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ATERRIZAJE: MECANICA E IMPORTANCIA
11 may 2018

ATERRIZAJE: MECANICA E IMPORTANCIA (I)

IMPORTANCIA DE LA MECANICA DEL ATERRIZAJE EN LA PREVENCIÓN DE LESIONES Y MEJORA DEL RENDIMIENTO DEPORTIVO (1ª Parte)

En un proceso estratégico de entrenamiento para mejorar el rendimiento deportivo, debemos incluir la pliometría como un método para; mejorar los procesos neuromusculares (González Badillo y col, 1995), generar efectos positivos sobre los mecanismos inhibidores y facilitadores de la contracción muscular (Bobbert, 1990), mejorar la mayor aplicación de fuerza por unidad de tiempo RFD (González Badillo y col, 1995), mejorar de la capacidad de almacenamiento de energía elástica por el efecto positivo sobre los mecanismos nerviosos (Komí, 2000), mejorar la eficiencia mecánica (relación trabajo/energía) (Komi, 2000), y mejorar el grado de tolerancia a la carga de estiramiento (Bosco, y Komi, 1979; Komi, 2000), pero lo más importante…como una herramienta para el aprendizaje de un óptimo aterrizaje.

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Los verdaderos ejercicios pliométricos requieren que el deportista reduzca el tiempo de contacto con el suelo. Aunque la ciencia detrás del entrenamiento pliométrico es sólida, parece que no se ha incidido realmente en todos los aspectos necesarios para un buen entrenamiento pliométrico, realizando un mal trabajo al enfrentar las realidades y las disparidades del cuerpo humano.

Debemos gatear antes de caminar y caminar antes de correr”
(Boyle, 2017).

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Es decir, debemos aprender a saltar y sobre todo a aterrizar adecuadamente antes de intentar minimizar el tiempo de contacto con el suelo en el entrenamiento. La gravedad es el “enemigo” de todas las personas y en especial de los deportistas. Por lo tanto, no podemos olvidarnos de la ella y sus efectos en forma de fuerza internas articulares, cuando se enseña a un deportista a saltar, o cuando se intenta desarrollar una mejora de la RFD. Por supuesto que el énfasis de las primeras fases de entrenamiento debe estar en aprender a saltar, pero sin olvidarnos que lo más importante es aterrizar de manera correcta. Los aterrizajes son una maniobra técnica deportiva extremadamente común, ya sea un aterrizaje con una sola pierna después de saltar para atrapar un balón, cabecearlo o luchar por el con un rival, un aterrizaje de dos pies después de un salto vertical para blocar o realizar un lanzamiento, o aterrizar en una superficie inestable, como una tabla de surf, después de realizar una maniobra (Steele y Sheppard, 2017). Independientemente de las tareas anteriormente propuestas, la fase de aterrizaje comienza en el momento en que el deportista contacta con el suelo con la primera superficie de apoyo, y continúa hasta que su centro de masas deja de moverse hacia abajo y su impulso es cero. Desde una perspectiva biomecánica, los aterrizajes requieren de un rendimiento técnico óptimo al tiempo que se debe garantizar una absorción eficiente de las fuerzas de impacto generadas por el contacto del pie con el suelo, para minimizar el potencial riesgo de lesiones. Cuanto más suavemente aterrice el atleta, mejor. Los atletas deben aprender a absorber fuerzas con sus músculos, no con sus articulaciones (Boyle, 2017). Es importante resaltar que las tareas de aterrizaje, sobre todo las que involucran fuerzas de alto impacto, se han asociado con una variedad de lesiones (principalmente en el tobillo); esguinces de ligamentos, lesiones en el tendón rotuliano y ruptura del ligamento cruzado anterior (Steele y Sheppard, 2017). A pesar de ser un componente fundamental en todas las habilidades técnicas deportivas, solo en los últimos años se le ha empezado a dar la importancia que se merece, incluyendo la temática en los manuales de entrenamiento y la literatura científica. Para empezar a abordar la importancia de un correcto y eficaz aterrizaje, debemos comprender los principios biomecánicos que lo subyacen. Solo entendiendo estos principios podremos lograr un adecuado proceso de enseñanza a los deportistas, sobre cómo maximizar su rendimiento mientras se minimiza el riesgo de lesión.

Biomecánica de los aterrizajes

Existen diferentes tipos de aterrizajes en el deporte. El tipo de aterrizaje esta influenciado por numerosos factores, entre los que encuentran:

  • Las restricciones impuestas por las reglas de un deporte.
  • La necesidad de realizar simultáneamente otra habilidad.
  • El posicionamiento de compañeros de equipo y oponentes.
  • El entorno en el que realiza el aterrizaje.

