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FIGURA 4.6. Distancia del brazo de momento (d) en una polea redonda y una leva. Obsérvese que en la polea redonda el brazo de momento permanece constante (d1 = d2), mientras que es cambiante (d1 < d2), también de manera constante, en la leva. El cambio de longitud del brazo de momento hace que el momento sea cambiante a medida que la leva rota.
CUANTIFICACIÓN DEL EFECTO DEL ENTRENAMIENTO
Uno de los retos a los que se enfrenta el entrenador personal es la optimización de cada sesión de entrenamiento para cada cliente. En la actualidad, lo apretado de las agendas de la mayoría de las personas hace que suela quedar poco tiempo para plantear actividades prolongadas. La prescripción del entrenamiento precisa un adecuado conocimiento, para cada cliente, de sus objetivos, su forma física, sus limitaciones y, sobre todo, de las demandas físicas de los diversos ejercicios. Tales demandas a menudo se describen en términos de esfuerzo metabólico, utilizando referencias de medida tales como calorías o equivalentes metabólicos (MET) (5). No obstante, una de las características de muchas de las complejas máquinas de entrenamiento que se emplean actualmente es la posibilidad de calcular las medidas biomecánicas de esfuerzo total. Tal vez, el ejemplo más sencillo de ello lo constituyen muchas de las máquinas de subir escaleras, que presentan una pantalla en la que se indica el número de «pisos» que se suben durante una sesión de ejercicio. Con frecuencia esta cifra se puede equiparar con el correspondiente gasto calórico, a fin de obtener una referencia tanto mecánica como metabólica de la cantidad de ejercicio total. Las mediciones mecánicas cuantifican el esfuerzo en términos de fuerzas generadas durante la sesión de entrenamiento, en tanto que las metabólicas se relacionan con la cantidad de energía nutricional requerida para completar el ejercicio. Aunque cada una de ellas resulta útil para el entrenador personal a la hora de optimizar el resultado del entrenamiento y de motivar a los clientes, las mediciones mecánicas son igualmente valiosas cuando los objetivos del entrenamiento son el aumento de la fuerza muscular y/o el incremento de tamaño de los músculos, en tanto que tales resultados dependen de la carga mecánica del sistema musculoesquelético por encima de su uso normal y considerando que estas mismas mediciones se constituyen a menudo en factores de motivación (p. ej., en cuanto a la magnitud de peso) para el usuario (8). Asimismo, se ha de considerar la importancia de los factores mecánicos en las actividades cotidianas, así como en el trabajo y el rendimiento deportivo.
ILUSTRACIÓN DE ENTRENAMIENTO 3
La situación planteada en el estudio de caso 4.2 presenta dos opciones de entrenamiento. La primera de ellas, centrada en el aumento de peso (carga) y en un menor número de repeticiones, se denomina rutina de entrenamiento de la fuerza. La segunda, con menor peso (carga) y mayor número de repeticiones, es la llamada rutina de entrenamiento de la resistencia. La pregunta que el entrenador personal debe responder al cliente en este caso es «¿Qué rutina produce el mayor volumen total de entrenamiento?». Para responder a este interrogante es necesario conocer dos nuevos conceptos mecánicos, el trabajo y la potencia.
Estudio de caso 4.2
COMPARACIÓN DE RUTINAS DE ENTRENAMIENTO
Un nuevo cliente ha conocido dos nuevas rutinas de entrenamiento en una popular revista especializada y pregunta cuál de ellas puede poner en práctica. Afirma que su objetivo es encontrar una rutina que le proporcione el mayor volumen de entrenamiento total en el tiempo que dedica a dicho entrenamiento. Una de las dos rutinas que presenta es de entrenamiento de la fuerza, con uso de mayor peso (carga) y un menor número de repeticiones, y la otra es de entrenamiento de la resistencia, con menor peso (carga) y mayor número de repeticiones. Las especificaciones de ambas rutinas aplicadas con una repetición máxima (1 RM) a este cliente son las siguientes:
| Rutina de entrenamiento de la fuerza | Rutina de entrenamiento de la resistencia |
| 3 series | 3 series |
| 10 repeticiones | 15 repeticiones |
| 90 kg | 65 kg |
En virtud de esta información, ¿qué pauta de entrenamiento presenta un mayor volumen de entrenamiento total?
TRABAJO MECÁNICO
En su uso habitual, el término trabajo suele hacer referencia a cierta medida metabólica del volumen de actividad que una persona ha realizado (p. ej., gasto calórico total). Aunque esta definición puede ser de aceptación general, es inexacta desde el punto de vista mecánico. El trabajo mecánico se define como el producto de la magnitud de una fuerza que genera cambio de posición, y el desplazamiento lineal (distancia en línea recta) define dicho cambio de posición (4).
Trabajo mecánico (W) = F · d (Ec. 4.3)
Por ejemplo, en la figura 4.7, un carrito es impulsado con una fuerza de 45,5 kg para producir un cambio lineal de posición (desplazamiento) de 0,6 m, y el trabajo mecánico resultante será de:
W = F · d
W = 45,5 kg · 0,6 m
W = 278 kg · m
En este ejemplo se observa que la fuerza en la figura 4.7 fue aplicada en la misma dirección que el cambio de posición (desplazamiento) resultante. ¿Qué hubiera sucedido si el carrito hubiera sido traccionado con el mango en otra posición?
Trabajo mecánico
Unidades del Sistema Internacional: N · m o julio (J)
Sistema anglosajón: ft · lb
Conversión: 1 N · m (J) = 0,738 ft · lb
En la figura 4.8, la fuerza tira del carro con el mango inclinado 45° con respecto a la posición horizontal. Si se asume que la fuerza que tira del carro sigue siendo de 45,5 kg, puede descomponerse (resolverse) en dos componentes, uno horizontal y otro vertical. Obsérvese que cada uno de los componentes presenta una magnitud de 32,1 kg. Ello demuestra que las cantidades escalares y vectoriales no se suman del mismo modo, ya que 32,1 + 32,1 ≠ 45,5 kg. Para completar la misma cantidad de trabajo que en el caso de la figura 4.7 (278 kg · m), el carro debe cubrir una distancia de 8,6 m, ya que la cantidad de fuerza aplicada en la dirección de desplazamiento es menor (32,1 kg).
Volumen de entrenamiento
La ilustración de entrenamiento 3 (v. estudio de caso 4.2) planteaba la pregunta «¿Qué pauta de entrenamiento presenta un mayor volumen de entrenamiento total?». Para responderla puede calcularse la cantidad de trabajo que se realiza utilizando cada régimen de entrenamiento.
FIGURA 4.7. El trabajo mecánico creado por una fuerza de 45,5 kg aplicada a un carrito para producir un desplazamiento (distancia en línea recta) de 6,1 m es de 278 kg · m.
FIGURA 4.8. Resolución de una fuerza de tracción de 45,5 kg de un carrito en los componentes paralelo y perpendicular a la dirección del movimiento. Para completar la misma cantidad de trabajo que en el caso de la figura 4.7 (278 kg · m), el carro debe cubrir una distancia de 8,6 m, ya que la cantidad de fuerza generada por la dirección del mango de tracción es menor (32,1 kg).
El trabajo es el producto de la fuerza (F) y el desplazamiento (d):
W