Entrenamiento de fuerza isométrica

Mucho se suele hablar del entrenamiento concéntrico e excéntrico, con sus distintas aplicaciones a deportistas aficionados y profesionales, así como de sus distintos enfoques para enfatizar en la ganancia de fuerza y/o masa muscular. Pero lo cierto es que entrenar de manera isométrica tiene beneficios a nivel de fuerza e incluso hipertrofia muscular. Por lo tanto, el presente artículo pretende mostrar evidencia científica de los efectos fisiológicos del entrenamiento de fuerza isométrica.

¿Qué dice la ciencia del entrenamiento de fuerza isométrica?

Resaltar que en este tipo de acción muscular la tensión o fuerza muscular es equivalente a la resistencia externa, no existe movimiento ni trabajo mecánico, aunque para tener total claridad sobre el concepto, lo único que se mantiene igual es el ángulo en el que se está produciendo la tensión muscular, pero la acción del músculo es de acortamiento de fibras y de estiramiento del tejido conectivo, como el tendón, por lo que lo más adecuado sería denominar a esta acción como “estática” (1-3). Cabe resaltar que un estudio (4) concluye que la intensidad óptima para el entrenamiento de fuerza isométrica debe ser máxima o casi máxima.

En este sentido, Weineck (5) habla de la fuerza máxima estática (isométrica) como la fuerza máxima que el sistema neuromuscular es capaz de ejercer con contracción voluntaria contra una resistencia insuperable. Además, Cometti (6) nos habla de las ventajas y desventajas de la isometría:

• Ventajas: fácil de realizar; perimite trabajar posiciones difíciles; quizás no es una acción muy intensa sobre la masa muscular; sin acción sobre la vascularización; permite desarrollar un 10% la tensión concéntrica; permite activar los músculos al máximo gracias a la fatiga.
• Desventajas: ganancia de fuerza en la posición o ángulo que se trabaja; no puede ser usada mucho tiempo; no favorece la coordinación; no se puede usar como método único; puede disminuir la velocidad de contracción.

Fuerza isométrica y parámetros fisiológicos de rendimiento

En un estudio (7) se investigaron los cambios en la fuerza, la velocidad y el tamaño del cuádriceps, en hombres y mujeres mayores, después de 6 meses de entrenamiento de fuerza isométrica, e indirectamente el papel de los metabolitos como un estímulo para la hipertrofia muscular mediante el estudio de dos protocolos de entrenamiento (los participantes de dividieron en un grupo de entrenamiento, con estos dos protocolos, y en un grupo control).

En el primer protocolo, se entrenó dicho músculo con contracciones cortas e intermitentes (IC), mientras que en el otro se entrenó con contracciones largas y continuas (CC). Esto significa que debe haber un mayor cambio de metabolito en el músculo que realiza CC, ya que el flujo sanguíneo se ocluye por más tiempo. Los resultados mostraron que:

• El grupo de entrenamiento aumentó la fuerza del cuádriceps en 48,7 % y 53,1% siguiendo los protocolos IC y CC, respectivamente.
• No hubo cambios en la fuerza muscular en el grupo control.
• Hubo disminuciones no significativas en la fatiga muscular después del entrenamiento.
• El grupo de control también mostró algunas disminuciones significativas en la fatigabilidad y la velocidad muscular.
• El grupo de entrenamiento mostró aumentos significativos en el área de sección transversal muscular (y ósea) de 4 % y 4,9 % siguiendo los protocolos CC e IC, respectivamente. Estos aumentos fueron significativamente diferentes de la disminución observada en el grupo de control.

Estos hallazgos sugieren que las personas mayores de 55 años tienen la capacidad de aumentar la fuerza y ​​el tamaño muscular. La hipertrofia muscular no parece estar fuertemente influenciada por los cambios de metabolitos en este grupo de edad, ya que no hubo diferencias en las mediciones observadas entre los protocolos.

Otra investigación (8) comparó las ganancias de fuerza producidas por el entrenamiento isométrico en cuatro ángulos en comparación con el entrenamiento dinámico convencional. 33 hombres jóvenes, sanos y activos físicamente completaron un total de 9 semanas de entrenamiento de fuerza del cuádriceps tres veces por semana. En dicho entrenamiento, una pierna realizó un entrenamiento isométrico en cada uno de los cuatro ángulos de la articulación (pierna entrenada isométricamente) y la otra pierna realizó un entrenamiento dinámico convencional, levantando y bajando (pierna entrenada dinámicamente).