Los estudios de biomecánica de aterrizaje realizados actualmente se enfocan en tareas que pueden estandarizarse fácilmente en el laboratorio, como aterrizajes tras caída desde una altura, donde los sujetos de estudio simplemente caen de una altura antes de aterrizar. El problema reside, en que las estrategias neuromusculares, técnicas y cognitivas empleadas en estas tareas, son muy diferentes e inespecíficas a los requerimientos en el deporte. Por lo tanto, las implicaciones que surgen de la investigación de las tareas de aterrizaje deben ser tratadas con precaución al considerar lo que sucede. También se debemos considerar otros aspectos de los aterrizajes al evaluar los estudios que encontramos. Por ejemplo:

¿El aterrizaje se realiza con una o dos extremidades?, porque estos aterrizajes difieren biomecánicamente. Las mayores fuerzas de reacción del suelo generadas al aterrizar en una solo extremidad y la incapacidad de atenuar eficazmente esta fuerza pueden aumentar los riesgos de lesiones; como lesiones de cartílago, rupturas de ligamentos, hematomas óseos y roturas de meniscos (Yeow, Lee & Goh, 2011).

¿Qué tarea o decisión debe tomar el deportista después del aterrizaje?, si un jugador de voleibol tiene que volver a saltar hacia arriba inmediatamente después de caer, es probable que la duración del aterrizaje sea breve y la cantidad de flexión de la rodilla sea menor. Esto se debe a la necesidad de maximizar el ciclo de estiramiento-acortamiento característico de las actividades de tipo “rebote”. Sin embargo, si el aterrizaje es la fase terminal de la tarea o acción técnica, el deportista puede concentrarse en la absorción de las fuerzas generadas por el impacto y recuperar la estabilidad al contacto entre el pie y el suelo (Steele y Sheppard, 2017).

Consideraciones biomecánicas que regulan los aterrizajes

En las tareas de aterrizaje tras un salto, nos impulsamos hasta que momentáneamente alcanzamos la máxima altura de vuelo. En ese punto seremos poseedores de la energía potencial máxima. La cantidad de energía potencial dependerá de nuestra masa corporal, nuestra aceleración debido a la gravedad y la altura a la que nuestro centro de masa está por encima del suelo. Cuanto más alto sea el salto y cuanto mayor sea nuestra masa corporal, mayor será nuestra energía potencial. Después de alcanzar el pico de vuelo, comenzamos a descender hacia el suelo, convirtiendo nuestra energía potencial en energía cinética. Inmediatamente antes del contacto con el suelo, nuestra energía cinética es equivalente a la mitad de nuestra masa corporal multiplicada por nuestra velocidad al cuadrado. Teniendo en cuenta que la masa y la gravedad son constantes, es la altura a la que conseguimos elevar nuestro centro de masas sobre el suelo lo que finalmente rige nuestro potencial, y a su vez, nuestra energía cinética a la hora del contacto con el suelo. Lo más importante, es ser capaces de disipar esta energía cinética cuando nuestro pie contacta con el suelo. Los 50 milisegundos primeros durante un aterrizaje a menudo se conocen como fase pasiva o de impacto, porque es poco probable que puedan activar los músculos en respuesta a las fuerzas de impacto repentinas que se reciben cuando el pie “impacta” con el suelo (Nigg, Cole & Bruggemann, 1995).

Sin embargo, durante la subsiguiente fase, denominada activa, se puede generar actividad muscular excéntrica para resistir el “colapso” de las extremidades inferiores en la flexión, y a su vez ayudar a llevar el impulso de su cuerpo a cero. Las articulaciones del tobillo, la rodilla y la cadera son las principales contribuyentes a la absorción de impactos, con la musculatura intrínseca que ayudan a disipar la energía. La columna vertebral, los discos intervertebrales y los músculos del tronco también contribuyen a la absorción de impactos, aunque en menor medida que las estructuras articulaciones de los miembros inferiores. Es importante aclarar que debido a que el cuerpo humano es una cadena cinética, si una de las principales articulaciones se ve comprometida durante un aterrizaje, es probable que la energía se transfiera proximalmente a la siguiente articulación dentro de la cadena (Ian Prangley, 2017).

