedevalorar la energía consumida durante el impulso, y el resultado medio de losmejores saltos se tiene en cuenta como dato de potencia máxima realizada porlos músculos extensores de las articulaciones inferiores. La fórmula utilizada esla siguiente: Potencia reactiva (w x kg-1) = 2 g2 x tv2 x (8 tc)-1Siendo: tv es el tiempo de vuelo y tc es el tiempo de contacto.TEST DE SALTOS REPETIDOS (TEST DE LOS 5" – 60”).Este test se puede utilizar para la valoración de los procesos metabólicos quemantienen el trabajo muscular por un periodo que puede variar entre 5 y 60segundos. El método de ejecución de los saltos es idéntico al del CMJ, con lasóla diferencia de que se ejecutan de forma seguida y durante un periodo
  • 192. preestablecido. Como en los casos anteriores el sujeto debe mantener el troncoerguido y las manos en las caderas. Se debe prestar especial atención a laflexión de las piernas, que deben alcanzar el ángulo de 90º en las rodillas. En laejecución de pruebas de larga duración (30-60 seg.) se puede observar que alfinal de la prueba y por efecto de la fatiga, las rodillas no llegan a flexionarsehasta el ángulo deseado (90º). Cuando esto se produce, la prueba de valoraciónde la potencia mecánica no puede considerarse válida ya que las mínimasvariaciones angulares pueden modificar las condiciones de trabajo biomecánicode los miembros inferiores.Con el fin de que el test proporcione informaciones rigurosas, el sujeto debeesforzarse al máximo de principio a fin, sin intentar distribuir el esfuerzo en eltiempo. De media, se debería conseguir un ciclo completo por segundo, o sea unsalto por segundo, por lo tanto en 15 seg. no se deberían conseguir mas de 15saltos. En caso de conseguir realizar mas saltos quiere decir que no se harespetado la variación angular de 90º, flexionando menos se tarda menos tiempodurante la fase de contacto, realizando por ello un mayor número de saltos. Elnúmero de saltos no guarda correlación con la potencia mecánica desarrollada yaque si se es poco potente se empleará un mayor tiempo de contacto y un menortiempo de vuelo que en sujetos fuertes, con ello se observa que el tiempo total delciclo resulta invariable. Los grupos musculares mas empleados en la prueba sonel cuadriceps femoral seguido del glúteo y los músculos extensores del tronco, yel triceps sural lo hace de forma irrelevante.Es posible calcular la potencia media en una serie de saltos repetidos (RJ) apartir del tiempo total de la prueba Tt, el tiempo de vuelo Tv y el número desaltos N (Assmussen y Bonde-Petersen, 1974; Bosco y Komi, 1979, Bosco ycols., 1983). g2(m/s2) . Tv(s) . Tt(s) P(W/kg) = --------------------------------- 4N · (Tt(s) - Tv(s))Según Bosco, la habilidad de ejecutar, por mucho tiempo, una actividad muscular aalta velocidad y potencia explosiva llama resistencia a la fuerza veloz o speed
  • 193. endurance . La base del fenómeno fisiológico debe encontrarse tanto en laspropiedades metabólicas como en las propiedades neuromusculares. Para evaluar lahabilidad específica de producir potencia explosiva durante un cierto período detiempo se ha introducido un método simple pero stresante. Éste consiste en laejecución de saltos continuos, similar a CMJ, por un período entre de 15-60s (Boscoet altr. 1982). Comparando en tanto por cien de pérdida de potencia o habilidad desaltar durante un cierto período, se puede evaluar la resistencia a la fuerza veloz de unatleta. Por medio de esta prueba se puede observar el cambio de potencia musculardebido tanto a la influencia metabólica cómo a la implicación del sistemaneuromuscular. La prueba es muy sensible a las capacidades anaeróbicas láctica yalactica en función del del período del trabajo en el test.SALTO CON CARGA CRECIENTE HASTA EL PESO CORPORAL (LJ).El Load Jump (LJ), saltos SJ con cargas crecienteshasta llegar al peso corporal, es muy útil paraestablecer curvas de fuerza-velocidad. Valora la fuerzadinámica máxima (relativa) y, en el caso del SJ con elpeso corporal, correlaciona con la fuerza isométricamáxima.Con este test se puede obtener el Índice de Bosco, querelaciona fuerza y velocidad. Se trataría de realizar unSJ con una carga del peso corporal y otro sinsobrecarga. Indice de Bosco = SJpc / SJ0Así, según el valor de la relación SJpc/SJ se pueden determinar algunascaracterísticas del sujeto y el efecto producido por el entrenamiento. Cuantomás alto sea el índice, más nos acercamos a un trabajo de fuerza máxima, y sies más bajo, estaremos en la fuerza velocidad. No obstante, también podríaser muy buena muestra de evolución del entrenamiento que las alturas de losdos SJ fueran mayores que en un test anterior, aunque el índice final novariara.
  • 194. Indice de Bosco encontrado en atletas (hombres) de nivel nacional (A) yen deportistas (mujeres) de patinaje sobre hielo y atletismo (saltos y velocidad) denivel nacional (B). (Bosco, 1985)Este test nos permite determinar la curva F-V para los extensores de piernas.Consiste en realizar el test de SJ, pero con una carga añadida que vaincrementándose en cada intento. En ocasiones se emplean como cargasporcentajes relativos al peso corporal (0%-25%-50%-75% y 100%) del sujetotestado, pero otras veces se emplean cargas estándards (0-20-40-60-80-100kilos).Relación entre fuerza y velocidad en el salto. Los sujetos realizaron SJ con cargas que iban de 0 a 80 kg.En la ilustración pueden verse dos métodos de establecer la relación entre fuerza y velocidad. La curva A(círculos abiertos) muestra la relación entre la velocidad angular de la articulación de la rodilla(electrogonometría) y la fuerza concéntrica desarrollada en una plataforma de fuerza. La curva B (círculoscerrados) indica la relación entre la carga de salto (de 0 a 80 kg) y la altura alcanzada en el salto(calculada a partir del tiempo que dura el salto desde una plataforma). El método práctico más simple(curva B) guarda una buena correlación con la técnica de laboratorio (curva A). Basado en Viitasalo(1985b).
  • 195. DINAMÓMETROS ISOINERCIALES COMPUTERIZADOS.Una forma sumamente precisa de medir la fuerza y la potencia es registrando eltiempo que precisa la sobrecarga o el peso corporal en recorrer espaciosconocidos, la velocidad obtenida es directamente proporcional a la potencia.En los dibujos pueden verse dos sistemas utilizados para registrar la velocidad de desplazamiento de la barra de pesas. Press de banco con medida de la velocidad de la carga utilizando dos fotocélulas y un cronómetro Tidow G. (1990),Aspects of strength training in athletics; NSA-IAAF;1:93-110,1990 Si se pretende una valoración diagnóstica de los movimientos naturalesrealizados con máquinas de musculación que tengan como resistencia externa unpeso a elevar conocido, se puede detectar la fuerza y la potencia a partir del registro de laaceleración instantánea tomada a partir de lostiempos obtenidos en espacios muy pequeños,inferiores a un cm. En efecto, aplicando undispositivo electrónico (detector del espaciorecorrido en función del tiempo) se puede medirla velocidad, aceleración, fuerza, potencia ydesplazamiento de la carga desplazada por elsujeto durante la ejecución de un movimiento enuna máquina normal de musculación (p.e. legpress, multipower, etc.). Este tipo de dispositivopermite conocer el comportamiento biomecánicode los músculos interesados durante unaactividad natural, sea balística o contra gravedad. Los primeros resultados han sido muyinteresantes, el coheficiente de variación es muy bajo y los fenómenos observados sonfuertemente amplificados, facilitando con ello el proceso de diagnóstico.Desde 1990 han aparecido varios instrumentos orientados a la valoraciónisoinercial, uno de los primeros ha sido el BIOROBOT construido por Ergotest
  • 196. bajo la dirección del Pr. Bosco. Este instrumento proporciona de formaautomática la medida del esfuerzo tanto cualitativa como cuantitativamente. En cada repetición efectuada con cualquier máquina de musculación que utilice gravedad como resistencia externa (barra, leg- press, multipower, lat machine, etc.) el BIOROBOT calcula, en tiempo real, los valores de la potencia mecánica desarrollada en cada movimiento. Los valores obtenidos se comparan con losvalores de referencia obtenidos en el test realizado al principio del entrenamiento.Con este sistema, no excesivamente costoso, se puede realizar el entrenamientopersonalizado propuesto por Bosco, así como efectuar pruebas de valoracióndiagnóstica de las características funcionales de cualquier sistema muscular,desde la región cervical a la tibio-tarsiana. El sistema puede competir dignamentecon cualquier aparato que use velocidad constante (máquinas isocinéticas) en lasque no se reproduce el movimiento natural, además de tener un costo altísimo.La nueva metodología introducida por Boscoen 1991 se basa principalmente en lascondiciones fisiológicas en que se encuentrael músculo en el momento delentrenamiento. El número de repeticiones aefectuar lo determina es aparato de formaautomática. El BIOROBOT utiliza una señal acústica y visual para indicar el nivelpor debajo del cual no se debe descender si se quieren alcanzar los estímulos deentrenamiento deseados. El equipo indica el nivel de potencia obtenido en cadarepetición avisando de la necesidad de aumentar o disminuir el esfuerzo enfunción de la potencia obtenida. La segunda vez que el sujeto no alcanza el nivelestablecido en el instrumento, se indica al sujeto que inicie una pausa dedescanso. De esta forma se evita producir adaptaciones biológicas ymodificaciones fisiológicas no deseadas y se consigue un notable ahorro de
  • 197. energía psicofísica al dirigir el esfuerzo hacia el ejercicio óptimo y de formaespecífica.El sistema ha sido experimentado con atletas de alto nivel en paises como Italia,Suiza, Alemania, Hungría y España con resultados espactaculares. El BIOROBOT está formado por los siguientes dispositivos: 1. microprocesador. 2. sensor de rayos infrarrojos. 3. impresora térmica. 4. señalador acústico. 5. señalador óptico. 6. display LCD.El funcionamiento del sistema es extremadamente simple. Cada vez que el atletahace una extensión de piernas, la carga se mueve junto con el sensor de rayosinfrarojos con lo que se obtiene la distancia recorrida por la carga y el tiempoempleado. Los datos una vez procesados por el microprocesador son enviados ala impresora . De entre todos los parámetros obtenidos, los que interesan anuestro proceso de entrenamiento son: fuerza y velocidad media de la carga,potencia mecánica media, el recorrido, el tiempo empleado etc. Estos parámetrosse calculan tanto para la fase positiva o concéntrica como para la negativa oexcéntrica.Utilizando éste equipo y el método introducido por Bosco se ha hecho elseguimiento de algunos atletas de altísimo nivel. Como ejemplo se muestran losresultados obtenidos en periodo de entrenamiento de un lanzador de peso denivel internacional.
  • 198. Con posterioridad han sido diseñados nuevos aparatos que mejoran lasprestaciones del BIOROBOT, son la familia ERGO POWER que permiten laconexión a ordenador, son ligeros, utilizan encoders mas precisos etc. Con estosdispositivos se puede detectar el 1RM sin llegar a las cargas máximas y sepueden diseñar las curvas de f-v y p-v B C D E F G H I J 23 Carga(Kg) 40 60 80 100 120 140 160 180 24 Fuerza(N) 499 714 923 1112 1297 1471 1641 1803 25 Vel.(mm/s) 1,23 1,07 0,92 0,78 0,64 0,52 0,39 0,27 26 Poten.(W) 613 765 848 868 836 759 641 491
  • 199. Actualmente se ha diseñado un sistema que permite el control delentrenamiento en movimientos balísticos con control de la caida de la carga.Algunos fabricantes de máquinas de musculación están incorporando unsistema de feed-back a sus máquinas, con lo que la máquina de entrenamientose convierte en instrumento de evaluación.
  • 200. EL MUSCLE LABComo culminación del proceso de evolución del Ergo Power se ha llegado al equipo deevaluación neuromuscular MuscleLab de Ergotest Tech. diseñado por Ole Olsen(Langesund,N), con la colaboración de C.Bosco, P.Tesch, H.Berg, J.Vitasalo, A.Bellientre otros. Este proyecto fue diseñado en un principio para la monitorización de lasmáquinas Yoyo (Berg & Tesch) de musculación elegidas por la NASA y se le fueronañadiendo módulos hasta convertirlo en un verdadero laboratorio de análisis neuro-muscular con todas las señales sincronizadas. El sistema también incorpora unsistema extremadamente preciso de cronometraje que soporta distintos tipos dearranque, hasta 99 barreras fotoeléctricas con detección y eliminación de doblescortes y velocímetro que nos ha evitado tener que utilizar un sistema externo. Otraventaja del sistema es que incluye y mejora el sistema Ergo Jump (Bosco System) conbase de datos y registro gráfico.El MuscleLab nos proporciona todos los datos mecánicos requeridos de una formaextremadamente rápida que nos permite evaluar a varios atletas al mismo tiempo.Para ello hemos utilizado el Basic Test, renunciando a utilizar el Extended Test queproporciona información sobre la dinámica de todos los parámetros mecánicos decada contracción, medida directa de la fuerza, cuatro canales de EMG y dos canalesde electrogoniometría, todo ello sincronizado, registrado, grabado y presentadográficamente en tiempo real. El equipo incorpora test isométricos utilizando un sensorde fuerza y monitorización de máquinas YoYo. El equipo está formado por: Unidad de control alimentada por baterías recargables Ordenador portátil Pentium. Plataforma de contactos o a infrarojos Encoder lineal de movimiento Acelerómetro de un canal Dos canales de goniometría Cuatro canales de EMG. Barreras fotoeléctricas Encoder rotatorio para máquinas Yoyo.Sobre otros sistemas tiene las siguientes ventajas:
  • 201. • Procesamiento en tiempo real de las distintas señales • Fácil de transportar • Permite trabajar fuera del laboratorio • Autónomo • No precisa tarjeta de adquisición de datos, Pc portátil • Informes inmediatos al entrenador Equipo Muscle Lab cedido por Byomedic (Barcelona)(www.Byomedic.com)El test mas utilizado por su facilidad es el Basic Test consistente en lavaloración de los parámetros mecánicos obtenidos a partir de una serie decontracciones efectuadas con cargas progresivas. Sólo precisa el uso de launidad de control unida al ordenador por un port RS232 y el encoder lineal demovimiento. Una vez conectado el extremo del encoder a la carga que se va amovilizar se puede protocolizar perfectamente el movimiento pues se puedefijar el punto exacto de inicio del gesto (flexión de rodilla de 90º), ya que elsistema incorpora un indicador sonoro y gráfico del punto de inicio, e indicar elrecorrido mínimo para que sea válido. Se puede elegir sólo la fase concéntrica(que es el caso de los tests que nos ocupan) o la modalidad excéntrica-concéntrica, pues el sistema proporciona la información de los parámetrosmecánicos para ambos casos. A continuación se elige el ejercicio, sujeto y elgrupo al que pertenece. El siguiente paso es la introducción de la carga, y seinicia el movimiento. El sistema proporciona los siguientes datos para las fasesconcéntrica y excéntrica :
  • 202. - Carga externa y total (Kg) - Potencia media (W) - Fuerza media(N) - Velocidad media y pico de velocidad (m/s) - Distancia recorrida por la carga (cm) - Tiempo (s) - Tiempo para alcanzar el pico de velocidad (s) - Estimación de 1 RM (Kg) y ratio carga-peso corporal - Carga para la máxima potencia y ratio potencia-peso corporal - Factor fuerza-velocidad. - Ecuación de la curva F-V y coeficiente de correlación - Ecuación de la curva Carga-V y coeficiente de correlación Las gráficas obtenidas son: - Velocidad-Fuerza - Velocidad-Potencia - Velocidad-CargaAdemás podemos leer los resultados previstos con otras cargas distintas a lasusadas en el test.
  • 203. Para estudios mas precisos se puede analizar cada movimientoindividualmente por medio de EMG sincronizada con sensores de fuerza y dedesplazamiento y compara los resultados. Velocity Force Power 2000 1.5 1500 Velocity[m/s] 1.0 1000 0.5 500 0 0.0 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4
  • 204. Vasto externoGemelo None None 200 150 EMG[%] 100 50 0 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 Time[s]Plataforma de fuerzasEl M.L: dispone de forma opcional de una plataforma de fuerzas uniaxial quepuede conectarse al sistema en paralelo con los otros sensores. Dichaplataforma tiene la ventaja que es transportable y de facil calibración. Con elsistema se pueden efectuar todos los test de saltos quedando registrada todala dinámica de las fuerza. Dispone de un programa de estabilometría para laevaluación del equilibrio dinámico y estáticoENTRENAMIENTO CON BIO FEED-BACKUna de las aplicaciones más interesantes de biofeedback con el MuscleLab esla que se puede realizar para la valoración y optimización del entrenamiento defuerza, en sus diversas expresiones.El profesor Carmelo Bosco, después de siete años de investigaciones, propusoen 1991 una nueva metodología del entrenamiento de la fuerza, basada en latecnología Ergopower y un sistema de biofeedback. Es cierto que el empirismoha logrado muchos resultados reales de gran eficacia, pero si a ello leañadimos unas consistentes bases científicas, los resultados serán bastantemejores.
  • 205. Por ejemplo, en un trabajo de fuerza, es frecuente ver cómo los entrenadoresfijan de antemano el número de repeticiones, las series y la duración de losperíodos de descanso, siendo igual para todos los atletas, con la única posiblevariación en la carga que moviliza cada uno. Ello hace que no se tengan encuenta las condiciones biológicas y las características morfológico-funcionalesde cada atleta individual, olvidando, más que parcialmente, los principios de laespecificidad y la individualización.Aunque practiquen la misma especialidad, es raro que dos atletas muestrensimilitudes en sus características morfológico-funcionales, y mucho menos ensus características biológicas, que muchas veces son trasmitidasgenéticamente (Komi y col. 1973).Por tanto, no todos los atletas que realizan el mismo entrenamiento consiguenproducir adaptaciones y modificaciones biológicas adecuadas. E incluso en unmismo individuo las cargas de trabajo, la intensidad y el volumen óptimospueden cambiar drásticamente en el transcurso de un corto período de tiempo,y variarán también en función del grado de recuperación que el atleta hayaexperimentado del último entrenamiento. Así, hay que tener en cuenta lascondiciones biológicas actuales del atleta, que vienen caracterizadas por suritmo circadiano y por el efecto de los estímulos psico-fisiológicos anteriores.En suma, fenómenos asociados a la fatiga, el equilibrio hormonal, lascondiciones metabólicas, las adaptaciones fisiológicas generales y periféricas ycaracterísticas morfológicas musculares se diferencian marcadamente entreindividuos.Está ampliamente aceptado que la intensidad (carga) usada en elentrenamiento de fuerza, tomada como porcentaje de la que sería cargamáxima (CM o 1RM), es el factor principal que influye en el tipo de adaptaciónque tiene lugar. Pero otro factor, tan importante como el anterior, y que se ha
  • 206. tenido menos en cuenta, es la velocidad del movimiento o desplazamiento de lacarga durante la acción muscular.El tipo de entrenamiento de fuerza que propone Bosco está más en función dela potencia, que relaciona la fuerza aplicada a la carga, la distancia que recorrela carga y el período de tiempo en que la fuerza ha sido aplicada. La razón porla que este tipo de entrenamiento no ha sido más investigado y desarrollado, apesar de lo importante que es, probablemente se debe a lo difícil que resultabamedir y controlar la velocidad, y por lo tanto la potencia, con exactitud,problema que con el MuscleLab queda totalmente resuelto.Si en un trabajo de fuerza no se conocen la velocidad de ejecución y lapotencia mecánica desarrolladas, las cargas de trabajo planificadas a priorisegún esquemas empíricos difícilmente producirán los efectos fisiológicosdeseados, o por lo menos no tendremos tanta seguridad de conseguirlo, ya quela velocidad a la que se realiza un movimiento es el factor que determina laadaptación de un proceso biológico u otro. El método de Bosco es pues, unamanera de conocer instantáneamente las condiciones biológicas del músculo,representadas por la capacidad de desarrollar potencia mecánica. 1/2 SQUAT - 157 Kg 1/2 SQUAT - 179 Kg MONICA VICENTE BEGOÑA PRADOS 1000 1200 POT.(W) POT.(W) 900 1000 800 800 700 600 600 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 REP.Nº REPETICIONYa algunos entrenadores españoles de atletismo habían intuido la importanciadel componente de velocidad en sus trabajos de fuerza (Jaime Enciso, Carlos Gil,Jordi Campmany, etc.), cronometrando manualmente los tiempos totales de ejecuciónen una serie de sus atletas. La información recibida era, desde luego, insuficiente peroya algo orientadora.No obstante, como destaca Bosco, hay que remarcar que no se pretenderechazar métodos tradicionales de trabajo de fuerza (como las distintas
  • 207. variantes de pirámides), por cuanto las cargas establecidas a través demétodos empíricos pueden representar un medio de entrenamiento correcto.Lo que se quiere mejorar es, gracias a la nueva tecnología, los aspectosrelativos a la intensidad del ejercicio y al número de repeticiones, que no puedeser predispuesto sobre bases teóricas fijas, sino que debe ser sugerido segúnlas condiciones momentáneas en las cuales se encuentran los gruposmusculares que intervienen en el trabajo.El conocimiento instantáneo del comportamiento fisiológico del músculopermite al atleta dosificar en modo equilibrado los propios esfuerzos, realizandouna activación muscular óptima, ya que el sistema computerizado delMuscleLab sugiere la intensidad del trabajo, indicando por ejemplo si se debeaumentar o disminuir la velocidad de ejecución. De esa manera el atleta no secansa inútilmente, ahorra energía, no realiza trabajo no específico superfluo niestimula procesos biológicos no deseados.Para determinar ese valor de potencia de referencia, el atleta debe realizarprimero un test de una sola repetición lo más rápidamente posible con la cargaque hayamos seleccionado (que será con la que luego se quiera trabajar),obteniéndose así la potencia máxima que el sujeto puede desarrollar en esemomento y con esa carga. Consideramos más correcta realizar dosrepeticiones y escoger la mejor como referente de potencia máxima, aunque sise trata de cargas muy elevadas, hay que respetar una pausa suficiente entrela primera y la segunda repetición. Por otra parte, también es conveniente queel calentamiento general previo a la realización del trabajo concreto de fuerza,vaya seguido de un calentamiento específico con una carga baja en la máquinao barra que se vaya a utilizar.A partir de ese dato, y en función de la expresión de fuerza que queramostrabajar (es decir, la adaptación biológica requerida), estableceremos elporcentaje óptimo de la potencia máxima. Es decir, lo ideal, los watios depotencia que pretendemos que desarrolle el atleta. En este caso, por tanto, elnúmero de repeticiones no está predeterminado, sino que es el resultado de lascondiciones del atleta, como la composición de la fibra muscular, el sistema
  • 208. hormonal, el grado de recuperación de anteriores sesiones de entrenamiento,etc.Objetivo Carga (% de 1 RM) % de potencia máximaFuerza máxima 70-100 % Mínimo 90%Fuerza explosiva 50-70 % Mínimo 90%Hipertrofia 70-90 % 75-85 %Speed/endurance 30-50 % 80-90 %Resistencia muscular 30-70 % 70-85 %El display conectado al MuscleLab informa inmediatamente del valor depotencia media que se está registrando en cada repetición. Una barra quecontiene una línea de diodos led de distintos colores informa visualmente de lapotencia conseguida en cada repetición. Si ésta se encuentra dentro de losvalores predeterminados, se enciende hasta el color amarillo; en caso deobtener una potencia superior, se iluminan los leds verdes; y si no se alcanzarael valor deseado, sólo se iluminan los de color rojo. Cuando el atleta realice dosrepeticiones seguidas sin llegar al valor de potencia de referencia, debería darpor terminada esa serie del ejercicio.Así, hemos comprobado que cada sujeto es un mundo individual y responde deuna forma diferente al entrenamiento. Por ejemplo, un atleta sólo puede hacer3 repeticiones con una carga particular y un valor de potencia de referencia,mientras que otro puede hacer hasta 5, en idénticas condiciones, pero los dos logran los mismos efectos deseados en el entrenamiento. Esto no sería lo mismo en el caso que los dos atletas hicieran 5 repeticiones cada uno, ya que el primero obtendría los efectos negativos de unsobreentrenamiento. De igual forma, si los dos atletas hicieran sólo 3repeticiones, el segundo no estaría trabajando a plena capacidad.Por tanto, si no determinamos el número de repeticiones de forma adecuadapodríamos, por ejemplo, hacer que nuestro atleta reclutase
  • 209. preponderantemente unidades motoras lentas en algunas repeticiones cuandoen realidad queremos que reclute fibras rápidas, como por ejemplo en trabajosde hipertrofia. Este nuevo método de entrenamiento permite, pues, laoptimización y el control exacto de los programas de entrenamiento de fuerza.
