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EDUCACIÓN FÍSICA CONTENIDOS CONCEPTUALES NUEVAS BASES METODOLÓGICAS

RAFAEL MINGO SOLÍS LLUÍS ADELL PLÁ VÍCTOR MOLINER EDO AUTOR PROGRAMA INFORMÁTICO WINTEST

EDITORIAL PAIDOTRIBO

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EDUCACIÓN FÍSICA. CONTENIDOS CONCEPTUALES. NUEVAS BASES METODOLÓGICAS

UN POCO DE HISTORIA: EVOLUCIÓN DE LA ACTIVIDAD FÍSICA El hombre necesita sus capacidades físicas para sobrevivir

DEPREDADORES Y CAZADORES (Prehistoria, Neolítico)

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■ ■

■ ■

AGRICULTURA (Neolítico, Egipto y Mesopotamia, Grecia y Roma, feudalismo)

Nomadismo: caza y recolección de frutos

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Actividad física para cultivar Jerarquización social Espectáculos deportivos: Olimpiadas y circo romano Ideal de caballero: torneos y justas

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■ ■

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■

COMERCIO (Posfeudalismo, Renacimiento)

■

■

INDUSTRIA (Revolución industrial)

■

■

■

TECNOLOGÍA (Nuevas tecnologías)

■

■

VIII

Grandes expediciones: toma de contacto con otras culturas Diferentes actividades entre clases sociales

■

Grandes revoluciones Petróleo y electricidad: liberación del trabajo Generalización de la educación

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Redes de sensores sin cables Tecnologías de la información y la comunicación Imágenes moleculares

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■

■

■ ■

Gran condición física: fuerza y resistencia Nacimiento de las danzas Preparación para la guerra Gran condición física: fuerza Desarrollo de las habilidades manuales para agricultura y artesanía Deportes de lucha Nacimiento de los deportes de remo en el Nilo Importancia de la Educación Física para los griegos Gran auge de la esgrima y la navegación La actividad física está mal vista: los nobles practican equitación y caza, y el pueblo llano, juegos de pelota Nacimiento de los deportes modernos: destacan los deportes de equipo Diferentes movimientos gimnásticos: actividad física educativa Nacimiento de nuevas titulaciones Nuevas tecnologías aplicadas a la actividad física y deportiva Software deportivo Deporte: espectáculo puro

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PARTE

I

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ESTRUCTURA DE LA CONDUCTA MOTRIZ: ANATOMÍA, FISIOLOGÍA Y MECÁNICA

EL CUERPO HUMANO Toda vida está ligada a un sustrato. Dondequiera que aparece la vida, este sustrato es la célula. Las células viven solas o en grupo. Ordenadas en complejas asociaciones, constituyen los organismos superiores. Unos 30 billones de ellas componen el cuerpo humano. Éste nace de la fusión de dos células, una procedente de la glándula masculina o testículo, llamada espermatozoide, y otra tiene su origen en la glándula femenina u ovario, llamada óvulo. El prototipo de las células es la ameba. Las células tienen su propia vida y por tanto son capaces de nutrirse, crecer y multiplicarse; están constituidas por la membrana celular, el núcleo celular y el citoplasma.

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LA CÉLULA

PALABRAS CLAVE Espermatozoide. Óvulo. Célula. Mitocondria.Tejido. Órgano. Sistema. Biomáquina

LA CÉLULA

Retículo endoplasmático rugoso Ribosoma

Poro nuclear Nucléolo Membrana nuclear Aparato de Golgi

Núcleo

Centríolo Lisosoma

Retículo endoplasmático liso Mitocondria

Citoplasma

Membrana plasmática

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EDUCACIÓN FÍSICA. CONTENIDOS CONCEPTUALES. NUEVAS BASES METODOLÓGICAS

La membrana celular presenta unos poros donde se realiza el intercambio de sustancias nutritivas y de desechos de la propia célula. En su interior se encuentran tanto el núcleo celular como el citoplasma. El núcleo, a su vez, está formado por una membrana nuclear y en su interior se observan los llamados cromosomas, que tienen forma de hilos y que contienen los GENES, los cuales poseen el material hereditario que se transmite de padres a hijos, de ahí que estos últimos presenten con cierta frecuencia el mismo color de cabello, de ojos e idénticos rasgos anatómicos que sus progenitores. La misión del núcleo es la de producir proteínas, necesarias para el crecimiento y la multiplicación celular. Entre la membrana celular y la nuclear existe un espacio que se denomina citoplasma, en el que se encuentran una serie de estructuras celulares, como son: El retículo endoplasmático. Constituido por un laberinto de túbulos donde se encuentra el ion calcio, indispensable para la contracción de la fibra muscular. Al igual que en el núcleo, en este retículo se sintetizan proteínas.

Aparato locomotor. Comprende el sistema óseo, es decir, el conjunto de los elementos duros, mineralizados, que forman el esqueleto; el sistema articular, cuyos elementos unen las piezas del esqueleto, y por último, el sistema muscular constituido por músculos rojos y estriados que movilizan el esqueleto. Aparato de relación. Constituido por el sistema nervioso central que recibe sus informaciones de los órganos de los sentidos por mediación de los nervios sensitivos. Ordena la contracción muscular y dirige los movimientos por mediación de los nervios motores. Aparatos de nutrición y excreción. Aseguran la vida interior o vegetativa del organismo. Son:

Las mitocondrias. Estructuras en forma de bastoncillos donde se obtiene la energía (ATP) a expensas de la glucosa que llega a la célula.

■

El tubo digestivo y sus anexos, desde la boca hasta el ano, las glándulas salivares, el hígado y el páncreas.

El centrosoma. Constituido por dos estructuras cilíndricas que se encuentran en las proximidades del núcleo y que intervienen en el proceso de división y multiplicación celular.

■

Los órganos respiratorios: fosas nasales, faringe, laringe, tráquea, bronquios, pulmones y pleuras.

■

Los tres sistemas vasculares: arterial, venoso y linfático, y un órgano central de la circulación: el corazón.

■

El aparato urinario y sus órganos de excreción: los riñones y sus canales, los uréteres; un depósito, la vejiga, y un canal de emisión de la orina, la uretra.

