CAPÍTULO 2

       Biomecánica del ejercicio resistido

Jeffrey M. McBride*

       A la conclusión del capítulo, el lector:

      •Identificará los principales componentes de la musculatura esquelética.

      •Diferenciará los diversos tipos de palancas del sistema musculoesquelético.

      •Concretará los movimientos anatómicos primarios durante los ejercicios y las actividades deportivas.

      •Calculará el trabajo lineal y rotacional y la potencia.

      •Describirá los factores que contribuyen a la fuerza y potencia del ser humano.

      •Evaluará los patrones de potencia y fuerza resistida de las máquinas para el ejercicio.

      •Definirá los factores importantes para la biomecánica articular en el ejercicio.

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*El autor agradece la significativa aportación de Everett Harman en la redacción de este capítulo.

      Conocer la biomecánica es importante para entender los movimientos del ser humano, así como los que intervienen en el deporte y el ejercicio. La biomecánica se centra en los mecanismos a través de los cuales los componentes musculoesqueléticos interactúan y generan movimiento. Conocer el desarrollo de los movimientos del cuerpo humano y las tensiones que los movimientos imponen al sistema musculoesquelético facilita el diseño de programas eficaces y seguros de entrenamiento resistido.

      Este capítulo empieza con una revisión de la musculatura esquelética, la mecánica corporal y los patrones primarios de movimiento durante el ejercicio y las actividades deportivas, y después se describen los principios biomecánicos relacionados con la manifestación de la potencia y la fuerza del cuerpo humano. A continuación, se examinan las fuentes primarias de resistencia a la contracción muscular usadas en las máquinas de ejercicio, incluyendo la gravedad, la inercia, el rozamiento, la viscosidad y la elasticidad. Finalmente, se analizan los aspectos del entrenamiento resistido relacionados con la biomecánica articular (con especial énfasis en los hombros, la espalda y las rodillas).

Musculatura esquelética

      Para producir movimientos y generar fuerza contra objetos externos, los dos extremos de un músculo esquelético deben insertarse en el hueso por medio de tejido conjuntivo. Tradicionalmente, los anatomistas definen el origen del músculo como su inserción proximal (la más próxima al centro del cuerpo) y la inserción como su anclaje distal (más alejado del centro del cuerpo). En ocasiones el origen se define como la estructura más estática en la que se inserta el músculo y la inserción como la estructura de mayor movilidad. Esta definición puede llevar a invertir, por confusión, la posición del origen y la inserción. Por ejemplo, durante una flexión de abdominales con las piernas rectas, el origen del músculo ilíaco es el fémur debido a su inmovilidad relativa. La pelvis, al actuar con más movilidad, es la inserción. Sin embargo, durante el ejercicio de elevación de las piernas, la pelvis se mantiene relativamente inmóvil y, por tanto, se convierte en el origen, mientras que el fémur, al mostrarse más móvil, se convierte en la inserción. La definición tradicional, por tanto, es la más consistente.

      Los músculos se insertan en el hueso de diversas formas. En las inserciones carnosas, que se suelen localizar en el extremo proximal del músculo, las fibras musculares se fijan directamente al hueso, habitualmente sobre un área amplia para que la fuerza se distribuya y no esté muy focalizada. Las inserciones fibrosas, como los tendones, se mezclan y son contiguas a las vainas de los músculos y al tejido conjuntivo que rodea el hueso. Presentan fibras adicionales que se extienden por el mismo hueso para lograr una unión más resistente.

      Virtualmente todos los movimientos del cuerpo implican la acción de más de un músculo. El músculo más directamente implicado en producir un movimiento recibe el nombre de agonista. Un músculo que ralentiza o detiene el movimiento se considera antagonista. El músculo antagonista ayudar a estabilizar la articulación y a frenar la extremidad al final de un movimiento rápido, con lo cual protege de fuerzas potencialmente destructivas las estructuras articulares cartilaginosas y ligamentarias. Durante un lanzamiento, por ejemplo, el músculo tríceps actúa de agonista, extendiendo el codo para acelerar la pelota. Por el contrario, cuando el codo se aproxima a su extensión completa, el músculo bíceps actúa de antagonista para ralentizar la extensión del codo y detenerla, con lo cual protege las estructuras del codo de impactos internos.

      Un músculo se considera sinérgico cuando colabora indirectamente en un movimiento. Por ejemplo, los músculos que estabilizan la escápula actúan como sinérgicos durante el movimiento del brazo. Sin estos músculos sinérgicos, los músculos que mueven el brazo (muchos de los cuales tienen su origen en la escápula) no serían eficaces en la ejecución del movimiento. Los músculos sinérgicos también se activan para controlar el movimiento del cuerpo cuando el agonista es un músculo que cruza dos articulaciones. Por ejemplo, el músculo recto femoral rebasa la cadera y la rodilla, y actúa flexionando la cadera y extendiendo la rodilla cuando se contrae. Incorporarse de una sentadilla profunda requiere la extensión de la cadera y la rodilla. Si el músculo recto femoral tiene que actuar extendiendo la rodilla mientras la persona se incorpora sin inclinar el tronco hacia delante, entonces los músculos extensores de cadera, como el glúteo mayor, deben actuar como sinérgicos para contrarrestar la flexión de las caderas que, de otro modo, se produciría como resultado de la tensión del músculo recto femoral.

       Palancas del sistema musculoesquelético

      Aunque hay muchos músculos en el cuerpo que no actúan por medio de palancas, como los músculos del rostro, la lengua, el corazón, las arterias y los esfínteres, los movimientos del cuerpo directamente implicados en el deporte y el ejercicio actúan a través de palancas óseas. Para entender cómo produce el cuerpo esos movimientos, se requiere un conocimiento esencial de las palancas. Veamos varias definiciones básicas:

      •Brazo de palanca. Distancia perpendicular desde la línea de acción de la fuerza hasta el fulcro. La línea de acción de una fuerza es una línea infinitamente larga que pasa por el punto de aplicación de la fuerza, orientada en