  • 210. MÉTODOS DE EVALUACIÓN FUNCIONALCarmelo Bosco Ph. D., D. U., D. Hon .C.Department of Exercise Physiology and Sport Biomechanics,University of Budapest HungaryUniversity of Rome Tor –Vergata, Italy - School of Specialisation inPhysical Medicine and Rehabilitation¿ MEDICIÓNES ISOMÉTRICAS, ISOCINÉTICAS Y/O ISO-INERCIALES?La función del músculo puede medirse con distintos métodos, siendo los mascaracterísticos , el iso-inercial, isocinético, semi-isocinético, y las modalidadesde valoración isométricas. Tanto el tipo de actividad múscular (concéntrica,excéntrica, o isométrica) como la velocidad pueden variar en el test. Todavíaaumenta más la confusión si estamos comparando los diferentes métodos deensayo presentados por la literatura .El problema está asociado a si lavaloración del comportamiento del músculo debe ser ¿general o específica?Se ha demostrado que la fuerza y la potencia explosiva tienen un efectoespecífico sobre las estructuras biológicas estimuladas. Sale y MacDougal ,señalan que el criterio más importante en la seleccionde una prueba es laespecificidad, ello ha sugerido la respuesta pertinente a la pregunta. La bajacorrelación entre las pruebas dinámicas e isométricas indica que las distintasmedidas musculares son específicas a la modalidad de la prueba en lugar delas cualidades generales.La falta de correlación entre los cambios en las actuaciones dinámicas y laspruebas isométricas, observada por muchos autores, sugiere que mecanismosdiferentes pueden estar provocando las diferEncias en estas dos medidas defuerza. Esto parecería indicar que el entrenamiento de fuerza-velocidadproduce adaptaciones específicas. Como consecuencia de esto, los testefectuados a una cierta velocidad, o las pruebas isométricas, no pueden serválidos para supervisar las adaptaciones del sistema neuromuscular que sesupone que se han producidopor medio del entrenamiento dinámico.
  • 211. Hay indicaciones fuertes por otro lado para sugerir que el patrón dereclutamiento de las unidades motrices a una velocidad angular es depende dela velocidad, vease de la actividad del músculo involucrado ( isocinética vs.balístico). Finalmente, debe recordarse que no se puede medir el efecto de pre-estiramiento con un sistema isocinético.Este forma de comportamiento del músculo es la más natural en la locomociónhumana y puede monitorizarse fácilmente con un dispositivoo iso-inercial.FACTORES NERVIOSOS DE LA CONTRACCIÓNCuando un músculo en un rango de movimiento, parece que pueda haber unreclutamiento preferencial de ciertas unidades motrices en ciertas posiciones oángulos. El modelo de reclutamiento neural observado durante la activaciónisocinética del músculo parece ser diferente al observado durante lacontracción iso-inercial.En los ejercicios de medio squat, al principio del esfuerzo la activación de lasunidades motrices es muy alta. Sin embargo, cuando los sujetos ejecutan todoel rango de movimiento, se notó una disminución progresiva de actividadneural. El mecanismo exacto que produce la reducción de la actividad nerviosa,no está claro. Se ha sugerido que el alta tensión requirida al inicio delmovimiento para superar la fuerza inercial, puede activar alguna forma deinhibición por parte de los Órganos Tendinosos de Golgi (GTO).En la contracción isocinética, los músculos extensores de la piernamantuvieron la misma magnitud de actividad mioeléctrica a lo largo de todo surango de movimiento.
  • 212. La actividad electromiográfica de los músculos extensores de pierna de los mismos sujetosdurante una prueba isocinética y durante una prueba iso-inercial (media sentadilla con sobrecargas) deresistencia externa similar. En la evaluación isocinética, la actividad EMG permanecía al mismo nivel alo largo de todo el rango de movimiento. En contraste durante la valoración isoinercial se mostró unaumento dramático de la actividad EMG al empezar el movimiento seguido de una disminución de laactividad neural mientras el movimiento continuaba hasta el final.Ésto no es una sorpresa, la ventaja de los ejercicios isocinéticos está en la posibilidadde mantener una actividad nerviosa máxima e todo el rango de movimiento. Auncuando en un ejercicio de medio squat aparece una disminución drástica de EMGdesde la mitad hasta el final del, el nivel es superior al de los sistemas isocinéticos,aun cuando utilicen la misma resistencia externa. Los aspectos estructurales sondiferentes en los dos ejercicios y también podrían modificar el modelo de reclutamientoneural. El ejercicio de ½ squat dinámico se realiza a menudo con los dedos del piesapuntando ligeramente al exterior, aunque los test de extensión de pierna en máquinaisocinética se haya realizado con los dedos del pies apuntando hacia delante. Se hademostrado en otros grupos musculares que una diferencia en la posición puedeafectar el modelo de la reclutamiento neural.FACTORES MECÁNICOS DE LA CONTRACCIÓNHay varios factores mecánicos que caracterizan el comportamiento de lasfunciones del músculo durante la ejecución de ejercicios tanto con resistenciasdel tipo iso-inercial y como con isocinéticas. Así, la valoración las capacidades
  • 213. del músculo esquelético es específica del tipo de movimiento, y dependiendode este , se eligiran los test a ejecutar.EL PRE-ESTIRAMIENTOCon el método iso-inercial es posible utilizar la actividad del patrón demovimiento del ciclo de estiramiento-acortamiento (CEA ó CEA), mientras conel isocinético es casi imposible obtener un pre-estiramiento eficaz. Éste es unfactor que diferencia enormemente los dos tipos de valoración. La ejecuciónde una acción muscular excéntrica seguida inmediatamente por una acciónconcéntric es una característica de los movimientos ejecutados bajo la acciónde la gravedad. El uso del CEA aumenta la fase concéntrica de movimientoproduciendo un aumento en el trabajo y la potencia y aumentando al mismotiempo la eficacia de movimiento si se compara con un movimiento similarrealizado sin el estiramiento previo.El aumento se atribuye a la reutilización de energía elástica en combinacióncon facilitación neural inducida por el reflejo del estiramiento . El efecto del pre-estiramiento también depende del tiempo de acoplamiento que refleja elperiodo trancurrido entre la fase excéntrica y la fase concéntrica. Si el periodotranscurrido es demasiado largo (>100 metros), la energía elástica almacenadapuede perderse en forma de calor.Igualmente la facilitación inducida por el reflejo de estiramiento puede perdersesi el tiempo tiempo de acoplamiento es excesivo. Así el tiempo transcurridoentre la fase excéntrica y la fase concéntrica, es de importancia fundamentalpara la eficacia del CEA.Aun cuando algunos dinamómetros isocinéticos modernos permiten efectuarmovimientos con CEA, es bastante difícil notar aumentos de EMG después delpre-estiramiento.Actualmente, es casi imposible construir cualquier aparato electromecánicoque permita invertir el movimiento de excéntrico a concéntrico en menos de 50-100ms. En el movimiento normal el tiempo de acoplamiento puede ser delorden de 10ms, como ocurre al correr o saltar. En base a las consideracionesanteriores, la validez de los aparatos isocinéticos en la evaluación delcomportamiento muscular, que en las situaciones de la vida real casi siemprese realiza exclusivamente con CEA, debe ponerse en entredicho.
  • 214. Las fuerzas siempre son mayores cuando se desarrollan bajo condiciones deCEA, que cuando la contracción es de tipo concéntrico.Las curvas de fuerza/velocidad se desplazan a la derecha cuando lascontracciones concéntricas siguieron a una actividad de pre-estiramiento, comocorriendo o saltando. Así durante la actividad diaria normal o durane lasacciones balísticas, el efecto de pre-estiramiento aumenta la fuerza producidaen función de la velocidad de acortamiento.Relacionesentre Fuerza y Velocidad para dos condiciones diferentes: el salto vertical durante un trabajoconcéntrico simple (SJ) y después de un pre-estiramiento (DJ). En SJ la fuerza se desarrollaprincipalmente por el componente contráctil de los músculos, mientras en DJ el efecto de pre-estiramiento induce un notable aumento de la fuerza a través de la potenciación neural y la utilizaciónde energía elástica. Puede observarse a fuerza desarrollada en algunos las disciplinas deportivas enlfunción de la velocidad angular media de la articulación de la rodilla:HJ = salto de altura, LJ = salto de longitud, HS = Saltos de vallas a pies junto , y R = corriendo
  • 215. RELACIÓN ENTRE FUERZA Y VELOCIDADEl uso de instrumentos iso-inerciales y dinamómetros isocinéticos permitemostrar respectivamente las relaciones fuerza/velocidad (F/V) ytorque/velocity (T/V). Ambas relaciones representan una valoracióndiagnóstica más sofisticada de las funciones musculares que las pruebasisométricas. Sin embargo, el comportamiento mecánico del músculoesquelético queda mejor descrito, y por lo tanto, es mejor analizarlo usandolas relaciones entre F/V que las relaciones entre T/V.La relación de F/V puede determinarse por medio de ejercicios realizada concargas diferentes progresivas, permitiendo de 3 a a 100 o más mediciones. Porconsiguiente, se puede alcanzar una variación dramática de velocidad (de 0.5 aa 13 rad/s) como respuesta a las cargas externas, durante el test de extensiónde piernas (leg extensor).Desgraciadamente, los dinamómetros isocinéticos sólo permiten unas pocas(no más de 8-9) mediciones, limitando el rango de velocidad entre 0.5 a 5 rad/s. Además, con los dinamómetros iso-inerciales, el esfuerzo voluntario semodula cambiando la velocidad y la fuerza.En los test isocinéticos la velocidad está pre-fijada por el operador. Porconsiguiente sólo es posible descubrir cambios en la producción del torque.En conclusion, con el uso de dinamómetros iso-inerciales es posible analizar ydiferenciar el desarrollo de tensión muscular contra resistencias externas bajaso altas, mientras con los isocinéticos se puede medir sólo resistencia alta.
  • 216. Representación esquemática de la relación Torque/Velocidad utilizando un instrumento isocinético.Lasflechas muestran los cambios proporcionados por un dinamometro isocinético.
  • 217. Representación esquemática de las relaciones Fuerza/Velocidad obtenidas con un dinamómetro iso-inercial. Las flechas muestran las variables fisiológicas que pueden ser detectada.
  • 218. LA VELOCIDAD. CONSIDERACIONES PRELIMINARES ..Desde el punto de vista físico, la velocidad es el espacio recorrido en un período de tiempo determinado.Supone encadenar una serie de movimientos, ejecutados cada uno de ellos a la máxima rapidez. Lavelocidad, como cualidad física, representa la capacidad de desplazarse o realizar movimiento en elmínimo tiempo y con el máximo de eficacia. Sin embargo, si la velocidad ha de utilizarse en unaactividad acíclica, los factores determinantes, aparte de los indicados anteriormente, serán losrelacionados con las capacidades coordinativas y de toma de decisión.Dentro de la velocidad, que en física se expresa como el espacio recorrido en un período de tiempodeterminado, hay que considerar los aspectos fisiológicos que permiten que ésta se lleve a cabo de unaforma más o menos eficiente, dependiendo en su mayor parte, de la capacidad anaeróbica aláctica delsujeto, y siendo mayor la aportación de la potencia anaeróbica láctica si aumenta el espacio delmovimiento a realizar.Las cualidades de velocidad de los deportistas se manifiestan en la capacidad de ejecutar movimientosen el menor período de tiempo. Está establecido distinguir las formas elementales e integrales demanifestación de las cualidades de velocidad (M. Godik, 1966).A la hora de hablar de velocidad, debemos distinguir dos manifestaciones claramente diferenciadas y nonecesariamente interdependientes: . La velocidad de movimientos cíclicos. . La velocidad de movimientos acíclicos.En ambos casos es universalmente aceptado que existen tres fases durante su ejecución: . La aceleración. . La máxima velocidad. . La resistencia a la máxima velocidad.Las formas elementales abarcan: a) el tiempo de reacción, b) el tiempo de un movimiento, c) la frecuencia (el tempo) de los movimientos locales.Las formas integrales están representadas por la rapidez de ejecución de los movimientos deportivos(el tiempo de la carrera de velocidad, las aceleraciones de los futbolistas, los golpes del boxeador,etcétera).MANIFESTACIONES DE LA VELOCIDADEstas circunstancias anteriormente expuestas son las que nos determinan las diferentesmanifestaciones de esta cualidad en las múltiples manifestaciones deportivas que existen.Dos aspectos condicionantes destacan al analizar la velocidad acíclica: la velocidad máxima potencialque cada deportista posee sobre los gestos técnicos (velocidad del jugador), y la velocidad idónea dejuego en función del desarrollo táctico de la acción (velocidad del equipo). Desde el punto de vista
  • 219. fisiológico, la velocidad depende fundamentalmente de la capacidad anaeróbica aláctica y en menormedida de la potencia anaeróbica láctica,Respecto a la velocidad del gesto técnico, Martín-Acero (1995) distingue dos factores determinantes dela eficacia de acción (del acto motor rápido): • energéticos (la producción y utilización de energía y la fuerza como elemento trasmisor de energía en los gestos específicos) • informacionales (sensación y percepción del movimiento, control y regulación de la acción, coordinación y técnica).TIEMPO DE REACCIÓN (TR). También llamado velocidad de reacción. Tradicionalmente, el TR sedefine como el tiempo que transcurre entre el inicio de un estímulo, y el inicio de la respuesta solicitadaal sujeto. Podemos hablar de dos tipos diferentes de tiempo de reacción: el tiempo de reacción simple yel tiempo de reacción discriminativo.Tiempo de Reacción Simple (TRs). El tiempo de reacción simple, es el tiempo que separa unaexcitación sensorial de una respuesta motriz que el sujeto ya conoce de antemano. El TR simple implicauna respuesta única a un estímulo yaconocido. El ejemplo más sencillo que nos permite ilustrar esta capacidad, es la respuesta al disparo deljuez de salida en una prueba de velocidad. Según Zaziorski, el TR se divide en cinco fases: • Tiempo que el receptor tarda en captar el estímulo, es decir, el tiempo que tarda en llegar el estÍ:ffiulo desde donde se produce hasta el receptor correspondiente. Depende principalmente de la capacidad de concentración (visual, auditiva, etc..), y en ocasiones, caso de los estímulos visuales, de la capacidad de visión periférica. Estos factores pueden ser, hasta cierto punto, sometidos a entrenamiento. • Tiempo que el estímulo tarda en recorrer la vía aferente, es decir, tiempo que tarda en llegar el estímulo desde el receptor a la zona del cerebro correspondiente a cada sentido. Está
  • 220. relacionado con la relativamente constante velocidad de conducción de los nervios sensoriales. En principio, este aspecto no puede ser afectado por el entrenamiento. • Tiempo de elaboración de la respuesta, es decir, selección de una respuesta correcta o idónea entre toda la gama de experiencias almacenadas en la memoria. Es la fase del TR que mejor se puede desarrollar con el entrenamiento. • Tiempo que el estímulo tarda en recorrer la vía eferente hasta llegar a la placa motriz. Al igual que ocurre con t2, es un factor muy estable que apenas se puede alterar con el proceso de entrenamiento. Estas primeras cuatro fases, son las que se denominan tiempo de reacción premotriz. Empieza en el momento en que acontece el estímulo y termina en las primeras manifestaciones que aparecen en el E.M.G., constituyendo el 75-85% del tiempo de reacción total. • t-5. es el tiempo que tarda en estimularse el músculo, es decir, en iniciarse la contracción. Es lo que se conoce también como tiempo de reacción motriz (fase de ejecución), y abarca desde que el impulso traspasa la placa motriz hasta el inicio del movimiento. Ocupa del 15 al 25% del tiempo de reacción total. Este lapso, denominado «tiempo de latencia», dura entre 0.004 y 0.01 seg. en función del tipo de fibra, grado de tensión, viscosidad y temperatura del músculo.Los tiempos de reacción varían en función del estímulo que los provoca y el receptor específico al queafecta. Un jugador que reaccione rápidamente a una señal acústica puede ser que reaccione mal anteotros estímulos (Freitag y col. 1969 cfr.Weineck-1994). AUTORESTIMUL SIMKIN(6 ZATCI0RSKl( OBERSTE( GROSSER( DOSTAL(O 9) 72) 74) 76) 81)ACUSTIC O 0.15 0.17 - 0.27 - 0.14 - 0,31 -ACUSTIC O - - - 0.11 - 0.24 -ACUSTIC O - - 0.12 - 0.19 0,07 - 0,17 0.153 TACTIL 0.145 - - - - OPTICO 016 - 018 0.20 - 0.35 - - - OPTICO - 0.10 - 0.24 - - - OPTICO - 0.05 - 0.09 - - - GROSSEFuente: R (1992).
  • 221. Tiempo de Reacción Discriminativo (TRd). El TR discriminativo es una variante del tiempo de reacciónque se manifiesta continuamente en la actividad física. Hay ocasiones, en el mundo del deporte, en queel sujeto debe reaccionar a diferen-tes tipos de estímulos (auditivos, visuales, cinestésicos) y, lo que es más importante, debe elegir entrediferentes tipos de respuestas posibles con el fin de utilizar la más idónea para alcanzar el máximorendimiento deportivo.Este es el caso de los practicantes de los deportes de cooperación-oposición. Pongamos el ejemplo deldepor-tista que se coloca en una portería de balonmano; en esa posición específica de juego, el portero tienela obligación de interceptar un balón lanzado a altísima velocidad, evitando que se introduzca en laportería, y a ser posible, controlándolo deforma que permita iniciar un contraataque. Para ello dispondrá de una amplia gama de respuestas. Entreotros factores que debe considerar, intervendrán la distancia del disparo y la fuerza con que se realiza.Si partimos de la idea de que un individuo entrenado tiene un TR, a estímulos visuales, cercano a los0.20 s., o poco menos, se comprende que la eficacia del movimiento del portero, al margen de ladirección del tiro, se ve seriamente comprometi-da. La técnica, colocación y, como no, la anticipación, resultarán factores determinantes para lograreficazmente el objetivo. En el caso de los porteros de balonmano, las distancias desde donde el balónya no puede ser parado o rechazado sin anticiparse, es denominado zona muerta (Zatziorski-1988).Velocidad de las acciones defensivas de los porteros de balonmano y rechazoefectivode los tiros en diferentes ángulos (sin anticipación) durante el juego sin Dist. tiros rechazados anticipación Velocidad de Tiros movimiento Tiros desde durante Dirección del portero (m/s) (m) ataque (m) Ang. Superior derecho 1.56 11.3 13.7 Ang.superior izquierdo 11.1 13.5 13,5Ang. Inferior derecho 2,34 10.4 12.4 Ang. Inferior izquierdo 2,37 10.1 12,3 Vel. Balón (m/s) 2.2 27Fuente: Zatziorski (1988)
  • 222. La importancia de la anticipación ha sido puesta de manifiesto desde hace tiempo (Poulton-1950), y dehecho constituye actualmente el tema central de numerosos estudios. Entre los deportistas de alto nivel,el tratar de ocultar las intenciones deacción es una de las claves del éxito, por ello cada vez es más necesario desarrollar conductasanticipatorias que anulen la eficacia de estas acciones. Tradicionalmente, se ha fijado como criterio deanticipación, el dar tiempos de latencia inferiores a un valor arbitrario que acostumbra a ser el que no seda nunca en la situación de medida del TR en igualdad de estimulación. La eficacia de la anticipaciónviene condicionada por la duración del anteperiodo previo a la respuesta, ya que este períodoincrementa la información ylos niveles de incertidumbre. La respuesta anticipatoria se considera envalores por encima de un tiempo establecido en 12 milisegundos.En relación con el control motor, Poulton (1950) propone tres tipos de anticipación: • . Anticipación electora. Relacionada con la producción de una respuesta motriz, indicando la predicción del tiempo que se empleará en la realización de un gesto técnico. • . Anticipación receptora. Hace referencia a la predicción del tiempo que empleará un acontecimiento en suceder. • . Anticipación perceptiva. Hace relación a los estímulos no presentes. Se anticipa, espacial y temporalmente, a la acción futura.El hecho de que las situaciones de percepción de trayectorias y velocidades, de móviles o jugadores,sea una premisa fundamental en gran parte de los deportes, lleva a Schmidt (1986) a dividir losprocesos de anticipación en dos modalidades:. Anticipación espacial o de acontecimientos. Este tipo de anticipación precisa de un conocimiento previodel tipo de estímulo que se va a producir y de la respuesta que el mismo precisa..Anticipación temporal. Para este modelo de anticipación se hace necesario que el deportista conozca larespuesta que puede ser realizada.EVALUACIÓN DEL TIEMPO DE REACCIÓN
  • 223. La valoración del tiempo de reacción precisa de la utilización de tecnología de alta precisión, pues de locontrario caeríamos en elevados errores de medición. No obstante, se encuentra muy difundida lautilización del llamado "test de la regla", ala hora de valorar este parámetro a grandes poblaciones y cuando no se dispone de la adecuadatecnología. Autores como Fetz y Komexl (1978cfr. Grosser-1988) o Richter y Beuker (1976 cfr.Grosser(1988) le dan a este test un elevado valor de fiabilidad (0.83-0.91 y 0.58)Para valorar el tiempo de reacción en condiciones de alta velocidad se utilizan dos metodologías: el usode cronómetros y el uso de la electromiografía Los cronómetros son utilizados unidos a un sistemaelectromecánico que al ser abierto o cerrado lo pone en marcha o para, permitiendo medir el tiempo derespuesta a estímulos (iguales o variados) prefijados que pueden aparecer a intervalos regulares oirregulares. Con el fin de aumentar la precisión de las medidas es necesario utilizar cnómetros deelevada precisión que permitan registros hasta la milésima de segundo.Este tipo de tecnología es la que se utiliza en el atletismo para medir los tiempos de reacción en lasalida. En este caso, la puesta en marcha del cronómetro está conectada a la pistola del juez de salida,mientras que la parada está relacionada con la presión que el atleta realiza sobre los tacos de salida. REACCITIEMPO DE ÓNEXCEPCION ELEVAD AL O MEDIO BAJO <130 130-155 156-185 186-210La importancia del TR resulta ser mayor en aquellos ejercicios, donde sus valores son comparables conel tiempo de los movimientos que preceden a la reacción (la más típica es la situación que se presentaen los juegos con pelota y los combates cuerpo a cuerpo). Por ejemplo, el tiempo de las reaccionesespecíficas en el boxeo y la esgrima oscila dentro de los límites de 0,3-0,7 s; el tiempo de ejecución deltoque y el ataque, 0,25-0,47 s. Resulta evidente que el TR representa alrededor del 50% de los gastostotales de tiempo en la ejecución del ejercicio.En los deportes de carácter cíclico el "aporte" del TR al resultado es relativamente pequeño: porejemplo, en la carrera de 100 m representa el 2-3%, en la carrera de 1.000 m, el 0,02%.Se distinguen reacciones • simples • complejas.El tiempo de la reacción simple se da cuando se conoce con anterioridad tanto el tipo de señal, comola forma de respuesta (por ejemplo, cuando se enciende el bombillo, oprimir un botón; al disparo dearrancada, comenzar la carrera). La duración de las reacciones simples es relativamente pequeña y,generalmente, no supera los 0,3 s.