Los lisosomas. Orgánulos del citoplasma que contienen gran cantidad de enzimas, encargadas de destruir y preparar las sustancias nutritivas para la alimentación de la célula. Estas cuatro estructuras, se encuentran flotando en el llamado líquido citoplasmático o intracelular, constituido fundamentalmente por agua, hidratos de carbono, grasas, proteínas y sales minerales. Los tejidos están constituidos por la unión de células con idéntica estructura y misión. Los órganos están formados por la unión de varios tejidos, lo que dará lugar al estómago, corazón, cerebro, etc.

4

Los aparatos o sistemas están constituidos por la unión de varios órganos, que van a realizar, en el organismo humano, una misma función. Distinguiremos así cuatro aparatos: locomotor, de relación, de nutrición y excreción, y de reproducción.

Aparato de reproducción. Caracteriza cada uno de los sexos. Comprende en el varón: las glándulas, los testículos, sus canales excretores, las vías espermáticas y un órgano copulador eréctil, la verga o pene. El aparato femenino comprende: los ovarios, las vías, las trompas uterinas, un órgano de la gestación, el útero, y los órganos de la copulación, la vagina y la vulva.

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LA CÉLULA

Autoevaluación sobre el cuerpo humano: la célula 1. ¿Qué sistema constituye el aparato de relación? a) el sistema endocrino b) el sistema linfatico

c) el sistema nervioso central d) el sistema de excreción

2. Cómo se llaman los órganulos del citoplasma que contienen gran cantidad de enzimas y que están encargados de destruir y preparar las sustancias nutritivas para la alimentación de la célula? a) mitocondrias c) órganos b) retículo endoplasmático d) lisosomas 3. Los organos se forman a partir de: a) los tejidos b) los huesos

c) las mitocondrias d) la membrana celular

4. ¿Dónde se elaboran las respuestas que son recibidas por el sistema del movimiento? a) en el sistema respiratorio c) en el sistema digestivo b) en los músculos y huesos d) en el SNC 5. Los aparatos de nutrición y excreción, ¿qué función realizan en el organismo? a) asegurar la unión de las células c) asegurar la integración de numerosas funciones b) asegurar las funciones vitales d) asegurar la vida vegetativa 6. ¿Cómo se constituye un aparato o sistema? a) por puentes de actina y miosina b) por enlaces de lisosomas

c) por la unión de varios órganos d) por la unión de varias mitocondrias

7. Estructuras en forma de bastoncillos donde se produce la energia (ATP): a) centrosomas c) mitocondrias b) retículo endoplasmático d) lisosomas 8. ¿Qué se encuentra en el interior del núcleo de la célula? a) el citoplasma c) los cromosomas b) los lisosomas d) el aparato de Golgi 9. El cuerpo humano nace de dos células: a) espermatozoide y óvulo b) cromosomas y genes

c) mitocondrias y organos d) espermatozoide y centrosoma

10. ¿Qué sistemas interrelacionados entre sí intervienen en la biomáquina de Fidelus? a) excreción y manipulación de alimentos c) local, exterior e interior b) movimiento, dirección y alimentación y transporte d) comunicación y transporte

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Para la autocorrección del tema, utiliza el programa Wintest

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EL CUERPO HUMANO

LA CÉLULA

LA BIOMÁQUINA HUMANA

APARATO LOCOMOTOR ESTRUCTURA

S I S T E M A O S T E O A R T I C U L A R

FUNCIONAMIENTO

FUNCIÓN FUNCIÓN

MORFOLOGÍA

FORMACIÓN

BIOMECÁNICA

S I S T E M A M U S C U L A R

MORFOLOGÍA BIOTIPOLOGÍA MECANISMO DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR APORTACIÓN DE ENERGÍA Necesidad de energía ATP VÍAS DE OBTENCIÓN DE ENERGÍA – Aeróbica – Anaeróbica PRODUCCIÓN DE ENERGÍA MUSCULAR – Sistema ATP–CP o anaeróbico aláctico – Sistema anaeróbico láctico o glucólisis anaeróbica – Sistema oxidativo o aeróbico

ADAPTACIÓN MUSCULAR AL EJERCICIO PATOLOGÍAS Y LESIONES DEL APARATO LOCOMOTOR Raquitismo, periostitis, lordosis y cifosis, lordosis patológica, cifosis patológica, escoliosis, hernia discal, luxación, fractura, lesión meniscal, esguince, artrosis, artritis infecciosa, artritis traumática, bursitis, epicondilitis, tendinitis, osteopatía dinámica de pubis, lumbalgia, ciática, contractura muscular, calambre, agujetas, contusión muscular, distensión muscular CARACTERÍSTICAS DEL APARATO LOCOMOTOR EN EL PERÍODO EVOLUTIVO

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EL SISTEMA ENDOCRINO

PALABRAS CLAVE Hormonas. Glándulas endocrinas. Hipotálamo. Hipófisis. Tiroides. Paratiroides. Páncreas. Glándulas suprarrenales. Gónadas. Tallo hipofisario. Eje hipotálamo-hipofisario. Insulina. Glucagón. Adaptaciones. Testosterona. Progesterona. Oxitocina. Prolactina. Adrenalina. Cortisol. Melatonina. Estrógeno. Andrógeno. Somatropina. Tirotropina. Calcitonina. Patologías.

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EDUCACIÓN FÍSICA. CONTENIDOS CONCEPTUALES. NUEVAS BASES METODOLÓGICAS

El sistema endocrino se compone de un conjunto de órganos especializados que sintetizan y segregan a la sangre unas sustancias muy especiales, las hormonas, encargadas de regular el medio interno. Éstas son sustancias químicas elaboradas por las glándulas endocrinas que circulan por la sangre con mensajes reguladores de la actividad de las células del organismo, motivo por el cual son conocidas por el sobrenombre de mensajeros químicos.