Ambas piernas se entrenaron con cargas relativas similares durante la misma duración. La fuerza del cuádriceps de cada pierna se midió isométricamente (en cuatro ángulos) e isocinéticamente (a tres velocidades) antes y después del entrenamiento. Después de 9 semanas de entrenamiento, el aumento en la fuerza isocinética fue similar en ambas piernas

Los aumentos de fuerza isométrica fueron significativamente mayores para la pierna entrenada isométricamente. Esto puede deberse a un efecto de especificidad de ángulo residual a pesar de que el entrenamiento isométrico se divide en cuatro ángulos.

Otro estudio (9) comparó los efectos de un programa de pesas de contracción muscular isométrica (programa avanzado de lanzadores) con un protocolo de entrenamiento de ejercicio más tradicional para determinar si aumenta la fuerza muscular y la resistencia del hombro en una población saludable, teniendo la hipótesis de que la isométrica durante un ejercicio de hombro del programa de lanzadores avanzados produciría mayores aumentos en la fuerza y resistencia del hombro en comparación con un programa de entrenamiento tradicional , llegándose a la conclusión de que ambos enfoques de entrenamiento aumentaron la fuerza y la resistencia en el hombro.

Sale, Martín & Moroz (10) llegaron a la conclusión de que aumentar la hipertrofia muscular no necesariamente aumenta el rendimiento en una tarea de fuerza isométrica diferente de la tarea de entrenamiento pero que involucra el mismo grupo muscular.

Un estudio más antiguo (11) investigó si el entrenamiento de fuerza isocinética podría inducir cambios en la potencia estática y dinámica ya lograda como resultado del entrenamiento de fuerza isométrica. Durante las primeras 8 semanas, todos los sujetos entrenaron los flexores del codo isométricamente en cuatro posiciones diferentes de las articulaciones del codo. Este entrenamiento produjo ganancias de 27-36% en fuerza isométrica y 34-46% en potencia.

A partir de entonces, los sujetos se dividieron en dos grupos: el grupo 1 que entrenó isocinéticamente a una velocidad rápida de 157 grados  y el grupo 2 a baja velocidad de 73 grados. Después de 6 semanas de entrenamiento, el grupo 1 produjo una ganancia de potencia significativa con masas equivalentes de luz y el grupo 2 lo hizo con masas pesadas equivalentes. Ninguno de los grupos mostró cambios en la fuerza isométrica.

Otra investigación (12) comparó  los efectos de 3 meses de ejercicios isométricos o dinámicos sobre las propiedades contráctiles del músculo aductor del pulgar humano. El entrenamiento isométrico consistió en 10 contracciones diarias de 5 segundos de duración con la frecuencia de una contracción por minuto. El entrenamiento dinámico consistió en 10 series diarias de 10 contracciones rápidas (menos de 0,5 s de duración) moviendo una carga de un tercio de la fuerza muscular máxima a una frecuencia de una serie por minuto. Se concluyó con que el músculo humano se adapta de forma diferente a los programas de entrenamientos isométricos o dinámicos.

Fuerza isométrica, rehabilitación y suplementación

En la rehabilitación, el programa de ejercicios isométricos del cuadriceps de 5 semanas mostró efectos beneficiosos sobre la fuerza muscular de dicho músculo, el dolor y la discapacidad funcional en pacientes con osteoartritis de la rodilla (13). A esto se le suma el uso de la fuerza isométrica para tratar ciertos problemas como la presión arterial excesiva o hipertensión (14), así como en la esclerosis múltiple (15). A esto se le suma la posible utilidad de la fuerza isométrica para evaluar si hay una mejora funcional en personas que padecen dolor de cuello y/o de hombro (16), así como su trabajo en abductores de cadera y flexores de rodilla para el entrenamiento de fuerza en niños con parálisis cerebral (17).

Por otra parte, otra investigación concluyó con que usar contracciones de mayor duración produce mayores aumentos en la rigidez del tendón humano tras un entrenamiento de fuerza isométrica (18), lo cual podría ser interesante a la hora de planificar un programa de rehabilitación tras una lesión de un tendón.

Además, añadir suplementación con monohidrato de creatina puede mejorar el aumento de la masa total y sin grasa, y aumentó la fuerza muscular isométrica en personas mayores (19). A pesar de esto, cabe añadir que un estudio comprobó que la suplementación oral con monohidrato de creatina no aumentó la fuerza isométrica pero sí la resistencia muscular isométrica en hombres jóvenes (20). Por otra parte, suplementarse con Alfa-glicerilfosforilcolina puede ser útil para aumentar la fuerza isométrica del tren inferior (21).