Las fuerzas reactivas generadas durante la fase de impacto de los aterrizajes varían desde aproximadamente dos veces el peso corporal en actividades como correr hasta aproximadamente de 4 a 11 veces en actividades más intensas como aterrizar después de atrapar una pelota en baloncesto o aterrizajes gimnásticos de dos extremidades desde diferentes alturas (Steele y Sheppard, 2017).

Independientemente de la acción técnica realizada, las fuerzas reactivas verticales con el suelo generadas en el contacto, aumentan proporcionalmente a la altura de la caída y la velocidad de descenso. La velocidad a la que la fuerza de reacción del suelo vertical se aplica a la extremidad inferior también es importante, porque los tejidos responsables de la fuerza absorbente, como el músculo, el hueso y la almohadilla del talón, son viscoelásticos (es decir, son sensibles a la velocidad de carga). A medida que aumenta la velocidad de carga, aumenta la rigidez de estos tejidos, por lo que pueden absorber más fuerza por unidad de deformación (Steele y Sheppard, 2017). Cada vez que el pie contacta con el suelo al aterrizar, también se genera un componente de fuerza de fricción o “frenado” horizontal. De hecho, dejar de avanzar rápidamente al aterrizar solo se puede lograr aplicando una fuerza de fricción horizontal opuesta; cuanto mayor sea la desaceleración deseada, mayor debe ser la fuerza de fricción (Steele, 1990). En tareas donde los deportistas deben detenerse rápidamente, como después de saltar hacia adelante para atrapar una pelota de baloncesto, un recorte tras un sprint en el futbol, etc…se han registraron fuerzas de frenado máximas de hasta 6,5 veces el peso corporal del sujeto (Steele, 1990). Estas fuerzas, estarán directamente influenciadas por factores tales como el movimiento de su centro de masas en el impacto inicial con el suelo y las características de fricción entre la superficie de aterrizaje y el calzado del deportista. Para reducir las fuerzas de frenado excesivas en el aterrizaje, se debe aleccionar a los deportistas a saltar hacia arriba más que horizontalmente, por lo tanto, convertir parte de su impulso horizontal en un impulso vertical en el aterrizaje. Además, de asegúrese de que su calzado sea el apropiado para las superficies que entrenan y compiten.

Las fuerzas de reacción excesivas y repetidas combinadas con una alta tasa de carga de entrenamiento pueden aumentar el riesgo de daño ligamentoso, degeneración articular y trastornos musculoesqueléticos crónicos. Aunque la mayoría de los atletas pueden resistir las fuerzas de reacción generadas en su deporte, los que presenten un desalineamiento musculoesquelética, compensaciones neuromusculares, o una mala técnica de aterrizaje, correrán el riesgo de sufrir lesiones”
(Steele, 1990).

Consideraciones clave para una buena técnica de aterrizaje

Flexión activa de los tobillos, rodillas y caderas: durante los aterrizajes, la extremidad inferior se representa comúnmente como un resorte o muelle, que se utiliza para absorber la carga externa a través de una solución compleja de múltiples acciones neuromusculares. El “resorte o muelle” del miembro inferior debe tener la suficiente fuerza para poder absorber las fuerzas de impacto generadas en el aterrizaje, pero de forma controlada para que colapse. Si un deportista muestra un rango de movimiento articular bajo, particularmente en las articulaciones del tobillo, rodilla y caderas durante la absorción del impacto se describe como un “aterrizaje forzado”. Los aterrizajes con demasiada rigidez en las piernas, combinados con altas fuerzas de reacción del suelo y tasas de carga rápidas, se han asociado con lesiones óseas catastróficas, mientras que una rigidez muy baja en las piernas donde existe un rango de movimiento excesivo puede provocar lesiones en los tejidos blandos (Butler, Crowell, & Davis, 2003).