que rige una buena parte de las funciones del organismo, incluidas las tres glándulas endocrinas supeditadas: la tiroides, las suprarrenales y las gónadas (glándulas de la reproducción). Tiroides. Es una pequeña glándula bilobulada situada en la base del cuello, por delante de la tráquea. Sus hormonas son las encargadas de aumentar el consumo de oxígeno y estimular la tasa de actividad metabólica, así como regular el crecimiento y la maduración de los tejidos del organismo, y actúan sobre el estado de alerta físico y mental. Paratiroides. Son dos pares de glándulas situadas por detrás de la tiroides. Sus hormonas regulan los valores sanguíneos de calcio y fósforo y estimulan la reabsorción de hueso. Páncreas. Está situado en la parte alta del abdomen, por detrás del estómago. Se trata de una glándula de secreción mixta, pues por un lado interviene en la digestión y por otro segrega hormonas, es decir, se comporta como glándula endocrina. Sus hormonas son la insulina, que actúa sobre el metabolismo de hidratos de carbono, proteínas y grasas, aumentando la tasa de utilización de la glucosa y favoreciendo la formación de proteínas y el almacenamiento de grasas, y el glucagón, que aumenta de forma transitoria las concentraciones de azúcar en la sangre mediante la liberación de glucosa procedente del hígado. Glándulas suprarrenales. Son dos glándulas, de forma piramidal o triangular, situadas en forma

Anatomía El sistema endocrino se compone de diversos órganos situados en diferentes zonas del cuerpo que, quitando las excepciones, no tienen continuidad o conexión anatómica directa entre sí, pero sí que forman, en conjunto, una unidad funcional. Los diversos órganos que componen el sistema endocrino son: el hipotálamo, la hipófisis, la tiroides, las paratiroides, el páncreas, las glándulas suprarrenales y las gónadas, es decir, los ovarios en la mujer y los testículos en el hombre. Hipotálamo e hipófisis. La hipófisis, situada en el interior del cráneo, se encuentra unida al hipotálamo por un apéndice conocido como tallo hipofisario. Ambos constituyen una unidad funcional conocida como eje hipotálamo-hipofisario,

Hipotálamo

Neurohipófisis

Adenohipófisis

A 1

B 2

C 3

D 4

E 5

F 6

G 7

H 8

I 9

A. Hormona del crecimiento. B. Hormona adenocorticotropa. C. Hormona tirotropa. D. Hormonas gonadotropas. F. Hormona melanocito-estimulante. G. Hormona antidiurética. H. Oxitocina. I. Prolactina. 1. Crecimiento corporal. 2. Función suprarrenal. 3. Función tiroidea. 4-5. Función testicular y ovárica. 6. Pigmentación cutánea. 7. Acción antidiurética. 8. Contracciones uterinas. 9. Secreción mamaria.

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EL SISTEMA ENDOCRINO

de capuchón sobre el polo superior de cada uno de los dos riñones. Las substancias que segregan estimulan la actividad del corazón, aumentan la presión arterial y actúan sobre la contracción y dilatación de los vasos sanguíneos y la musculatura; también regulan el equilibrio de agua y sal del organismo, actúan sobre el sistema linfático, influyen sobre los mecanismos del sistema inmunológico y regulan el metabolismo de los glúcidos y de las proteínas. Gónadas. Denominadas glándulas sexuales, son los testículos (cuerpos ovoides pares que se encuentran suspendidos en el escroto) y los ovarios (estructuras pares en forma de almendra situadas a ambos lados del útero), y segregan hormonas específicas para cada sexo, aparte de intervenir en el mecanismo de la reproducción.

Las hormonas Las hormonas son el producto de secreción de ciertas glándulas que, transportado por el sistema circulatorio, excita, inhibe o regula la actividad de otros órganos o sistemas de órganos. Las hormonas son segregadas por ciertas células especializadas localizadas en glándulas de secreción interna o glándulas endocrinas, y también por células epiteliales e intersticiales. Transportadas a través del torrente sanguíneo, o bien atravesando el espacio intersticial (ya sea solas o asociadas a ciertas proteínas), hacen su efecto en determinados órganos o tejidos a mediana distancia de donde se sintetizaron, sobre la misma célula que la sintetiza o sobre células contiguas interviniendo en la comunicación celular. Existen hormonas naturales y hormonas sintéticas. Unas y otras se emplean como medicamentos en ciertos trastornos (por lo general, aunque no únicamente) cuando es necesario compensar su falta o aumentar sus valores si son menores de lo normal. Las hormonas se pueden clasificar además en locales y generales. Las hormonas locales ejercen su acción en un sitio o lugar específico, mientras que las generales extienden su acción a todo el cuerpo humano. Entre las locales se hallan la acetilcolina, la colecistocinina y la secretina, mientras que dentro de las generales se encuentran la adrenalina y la noradrenalina.

Las principales hormonas, su origen y sus efectos se resumen en el siguiente diagrama.

Adaptaciones endocrinas al ejercicio físico Con el ejercicio físico aparecen importantes modificaciones en los valores plasmáticos hormonales, especialmente en los ejercicios de fuerza y tanto más cuanto mayor es la potencia desarrollada y su duración. Virtualmente aumenta la concentración de todas las hormonas de acción sistémica, únicamente la insulina y las gonadotrofinas hipotalámicas FSH y LH parecen no sufrir modificaciones. Es difícil controlar los efectos producidos por el esfuerzo sobre las hormonas ya que el número de variables que intervienen es muy elevado, aunque podemos establecer una secuencia cronológica de los cambios endocrinos registrados en el transcurso de la actividad física: ■

En los instantes iniciales comienzan a registrarse modificaciones endocrinas por estimulación del eje hipotálamo-hipofisario y de la respuesta vegetativa simpática. Como consecuencia de ello se liberan glucocorticoides y adrenalina y noradrenalina, con aumento de la producción hepática de glucosa, se inicia la glucogenólisis muscular y los efectos generales sistémicos sobre el corazón y los vasos, con ligero aumento de la presión arterial.

■

Más tarde continúa la producción de cortisol y de adrenalina, en cantidades cada vez mayores, y se inicia la producción de glucagón en los islotes de Langerhans. Ello potencia la glucogenólisis hepática y la movilización de las reservas lipídicas.

■

Si el ejercicio se prolonga durante el tiempo suficiente, las modificaciones endocrinas alcanzan a las hormonas del metabolismo hidromineral (hormona antidiurética [ADH] y mineralcorticoides) y al sistema renina-angiotensina.

