Entendiendo las máquinas neumáticas

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A menudo es usado simultáneamente para describir la magnitud de una carga externa(1) masa y peso, aunque, no son representaciones de la misma cantidad física; masa es un término usado para describir la cantidad de materia en un objeto (Kg) mientras que el peso es una medida de la fuerza gravitacional de la tierra (N) actuando sobre el cuerpo. (2)

Para relacionar la aceleración de un objeto deben tenerse en cuenta las variables de masa y la dirección de la fuerza aplicada.  El estado en el que se encuentra la masa (si bien va con inercia o en estado de reposo), y sabiendo que ante cargas constantes, a mayor velocidad  aplicada sobre el objeto, más fuerza; por tanto, podemos decir que P = F x V.

Si este cuerpo, como hemos dicho, estuviera en estado de reposo (Ej: levantamiento de un deadlift), la masa representada por la barra y discos (m) y la velocidad de nuestro levantamiento supondrá una mayor fuerza aplicada, si hemos sido capaces de acelerar más rápido la barra y por ende, hemos sido más veloces en el movimiento.

Ahora bien, si entramos a analizar las curvas de fuerza con pesos libres, nos daremos cuenta rápidamente de que existe un momento inicial en el cual se requiere de esa gran aceleración al comienzo del movimiento y existe un punto en el cual la carga comienza a desacelerarse. Para hacernos una idea, los atletas bien entrenados, pueden dedicar el 52% de la duración de la fase concéntrica decelerando la carga con la intención de compensar el momento de fuerza producido al inicio del movimiento que supone el 3% del desplazamiento de dicha carga. (3), el cual resulta en un notable descenso de la actividad de la musculatura agonista y sinergista. (4)

Por tanto, sabiendo que el rendimiento de muchas de las actividades deportivas depende de la longitud de las palancas y de la capacidad de manifestación de fuerza, la secuencia de la actividad muscular durante la cadena cinética resulta de nuestro interés como entrenadores.

En este breve artículo veremos cómo sin duda, podemos considerar pues a las máquinas neumáticas una pieza tecnológica útil para ser utilizada en los diversos objetivos de los deportistas o clientes a quienes entrenamos.

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Máquina neumática vs isocinética

Las máquinas isocinéticas permiten máximos esfuerzos durante la fase concéntrica, pero a costa de mantener la velocidad constante durante el recorrido y con una aceleración igual a cero. (5)

Además, estas máquinas están limitadas a ciertos ángulos de trabajo y en muchas ocasiones es difícil encontrar los ajustes necesarios para la correcta ejecución de los ejercicios, unido esto a que se focalizan en una sola articulación, no permite el posible movimiento en otros ejes y con ello anula el trabajo de la musculatura sinergista y estabilizadora, tan necesaria en los gestos deportivos.

Pero como hemos mencionado, lo que más nos concierne es la posibilidad de aplicar velocidad y aceleración a nuestras cargas de entrenamiento como estímulo preparatorio para el rendimiento en la competición. También, hacer protagonistas a estas variables en el ámbito de la salud, con poblaciones no involucradas necesariamente en la competición tendrá sus ventajas, preparándolas para ciertas actividades de la vida cotidiana.

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Máquina neumática vs Peso libre

El entrenamiento de fuerza con máquinas neumáticas nace para propiciar una mejor  resistencia a vencer a través de la presión del aire.

A diferencia de máquinas balísticas, donde autores han visto sus limitaciones al sobrepasar la inercia (6,7)) asociada a pesos libres, las máquinas neumáticas son no inerciales, por lo que, las fuerzas generadas son más consistentes durante todo la fase concéntrica. (8)

Por otro lado,  debido a que la carga de la fuerza de la neumática, procede de la presión del aire, eso permite generar mayor aceleración y velocidad debido a su masa más ligera. Las fuerzas generadas durante la ejecución de movimientos con la máquina neumática son mejor distribuidas durante todo el rango de movimiento con respecto al entrenamiento con peso libre. (8,9,). No obstante, ambos tipos de entrenamiento tienen sus ventajas dado que, la neumática permite la generación de fuerza a lo largo del recorrido, mientras que, el peso libre requiere una gran generación de fuerza al inicio del recorrido. (10)

El entrenamiento con equipamiento neumático puede ofrecer ventajas en el intento de mejorar la potencia en cargas bajas consecuentemente alcanzando mayores aceleraciones y velocidades en comparación con los pesos libres.

