FACTORES DETERMIANTES DE LA FUERZA EXPLOSIVA MÁXIMA (RFD)

AUTOR: OSCAR

FACTORES DETERMIANTES DE LA FUERZA EXPLOSIVA MÁXIMA (RFD)

En este artículo se analizaron detenidamente una serie de conceptos como los de RFD o MRFD. En esta segunda parte se analizarán los factores que tienen relevancia a la hora de determinar la fuerza explosiva o RFD y los distinguiremos entre factores centrales y periféricos.

Los factores centrales dependen del sistema nervioso central y los factores periféricos hacen referencia a lo que pasa en el músculo, tendón etc. Parece ser que los factores centrales son los más determinantes a la hora de explicar el RFD (Hernández-Davó y Sabido, 2014). A continuación vamos a analizar diferentes factores tanto centrales como periféricos que son determinantes en el RFD.

1. FACTORES CENTRALES

Actividad muscular agonista

La actividad muscular agonista es también conocida como Neural drive. La contracción de la unidad motora y la frecuencia de disparo de la unidad motora son las dos variables que explican la actividad muscular agonista. De este modo, cuando para un gesto determinado son necesarios bajos niveles de fuerza se activan o reclutan un número pequeño de unidades motoras, mientras que en tareas en las que tenemos que generar niveles muy altos de fuerza pueden llegar a ser reclutadas prácticamente todas las unidades motoras. Por otro lado, algunos músculos se reclutan ante la necesidad de generar niveles bajos de fuerza; por el contrario, otros músculos solo son reclutados por encima del 80% de una contracción isométrica máxima. En la actualidad, parece ser que se relaciona más la mejora del reclutamiento de unidades motoras con mejoras de la fuerza ante requerimientos bajos y medios de fuerza y la mejora de la frecuencia de disparo con los incrementos de fuerza cuando tales necesidades de fuerza son medios o altos.

Es muy importante decir que la actividad muscular agonista se suele medir mediante electromiografía (EMG) aunque hay otros métodos para hacerlo (como por ejemplo el ratio de activación central, entre otras), teniendo ventajas y desventajas las diferentes metodologías (Duchateau et al. 2006). Aunque la EMG es la forma más habitual de medida, es importante tener en cuenta que presenta algunos problemas. El más destacado es que la actividad electromiografía mide la actividad neural agonista sin distinguir entre los dos elementos que la formaban, que recordemos eran el reclutamiento de Unidades motoras y por la frecuencia de disparo. Por tanto, la información no es precisa ya que sabemos si la actividad agonista ha aumentado, pero no si lo hizo gracias al reclutamiento o a la frecuencia de disparo y, como dijimos antes, es determinante saberlo porque puede suponer mejoras o no si las necesidades de fuerza son bajas o altas.

Diferentes investigaciones han encontrado aumentos en la actividad EMG después de realizar entrenamiento de fuerza (Vila-cha et.al 2012; Wallerstein et.al 2012), entrenamiento polimétrico (Behrens et al. 2014) y balístico (Gruber et al. 2007). Por tanto, podría parecer que existe una estrecha relación entre el aumento de impulso neural y el RFD, no obstante, encontramos investigaciones contradictorias. Otras investigaciones encontraron también un aumento de la actividad EMG pero sin cambios en el RFD (Hakkinen et al. 1985; Hakinnen et al. 1998) y varios estudios más encontraron una mejora en el RFD sin cambios en la actividad EMG (Blazevich et al. 2008; Blazevich et al. 2009; Vangsgaard et al. 2014)

2. FACTORES PERIFÉRICOS

Tipo de fibra muscular

Las fibras de tipo II tienen una velocidad de contracción significativamente más rápida que las fibras tipo I, por tanto, el entrenamiento de fuerza podría afectar al RFD mediante dos mecanismos:

• Puede suponer un cambio en el tipo de fibra muscular.