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EL SISTEMA ENDOCRINO

PATOLOGÍAS

HIPOTIROIDISMO

Alteraciones orgánicas causadas por un déficit en la elaboración de hormonas tiroideas

HIPERTIROIDISMO

Conjunto de manifestaciones que producen un incremento permanente de la secreción de hormonas tiroideas, inadecuada a las necesidades del organismo

POLIFAGIA

Incremento exagerado de hambre

HIPOPARATIROIDISMO

Déficit en la secreción de la hormona paratiroidea que genera una disminución en los valores de calcio sanguíneo y comporta diversas repercusiones orgánicas

HIPERPARATIROIDISMO

Aumento de la secreción de hormonas paratiroideas provocado por un fallo en la regulación glandular que provoca un incremento de los valores sanguíneos de calcio, con manifestaciones variadas, sobre todo óseas y renales

DIABETES

Enfermedad crónica caracterizada por un aumento de la concentración de glucosa en la sangre

TRASTORNOS DEL CRECIMIENTO

Las alteraciones del crecimiento más importantes son las debidas a la producción inadecuada de hormona del crecimiento (GH), segregada por la adenohipófisis. En este sentido, el trastorno original puede ser una alteración del funcionamiento de la hipófisis, o incluso del hipotálamo, ya que la producción hipofisaria de GH depende de la acción de la hormona hipotalámica liberadora de GH (GRH).

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EDUCACIÓN FÍSICA. CONTENIDOS CONCEPTUALES. NUEVAS BASES METODOLÓGICAS

Autoevaluación sobre el sistema endocrino 1. Glándulas que segregan una sustancia que regula el equilibrio de agua y sal del organismo: a) glándulas suprarrenales c) ovarios b) gónadas d) escroto 2. Transformaciones importantes que sufren durante el ejercicio físico las gonadotrofinas hipotalámicas FSH y LH: a) no sufren ninguna modificación c) aumenta la actividad del corazón b) aumenta mucho su concentración d) aumenta la sequedad en la boca 3. Patología que se caracteriza por un déficit en la elaboración de hormonas tiroideas: a) supratirodismo c) hipoparatiroidismo b) hipotiroidismo d) subrealismo 4. ¿A través de qué apéndice se encuentra unida la hipófisis al hipotálamo? a) tallo suprarrenal c) tallo paratiroideo b) tallo hipofisario d) tallo glandular 5. Hormonas encargadas de aumentar el consumo de oxígeno y estimular la tasa de actividad metabólica y que actúan sobre el estado de alerta físico y mental: a) hormonas suprarrenales c) hormonas pancreáticas b) hormonas tiroideas d) hormonas de la insulina 6. ¿Cómo intervienen las gónadas? a) regulación de los niveles de sodio b) mecanismo de reproducción

c) regulación de los niveles de calcio d) mecanismos de regulación de la sangre

7. Sustancias químicas elaboradas por las glándulas endocrinas que circulan por la sangre con mensajes reguladores de la actividad de las células del organismo: a) hormonas c) tiroides b) gónadas d) glándulas suprarrenales 8. La insulina durante el ejercicio físico: a) disminuye b) se mantiene en equilibrio

c) aumenta d) no sufre ninguna transformación

9. Las gónadas son: a) estimulantes de los riñones b) estimulantes del corazón

c) glándulas sexuales d) glandulas de la orina

10. ¿Qué es la polifagia? a) alteración del crecimiento b) déficit de hormonas

c) incremento exagerado de la sed d) incremento exagerado del hambre

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EL CUERPO HUMANO EN MOVIMIENTO SISTEMÁTICA DEL EJERCICIO

INTRODUCCIÓN

ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL MOVIMIENTO

■

CONCEPTO DE MOVIMIENTO ■ ESTRUCTURA

- SISTEMA DE PALANCAS - PLANOS Y EJES DE LA CONDUCTA ESPACIAL

ANÁLISIS DE LOS MOVIMIENTOS ARTICULARES Y MUSCULARES

CONCEPTO DE EJERCICIO FÍSICO

CLASIFICACIÓN DEL EJERCICIO FÍSICO

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE MOVIMIENTOS Y EJERCICIOS

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SISTEMÁTICA DEL EJERCICIO

PALABRAS CLAVE Palanca. Fulcro. Resistencia. Potencia. Brazo de la potencia. Brazo de la resistencia. Aparato locomotor. Palanca de primer grado. Palanca de segundo grado. Palanca de tercer grado. Planos. Ejes. Plano sagital. Plano transversal. Eje anteroposterior. Eje longitudinal. Posición anatómica. Movimientos segmentarios. Movimientos globales. Flexión. Extensión. Abducción. Aducción. Rotación. Pronación. Supinación. Circunducción. Movimiento activo. Movimiento pasivo. Movimiento activolibre. Movimiento activo-resistido. Movimiento activo-asistido. Movimiento activo-asistidoresistido. Movimiento pasivo-relajado. Movimiento pasivo-forzado. Manipulaciones. Miembro superior. Tronco. Miembro inferior.

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EDUCACIÓN FÍSICA. CONTENIDOS CONCEPTUALES. NUEVAS BASES METODOLÓGICAS

Es fundamental que repases o estudies los componentes básicos del aparato locomotor (huesos, articulaciones y músculos) para poder comprender los conceptos que en este capítulo te presentamos. El aparato esquelético del cuerpo humano puede definirse como una estructura de sostén, constituida por dos bloques distintos que, para simplificar al máximo, consideraremos de forma cilíndrica, que son la pelvis y el tórax. Éstos están unidos por un elemento articulado que les permite movilidad recíproca (columna vertebral). Sobre esta estructura de sostén, por medio de las articulaciones, se insertan las extremidades, y por medio de otro sector articulado (columna cervical), la cabeza. Nos encontramos ahora con el problema de mover este sistema por medio del tipo de motor que conocemos, y hacerlo por medio de unos cables insertados entre los diversos sectores esqueléticos.

Sistema de palancas Todos los movimientos del cuerpo, como caminar, saltar, morder, etc., se basan y se podrían explicar mediante un sistema de palancas. La palanca es una máquina simple constituida por una barra rígida vinculada a un punto fijo llamado fulcro. A ella se aplican dos fuerzas: una resistente, llamada resistencia, y otra motriz, llamada potencia. En el estudio de las palancas se debe determinar el equilibrio de las dos fuerzas según su posición respecto al fulcro. Será, pues, necesario definir dos nuevos elementos de la palanca: la distancia del fulcro a los puntos de aplicación de la potencia y de la resistencia. Estas distancias se definen como brazo de potencia y brazo de resistencia. Un sistema de este tipo se halla en equilibrio de fuerzas cuando: P × bp = R × br

ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL MOVIMIENTO

F = fulcro.

Concepto

R = fuerza resistente o resistencia.