  • 224. En condiciones de laboratorio la medición del TR se realiza con la ayuda de reacciómetros(cronorreflejómetros).La señal (sonora, lumínica o táctil) debe ser estándar. El error de la instalación de medición no debesuperar las unidades de milisegundo. Por ejemplo, al medir el TR a un excitador lumínico deben estarestandarizados: la distancia entre el deportista y la señal, la forma, el color y la brillantez de la señal, elfondo sobre el cual ésta aparece, el nivel de iluminación del local, las dimensiones y la forma deltransductor, el esfuerzo que se le aplica, la forma de respuesta (conexión o desconexión).En condiciones competitivas la forma de medición del TR está condicionada por las particularidades delinicio del movimiento, o por las condiciones de ejecución de los elementos del ejercicio competitivo. Porejemplo, en los starting block se colocan transductores de fuerza o de contacto, cuyo error permisible depuesta en marcha no debe superar de 1 a 2 ms. La pistola de salida, los transductores y la instalaciónpara la medición del tiempo (IMT) están unidos entre sí de tal forma, que el disparo de la pistola activa elcronómetro, y la presión sobre el contacto la detiene.Recientemente se ha diseñado en España un sistema bajo la supervisión del Pr. J.L..López del Amo quepermite la medición del TR en la salida y con el que se puede observar la reacción y la fuerza ejercidaen cada uno de los apoyos del starting block.La reacción compleja se caracteriza porque el tipo de señal y, como consecuencia de esto, la forma derespuesta son desconocidos (estas reacciones son propias fundamentalmente de los juegos con pelotay los combates cuerpo a cuerpo, donde los movimientos de respuesta del deportista están determinadostotalmente por las acciones del contrario). Es sumamente dificil registrar el tiempo de esta reacción encondiciones competitivas. La reacción compleja se divide en reacción de selección y reacción ante elobjeto en movimiento (ROM).Para medir el tiempo de reacción de seIección (TRS) en condiciones de laboratorio, al deportista se lemuestran vistas fijas con situaciones de juego o de combate. La duración de la exposición de cada vistafija o los intervalos de tiempo entre las exposiciones deben estar normalizados. Al evaluar la situación eldeportista toma una decisión y oprime uno de los botones de la pizarra (a cada botón corresponde una
  • 225. determinada decisión táctica que es la conveniente en esta situación: por ejemplo, oprimir el primerbotón significa que es necesario hacer un pase a la derecha; el segundo, lanzamiento al aro; el tercero,comenzar a conducir el balón. El comienzo de la exposición se pone en funcionamiento el cronómetro, yla presión del botón se detiene.Los resultados de la aplicación de esta prueba serán: • el tiempo de la reacción (TR), • la exactitud de la decisiónSon posibles cuatro variantes de reacción: 1) rápido y exacto, 2) rápido e inexacto, 3) lento y exacto 4) lento e inexacto.Cuando se miden a la vez el TR y la exactitud de la decisión tomada se muestran situaciones diferentesen contenido, pero iguales en complejidad.La medición del tiempo de reacción ante el objeto en movimiento (ROM) se realiza de la siguienteforma: en el campo visual del deportista aparece un objeto (éste puede ser un contrario, una pelota, unpunto en la pantalla, etc.), al cual es necesario reaccionar con determinado movimiento. La duración deestas reacciones es de 0,3-0,8 s. Para los deportistas experimentados (por ejemplo, para los porteros),que adivinan con bastante exactitud los movimientos del contrario o de la pelota, el tiempo de la ROMpuede ser considerablemente menor .La dependencia del TR a muchos factores influye en su nivel de estabilidad. Incluso, en el caso de unacantidad considerable de variaciones repetidas, la estabilidad del TR es, por lo general, pequeña: con 3a 5 repeticiones el coeficiente de reproducibilidad no supera el 0,40; para 7-11 repeticiones, 0,60-0,70;para 19 a 25 repeticiones, 0,75-0,85. Variación del TR (según M. Godik, 1966) Tiempo de reacción (s/1000)
  • 226. Tipo de Media Min Max señal Sonora 192 121 432 Luminica 289 190 476 Datos de 178 hombres de 17 a 53 añosEl nivel de información del TR en la carreras de 100 m. es bajo. Por ejemplo, el TR en la salida delvencedor en la final de 100 m en los XXII Juegos Olímpicos A. Wells resultó igual a 0,192 s, mientrasque el de Alexandr Aksinin (cuarto lugar) fue de 0,132 s. Por eso, por la rapidez de reacción es dificilevaluar las posibilidades potenciales del corredor en el ejercicio competitivo. Por consiguiente, no esconveniente emplear los indicadores del TR como indicadores de control en todos los deportes.Las dependencias entre los indicadores de tiempo de las reacciones simples no específicas sonpequeños. Esto se debe a que la rapidez de estas reacciones está condicionada, en una medidaconsiderable, por el grado de asimilación de los movimientos que preceden a la reacción. Por eso, elcorredor velocista que reacciona rápidamente a la señal de arrancada, puede resultar no tan rápido en elmomento de la arrancada en la natación, en el remo, etcétera.Esta misma causa explica la ausencia de dependencia entre los indicadores de tiempo de las reaccionescomplejas.No existen dependencias (o son muy pequeñas) entre las formas elementales e integrales demanifestación de las cualidades de velocidad. Por eso, no es conveniente emplear para el control delnivel de la preparación especial pruebas, tales como el tiempo de la reacción simple no específica, eltiempo del movimiento local, la frecuencia de los movimientos con la mano, etcétera.Prueba de recogida de picaEl objetivo de esta prueba es medir la velocidad de reacción y seg. mentariadel sujeto.El ejecutante estará sentado a horcajadas sobre una silla, mirando ha¬cia elrespaldo. Tendrá el tronco recto, un brazo extendido y apoyado con lamuñeca sobre el respaldo de la silla, manteniendo los dedos de la manoextendidos.El examinador estará colocado de pie frente al ejecutante, y sujetará con sumano la parte superior de una pica graduada, sosteniéndola de formavertical a un centímetro de la palma de la mano del ejecutante, haciendocoincidir el cero de la pica sobre el borde superior de la mano.
  • 227. El testador hará una señal al examinando para llamar su atención. A partir de este momento, durante lospróximos 3 seg, el examinando sol¬tará verticalmente la pica, teniéndola que agarrar el examinando lomás rápidamente posible.Se registrará la marca obtenida por el ejecutante en el borde superior de su mano. Al inicio de la prueba,la mirada del examinando debe dirigirse al bastón y no a las manos del ejecutante.Se realizarán dos intentos dando por bueno el mejor resultado.Para Albl, Baldauf y col. (S/f) la fiabilidad de esta prueba alcanza el 0,83 en alumnos de 12 años; 0,90para sujetos de entre 13 y 15 años.0,91 para sujetos de entre 16 y 18 años. Asimismo, la objetividad se sitúa en valores de entre 0,83 y0,95 (en Fetz y Kornexl, 1976).Richter y Beuker obtienen una fiabilidad del 0,58, y una objetividad de entre el 0,72 y 0,91 (en Grosser yStarischka, 1978).Legido y col. (1995) realizan una variante, a la que llaman" prueba de reflejos ", la cual se realiza con unlápiz centimetrado de unos 15 cm. de largo, y haciendo coincidir, la parte inferior del lápiz sobre la partesuperior de la mano semicerrrada del examinando. El testador, dejará caer el lápiz sin previo aviso, y elejecutante deberá cerrar la mano con la má¬xima velocidad posible.Para realizar esta prueba se requiere una silla con respaldo, pica gra¬duada en centímetros de unos 60cm de largo, debiendo estar graduada a partir del tercio inferior hacia arriba.Prueba de soltar y coger una picaSu objetivo es medir la velocidad de reacción y segmentaria del sujeto. Inicialmente, el ejecutante estará en posición de pie con el cuerpo erguido junto al extremo de un plinto que tendrá la altura de su cadera. A su vez, el alumno tendrá cogida, con el pulgar y el índice la pica por su extremo superior, y levantará el brazo ascendiendo sobre el extremo es trecho del plinto, hasta hacer coincidir verticalmente el cero de la pica con la altura de la superficie superior del plinto. En un momento determinado por el ejecutante, éste hade soltar el bastón, que caerá verticalmente hacia el suelo y paralelo al cajón del plinto, instante en elque el ejecutante deberá agarrarlo en el mínimo tiempo posible. Podrá golpear, durante el descenso delbrazo, sobre la superficie del plinto.Se mide la distancia del agarre realizado desde la parte inferior del dedo meñique hasta la marca cero.Se realizarán cuatro intentos y se valorará el promedio de los dos mejores. Es necesario realizar variosintentos previos para conocer el desarrollo de la prueba.Según Albl, Baldauf y col (S/f) en sujetos masculinos de 12 años, el coeficiente de fiabilidad es del 0,85;para sujetos de entre 13 y 15 años de 0,79; y para adolescentes de entre 16 y 18 años la fiabilidad esdel 0,83. El índice de objetividad de esta prueba, para estos mismos autores, está situado entre el 0,67 y0,78 (en Fetz y Kornel, 1976).
  • 228. Para la realización de esta prueba se requiere pica de gimnasia milimetrada con pintura o cintaadhesiva. La marca cero deberá estar por encima de los diez primeros centímetros medidos desde elextremo inferior de la misma. Cajón o plinto con superficie blanda para indicar el tope y prohibir eldescenso excesivo del brazo tras el movimiento.Test de velocidad de reacción LitwinEsta prueba tiene como objetivo medir la velocidad de reacción del sujeto.Inicialmente, el sujeto se coloca de pie con el tronco recto y de espaldas a una línea de salida. A 2,40 mde la primera línea existirá otra línea paralela a ésta, y una tercera línea, paralela a las dos anteriores,estará situada a 6 m de la primera línea o de salida. Sobre este último trazo, se colocarán tres latas detamaño medio; serán de distintos colores y estarán separadas entre ellas por una distancia de 1,5 m.A la señal del controlador, el ejecutante deberá girarse 180º lo más rápido posible y dirigirse hacia laslatas. En el momento en que el corredor pasa por la línea situada a 2,40 m de la salida, el testador legritará el color de una lata, a la cual se debe dirigir el testado y depositar sobre ella un objeto depequeño tamaño (moneda, piedrecita, etc.).Se registrará el tiempo empleado por el ejecutante desde la señal de salida hasta que se introduce elobjeto en la lata.Se realizarán cuatro intentos y se sumará el tiempo de las cuatro tentativas. Esto constituirá el resultadofinal de la prueba.9sEl material que se requiere es una cinta métrica, tizas, tres latas, moneda, banderines y cronómetro.Batería de salidasEl objetivo de esta prueba es medir la velocidad de reacción del sujeto.Esta batería está propuesta por Legido y col. (1995) y para su realización el ejecutante deberá realizarsiete salidas desde las siguientes posiciones:1 °. Sentado, mirando hacia el sentido de la carrera, piernas extendidas y manos apoyadas en el suelo.2°. Sentado mirando hacia el sentido de la carrera. Las piernas estarán tlexionadas y los brazosrodeando las rodillas.3°. Posición de rodillas, mirando hacia el sentido de la carrera. Los glúteos descansarán sobre lostalones y las manos estarán apoyadas en los muslos.4°. Posición de rodillas y mirando hacia el sentido de la carrera. Los brazos estarán rectos, las manosapoyadas en suelo y el tronco permanecerá paralelo al suelo.5°. Posición de decúbito supino, con los pies en sentido de la carrera y manos pegadas a los lados delcuerpo.6°. Posición de decúbito supino, con la cabeza pegada a la línea de salida y las manos pegadas a loslados del cuerpo.7°. Posición de decúbito prono, con la cabeza el sentido de la carrera y pegada a la línea de salida,cuerpo y brazos rectos y con las manos pegadas aliado del cuerpo. Se registrará el tiempo transcurridodesde la señal de salida de "ya" hasta que el sujeto sobrepasa la línea de 10m.
  • 229. Para obtener la valoración final, se eliminarán el mejor y el peor resultado y se realizará el promedio delos cinco resultado restantes.Para realizar esta prueba se requiere terreno liso y llano, tiza para marcar la línea de salida y llegada(10m) y cronómetro.Otras salidas:RAPIDEZ Y VELOCIDAD DE UN MOVIMIENTO AISLADO ACÍCLICO(TM)A continuación del TR, las acciones deportivas suelen continuarse con una acción técnica quedenominamos tiempo de movimiento, que es el tiempo transcurrido desde el inicio de la respuestamotora hasta el final de un desplazamiento simple solicitado al sujeto. Grosser (1992) lo define como lacapacidad de realizar movimientos acíclicos, como por ejemplo, el golpeo en tenis, una acción enesgrima, etc. Normalmente se entiende que son aquellos movimientos desarrollados, de forma aislada,contra resistencias poco importantes y ejecutados a la máxima intensidad.Según Frey (1977), la rapidez es la capacidad de los procesos neuromusculares y de la propiamusculatura,para realizar una acción motora en un mínimo tiempo. Martín Acero (1994) la define comoaquella característica que permite mover rápidamente, libres de sobrecarga, uno o más elementos delcuerpo.Tanto el TR como el TM no tienen porque ser similares. Se puede tener un mediocre TR y por elcontrario un excelente TM.Normalmente, el TM depende del segmento en que sea medido. Así, el brazo es aproximadamente, un30% más rápido que la pierna. El lado dominante, aproximadamente, un 3% más rápido que el contrario.También, la dirección del movimiento,por razones cinesiológicas, puede variar el resultado. El movimiento del brazo hacia adelante es másrápido que hacia atrás en un 7%.Lógicamente, al ser una capacidad dependiente de la fuerza, su evolución es paralela a ésta,especialmente, cuando la resistencia a superar va siendo cada vez mayor. También, la técnica es unaspecto importante, por lo que el grado de expe-riencia tiene un papel significativo. El tipo de fibra muscular dominante, será otro de los parámetros atener en cuenta.EL CONTROL DE LA RAPIDEZ DE LOS MOVIMIENTOS AISLADOSTapping test con los brazosEl objetivo de esta prueba es medir la velocidad cíclica de movimiento de los brazos.Inicialmente, el ejecutante se sitúa frente a una mesa regulada para que la superficie esté a la altura delombligo del examinando; tendrá el tronco y las piernas extendidas pudiendo estar los pies ligeramenteabiertos. El brazo ejecutor debe estar apoyado con una mano sobre la superficie de la mesa, a un ladode la tabla central. El otro brazo podrá situarse cómodamente a un lado del cuerpo.
  • 230. A la señal de “ya" del controlador, el examinando desplazará la mano a derecha e izquierda de la tablacon la mayor velocidad posible, tocando sobre los círculos laterales de la mesa.Se registrará el número de ejercicios completos (toque de izquierda y derecha) realizados durante 10segundos. Para una medición más exacta se puede cronometrar el tiempo necesario para realizar veinteciclos completos (izquierda y derecha).Antes de realizar la prueba, el ejecutante debe realizar varios ejercicios de ensayo. Se considerará errorel toque insuficiente sobre la mesa; en este caso, si se está contabilizando el número total de cicloscompletos, se añadirán tantos como fallos se detecte.Para realizar esta prueba se requiere una mesa regulable en alturas, una placa de 50 x 30 x 1 cm, fijaday situada entre los dos círculos y un cronómetro.Tapping con ambas piernasEl objetivo de esta prueba es medir la velocidad cíclica de movimiento de las piernas.inicialmente, el ejecutante se encontrará sentado sobre una silla o banco, de forma que tenga la espaldarecta y las piernas flexionadas, estando los muslos paralelos al suelo. los pies estarán apoyados en elsuelo a un lado de la tabla, que se encontrará delante del ejecutante, presentando de frente el lateral de30 cm. las manos pueden estar agarradas a ambos lados de los muslos sobre el borde de la silla. A laseñal del examinador, el ejecutante comenzará a mover ambos piesalternativamente a un lado y otro de la tabla, tocando con los dos pies cada vez en un lado y a lamáxima velocidad.La medición del tiempo (la velocidad) de los movimientos de máxima rapidez se realiza de dos formas:manual (con la ayuda de un cronómetro) y automáticamente (con la ayuda de espidógrafoselectromecánicos, instalaciones fotoelectrónicas, de equipos basados en el efecto Doppler, radar, derayos laser, etcétera)..Variante: tapping con una sola piernaPara realizar esta prueba se requiere una silla y un banco regulable en altura, cajón o tabla de 30 x 50 x1 cm y cronómetro. Según Albl, Baldauf y col. (S/f) esta prueba alcanza una fiabilidad, en sujetosmasculinos de entre 16 y 18 años, del 0,81. A su vez, el índice de objetividad llega al 0,81 (en Fetz yKornexl, 1976).Tapping de frecuencia de pies sobre escalónEl propósito de esta prueba es medir la velocidad gestual y frecuencia de las piernas.Inicialmente, el ejecutante se colocará de pie frente a un banco con un pie en el suelo y el otro apoyadosobre el banco o escalón. A la señal del controlador, el examinando deberá subir y bajar del bancorealizando veinte apoyos alternativos con cada pie (40 con ambos) y a la máxima velocidad posible. Elcronómetro se detendrá cuando el pie que inicialmente estaba en el suelo haya realizado veinte apoyossobre el banco.
  • 231. Para ejecutar esta prueba se requiere un escalón, cajón o banco de 120 cm de altura y un cronómetro.LA ACELERACIÓNLa aceleración es la variación de la velocidad con respecto al tiempo, por lotanto es el cociente entre los incrementos de velocidad y el tiempo necesariopara ello, siendo una de las fases más importantes de la carrera atléticas develocidad como el 60, los 100 o los 200 metros, a la vez que un aspectodiferenciador entre el buen velocista y el que no lo es. La aceeración es elresultado de aplicar una fuerza a un cuerpo que tenga cierta masa.Los sujetos con bajo nivel presentan una fase de aceleración más corta y menos intensa. Analizando losvelocistas más destacados podemos observar que a los 10 metros de carrera ya se encuentran al 45%de su máxima velocidad, por el 35% que tenía en el momento de despegar los tacos. A los 20 metrosestán al 80%, a los 30 metros al 90%, y los 40 metros ya están por encima del 95%, para alcanzar sumáxima velocidad entre los 10 - 20 metros restantes».La aceleración se manifiesta en forma de: • cambios de velocidad • cambios de dirección • cambios de sentidoEn el caso de aceleración en carrera, esta dependerá fundamentalmente depende de dos factores: • técnica de salida • fuerza explosiva.Existe una alta correlación entre los tiempos obtenidos en 30 m. y los test de squat jump que ya fuéobservada por Padullés (1989), Bosco (1990) y García Manso (1996).La fase de aceleración en una carrera de 100 m. se prolonga hasta los 50 -60 metros, lo que nos indicaque una carrera de 100 metros debe cimentarse en una buena y larga fase de aceleración. Los sujetoscon bajo nivel presentan una fase de aceleración más corta llegando a velocidades menores. Analizandolos velocistas mas destacados podemos observar que a los 10 metros de carrera ya se encuentran a un45% de su maxima velocidad, por el 35% que tenían en el momento de despegar de los tacos. A los 20metros están al 80%, a los 30 metros al 90%, y a los 40 metros ya están por encima del 95%, paraalcanzar su máxima velocidad entre los 10-20 metros restantes.En algunas especialidades como los 110 m. vallas , se puede observar un incremento de velocidad(aceleración) en la fase final, el atleta acelera a parftir de una velocidad reletivamente alta. En la gráficapodemos observar el aumento de velocidad en una carrera del Colin Jackson
  • 232. En los deportes de equipo se dan aceleraciones a partir de distintas velocidades iniciales. Laobservación nos demuestra que una buena fase de aceleración está condicionada por una adecuadapuesta en acción y una buena base condicional (fuerza explosiva). En deportes de cooperación-oposición precisan, además, de una correcta toma de decisiónLA VALORACIÓN DE LA ACELERACIÓNPara llevar a cabo la evaluación de la aceleración, se utilizan normalmente tests de carreras de cortadistancia y pruebas de fuerza explosiva.1.° En las pruebas de carreras cortas, debido a su rápida ejecución, y al poco tiempo de duración de laprueba, es necesario controlar los elementos que puedan influir en la misma, ya que por pequeña quesea está influencia, la variación en el resultado puede ser decisoria.En estos casos, es necesario concretar en los alumnos la posición de salida, asegurándonos quesiempre realizan la misma modalidad. Por otro lado, debido a que la medición se realiza en segundos,décimas y centésimas, la actuación del examinador, a la hora de poner en marcha el cronómetro parainiciar la prueba y detenerlo al terminar, ha de ser experta y que garantice un mínimo de fiabilidad.Un tercer aspecto decisivo en estas pruebas, y que nos debe hacer desistir de realizar, en su caso, estetipo de tests, son las condiciones climatológicas. Aquí incluyen la velocidad del viento y las condiciones
  • 233. del suelo, refiriéndose este último aspecto, al inconveniente de pérdida de velocidad en caso de suelomojado, debido a las condiciones atmosféricas.2.° Pruebas de fuerza explosiva. Como hemos dicho anteriormente, la aceleración está directamenterelacionada con la fuerza explosiva del sujeto. Los tests más utilizados para medir esta capacidad hansido expuestos en el apartado de la fuerza, podemos enu-merar aquí las siguientes pruebas: . Prueba de Abalakov. . Prueba de triple salto desde parado. . Salto vertical con pies juntos. . Test de Seargent . Salto horizontal con pies juntos. . Salto horizontal con brazos atrás.Test de carrera corta.Para su control se recomienda el uso de aparatos electrónicos como son las células fotoeléctricas. Nopodemos olvidar que dada la enorme variabilidad que se puede dar en un cronometraje manual, haceque en algunos deportes (atletismo, atación, etc...) sólo se considere válido el cronometraje electrónico.En el caso de no disponer de la adecuada tecnología se Recomienda que el cronometrador sea unapersona altamente experimentada. Velocidad y aceleración en la carrera de velocidad (según Y. Primakov)La correlación entre la velocidad y la aceleración en la carrera, durante la salida de la carrera develocidad, se expone en la gráfica de Primakv. Vemos que a los 30 m la aceleración no es igual a cero(a= 1 m/s2) y, por consiguiente, en este momento todavía no se ha alcanzado la V max Carrera de 20 m. Con salida de pié Objetivo velocidad de reacción y velocidad cíclica máxima (especialmente velocidad de aceleración). El deportista, preparado para la salida de pie, a una orden acústica, ha de recorrer lo más rápidamente posible una distancia de 20 m.