• El crecimiento muscular podría ser preferencia en las fibras tipo II

En la investigación de Mitchell et al. (2012) se utilizaron dos entrenamientos, uno al 30% de RM y otro al 80% del RM, ambos al fallo. Se observó que en el grupo que trabajo al 30% el aumento de las fibras tipo I fue casi el doble que en de las fibras tipo II. En otra investigación de Campos et al (2002), se observó como el grupo que trabajó al 20-30RM aumentó las fibras tipo I, tipo II y tipo IIX en una proporción similar; no obstante, otro grupo que trabajó al 3-5RM aumentó en más proporción las fibras tipo II y tipo IIX que las tipo I.

Como vemos, las cargas más altas son claramente superiores a la hora de estimular las fibras tipo II y, dado que estas por su mayor velocidad de contracción son más relevantes a la hora de mejorar el RFD, está claro que las cargas altas pueden ser un gran aliado a la hora de mejorar el RFD.

No obstante, aunque el trabajo pesado sea una gran herramienta a la hora de mejorar el RFD no puede ser la única, ya que, algún estudio como el de Andersen et al. (2010) observó que con un entrenamiento de fuerza pesado se redujo el RFD en la fase temprana (primeros 100ms) aunque sí que se aumentó el RFD en la fase tardía (200ms). Esto puede ser nefasto, ya que en la mayoría de deportes, como dijimos en la primera entrega, hay que aplicar fuerza antes de los 200ms.

Longitud del fascículo muscular

A continuación vamos a analizar el papel de la longitud del fascículo muscular sobre el RFD. Se centra menos atención en esta variable que en otras como el tipo de fibra, no obstante, es bastante relevante la interacción entre la longitud del fascículo y el RFD.

El entrenamiento por excelencia a la hora de incrementar la longitud del fascículo es, sin duda, el entrenamiento excéntrico (Blazevich et al. 2007; Baroni et al. 2013). Sin embargo, diferentes investigaciones han encontrado mejoras en la longitud del fascículo después de un entrenamiento orientado a la mejora del ciclo estiramiento-acortamiento (Alegre et al. 2006; Blazevich et al. 2003) e incluso después de un entrenamiento de fuerza solamente concéntrico (Blazevich et al. 2007; Kim et al. 2014).

Cuando se aumenta la longitud del fascículo muscular se produce a través de un incremento de sarcómeros en serie o proceso, también conocido como sarcomerogénesis. Esto implica dos cosas, una positiva y una negativa para el RFD:

• Dado que todos los sarcómeros de un fascículo muscular se contraen juntos al ser estimulado este fascículo por la motoneurona, al tener el fascículo más sarcómeros se produce una mayor contracción y más rápida, que da lugar a un mayor RFD (Gans y Gaunt, 1991).

• Cuando el número de sarcómeros en serie aumenta, se reduce la rigidez muscular y esto implica un descenso del RFD (Wilkie, 1949).

Por tanto, podemos decir que la longitud del fascículo puede suponer una ventaja o desventaja si lo relacionamos con el RFD. Alegre et al. (2006) encontraron aumentos tanto en la longitud del fascículo como en el RFD después de un entrenamiento de fuerza a largo plazo. Por el contrario, Blazevich et al. (2009) encontraron reducciones en el RFD asociado a este aumento de la longitud del fascículo. Como vemos hay resultados contradictorios, por tanto, a veces el efecto positivo de aumentar la velocidad de contracción muscular no es capaz de contrarrestar el efecto negativo de pérdida de rigidez muscular.

Rigidez del tendón

Este es un aspecto clave a la hora de explicar el RFD, ya que, una mayor rigidez del tendón está asociada a una mejora del RFD (Kubo et al. 2001). Además esta mayor rigidez está también asociada positivamente con el rendimiento deportivo (Bojsen-Moller et al. 2005). Tanto el entrenamiento de fuerza como el pliométrico están asociados a una mayor rigidez del tendón (Kubo et al. 2001; Burguess et al. 2007). Cuanto mayores sean los niveles de fuera requeridos en el entrenamiento de fuerza en cuestión, mayor será el efecto sobre la rigidez del tendón, aunque los aumentos en esta rigidez, se producirán independientemente del tipo de entrenamiento de fuerza (Bohm et al. 2015).

