3- POTENCIA MÁXIMA EN SALTO (MEDIDA VS CALCULADA)

1, Objetivos: Realizar dos saltos con contramovimiento (CMJ) sobre una plataforma de fuerzas para posteriormente calcular de forma indirecta la potencia mecánica (a partir de la altura a la que se eleva el CG, la masa y la estatura del sujeto). La potencia que se calcula es la manifestada externamente en salto por la musculatura extensora de las extremidades inferiores. Los datos obtenidos se usarán para trabajar en la elaboración de la pregunta 3 del cuaderno de la asignatura.

2, Material que se emplea en la práctica: •

Plataforma de fuerzas portable Quattro Jump de Kistler.

3, Desarrollo: 1- Se realizará un calentamiento de unos 10 minutos compuesto por: - 5 minutos en el cicloergómetro con 1 kg y 75 revoluciones (75 W) o 5 minutos de carrera continua en el Campus, en la calle posterior al laboratorio y polideportivo. - Estiramientos suaves de la musculatura de los miembros inferiores y tronco. - Varios saltos submáximos. - Al menos 2 CMJ máximos. 2- Se pesará a cada sujeto y se rellenará una ficha con su nombre y apellidos. Seguidamente realizará un CMJ y tras 1 minuto de recuperación realizará el segundo. Las personas del grupo de prácticas irán rotando por diferentes estaciones que incluirán: realizar los saltos, manejar el ordenador, mirar que el salto se ejecute correctamente. Las punteras se colocarán tras una línea marcada con tiza en la plataforma. Las plantas de los pies deben estar completamente apoyadas antes del inicio del salto (Figura 1). Un ayudante supervisará que no se produzcan desequilibrios durante el vuelo y caída (Figura 2). Se dejará libertad para escoger la flexión de rodillas más adecuada para saltar al máximo. Una vez la persona esté lista para saltar, quien maneje el ordenador contará: 4, Cuaderno de Prácticas de Biomecánica de las Técnicas Deportivas. Facultad de Ciencias del Deporte. Toledo. Universidad de Castilla la Mancha. Profesores: Xavier Aguado Jódar y Luis Alegre Durán

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3, 2, 1 “salta”, tras haber presionado la tecla de inicio de la medida. De esta manera se asegura al menos 2 s sin oscilaciones previos al inicio de la batida. Se escogerán un tiempo de registro de 7 s y una frecuencia de muestreo de 500 Hz en el programa de la plataforma (v.1.07). La persona deberá permanecer quieta 2 s sobre la plataforma antes y después del salto, hasta que quien maneje el ordenador observe que se ha completado la toma de datos.

Figura 1. Al subir a la plataforma hay que ajustar las punteras justo detrás de la línea. Con el eje longitudinal de los pies ligeramente en rotación externa y con los talones separados entre sí una distancia similar a la que hay entre los dos hombros.

Figura 2. La ayuda deberá garantizar que no se produzcan desequilibrios durante el vuelo y caída. Cuaderno de Prácticas de Biomecánica de las Técnicas Deportivas. Facultad de Ciencias del Deporte. Toledo. Universidad de Castilla la Mancha. Profesores: Xavier Aguado Jódar y Luis Alegre Durán

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Se realizarán dos CMJ máximos y metodológicamente correctos (que esté a punto el ordenador, que marque bien, que no haya habido ayuda del tronco ni de los brazos en la batida, que se caiga sobre la plataforma de la misma manera de la que se despegó, que no haya habido desequilibrio en la caída, que el salto haya sido máximo...). De los dos saltos se analizará el de mayor altura. Para que el salto sea metodológicamente correcto la gráfica de recorrido del CG (hf) antes y después del salto debe aparecer horizontal y no inclinada (Figura 3).

Figura 3. La gráfica de arriba muestra un salto recogido metodológicamente bien (líneas horizontales antes y después de la batida). El de abajo muestra una metodología incorrecta (líneas anterior y posterior a la batida que no son horizontales).

