Esta va a ser una de las primeras publicaciones en este blog, y esto tiene una razón para ser, es porque la biomecánica es la lección más importante que vas aprender aquí. Te permitirá crear tus propios ejercicios, fortalecer el músculo o estirarlo.
Esta potentísima herramienta se llama: BIOMECÁNICA y, como su propio nombre indica, se trata de estudiar el movimiento del cuerpo utilizando las Leyes de la Mecánica. Intentaré cubrir todos los elementos que necesitarás para comprender cómo funciona tu cuerpo, ¡pero no te preocupes! me aseguraré de que sea comprensible para todos.
El bio de la Biomecánica
La forma en que se mueve nuestro cuerpo está determinada por nuestros músculos, huesos, articulaciones y ligamentos.
Los huesos son la estructura más fuerte que tenemos, es la base donde reposa todo lo demás. Como buena estructura básica es sólida y capaz de soportar grandes fuerzas. En lo que a la biomecánica se refiere, los huesos son el elemento limitante a la hora de mover una articulación en su rango completo.
Sin embargo, si solo fuéramos hueso, no podíamos movernos, esa es la razón por la que tenemos articulaciones. Una articulación es, por definición, el punto en el que se unen dos huesos, y para que estos deslicen suavemente debería tener algún tipo de tejido blando por en medio ¿no? Bien, esta estructura se llama cartílago y permite que los huesos se muevan sin fricción.
Ahora que tenemos huesos conectados por articulaciones, necesitamos algo más, algo que mantenga unidos a los huesos de las articulaciones. Si esto no existiera, los huesos se separarían y no tendrían restricciónes, a estas estructuras se les llama ligamentos. Son bandas fuertes y poco flexibles, como cuerdas, que envuelven la articulación y la mantienen unida.
En las posiciones en que los ligamentos están laxos la articulación se puede mover. En el momento intentamos llevar a la articulación fuera de su rango natural las «cuerdas» se tensan y nos lo impiden.
Y finalmente necesitamos algún tipo de motor para mover todas esas articulaciones de las que estábamos hablando, y esos son los músculos, se insertan en el hueso en forma de tendones. Estos, al ejercer fuerzas, mueven el esqueleto.
Con esto hemos completado la parte BIO de la biomecánica. En cuanto a la mecánica tenemos que ver qué son eso llamado fuerzas.
La Mecánica de la biomecánica
Una fuerza es:
«Cualquier interacción que, sin oposición, es capaz de alterar el estado de movimiento de un objeto.»
Si empujas un objeto, estás ejerciendo una fuerza, por lo tanto, el objeto se mueve. Si empujas una pared, también estás ejerciendo una fuerza, sin embargo la pared te devuelve esa fuerza y no moverás la pared (a menos que tu nombre sea Thor y seas el hijo de Odín).
Una fuerza se calcula con la 2ª Ley de Newton de la dinámica, esta nos dice la forma en la que la masa inercial, la aceleración y la fuerza están relacionadas:
F=m*a | Fuerza (Newtons) = masa (kg) x aceleración(m/s2)
De la misma manera que cuando empujas un objeto se mueve, cuando tus músculos se contraen estos ejercen una fuerza sobre tus huesos y estos se mueven.
Es importante notar aquí que tus músculos únicamente saben contraerse. No pueden empujar. El movimiento opuesto a uno dado se produce por la contracción de los músculos opuestos.
Sin embargo, las cosas no son tan simples. Si todo lo que importara en la biomecánica fueran las fuerzas todos los movimientos con peso corporal serían igual de fáciles (o difíciles), al fin y al cabo estamos moviendo el mismo peso. Pero ambos sabemos que no lo son.
Si nuestros músculos fueran como el muelle en la figura, la fuerza necesaria para levantar un peso sería el peso exacto del objeto (esto solo ocurre cuando ambas fuerzas, el peso y la generada por la contracción muscular, se aplican en el mismo punto y en direcciones opuestas), sin embargo, dado que nuestros músculos insertan en un punto diferente a donde se aplica la fuerza, las cosas son un poco más complicadas.
El torque (o momento) – La clave de la biomecánica
En la biomecánica las cosas son un poco más complicadas, porque afortunadamente somos más sofisticados que un muelle. Funcionamos por palancas, y eso implica que hay que tener en cuenta la distancia entre:
- La fuerza que queremos superar/resistir y la articulación.