Se entiende por movimiento la acción o proceso de cambio de lugar o posición con respecto a un objeto de referencia. Mecánicamente, lo entendemos como el resultado de la aplicación de una fuerza sobre un objeto determinado. Una de las características que define al ser humano es su disposición y capacidad para el movimiento; la estructura y función de los diferentes sistemas y aparatos que lo configuran están diseñados para el mismo (biomáquina de Fidelius). El movimiento, en primera instancia, posibilita una de las tareas fundamentales de todo ser viviente: la supervivencia.

bp = brazo de la potencia (distancia del fulcro al punto de aplicación de la potencia).

P = fuerza motriz o potencia.

br = brazo de la resistencia (distancia del fulcro al punto de aplicación de la resistencia). En un sistema en equilibrio, la longitud del brazo de palanca y la fuerza que se ha de aplicar están en relación inversa. Es decir, cuando los brazos son iguales, el sistema está en equilibrio

P

bp = brazo de potencia br = brazo de resistencia

R

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bp

br

Cuando bp es igual a br, la carga y el esfuerzo son iguales.

Resistencia

Considerando el movimiento humano desde el punto de vista mecánico, lo podemos entender como el resultado de la acción de determinadas fuerzas (internas: fuerzas musculares, y externas: fuerza de la gravedad) sobre una estructura de palancas y elementos móviles (sistema osteoarticular).

Potencia

Estructura

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SISTEMÁTICA DEL EJERCICIO

bp

R

br

Resistencia

Potencia

P

BP = brazo de potencia BR = brazo de resistencia

bp = brazo de potencia br = brazo de resistencia

bp

br

R

Resistencia

P

Potencia

Cuando bp es doble que br, la resistencia que se puede vencer será doble.

Si bp es la mitad que br, tendremos que doblar la potencia para vencer la misma resistencia.

por fuerzas iguales. Si la longitud del brazo de la potencia es el doble que la del brazo de la resistencia, la resistencia que se puede vencer será doble. Si el brazo de la potencia es la mitad que el de la resistencia, tendremos que doblar la potencia para vencer la misma resistencia. En el aparato locomotor se utilizan muy a menudo palancas favorables al movimiento. Esto ocurre debido a que la potencia que se aplica a las palancas es desarrollada por la musculatura, que tiene una capacidad de contracción de longitud limitada (alrededor del 20-25% de la longitud total del músculo que efectúa el movimiento), y por lo tanto de unos pocos centímetros, mientras las extremidades deben efectuar amplios movimientos. Así, los huesos deben asumir el papel de «amplificadores» del movimiento.

Tipos de palancas Palanca de primer género o interfija. Presenta el fulcro entre las dos fuerzas. Un ejemplo de palanca de este tipo lo constituyen las tijeras.

En el cuerpo humano lo podemos encontrar, entre otros tipos de movimientos, en la extensión del antebrazo respecto al brazo. En este movimiento, el fulcro se encuentra en la articulación del codo; la potencia se debe a la contracción del tríceps braquial y se aplica en la inserción del hueso cúbito, y la resistencia depende del peso de la extremidad a desplazar y se encuentra localizada en el baricentro del antebrazo, en situación anterior a la articulación. El fulcro se haya entre potencia y resistencia, y por lo tanto, estamos ante una palanca de primer genero. Palanca de segundo género o interresistente. Es aquélla en la que la resistencia se localiza entre la potencia y el fulcro. Un ejemplo de palanca de este tipo lo constituye el cascanueces. En el cuerpo humano se encuentra, entre otros movimientos, en la extensión plantar del pie (es decir, en la acción de ponerse de “puntillas”). En este caso, el fulcro, o punto fijo, se localiza en el punto de apoyo del pie sobre el terreno; la potencia se determina por el punto de inserción de la musculatura sobre el calcáneo (gemelos) por medio del tendón de Aquiles; la resistencia se determina, a su vez, por el peso del cuerpo al levantarse, que carga sobre la articulación tibioperoneoastragalina. Palanca de tercer género o interpotente. Es aquélla en la que la potencia se localiza entre la resistencia y el fulcro. Una de las características más importantes de esta clase de palanca es ser siempre desfavorable a la aplicación de la fuerza, pero favorable a la producción del movimiento. En el cuerpo humano la encontramos, entre otros movimientos, en la abducción del brazo, donde el fulcro se halla situado en la articulación escapulohumeral, la potencia en el punto de inserción del deltoides y la resistencia está determinada por el peso de la extremidad, localizándose en su baricentro.

PLANOS Y EJES DE LA CONDUCTA ESPACIAL La cinemática, que estudia el movimiento prescindiendo de las fuerzas que lo producen, establece dos tipos de movimientos: ■ ■

Movimiento lineal o de traslación. Movimiento angular o de rotación.

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EDUCACIÓN FÍSICA. CONTENIDOS CONCEPTUALES. NUEVAS BASES METODOLÓGICAS

Éstos son el resultado del movimiento de cada una de las palancas que configuran el aparato locomotor (cadenas cinéticas). La musculatura, por lo general, se inserta oblicuamente respecto a tres planos espaciales (ver figuras). Este hecho tiene unos evidentes motivos funcionales. En efecto, un músculo (hipotético) tiene una línea de tracción (P) que le permite descomponerse en sus tres componentes espaciales x, y, z. Esto significa que dicha musculatura está capacitada para actuar sobre estas tres direcciones, y, por lo tanto, según esté estructurado el esquema motor del gesto, puede intervenir y efectuar tres movimientos.

■

Plano frontal. Divide el cuerpo en una porción anterior y otra posterior.

■

Plano transversal (u horizontal). Divide el cuerpo en una parte superior o craneal y otra inferior o caudal.

PLANOS EN LOS QUE SE REALIZA EL MOVIMIENTO Un plano es una superficie en la cual se mueve el segmento o miembro. El plano se halla en ángulo recto con el eje. ■

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Plano sagital (o anteroposterior). Divide el cuerpo en las mitades derecha e izquierda.

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PARTE

II

CONDICIÓN FÍSICA: RENDIMIENTO Y SALUD

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LA CONDICIÓN FÍSICA

PALABRAS CLAVE Condición física. Physical fitness. Condición motriz. Fuerza muscular. Resistencia muscular. Resistencia cardiovascular. Potencia muscular. Agilidad. Movilidad. Velocidad. Motor fitness. Condición física básica. Performance. Forma física. Condición anatómica. Condición fisiológica. Condición psicológica. Condición motriz. Capacidad condicionante. Capacidad coordinativa.Capacidad interrelacionada. Capacidad resultante.Condición física general. Condición física especial. Edad biológica. Edad cronológica. Edad puberal. Adolescencia.