4, Esquemas y explicaciones: La ecuación de Lewis fue utilizada durante mucho tiempo por entrenadores, profesores e investigadores para calcular la potencia mecánica de la musculatura extensora de miembros inferiores en el salto. Años después, Harman y cols. (1991) llegaron a la conclusión de que la potencia obtenida mediante esa ecuación era la ejercida por la gravedad sobre el sujeto en la fase de caída y no la realizada durante la batida del salto. A partir de este momento, varios autores (Harman y cols., Johnson y Bahamonde, Sayers y cols., Shetty, Canavan y Vescovi, Lara y cols.) han ido proponiendo, a lo largo de los años, diferentes ecuaciones para calcular la potencia (Tabla 1), obtenidas mediante análisis de regresión múltiple, teniendo en cuenta la altura del salto, y la masa y estatura de los sujetos.

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Author Lewis Harman

Equation 4 .9 · 9.8 · body mass (kg) · jump height (m) (61.9 · jump height (cm)) + (36 · body mass (kg)) – 1822

Johnson and Bahamonde

(78.5 · jump height (cm)) + (60.6 · body mass (kg)) – (15.3 · height (cm)) - 1308

Sayers

(60.7 · height SJ (cm)) + (45.3 · body mass (kg)) – 2055 (51.9 · height CMJ (cm)) + (48.9 · body mass (kg)) – 2007

Shetty

(1925.72 · jump height (m)) + (14.74 · body mass (kg)) – 666.3

Canavan and Vescovi

(65.1 · jump height (cm)) + (25.8 · body mass (kg)) – 1413.1

Lara

(62.5 · jump height (cm)) + (50.3 · body mass (kg)) – 2184.7

Tabla 1. Diferentes ecuaciones propuestas para calcular la potencia mecánica de un salto cuando no se tiene una plataforma de fuerzas. Al calcular la potencia mediante ecuaciones siempre va a tener una cierta imprecisión. Suponer que varias personas que han obtenido una misma altura de salto obtengan iguales picos de potencia en la batida no es necesariamente cierto, como se puede ver en la Tabla 2, ya que pueden haber empelado diferentes combinaciones de fuerza y velocidad [P(W) = F(N) * v(m/s)] (Figura 4). Sujeto

Masa (kg)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

73.2 59.8 62.8 70.9 61.7 69.3 56 61.4 56.9 58.8 57.3 57.8 52.8

CMJ Altura Potencia Potencia Potencia Potencia salto (m) plataforma (W) Lewis (W) Harman (W) Sayers (W) 0.204 2721 729.26 2117.42 2687.15 0.439 3691 850.00 3020.35 3159.36 0.255 2329 674.70 1971.42 2325.17 0.421 4187 1017.26 3383.38 3708.54 0.344 2735 804.45 2582.49 2867.28 0.337 3251 896.40 2823.21 3219.21 0.360 2714 731.56 2428.49 2607.34 0.316 2820 758.48 2372.07 2671.58 0.329 2663 713.24 2276.07 2500.69 0.355 2866 761.61 2494.34 2713.83 0.233 2307 618.89 1746.00 2089.38 0.251 2332 647.15 1872.21 2204.75 0.342 2513 678.51 2217.95 2380.46

Tabla 2. En un grupo de 13 personas se ha calculado la potencia mecánica en saltos verticales con contramovimiento (CMJ) con plataforma de fuerzas e indirectamente a partir de fórmulas. Los cálculos de las fórmulas se han hecho sobre el mismo salto que se ha recogido con la plataforma. Se puede observar como quien más potencia genera no es quien más salta y por tanto quien tiene un valor de potencia con las fórmulas más alto. Cuaderno de Prácticas de Biomecánica de las Técnicas Deportivas. Facultad de Ciencias del Deporte. Toledo. Universidad de Castilla la Mancha. Profesores: Xavier Aguado Jódar y Luis Alegre Durán

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2000

Fuerzas (N)

1600

1200

800

400

0 -2

-1

0

1

2

3

Velocidad (m/s)