Aunque el tipo de fibra o los factores centrales se piensa que son más determinantes a la hora de aumentar el RFD, no se debe menospreciar la importancia de la rigidez del tendón, ya que, la relación entre el RFD y la rigidez del tendón es muy grande y puede estar incluso por encima de los factores centrales. Reeves et al. (2003) vieron el efecto de un entrenamiento de fuerza de 14 semanas y los datos encontrados fueron claros. El RFD aumentó un 27%, no hubo cambios significativos en la activación central, sin embargo la rigidez del tendón aumento un 69%.

Velocidad de conducción de la fibra muscular

Cuando nos referimos a este término lo hacemos en referencia a la velocidad a la que se despolariza la membrana de la fibra muscular (sarcolema). Esta despolarización ocurre justo antes de la etapa en la que se mide la velocidad de contracción de la fibra y, por supuesto, es totalmente necesaria en la contracción de la fibra.

En algunas investigaciones se encontró que, un entrenamiento de fuerza a largo plazo es capaz de mejorar la velocidad de conducción de la fibra muscular y además también se incrementa simultáneamente el RFD (Vila-Cha et al. 2010; Cadore et al. 2014). No obstante, falta investigación al respecto, ya que, estas mejoras en RFD y velocidad de conducción de la fibra no se han asociado y puede ser que exista una relación casual entre las dos variables.

Bibliografía

1. Alegre, L. M., Jiménez, F., Gonzalo-Orden, J. M., Martín-Acero, R., & Aguado, X. (2006). Effects of dynamic resistance training on fascicle length and isometric strength. Journal of sports sciences, 24(5), 501

2. Andersen, L. L., Andersen, J. L., Zebis, M. K., & Aagaard, P. (2010). Early and late rate of force development: differential adaptive responses to resistance training?. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 20(1), e162-e169

3. Baroni, B. M., Geremia, J. M., Rodrigues, R., Azevedo Franke, R., Karamanidis, K., & Vaz, M. A. (2013). Muscle architecture adaptations to knee extensor eccentric training: rectus femoris vs. vastus lateralis. Muscle & Nerve, 48(4), 498-506

4. Behrens, M., Mau-Moeller, A., & Bruhn, S. (2014). Effect of plyometric training on neural and mechanical properties of the knee extensor muscles. International journal of sports medicine, 35(2), 101

5. Blazevich, A. J., Gill, N. D., Bronks, R., & Newton, R. U. (2003). Training-specific muscle architecture adaptation after 5-wk training in athletes. Medicine & Science in Sports & Exercise, 35(12), 2013-2022

6. Blazevich, A. J., Cannavan, D., Coleman, D. R., & Horne, S. (2007). Influence of concentric and eccentric resistance training on architectural adaptation in human quadriceps muscles. Journal of Applied Physiology, 103(5), 1565-1575

7. Blazevich, A. J., Horne, S., Cannavan, D., Coleman, D. R., & Aagaard, P. (2008). Effect of contraction mode of slow‐speed resistance training on the maximum rate of force development in the human quadriceps. Muscle & nerve, 38(3), 1133-1046

8. Blazevich, A. J., Cannavan, D., Horne, S., Coleman, D. R., & Aagaard, P. (2009). Changes in muscle force-length properties affect the early rise of force in vivo. Muscle & nerve, 39(4), 512

9. Bohm, S., Mersmann, F., & Arampatzis, A. (2015). Human tendon adaptation in response to mechanical loading: a systematic review and meta-analysis of exercise intervention studies on healthy adults. Sports Medicine-Open, 1(1), 1-18

10. Bojsen-Møller, J., Magnusson, S. P., Rasmussen, L. R., Kjaer, M. & Aagards, P. (2005). Muscle performance during maximal isometric and dynamic contractions is influenced by the stiffness of the tendinous structures. Journal of Applied Physiology, 99 (3), pp. 985-94

11. Burgess, K. E., Connick, M. J., Graham-Smith, P., & Pearson, S. J. (2007). Plyometric vs. isometric training influences on tendon properties and muscle output. The Journal of Strength & Conditioning Research, 21(3), 986-989

