La estructura de la fuerza

En ocasiones te encontrarás con gente que con menos masa muscular que tú es capaz de mover los mismos pesos o incluso más. En otras observarás periodos en los que tú mismo experimentas una ganancia de fuerza sin apenas modificaciones en el volumen de tus músculos.

Todo esto tiene una explicación y tiene que ver con el cómo tu fuerza discurre desde su nacimiento en el lugar más recóndito del músculo hasta cómo interactúa con el medio que lo rodea.

Haremos un recorrido, desde lo más pequeño a nivel estructural, hasta el conjunto del cuerpo, para evaluar el devenir de la fuerza en cada una de las siguientes paradas:

  • Control nervioso
  • Disposición de las fibras musculares
  • Variaciones en puntos de origen/inserción de los tendones
  • Área de sección transversal
  • Tejido conectivo
  • Proporciones corporales
  • Tamaño corporal
  • Técnica de ejecución
  • Todo lo que te rodea

 

Control nervioso

Ya vimos previamete cómo el reclutamiento de fibras y la frecuencia de disparo influían sobre tu fuerza. En este caso vamos a centrarnos más en su influencia estructural, en concreto sobre el aprendizaje neuromuscular.

Se hace fundamental el tener una óptima coordinación intermuscular (entre músculos). Si queremos que un movimiento se complete de manera eficiente debemos tener la capacidad de poder orquestar todas las fuerzas musculares para maximizar la transmisión de esfuerzos.

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 1 - Control nervioso
Imagen 1 – La comunicación entre los diferentes músculos es lo que nos da la capacidad para producir movimientos adecuados a las circunstancias. (Fuente: flickr – Fred Marie).

Un problema clásico es activar en demasía un músculo antagonista (el que realiza el movimiento opuesto al buscado) más allá de las necesidades de estabilización. Por ejemplo, en un press banca, si no tenemos dominado todavía el movimiento, puede ocurrir que estemos ejerciendo una fuerza excesiva en el bíceps (antagonista), dificultando la extensión del tríceps (agonista), con lo que moveremos con toda seguridad menos peso del que potencialmente podemos.

¿Esto cómo se soluciona? Práctica. Mucha práctica. Y de calidad.

 

Disposición de las fibras musculares

Está relacionado con el ángulo que forman las fibras con respecto a la línea imaginaria que va desde el origen del músculo hasta su inserción. Dicho ángulo se denomina ángulo de penación α, e influye en la fuerza.

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 2 - Ángulo de penación
Imagen 2 – El ángulo de penación será responsable de cuanta fuerza de la generada se transforma en útil. (Fuente: Wikipedia).

Normalmente dicho ángulo ronda los 15 grados, aunque varía según el músculo, estado de contracción e individuo. Cuando este ángulo se hace mayor se dice que el músculo es peniforme.

Un músculo peniforme es capaz de desarrollar más fuerza a altas velocidades, pero menos a bajas, es decir, cuanto más pesada sea la carga mayor tasa de pérdida experimentará el músculo. Esto se debe a que pese a que agrupa un mayor número de sarcómeros en paralelo (más fuerza máxima), la transmisión de esta es poco eficiente por la disposición angular de las fibras, por lo que a los tendones llega un porcentaje menor de esta.

Dicho ángulo aumenta con la hipertrofia, pero el aumento de la masa muscular compensa con creces el incremento del ángulo de penación.

Por esto mismo no te vuelvas loco y empieces a hacerte biopsias de tus músculos. No queremos eso. Sobre todo, porque te tirarías de los pelos al saber que la variación interindividual no es muy grande y que apenas tiene peso sobre otros factores como la misma hipertrofia.

 

Puntos de origen/inserción de los tendones

El final último de un músculo es crear una palanca ayudado de las articulaciones y huesos para vencer una carga externa.

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 3 - Momento
Imagen 3 – Esquema de una sistema fuerza-momento. (Fuente: Wikipedia. Edición propia).

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 4 - Momento formula

Más concretamente, la fórmula ha de escribirse del siguiente modo:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 5 - Momento formula compleja

Lo que quiere decir que el momento o par en un punto “o” (en nuestro caso la articulación), es igual a la suma de las diferentes fuerzas que actúan sobre la estructura rígida multiplicada cada una de ellas por la distancia que las separa de “o”. Nos da una idea de cómo estas fuerzas tienen capacidad para hacer girar la articulación propiciándole una determinada aceleración angular α.