  • 234. Se mide el tiempo desde la orden de salida hasta cruzar la línea de llegada a los 20 m.Señalización de la distancia: líneas de salida y de llegada; cronómetro (eventualmente barreras ópticas)Después de un calentamiento suficiente deben realizarse 2-3 intentos previos.Criterios de calidad señalan, para jóvenes de 11 a 25 años, un coeficiente de fiabilidad de 0,74-0,97 yuncoeficiente de objetividad de 0,82-0,90. NIÑOS Y JÓVENES NO ENTRENADOS EDAD CHICOS CHICAS 8-10 4,5-4,0 4,5-4,0 11-12 4,2-3,9 4,2-3,9 13-14 3,9-3,7 3,9-3,8 15-16 3,7-3,5 3,8-3,7 17-18 3,5-3,4 3,7Carrera de 30 m con salida de pieObjetivo/pretensión de medida/ámbito de validezVelocidad de reacción y velocidad cíclica máxima (especialmentevelocidad de aceleración).A la orden de salida se ha de recorrer a la mayor velocidad posible, desde la salida de pie (ver Figura26), unadistancia de 30 m.Se mide el tiempo desde la voz de "ya" hasta cruzar la línea de llegada a 30 m.Señalización de las líneas de salida y de llegada; cronómetro (eventualmente barreras ópticas.Calentamiento suficiente; 2.3 intentos previos (con descansos para la recuperación total entre ellos).Fetz y Kornexl (1978) indican coeficientes de fiabilidad entre 0,88 y 0,95 para jóvenes masculinos de 11a 18 años y coeficientes de objetividad de 0,82-0,90. EDA CHICO CHICA D S S 9 5,5-5,6 10 5,4-5,5 5,3-5,4 11 5,1-5,3 5,1-5,3 12 4,8-5,0 Niños con disposición para la carrera de sprint (según balse.vich 1970).Test de 30 m: 2 x 30 m Rec = 3-5 min
  • 235. Objetivo: valorar la capacidad de aceleración en 5 m y 20 m, y la velocidad máxima en 30 m. Muyutilizado en futbol.Material: cuatro células fotoeléctricas.se trata de una prueba lineal de 30m de longitud. El futbolista tiene que empezar a correr desde paradodesde un cono situado a 1/2 metro por detrás de la primera célula fotoeléctrica. A continuación. debeacelerar lo más rápidamente posible, manteniendo la velocidad hasta un cono situado 2 m por detrás dela última célula fotoeléctrica (así nos aseguramos que no frene antes de recorrer la distancia objetivo).El siguiente futbolista realizará la misma operación cuando el sistema deregistro esté a punto y siempre después de la señal de «listos» del testador:Evaluación: se evalúa la capacidad de aceleraciónde 0 a 5 m y de 0 a 20 m, así como la velocidadmáxima de 0 a 30 m.Cada futbolista realizará dos repeticiones separadas por un período de recuperación de entre 3 y 5 min.
  • 236. LA VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO – MÁXIMA VELOCIDADUn factor de gran importancia en la valoración de la velocidad es controlar las características del vientodurante la ejecución de la prueba cuando ésta no se realiza en un recinto cerrado. El estudio de lainfluencia del viento durante la carrera es algo estudiado desde hace muchos años, siendo clásico elmodelo biomecánico propuesto por Hill (1928), sobre el que se basan la mayoría de trabajos realizadosposteriormente.Siendo la carrera una acción cíclica, podemos asegurar que la unidad funcional de la carrera es el“paso” ya que este contiene todos los elementos que se repiten en la acción cíclica del correr.Para aumentar la velocidad de la carrera podemos: • Amplitud del paso (m) • Frecuencia del paso (Hz = p/s)Por lo que ya podemos apuntar que la velocidad alcanzada por un corredor dependerá de la amplitud yde la frecuencia del paso Vel. (m/s) = Ampl.(m) x frec. (Hz)Estos factores determinan los dos prototipos clásicos de corredores de velocidad: a) corredores de alta frecuencia de paso, que normalmente coinciden con los velocistas de baja estatura. b) corredores de gran zancada, normalmente coincidiendo con velocistas altos y de extremidades inferiores largas.Al primer grupo pertenecen aquellos corredores con un frecuencia media de carrera superior a los 4.6pasos/sg., como son los ejemplos de Hayes, Frederick, B. Johnson, M. Johnson, Simon, o las atletasAshford, Goher y Krabe. B. Johnson cuan-
  • 237. do logró su marca de 9.79 (no homologada) corrió con una frecuencia promedio de 4.76 p/s , valor estemuy superior a los que lograron en esa extraordinaria carrera Lewis 4.40 p/s (9.92 seg.), Christie 4.39p/s (9.97 seg) y C. Smith 4.39 p/s (9.99 seg).Los datos de frecuencia de carrera realizados en la final del Campeonato del Mundo de Stuttgart (1993)fueron los siguientes: Christie 4.51 p/s (9.87), Cason 4.86 p/s (9.92), Mitchel14.65 p/s (9.99), Lewis4.34 p/s (10.02).Al segundo grupo de corredores pertenecen atletas como Lewis, Christie, Smith, Bailey, Privalova,Ottey, Griifith, etc., loscuales basan su carrera en una importante amplitud de cada paso. El aumento de la velocidad en atletasde nivel inferior se debe principalmente a la amplitud de la zancada mientras en los deportistascualificados el factor determinante es la frecuencia. Un aumento de la amplitud de zancada de 5 cm. secorresponde con un aumento de la frecuencia de 0.1 pasos/segundo, permitiendo un incremento de lavelocidad de la misma medida (Tabaschnik-1991).El mantenimiento de la máxima velocidad está altamente relacionado con la marca del individuo en lacarrera de los 100 metros. Según García Manso y col. (1996) esta relación es directa. La máximavelocidad del sujeto está determinada por la capacidad de realizar: . Una gran amplitud de zancadas. . Una gran frecuencia de zancada.La valoración de la máxima velocidad se realiza con carreras de distancia no superiores a los 60 m. Sise quiere precisar más el carácter de máxima velocidad, será necesario controlar los últimos 30-40 m, esdecir, nos acercamos a las características de las carreras de velocidad de reacción pero con salidalanzada.Frecuencia de Paso.
  • 238. La frecuencia de carrera es uno de los índices fundamentales de la carrera de velocidad, aunque esteparámetro se ve seriamente hipotecado en su desarrollo. No podemos olvidar que en condicionesnormales, la frecuencia de paso apenas se puede mejorar desde la edad de 12-13 años.--La frecuencia de paso depende, entre otras cosas, de: • Tiempo de contacto. • Tiempo de vuelo.Por tiempo de contacto entendemos el tiempo en que el pie se mantiene en el suelo en cada uno de losapoyos. La duración del apoyo va disminuyendo conforme aumenta la velocidad de carrera, llegando avalores que oscilan entre 80 y 120 ms enel momento en que el deportista alcanza la máxima velocidad, dependiendo de las características delatleta. Como es lógico, disminuyendo el tiempo de duración del contacto con el suelo se mejorará elresultado final de la carrera, siempre y cuandoesta disminución no repercuta en la posibilidad de crear fuerza por la musculatura correspondiente. Unaeficaz toma de contacto con el pie en el suelo se producirá entre 40-50 cm. por defante de la proyeccióndel centro de gravedad y con un ángulo de la articulación de la rodilla que no debe exceder los 170º(Don Chu y col. - 1993).A partir de este momento durante la fase de apoyo podemos distinguir tres subfases: • recepción • amortiguación • sostén • impulsiónb) La duración de la fase de vuelo en las pruebas de velocidad es ligeramente superior a la de apoyo,con unos valores que oscilan entre 113 ms (Attwater -1982) y 111 m. (en hombres) y 141 (en mujeres).La distancia de vuelo viene determinado por: • Velocidad de proyección del centro de gravedad • Ángulo de proyección del centro de gravedad. • Factores ambientalesLa velocidad de proyección del centro de gravedad depende de la fuerza de todos los músculos queintervienen en
  • 239. la fase de impulso, más la inercia que el deportista tenga en esa fase de la carrera. Don Chu (1993)señala que un corredor que posea una marca de 10.2 sobre los 100 metros, realiza una fuerza de 3.00veces el peso corporal con los músculos extensores de la cadera, 1,20 veces con los extensores de lacadera, 2.10 veces con los extensores de la rodilla, 3.00 veces con los flexores plantares y 3.00 vecescon los extensores del tronco. La rapidez con la que se ejecutan estas acciones depende de lacoordinación intermuscular¡ ésta afecta por igual tanto a la fase de apoyo como a la fase de vuelo y porlo tanto a la frecuencia de carrera. De no existir una perfecta sincronización entre la musculaturaagonista y antagonista, se producirá un considerable frenado en la acción de carrera.El ángulo de proyección determina la elevación, y por tanto la oscilación del CDG. La excesiva elevaciónva en detrimento de la eficacia mecánica del corredor.Los factores ambientales principales son el viento, la densidad del aire y la gravedad. Estos dos últimosfactores dependen de la altitud en la que se realiza la prueba.El valor de las resistencias opuestas por un fluido cuando en su interior se desplaza un cuerpo, quedadeterminado por la siguiente ecuación: R = d·s·c·V2 / 2·gDonde R es la resistencia del aire en kilogramos fuerza; d es la densidad del aire en kglm3 ; c es elcoeficiente aerodinámico del cuerpo; s es la superficie corporal que se opone al desplazamiento; V es lavelocidad de desplazamiento en m/s.; g es la aceleración de la gravedad en m/s2.En condiciones "normales" g=9.80 m/s2; d= 1.225 kg/m3 (a 760 mm de presión y 15º ). Estasresistencias afectan de forma significativa la velocidad de carrera y por lo tanto los resultados en unacarrera de velocidad. El desarrollo matemático de losmodelos que estudian las variaciones del resultado en función de la velocidad son demasiado complejasy fuera del objetivo de este texto, por lo que nos limitaremos a la descripción de algunos valoresrelacionados con velocistas de nivel medio.Desde el punto de vista funcional, la amplitud del paso depende de la longitud de la pierna del corredor.Existe una relación directa entre la máxima velocidad que es capaz de alcanzar un velocista y elresultado sobre la distanc a sobre los 100 metros.
  • 240. En la gráfica siguiente se pueden ver los valores de amplitud y fracuencia del paso durante la evoluciónde la carrera deportiva de un velocista de élite (Padullés-1990). En ella se puede observar como a pesarde haber mejorado sus marcas en 100 m a lo largo de los años (de 14 a 22 años) , no se ha observadomejora en la frecuencia. Las mejoras en velocidad, en este caso concreto se deben al aumento de lalongitud del paso. Está se produce por : • aumento en la longitud de las piernas • incremento de la fierza 4,00 3,50 3,00 f(Hz) 2,50 dp(m) 2,00 1,50 ,5 ,6 ,8 ,7 ,6 ,4 ,7 12 11 12 11 10 10 10 10 10El investigador Tabatschnik (1982, Liogkaja Atletika n.3) publicó las fórmulas que relacionan la longitudóptima del paso en corredores de velocidad con la longitud de su pierna. Hombres => Dp = 2,60 x Lp Mujeres => Dp = 2,50 x LpSiendo Dp = Longitud del paso (max. Vel. lanzada) y Lp = Longitud de la pierna (trocanter mayor-suelo)La amplitud de zancada es mejorable mediante el entrenamiento; sin embargo, es necesario concienciaral alumno que la frecuencia de paso está drástica mente determinada por las condiciones genéticas delindividuo, siendo apenas mejorable desde la edad de los 12 - 1 3 años.84
  • 241. EL CONTROL DE LA VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTOEl registro del tiempo mediante cronómetros manuales es el más sencillo, pero presenta una serie dedeficiencias: en primer lugar, el error de esta instalación para la medición del tiempo es sumamenteconsiderable; en segundo lugar, el resultado final depende del TR del personal que realiza elcronometraje, que es muy variable; en tercer lugar, como el resultado de la medición es la suma del TRy el TM, no se puede determinar el valor "puro" del TM; en cuarto lugar, resulta imposible medir el valorinstantáneo de la velocidad en cualquier punto del movimiento.En la curva de velocidad del gráfico de puede apreciar que el tiempo total es la suma del tiempo dereacción, del de aceleración, del tiempo a velocidad máxima y del de mantenimiento de la velocidad. Sise toma un solo tiempo, de salida a llegada, resulta del todo imposible determinar la máxima velocidad.La reproducibilidad y el grado de concordancia de esta forma de medición del TM por lo general sonpequeñas: los valores de estos indicadores normalmente no superan los 0,80-0,60 (respectivamente).Solo para algunas personas experimentadas en la realización del cronometraje estas cifras son iguales a0,90-0,85.Los sitemas de medición automática permiten: • medición en intervalos • medición contínua.El sistema mas utilizado en medición por intervalos es el basado en elementos fotoeléctricos o porlaser. Se compone de fotoelementos, e instalación de registro (cronómetro electrónico u ordenador.).Los transductores fotoelectrónicos se situán en determinados puntos de la distancia (por ejemplo, cada3-10 m para la carrera de 30 m, o cada 10-20 m para la carrera de 100 m); al pasar frente a lostransductores varia su nivel de iluminación se activa el sistema de medida de tiempo .La utilización de un gran número de barreras fotoeléctricas permite mejorar la fiabilidad de los sistemasya que con ello se pueden discriminar mejor los instantes que corresponden a cada sección develocidad.Entre los sistemas de medición contínua, el más sencillo de ellas es el espidógrafo electromecánico, queconsta de un mecanismo de cinta bajo tensión con registradores de tiempo y distancia. Este seencuentra unido, a través de una bobina con freno, a un sedal, cuyo otro extremo se fija a la cintura deldeportista. Durante la carrera (o la natación, el remo, etc.) la tensión del sedal ocasiona el cierre de loscontactos y los inscriptores indican el tiempo sobre la cinta (cada 0,02 s) y la distancia (cada 1 m). Detodos los sistemas contínuos el espidógrafo es el menos exacto; el error de sus mediciones es de 5 a7%.El registro automático contínuo del TM permite obtener en forma gráfica la dinámica de la velocidad delos movimientos, para ello se pueden utilizar dispositivos parecidos al spidómetro mecánico, perobasados en encoders rotativos. En este caso debe fijarse un hilo a la cintura del deportista. Cuando estese desplaza tira del hilo provocando el giro del encoder. La velocidad de giro esproporcional a lavelocidad de desplazamiento. Cos este sistema se puede tener llegar a precisiones inferiores a 1 mm.Los sistemas basados en efectoDopler están imponiéndose por la facilidad de uso y la libertad que
  • 242. porporcionan al no tener que estar fijados al deportista. Con estos sistemas el evaluador sólo debeenfocar el laser sobre el objeto que se mueve, deportista o balón,Carrera de 30 m. con salida lanzadaEl objetivo de la prueba es de medida de la velocidad cíclica máxima (velocidad de sprint). Tiene unelevado nivel validez (0,8) para velocidad de sprint.Con una carrera previa de 15-20 m, el deportista recorre a la mayor velocidad posible una distancia de30 m .Se mide el tiempo empleado entre las referencias.Se precisa de una señalización precisa de la distancia mediante objetos (como banderines) o barrerasópticas; decronometrarse a mano, el cronometrador debería estar a unos 40 m de distancia; calentamientosuficiente; 2-3 intentos previos. edad chicos chicas 10 4,4-4,5 4,3-4,4 11 4,1-4,3 4,1-4,3 12 3,8-4,1Niños con disposición para la carrera de sprint (según BALSEVICH 1970)RESISTENCIA A LA MÁXIMA VELOCIDADLa parte final de la carrera de 100 m. se denomina de resistencia a la velocidad. ¿Durante cuanto tiempose puede mantener la máxima velocidad? Los grandes velocistas mantienen este estado durante elmáximo tiempo posible. Y en la mayoría de los casos, en los últimos metros de una carrera de 100 m, lavelocidad disminuye progresivamente.Los datos que se desprenden del análisis de esta fase en los mejores velocistas masculinos yfemeninos, del momento, nos demuestran que el atleta de nivel es capaz de mantener la máximavelocidad entre 2.5 y 3.0 seg., lo que permitirá recorrer una distancia entre 30-40 metros. Los atletasnoveles, apenas pueden mantener este nivel de rendimiento por encima de 1.0 a 1.5 seg. Comett i yLyle (Track Technique) estudiaron la aceleración en 8 estudiantes universitarias, encontrando que lamáxima velocidad la alcanzaban a los 4.96 seg. (32.50 mtrs) y la logran mantener durante 1.54 seg.(13.75 mtrs).Existe una relación directa entre la máxima velocidad que es capaz de alcanzar un velocista y elresultado sobre la distancia sobre los 100 metros.
  • 243. .Relación entre la marca en 100 mts..y la velocidadmáxima (García Manso y col. -1996)-Las reservas de fosfágenos (ATP y Pcr) (vía anaeróbica aláctica) está limitada a los 7"-10" primerossegundos de una actividad máxima (6"-8" según Margaria-1976 y Di Prampero-1981). Los depósitosdeATP (»6 mmol) nunca se vacían del todo (rara vez llegan a valores inferiores al 60% de su valorinicial) gracias a la resíntesis inmediata que se produce a partir del Pcr y por la degradación deglucógeno a lactato.Por contra el Pcr (»20-25 mmol) se agota en mayor nivel (hasta el 20% del valor inicial). Estas fuentesenergéticas son las que llevan a que las fases de aceleración no puedan superar los 4"-5", mientras lasfases de máxima velocidad durante los 3"-5" restantes. Un velocista durante la carrera consume 3 mmol
  • 244. de ATP por kg. de músculo y por segundo, con lo que en muy pocos segundos deberian bajardrásticamente sus reservas, sin embargo tal y como ya explicamos los valores nunca llegan a ser muybajos. Las reservas de glucógeno (»270 mmol) permiten esfuerzos de muy alta intensidad durante 40"-90" creando energía por la vía anAeróbica láctica. La glucolisis anaeróbica se inicia casi de inmediato(3"-4") frente a intensidades máximas, es decir, se activa antes de que se produzca la deplecciónmáxima de las reservas de fosfágenos (Jacobs-1982). Esto justifica el hecho de que las concentracionesmusculares de lactato sean, tras 10" de esfuerzo, 5-8 veces superiores a las de reposo (Serresse y col.-1988).La estimación de la contribución de los diferentes sistemas energéticos ante esfuerzos máximos de cortaduración (10"-30"-60") ha sido estudiado por Serresse (1988). Según este autor, en este tipo deesfuerzos, los distintos sistemas actúan enlas proporciones que muestra la siguiente tabla: Estimacíón de la contribución de los procesos energéticos en esfuerzos máximos de corta duración en cicloergómetro. PRUEBA 10" 30" 60" ANAER.ALACT 53% 23% 12% ANAR.LACTICA 44% 49% 42% AEROBICA 3% 28% 46% Fuente: Serresse(1988).Recientemente, Locatelli y Arsac (1995) estudiaron la contribución de las distintas vías metabólicas en lacantidad de energia gastada en una carrera de 100 metros, en cuatro hombres y cuatro mujeresllegando a las siguientes conclusiones: • Existe una importante contribución del metabolismo anaeróbico láctico en las carreras de 100 metros (70.85 % en hombres y 67.95 % en las mujeres). • La vía anaeróbica aláctica contribuye con un 26.86 % de la energía en hombres, y un 28.88 % en mujeres. • El metabolismo aeróbico tan sólo aporta un 2.29% y un 3.16% respectivamente. • La eficiencia de carrera mostrada fue de un 45.6% y un 46.1 % para hombres y mujeres respectivamente. Estos valores coinciden con los aportados por Margaria, Cavagna y Di Prampero para una velocidad de 10 m/ s (40-50%)..
  • 245. VALORACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA VELOCIDADÍndice de resistencia.Blanco y col (1987) proponen un «Índice de Resistencia a la Velocidad» obtenido a partir del VOz máx.,velocidad máxima de carrera, la concentración de lactato plasmático y la frecuencia cardiaca. Para ellose hace correr al sujeto sobre un tapiz rodante en el que se incrementa la velocidad a partir de 15 k/h, arazón de 2 k/h hasta el agotamiento. De forma paralela se le registra los valores de VOz y frecuenciacardiaca, y al finalizar la prueba se calcula la velocidad media desarrollada por el deportista y el tiempototal de trabajo. También se le determina la concentración de lactato plasmático al tercer minuto derecuperación. A partir de estos valores se puede calcular el índice de resistencia a la velocidadaplicando la siguiente fórmula:Los valores medios del índice son de más de 2 para los especialistas de 400 mts y de alrededor de 1.5en corredores de 100 mts.b) Test específicos de valoración de la resistencia a la velocidad. Algunos de los tests que permitenvalorar esta fase de las carreras de velocidad han quedado descritas en los apartados correspondientesa la resistencia anaeróbica.PRUEBAS ANAERÓBICAS A CORTA DURACIÓNSuelen tener una duración no superior a los 10 segundos y sirven para evaluar la capacidad anaeróbicaaláctica. Las pruebas mas utilizadas en laboratorio son:Test de Quebec de 10 s.Propuesto por Simoneau, Lortie, Boulay y otros en 1966, se lleva a cabo sobre un ciclo-ergómetroMonarch modificado que incluye un sensor de fuerza potenciométrico conectado a la carga de fricción yuna fotocélula que detecta cada tercio de vuelta de la rueda. Los datos se transmiten a un procesadorque detecta la velocidad. El sujeto debe pedalear a una velocidad de alrededor 80 rpm y el volante estácargado un una masa de freno de alrededor de 1 N/kg de peso corporal.En la prueba se efctúan tres intentos de 10 s. teniendo en cuenta que. -Se debe permanecer sentado -Pedalear a 80 rpm mientras el evaluador ajusta la carga -A una señal, el sujeto debe pedalear a la máxima velocidad posible durante 10s. -Descansar 10 min. entre intentos
  • 246. Los resultados de la prueba se indican en Joules o en forma relativa en J / Kg. La medida de potencia enW es medida como la mas alta observada en 1 s.La carga recomendada es de 1 N por Kg de peso corporal, pero en atletas se recomiendan valores masaltos.Otro test parecido al anterior y ejecutado también sobre ciclo ergómetro es el propuesto por Marèchal ycol. 1978, que en este test se trata de producir la máxima velocidad de pedaleo contra una resistenciadefinida en función de D. sexo y la masa del sujeto durante un período que oscila entre 7 y 9 seg.Withers y otros han utilizado un ergómetro con freno de aire proporcionando la potencia en función de lavelocidad de giro. Con este tipo de ergómetro deben hacerse correcciones en función de la presiónbarométrica del aire.Pruebas isocinéticas máximasLos sistemas de medida que permites un registro contínuo de la potencia pueden ser utilizadosperfectamente para medir en rendimiento del sistema anaeróbico aláctico. Lás máquinas isocinéticascumplen con las funciones enunciadas, puede detectarse la potencia máxima en una contracción o lapotencia total de trabajo desarrollado en un intervalo de tiempo. Las pruebas isocinéticas tienen unafiabilida muy alta, puede se superior al 0,90.Pruebas de carreraEn algunos deportes como el patinaje, futbol y futbol americano se han adaptado algunos test a lascaracterísticas del propio deporte. Jette y otros en 1975 adaptaron un test para patinadores, laAsociación Americana para la Salud, Actividad Física y Recreación adapta un test de 50 yardas conbalón de futbol americano. Las pruebas se basan en las diferencias en la velocidad en las distintas fasesdel test. A partir de dichas diferencias se pueden deducir la potencia, capacidad y resistencia.Thomson y Garvie, 1981, diseñaron un método basado en carrera en cinta ergométrica en intervalos de15, 30 45 y 60 s en el que se determina la potencia anaeróbica aláctica apartir de medidas de consumode oxígeno y de tomas de lactatos.VALORACIÓN BIOENERGÉTICA O VALORACIÓN BIOMECÁNICA. La mayoría de los métodos de valoración funcional anteriormente descritos permiten un diagnósticoespecífico de los distintos procesos bioenergéticos asociados al esfuerzo, eliminando la influenciamecánica producida en los músculos durante las actividades de acortamiento-estiramiento. De hecho, en el
  • 247. trabajo muscular realizado en ciclo-ergómetro o en carrera en escalones (test de Margaria) no existe laposibilidad de almacenar y reutilizar energía elástica (Cavagna, 1977). Así pués, la potencia medidarepresenta solamente la capacidad de producir trabajo muscular asociado a los substratos metabólicosutilizados en la producción de máxima energía durante un periodo corto de tiempo de trabajo.Para una determinación completa de todos los procesos relacionados con la producción de la máximapotencia mecánica se hace preciso estimular y solicitar, tanto los procesos metabólicos como laspropiedades visco-elásticas de los músculos, con activación máxima y que permita la utilización del cicloestiramiento-acortamiento es sus mas variadas expresiones funcionales.PRUEBAS ANAERÓBICAS DE DURACIÓN MEDIATienen por objetivo la determinación de la potencia anaeróbico láctica. La duración de las pruebasestán comprendidas entre 20 en y 50 segundos. A partir de los resultados obtenidos se puededeterminar la potencia máxima en los primeros instantes de la prueba, la potencia media y la respuestaa la fatiga.Test de WingateEl test de Wingate ha sido la prueba más utilizada en la valoración del rendimiento anaeróbico.Propuesta en 1974 por Ayalon y colaboradores, como forma de valoración del rendimiento a partir de unejercicio de piernas, a sido adaptado también en la evaluación del rendimiento anaeróbico en brazos.Que el sujeto debe pedalear tal rápido como puedas 30 segundo durante. En una ergómetro Monarchla resistencia se fija en unos 75 g por kilo de peso corporal, estos valores se incrementan cuando seevalúan individuos que ya que efectuan entrenamientos de potencia.La potencia media se calcula a partir del trabajo efectuado en, 30 segundos la potencia máxima comola mayor respuesta en un período. De 5 segundos el índice de fatiga es la diferencia entre la potenciamáxima y la potencia mínima durante cinco segundos, dividida por la potencia máxima.El test de Wingate proporciona una reproductivilidad de 0,90 (Bar-Or y col., 1977).