12. Cadore, E. L., González-Izal, M., Pallarés, J. G., Rodriguez-Falces, J., Häkkinen, K., Kraemer, W. J., & Izquierdo, M. (2014). Muscle conduction velocity, strength, neural activity, and morphological changes after eccentric and concentric training. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 24(5), e343

13. Campos, G. E., Luecke, T. J., Wendeln, H. K., Toma, K., Hagerman, F. C., Murray, T. F., & Staron, R. S. (2002). Muscular adaptations in response to three different resistance-training regimens: specificity of repetition maximum training zones. European Journal of Applied Physiology, 88(1-2), 50-60

14. Duchateau, J., Semmler, J. G., & Enoka, R. M. (2006). Training adaptations in the behavior of human motor units. Journal of Applied Physiology, 101(6), 1766-1775.

15. Gans, C., & Gaunt, A. S. (1991). Muscle architecture in relation to function. Journal of Biomechanics, 24, 53-65

16. Gruber, M., Gruber, S. B., Taube, W., Schubert, M., Beck, S. C., & Gollhofer, A. (2007). Differential effects of ballistic versus sensorimotor training on rate of force development and neural activation in humans. Journal of strength and conditioning research, 21(1), 274

17. Häkkinen, K., Alén, M., & Komi, P. V. (1985). Changes in isometric force-and relaxation-time, electromyographic and muscle fibre characteristics of human skeletal muscle during strength training and detraining. Acta physiologica Scandinavica, 125(4), 573

18. Häkkinen, K., Newton, R. U., Gordon, S. E., McCormick, M., Volek, J. S., Nindl, B. C., & Kraemer, W. J. (1998). Changes in muscle morphology, electromyographic activity, and force production characteristics during progressive strength training in young and older men. The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences, 53(6), B415-B423

19. Hernández-Davó, J. L., & Sabido, R. (2014). Rate of force development: reliability, improvements and influence on performance. A review. European Journal of Human Movement, 33, 46-69

20. Kim, S. Y., Ko, J. B., Farthing, J. P., & Butcher, S. J. (2014). Investigation of supraspinatus muscle architecture following concentric and eccentric training. Journal of Science and Medicine in Sport

21. Kubo, K., Kanehisa, H., Ito, M., & Fukunaga, T. (2001). Effects of isometric training on the elasticity of human tendon structures in vivo. Journal of Applied Physiology, 91(1), 26-32

22. Mitchell, C. J., Churchward-Venne, T. A., West, D. W., Burd, N. A., Breen, L., Baker, S. K., & Phillips, S. M. (2012). Resistance exercise load does not determine training-mediated hypertrophic gains in young men. Journal of applied physiology, 113(1), 71-77

23. Reeves, N. D., Maganaris, C. N., & Narici, M. V. (2003). Effect of strength training on human patella tendon mechanical properties of older individuals. The Journal of Physiology, 548(3), 971-981

24. Vangsgaard, S., Taylor, J. L., Hansen, E. A., & Madeleine, P. (2014). Changes in H reflex and neuromechanical properties of the trapezius muscle after 5 weeks of eccentric training: a randomized controlled trial. Journal of Applied Physiology, 116(12), 1623-1631

25. Vila-Chã, C., Falla, D., Correia, M. V., & Farina, D. (2012). Changes in H reflex and V wave following short-term endurance and strength training. Journal of Applied Physiology, 112(1), 54-63

26. Vila-Chã, C., Falla, D., & Farina, D. (2010). Motor unit behavior during submaximal contractions following six weeks of either endurance or strength training. Journal of applied physiology (Bethesda, Md.: 1985), 109(5), 1455

27. Wallerstein, L. F., Tricoli, V., Barroso, R., Rodacki, A. L., Russo, L., Aihara, A. Y., & Ugrinowitsch, C. (2012). Effects of strength and power training on neuromuscular variables in older adults. Journal of aging and physical activity, 20(2), 171-85.

28. Wilkie, D. R. (1949). The relation between force and velocity in human muscle. The Journal of physiology, 110(3-4), 249-280