Así el que seamos capaces de elevar una carga va a depender de las fuerzas que actúan sobre la estructura ósea. En el caso sencillo de un curl de bíceps las fuerzas que actúan principalmente son las del bíceps y la de la propia carga (descartaremos el peso de mano y antebrazo para simplificar el modelo).

Pensemos en una contracción isométrica, analizada en los diferentes puntos del recorrido. Cuanto más alejemos la carga del plano frontal, más fuerza ha de realizar el músculo. En el caso del curl de bíceps esto ocurre con un ángulo de cero grados con respecto al eje horizontal:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 4 - Gráfica fuerza estática bíceps
Imagen 4 – Gráfica de la fuerza estática para un curl de bíceps con mancuerna de 9 kg según el ángulo de la articulación del codo.

Veamos lo interesante del tema, la influencia de la inserción del bíceps. Observemos el siguiente dibujo. Tenemos dos puntos de inserción cada uno para dos individuos, el de la Fuerza 1 a 0,03 m del eje de la articulación, y otro a 0,033 m para la Fuerza 2.

El segundo punto de inserción, el de la Fuerza 2, está un 10% más alegado que el de la Fuerza 1. Veamos cómo varía la fuerza estática para cada una de ellas según el grado articular (pincha en la imagen para verla más grande):

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 5 - Gráfica fuerza estática bíceps con variación inserción
Imagen 5 – Gráfica sobre la variación de la fuerza estática para un curl de bíceps según grado articular. En rojo la gráfica para una variación de un +10% en el punto de inserción. (Imagen 3D del bíceps: Visible Body Muscle, app).

A igual carga un músculo con la inserción más alejada necesita de menos fuerza para aguantar la posición estática. De promedio, y para este caso, una variación de un 10% en la inserción provoca que haga falta aplicar un 8% menos de fuerza en promedio.

O visto de otro modo, en régimen estático un músculo con la misma fuerza sería capaz de mover un 9.1% más de carga solo variando un 10% la inserción hacia valores más alejados de la articulación.

Podemos imaginarlos fácilmente la ventaja mecánica de inserciones más alejadas si tratamos de abrir una puerta por un punto muy cercano al eje de rotación (difícil) o bien si lo hacemos desde un punto cercano a la manilla (fácil).

Ahora vamos al régimen dinámico (en movimiento). Aquí, como cabe esperar una inserción más alejada provocará un mayor giro dado que es capaz de crear un momento mayor. De manera más técnica, una fuerza más alejada del punto de rotación es capaz de crear una mayor aceleración angular.

Pero ojo, aquí hay truco encerrado. Llega un punto en el que el músculo no es capaz de contraerse más rápido (cargas muy bajas asociadas), y es en este preciso instante donde resulta ventajoso el tener la inserción más cerca de la articulación.

Suponiendo una misma capacidad del músculo para contraerse rápidamente para ambas inserciones, normal y +10% de desplazamiento, ante una carga baja, los ángulos descritos para la inserción más cercanas provocan velocidades angulares superiores, por lo que la cargas se desplazará más rápidamente. Luego para un determinado tiempo la inserción más alejada recorre ángulos menores:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 6 - Fuerza según inserción del bíceps mov. rápidos
Imagen 6 – Ángulos descritos en movimientos a máxima velocidad para una inserción cercana (azul) y otra más alejada un +10% (naranja). El movimiento empezaría en -85º, describiendo los ángulo en orden en sentido horario. Así en un mismo tiempo el segundo grado es -38º para la inserción cercana y -50º para la más alejada, para el siguiente tiempo -15 para la cercana y -36º para la alejada. Y así sucesivamente.

Esto deriva en que para deportes donde priorice la rápida aplicación de la fuerza ante cargas pequeñas son convenientes inserciones más cercanas, como el tenis, por ejemplo, mientras que en deportes como el powerlifting es preferible inserciones más próximas.

En definitiva, unas inserciones más alejadas del punto de rotación de la articulación permiten generar más fuerza (brazo palanca mayor), pero menos velocidad máxima.

¿Esto representa un problema real? No, las variaciones entre personas no son grandes, por lo que difícilmente puede suponer una ventaja notable de un individuo a otro.

 

Área de sección transversal

Como ya hemos visto a mayor sección transversal, mayor fuerza. Pero en este caso vamos a ver qué consecuencias estructurales conlleva.

Un aumento en el área de sección trasversal no lleva asociado el mismo incremento en la fuerza, crece, pero no en el mismo grado. Una de las posibles causas principales es la pérdida de eficiencia en la transmisión de esfuerzos a lo largo de las fibras.