LA CONDICIÓN FÍSICA

CONCEPTO

CALENTAMIENTO

COMPONENTES:

CUALIDADES MOTRICES:

Componentes anatómicas Componentes fisiológicas Componentes motoras

– Condicionales – Coordinativas – Resultantes

– Condicionales – Coordinativas – Resultantes EVALUACIÓN DE LA CONDICIÓN FÍSICA FACTORES QUE INCIDEN MANIFESTACIONES: – Condición física general – Condición física especial EVOLUCIÓN

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EDUCACIÓN FÍSICA. CONTENIDOS CONCEPTUALES. NUEVAS BASES METODOLÓGICAS

LA CONDICIÓN FÍSICA Muchas veces nuestra biomáquina se cansa a causa del esfuerzo constante al que la sometemos. La capacidad que el organismo tiene para superar mejor este cansancio depende de lo que llamamos condición física. La condición física está tradicionalmente ligada a la búsqueda constante de la mejora física, y se entiende y utiliza como preparación para el rendimiento deportivo, si verdaderamente sigue los principios del entrenamiento. Este planteamiento no resulta coherente con un enfoque de salud que está más en consonancia con una actividad moderada, continua y frecuente. Los mayores beneficios saludables del ejercicio se obtienen cuando se abandona el sedentarismo y se pasa a unos niveles moderados de condición física o actividad; por el contrario, los beneficios disminuyen cuando se pasa de niveles moderados a altos niveles de condición física o actividad extrema.

CONCEPTO Según la aportación de varios autores, el termino condición física surge en el año 1916, año en que Lian midió la aptitud de una serie de sujetos. Es una traducción del termino inglés physical fitness y define la posibilidad de mejorar la capacidad del aparato locomotor respecto al movimiento o cualquier actividad deportiva. Sin embargo, a partir de la Segunda Guerra Mundial, el termino genérico de condición física queda circunscrito únicamente a tres condiciones

básicas: resistencia cardiovascular, resistencia muscular y fuerza muscular. Este concepto parcial de las cualidades físicas del sujeto se vio ampliado con otras; bajo la denominación de condición motriz se reunían los factores que hasta aquel momento no habían sido tratados, tales como: la velocidad, la potencia, la movilidad y la agilidad, que se sumaban a los anteriormente expuestos. La diferencia de matiz entre uno y otro término hizo que se aplicaran indistintamente, y se llegó a englobar bajo el nombre de condición física a todos los componentes o cualidades que permitían realizar un trabajo diario con vigor y efectividad (Clarke, 1967). Hoy en día, términos anglosajones como fitness o motor fitness, la palabra francesa performance, la alemana kondition, junto con las más conocidas: aptitud y/o condición física, forma física, etc., forman ya parte del vocabulario popular. El problema está en que se suelen emplear indiscriminadamente. Es, por tanto, necesario intentar definirlas y diferenciarlas para su más correcta utilización. Empezando por el término de moda fitness, se puede definir como: El estado que caracteriza el grado en que el organismo es capaz de funcionar. Concepto basado probablemente en la definición que, ya en el año 1967, Clarke propuso del término physical fitness: La habilidad de realizar un trabajo diario con vigor y efectividad, retardando la aparición de la fatiga, realizándolo con el menor gasto energético y evitando lesiones. Johnson y Nelson diferencian entre physical fitness. que incluye solamente los elementos básicos de fuerza, resistencia y flexibilidad, y motor fitness, que presupone una evolución más específica de las anteriores: potencia, velocidad, etc., y la ad-

CONDICIÓN FÍSICA Fuerza muscular

Resistencia muscular

Resistencia cardiovascular

CONDICIÓN MOTRIZ Potencia muscular

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Agilidad

Fuerza muscular

Resistencia muscular

Resistencia cardiovascular

Movilidad

Velocidad

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LA CONDICIÓN FÍSICA

1.º. Nivel mínimo

Constituye el umbral entre un organismo sano y patológico

2.º. Nivel medio

Correspondiente al índice medio estadístico de una población heterogénea

3.º. Nivel ideal

Valor óptimo para el desarrollo de una alta capacidad y eficacia funcional

4.º. Nivel especial

El necesario para la práctica deportiva competitiva de élite

quisición de habilidades más finas que requieren el desarrollo de todos los factores determinantes de una mejor coordinación neuromuscular: equilibrio, percepción cinestésica, espacial, temporal, etc., cualidades, todas ellas, necesarias para lograr un alto rendimiento deportivo. De las anteriores consideraciones, se puede deducir que los términos, aptitud, capacidad o condición física, muy utilizados en nuestros ámbitos de la Educación Física, Higiene y Medicina Deportiva, pueden utilizarse como sinónimos y, a su vez, son equivalentes al concepto del physical fitness. En cambio, la condición motriz, al igual que el motor fitness, representa un concepto más evolucionado de la condición física básica y se puede definir como: El mantenimiento y mejora de las capacidades físicas básicas, para lograr un equilibrio biológico que armonice las cualidades psicosomáticas del individuo en cualquier actividad o ejercicio físico. La performance, cuya traducción literal es rendimiento, se define como: Reacción del organismo a un estímulo determinado. Otro término muy empleado es el que hace referencia a la forma física. Ésta se puede definir como: El grado de desarrollo y perfeccionamiento necesario para lograr un alto rendimiento deportivo. Es consecuencia de una buena preparación física, que junto con otros factores (técnico-tácticos, psicológicos, infraestructura, etc.) posibilitará la práctica deportiva de élite, que corresponde al nivel especial según la clasificación de aptitud física que aporta Hebbeling. Como hemos podido observar, existe un amplio glosario de términos, definiciones y/o sinónimos de condición física, pero nosotros, en función de los componentes de la condición física, definimos el término como:

Conjunto de cualidades o condiciones orgánicas, anatómicas y psicofisiológicas que debe reunir una persona para poder realizar esfuerzos físicos con vigor, efectividad y sin fatiga, tanto en el trabajo como en los esfuerzos musculares y deportivos.