Ventajas de entrenar con tecnología neumática

  • Reducción de la masa de la carga externa
  • Posibilidad de variar la carga cada 100 gr.
  • Reparto de la generación de fuerza a lo largo del rango de movimiento
  • Mayor implicación de la musculatura sinergista y estabilizadora
  • Selección de ángulos de trabajo fácilmente
  • Mayor actividad muscular durante toda la cadena cinética
  • Mayor velocidad y aceleración en la ejecución de movimientos
  • Display de potencia para evaluar la sesión de entrenamiento

Ventajas de entrenar con peso libre

  • Mayor requerimiento de aceleración inicial de la carga
  • Reducción del momento de fuerza a medida que fulcro y carga se acercan en fase concéntrica.

peso libre

Hay estudios que han demostrado mejoras en la fuerza, velocidad y potencia en la combinación del entrenamiento con pesos libres y otros equipamientos. (11,12)  En este sentido, durante una planificación podría ser interesante la combinación de ambos estímulos. Se debe tener en cuenta que al añadir las máquinas neumáticas a nuestras sesiones, estamos añadiendo un componente de fase excéntrica que bien regulada y combinada con ejercicios de velocidad, supone un adecuado estímulo para incrementar no solo la fuerza, sino también la velocidad de ejecución propiciando la expresión funcional de la potencia. (13)

En resumen, esta tecnología debe ser estudiada más en profundidad en diferentes colectivos de manera, que, se puedan seguir pautas específicas a la hora de prescribir tipos de ejercicios y como combinarla adecuadamente dentro de una programación con un clásico entrenamiento de fuerza con pesos libres. Sin duda, es una tecnología que seguirá implementándose en centros de entrenamiento especializados e instalaciones deportivas y de ahí, que resulte vital determinar en qué casos y cómo debe ser propuesta.

Bibliografía

  1. Asci A, Acikada C. (2007). Power production among different sports with similar maximum strength. J Strength Cond Res,21:10–16.
  2. Grimshaw P, Lees A, Fowler N, Burden A. (2006). Sport and exercise biomechanics. Taylor and Francis, New York
  3. Elliott BC, Wilson GJ, Kerr GK. (1989). A biomechanical analysis of the sticking region in the bench press. Med Sci Sports Exerc, 21:450–462
  4. Newton RU, Kraemer WJ, Hakkinen K, Humphries BJ,7 Murphy AJ. (1996). Kinematics, kinetics, and muscle activation during explosive upper body movements. J Appl Biomech, 12:31–43
  5. Frost DM, Cronin JB, Newton RU. (2008). A comparison of the kinematics, kinetics and muscle activity between pneumatic and free weight resistance. Eur J Appl Physiol, 104(6):937-56.
  6. Izquierdo M, Hakkinen K, Gonzalez-Badillo JJ, Ibanez J, Gorostiaga EM. (2002). Effects of long term training specificity on maximal strength and power of the upper and lower extremities in athletes from diVerent sports. Eur J Appl Physiol, 87:264–271
  7. McBride JM, Triplett-McBride T, Davie A, Newton RU. (2002). The eVect of heavy versus light load jump squats on the development of strength, power, and speed. J Strength Cond Res, 16:75–82.
  8. Peltonen H, Hakkinen K, Avela J. (2013) Neuromuscular response to different resistance loading protocols using pneumatic and weight stack devices. J Elect Kin, 23:118-124
  9. Frost DM, Cronin JB, Newton RU. (2008). A comparison of the kinematics, kinetics and muscle activity between pneumatic and free weight resistance. Eur J Appl Physiol, 104(6):937-956.
  10. Apanukul S, Suwannathada S, Intiraporn C. (2015). The Effects of Combined Weight and Pneumatic Training to Enhance Power Endurance in Tennis Players. JEPonline, 18(2):8-16.
  11. Anderson CE, Sforza GA, Sigg, JA. (2008). The effects of combining elastic and free weight resistance on strength and power in athletes. J Strength Cond Res, 22:567-574.
  12. Wallace BJ, Winchester JB, McGuigan MR. (2006). Effects of elastic bands on force and power characteristics during the back squat exercise. J Strength Cond Res, 20:268-272.
  13. Cook CJ, Beaven CM, Kilduff LP. (2013). Three weeks of eccentric training combined with overspeed exercises enhances power and running speed performance gains in trained athletes. J Strength Cond Res, 27(5):1280-6.

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