Conclusiones del entrenamiento isométrico

Dicho esto, queda claro que la fuerza isométrica tiene utilidad tanto en el ámbito del rendimiento deportivo como en el de la rehabilitación, siempre teniendo en cuenta las características de cada persona y su nivel de entrenamiento.

Bibliografía

1. Chicharro, J. L., & Vaquero, A. F. (2006). Fisiología del ejercicio. Ed. Médica Panamericana.
2. Badillo, J. J. G., & Serna, J. R. (2002). Bases de la programación del entrenamiento de fuerza(Vol. 308). Inde.
3. Baechle, T. R., & Earle, R. W. (Eds.). (2007). Principios del entrenamiento de la fuerza y del acondicionamiento físico. Ed. Médica Panamericana.
4. Khouw, W., & Herbert, R. (1998). Optimisation of isometric strength training intensity. Journal of Physiotherapy, 44(1), 43-46.
5. Weineck, J. (2005). Entrenamiento total(Vol. 24). Editorial Paidotribo.
6. Cometti, G. (2007). Los métodos modernos de musculación. Editorial Paidotribo.
7. Welsh, L., & Rutherford, O. M. (1996). Effects of isometric strength training on quadriceps muscle properties in over 55 year olds. European journal of applied physiology and occupational physiology, 72(3), 219-223.
8. Folland, J. P., Hawker, K., Leach, B., Little, T., & Jones, D. A. (2005). Strength training: Isometric training at a range of joint angles versus dynamic training. Journal of sports sciences, 23(8), 817-824.
9. Myers, N. L., Toonstra, J. L., Smith, J. S., Padgett, C. A., & Uhl, T. L. (2015). Sustained Isometric Shoulder Contraction on Muscular Strength and Endurance: A Randomized Clinical Trial. International journal of sports physical therapy, 10(7), 1015.
10. Sale, D. G., Martin, J. E., & Moroz, D. E. (1992). Hypertrophy without increased isometric strength after weight training. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 64(1), 51-55.
11. Kanehisa, H., & Miyashita, M. (1983). Effect of isometric and isokinetic muscle training on static strength and dynamic power. European journal of applied physiology and occupational physiology, 50(3), 365-371.
12. Duchateau, J., & Hainaut, K. (1984). Isometric or dynamic training: differential effects on mechanical properties of a human muscle. Journal of applied physiology, 56(2), 296-301.
13. Anwer, S., & Alghadir, A. (2014). Effect of isometric quadriceps exercise on muscle strength, pain, and function in patients with knee osteoarthritis: a randomized controlled study. Journal of physical therapy science, 26(5), 745-748.
14. Machado, M., & Lima, N.L (2017). Isometric strenght training for prevention and treatment of hypertension: myth or reality?. European Academic Research, 4081-4087.
15. Hussain, A., Balasubramanian, S., Lamers, I., Guy, S., Feys, P., & Burdet, E. (2016). Investigation of isometric strength and control of the upper extremities in multiple sclerosis. Journal of Rehabilitation and Assistive Technologies Engineering.
16. Ylinen, J., & Ruuska, J. (1994). Clinical use of neck isometric strength measurement in rehabilitation. Archives of physical medicine and rehabilitation, 75(4), 465-469.
17. Dallmeijer, A. J., Rameckers, E. A., Houdijk, H., de Groot, S., Scholtes, V. A., & Becher, J. G. (2017). Isometric muscle strength and mobility capacity in children with cerebral palsy. Disability and rehabilitation, 39(2), 135-142.
18. Kubo, K., Kanehisa, H., & Fukunaga, T. (2001). Effects of different duration isometric contractions on tendon elasticity in human quadriceps muscles. The journal of physiology, 536(2), 649-655.
19. Brose, A., Parise, G., & Tarnopolsky, M. A. (2003). Creatine supplementation enhances isometric strength and body composition improvements following strength exercise training in older adults. The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences, 58(1), B11-B19.
20. Bemben, M. G., Tuttle, T. D., Bemben, D. A., & Knehans, A. W. (2001). Effects of creatine supplementation on isometric force-time curve characteristics. Medicine and science in sports and exercise, 33(11), 1876-1881.
21. Bellar, D., LeBlanc, N. R., & Campbell, B. (2015). The effect of 6 days of alpha glycerylphosphorylcholine on isometric strength. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 12(1), 42.