Entrenamiento excéntrico de fuerza

En este artículo vamos analizar el entrenamiento excéntrico de fuerza y los ejercicios excéntricos.

La evolución de la actividad física y la preparación deportiva durante las últimas décadas ha dado lugar a múltiples protocolos tanto en materia de prevención de lesiones como recuperación y readaptación de las mismas.

Cada vez son más los programas de entrenamiento que tienen en cuenta de manera específica la aptitud de la fuerza, pues esta siempre interviene en mayor o menor medida aunque la modalidad de ejercicio sea puramente aeróbica.

Dentro del entrenamiento de fuerza podemos distinguir entre diversas estrategias, entre las que cabe destacar el entrenamiento excéntrico.

Sus beneficios han sido contrastados científica y empíricamente, llegando a desarrollar grandes picos de forma gracias a las adaptaciones neuromusculares que se producen.

Concéntrica vs Excéntrica

Para entender mejor el proceso que ocurre en el músculo durante una contracción dinámica, es necesario diferenciar entre las dos fases que componen dicho desplazamiento.

Se expondrá, a modo de ejemplo, un sencillo ejercicio como es el clásico curl de bíceps.

La fase dinámica concéntrica, también denominada positiva, es aquella que se produce en contra de la gravedad, donde el músculo se contrae y la fuerza ejercida por el mismo es superior a la carga movilizada (1).

En el caso del curl de bíceps la fase concéntrica sería cuando la mancuerna se desplaza hacia arriba.

La fase dinámica excéntrica, conocida también como negativa, es aquella que se produce en contra de la gravedad (1), y el músculo, además de estirarse mientras se contrae tiene como función frenar la caída de la carga.

Si trasladamos dicha fase al curl de bíceps, la fase en la que la mancuerna desciende coincidiría con la parte excéntrica del movimiento.

Diversos autores e investigaciones realizadas en las últimas décadas han confirmado que alargando o trabajando analíticamente esta última fase negativa se generan interesantes adaptaciones en materia de prevención y readaptación de lesiones.

Sin embargo para que la eficacia de la metodología sea notoria en el contexto deportivo es necesario estudiar los movimientos predominantes en la actividad realizada para trabajar con ángulos y desplazamientos similares.

Beneficios del entrenamiento excéntrico

Durante una contracción de entrenamiento excéntrico la musculatura se contrae pero, al mismo, tiempo se elonga.

Este factor biomecánico puede ser el desencadenante positivo de los efectos del entrenamiento excéntrico sobre los esfuerzos que requieren una tensión muscular mayor (2).

Otra de las explicaciones de las numerosas repercusiones positivas de esta metodología de entrenamiento excéntrico podría ser el aumento del umbral de rotura del músculo, además de la capacidad del mismo para absorber cargas de impacto repetidas en el tiempo (3).

En cualquier caso los beneficios contrastados de los ejercicios excéntricos son los siguientes:

• Aumento de la tensión muscular respecto a metodologías basadas en contracciones concéntricas (4).
• Generan adaptaciones de control neuromuscular superiores (5).
• El trabajo de entrenamiento excéntrico a velocidad elevada, produce mayores efectos de fuerza sobre la musculatura trabajada (6).
• Incremento del número de sarcómeros, lo que significa un cambio de respuesta en la tensión y longitud muscular ante esfuerzos con una tensión superior (umbral de rotura) (7).

A pesar de todo ello el éxito del programa de entrenamiento excéntrico dependerá de multitud de factores: tipo de ejercicio, velocidad, carga, descanso…

El primer elemento, la elección del tipo de ejercicio con el que se trabaja, es fundamental ya que se debe mantener una progresión en la carga de entrenamiento excéntrico aplicada en el músculo.

Por ejemplo, es recomendable comenzar con ejercicios controlados, con el tirante musculador, para después progresar hacia ejercicios dinámicos de mayor complejidad como es la fase excéntrica (de caída) de saltos pliométricos.

Analizar con el tipo de población con el que se trabaja también determinará en buena medida el grado de consecución de los objetivos establecidos.

Se ha demostrado que el ejercicio excéntrico adaptado en adultos mayores de 65 años contribuye a reducir la sarcopenia característica de la edad, el riesgo de caídas o la mejora de la movilidad (8).

Además su bajo coste metabólico y su poca demanda de oxígeno hacen del entrenamiento excéntrico un método seguro para este sector poblacional.

Simples ejercicios como caminar cuesta abajo provocan grandes mejoras a nivel motor en adultos mayores (8).

En los siguientes apartados se analizarán los dos objetivos más utilizados en materia de prevención de lesiones con el entrenamiento excéntrico.

¿Qué es el ejercicio excéntrico?

El entrenamiento excéntrico o ejercicio excéntrico, especialmente si implica un importante grado de estiramiento del músculo con traído.