COMPONENTES Condición anatómica Hace referencia a los diversos parámetros antropométricos: talla, peso, perímetro torácico, abdominal, índice de masa corporal, etc.

Condición fisiológica Hace referencia al funcionamiento de los distintos sistemas corporales: locomotor, nervioso, cardiovascular, respiratorio, endocrino, etc.

Condición psicológica Hace referencia a la personalidad del individuo: voluntad, temperamento, motivación, superación, espíritu de sacrificio, etc.

Condición motriz Determinada por las capacidades físicas: flexibilidad, velocidad, resistencia, fuerza, coordi-

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nación, equilibrio, agilidad, habilidad, destreza, etc.

CLASIFICACIÓN DE LAS CAPACIDADES FÍSICAS La clasificación más racional desde un punto de vista tanto metabólico como neuromuscular quizá sea la propuesta por Gundlach en 1968 cuando dividió la capacidad motriz en: A) Capacidad condicionante. Que se refiere, según el autor, a las capacidades determinadas por la disponibilidad energética, es decir, por la cantidad y calidad de los diferentes sustratos o productos que posibilitan el metabolismo y contracción muscular: ATP, fosfatos, glucosa, enzimas catalizadoras, etc.

B)

Capacidad coordinativa. Que permite organizar y regular el movimiento y que está determinada por el grado de maduración del sistema nervioso.

MANIFESTACIONES DE LA CONDICIÓN FÍSICA Condición física general. Tiene que ver con un amplio entrenamiento de base o con la formación y el desarrollo continuo y armónico de todos nuestros sistemas, y constituye la base de casi todos los deportes. Estará presidida por el acondicionamiento general y la toma de conciencia de nuestros límites en las diferentes cualidades físicas, de forma que los ejercicios serán en gran número aquellos que afecten a la mayor cantidad de músculos del cuerpo, con intensidades bajas y en

CAPACIDADES FÍSICAS O MOTRICES

Coordinativas psicomotrices o perceptivas motrices

Condicionales

Interrelacionadas

Coordinación Flexibilidad

Fuerza-resistencia

Velocidad

Fuerza-velocidad

Resistencia

Velocidad-resistencia

Equilibrio Percepción cinestésica Percepción espacial Fuerza Percepción temporal RESULTANTES

Predominio del sistema nervioso

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Agilidad Habilidad/destreza

Predominio de procesos energéticos

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CUALIDADES MOTRICES: CONDICIONALES Y COORDINATIVAS

RESISTENCIA ■ FUERZA ■ VELOCIDAD ■ MOVILIDAD COORDINACIÓN Y EQUILIBRIO ■

■

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LA FUERZA Con la colaboración de Joaquín Reverter Masià

PALABRAS CLAVE Perspectiva anatómica. Perspectiva fisiológica. Perspectiva cinesiológica. Músculos agonistas. Cadena cinética. Capacidad neuromuscular. Tensión. Fibra muscular. Sistema osteoarticular. Sistema endocrino. Masa. Aceleración. Capacidad de fuerza. Dinámica. Estática. Cinemática. Cinética. Inercia. Cantidades escalares. Cantidades vectoriales. Pares de fuerza. Potencia. Activación muscular. Estímulos. Fuerza efectiva. Palancas óseas. Momento de inercia. Ángulo de tracción. Estiramiento muscular. Músculos antagonistas. Músculos sinergistas. Fuerza máxima. Fuerza-velocidad. Fuerza explosiva. Fuerza rápida. Fuerza-resistencia. Fuerza general. Fuerza dirigida. Fuerza especial. Entrenamiento estructural. Entrenamiento funcional. Hipertrofia muscular. Inervación intramuscular. Excitabilidad eléctrica.

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LA FUERZA La fuerza del hombre es la cualidad física que éste más aprecia y que más admiran los demás. La fuerza llegó a ser un culto del hombre pues, si nos fijamos en la prehistoria, la ley del más fuerte era la que coronaba al jefe de la tribu. Pero además de admirada, la fuerza era cultivada para hacerse temer, ya que lo más importante en la vida del hombre primitivo era la supervivencia y, por lo tanto, dependía de la lucha, de su poderío físico, de su fuerza. Dentro de las cualidades físicas básicas, la fuerza constituye uno de los factores fundamentales para la obtención del resultado deportivo. Independientemente del aspecto externo y estructural de la musculatura, es decir, del carácter heredado o adquirido de las características de fuerza, el entrenamiento de esta cualidad, al igual que sucede con la resistencia, es posiblemente el factor que más puede desarrollarse mediante un entrenamiento adecuado.

BASES CIENTÍFICAS PARA EL ESTUDIO DE LA FUERZA El estudio de la fuerza es necesario abarcarlo desde tres perspectivas (las cuales ya han sido desarrolladas en la primera parte de este libro): ■

Perspectiva anatómica. Hace referencia a huesos, articulaciones, tendones, ligamentos y músculos.

■

Perspectiva fisiológica. Hace referencia al sistema nervioso, el músculo como motor de la acción mecánica y los sistemas energéticos.

■

Perspectiva cinesiológica. Integra las dos perspectivas anteriores y hace referencia a los tipos de acción muscular y a su función.

Las situaciones reales de fuerza no suelen afectar únicamente una articulación o un reducido grupo muscular. Todo el conjunto de articulaciones y músculos agonistas que de manera coordinada intervienen en la acción son los responsables del resultado final. Acabamos de definir el concepto de cadena cinética.

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La fuerza, como capacidad física neuromuscular, se caracteriza por la posibilidad del cuerpo humano para generar tensión intramuscular para vencer u oponerse ante una resistencia externa. Para conseguirlo es necesario el funcionamiento de dos sistemas claves: ■

Sistema muscular. Transformación de energía química en mecánica y acortamiento o alargamiento de los elementos estructurales de la fibra muscular.

■

Sistema nervioso. Estimulación y transmisión del impulso nervioso a la fibra muscular.

Además de estos dos sistemas, hay que considerar la importancia del sistema osteoarticular, que permite movimientos de ciertas partes del cuerpo, al servir algunos de sus huesos largos de grandes palancas que multiplican la acción de los músculos, y del sistema endocrino, que regula la producción de energía para satisfacer todas las actividades, mediante un conjunto de glándulas que elaboran y vierten a la sangre unos mensajeros químicos: las hormonas.