Por lo tanto, es importante que los deportistas movilicen activamente los tobillos, las rodillas y las caderas durante la fase de absorción del impacto entre el pie y el suelo para amortiguar las fuerzas de reacción creadas. Numerosos estudios han confirmado que la flexión activa de la extremidad inferior es el factor clave en la atenuación de la fuerza de impacto y la absorción de energía, en lugar de solo tener una rodilla doblada pero rígida (Podraza y White, 2010; Pollard, Sigward, Ota, Langford, y Powers, 2006). Los deportistas que entran en contacto con el suelo con una rodilla extendida y luego la flexionan activamente aumentaran el tiempo durante el cual se absorben las fuerzas reduciendo la carga máxima. El aumento de la flexión de la rodilla durante el aterrizaje también afectará a la musculatura que rodea la rodilla. Por ejemplo, los músculos cuádriceps, se encuentran en una posición más ventajosa para absorber energía cinética en el impacto cuando se aumenta la flexión de la rodilla, reduciendo así las fuerzas de reacción que se propagan por la cadena cinética de la extremidad inferior (Podraza y White, 2010). Movilizar activamente las articulaciones de los miembros inferiores cuando aterrizas también aumenta la estabilidad bajando tu centro de gravedad, asumiendo que tu línea de gravedad permanece dentro de tu base de sustentación. La investigación ha demostrado que las jugadoras de fútbol que muestran un movimiento de flexión bajo en el plano sagital durante una tarea de aterrizaje, exhiben una mayor carga en el plano frontal de la rodilla (Pollard, Sigward, Ota, Langford, y Powers, 2006). Se cree que las mujeres que tienen un movimiento de flexión limitado en el plano sagital dependen de las restricciones pasivas en el plano frontal para controlar la desaceleración de su centro de masa corporal total, posiblemente predisponiéndolas al riesgo de lesión del LCA (Podraza y White, 2010). Mientras se fomenta la flexión de la rodilla, los deportistas deben evitar posturas que tengan una rotación externa excesiva del pie, rotación tibial interna o externa, valgo de la rodilla o cadera abducida y rotada internamente, porque estas posturas también se han asociado con mayor valgo y cargas de rotación interna en la rodilla y, a su vez, un mayor riesgo de lesiones (Dempsey, Elliott, Munro, Steele & Lloyd, 2012). Aunque esta flexión de rodilla fomenta la absorción del impacto, se ha determinado que una flexión demasiado acentuada durante el aterrizaje, es un fuerte predictor de tendinopatía rotuliana. Los atletas que aterrizan con mayor flexión de la rodilla, aumentan la carga sobre el tendón rotuliano (Bisseling, Hof, Bredeweg, Zwerver & Mulder, 2008).

ATERRIZAJE: MECANICA E IMPORTANCIA

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Evitar la exagerada postura de zancada “striding out”

Durante los aterrizajes a una sola pierna en los que realiza un gran impulso horizontal antes de entrar en contacto con el suelo, es imperativo que evite adoptar una postura exagerada de “zancada”, esta postura se ha asociado con fuerzas de frenado horizontales excesivamente altas y a su vez potenciales lesiones del LCA. Educar a los deportistas a saltar “hacia arriba” en lugar de simplemente hacia adelante puede reducir estas altas fuerzas de frenado. Saltar hacia arriba en el movimiento permite que parte de tu impulso horizontal se convierta en impulso vertical, disminuyendo así la distancia horizontal que recorres y a su vez, disminuyendo las fuerzas de frenado generadas en el aterrizaje (Steele, 1990). Saltar hacia arriba también permite eliminar la posición exagerada de “zancada” al reducir la distancia de la base de la cadera respecto al punto de contacto con el suelo al realizar una mayor flexión de la rodilla. Esto es particularmente importante en las tareas de aterrizaje con una sola pierna, ya que estas maniobras suelen ser mucho más rígidas que los aterrizajes con dos piernas, debido a una relativa falta de flexión de la rodilla (Yeow, Lee & Goh, 2011).

ATERRIZAJE: MECANICA E IMPORTANCIA

Mantener una postura neutra del pie: las fuerzas de reacción del suelo generadas en el aterrizaje también se ven influidas por el contacto inicial con el suelo en el talón, el antepié o alguna otra parte del pie. En los últimos años ha habido un amplio debate en la literatura científica, estimulado por la tendencia de correr descalzo, sobre la influencia de la biomecánica del pie en las fuerzas de impacto generadas en el aterrizaje. Aunque la mayoría estaría de acuerdo en que los deportistas deben aterrizar con el pie neutralmente alineado para eliminar la excesiva abducción, rotación interna o dorsiflexión del tobillo, su patrón de pisadas se ve afectado por numerosos factores, como la altura máxima alcanzada en el salto, su impulso y la naturaleza de la superficie de aterrizaje, incluido el calzado. Cuando la dirección de movimiento predominante durante el descenso es vertical, siendo la altura de caída muy elevada, se tiende a realizar una flexión plantar, y a tocar el suelo con la parte delantera del pie, seguido de una dorsiflexión rápida después del contacto con el suelo. El aterrizaje en la parte delantera del pie permite que un segmento adicional, el pie, se incluya al contacto entre el pie y el suelo y, a su vez, la capacidad de disipar las fuerzas de aterrizaje a lo largo del tiempo (Whitting, Steele, Jaffrey & Munro, 2009). Sin embargo, al aterrizar con el antepié, las fuerzas soportadas por los huesos pequeños del pie serán muy levadas y pueden llegar a provocar lesiones óseas. En los saltos de una sola pierna para aterrizar, los atletas suelen mantener el pie en dorsiflexión y aterrizar en los talones primero, creando un aterrizaje más rígido, como se discutió anteriormente. Por lo tanto, será importante conocer el rango de movimiento articular optimo del tobillo sobre el cual pueden actuar los músculos flexores plantares de manera correcta, lo que a su vez propiciará que los músculos extensores de la rodilla y la cadera contribuyan más a la disipación de la fuerza (Steele y Sheppard, 2017). Parece que realizar la caída con un doble apoyo, primero la punta para después apoyar el resto de la planta del pie, nos permite dividir la fuerza de reacción del suelo en dos tiempos, haciéndolas más fáciles de absorber, mientras que al realizar la caída con toda la planta del pie se absorbe toda esa fuerza de golpe (Gray, 1985).