  • 248. Prueba de Bruyn-PrévostEn esta prueba se trata de de llegar al agotamiento con una respuesta de potencia constante sobre elciclo ergómetro. La carga se incrementa en los primeros 5 segundos de 50 a 400 W en hombres y de50 a 350 W en mujeres. El ritmo de pedaleo oscila entre 124 y 128 rpm. La prueba finaliza cuando elsujeto es incapaz de mantener la frecuencia de pedaleo exigida.Para evaluar el rendimiento se utilizada el lactacto extraído al final de la prueba y un índice definidocomo el tiempo total dividido por el tiempo que ha precisado para alcanzar el ritmo de pedaleo.Test de Margaria-Kalamen (1966).Consiste en realizar, tras una carrera previa de 6 metros, la subida a una escalera 10 peldaños de 18 cmde altura en el menor tiempo posible. La escalera dispone de un cronómetro que se pone en marcha alpisar el tercer escalón y se para al llegar al noveno. La potencia se calcula con la siguiente fórmula: P (kg.m/seg) = p x d /tDonde (p) es el peso del sujeto en kg; (d) es la altura entre el 3° y 9" escalón y (t) es el tiempo ensegundos que se tarda en realizar la prueba.Valoración de la prueba de Margaria-KalamenHombresNivel/Edad 15-20 20-30 30-40 40-50 50 Mediocre -113 -106 -85 -65 -50 Pasable 113-149 106-139 85-111 65-84 50-65 112- Medio 150-187 140-175 140 85-105 66-82 141- 106- Bueno 188-224 176-210 168 125 83-98 Excelente 224 210 168 125 98MujeresNivel/Edad 15-20 20-30 30-40 40-50 50 Mediocre -92 -85 -65 -50 -38 Pasable 92-120 85-111 65-84 50-65 38-48 Medio 121-151 112-140 85-105 66-82 49-61 106- Bueno 152-182 141-168 125 83-98 62-75 Excelente 182 168 125 98 75
  • 249. Carreras entre 150 y 400 metros.La longitud (duración) de la prueba vendrá condicionada por el objetivo que pretendamos que cubrir, elcual está relacionado con el metabolismo energético interviniente o la prueba patrón de la que se quieradeterminar su resistencia específica.De forma simple podemos establecer algunas ecuaciones que permiten calcular las equivalencia entredistancia a partir de un tiempo de partida.Equivalencias entre el tiempo en 100 mtrs y 200 mtrs: 2.1.A - 0.84 = BDonde A es el tiempo sobre 100 metros y B el tiempo sobre 200 metrosEquivalencias entre el tiempo en 200 mtrs y 400 mtrs: 2.3.A-1.7 = BDonde A es el tiempo sobre 200 metros y B el tiempo sobre 400 metrosEquivalencias entre el tiempo en 100 mtrs y 400 mtrs: 4.83.A - 3.632 = BDonde A es el tiempo sobre 100 metros y B el tiempo sobre 400 metrosPrueba de velocidad de 10 x 5 metrosSu principal objetivo es medir la velocidad de desplazamiento y agilidad del individuo.El sujeto se colocará detrás de la línea de salida, en posición de salida alta y en dirección hacia la líneasituada a 5 m de distancia.A la señal del controlador, el examinando correrá lo más rápido posible hacia la siguiente línea, hastallegar a pisar la línea con un pie. Inmediatamente, realizará un cambio de sentido en su carrera paradesplazarse igualmente hacia la línea de salida inicial, la cual volverá a pisar, al menos con un pie; yrealizará este recorrido de ida y vuelta un total de cinco veces, teniendo en cuenta que en el últimodesplazamiento, deberá atravesar la línea de salida para pisar detrás de ella, momento en el cual sedetendrá el cronómetro.El ejecutante deberá realizar cinco recorridos (ida y vuelta) completos, pisando cada línea paragarantizar que el espacio recorrido es de 50m.
  • 250. Según Beunen y Simon (1977-78), la carrera de velocidad (Shuttel run) 10 x 5 m, presenta un coeficientede fiabilidad de 0,80 en jóvenes de entre 11 y 19 años. Los resultados, tras esta prueba, expuestos porel Instituto Bonaerense del Deporte (1995) apuntan que en los varones la velocidad de desplazamientoevoluciona progresivamente hasta la edad de 18 años; sin embargo, en las mujeres sólo se observamejora hasta los 13 años, no existiendo cambios significativos a partir de esta edad.Para realizar esta prueba se requiere una superficie de terreno plana y llana, con dos líneas paralelassituadas a una distancia de separación de 5 m, tiza para señalar las líneas y cronómetro.Carrera de ida y vuelta de 7 x 30 metrosSu objetivo es medir la resistencia a la velocidad cíclica y acíclica del sujeto.Para iniciar la prueba, el sujeto se colocará detrás de la línea de partida, en posición de salida alta, y endirección hacia la línea y banderín situados a 30 m.A la señal del controlador, el examinando correrá lo más rápido posible hacia la siguiente línea, hastallegar a pisarla con el pie. Inmediatamente, realizará un cambio de sentido en su carrera paradesplazarse hacia la línea de salida inicial, la cual volverá a pisar con un pie. Realizará este recorrido untotal de siete veces (implica una distancia total de 210m), teniendo en cuenta que, en el últimodesplazamiento, deberá atravesar la línea de salida hasta sobrepasarla, momento en el cual se detendráel cronómetro.El ejecutante deberá realizar siete recorridos de 30 m, pisando, en cada uno de ellos, la línea paragarantizar que el espacio recorrido es de 30 m.Para realizar esta prueba se requiere una superficie de terreno llano y plano con dos líneas paralelassituadas a una distancia de 30 m, tiza para señalar las líneas, banderines y cronómetro.Según Grosser y Stariscka (1988) para sujetos jóvenes de 17 Y 18 años se considera una marca muybuena resultados inferiores a 35 seg y de entre 36 a 39 seg respectivamente.Prueba japonesa en pista de voleibolSU objetivo es medir la velocidad de reacción acíclica.Al iniciar la prueba el sujeto se colocará en posición de salida alta detrás de la línea de partida. A laseñal del controlador, el sujeto se desplazará de lado a la máxima velocidad hasta la siguiente línea, ytocará con la mano exterior la línea del suelo. El ejecutante realizará carreras de ida y vuelta hasta habertocado diez veces una línea, momento en el cual se detendrá el cronómetro.Se medirá al tiempo empleado desde la voz de "ya" hasta el décimo contacto con la línea del suelo.Para realizar esta prueba se requiere un completo calentamiento.El material necesario consiste en un terreno liso y plano, o pista de voleibol, con dos líneas paralelasseparadas a una distancia de 4,5 m para hombres y 3 m para mujeres, tiza para señalar en el suelo ycronómetro.Prueba de skippingEsta prueba pretende medir la frecuencia de zancada máxima del sujeto.
  • 251. Inicialmente, el ejecutante se colocará de pie con el cuerpo erguido y detrás de una cuerda apoyadasobre dos postes que está situada horizontalmente a una altura que, al elevar las rodillas, permite situarel muslo en posición horizontal.A la señal del controlador, el ejecutante realizará skippings (carrera en el sitio elevando mucho lasrodillas) a la máxima velocidad. Durante la ejecución, los muslos se han de levantar al menos hasta lahorizontal, pudiendo participar los brazos rítmicamente en el movimiento. Se realizarán dos series de 10seg, con un descanso intermedio de 20 seg.Se contabilizarán el número de elevaciones correctas (tocar la cuerda o listón) durante las dos series de10 seg, y se realizará el promedio entre ambas.Durante la prueba, el testador se colocará preferiblemente sentado lateral al ejecutante, pudiéndoseanotar las elevaciones de una sola rodilla y al final multiplicarlas por dos.o2En el momento en que los músculos no lleguen a la horizontal se debe suspender la prueba.La realización de esta prueba, precisa de un terreno liso y plano, dos postes regulables en altura, cuerdao listón flexible y cronómetro.Prueba de skipping con una sola piernaSU objetivo es medir la máxima frecuencia de zancada del alumno en acción cíclica de sus piernas.Inicialmente, el ejecutante se coloca de pie frente una pared. Tendrá el cuerpo recto, pies juntos ybrazos extendidos hacia delante hasta apoyar las palmas de las manos sobre la pared de a la altura dela cabeza.Delante y a ambos lados del examinando habrá dos postes sobre los cuales se apoyará una cuerdadispuesta en sentido horizontal y situada a la altura del borde superior a de la cresta ilíaca, a unadistancia del sujeto de 20 cm.A la señal del controlador, el examinando comenzará a elevar una pierna alternativamente, tocando lacuerda con el muslo a la máxima velocidad posible.Se registrará el número de veces que el muslo toca la cuerda durante un período de 10 o 15 segundos.Si se requiere una medición más exacta, se puede cronometrar el tiempo empleado en realizar unnúmero de 20 toques.Se realizarán tres intentos. Se considerará error, y no se contabilizarán, las repeticiones en las que elmuslo no toque la cuerda.Esta prueba está recomendada para niños, jóvenes y adultos. Albl, Baldauf y col. (S/f) presentancoeficientes de 0,93 en la fiabilidad de esta prueba para sujetos masculinos de 18 años (en Fetz yKornexl, 1976).Para realizar este test se requiere un terreno liso y llano, pared, dos postes, cuerda o listón ycronómetro.Prueba de 9-3-6-3-9Esta prueba tiene como objetivo medir la velocidad cíclica y acíclica máxima del ejecutante.
  • 252. Al iniciarse la prueba, el examinando se colocará en posición de salida alta detrás de la línea de partida,que coincidirá con la línea lateral de la pista de voleibol.A la señal del controlador, el ejecutante correrá lo más rápido posible los trayectos señalizados en elsuelo. Todos estos recorridos se pueden realizar en el interior de la pista de voleibol, de lado a lado ysobre las siguientes distancias:Ida: 9 metros.Vuelta: 3 metros.Ida: 6 metros.Vuelta: 3 metros.Ida: 9 metros.Se cronometrará el tiempo empleado por el corredor, desde la voz de "ya" hasta sobrepasar la últimalínea.Tras recorrer cada distancia, el ejecutante deberá pisar o sobrepasar con un pie la línea señalizada.Para realizar esta prueba se requiere un calentamiento completo. Se realizará sobre un terreno liso yllano o pista de voleibol, y será necesario tiza, banderines y cronómetro.Test de Coverciano:11 x 20 m Rec = 20 segObjetivo: valorar la resistencia a la velocidad sobre una distancia de 20 m.Material: dos células fotoeléctricas.Resultados expresados en tiempo de resistencia a la velocidad en un equipo de I a división Italiana(Cagliari) Temporada 98 / 99.
  • 253. Desarrollo: es una prueba intermitente lineal de 20 m de longitud. Consiste en correr a la máximavelocidad posible. En cada repetición el futbolista tiene que empezar a correr desde parado desde uncono situado a 1/2 metro por detrás de la primera célula fotoeléctrica. El futboliSta debe acelerar lo másrápidamente posible haSta el cono situado 2 m por detrás de la segunda cé.lula fotoeléctrica. Acontinuación realiza una pausa activa de 20 seg al final de los cuales debe eStar preparado en la líneade salida y empezar el nuevo esprint a la señal de «vale» del testado.Evaluación: se evalúa la velocidad de cada una de las repeticiones y la pérdida de rendimiento a lo largode las 11 repeticiones. A los 3 o 5 minutos de haber concluido la prueba se puede medir la lactatemiamáxima.Test de esprint de BangsboObjetivo: valorar la resistencia a la velocidad sobre una distancia de 34,2 m con un cambio de dirección.Material: dos células fotoeléctricas.Consiste en correr a la máxima velocidad posible. Después de realizar el esprint el jugador debecompletar los 40 metros y volver al punto de inicio en 25 segundos a carrera de baja intensidad. Eljugador debe ejecutar siete esprints Una repetición consiste en un esprint desde A hasta B a lo largo de las líneas marcadas, seguido por 25 segundos de carrera de baja intensidad desde B hasta C , la distancia entre A y B es de 34,2 metros y la distancia entre B y C es de 50 metros. Un jugador esprinta desde A hasta B y luego hace jogging desde B hasta C en no más de 25 segundos. La prueba consta de siete repeticiones y se registra la duración de cada esprint. Los resultados: Los siete tiempos de esprint para un jugador, por ejemplo, pueden combinarse para formar tres resultados del test. El mejor tiempo es el más rápido de los siete esprints. En el ejemplo anterior este es de 6,73 segundos. El tiempo medio se calcula como el promedio de los tiempos de los siete esprints. Si el jugador cae o da un traspiés, el tiempo de este intento se omite y se reemplaza por el tiempo medio del esprint anterior y siguiente El tiempo de fatiga es la diferencia entre el tiempo más lento y el más rápido. En el ejemplo, el tiempo para el primer esprint se sustrae del tiem- po del séptimo esprint. Por tanto, el tiempo de fatiga es de 0,92 segun- dos. Un tiempo de fatiga elevado indica una mala capacidad de recupe-ración después de un esprint. Por lo tanto, este tiempo indica como se ve afectado el rendimiento deljugador por las repeticiones previas de ejerci- cio de alta intensidad durante el partido.
  • 254. El esquema Test de Condición Física 1 muestra los resultados de una prueba efectuada a un grupo dejugadores daneses de categoría superior.La concentración media de lactato en la sangre inmediatamente después del séptimo esprint fue de 11mmol/1 con un margen de variación de 9-14 mmol/l. Los resultados muestran que se produce unaconsiderable cantidad de lactato durante estos breves esprints (aproximadamente siete segundos).Si un jugador cae o tropieza en el primer esprint, la prueba debe interrumpirse y volver a iniciarla cuandoel jugador se haya recuperado. Si un jugador cae durante el séptimo esprint, el tiempo se calcula comoel tiempo del sexta esprint más la diferencia entre el quinto yel sexto esprint. Si un jugador cae más deuna vez, no debe usarse el resultado de la pruebaCuando se introduce la prueba puede usarse el procedimiento siguiente:1 . Los jugadores pueden ejecutar un par de ensayos con un esfuerzo del 80-90% entre A y B, Y luegohacer jogging desde B hasta C.2. A los jugadores se les debe dar tiempo para que aprendan cómo co- rrer a través de las porteríasempleando la mejor técnica posible.3. A los jugadores se les debe dejar que se den cuenta de cuál es la velo- cidad requerida para correrdesde B hasta C en 25 segundos.Poner de relieve que:a) La carrera desde A hasta B es a fondo, es decir, debe ejecu- tarse en el tiempo más breve posible.b) Al correr desde B hasta C, el jugador debe estar en C (el punto de partida) en- tre 20 y 24 segundosdespués del final del esprint. Debe seguir- se la ruta ilustrada.Es aconsejable utilizar el recorrido para calentarse antes del test a finde obtener resultados fiables y evitar las lesiones.MaterialDos cronómetros, cuatro postes (o conos) por lo menos, una cinta paramedir, un Esquema Test de Condición Física 2 y un bolígrafo (o lápiz si eltiempo es lluvioso).Aplicación de tests a un equipo
  • 255. Sólo puede probarse a un jugador a la vez. Un test dura aproximada-mente:7 x 7 seg + 6 x 25 seg = 199 segundos, es decir, 3 minutos y 19 segundosSi se concede un pequeño descanso (por ejemplo, un minuto) entre cada jugador, probar a 16 jugadoresrequerirá aproximadamente una hora. Es importante que los jugadores se mantengan calientes mientrasestén esperando para ejecutar el test..
  • 256. EVALUACION DE LA RESISTENCIABASES TEÓRICAS SOBRE LA RESISTENCIALa resistencia se puede definir como la capacidad psíquica y física que posee un deportista para resistirla fatiga (Weineck-1992), entendiéndose como fatiga la disminución transitoria de la capacidad derendimiento. Desde el punto de vista bioquímico, ta resistencia se determina por la relación entre lamagnitud de las reservas energéticas accesibles para la utilización y la velocidad de consumo de laenergía durante la pràctica :leportiva (Menshikov y Volkov- 1990).Entre la enorme variedad de manifestaciones deportivas que se conocen en la actualidad, el profesionalde la actividad física y el deporte se puede encontrar con diferentes estados de fatiga que afectan aesfuerzos de muy distinta duración (de pocos segundos a varias horas) y tipo de esfuerzo (velocidad,fuerza, etc..). Zintl (1991) señala como causas más importante de disminución del rendimiento en pruebas de resistencia, los siguientes factores:. Disminución de las reservas energéticas.. Acumulación de sustancias intermedias y terminales del metabolismo.. Inhibición de la actividad enzimática.. Desplazamiento de electrólitos.. Disminución de las hormonas.. Cambios en los órganos celulares y en el núcleo de la célula.. Procesos inhibidores a nivel del SNC.. Cambios en la regulación a nivelcelular.Al hablar de la estrecha relación existente entre los conceptos de resistencia y fatiga, debemosconsiderar este último, no sólo en su aspecto cuantitativo de pérdida de rendimiento asociada a lasacciones mantenidas de diferente intensidad, sino que también hay que considerar la capacidad quetiene el organismo de recuperarse de la fatiga. La recuperación es el proceso que transcurre despuésde la interruFción de la actividad que ha provocado el cansancio y que tiene por finalidad restablecer lahomeostasis alterada, así como la capacidad de trabajo (Platonov-1991).Cuando tratamos de comprender las causas que determinan el éxito en competiciones deportivas deresistencia, podemos observar que está determinado por muy diversos factores. Por ejemplo, encarreras de media y larga duración, al comparardos corredores con VO2 máx. de 67 y70 ml/kg/mn podemos pensar que el segundo de ellos es el quetiene mayores posibilidades de triunfar en una carrera que dura 30. Sin embargo, si el primer corredortiene su umbral anaeróbico en el 97% (64.99 rnl/kg/mn) del va2 máx. y el segundo lo tiene en el 90%(63.0 ml/kg/mn), la ventaja se inclinará más hacia el primer corredor. No obstante, otros aspectos comola eficiencia de carrera, es decir, la relación entre el trabajo realizado y la energía gastada durante elrecorrido, puede variar de un corredor a otro determinando los niveles de fatiga con que cada unoafronte la fase final de carrera. Aquellos corredores que lleguen más intactos respecto a su metabolismoanaeróbico serán los que más puedan esforzarse en la fase final de la carrera.
  • 257. Todos estos factores los podemos englobar en tres grupos: a) factores fisiológicos; b) factores mecánicos; c) factores tácticos.FACTORES FISIOLÓGICOS.La actividad física, aunque sea de intensidad ligera, desencadena una respuesta integrada delorganismo que determina un estado de equilibrio que difiere del concepto tradicional de homeostasisintroducido por Cannon. El ejercico físico es laúnica actividad animal que compromete a todo el organismo En razón a este análisis de integración, notiene sentido hablar de la respuesta individual de cada sistema (cardiovascular, respiratorio, metabólico,etc...). Por ello el análisis subsiguiente obedece a esta idea integradora. En el gráfico (García Manso, J.,Pruebas de valoración de la capacidad motriz en el deporte. Gimnos, 1996) se pueden observar lasinteraciones de los distintos sistemas.Cuando una persona realiza una actividad como la carrera, su organismo demanda una mayor energía,que se traduce en un incremento del oxígeno consumido que es proporcional a la demanda. Ello seconsigue gracias a la integración de todos los aparatos y sistemas del organismo.El Sistema de Aporte de Oxígeno (SAO) incrementará el suministro del oxígeno modificando losparámetros de cada uno de los aparatos que lo constituyen: 1. Gasto cardiaco (GC = VS x FC), 2. Ventilación alveolar (VA = VA x FR)
  • 258. 3. Extracción de oxígeno por la diferencia arterio-venosa de O2, que quedan multiplicados por un valor correspondiente a la intensidad del ejercicio.Por último, el incremento del VO2 muscular no podría tener lugar si la distribución de la sangre fuera lamisma en reposo. Ello implica una redistribución del flujo sanguíneo total y local.En esfuerzos el VO2 se incrementa proporcionalmente a la intensidad del mismo, hasta alcanzar valoresde 10 a 15 veces los de reposo (4500 l/min) en esfuerzos máximos realizados por sujetos jóvenesentrenados. El V02 representa el volumen de oxígeno consumido durante cualquier tipo de esfuerzo, eindica la capacidad que tiene el organismo de utilización del mismo.MANIFESTACIONES DE LA RESISTENCIAEl concepto capacidad de trabajo físico se asemeja al concepto de resistencia, se entiende como laposibilidad de ejecución de determinado trabajo fisico. La resistencia y la capacidad de trabajo fisico deldeportista están determinadas por una serie de factores, en particular, por las posibilidades funcionalesde los diferentes sistemas del organismo (el cardiovascular, el respiratorio y otros).La resistencia es la capacidad de ejecutar de manera prolongada el ejercicio, sin reducir su eficiencia.Los ejercicios empleados en la práctica del deporte presentan diferente carácter en relación a: • su estructura • duración • complejidad coordinativa.Dentro de la actividad física podemos encontrar formas muy diversas de manifestarse la resistencia.Esto lleva a que en la actualidad existan infinidad de maneras de clasificar esta cualidad física enfunción de la perspectiva (fisiológica, práctica, funcional, etc...) desde que ésta se vaya a analizar. Sihacemos referencia a la vía energética predominante, podemos hablar de resistencia aeróbica yresistencia anaeróbica (láctica o aláctica), en sus manifestaciones de capacidad y potencia.En el mundo del deporte a la hora de hablar de la resistencia (tanto aeróbica como anaeróbica), sedeben distinguir dos conceptos: la capacidad y la potencia. • La capacidad representa la cantidad total de energía de que se dispone en una vía metabólica, es decir, el tiempo que un sujeto es capaz de mantener una potencia de esfuerzo determinada, La capacidad refleja las dimensiones de.las reservas aprovechables de sustancias energéticas o el total de cambios metabólicos producidos durante el trabajo. • La potencia indica la mayor cantidad de energía por unidad de tiempo que puede producirse a través de una vía energética y pone de manifiesto los cambios de velocidad de liberación de energía en los procesos metabólicos.
