CONTADOR DE VISITAS

viernes, 21 de septiembre de 2012

QUÉ CAUSA EL DÉFICIT BILATERAL?




Los investigadores especializados en biomecánica se esconden en oscuros laboratorios dándole vueltas a complejos diagramas y cálculos detallados. A veces surgen, parpadeando, en la dura luz del día, para explicar las peculiaridades del movimiento humano, antes de desaparecer de nuevo por donde vinieron. Este notable artículo es un gran ejemplo de su increíble capacidad intelectual. Explica por qué no podemos saltar con las dos piernas el doble de la altura que saltamos a una pierna.
En el siguiente análisis, explico cómo se descubrió la respuesta, pero si prefieres evitar todos los detalles, no te preocupes, simplemente puedes saltar hasta el final para obtener un resumen rápido.

El estudio: Explicación del déficit bilateral en la sentadilla con salto vertical, por Bobbert, de Graaf, Jonk y Casio, en Journal of Applied Physiology, 2006

ANTECEDENTES
Los investigadores comienzan por señalar que varios estudios anteriores han encontrado que los humanos no pueden saltar con dos piernas el doble de la altura que saltan con una sola pierna, incluyendo Challis ( 1998 ), Van Soest ( 1985 ) y Vint ( 1996 ). Esto es lo que denominan déficit bilateral en el salto, o simplemente "déficit bilateral" para abreviar.
Ellos sugieren que el déficit bilateral en el salto podría estar relacionado con el fenómeno conocido como "déficit de fuerza bilateral", que es donde los individuos son incapaces de expresar con ambas piernas el doble de fuerza expresada con una pierna. Hacen notar que si bien este fenómeno fue reportado por primera vez en la década de 1960, no ha sido reportado consistentemente desde entonces y algunos investigadores no han encontrado pruebas de ello.
Los investigadores explican que el mecanismo teórico por el cual podría ocurrir un déficit bilateral de fuerza es una reducción del impulso nervioso a los músculos cuando se realiza un trabajo bilateral en comparación a cuando se realiza un trabajo unilateral.
Sin embargo, la fuerza no es el mismo que el trabajo realizado, determinado por la altura del salto. El trabajo realizado es el área bajo la curva de potencia / tiempo, por lo tanto depende tanto de la fuerza como de ​​la velocidad del movimiento, porque potencia = fuerza x velocidad.
Además, los investigadores explican que en un salto de dos piernas, debido al mayor impulso, los músculos necesariamente se deben contraer más rápidamente y por lo tanto alcanzarán velocidades más rápidas de acortamiento, que los mueve por la curva de fuerza-velocidad.


LA CURVA FUERZA-VELOCIDAD
La curva de fuerza-velocidad es una relación simple en la que los objetos más pesados ​​son levantados a velocidades más bajas que los objetos más livianos. Es ampliamente asintótica al eje de velocidad pero cruza el eje de fuerza en 1RM antes de convertirse en un movimiento excéntrico. El gráfico siguiente muestra esto más claramente.






Es muy importante comprender este punto antes de leer el resto de la revisión, ya que la conclusión es dependiente de esto. Por lo menos, recuerde que si usted trata de contraer los músculos más rápido, necesariamente producirá menos fuerza.



CONCLUSIONES DE LAS INVESTIGACIONES ANTERIORES
Los investigadores explican que van Soest ( 1985 ) había descontado el papel de la relación fuerza-velocidad del déficit bilateral porque pensaba que las velocidades de acortamiento muscular fueron similares tanto en el salto con contramovimiento a dos piernas como en el salto a una pierna, porque se encontraron con que la actividad eléctrica leída por EMG de algunos de los músculos de las piernas en el salto bilateral era más baja que en el salto de una sola pierna, lo que lo llevo a deducir una reducción de impulso neural.
Los investigadores también señalan que Challis ( 1998 ) creó una simulación de un saltador e informó que si el máximo impulso neural para cada pierna en el modelo era aplicado , la altura máxima alcanzada en un salto a dos piernas era el doble de la altura alcanzada a una pierna. Este estudio también sugiere, por lo tanto, que el déficit bilateral fue causado por reducción del impulso neural.