- El punto de aplicación de la fuerza que generamos (también conocido como: inserción) y la articulación.
Para tener en cuenta esta nueva variable, la longitud de la palanca, vamos a introducir un nuevo concepto: el torque.
El torque es:
«La tendencia de una fuerza a rotar un objeto sobre un eje.»
y se calcula como
τ = F*r*sin (θ)
donde r es la distancia desde el punto donde aplica la fuerza al punto de apoyo, en nuestro caso la articulación.
Dependiendo de la posición relativa entre inserción muscular, aplicación de la fuerza externa y articulación, encontramos diferentes «tipos» de palanca:
Para que te hagas una idea de la importancia del brazo de palanca y de lo fuertes que son tus músculos, cuando un gimnasta realiza un Iron Cross está produciendo una contracción muscular de aproximadamente 200Kg en cada hombro suponiendo que pesa 60Kg. Pero claro, la distancia de la inserción muscular al hombro es mucho menor que la distancia entre la mano y el húmero.
Cada fuerza produce un torque en una articulación. Dependiendo de qué torque sea mayor, el muscular o el de la carga, tenemos 3 tipos de contracción muscular:
- Si el torque ejercido por el peso/fuerza es MÁS GRANDE que el torque producido por tus músculos, tu articulación se moverá en la dirección opuesta a la que estás empujando/tirando. Eso se llama contracción de excéntrica.
- Si el torque ejercido por el peso es IGUAL al torque producido por tus músculos, tu articulación no se moverá (pero tú estás ejerciendo). Eso se llama contracción isométrica.
- Si el torque ejercido por el peso es menor que el torque producido por los músculos, tu articulación se moverá en la dirección en la que está empujando/tirando. Eso se llama contracción concéntrica.
Si reduces la longitud entre el punto donde se aplica la fuerza y la articulación, será más fácil levantar ese peso, ya que producirá un torque menor; y al revés, si alargas el brazo de palanca, será más difícil levantar el mismo peso. Por ejemplo, intenta sostener una mancuerna de 20Kg, ¿puedes hacer un curl de bíceps? Ahora intenta unir con una cuerda la misma mancuerna a la mitad de tu antebrazo, ahora puedes levantarla sin problema
Por eso es más difícil realizar una Full Planche que un Straddle Planche, aunque el peso sea el mismo (el tuyo). En una posición de straddle el centro de masas se encuentra más cerca de la articulación por le hecho de que «acercamos» las piernas. Es también esta razón por la cual usamos correas en las anillas para escalar el Iron Cross.
Como se puede ver en las imágenes l’>l, y por tanto los ejercicios con la «l» primada son más difíciles.
Anatomía+Mecánica=Biomecánica
Ahora que ya sabes lo que es el torque, cómo calcularlo, y cómo afecta al trabajo que un músculo tiene que realizar, solo tienes que elegir una articulación, un músculo que mueva la misma, y, teniendo en cuenta que lo único que sabe hacer un músculo es contraerse, ¡de repente sabes cómo mueve ese músculo la articulación! Si lo que quieres es estirar ese músculo solo tienes que invertir ese movimiento.
Esto es lo que se llama Biomecánica.
¡Felicidades! ¡Ya no necesitas que otra persona te diga cómo trabajar la musculatura isquiosural o el pectoral!
Basándote en estos principios puedes diseñar, modificar o analizar cualquier ejercicios, ya sea para fortalecer o estirar cualquier músculo, solo necesitas un libro de anatomía.
Referencias y lecturas complementarias:
[1-3]: Libros de física, dinámica y cinemática.
[4-5]: Libros de biomecánica.
[6]: Atlas de anatomía.
[1] An Introduction to Mechanics. By Daniel Kleppner, Robert J. Kolenkow.
[2] Classical Mechanics. John R. Taylor
[3] The Feynman Lectures on Physics, Volume I. Richard Feynman. Free link in the Calthech University: http://www.feynmanlectures.caltech.edu/
[4] Anatomy of Movement. Blandine Calais-Germain
[5] Strength Training Anatomy. Frédéric Delavier
[6] Prometheus atlas de anatomía / Atlas of Anatomy. Anne M. Gilroy, Brian R. MacPherson, Lawrence M. Ross, Markus Voll, Karl Wesker.
Artículo escrito por Pablo Bañon Pérez. Abril 2018.