  • 259. Eficiencia (eficacia) demuestra el grado en que la energía liberada durante los procesos metabólicos seaprovecha para realizar un trabajo concreto. La resistencia también depende de la técnica de losmovimientos, por eso, no existe una dependencia funcional entre los indicadores de la eficienciaaeróbica y anaeróbica, por una parte, y la resistencia, por la otra.Cuando se ejecuta un gran trabajo mecánico, con la participación de los grandes grupos musculares, laresistencia está determinada en gran medida por la eficacia de los sistemas aeróbico y anaeróbico, esdecir, por la posibilidad de suministrar la energía necesaria para el trabajo muscular a cuenta de lasfuentes aerobias y anaeróbicas. Los niveles elevados en indicadores de la eficiencia aeróbica yanaeróbica son la condición necesaria para una buena resistencia (en particular, en los deportescíclicos).FACTORES DETERMINANTES DE LA RESISTENCIA AERÓBICAPOTENCIA AERÓBICA MÁXIMALa potencia aeróbica máxima equivale a la máxima cantidad de oxígeno que un organismo estimuladopuede extraer de la atmósfera y transportar hasta el tejido para allí utilizarlo. También se utilizan otrostérminos como consumo máximo de oxígeno, capacidad de trabajo aeróbico y capacidad de resistencia.La potencia aeróbica máxima (PAM) es cuantitativamente equivalente a la cantidad máxima de oxígenoque un individuo puede consumir por unidad de tiempo durante una actividad que aumenta de intensidadprogresivamente, realizada con un grupo muscular importante y hasta el agotamiento. Cuando esexpresada en términos de oxígeno, suele escribirse como máximo (máx) volumen (V) de oxígeno (02)por minuto y se abrevia en VO2 máx. Mientras que en deportes como el remo, en los que es importantela respuesta de trabajo total, suele expresarse como un volumen absoluto por minuto (L.min-1), enactividades como las carreras de fondo, en las que se soporta el peso del cuerpo durante la competición,se expresa como volumen por minuto en relación al peso corporal (ml.kg-l.min-1).Los buenos deportistas que participan en deportes que requieren un esfuerzo prolongado durante másde 2 min suelen tener PAMs más altas que los que participan en deportes de duración más breve ointermitente. Los valores relativos más altos suelen estar asociados con deportes como el esquí nórdicoy las carreras de media distancia. Los valores absolutos más altos suelen observarse en deportistas deconstitución grande y bien entrenados como los remeros, que emplean una masa muscular importantepara mantener ritmos de trabajo elevados durante períodos largos pero no tienen que soportar el pesode su cuerpo durante la competición. En algunas ocasiones, un remero, esquiador de fondo, ciclista opatinador de constitución grande pueden tener unos valores absolutos y relativos que se acerquen a loslímites superiores en ambas escalas.Todavía no se sabe en qué grado se deben los valores de PAM al entrenamiento o a la herenciagenética. Sin embargo, ha quedado demostrado que, con el entrenamiento, un adulto sano joven yrelativamente desentrenado puede mejorar entre el 15 % y el 20 % e incluso más, dependiendo de susniveles previos al entrenamiento (Ekblom, Astrand, Saltin, Stenberg y Wallstrom, 1968; Hallman y
  • 260. Hettinger, 1976; Kasch, Phillips, Carter y Boyer, 1973; Pollock, 1973; Roskamm, 1967; Saltin y otros,1968). También se ha demostrado que este tipo de incrementos se deben a cambios tanto en loscomponentes centrales (transporte cardiopulmonar) como en los componentes periféricos(vascularización y química del tejido) del sistema aeróbico (Rowell, 1974; Saltin, 1986).UMBRAL DE LACTATOLa interdependencia de los tres procesos de liberación de energía da como resultado el aumento de laparticipación del metabolismo anaeróbico a medida que aumenta la intensidad del ejercicio. Esto acabapor estimular el ritmo de glucogenólisis que supera la capacidad del metabolismo aeróbico para hacerfrente a la producción de ácido pirúvico, y las cantidades en aumento se transforman en ácido láctico.Después, los iones disociados de hidrógeno y lactato se difunden del músculo al fluido extracelular y alplasma.El lactato puede ser utilizado como un combustible para las reacciones aeróbicas en el tejido productor oen otros músculos y órganos. También puede ser utilizado como un precur-sor, en el hígado, para laformación de glucosa y como un combustible, o puede almacenarse como glucógeno o grasa(triglicérido). Por consiguiente, la concentración sanguínea de lactato sólo refleja el desequilibrio entre lacantidad que se está produciendo y la que está siendo liberada en la sangre y la cantidad que estásiendo utilizada en los tejidos productores o la sangre que se deja para ser procesada por otros tejidos.Algunas intensidades de ejercicio pueden hacer que, inicialmente, la cantidad de lactato en la sangreaumente y después disminuya, indicando que la capacidad global del cuerpo para ocuparse del lactatosupera el ritmo de producción del mismo. Los aumentos progresivos de la intensidad del ejercicioconducen a un ritmo de producción de lactato en el que la concentración sanguínea parece ser estable,lo que indica un equilibrio entre la producción y la utilización de lactato (Wasserman y Whipp, 1975). Acualquier intensidad hasta alcanzar este nivel, el conjunto del metabolismo aeróbico del cuerpo parecetener la capacidad de suministrar los niveles adecuados de ATP para mantener el ejercicio sin que hayaun aumento neto del lactato, incluso cuando parte de la actividad aeróbica está teniendo lugar fuera deltejido de ejercicio primario. A cualquier intensidad por encima de este nivel, el lactato se acumula en lasangre progresivamente debido a que el ritmo de emisión de las células que están realizando ejerciciosupera al ritmo de admisión de otros tejidos.La intensidad a la que empiezan los incrementos persistentes en la concentración de lactato en lasangre se ha adoptado como un punto identificativo que indica la transición del ejercicio esencialmenteaeróbico al ejercicio que requiere una participación mayor del metabolismo anaeróbico. Esta áreaplantea dos controversias que tienen una relación directa sobre la aplicación potencial de este conceptoal deporte. La primera guarda relación con la explicación fisiológica del fenómeno y plantea la cuestiónde si el punto en el cual el lactato empieza a aumentar representa el punto en el que el músculo no estárecibiendo el oxígeno suficiente para hacer frente a las necesidades crecientes de trabajo. La segundahace referencia a la medición del umbral de lactato, una tarea que es sensible tanto al protocolo deejercicio como a la técnica utilizada.
  • 261. Está aceptado que hay una intensidad de ejercicio asociada con el principio de la acumulación de lactato(Saltin, 1986). En segundo lugar, también está aceptado que algunos deportistas parecen evitar laacumulación de lactato hasta que alcanzan unas intensidades de ejercicio más altas. y en tercer lugar,hay ciertos indicios de que la capacidad para posponer la acumulación de lactato hasta las intensidadesde ejercicio más altas se puede mejorar por medio del entrenamiento (Donovan y Brooks, 1983; Sjodin,Jacobs y Svendenhag, 1982; Sjodin y Svendenhag, 1984; Tanaka y Metsnura, 1984; Yoshida, Chida,Masahiko y Suda, 1987) al igual que otras características asociadas con el rendimiento (Rusko, Rahkilay Karvinen, 1980; Weltman y Katch, 1979; Weltman, Katch, Sady y Freed- son, 1978). La intensidadcrítica a la que tiene lugar el incremento de lactato ha sido denominada umbral anaeróbico, comienzo dela acumulación de lactato en sangre y umbral de lactato (UL).A pesar de que la interdependencia de los metabolismos aeróbico y anaeróbico y la aparición del ULproducen una transición regular en las fuentes de energía a medida que el sujeto aumenta la intensidaddel ejercicio, no limitan el período de tiempo que puede mantener la PAM. Parece ser que, a la larga, elejercicio por debajo del UL está limitado por la disponibilidad de hidratos de carbono (glucosa en sangrey glucógeno en el músculo) a no ser que la temperatura corporal suba drásticamente, los tejidos blandosestén dañados o decaiga la motivación. No obstante, cuando se supera el UL, el ritmo de acumulaciónde lactato en la sangre parece guardar relación con el período temporal durante el que se puede realizarel ejercicio. Mientras que las intensidades que conducen a un ritmo mínimo de acumulación de lactatopueden prolongarse durante una hora o incluso más, el trabajo a la PAM está limitado a 6 u 8 min.FRECUENCIA CARDÍACA Y POTENCIA AERÓBICALos probremas que representa la medición directa de la PAM han llevado al desarrollo de una serie demétodos para calcular el condicionamiento aeróbico a través de la utilización de variables que se puedancuantificar más fácilmente y cuyas respuestas al ejercicio estén correlacionadas con la VO2 máx. Deestos, la frecuencia cardíaca (Fc) está considerada como la más útil porque ofrece una respuestabastante lineal al incremento de las cargas de trabajo y habitualmente alcanza los valores máximos a lamisma intensidad de ejercicio a la que se produce la P AM (Astrand & Rodahl, 1986). Por consiguiente,midiendo de forma simultánea la PAM y la Fc de ejercicio en el laboratorio, se puede calcular laintensidad relativa del ejercicio sobre el terreno en base sólo a la Fc y determinar la PAM indirectamente.En estos casos, la Fc de ejercicio refleja la dificultad o intensidad relativas del ejercicio y no el ritmoabsoluto de trabajo que está siendo desarrollado. Por ejemplo, una Fc registrada mientras se estárealizando un trabajo con la parte superior del cuerpo suele ir asociada a un ritmo de trabajo (y de VO2>más bajo que el de esa misma Fc registrada mientras se está realizando un trabajo con la parte inferiordel cuerpo (Astrand, Ekblom, Messin, Saltin y Stenberg, 1965). Esto se debe al hecho de que la parteinferior del cuerpo suele representar una proporción mayor de la masa corporal total y, en el caso de quela musculatura superior y la inferior tengan una preparación similar, es capaz de alcanzar un ritmo detrabajo más alto antes de que la producción aeróbica de A TP llegue a ser restrictiva.
  • 262. El control de la intensidad del ejercicio a través de la observación de la Fc también está limitado alintervalo de ejercicio que se basa de forma predominante en el metabolismo aeróbico. En teoría, casicualquier ejercicio que se prolongue lo suficiente desarrollará unos cambios en química corporal,suministro de sustratos, acumulación de energía termal o integridad del tejido suficientes paradesacoplar la relación entre la Fc y el metabolismo aeróbico. En la práctica, sin embargo, lasintensidades de ejercicio hasta alcanzar la PAM pueden ser cuantificadas en base a la Fc si el ejerciciotienen: • la duración suficiente para que la Fc pueda aumentar en proporción a la intensidad (habitualmente más de 1 o 2 min) • no supera el UL en una cantidad o duración suficientes para acumular cambios significativos de química corporal o temperatura.Una Fc estable durante un ejercicio de intensidad constante suele indicar que el trabajo está siendoprincipalmente aeróbico. La frecuencia cardíaca no sirve para cuantificar la intensidad supramáxima deejercicio porque habitualmente alcanza un nivel máximo al mismo tiempo que el deportista ha logradouna intensidad que requiere PAM.RESERVA DE VELOCIDAD (RV según Nikolai Ozolin)La reserva de velocidad se determina como la diferencia entre el tiempo promedio de recorrido de untramo patrón (por lo general 100 m), recorriendo además toda la distancia, y el mejor tiempo en estetramo: RV=ld/n - IpDonde ld es el tiempo en la distancia, n es el número que indica en cuántas veces el tramo patrón esmenor que toda la distancia. Para el ejemplo analizado la RV del primer corredor es igual a: 38,0:3-11,2=1,47 s, la RV del segundo corredor, 38,0:3-11,8=0,87 s. Mientras menor sea la RV, mayor es elnivel de desarrollo de la resistencia.EL COEFICIENTE DE RESISTENCIA (CR).El coeficiente de resistencia es la relación entre el tiempo de superación de toda la distancia y el tiempode superación del tramo patrón. CV= ld/ IpEl coeficiente de resistencia CR del primer corredor es 38,0/11,2=3,39; del segundo corredor,38,0/11,8=3,22. Mientras menor sea el CR, mayor es el nivel de desarrollo de la resistencia.De igual forma, al medir la resistencia en los ejercicios de fuerza (por el número de repeticiones delejercicio con sobrecarga), es necesario correlacionar los resultados registrados con los niveles dedesarrollo de la fuerza máxima en este ejercicio.
  • 263. EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIALa resistencia se mide por medio de pruebas cuyos resultados determinan, como mínimo, dosindicadores: las posibilidades funcionales y el grado de desarrollo de las cualidades volitivas (lasdenominadas "pruebas máximas", ). Cuando para dos deportistas los valores de los indicadores deltiempo límite de trabajo, de la necesidad máxima de oxígeno, etc., son iguales, esto no es base paraafirmar que tienen la misma resistencia. Por ejemplo, el primer deportista ejecutó la prueba conutilización de todas sus cualidades volitivas, mientras que el segundo detuvo el trabajo mucho antes deagotar sus recursos energéticos, al aparecer los primeros síntomas de fatiga.Es por ello que se habla de diversos tipos de resistencia general, de velocidad, de fuerza, etcétera. Laresistencia se mide con la ayuda de dos grupos de pruebas: • no específicas, se evalúan las posibilidades potenciales del deportista para competir o entrenarse eficientemente en condiciones de fatiga creciente) • específicas, indican el grado de realización de estas posibilidades potenciales.Pruebas no específicasDe acuerdo con las recomendaciones del Comité Internacional de estandarización, son pruebas noespecíficas para la determinación de la resistencia, y que generalmente se incluyen en la mediciónindicadores ergométricos y fisiológicos. 1. la carrera en tapiz rodante 2. el pedaleo en cicloergómetro 3. el step-testLos indicadores ergométricos principales son • el tiempo • el volumen • la intensidad de ejecución de las tareasGeneralmente uno de estos indicadores se obtiene directamente (el deportista debe correr durante 12minutos, se mide directamente la distancia que recorre el deportista en este tiempo , por ejemplo 3200m), mientras que el otro se calcula (para el caso dado, la velocidad promedio calculada de la carrera esde 4,44 mis) .VARIABLES PRINCIPALES DE LA MEDICIÓN DE LA CAPACIDAD DE TRABAJO FÍSICA DELDEPORTISTAVOLUMEN DE LA TAREA Se mide Se calcula EjemploDistancia, m Tiempo, s Velocidad promedio, m/s 1500 m natación
  • 264. Trabajo, joule Tiempo, s Potencia media, W Trabajo en cicloergómetroImpulso mecánico, N.s Tiempo, s Fuerza media, N SaltoTIEMPO DE EJECUCIÓN Se mide Se calcula EjemploTiempo, s Distancia recorrida Velocidad promedio, m/s 12 min de carreraTiempo, s Trabajo realizado Potencia media, W Trabajo en cicloergómetroTiempo, s Impulso mecánico Fuerza media, N Fuerza isométrica en 1 minINTENSIDAD DE LA TAREA Se mide Se calcula EjemploVelocidad, m/s Distancia, m, o Tiempo, s Velocidad promedio, m/s Carrera, natac:ión, remo a velocidad predeterminadaPotencia, W Tiempo, s Trabajo ejecutado, Joule Rotación cicloergçometro a 150 WFuerza, N Tiempo, s Impulso mecánico, N.s Mantenimiento isométrico con una carga fijadaLa resistencia se debe medir considerando el desarrollo de las demás cualidades motoras. Supongamosque dos corredores recorran 300 m en 38 s. Esta prueba se emplea para el control de la resistencia develocidad, y por los resultados obtenidos se puede reconocer que su nivel de desarrollo para ambosdeportistas es igual. Esta evaluación será justa solamente en el caso, de que sus posibilidades máximasde velocidad (V máx) sean también iguales. Pero si para uno de los deportistas la velocidad de la carreraes mayor (recorre 100 m en 11,2 s) que para el otro (100 m en 11,8 s), entonces el nivel de desarrollo dela resistencia para cada uno de ellos, en relación con sus posibilidades de velocidad, es diferente: elsegundo deportista es más resistente que el primero.Pruebas específicasSon aquellas pruebas, cuya estructura de ejecución está cercana a la competitiva; por eso, para loscorredores, la aplicación de las pruebas en tapiz rodante, y para los ciclistas en el cicloergómetro, sedeben analizar como un método de control de la resistencia especial.
  • 265. ¿PRUEBAS MÁXIMAS O SUB-MÁXIMAS?El uso de "pruebas máximas", hace imposible determinar el aporte específico de los factoresfuncionales y las cualidades volitivas y, por consiguiente, evaluar con precisión el verdadero nivel dedesarrollo de la resistencia. Esto resulta posible si se emplean otras pruebas por debajo de las máximas,cuya ejecución no requiere tensiones volitivas límites y cuyo resultado está determinado,fundamentalmente, por las posibilidades funcionales del organismo.Con los resultados de estas pruebas se elabora la ecuación de regresiónbasada en la relación linealentre la potencia de la carga y los indicadores funcionales (con la condición de que la prueba se ejecuteen FCC de 130-190 pulsaciones por minuto). Con la aplicación de esta ecuación es posible predecircuáles serían los indicadores de la resistencia si el deportista ejecutase una carga límite.VALORACIÓN EN LABORATORIO DEL SISTEMA DE APORTE DE OXÍGENO (SAO)El análisis de los datos que ofrece un aparato de ergoespirometría, permite conocer la imbricación entrelos aparatos respiratorios, cardiovasculares y sanguíneos. Aunque se trate de una visión teórica,precisamente lo interesante de las pruebas de esfuerzo no es el de expresar un valor de consumo deoxígeno o umbral anaeróbico, sino el de comprender la interrelación entre captación, transporte ydistribución de los gases. Es decir, el comportamiento del organismo en una determinada situación, y losfactores que pueden llegar a limitarla o disminuir su rendimiento.Las pruebas que se desarrollan en los laboratorios de esfuerzo, cada vez más sofisticadas, pero enrealidad, con ligeras variaciones de los principios teóricos, nos ofrecen una fuente importante de larespuesta del SAO al ejercicio físico. En el laboratorio de esfuerzo se intenta reproducir una situaciónsimilar a la que el atleta va a tener en su ambiente. Es obvio que por más que se intente, es muy difícilreproducir las condiciones de una competición. Este argumento aún siendo cierto, no puede serobstáculo para incorporar estas pruebas en el núcleo de control de los deportistas que se entrenan enpruebas de resistencia.ANALIZADORES DE GASESLos avances tecnológicos nos permiten hacer mediciones respiración a respiración de la composicióndel aire espirado, permitiendo estudiar la cinética de los parámetros relacionados con el Sistema deAporte de Oxígeno (SAO) durante laejecución de una prueba de esfuerzo. Estos aparatos constan, básicamente, de dos módulos (el deanálisis de flujos y el de análisis de gases) y del adecuado soporte informático que permite un profundoestudio y explotación de los datos.Principio de mediciónEl priricipio básico de la valoración no ha variado mucho a lo largo del tiempo y obedece al esquemapresentado. No se ha mejorado en exactitud ni precisión, únicamente en la comodidad de obtener losdatos.
  • 266. El aparato únicamente mide las cinco variables fundamentales, las cuales posteriormente se procesanpara obtener parámetros derivados.Esquema genérico del principio de medición ergoespirométrica en circuito abierto en el que el sujetoinspira aireambiente y espira a través de una tráquea. El aparato analilza la composición del aire espirado.Medida Variables Fundamentales Fracción espirada de O2 - FE O2 (%) Fracción espirada de CO2 - FE CO2 (%)Gas Espirado Volumen espirado - Ve (l / min) Frecuencia respiratoria - FR (resp. / min.)Electrocardiograma Frecuencia Cardíaca - Fc Procesamiento Informático de la.Variables Obtención de variables derivadas de las .fundamentales V02(l/min) VC02(l/min.) CR(ml) VC(ml) V02 / FC(ml/latido) VE / V02 V.E / VC02V02 (I/min) = consumo de oxígeno;VC02 (I/min.)= eliminación anhídrido carbónico;CR (ml)=Cociente Respiratorio;VC (ml)= Volumen Corriente;V02 / FC (mlllatido)= Pulso de oxígeno;VE / V02 = Equivalente respiratorio para el oxígeno;VE / VC02 = Equivalente respiratorio para el anhídrido carbónico.
  • 267. Desde hace aproximadamente diez años, los aparatos que analizan el gas espirado respiración arespiración, permiten medir las presiones de oxígeno y anhídrido carbónico al final del volumencorriente, correspondientes a la fase espiratoria. Se denominan PETO2 y PETCO2, los cuales permiten,junto a otros parárnetros, una determinación más exacta de la zona de transición aeróbica-anaeróbica.En realidad son expresión de las presiones parciales de ambos gases a nivel de la sangre venosamedia y expresan en mm de Hg las fracciones espiratorias de oxígeno y anhídrido carbónico.ERGÓMETROSAunque la sofisticación en los ergómetros ha ido incrementándose paulatinamente en un intento desimular lo mejor posible las condiciones reales que un atleta tiene cuando se entrena o compite, éstosno logran cumplir fielmente sus objetivos.Los ergómetros nos permiten calcular con bastante exactitud el trabajo a que se ve sometido un sujetodurante la prueba.Algunos de las características que MacDougall y col. (1995) proponen para un ergómetro deben ser lassiguientes: . El mecanismo de carga debe poder ser ajustado y reajustado durante el desarrollo de la prueba. . El error de determinación de la carga debe ser menor al1 %. . La estructura debe ser regulable para la adecuada adaptación a las características del sujeto. . Debe disponer de un mecanismo de calibración rápido y sencillo.Existen varios tipos de ergómetros que se ajustan a la mayor parte de la población deportiva: • cicloergómetro, • tapiz o cinta rodante (treadmill) • especificas (remo, natación, etc...).En los laboratorios de evaluación funcional predominan los dos primeros tipos, siendo más difícilencontrar ergómetros más específicos. Un cicloergómetro permite simular el trabajo de un sujeto cuandopedalea sobre una bicicleta. En los laboratorios de Fisiología del Esfuerzo se utilizan dos tipos decicloergómetros: • de freno mecánico • de freno electromagnético.Básicamente constituyen un cuadro de acero, un sillín ajustable, rastreles (en ocasiones transformadosa los de competición), un manillar ajustable un dispositivo de freno manipulable manualmente, y unconjunto de péndulo dinamométrico. Los pedales, bielas y transmisión de cadena, hacen girar la ruedadelantera mientras un dispositivo de presión que actúa sobre una correa, genera una acción de frenadosobre la rueda. La presión queda reflejada a través de la inclinación del péndulo en una escala calibradapreparada para el efecto. Paralelamente se suele disponer de un marcador que señala la frecuencia de
  • 268. pedaleo en revoluciones por minuto (RPM), el cual se encuentra a la vista del sujeto actuando comosistema de retroalimentación durante la ejecución de la prueba.En cicloergómetro los protocolos deben de ser individualizados adaptándose a las características delsujeto estudiado. Este tipo de pruebas requiere cumplir los siguientes aspectos: . Cadencia de pedaleo de 50-60 r.p.m. en sujetos sedentarios, 90-100 r. p.m. en sujetos entrenados. . Ajustar el sillín y el manillar del cicloergómetro a las características morfológicas del sujeto. En el caso de deportistas que utilizan regularmente la bicicleta, es aconsejable adaptar les rastreles, bielas, sillines y manillares similares a los de competición. . La duración de trabajo sobre cada carga (stage o etapa) será entre 1 a 3 minutos. . La carga deberá aumentar entre un 10% - 20% por escalón. . La duración total de trabajo será entre 8 y 12.El tapiz rodante simula la acción de un sujeto durante la carrera a pie, pudiendo variar electrónicamentela velocidad y la inclinación del mismo. No obstante, las velocidades que habitualmente permitendesarrollar estos ergómetros (30 km/h)hacen difícil aplicar protocolos de altas velocidades necesarios en pruebas anaeróbicas máximas condeportistas de élite. El cálculo de la potencia desarrollada por un sujeto en un tapiz se realiza fácilmentepues es simplemente un problema de planoinclinado. Viene dado por la siguiente fórmula: Potencia (kgrm / min)= Peso del sujeto (kg) x Velocidad (m/min) x Sen aDonde a es el ángulo que forma la plataforma del tapiz con el suelo. El conocimiento de esta fórmula nospermite diseñar los protocolos adecuados a los objetivos que se pretenden, manejando los dosparámetros: pendiente y velocidad. En los atletas no es conveniente que la pendiente sea muy elevada(no superior al 5%), pues produce una sobrecarga muscular de los miembros iriferiores que no esaconsejable. Por el contrario, si se evalúa a un sujeto sedentario, sí es conveniente elevar la pendiente yno iricrementar la velocidad.Para la valoración en laboratorio de este sistema existen gran variedad de protocolos que podemosagrupar de la siguiente forma: a. Protocolos de carga discontínua. La carga impuesta va aumentando de forma progresiva,pero incluyendo intérvalos de descanso. Se comprenderá lo largo que puede ser la realización de unaprueba con este tipo de protocolos. El más conocido es el de Taylor
  • 269. b. Protocolos de carga contínua. En este tipo de protocolos se incrementa la cargaprogresivamente (carga continua creciente) o se estima una carga que se mantiene a lo largo de laprueba (carga única). Cada uno de estos tiene su indicación, siendo los más conocidos los de Bruce,Nagle, Balke, Astrand y Naughton.Metodología para la ejecución de las pruebas estándar en cinta rodante, cicloergórnetro y el step-ergórnetro (Donskoi i Zatsiorsky). Se da al deportista una carga escalonada creciente La energianecesaria para ejecutar cada carga se mide en unidades especiales (metst), Un met es igual a nivel degastos de energia del organismo en estado de reposo.Los protocolos de carga única son muy útiles para valorar la eficiencia de carrera tras un período deentrenamiento. Igualmente los protocolos de carga creciente, que son los más utilizados, sirven paradeterminar de forma rápida los parámetros máximos y submáximos. Existen variaciones de estos últimosque se han denominado protocolos en rampa, ya que los incrementos de carga en cada fase seproducen en tan corto espacio de tiempo, que prácticamente no hay fase estable.MEDICIÓN DE PARÁMETROS RELACIONADOS CON LA RESISTENCIACONSUMO MÁXIMO DE OXÍGENO (VO2 MÁX.)Es un dato de un interés indudable, pues pone de manifiesto no sólo la respuesta integrada del SAO,sino también la utilización del oxígeno por los tejidos, principalmente por el protagonista del movimientoel tejido muscular. Desde hace muchos años (Hill y Lupton-1923) se sabe que el V02 aumenta de formadirectamente proporcional a la intensidad del esfuerzo, de forma que al llegar a un cierto nivel deintensidad éste no aumenta a pesar del incremento de la carga.