Se asocia a dolor muscular tardío o “agujetas” que aparece en regiones musculares sometidas a es fuerzo, horas después de la finalización del ejercicio, alcanzando su máxima intensidad, generalmente, entre las 24 y las 72 horas.

Durante los últimos tiempos ha sido considerable el interés suscitado en la comunidad científica por las lesiones que se producen en los músculos como consecuencia de las contracciones musculares excéntricas.

Contracciones musculares excéntricas

Las contracciones musculares excéntricas son aquellas en las que se produce un alargamiento de la musculatura implicada, como consecuencia durante la contracción muscular la distancia entre los discos Z aumenta (13).

Las contracciones excéntricas sirven para frenar movimientos, lo cual implica que este tipo de contracciones tengan especial importancia en el desarrollo de diferentes acciones deportivas (15).

A continuación examinaremos las distintas variables que han sido analizadas para tratar de determinar la repercusión estructural y funcional que comporta la tarea realización de contracciones musculares excéntricas (15).

Producción de fuerza

La producción de la contracción muscular máxima comporta la generación de fuerzas muy elevadas.

La producción de fuerzas es dependiente también de la relación fuerza-velocidad de movimiento. Morgan y Allen, 1999 (14) dividen las causas de la pérdida de tensión tras la realización de un ejercicio excéntrico en 5 categorías:

1. Cambios en el sistema nervioso central o en la unión neuromuscular.
2. Disminución o ausencia de excitabilidad de las células musculares, debido, probablemente al grave daño celular.
3. Fallo o atenuación de la liberación de Ca₊₊.
4. Cambios en la sensibilidad al Ca₊₊ por parte de la maquinaria contráctil.
5. Desorganización de la maquinaria contráctil.

La fuerza desarrollada por un músculo depende de múltiples factores que se pueden dividir en dos categorías: factores centrales y factores periféricos.

Los factores centrales abarcan todos los procesos necesarios para producir la contracción muscular que tienen lugar en el sistema nervioso, mientras que los factores periféricos abarcan todos los procesos celulares de contracción muscular, que tienen lugar en las fibras musculares propiamente dichas (15).

Numerosos estudios han demostrado que la pérdida de fuerza causada por el ejercicio excéntrico obedece fundamentalmente a factores periféricos (16, 17).

Fuerza isométrica máxima

Estudios relacionados con la producción de fuerza tras la realización de ejercicio excéntrico destacan que no hay grandes diferencias en la pérdida de fuerza entre hombres y mujeres.

No obstante, los estrógenos podrían tener un efecto protector que podría estar relacionado con la menor liberación de enzimas musculares a la sangre después del ejercicio excéntrico en las mujeres (18).

Fuerza dinámica

Varios autores han demostrado que el músculo ejercitado excéntricamente pierde capacidad para generar tensión (17,18,19).

No obstante, la mayoría de los investigadores se han centrado principalmente en el estudio de contracciones musculares estáticas de las extremidades superiores (19).

Mientras que son menos los trabajos que han analizado la repercusión que tiene el ejercicio excéntrico sobre la capacidad contráctil dinámica, desconociéndose por completo como pueden afectar las concentraciones musculares excéntricas a la capacidad de salto y al funcionamiento del denominado ciclo de estiamiento-acortamiento (CEA) (21).

Niveles sanguíneos de proteínas musculares

Puede observarse tras el ejercicio excéntrico, un aumento de la destrucción de colágeno, medido a través del aumento de hidroxipolina e hidroxilisina.

Se ha constatado, no obstante, una disociación entre los niveles sanguíneos de proteínas musculares y la capacidad para generar tensión, especialmente después de varias sesiones de ejercicio excéntrico (22).

Dolor muscular

El dolor muscular es la variable más utilizada en los estudios realizados en relación con el proceso de lesión muscular que provoca el trabajo de entrenamiento excéntrico (23, 24).

Actividad electromiográfica

Para el estudio del efecto que tiene la realización de contracciones musculares excéntricas sobre la transmisión neuromuscular, la velocidad de conducción de las fibras musculares o el comportamiento de las unidades motoras, se han analizado variables relacionadas con el espectro (frecuencia media y frecuencia mediana del espectro) y la amplitud de la señal electromiográfica (15).

Para un determinado nivel de fuerza, la amplitud de la señal electromiográfica es menor durante la contracción muscular excéntrica que durante la contracción muscular concéntrica en el músculo no fatigado (25, 26).

McHughy sus colaboradores (27) observaron que durante las contracciones musculares excéntricas repetidas la relación entre la actividad electromiográfica y la fuerza desarrollada, así como la frecuencia media del espectro de la señal electromiográfica aumentan paulatinamente con la repetición de las contracciones.

En cambio durante las contracciones musculares concéntricas ambas variables electromiográficas permanecieron estables.