CONCEPTO Y DEFINICIÓN Englobar en una definición de fuerza sus aspectos físicos y psíquicos, al contrario que la definición de los físicos, nos resulta muy difícil, pues las modalidades de la fuerza, del trabajo muscular, de la acción muscular, etc., son muy complejas y dependen de muchos factores. Lo primero que deberíamos realizar es una diferenciación entre fuerza como magnitud física y fuerza como presupuesto para la ejecución de gestos deportivos. En la mecánica moderna se entiende por fuerza toda acción de un cuerpo material sobre otro, como resultado de lo cual produce un cambio en el estado de reposo o de movimiento de ese cuerpo. Desde el punto de vista de la física, y atendiendo a la segunda ley de Newton, «la fuerza es el producto de la masa por la aceleración». Matemáticamente, esta ley se representa por: F=m×a Desde el punto de vista deportivo, un atleta, un jugador o un deportista cualquiera necesitan la

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LA FUERZA

fuerza para poner su cuerpo en movimiento cuando éste está parado, para pararlo cuando se halla en movimiento, para aumentar su aceleración cuando las circunstancias del juego o de la actividad que se realice lo requiera, para desviarlo de su trayecto-

ria o desplazarlo, cambiar de dirección, saltar, para lanzar un objeto y para oponerse a la fuerza del contrario, etc.; de ahí que para Harre y Hauptmann (1992) sea más recomendable utilizar en el entrenamiento deportivo el término capacidad de fuerza.

ALGUNAS DEFINICIONES DE FUERZA

Autor

Definición

Morehouse

La capacidad de ejercer tensión contra una resistencia. Esta capacidad depende esencialmente de la potencia contráctil del tejido muscular

Counsilman

La capacidad de un músculo o grupo de músculos para superar fuerzas contrarias o para crear fuerzas expansivas (impeler, traccionar o levantar)

Zacziorski

La capacidad de superar la resistencia exterior o de oponerse a ella a costa del esfuerzo muscular

Kuznetsov

La fuerza muscular del hombre como cualidad física se puede decir que está determinada por la capacidad de vencer la resistencia externa o reaccionar contra la misma mediante la tensión muscular

F. Engels

La fuerza muscular es también el traslado del movimiento

Siff y Verkhoshansky

Capacidad de un músculo o grupo de músculos de generar tensión muscular bajo condiciones específicas

González Badillo y Gorostiaga

Capacidad de producir tensión que tiene el músculo al activarse o, como se entiende habitualmente, al contraerse

Zatsiorsky, Kuznetsov, Ehlenz, Harre y Hauptmann

Capacidad de vencer u oponerse a una resistencia externa mediante tensión muscular

Grosser y Müller

Capacidad del sistema neuromuscular de superar resistencias a través de la actividad muscular (trabajo concéntrico), de actuar en contra de las mismas (trabajo excéntrico) o bien de mantenerlas (trabajo isométrico)

Jordi Porta

Capacidad de crear tensión intramuscular

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LA FUERZA

ASPECTOS ENERGÉTICOS DEL TRABAJO DE FUERZA De entre las posibles fuentes energéticas que actúan en los deportes de fuerza, la vía glucolítica y la vía de los fosfágenos son las más importantes a la hora de suministrar la energía necesaria. Todas aquellas acciones deportivas y/o deportes que se sustentan en la fuerza-resistencia (carreras de velocidad prolongada, remo, ciclismo velocidad, etc.) necesitan fuentes energéticas anaeróbicas lácticas o aeróbicas, y no las anaeróbicas alácticas que caracterizan una acción aislada. Las manifestaciones de fuerza obligan a utilizar de forma significativa las reservas de glucógeno si el esfuerzo es importante, especialmente entre las fibras de contracción rápida (FT). De la gran participación del metabolismo anaeróbico láctico, el organismo manifiesta una elevada concentración de lactato muscular y plasmático respecto a los valores de reposo. De todas las investigaciones realizadas al respecto se desprende que la concentración de lactato plasmático durante el trabajo de fuerza, y por lo tanto la participación del metabolismo glucolítico, depende de la intensidad de la carga, del número de repeticiones y de la recuperación entre series. También hay que tener en cuenta el nivel de entrenamiento que se tenga, las características del mismo y la composición muscular del sujeto. En las mujeres, la respuesta del metabolismo glucolítico también es muy intenso tras realizar un trabajo de fuerza. La mayor parte de los trabajos de fuerza, en el momento de su ejecución, son de tipo anaeróbico aláctico y láctico, pero será necesario un trabajo colateral aeróbico (incremento de la capilarización, aumentando el aporte de sangre al músculo, incremento del tamaño y número de mitocondrias, y mejora de la capacidad enzimática) para acelerar su recuperación y así permitir mejores rendimientos deportivos.

lizó la fisiología muscular, el mecanismo de la activación muscular, las clases de fibras y los tipos de contracciones; ahora analizaremos los tipos de tensiones.

TIPOS DE TENSIÓN MUSCULAR La tensión muscular es un fenómeno complejo que puede ser estudiado desde tres puntos de vista: duración, intensidad y frecuencia. Verkhoshansky diferencia los siguientes tipos de tensión muscular: ■

Tónica. Se produce al tratar de vencer una gran resistencia mediante una significativa y relativamente prolongada acción isométrica o anisométrica. Por ejemplo, cuando un halterófilo sostiene la barra por encima de su cabeza.

■

Fásica. Se trata de un trabajo muscular dinámico desarrollado en ejercicios que incluyen movimientos cíclicos donde cada ciclo incluye su propio ritmo de cambio de acción

CLASIFICACIÓN DE LA FUERZA: MANIFESTACIONES Y MODALIDADES Para clasificar la fuerza es necesario analizar detalladamente los factores de los que depende esta cualidad. En la Parte I de este libro ya se ana-

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muscular, relajación y frecuencia de repetición. Por ejemplo, remo y ciclismo.

■

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Fásica-tónica. Se produce cuando se pasa de un trabajo dinámico a otro estático o viceversa. Deportes como el judo, la lucha o ciertos elementos gimnásticos.

■

Explosivo-isométrica o explosivo-tónica. Se produce al vencer una resistencia significativa pero inferior a la que produce una tensión tónica. La acción muscular es concéntrica pero con un componente inicial isométrico que dependerá de la magnitud de la carga. Ejemplo: la arrancada en halterofilia.