  • 270. Los valores del VO2 máx.. varían en función de cómo sea el tipo de ejercicio empleado para sumedición, ya que depende directamente de la cantidad de masa muscular implicada y de la forma enque ésta trabaje. De esta forma, un sujetosedentario presenta valores de VO2 máx. para la carrera que son un 10% superiores a los que el mismosujeto obtendría en una prueba sobre cicloergómetro (MacArdle y col. - 1970), Y un 20% superiores alos que alcanzaría en una prueba de nataciónSi del principio de Fick; para la determinación del GC (Q), despejamos el VO2máx. y lo aplicamos a unasituación máxima, deduciremos la importancia funcional de este parámetro: GC = VO2 / Dif. (A-V) O2 => VO2 máximo = GC máx. x Dif. (A-V) O2 máx..El cálculo del VO2 máx. por medios ergoespirométricos se fundamenta en la medición de la ventilacióny de la concentración de O2 en el aire inspirado y espirado. La concentración de O2 inspirado (aireatmosférico) es del 20.9 % y se difunde parcialmente en los capilares pulmonares para ser transportadopor la sangre hasta los tejidos. Parte de este O2 es consumido en la célula haciendo que laconcentración de O2 en el aire espirado disminuya. VO2 = VE x (0.209 - FE O2)Los procedimientos indirectos se basan en la relación lineal entre la carga de trabajo y la frecuenciacardíaca. Como el trabajo externo o la potencia, expresada en watios/minuto o Kgm./minuto, tiene unacorrespondencia con el calor producido ypor consiguiente con el oxígeno consumido, es relativamente fácil calcular este valor máximo. Todos lostest citados para el cicloergómetro o tapiz (Bruce, etc..) calculan este valor sin necesidad de analizar elgas espirado, sino basándose en el principio mencionado.Desde que Hill y Lupton (1927) realizan las primeras investigaciones sobre el tema, los fisiólogos delejercicio asocian los límites de la resistencia humana con la habilidad de consumir grandes volúmenesde oxígeno durante esfuerzos exhaustivos. De esta manera, los deportistas que practican pruebas deestas características, presentan VO2 máx. más elevados. Los deportistas de resistencia que ademástienen elevados niveles de masa corporal (remeros) muestran valores absolutos de VO2máx. muyelevados (6-7 lit. 1m), pero niveles medios de valores relativos de VO2 máx. (65-70 ml/kg/m). Por elcontrario, los que presentan bajos niveles de masa corporal (marathonianos), invierte estos valores,siendo medios los valores absolutos (4-5 lit./m) y altos los relativos (80-90ml/kg/m). Los valores másaltos encontrados en deportistas muestran cifras que oscilan en tomo a los 90 ml/kg/min. Sujetossedentarios jóvenes adultos de sexo masculino están alrededor de los 40-50 ml/kg/min., por unos 30-40en el sexo femenino.En sujetos entrenados en las modalidades en las que se le determinan los valores de VO2 máx., lasdiferencias son menores que en el caso de los sujetos sedentarios. En este sentido, Kohrt y col. (1989)nos aportan datos sobre deportistas (triatletas) que practican las tres modalidades anteriores (natación,ciclismo y carrera), encontrando que estas personas presentan valores de VO2 máx. en natación queson un 3-7% inferiores que en carrera, y un 16-18% inferiores en natación respecto a la carrera, aunqueestas menores diferencias se puedan deber a la adaptabilidad producida por el entrenamiento.
  • 271. En el deporte, el valor de VO2 suele emplearse para determinar la intensidad de las cargas deentrenamiento. . Recuperación hasta 35 ml/kg/min. . Mantenimiento capacidad aeróbica hasta 45 ml/kg/min. . Desarrollo capacidad aeróbica hasta 55 ml/kg/min. . Desarrollo potencia aeróbica hasta 70 ml/kg/min. . Desarrollo pot. aer./cap. anaer. Cerca del máximoEstos conocimientos han permitido que algunos autores como Jones y col. (1985), tras el estudio de unaamplia muestra de población sana no sometida a un modelo extremo de entrenamiento, puedan plantearuna fórmula de determinación indirec-ta del VO2 máx. a partir de la edad, el sexo, sus condiciones morfológicas y sus hábitos de vida (r =0.892; error = 0.415 l/m).VO2 máx. (l/m) = 0.025 (altura) - 0.023 (edad) - 0.542 (sexo) + 0.019 (peso) + 0.15 (nivel actividad) -2.32 (l/m)Altura (cm); edad en años; peso en kilos; sexo: O hombres y 1 mujeres; ninel de actividad: 1 para menosde 1 h/s, 2 para 1-3 h/s, 3 para 3-6 h/s, 4 para más de 6 h/s.El VO2 máx. no es un factor muy utilizado para determinar las posibilidades reales y específicas derendimiento en el terreno deportivo, a pesar de su enorme difusión como parámetro funcional medido enlaboratorios. Aún así, Daniels y Gilbert (1979) elaboraron una tabla de predicción de resultados encarrera a partir del VO2 máxRelación existente VO2 max y la capacidad de rendimiento carreras VO 2(ml/k/m) 1500 5000 10000 Marathon 82.4 3.28 13.00 27.00 2.04.31 75.5 3.44 14.00 29.04 2.14.09 69.7 4.01 15.00 31.08 2.23.47 64.6 4.17 16.00 33.12 2.33.25 60.7 4.34 17.00 35.17 2.43.01 56.3 4.51 18.00 37.21 2.52.34Fuente: Daniels – Gilbert (1979)Las observaciones de que la PAM varía en un sujeto que está realizando diversos tipos de ejercicio(Astrand y Rodahl) hacen que el modo de ejercicio adquiera importancia. Si el propósito de la evaluaciónes determinar la capacidad del sistema cardiovascular para transportar oxígeno al tejido, es importantereclutar el músculo suficiente para que el sistema esté forzado al máximo. Sin embargo, si el objetivoconsiste en determinar la PAM mientras se lleva a cabo una actividad específica, el modo de ejerciciodebe simular el rendimiento. En cualquiera de los dos casos, el sujeto debe estar familiarizado con la
  • 272. técnica para que los ritmos de rendimiento sean consistentes con las mediciones de PAM obtenidas.Básicamente los test empleados para valorar la resistencia, pretenden: 1. valorar la capacidad biológica 2. valorar la capacidad física del deportista.Para ello se pueden realizar diferentes tipos de pruebas, estas pueden realizarse en laboratorio, con locual se obtiene un mejor control de la prueba, o directamente en la pista, con lo cual se consigue que laspruebas sean mas parecidas a los gestos específicos del deporte.PRUEBAS DE LABORATORIO PARA VALORAR LOS PARÁMETROS MÁXIMOS DEL SISTEMA DEAPORTE DE OXÍGENO (SAO)Las determinaciones no específicas de la PAM suelen llevarse a cabo en una cinta ergométrica o en uncicloergómetro. Muchos técnicos prefieren la cinta ergométrica porque la habilidad para correr es comúna numerosos deportes. Sin embargo, la dificultad para calcular con precisión el ritmo de trabajo real apartir del rendimiento en una cinta ergométrica sigue siendo una importante desventaja. Elcicloergómetro con frenos eléctricos que permite aplicar una carga constante tiene la ventaja de que suscálculos de trabajo son más precisos pero, debido a que el ciclismo requiere una masa muscular activamás pequeña que la carrera, no suele elicitar una P AM tan alta, excepto en ciclistas muy entrenados.Aún así, ambos modos de ejercicio se utilizan habitualmente en pruebas generales y se usan comomodelos en este capítulo para definir los protocolos de evaluación de la PAM.En el caso de que un laboratorio disponga del equipo apropiado (es decir, ergómetro de natación,ergómetro de remo o piragüismo, cinta ergométrica modificada para trabajo de brazos y piernas como enel esquí de fondo, etcétera), es aconsejable aplicar el protocolo básico y los criterios aquí descritosutilizando los métodos de carga progresiva apropiados al aparato. Ya que cada tipo de ergómetroespecializado es, esencialmente, un aparato hecho a medida que utiliza un sistema de carga diferente,es difícil prescribir una carga de trabajo común para una etapa determinada del ejercicio. No obstante,puede resultar útil aplicar la regla general de utilizar una carga inicial que produce entre el 25 % y el 40% de la PAM y progresar entre un 10% y un 15% de la PAM en cada etapa.En la mayoría de los casos, el sistema de carga suele ofrecer la opción de aumentar el ritmo de trabajopor medio del ritmo de movimiento (velocidad o frecuencia de rendimiento) o a través de la resistencia almovimiento (fuerza de gravedad, fuerza o masa). El grado en el que un protocolo utiliza el ritmo detrabajo, la resistencia o ambos debe determinarse a partir del tipo de rendimiento para el que estáentrenando el deportista, la eficiencia de este rendimiento y la destreza del deportista.PROTOCOLOS DE EVALUACIÓN RECOMENDADOS VO2máx en cinta ergométricaAl realizar por primera vez una prueba en cinta ergométrica es aconsejable realizar una pruebaprogresiva y continua a una de las siguientes velocidades constantes:
  • 273. • 11,26 Km/h para mujeres (11,3 ) • 12,06 Km/h para corredoras (12,2 ) • 12,87 Km/h para hombres (13 ) • 13,67 Km/h para corredores (13,8 )Las siguientes exposiciones pueden ser ajustadas a incrementos de 0,80 km/h hacia arriba si la primeraprueba ha durado más de 12 min y hacia abajo si la primera prueba no ha llegado a los 8 min.La prueba progresiva debería ir seguida de un único turno de ejercicio no progresivo con carga yvelocidad constantes según lo definido por la fase progresiva de la prueba para verificar que se haalcanzado una estabilización de VO2máx.Fase progresivaEs aconsejable que la prueba vaya precedida de un período de adaptación de entre 5 y 10 min a unavelocidad que el deportista considere adecuada para un calentamiento (habitualmente entre 8,04 y 11,26krn/h). La secuencia de tiempo y carga para la prueba debe ser la siguiente: Tiempo % pendiente 0-2 min 0 2-4 min 2 4-6 min 4 6-8 min 6 8-10 min 8 10-12 min 10 12-14 min 12Si el deportista no se sentía a gusto con la inclinación de la cinta ergométrica alcanzada en la pruebaanterior, se puede aumentar la velocidad entre 0,80 y 1,60 krn.hrl (según la capacidad de carrera) en laspruebas siguientes. De forma similar, si la carga fmal o las dos últimas cargas fueron percibidas comocambios demasiado bruscos, puede ser más conveniente llevar a cabo un aumento de pendiente del 1% sin cambiar la velocidad o un incremento de 0,80 krn./h sin cambiar la pendiente.Fase de verificaciónDespués de una fase de recuperación a una Fc de aproximadamente 100 latidos/min, el sujeto correhasta el agotamiento con una carga mayor que la llevada a cabo en la última carga progresiva. (Para losobjetivos de esta prueba el agotamiento se define como la incapacidad para continuar el ejercicio almismo ritmo de trabajo. No hay que continuar el ejercicio hasta que se den síntomas como la falta deorientación o la pérdida de estabilidad.) Si la fase progresiva sólo ha durado 8 min, la fase de verificaciónse hace a un ritmo de trabajo igual al alcanzado en la última etapa de la prueba progresiva. En lassiguientes sesiones de evaluación, los sujetos que han realizado más de 6 min durante la fase deverificación de las pruebas anteriores deben hacer ejercicio a una pendiente superior en un 2 % a lautilizada durante la fase progresiva de la prueba en curso al margen de la duración de la pruebaprogresiva. Los deportistas que no han llegado a realizar 3 min en la fase de verificación de las pruebas
  • 274. anteriores con una pendiente igual a la de la última fase progresiva deben llevar a cabo esta fase conuna pendiente menor en un 2 % a la de la última fase progresiva realizada.Este básico protocolo de evaluación también está recomendado para otros tipos de ergómetros en losque los incrementos pueden ser elegidos de forma que ni el ritmo de rendimiento ni la resistencia limitenla eficiencia o la destreza a los niveles más alto y más bajo utilizados en la prueba. Por consiguiente, laprueba se inicia a un 30% de la PAM y progresa entre un 10% y un 15% de la PAM en cada incrementode trabajo.Protocolo de Bruce para tapiz. Consiste en una prueba de intensidad constante hasta el agotamientoen el que se modifican de forma combinada la intensidad y la inclinación. Stage Duración Velocidad Inclinación num. (min) (mph) (%) 1 3 1.7 10 2 3 2.5 12 3 3 3.4 14 4 3 4.2 16 5 3 5.0 18 6 3 5.5 20 7 3 6.0 22Las ecuaciones que permiten determinar, de forma indirecta, el VO2 máx. mediante la utilización delprotocolo de Bruce son las siguientes (Bruce y col. 1973):Población Ecuación rHombres activos VO2 máx.= 3.778 (tiempo) + 0.19 0.906Hombres sedentarios VO2 máx. = 3.298 (tiempo) + 4.07 0.906Adultos sanos VO2 máx. = 6.70 - 2.82 (sexo*) + 0.056 0.920* Hombres = 1; Mujeres = 2Protocolo de Balke en tapiz. La velocidad del tapiz es de 90 m/min, en el que se incrementaba lapendiente 1% cada minuto, hasta el agotamiento. La ecuación de predicción del VO2 máx. fuedesarrollada por Froelicher y Lancaster (1974) con 1025sujetos sanos de 20 a 53 años de edad (r = 0.72): VO2 máx. (ml/kg/mn )= 11.12 + 1.51 x tiempo (min)
  • 275. PRUEBAS DE CAMPO PARA VALORAR LOS PARÁMETROS MÁXIMOS DEL SISTEMA DE APORTEDE OXÍGENO (SAO)La mejor forma de valorar la capacidad de resistencia de un deportista, es realizar una prueba Igual omuy similar a la propia de competición, es decir, cumpliendo, plena o casi plenamente, los requisitostemporales, espaciales, mecánicos y funcionales de la modalidad deportiva que practica. Sin embargo,no siempre es aconsejable para el entrenamiento la utilización de este tipo de cargas para valorar elestado de rendimiento.Prueba de los 12 minutos o test de CooperEs una forma sencilla para determinar las posibilidades aeróbicas de un deportistá sin precisartecnología sofisticada.~ Fue desarrollado por el Dr. Kenneth Coopero En sus inicios, el test fue desarrollado para hombres,pero en 1977 fue adaptado para las mujeres por B. Gerchen. Su valoración se realiza a partir de losmetros que un sujeto es capaz de recorrer en 12 minutos, ya que teóricamente, una carga constanteque provoca el agotamiento a los 12 minutos de iniciarse, correlaciona significativamente con el valor deVO2 máx. A partir de este criterio, la distancia recorrida, el VO 2 máx. se puede determinar a partir delas siguientes ecuaciones: VO2 (ml/kg/min) = 22.351 x DISTANCIA (km) -11.288Prueba de ciclismo de CooperLa principal finalidad de esta prueba es estimar el V02 máx. del sujeto.Posición inicial: el ejecutante se colocará subido en la bicicleta tras la línea de salida. Con un pieapoyado sobre el suelo y tras la señal de inicio, intentará recorrer el máximo número de metros durante12 min.Se anotará el número de metros recorridos durante 12 m y se registrará la frecuencia cardíaca delindividuo inmediatamente después de realizar la prueba, 2 min antes del comienzo y, si las condicioneslo permiten, en los primeros 15 seg de los minutos 1, 2, 3 Y 4 subsiguientes a la prueba.Se requiere un calentamiento completo, así como varias vueltas de adaptación al circuito.Los criterios de calidad de esta prueba no son comparables a las condiciones de las pruebas concicloergómetro, debido a que intervienen otros condicionantes como velocidad del viento, superficie delterreno, habilidad del ejecutante, etc.; sinPrueba de natación de CooperSu principal objetivo es estimar el 102 máx. del sujeto. Para iniciar la prueba, el sujeto se colocará enposición de salida des-de trampolín. Tras la señal del controlador, el alumno deberá nadar con el estilo que desee durante 12m, intentando avanzar el máximo número de metros.
  • 276. Se medirá el número de metros superados y se anotará la frecuencia cardíaca del sujetoinmediatamente acabada la prueba.Este test es poco aplicable, pero sin duda es una alternativa ya que se puede aplicar a grandes grupos.Los criterios de calidad de esta prueba dejan mucho que desear, debido a que los resultados dependen,en gran medida, de la técnica de nado del sujeto.Se puede considerar como un test más para estimar una valoración aproximada del VO2 máx. yaplicado en un medio diferente, en el que el factor motivante puede ser elevado, sobre todo en alumnosque frecuenten a menudo la piscina.Cálculo del Consumo de oxígeno móximo de un deportista a partir de su rendimiento en carrerade 2.000 a 10.000 mSuponiendo que un corredor hace un tiempo de 14 min 36 s en los 5.000 m a una velocidad de 19,32km/h. Sabiendo que los 5.000 m se corren a alrededor del 94% podemos calcular la velocidad asociadaal VO2max para una distancia o un tiempo dadosvVO2máx. = 100/94 x 19,32 km/h = 20,64 km/h.Si se aplica la ecuación (Léger y Mercier, 1984), que permite calcular el VO2máx. a partir de los 2.000m los cuales se corren al 100% de vVO2máx.; un coste energético estándar de 3,5 ml/min/kg por km/hde velocidad de carrera (entre 10 y 20 km/h), Distancia %VO2 800 120-125 1000 105-115 1500 101-111 2000 98-102 3000 95-100 5000 90-95 10000 85-90 20000 80-85 Marathon 75-80Relación entre el % de velocidad en que se alcanza el VO2 máx. Y la velocidad de carrera.Course navette o test de Luc Léger (1981).El test consiste en recorrer tramos de 20 metros icrementando la velocidad en cada palier (de 2 ó 1minutos), siendo indicado el ritmo mediante señales sonoras. El VO2 máx. se calcula a partir de lavelocidad de carrera que alcanzó el sujeto en el último palier que fue capaz de soportar, aplicando lassiguientes ecuaciones: VO2 (ml/kg/min) = 5.857 x vel (k/h) - 19.458Con jóvenes de 8 a 19 años de ambos sexos, se aplica la siguiente fórmula: VO2(ml/kg/mn) = 31.025 + (3.238 x V) - (3.248 x E) + (0.1536 x V x E)Siendo V igual a la velocidad en Km/h y E la edad en años
  • 277. Equivalencias teóricas en el test de Course Navette respecto al VO2 max PALIERS DE 2 TIEMPO VELOCIDAD(KM/h VO2 MÁX. SEG/20 m. 2 7.58 24.5 9.693 4 8.70 31.5 8.276 6 9.30 35.0 7.744 8 9.90 38.5 7.276 10 10.49 42.0 6.862 12 11.09 45.5 6.492 14 12.29 52.5 5.860 18 12.88 56.0 5.589 20 13.48 59.5 5.341 22 14.08 63.0 5.114 24 14.68 66.5 4.906 26 15.27 70.0 4.714 28 15.87 73.5 4.537 30’ 16.47 77.0 4.372 32’ 17.07 80.5 4.219Test kilométrico o de los 504 m.Aplicado en jugadores de futbol, se realiza en el propio campo.Materiales:7 conos, cinta métrica, cronómetro, planilla, bolígrafo. Se colocan los 7 conos a doce metrosde separación entre cada uno.El jugador sale del cono 1º y pasa por detrás del cono 2º, vuelve a dar la vuelta al cono 1º y va el cono3º, pasando por detrás y vuelve a rodear el cono 1º, y así sucesivamente.Cuando pasa por detrás del 7º cono y llega al cono 1º termina el Test.Se toma el tiempo desde que sale hasta que llega.Distancia: 504 metros. ( 24 + 48 + 72 + 96 + 120 + 144 ) = 504 metros.Tiempo total de aplicación : Por ejemplo, para testar un grupo de 24 futbolistas, de 3 en 3 jugadores sedemora entre 20 a 25 minutos. TIEMPO VALORACIÓN Menos de 1 ’ 44 " Excelente entre 1 44 "- 1 49 " Muy Bueno entre 1 50 "- 1 54 " Aceptable entre 1 55"- 2 00 " Regular Más de 2 00 MaloVentajas del test : a. De fácil realización, se economiza tiempo.