¿QUÉ HICIERON LOS INVESTIGADORES?
Los investigadores reclutaron a 8 sujetos varones físicamente activos que tenían una experiencia considerable en el salto a causa de sus antecedentes de entrenamiento, ya sea en el voleibol o la gimnasia. Los investigadores pidieron a los sujetos que realizaran sentadilla con salto utilizando las dos piernas o sólo la pierna derecha. Los saltos se realizaron sin contramovimiento y les fue permitido 1 minuto de pausa entre intentos.

Mientras que los sujetos saltaban, los investigadores midieron las fuerzas de reacción del suelo con dos placas de fuerza y ​​las ubicaciones de los diversos puntos de referencia anatómicos clave fueron grabados usando un sistema de captura de movimiento. También tomaron mediciones EMG con electrodos de superficie en el sóleo, gastrocnemio medial, vasto lateral, recto femoral, glúteo mayor y bíceps femoral  (cabeza larga).
Los distintos datos se incorporaron a un modelo computarizado para que los investigadores pudiesen tratar de simular saltos tanto de una como dos piernas, y crear ecuaciones para describirlos. Una vez que tuvieron estas ecuaciones, calcularon los cambios de energía y el trabajo realizado en cada caso y empezaron a determinar los factores que afectaban la altura del salto en cada caso.



¿QUÉ ENCONTRARON?

Posición del cuerpo
Los investigadores informaron que mientras que en la primera inspección, la postura inicial del cuerpo es bastante similar en los dos tipos de saltos, más investigación reveló que la altura del centro de masa era 3cm menos en el inicio del salto de una sola pierna que en el salto a dos piernas.
Además, señalaron que en el despegue, el centro de masa es 2 cm más alto en el salto de una sola pierna que en el salto a dos piernas.


Cambios de energía durante el salto
Los investigadores encontraron que el cambio total en energía mecánica del centro de masa durante el empuje fue de 4.9J/kg  en el salto a dos piernas y 4.3J/kg en el salto de una sola pierna. Se observó por tanto que el cambio en la energía durante el salto a dos piernas no era dos veces más grande que el cambio en la energía durante el salto a una sola pierna.

Las fuerzas de reacción contra el suelo durante el salto
Los investigadores informaron que el pico de fuerza vertical de la pierna derecha alcanzado en la simulación del salto a dos piernas fue de 15,6 ± 1. N / kg, mientras que el de la pierna izquierda fue de 14,2 ± 1.2N/kg), debido a la dominación de la pierna derecha en este grupo de sujetos.

Sin embargo, en la simulación del salto a una pierna, la fuerza fue de 19,6 ± 2.2N/kg. Esto indica que la pierna derecha durante el salto bilateral sólo produce 79% de la fuerza que produce durante el salto con una pierna.





El trabajo realizado durante el salto
Los investigadores encontraron que el cambio en la energía mecánica durante el salto a dos piernas se explica por el trabajo realizado, que fue 2.6J/kg para la pierna derecha y 2.5J/kg para la pierna izquierda, para un total de trabajo de 5.1J / kg, de los cuales se perdieron 0.2J/kg.

Sin embargo, el trabajo realizado por la pierna derecha durante el salto unipodal fue mucho más alto, de 3.3J/kg. Esto significa que el trabajo realizado por la pierna derecha durante el salto bipodal fue sólo el 80% del trabajo realizado por la pierna derecha durante el salto unipodal.



Una vez dicho esto, no pierda de vista el hecho de que el trabajo total realizado durante el salto a dos piernas fue mucho mayor que el trabajo realizado durante el salto con una sola pierna. Es sólo cuando se compara una pierna a la vez que vemos la superioridad del salto de una sola pierna. Este mayor trabajo total significa que la potencia debe ser mayor durante el salto a dos piernas y por lo tanto, la velocidad.

Actividad electromiográfica (EMG)
Los investigadores encontraron que, en general, la actividad EMG de los músculos de la pierna durante el salto bilateral fue muy similar a la del salto con una pierna, como se puede ver en la tabla a continuación.




El recto femoral fue el único músculo con una lectura EMG significativamente más baja durante el salto a dos piernas que en el salto con una sola pierna. Todos los demás no fueron significativamente diferentes.


Razón del déficit bilateral en el salto
Usando su simulación computarizada, los investigadores calcularon la medida en que la mayor velocidad de acortamiento muscular en el salto de dos piernas contribuyó a la reducción en el trabajo realizado.