Figura 4. Gráfica de fuerza-velocidad durante la batida de un salto con contramovimiento en la que se ha marcado el instante en el que se consigue el pico de potencia (2734 W). Lo ideal sería medir siempre la potencia de forma directa con una plataforma de fuerzas, pero al no estar estas al alcance de todo el mundo se siguen desarrollando y mejorando ecuaciones que se aproximen a la potencia real. En la actualidad se está observando cómo una ecuación puede predecir la potencia de forma muy aproximada a la potencia real en un grupo con unas características determinadas (por ejemplo, jugadores masculinos de voleibol) y, en cambio, subestimarla o sobreestimarla mucho cuando se aplica a un grupo con otras características diferentes (por ejemplo, hombres sedentarios). Por ello, sería conveniente disponer de fórmulas distintas para poblaciones con características de saltabilidad diferentes, que nos permitieran ajustar mejor y obtener valores de potencia más cercanos a los reales, para así suplir con garantías la carencia de instrumentos de medición más precisos.

5, Lugar, grupos, material que traer: En el laboratorio ¿Dónde se realiza? No ¿Hay que traer material? ¿Se recogen resultados para el cuaderno? Sí

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6, Bibliografía básica: Bahamonde, R. E. Power prediction equations. Med. Sci. Sports Exerc. 37:521, 2005. Canavan, P. K., and J. D. Vescovi. Evaluation of power prediction equations: peak vertical jumping power in women. Med. Sci. Sports Exerc. 36:1589-1593, 2004. Fox, E. L., and D. K. Mathews. The interval training: conditioning for sports and general fitness. Philadelphia, PA: W. B. Saunders, 1974, pp. 257-258. Harman, E. A., M. T. Rosenstein, P. N. Frykman, R. M. Rosenstein, and W. J. Kramer. Estimates of human power output from vertical jump. J. Appl. Sport Sci. Res. 5:116120, 1991. Hertogh, C., and O. Hue. Jump evaluation of elite volleyball players using two methods: jump power equations and force platform. J. Sports Med. Phys. Fitness 42:300-303, 2002. Johnson, D. L., and R. E. Bahamonde. Power output estimate in university athletes. J. Strength Cond. Res. 10:161-166, 1996. Lara, A. J., J. Abián, L. M. Alegre, L. Jiménez y X. Aguado. Medición directa de la potencia con tests de salto en voleibol femenino. Archivos de Medicina del Deporte. 106 XXII, Marzo-Abril, 111-120, 2005. Sayers, S. P., D. V. Harackiewicz, E. A. Harman, P. N. Frykman, and M. T. Rosenstein. Cross-validation of three jump power equations. Med. Sci. Sports Exerc. 31:572-577, 1999. Shetty, A. B. Estimation of leg power: a two-variable model. Sports Biomech. 2:147155, 2002. Winter, E. M. Jumping: power or impulse?. Med. Sci. Sports Exerc. 37:523, 2005. Planillas Fuerza-Tiempo en CMJ de mayor altura 3000

Fuerza (N)

2500

2000

1500 1000

500

0 0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

Tiempo (s)

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Potencia-Tiempo en CMJ de mayor altura 5000 4500

Potencia (W)

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

Tiempo (s)

Fuerza-Velocidad en CMJ de mayor altura 3000

2500

Fuerza (N)

2000

1500

1000

500

0 -2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Velocidad (m/s)

% respecto a la plataforma

120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 Lewis

Johnson & Bahamonde

Shetty

Lara y cols.

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CMJ1

CMJ2

mejor

% diferencia

tiempo de vuelo (s) h CG al caer (cm)

h CG al despegar (cm) hf (cm) hc (cm) h salto (cm) doble integración h salto (cm) tiempo de vuelo diferencia h salto (cm) PP (W) PP (W/kg) PA (W) PA (W/kg) PF (N) PF (BW) FI (BW) FI (N) Peso (N) Masa (kg) Estatura (m)

W

W/kg

% plataforma

Lewis

Harman Johnson & Bahamonde Sayers Shetty Canavan & Vescovi Lara y cols.

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