  • 278. b. De fácil fiscalización, lo puede llevar a cabo el profesor solo. c. Utiliza poco material, no tiene costos. d. Alto nivel motivacional, siempre se mejora el tiempo, a los pocos días los jugadores solicitan realizarlo de nuevo. e. Aunque no es un Test de resistencia aeróbica, nos da una correcta idea del nivel de “forma” de los jugadores. f. De corta duración, el esfuerzo va del 1´40 a 2´30, lo que supone una carga psicológica menor a Cooper.El tipo de recorrido es similar al que realiza un futbolista en un partido, al igual que en el partido, el testpropone un ida y vuelta.CAT-Test (Chanon y Stephan (1985).Es un test de campo que permite determinar de forma indirecta el índice de VO2 máx, la intensidad detrabajo para desarrollar la PMA sobre distancias de 300 a 1000 mtrs, los umbrales aeróbico y anaeróbicoy la curva de recuperación de la Fc. Básicamente consiste en realizar tres pruebas de intensidad y, enocasiones, distancia creciente en función de los niveles de rendimiento del sujeto testado, separadasentre sí por 10 minutos de recuperación.a) Distancia de entre 800 -1 .000 o 1 .200 m, deberán realizarse entre 6 y 8 min y a un ritmo de 140pulsaciones/min.b) Distancia de entre 800 -1.000 y 1.500 m, deberá realizarse entre 6 y 8 min ya un ritmo de 160pulsaciones/min.c) Distancia de entre 1.000 y 1.500 m, se recorrerá a la máxima intensidad, intentando llegar a la FcmáximaLa última distancia, que es la que corresponde al índice de VO2máx., será de 3000 m para corredores de fondo de categoría masculina 2000 m para fondistas femeninos o deportistas masculinos con un alto componente aeróbico 1500 m para fondistas de nivel medio, jóvenes o deportistas 1000 m para deportistas debutantes o sujetos de bajo nivel físico. Resultados de las tres distanciar del CAT- Test Distancia FC Tiempo 1000 140 5.00" 1200 160 4.48" 3000 195 8.55"La primera distancia se debe efectuar en 6-8 (800 ó 1000 ó 1200) y a un ritmo equivalente a 140 p/m.La segunda se hará, también, en 6-8(800 ó 1000 ó 1500) y a una intensidad de 160 p/m. La última(tercera) se correrá sobre las distancias antes mencionadas y al máximo de posibilidades, con una
  • 279. frecuencia igual a la FC máxima. Al final de la última serie se tomará el pulso en los 30 segundosiniciales de los siguientes 5 minutos. VO2 t-1500 t-2000 t-3000 81.5 3.46 5.15 8.15 79.6 3.53 5.25 8.30 76.2 4.00 5.34 8.45 74,3 4.03 5,4 8.55 72.6 4.11 5.50 9.10 70.9 4.18 6.00 9.25 68.0 4.25 6.10 9.40 66.6 4.33 6.20 9.55 64.5 4.41 6.30 10.15 62.4 4.50 6.44 10.35 61.6 5.00 6.58 10.55 60.1 5.09 7.10 11.15 58.1 5.21 7.27 11.40 56.4 5.33 7.43 12.05 54.8 5.44 7.59 12.30 53.0 5.58 8.18 13.00 51.2 6.13 8.40 13.35 50.0 6.30 9.00 14.05 48.9 6.45 9.24 14.40 46.8 7.05 9.49 15.20 44.7 7.24 10.28 16.15 43.0 7.45 10.55 17.05 41.0 8.10 11.30 17.50 39.4 8.35 12.08 - 37.6 9.02 12.35 - 36.3 9.35 13.25 - 34.7 10.10 14.15 - 33.1 10.45 - -Fuente: Chanon y Stéphan (1985)Test Leger-Boucher (Universidad de Montreal).La prueba se realiza en pista balizada con conos cada 50 m. de forma que el sujeto debe aumentar lavelocidad de carrera cada 2, hasta llegar al agotamiento. Los ritmos de carrera son prefijados y emitidospor señales acústicas para facilitar la ejecución. El test se inicia a una velocidad de 8 k/h y aumenta lavelocidad 1 k/h por cada dos minutos. El VO2 máx se puede calcular a partir de la siguiente fórmula: VO2 máx. (mMl/kg/mn) = 22,859 + (1,91 x V) - (0.8664 x E) + (0.0667 x V x E)Donde: V = velocidad máxima (klh) y E = edad en añosTest VAM-EVAL de Cazorla-LegerEs una evolución del test anterior; con la diferencia de que los aumentos de velocidad son de 0,5 km/hen lugar de 1 km/h, así como la duración de cada palier que lógicamente es la mitad del anterior; en estecaso son de 1 minuto. y que los conos que se hacen coincidir con las señales sonoras están situadoscada 20 m. En relación al anterior permite un mejor control de la intensidad, con una progresión más
  • 280. suave y es un poco más sensible en cuanto a la velocidad máxima aeróbica por el hecho de que losaumentos de intensidad son menores. Presenta igualmente la posibilidad de determinar indirectamenteel consumo máximo de oxígeno. VO2 max (ml/min/kg) = 3.5 x VV = velocidad alcanzada en el test en km/hPrueba de Rockport.Esta prueba permite calcular el VO2 máx. en sujetos de baja condición física. Consiste en recorrerandando a ritmo individual, una distancia de 1.609 metros, controlándose la frecuencia cardíaca alfinal de la misma, así como el tiempo que emplea en realizar el recorrido. El valor de el VO2 max secalcula a partir de la siguiente ecuación: VO2 máx. (ml1kg1mn) = 132.6 - (0.17xPC) - (0.39x Edad) + (6.31xS) - (3.27xT) - (0.156xFc)Donde PC: Peso Corporal; Edad en años; S: Sexo (0: mujeres; 1: hombres);T: Tiempo de prueba en minutos y valor decimal; FC: frecuencia cardíaca en latidos por minuto.Prueba de George-Fisher.Consiste en recorrer corriendo 2.400 metros, tomándose el pulso a los 10 segundos de finalizar laprueba, así como el tiempo empleado en recorrer la distancia. El VO2 max calcula a partir de lasiguiente ecuación:VO2 máx. (ml/kg/mn) = 100.5 + (8.344xS) - (0.1636xPC) -(1.438xT) - (0.9128xFC)Donde PC: Peso Corporal; S: Sexo (0: mujeres; 1: hombres);T: Tiempo de prueba en minutos y valor decimal; FC: fraciteneia cardíaca en latidos por minuto.Otras formas de determinar el VO2 máx. a partir de carreras sobre diferentes distancias VO2 máx. = 133.61 - (13.89 x Tiempo sobre la milla en minutos) VO2 máx. = 128.81 - (5.95 x Tiempo sobre las dos millas en minutos) VO2 máx. = 129.73 - (3.617 x Tiempo sobre los 5000 metros en minutos) VO2 máx. = 120.8 - (1.54 x Tiempo sobre los 10.000 metros en minutos)Test de carrera sobre 15.No se puede abandonar este apartado sin hacer mención de una prueba de carrera que nos permitedeterminar las posibilidades que un sujeto posee para realizar esfuerzos aeróbicos, aunque no nospermite determinar el VO2 máx. Consiste en medir la distancia que un sujeto es capaz de recorrer en eltiempo antes indicado (15).
  • 281. Capacidad al 100% del VO2 max Una vez conocida la velocidad aeróbica máxima VAM se puede establecer cuanto tiempo puede un deportista mantenerse en esfuerzo a dicho intensidad. Partiendo del tiempo que un sujeto puede mantener un esfuerzo similar al que corresponde a la carga en que se alcanza el 100% del VOZ , podemos llegar a evaluar el nivel de condición física que posee en relación a su capacidad de resistencia aeróbica En función de los niveles de VOZ en que se ejecuten los esfuerzos, éstos podrán ser realizados durante un espacio de tiempo determinado. El uso de este valor es de especial importancia a la hora de programar las cargas de entrenamiento, ya que la intensidad del esfuerzo siempre ha supuesto un factor limitante de la duración del mismo. Así, partiendo del criterio de: a mayor intensidad mayor consumo de 02, podemos hablar de unos límites teóricos de la duración máxima del esfuerzo en relación al tanto por ciento del VO2 máx. 100 % VOZ máx. 6-10 95 % VOZ máx. 30 85 % VOZ máx. 60 80% CO2 max 120’ 70 % VOZ máx. +180.DETERMINACIÓN DEL UMBRAL ANAERÓBICO. PRUEBAS DE LABORATORIOProcedimientos directosEl umbral láctico consiste en determinar la intensidad de trabajo en que se dispara el metabolismoanaeróbico a partir de la concentración plasmática de lactato. El ácido láctico es el producto detransformar el piruvato por intervención de la enzima lactato deshidrogenasa .El hecho que provoca que el ácido láctico se disocie en iones de hidrógeno y lactato, provoca que los téminos lactato y ácido láctico sean utilizados de forma indiferenciada.En condiciones normales los sujetos sanos que están en reposo y bien oxigenados presentan valores entre 0.7-1.3 mMol/l. Con intensidades ligeras de trabajo, los incrementos de la concentración sanguínea de lactato por encima de los valores de reposo son pequeñas, pero al aumentar la intensidad de trabajo, la concentración de lactato aumenta de forma significativa. Son muchos los autores que han demostrado la relación entre la concentración de lactato plasmático y la intensidad de esfuerzo (Borchy col.-1993; Maglischo-1993; Keskinen y col.-1989; Brauman y col.-1987; Madsen y Lohberg-1987;Simon y col.- 1983). Las causas de estas modificaciones/incrementos del lactato no están totalmenteaclaradas, aunque parece que el déficit en el aporte de O2 sea el principal factor. En cualquier caso, elincremento es debido a una alteración del equilibrio que debe existir entre el aporte de lactato a lasangre y la eliminación de dicho lactato.
  • 282. Test para la determinación del comportamiento del lactato.El desarrollo de tecnologías que permitían, de forma sencilla y fiable, la determinación de laconcentración plasmática de lactato, han popularizado estas técnicas en el mundo del entrenamientodeportivo. Los modelos que permiten explicar la lactacidemia durante el esfuerzo se pueden clasificar entres grupos: • Modelos de inflexión única. Explican el cambio brusco de la lactacidemia (venosa o capilar) en relación al nivel de reposo. Habitualmente se establece un valor estándar (2 mmol/l) para el punto de inflexión en la curva lactato j intensidad. • Modelos de doble inflexión.Identifican la cinética del lactato con un modelo de tres fases que vienen delimitadas por dos inflexiones (2 y 4 mmoljl) en la curva lactato intensidad. La 1ª fase corresponde al metabolismo predominantemente aeróbico. La 2ª fase corresponde a la fase de transición entre el metabolismo aeróbico y el anaeróbico. La 3ª fase corresponde a un predominio del metabolismo anaeróbico. • Modelo exponencial. Los primeros indicios de que la cinética de la produción del lactato es de forma exponencial corresponden a Jervell (1928), aunque no pudo ser confirmado hasta hace poco más de una década por Yeh y col. (1983).Los test mas utilizados son los siguientesTest de los 4 mmol/l.Es un test progresivo ( cicloergómetro o tapiz), en el que lascargas se ejecutan durante un tiempo fijo (unos 3) y al final delas mismas se realiza una parada de 30"-60" para una toma desangre y así poder determinar la concentración plasmática delactato (lactacidemia). La intensidad de carga en la que laconcentración de lactato alcance los 4 mMol/l, será la que seconsidere como intensidad de umbral. No obstante, la utilización del criterio fijo de concentraciones de 4mMol/l tiende a sobreestimar el valor de carga máxima de trabajo en equililibrio estable en deportistasentrenados en resistencia (Stegman y Kinderman (1982).DETERMINACIÓN DEL UMBRAL ANAERÓBICO. PRUEBAS DE CAMPOTest de Mader o test de dos intensidades.Consiste en dos series (entre 2-3) a diferente velocidad (60-75% y 90-100%)con 20 de recuperación activa. La distancia que originalmente se utilizó fue el200 m, aunque cualquier distancia entre el 100 y el 400 es válida. Se toma una
  • 283. muestra de lactato al final de cada serie. Se considera como patrones de umbral los 2 y 4 mMol/l, siendoéstos los criterios utilizados para estimar la intensidad de trabajo para cada metabolismo. En laactualidad también se emplean valores relativos al umbral individual. Para mayor fiabilidad del test, laconcentración plasmática de lactato se mide de forma intervalada durante los 10-12 posteriores a lafinalización del esfuerzo.Test de Olbrecht.Utilizado para valorar el umbral anaeróbico por la Federación Italiana de Natación (Olbrecht 1985) entrabajo contínuo y fraccionado. Se realizan tres pruebas separadas entre sí por 20 de recuperación. Enla primera se nadan 200 ó 400 mtrs a una intensidad del 90 ó 93 % respectivamente de la mejor marca;en la segunda serie se nada la misma distancia (200 ó 400 a la máxima velocidad; en la tercera pruebase nadan cuatro series de 50 metros, con 15" de recuperación, a una intensidad entre e13% y e15% dela velocidad media sobre la máxima de 200 metros, u ocho repeticiones de 50 metros, con 15" derecuperación, a igual intensidad (3-5% ) respecto a la mejor marca en 400. Se determinan lasconcentraciones de lactato plasmático después de cada serie y a los 5 de finalizar cada una de ellas.Con los datos obtenidos se traza una gráfica colocando en el eje “X” la velocidad, y en el eje de las “Y” laproducción de lactato. De la lÍnea de las series 1 y 2 se extrapola la velocidad a la cual la producción delactato es 0, punto que corresponde a la velocidad de nado para entrenamientos contÍnuos. Medianteuna paralela a la anterior se extrapola también el dato de la 3a serie, siendo este valor elcorrespondiente al entrenamiento fraccionado.Umbral anaeróbico de Keul (1979) y Simon (1981).Estos autores llegaron a la conclusión de que el umbral se puede fijar en función de una determinadainclinación de la derivada de la curva de producción de lactato durante un esfuerzo de intensidadcreciente. Keul determina que el umbral estaría situado en aquel punto cuya tangente formara un ángulode 51.34º con la horizontal, mientras que Simon propone una inclinación de 45º..MáxLass (Máximal lactate steady state).Muy utilizado en el entrenamiento de natación, fué desarrollado en la Escuela del Deporte de Colonia.Se determina la intensidad de trabajo que se puede mantener durante un período de tiempo prolongadoconservando los mismos niveles de lactato plasmático.Se realiza un esfuerzo anaeróbico máximo, determinando la concentración plasmática de lactato a 1, 3,5, 7 y 10 y recuperando 20 antes de realizar esfuerzos de incremento progresivo (6"-10" /serie) de 3-5de duración, de forma que el tercer esfuerzo se aproxime al umbral anaeróbico individual. Al final decada serie se toma la concentración de lactato. En las primeras series el lactato disminuye para luegovolver a aumentar. El nivel más bajo de lactato es el que corresponde al MáxLass.Umbral individual de Stegmann (1981).
  • 284. Para su determinación se muestras de la concentración plasmática de ác. láctico durante la ejecución deun test incremental (aproximadamente 30 w cada 4 ) hasta que la concentración de lactato supera los 4mMol/l y tras la ejecución de esta prueba anaeróbica de alta intensidad. Estas tomas se realizan,además de durante la prueba, al final de la misma, 1 ,3 ,5 ,7 y lO La tangente a la curva del lactatodesde el punto en el que el sujeto alcanza, durante la recuperación, valores similares a los de final deprueba representa el umbral individual. Este test cuya justificación médico-matemática es bastantecompleja, ha demostrado ser uno de los intentos más serios de individualizar la tasa metabólicacorrespondiente al Umbral Anaeróbico de cada atleta.DETERMINACIÓN DEL UMBRAL ANAERÓBICO. PRUEBAS DE LABORATORIOProcedimientos indirectosUna posibilidad de detectar el UA es la utilización de sistemas de análisis de gases. La aparición demodernos analizadores de gases obtienen, respiración a respiración, valores sobre la composición delaire espirado, tanto en reposo como durante la realización de un ejercicio. Con el aumento de laintensidad de trabajo, se aumenta la concentración de lactato que es amortiguado por el bicarbonato,aumentando la producción de CO2 y provocando otras alteraciones de parámetros ventilatorios.La determinación de los umbrales mediante este tipo de técnicas no invasivas, se basan en la detecciónde los puntos de inflexión de parámetros como la ventilación (Ve) producción de CO2 (VCO2), cocienterespiratorio (RER), equivalente respiratorio para el O2 (VE /VO2) y equivalente respiratorio para el CO2(VE /VCO2 ).Otra forma de detectar el UA es observando el comportamiento de la frcuencia cardíaca durante unesfuerza progresivo. Existen varios test basados en las relaciones entre Fc y UA. . Droghetti y col.(1985) demostraron la existencia de una correlación lineal entre la potencia de carga y la frecuenciacardíaca hasta un ritmo submáximoTest Conconi.El método desarrollado por el Pr. Conconi, es uno de los mas utilizados dentro del mundo delentrenamiento deportivo por su facilidad de uso, utilizándose diferentes protocolos en función de ladisponibilidad de medios. Se basa en el concepto de que la frecuencia cardíaca aumenta de forma linealen relación a la intensidad del esfuerzo que se realiza, hasta un punto en el cual la frecuencia cardíacase estabiliza a pesar de seguir incrementándose la intensidad de trabajo. No obstante, este método esbastante criticado ya que al estar basado en escalones progresivos en velocidad, pero de distancia fija,hace que cada escalón se recorra en menos tiempo.El test consiste en un esfuerzo de intensidad progresiva (carrera o bicicleta) con control de la frecuenciaen función de la velocidad. En Pr. Conconi propone que el comportamiento de la Fc no es lineal, sinoque sufre una deflexión cuando la intensidad de la prueba es muy elevada. Este punto de inflexión es elque corresponde al umbral anaeróbico.
  • 285. El protocolo clásico propuesto por el autor para un test de carrera es el siguiente: Correr en una pista deatletismo de 400 metros, incrementando la velocidad de carrera cada 200 metros hasta el agotamiento.Normalmente los sujetos no entrenados corren el primer 200 en 70", mientras que los entrenados lohacen alrededor de lo 60", para ir aumentando la velocidad a razón de 2" cada 200 metros. El tiempototal de carrera debe ser de 10-12, y la distancia total entre 2400 a 3200 metros. El puntocorrespondiente al umbral, respecto a carrera, aparecerá a distinta velocidad en función del nivel delatleta. Test de Conconi (GarcíaManso)Con los ciclistas se puede realizar este test de dos maneras: (a) en laboratorio con la utilización de un cicloergómetro, (b) (b ) en campo con bicicleta.Consiste en pedalear a una cadencia constante (70-80 rpm) con incrementos de 10-15 watios por minutohasta llegar al agotamiento, con cargas iniciales de 150 w. para los no entrenados y de 200 w. para losentrenados. El test se debe parar cuando la cadencia disminuye alrededor de un 5% durante un tiempode alrededor de 10 segundos.Cuando se ejecuta en carretera en bicicleta se debe pedalear incrementando la velocidad cada kilómetroy llegando al agotamiento alrededor de los 15 kilómetros.TEST DE LA CAPACIDAD DE RESISTENCIA INTERMITENTE DE BANGSBOEl test de la capacidad de resistencia intermitente ha sido diseñada para evaluar la capacidad deresistencia de los jugadores en el fútbol. Incluye una combinación de ejercicios que reflejan el perfil de laactividad intermitente de un partido.Las dimensiones del área del test se corresponden con el área de penalti de un campo de fútbol.El test comienza con una carrera de alta intensidad durante 15 seg, seguida por 10 seg de jogging ycontinúa de esta manera hasta haber completado cuarenta períodos de ca-rrera de alta intensidad (10 minutos) y treinta y un períodos de jogging (6,5 minutos).El resultado del test es la distancia recorrida durante los cuarenta períodos de carrera de alta intensidad.A los jugadores se les debe indicar que recorran tanta distancia como les sea posible durante estos
  • 286. períodos. Para calcular la distancia total recorrida corriendo con gran intensidad, el número de etapascompletadas se multiplica por 160 (m). Luego se suma la distancia cubierta durante la última etapa. Estadistancia se obtiene determinando la posición de la carrera en que el jugador ha. Por ejemplo, si unjugador finaliza en la posición 27 del recorrido puede hallarse que la distancia correspondiente es de 100m. Si el jugador ha completado también 11 etapas, el resultado del test será 11 x 160 m + 100 m = 1.860m.En el Esquema se presentan los resultados de el test para 41 jugadores daneses de clase superior,divididos en tres grupos de acuerdo con su posición en el equipo. Parece ser que los jugadores demedio campo fueron los que rindieron mejor, aunque las comparaciones entre las distintas posicionespueden no ser válidas debido a la cantidad relativamente pequeña de jugadores en cada grupo.La mitad superior de la figura muestra las dimensiones del área para el test de la capacidad deresistencia intermitente (A) y la mitad inferior muestra la pista de la carrera (B). El área del test tieneel mismo tamaño que un área de penalti. Una parte del rectángulo de 6 yardas (5,5 metros) puedeusarse como línea de banda para el área central. Es conveniente que los señalizadores indicadoscon (e) tengan una altura superior a 160 centímetros (postes).El símbolo (O ) indica correr hacia atrás, (@ ) indica correr de costado mirando en dirección opuestaal centro y (8) } indica correr de lado mirando hacia el centro. Cada tanda es de 160 metros. Eljugador corre a gran velocidad a lo largo de la trayectoria señalada durante 15 segundos. En elperíodo de recuperación subsecuente de 10 segundos, el jugador hace jogging hacia el área centraly regresa también haciendo jogging hasta el último cono/poste pasado. Si el jugador se halladentro del área sombreada (ver figura) cuando se da la señal para el período de recuperación,
  • 287. debe continuar hasta el poste siguiente y luego regresar haciendo jogging hasta el último postepasado. El jugador debe esperar en el poste o cono hasta que se dé la señal para la siguientecarrera de alta intensidad de 15 segundos.Inmediatamente después de que los jugadores completasen el test, se les tomó una muestra de sangrede la yema de los dedos para medir la concentración de lactato. La concentración media fue de 8,5mmol/1 con una variación desde 5 hasta 13 mmol/l, lo cual se corresponden bastante con lasconcentraciones de lactato halladas después de períodos intensos de juego durante un.La prueba permite simular los períodos exigentes de un partido de fútbol. Se halló una relación entre elresultado de la prueba de la capacidad de resistencia intermitente y la mayor distancia recorrida durantevarios partidos (distancia por partido). Por ejemplo, un jugador que corrió 1 .720metros durante la prueba, cubrió una distancia total de 10,7 km durante un partido, mientras otro jugador
  • 288. obtuvo un resultado en la prueba de 1.940 metros y una distancia durante el partido de 12,6 km. Pareceque cuanto mejor es el resultado en el test, mayor es la distancia que puede cubrirse durante un partido.La figura ilustra la relación entre el rendimiento en la prueba de la capacidad de resistencia intermitenteLa puntuación de una prueba puede convertirse en una distancia por partido localizando el resultado dela prueba sobre el eje horizontal, desplazándolo verticalmente hasta encontrar la línea, y luegohorizontalmente hasta la distancia por partido sobre el eje vertical. Por ejemplo, si la distancia cubiertadurante la prueba de campo es de 1.400 metros, la correspondiente distancia por partido se estimará en7,94 km. En la figura se muestran también los resultados de dos jugadores en la prueba de la capacidadde resistencia intermitente y sus distancias por partido.
  • 289. Programación del tiempo En las pruebas de capacidad de resistencia intermitente, los jugadores realizanejercicios de alta intensidad durante 15 segundos, seguidos por 10 segundos de jogging. Cada jugadorcomienza con el período de ejer- cicio de alta intensidad. Puede emplearse la programación del tiempo1 . Los jugadores pueden completar inicialmente dos o tres etapas del recorrido sin detenerse en losperíodos de jogging de 10 segundos a fin de acostumbrarse a dos tipos distintos de carrera.2. Entonces puede emplearse una señal (por ejemplo, un silbido) para indicaries a los jugadores quevayan haciendo jogging hasta el área central y regresen al último cono que han pasado. Esto puedehacerse primero fuera del área sombreada, y luego dentro de dicha área3. Las señales pueden hacerse para los períodos de 10 Y 15 seg, para que los jugadores puedan juzgarcuál es la duración de las carreras de alta intensidad y de las de jogging.Poner de relieve que:
  • 290. a) Después de la señal que indica el final de los 15 seg de carrera de alta intensidad, el jugador no debepasar otro cono.b) Al final del período de 10 seg, cuando esperan en los conos, los jugadores no deben empezar a corrercon alta intensidad hasta el momento de dar la señal.Al repetir la prueba los jugadores deben estar razonablemente familiarizados con el protocolo, peropuede utilizarse la trayectoria para calentar a fin de practicar nuevamente los diferentes tipos de carrera.El entrenador debe conceder suficiente tiempo para establecer el recorrido la primera vez que se lleva acabo esta prueba. Para que el entrenador se familiarice con el procedimiento de la prueba esaconsejable aplicarla solamente a unos pocos jugadores antes de aplicarla a la totalidad del equipo. Alprincipio, la prueba puede parecer complicada, pero cuando se entienden sus componentes se puedeorganizar con rapidez y lIevarla a cabo con precisión.Material.Un cronómetro, un silbato, 42 postes/conos (u otro tipo de señalizador), una cinta métrica, losEsquemas Test de Condición Física 6 y Test de Condición Física 8 y un bolígrafo (o lápiz en tiempolluvioso).