Ellos alteraron las velocidades de acortamiento para cada músculo en el salto bilateral con los mismos números que se registraron en el salto a una sola pierna. Se informó de que esto hizo que el trabajo realizado de la pierna derecha en el salto a dos piernas aumente 1J/kg, que era el 75% de la diferencia en el trabajo realizado de la pierna derecha entre el salto a dos piernas y el salto a una sola pierna.

Los investigadores sugieren que el resto de la diferencia se debió probablemente al mayor estado activo de los músculos durante el salto a una sola pierna, debido a la necesidad de apoyar el mayor peso relativo del cuerpo.




¿A QUÉ CONCLUSIONES LLEGARON LOS INVESTIGADORES?

Los investigadores concluyeron que las fuerzas de reacción al suelo producidas por cada pierna durante el salto a dos piernas eran menos que las producidas durante el salto de una sola pierna. Esto fue causado por la disminución de los momentos articulares.

Los investigadores concluyeron que si bien es posible que los momentos articulares en el salto a dos piernas eran más pequeños que aquellos en el salto a una pierna a causa del reducido impulso neural, los niveles máximos de EMG en el salto a dos piernas fueron sólo ligeramente menores que los en el salto con una sola pierna. Por lo tanto, sugieren que una reducción del impulso neural es poco probable que sea la causa de los momentos reducidos.

Por el contrario, los investigadores sugieren que debido a que algunos de los músculos se han acortado a altas velocidades en el salto a dos piernas, esto causa que se produzcan menores fuerzas debido a la relación fuerza-velocidad. Señalan que esto fue el resultado producido por su simulación computarizada, como la aplicación de las mismas velocidades de acortamiento muscular en ambas variantes de salto eliminó el 75% de la diferencia en la altura del salto.




LIMITACIONES


El estudio estaba limitado en que no registró la actividad EMG de cada uno de los músculos implicados en las variaciones de saltos y sólo se compararon entre sí en lugar de una contracción voluntaria máxima.

Por otra parte, los investigadores utilizaron un modelo para poder manipular la velocidad de acortamiento de los músculos, que hizo uso de diversas hipótesis sobre la base de datos anatómicos. Tales datos anatómicos se basan a menudo en un número limitado de sujetos de mayor edad y puede no reflejar las proporciones de los sujetos atléticos utilizados en este estudio.




PUNTOS CLAVE


Los seres humanos saltan más alto con dos piernas que con una sola pierna. Sin embargo, no pueden saltar dos veces más alto con las dos piernas que con una pierna. Este concepto se denomina "déficit bilateral".

Las fuerzas de reacción al suelo y el trabajo realizado por una pierna durante un salto a dos piernas son el 80% de las fuerzas de reacción al suelo y el trabajo realizado durante un salto con una sola pierna.

Hay una pequeña reducción en el impulso neural al saltar con las dos piernas en comparación a cuando se salta con una pierna. Sin embargo, la razón principal de la reducción relativa en el trabajo realizado es probable que se deba al cambio en la velocidad de acortamiento muscular, como resultado de la relación fuerza-velocidad.

Los saltos a dos piernas  implican un mayor trabajo global y por lo tanto mayor velocidad, lo que sugiere mayor velocidad de acortamiento muscular.



RESUMEN DEL ESTUDIO

Los seres humanos saltan más alto con dos piernas que con una sola pierna. Sin embargo, no pueden saltar dos veces más alto con dos piernas que con una pierna. Este concepto se denomina "déficit bilateral".

Este estudio muestra que el 75% del déficit bilateral se puede explicar por el hecho de que con una sola pierna el salto se caracteriza por largos tiempos de contacto con el suelo, y los músculos, por lo tanto, tienen mayor tiempo para producir la fuerza (como es indicado por la relación fuerza-velocidad).

El restante 25% del déficit bilateral se puede explicar por el hecho de que durante un salto con una pierna, los músculos se activan a priori en mayor grado porque todo el peso corporal se sortiene en una pierna, en comparación un salto bilateral en que el peso corporal se reparte en las dos piernas.

Por último, este estudio refuta investigaciones anteriores que muestran que la reducción del EMG muscular explica el déficit bilateral. En este estudio, el pico de actividad muscular durante un salto bilateral sólo se reduce en general  un 5% en comparación con un salto con una sola pierna.





Por Chris Beardsley (Traducido por Ariel Couceiro González)











No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada