10 de abril de 2014

Biomecánica para dummies: Movimiento eficiente



Existen ciencias, materias o disciplinas que, aún teniendo una gran importancia en la práctica deportiva, son complejas, difíciles de entender o de explicar. Una de ellas es la biomecánica. Podríamos definir la biomecánica como aquella ciencia que estudia la aplicación de fuerzas sobre un cuerpo o estructura (en nuestro caso, vivo) y el comportamiento de este ante aquellas. En cualquier deporte y  ejercicio (sea con objetivo de rehabilitación, mejora de la salud, la estética o el rendimiento) la biomecánica es uno de los aspectos a tener muy presente. Vamos a intentar explicar algunos conceptos de forma simple.

El objeto de estudio y atención de esta ciencia básicamente busca dos cosas:

  • Prevención de lesiones: que las fuerzas aplicadas no provoquen daños en los tejidos sobre los que actúan.  Esto puede ser debido a que el tipo de fuerzas, la dirección y/o la magnitud exceden la capacidad de tolerancia de los tejidos (de forma aguda o por repetición) o porque la respuesta del sistema neuromuscular no es la adecuada (por mala coordinación, fatiga, falta de control, un patrón motor no apropiado...).
  • Rendimiento: en este caso va muy ligado con el concepto de eficiencia, ya que buscamos que esa respuesta del sujeto sea la más correcta posible y responder a esas fuerzas con el mínimo esfuerzo (coste energético).
Aunque las leyes, principios y conceptos sobre los que se basa la biomecánica son bastante complejos (debe echarse mano de la física y las matemáticas, entre otras), podríamos esquematizarlos es de la siguiente forma:



Algunas reflexiones sobre este esquema:
  • Para que exista movimiento debe actuar, al menos, una fuerza (1ª Ley de Newton).
  • Podemos diferenciar entre fuerzas externas (que tiene un origen externo, que llegan al cuerpo desde fuera) y fuerzas internas (las que el mismo cuerpo produce).
  • El cuerpo trata de buscar un equilibrio entre todas ellas (p.e. al estar de pie sin perder el equilibrio). 
  • Aunque en algunas situaciones pueden estar actuando otras fuerzas (viento, un oponente, un objeto, la fricción del suelo,...), lo cierto es que las dos principales fuerzas externas son la fuerza de la gravedad, que está actuando siempre y que nos atrae hay el suelo y las fuerzas reactivas del suelo, que nos "empujan" hacia arriba con la misma magnitud que la fuerza de la gravedad (3ª Ley de Newton, de acción-reacción).
  • En el otro lado de la balanza nos encontramos con las fuerzas fuerzas internas, la acción muscular (entendida como la contracción de los músculos) y  la fuerza aportada por los componentes elásticos (que acumulan energía elástica al ser estirados).
  • Desde un punto de vista de coste energético, las fuerzas externas, como tales, son gratis. Siempre están ahí y no nos cuestan nada. Las fuerzas elásticas también nos permiten movernos sin coste energético (como un elástico que, al estirarse, acumula energía que devolverá cuando recupere su longitud inicial). En cambio, la contracción muscular requiere de una serie de procesos fisiológicos que "gastan" energía.
  • Teniendo en cuenta lo anterior, parece lógico que aquellos deportistas que mejor sepan aprovechar las fuerzas externas (gravedad y reactivas del suelo) y la elasticidad, necesitarán menor participación muscular para moverse. Y esto significa más economía, menos fatiga, más eficiencia.
  • Al contrario, si no se aprovechan esos elementos elásticos, se necesitará un mayor aporte muscular para moverse.


Esto nos lleva a una reflexión interesante y que está muy de moda entre los corredores cuando se hablan sobre la amortiguación del calzado y las superficies sobre las que es bueno o malo correr. Según el gráfico anterior, la fuerza de la gravedad y las fuerzas reactivas del suelo son nuestros aliados para movernos (caminar o correr) de una forma eficiente. El "impacto" no es malo, nos ayuda a acumular energía elástica (¡gratuita!) para poder dar el siguiente paso. La clave es que esas fuerzas no excedan la tolerancia de los tejidos (de forma aguda y crónica). Si este mecanismo no es aprovechado de forma óptima, necesitaremos que el cuarto componente, el muscular, haga una aportación mayor para compensar el déficit de los primeros. Y esto tiene un coste energético. Ese aumento del trabajo muscular en la acción deportiva no solamente es menos eficiente, si no que también puede provocar alguna lesión (como el resto, no dejan de ser una fuerza que afecta a nuestro organismo, con sus efectos positivos y negativos).  

Un ejemplo clásico y muy ilustrativo es el de correr en la arena:

  • La fuerza de la gravedad sigue actuando exactamente igual que lo haría en cualquier otra superficie o terreno
  • Pero las fuerzas reactivas del suelo son menores, ya que la arena disipa parte de esa fuerza, "absorbiendo" ese impacto al contactar con el suelo.
  • Esto no permite que los componentes elásticos actúen de forma óptima, estirándose con la fuerza y velocidad necesarios para acumular energía y devolverla más tarde (no es posible botar un balón sobre la arena).
  • Por tanto, será necesario aplicar más fuerza muscular para poder dar el siguiente paso. Todos hemos sentido que correr en arena cansa mucho más, requiere más esfuerzo muscular y nos hace sentir más pesados, pegajosos, poco "elásticos" y poco eficientes, ¿verdad?
Como conclusión: no tengas miedo a las Fuerzas (vengan de donde vengan y sean del tipo que sean), aunque respétalas (pueden ser tus aliadas o tu peor enemigo), aprende a utilizarlas (están para ayudarte a mover) y aprovéchate de ellas (¡especialmente de las "gratuitas"!).