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 7 - Tríceps
Imagen 7- Vectores de tracción sobre los huesos generados por el tríceps. (Imagen 3D del bíceps: Visible Body Muscle, app).

Tras un periodo entrenando se puede observar un incremento en el área de la sección trasversal del músculo:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 8 - Incremento CSA
Imagen 8 – Modelo de corte longitudinal de un músculo antes de incrementar su área de sección transversal (rojo) y después (azul).

Dicho incremento de la sección trae asociado un problema estructural. Ahora el vector resultante tendrá un ángulo menos favorable para la aplicación de fuerza. Por lo tanto, pese a que ahora el músculo es más fuerte, el transcurso de la fuerza a través del mismo es menos eficiente:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 9 - Vectores fuerza en musculo
Imagen 9 – Representación de vectores resultantes para un músculo antes de incremento del área de sección transversal y después.

Como podemos observar en la imagen inferior pese a que el músculo es ahora más fuerte (el vector o flecha es más alargo), al variar el ángulo promedio de la transmisión de esfuerzos, dicha fuerza aplicada pierde rendimiento ya que en la contracción el trabajo útil lo realiza básicamente la componente horizontal de dicho vector o flecha.

Proporcionalmente, la componente que más aumenta es la del eje vertical, cuya influencia es mucho menos importante que la horizontal, que al final es la que tira del peso en este ejemplo:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 10 - Vectores fuerza
Imagen 10 – Descomposición de los vectores resultantes en sus componentes cartesianas.

Es decir, una parte importante de lo ganado en fuerza se destinará a generar una fuerza poco útil, mientras que en la útil el incremento es mucho más pequeño. De ahí que la ganancia en el área transversal del músculo no implica, en parte, un aumento proporcional de la fuerza.

Para apreciar la diferencia es como tratar de empezar a mover una caja por un rail horizontal, sin rozamiento, que impide el desplazamiento vertical y de la que tira una fuerza horizontal de 1000 N. Primero desde un punto alejado de ella (poco ángulo y mayor transferencia al eje horizontal del movimiento) y luego desde uno más cercano a ella (ángulo más alto, mucha perdida en el eje vertical). Para producir la misma cantidad de fuerza útil (la que se empleamos para el desplazamiento horizontal) debemos aplicar más fuerza en la posición más cercana:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 11 - Esquema representativo de fuerzas musculares
Imagen 11 – Representación idealizada sobre el comportamiento de las fuerzas musculares en un músculo sin entrenar (izquierda) y otro entrenado con incremento en su área de sección transversal. (Fuente: link. Edición propia).

Por suerte para nosotros, las ganancias de fuerza compensan con creces la pérdida de eficiencia. Además, ante determinados ángulos del movimiento, el ángulo de ataque del músculo varía hacia posiciones más favorables si aumenta su sección transversal:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 12 - Influencia hipertrofia en tendon
Imagen 12 – Incremento en el par muscular en la articulación derivado de un incremento en el área de sección transversal. (Fuente: ttps://peerj.com/articles/1462/).

Al aumentar el área de sección transversal, en su inserción/origen el músculo cambia el momento que ejerce sobre la articulación, así en determinados grados articulares seremos capaces de ejercer más fuerza sobre la carga.

En definitiva, el aumento en la hipertrofia muscular a nivel estructural, no siempre viene acompañada de una mejora, pero sí que las pequeñas pérdidas estructurales que pudieran derivar de un aumento en la sección del músculo son compensadas con creces con la ganancia de fuerza asociada.

 

Tejido conectivo

El tejido conectivo es el medio por cual se transmite la fuerza producida por el músculo a los huesos. Aquí entran por tanto los tendones, ligamentos y cartílago. Su estado por lo tanto determinará cuán eficiente es un músculo a la hora de transmitir los esfuerzos.

La actividad física no solo refuerza estos tejidos, sino que también se piensa que produce modificaciones en su estructura de tal manera que la fuerza generada se transmita de una manera más eficaz del músculo al hueso, y por lo tanto a la carga.

 

Proporciones corporales

Este punto podría dar para muchos artículos, pero simplemente vamos a dar unas pinceladas para entender algunos conceptos.

De manera análoga a lo que vimos sobre cómo influían los puntos de origen/inserción de los tendones, las diferentes relaciones de longitudes entre las partes de nuestro cuerpo tendrán su peso sobre la manifestación de fuerza final.