En resumen, las contracciones musculares excéntricas son percibidas como más fáciles, requieren menos gasto energético y comportan una menor actividad electromiográfica que las contracciones concéntricas efectuadas a la misma intensidad absoluta o relativa (15).

Isquiotibiales en el entrenamiento excéntrico

El fortalecimiento de la musculatura isquiotibial adquiere una importancia suprema en determinadas modalidades deportivas, como es el caso del fútbol.

La prevalencia de lesiones en este grupo muscular ha aumentado anualmente un 4% en deportistas de alto rendimiento (9), por lo que se ha realizado una importante labor investigadora acerca de las metodologías y protocolos que reduzcan esta cifra mediante la aplicación de ejercicios excéntricos.

El periodo más crítico, y con mayor impacto en la prevención de lesiones, es la pretemporada con ejercicios de sobrecarga excéntrica que logran reducir el riesgo de lesiones en la musculatura isquiotibial (10).

En el siguiente vídeo se puede observar una propuesta de batería de ejercicios destinados a fortalecer la musculatura isquiotibial con especial hincapié en la fase excéntrica del movimiento.

Algunos ejercicios como el cúrl nórdico o el puente inverso a una pierna son solo algunos ejemplos de cómo aplicar en las sesiones de entrenamiento excéntrico metodologías destinadas a la prevención de lesiones.

Tendinopatía rotuliana en el entrenamiento excéntrico

Es probablemente una de las patologías más comunes dentro de la comunidad deportiva a nivel recreacional.

Las lesiones por sobrecarga suelen conformar un elevado porcentaje de lesiones que impide una continuidad en el programa de entrenamiento excéntrico, bien sea por un error en la planificación del mismo o por la repetición incorrecta de ejercicios mal ejecutados técnicamente.

El entrenamiento excéntrico puede prevenir y recuperar esta lesión, especialmente en aquellos deportes donde predomina la velocidad y la rapidez en la extensión de la rodilla (11), como es el caso del voleibol o el baloncesto, entre otros.

La virtud de esta modalidad de ejercicios excéntricos es la hipertrofia del tendón rotuliano que contribuye a la prevención de lesiones en dicha articulación (12).

A continuación, en el siguiente vídeo, se podrán observar ejercicios para el fortalecimiento del tendón rotuliano con el tirante musculador.

Esta sencilla y económica herramienta nos ayudará a favorecer la fase excéntrica del ejercicio para favorecer todas las adaptaciones positivas descritas anteriormente.

Conclusiones

Un programa de entrenamiento excéntrico no solo debe estar compuesto con sesiones que potencien las aptitudes físicas que necesitamos o queremos desarrollar, sino también con incursiones de ejercicios destinados a la prevención de lesiones.

Alargar o trabajar específicamente la fase excéntrica de cualquier movimiento de fuerza provoca numerosos beneficios sobre el deportista, fortaleciendo las estructuras músculo-tendinosas e incrementando el umbral de rotura de ciertas fibras.

Con ejercicios como el curl nórdico para isquiotibiales o la sentadilla con tirante musculador, lograremos una continuidad necesaria en nuestro programa de entrenamiento excéntrico.

La importancia que el estudio de las contracciones musculares excéntricas tiene en los últimos años para los investigadores y profesionales del deporte, ha deparado la investigación de una gran cantidad de marcadores para el análisis de los efectos que este tipo de contracciones tiene sobre la musculatura.

Queda por esclarecer cuales es el mecanismo último responsable del dolor muscular y hasta que punto los cambios provocados por el ejercicio excéntrico pueden desencadenar adaptaciones beneficiosas a medio y largo plazo (15).

Para finalizar, a modo de aplicación práctica, destacar dos cuestiones importantes:

1. Las contracciones musculares excéntricas son útiles para desarrollar fuerza excéntrica muy necesaria en muchos deportes (13).
2. Además, pueden ser útilizadas en el tratamiento y prevención de lesiones como las tendinitis.