En el press banca, por ejemplo, si trabajamos con la técnica más habitual que es con el antebrazo en perpendicular y simplificando el modelo, la longitud del húmero se hace muy importante, pues ante unas mismas inserciones la fuerza depende de la longitud de este según:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 13 - Disposición de fuerzas press banca
Imagen 13 – Distribución de fuerzas en extremidad derecha en un press banca en un modelo simplificado con húmero perpendicular a la barra.

Donde L1 y L2 serían las longitudes de dos húmeros diferentes y F1 y F2 las fuerzas correspondientes para vencer una misma carga. Con lo que, si se incrementa la distancia L, también lo hará la fuerza muscular necesaria.

Cuantas más articulaciones trabajen en un movimiento más complejo se hace su análisis:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 14 - Proporciones peso muerto
Imagen 14 – Ejemplos de combinaciones según la longitud de brazos y torso para peso muerto. (Fuente: https://www.strongerbyscience.com/how-to-deadlift/. Edición propia).

Así en ejercicios como el peso muerto o la sentadilla, dado el grado de implicación de articulaciones podemos tener un elevado número de relaciones distintas que nos llevan a diferentes implicaciones musculares y por lo tanto a diferencias en cuanto a lo correcta técnica de ejecución, que será aquella que nos permita maximizar la transferencia de esfuerzos sin comprometer nuestra integridad física.

Dichas relaciones establecen en numerosas ocasiones una ventaja y a su vez una desventaja. Por ejemplo, es habitual que una persona de brazos largos le resulte más fácil el arrancar en un peso muerto, pues ha de “agacharse” menos. Sin embargo, en un press banca, estos mismos brazos largos pueden suponer un problema al tener que crear un momento mayor para superar la carga.

En este apartado vamos a incluir también las asimetrías. Ante una carga simétrica, lo óptimo es aplicar esfuerzos simétricos. Cuando esto no ocurre la fuerza que generamos se desplaza por direcciones indeseadas:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 15 - Asimetrías
Imagen 15 – Ciertas asimetrías en nuestra estructura corporal pueden provocar descompensaciones a la hora de ejercer fuerza sobre una carga.

Podemos estar ejerciendo la misma fuerza, en magnitud, en ambos brazos (o piernas), que si la dirección de aplicación de las mismas no es la misma esteremos derrochando una cantidad importante de energía que no será transmitida a la carga y, por ende, seremos capaces de mover menos peso.

 

Tamaño corporal

Ante determinados ejercicios el peso corporal y su distribución pueden resultar ventajosos. Por ejemplo, en un continental clean con barra gruesa, una persona con una abultada región abdominal, esta puede proporcionarle un punto de apoyo intermedio:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 17 - continental clean
Imagen 16 – En el continetal clean personas más corpulentas pueden sacar ventaja estructural valiéndose de su zona abdominal. (Fuente: YouTube – Derek Poundstone).

En lanzamiento de martillo ante los giros el peso corporal da más estabilidad y mayor control sobre el martillo:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 18 - Lanzamiento de martillo
Imagen 17 – Lanzamiento de martillo. (Fuente: flickr – Angus Chan – Scottish Limbo).

En general donde veamos deportes donde los competidores tiene un gran volumen es porque algún tipo de ventaja representa para el mismo.

 

Técnica de ejecución

Debemos preocuparnos de que la técnica sea adecuada, pero, tal como dijimos un poco más arriba, atendiendo a nuestras proporciones.

Si no sabemos hacer un ejercicio seremos ineficientes en él. Podemos tener la mejor genética del mundo, que si no sabemos ni como agarrar la barra adecuadamente esteremos malgastando todos nuestros esfuerzos:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 19 - Coger una barra
Imagen 18 – Lo primero es aprender a coger una barra. Si nunca lo hemos hecho, por mucha fuerza que tengamos poco vamos a hacer. (Fuente: YouTube – Bernard Bear).

 

Todo lo que te rodea

No menos importante que lo visto hasta ahora es todo lo que te rodea. En esta amplia clasificación se recoge desde el suelo, material de entrenamiento vario, ropa deportiva… todo aquello que pueda modificar la transmisión de esfuerzos.

Uno de estos subconjuntos lo forma la equipación para los levantamientos, tipo straps (agarraderas), muñequeras, cinturones, vendas, camisas de fuerza y demás. Todos ellos están diseñados para la mejoría en el levantamiento. Por desgracia con frecuencia la gente los usa para tapar una carencia de fuerza o técnica.