Referencias bibliográficas

1. Boeckh-Behrens, W. U., & Buskies, W. (2004). ENTRENAMIENTO DE LA FUERZA. Paidotribo.
2. MORAS, G. (2013). Optimización de la movilidad articular en los deportes colectivos.Máster profesional en alto rendimiento en deportes de equipo. Mastercede.Barcelona.
3. Clarkson, P. M., & Hubal, M. J. (2002). Exercise-induced muscle damage in humans. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation, 81(11 Suppl), S52-69.
4. Johnson, B. L., Adamczyk, J. W., Tennoe, K. O., & Stromme, S. B. (1976). A comparison of concentric and eccentric muscle training. Medicine and Science in Sports, 8(1), 35–8.
5. Enoka, R. M. (1996). Eccentric contractions require unique activation strategies by the nervous system. Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md. : 1985), 81(6), 2339–46.
6. Farthing, J. P., & Chilibeck, P. D. (2003). The effects of eccentric and concentric training at different velocities on muscle hypertrophy. European Journal of Applied Physiology, 89(6), 578–586.
7. Proske, U., & Morgan, D. L. (2001). Muscle damage from eccentric exercise: mechanism, mechanical signs, adaptation and clinical applications. The Journal of Physiology, 537(Pt 2), 333–45.
8. Vásquez-Morales, A., Sanz-Valero, J., & Wanden-Berghe, C. (2013). Ejercicio excéntrico como recurso físico preventivo en personas mayores de 65 años: revisión sistemática de la literatura científica. Enfermería Clínica, 23(2), 48–55
9. Mueller-Wohlfahrt, H.-W., Haensel, L., Mithoefer, K., Ekstrand, J., English, B., McNally, S., … Ueblacker, P. (2013). Terminology and classification of muscle injuries in sport: the Munich consensus statement. British Journal of Sports Medicine, 47(6), 342–50.
10. Askling, C., Karlsson, J., & Thorstensson, A. (2003). Hamstring injury occurrence in elite soccer players after preseason strength training with eccentric overload. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 13(4), 244–50.
11. Alfredson H. The chronic painful Achilles and patellar tendon: research on basic biology and treatment. Sports Med 2005; 15:252-9
12. Esparza Ros, C. F. (2011). Prevención de la tendinopatía rotuliana con ejercicios excéntricos en deportistas Patellar tendinopathy prevention in athletes with eccentric exercise. Trauma Fund MAPFRE, 22(4), 241–247.
13. López Calbet, J. A. (1998): Entrenamiento pliométrico y mejora de la capacidad de salto. Archivos de Medicina del Deporte. (15): 81-82.
14. Morgan, D. L; Claffin, D. R; & Julian, F. J. (1996): The effects of repeated actives stretches on tensión generation and myoplasmatic calcium in frog single fibres. J Physiol. (497): 665-474.
15. López-Calbet, J. & Carreño-Clemente, J. (2003): Variables de interés en el estudio de los efectos del ejercicio excéntrico sobre el rendimiento deportivo. Revisión bibliográfica. Apunts: Educación Física y Deportes, 72: 62-69.
16. Faulkner, J. A.; Brooks, S. V. & Opiteck, J. A. (1993): Injury to skeletal muscle fibers during contractions: conditions of occurrence and prevention. Physiology Therapy. (73): 911-921.
17. Ingalls, C. P.; Warren, G. L.; Williams, J. H.; Ward, C. W. & Armstrong, R. B. (1998): E-C coupling failure in mouse EDL muscle after in vivo eccentric contractions. J Appl Physiol. (85): 58-67.
18. Kendall, B. & Eston, R. (2002): Exercise-induced muscle damage and the potential protective role of estrogen. Sports Med. (32): 103-123.
19. Armstrong, R. B. (1990): Initial events in exercise-induced muscular injury. Med Sci Sports Exerc. (22): 429-435.
20. Linnamo, V.; Bottas, R. & Komi, P. V. (2000): Force and EMG power spectrum during and after eccentric and concentric fatigue. J Electrom yogr Kinesiol. (10): 293-300.
21. Horita, T.; Komi, P. V.; Nicol, C. & Kyrolainen, H. (1999). Effect of exhausting stretch shortening cycle exercise on the time course of mechanical behaviour in the drop-jump: possible role of muscle damage, Eur J Appl Physiol. (79): 160-167.
22. Brown, S.; Day, S. & Donnelly, A. (1999): Indirect evidence of human skeletal muscle damage and collagen breakdown after eccentric muscle actions, J Sports Sci. (17): 397-402.
23. Rodenburg, J. B.; Deboer, R. W. & Schiereck, P. (1994): Changes in phosphorus compounds and water content in skeletal muscle due to eccentric exercise. Eur J Appl Physiol. (68): 205-213.
24. Saxton, J. M.; Clarkson, P. M. & James, R. (1995): Neuromuscular dysfunction following eccentric exercise. Med Sci Sport Exerc. (27): 1185-1193.
25. Enoka, R. M. (1996): Eccentric con tractions require unique activation strategies by the nervous system. J Appl Physiol. (81): 2339-2346.
26. Linnamo, V.; Strojnik, V. & Komi, P. V. (2002): EMG power spectrum and features of the superimposed M wave during voluntary eccentric and concentric actions at different activation levels. Eur J Appl Physiol. (86): 534-540.
27. McHugh, M. P.; Connolly, D. A.; Eston, R. G. & Gleim, G. W. (2000): Electromyographic analysis of exercise resulting in symptoms of muscle damage. J Sports Sci. (18): 163-172.
28. Alfredson, H. & Lorentzon, R. (2000): Chronic Achilles tendinosis: recommendations for treatment and prevention, Sports Med. (29): 135-146.