Particularmente no me gustan. En general descarto cualquier cosa que te haga ir más allá de tus posibilidades naturales. Si se te resbala la barra por falta de fuerza no te pongas straps, haz más énfasis en entrenar el agarre. ¿Pierdes la curvatura adecuada en el peso muerto? no te pongas cinturón, quizá ese peso es demasiado elevado para ti o quizá exista un problema de movilidad o técnica detrás. Si no puedes levantar la carga por ti mismo, sencillamente es que no tienes la fuerza suficiente o que existe algún otro tipo de déficit.

Con el calzado lo mismo, si no tienes suficiente movilidad para alcanzar profundidad en sentadilla no hagas la trampa de ponerte calzado con cuña para alcanzarla porque realmente seguirías con el mismo problema.

Tampoco quiero ser talibán. Si te encuentras más seguro o cómodo úsalo, el problema llegaría en el momento en el que el grueso de tus levantamientos dependiese de su uso.

En definitiva, no lleves a tu cuerpo más allá de los que puede llegar por sí solo.

Otra subcategoría sería el medio físico en el que entrenas. Esto puede ir desde al agua para los nadadores, el aire para un paracaidista o una pared vertical para un escalador. Todo medio donde tu cuerpo interacciona para transmitir o recibir fuerza.

Los deportistas de fuerza suelen entrenar en terreno llano, firme y antideslizante. Si existe alguna anomalía en el terreno es muy posible que la transmisión de esfuerzos al suelo sea poco eficiente, haciendo de esta manera el levantamiento mucho más arduo, amén de peligroso:

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 20 - Roberto Rodriguez Strongman
Imagen 19 – Roberto Rodríguez, Strongman, compitiendo en el Arnold Classic de Barcelona en 2016. Pese a tener fuerza suficiente para voltear la rueda de 450 kg, el suelo resbaladizo le impidió dar una sola volteada.

Una tercera y última subcategoría es el material de entrenamiento. Ha de ser estable y sin perturbaciones estructurales. Una barra doblada por fatiga puede ser peligrosa, además de incómoda para trabajar con ella, con lo que la fuerza que le apliquemos no discurrirá en la dirección adecuada.

El Templo de la Fuerza - Articulo 12 - La estructura de la fuerza - Imagen 21 - Barra olímpica doblada
Imagen 20 – Barra olímpica doblada tras una sentadilla de 400 kg hecha por Big Dani. (Fuente: YouTube – BIGDANI300).

 

CONCLUSIONES

Quizá ahora puedas comprender esos casos de los que hablábamos al principio del artículo. Esas personas que con menos volumen muscular que otras son capaces de mover lo mismo e incluso más.

Todos los puntos que hemos ido a analizando, cada uno de ellos por separado no explican esta variación entre individuos, pero la suma de unas pocas de ellas sí que pueden, al menos en parte, arrojar luz sobre el tema.

Del mismo modo tú mismo puedes experimentar cambios en tu fuerza sin que hayas visto incrementado tu volumen muscular. Una mejor técnica, más práctica, adaptaciones del tejido conectivo, etc.

Sea como fuere la fuerza debe emprender un largo viaje desde que nace en el seno de los puentes cruzados de la fibra muscular hasta que se manifiesta en el exterior. Algunas de estas “carreteras” por la que discurre las podemos trabajar, otras sin embargo vienen ya legadas por nuestros genes.

Ante todo, disfruta de lo que tienes, sácale el máximo partido y analiza el porqué de tus resultados.

 


Referencias:

Nuckols, G. .The Complete Strength Training Guide. Recuperado de https://www.strongerbyscience.com/complete-strength-training-guide/

Nuckols G., Oct. 2016. How to Deadlift: The Definitive Guide. Strengtheory. Recuperado de http://strengtheory.com/how-to-deadlift/

Nuckols G., Nov. 2016. Size vs. Strength: How Important is Muscle Growth For Strength Gains? Recuperado de http://strengtheory.com/how-to-deadlift/

Thomas R. Baechle, Roger W. Earle (2007). Principios del Entrenamiento de la Fuerza y del Acondicionamiento Físico. Madrid: Ed Médica Panamericana.

Vigotsky et al. (2015) Biomechanical implications of skeletal muscle hypertrophy and atrophy: a musculoskeletal model. PeerJ 3:e1462; DOI 10.7717/peerj.1462


Imagen de portada: flickr – Petes World photography – Man of steel

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