Asegurar el control neuromuscular de manera coordinada: el control neuromuscular eficiente durante las tareas de aterrizaje es un factor importante para garantizar la estabilidad de la articulación de la rodilla y la protección en contacto del pie con el suelo. Durante los aterrizajes de alta intensidad que implican un descenso predominantemente vertical, la fuerza de reacción del suelo hará que las articulaciones de los miembros inferiores se flexionen. Los músculos extensores de cadera, rodilla y de tobillo, deben resistir excéntricamente esta flexión para evitar que el miembro inferior se “colapse”, y sea capaz de disipar la energía durante el aterrizaje. Debido a que este desarrollo de fuerza muscular lleva tiempo, nuestro sistema de control motor se comporta de manera predictiva, reclutando los músculos relevantes antes del contacto inicial entre el pie y el suelo para establecer el cumplimiento inicial del miembro inferior a un nivel que se considere apropiado para resistir la fuerza de impacto (Whitting, Steele, Jaffrey & Munro, 2009).Durante los movimientos horizontales de salto con una sola pierna, los músculos isquiosurales son típicamente activados antes del contacto inicial pie-suelo y antes que el cuádriceps. Esto ayuda a proporcionar una fuerza de contrapeso para resistir la traslación tibial anterior inducida por el cuádriceps y, a su vez, desempeña un papel importante como sinérgicos para reducir el estrés del LCA y disminuir la susceptibilidad a las lesiones (Blackburn & Padua, 2008). Así pues, el reclutamiento de manera coordinada de los músculos cuádriceps e isquiosurales es esencial para estabilizar dinámicamente la rodilla (Steele & Brown, 1999). Esta activación de manera coordinada y sincrónica permite a los músculos isquiotibiales estabilizar la extremidad contra episodios secundarios mediante una mayor compresión articular y un cajón tibial posterior, en un momento en que el LCA sería más vulnerable a las lesiones.

“Curiosamente, se ha demostrado que los varones muestran patrones de sincronía muscular que se cree que protegen más al LCA que las mujeres, lo que posiblemente explica la mayor susceptibilidad de las mujeres a las lesiones de LCA sin contacto en comparación con los varones”
(Cowling & Steele, 2001).

Los deportistas necesitaran actividades de entrenamiento que les permitan desarrollar estrategias óptimas de reclutamiento muscular, combinadas con la fuerza muscular adecuada, para garantizar la integridad de la articulación durante los aterrizajes asociados con su deporte”
(Steele y Sheppard, 2017).

No se debe descuidar el movimiento del tronco: tradicionalmente, se instruía a los atletas a aterrizar con un tronco erguido para mejorar su estabilidad, asegurando que la línea de gravedad permanecía dentro de los límites de su base de sustentación. En los deportes de equipo, sin embargo, la postura del tronco en el aterrizaje a menudo está dictada por la necesidad de evitar el contacto con un oponente, material o la necesidad de atrapar una pelota. Por esta razón, se recomienda que se aterrice con el torso erguido y mirando hacia adelante (es decir, no flexionado lateralmente) y con las rodillas y los pies apuntando en la dirección de desplazamiento (Dempsey, Elliott, Munro, Steele & Lloyd, 2012). Sin embargo, la flexión activa del tronco durante el aterrizaje puede producir aumentos concomitantes en flexión de rodilla y cadera, y a su vez, menos riesgo de lesión en comparación con el aterrizaje con un tronco erecto (Blackburn & Padua, 2008).

Roberto Barrón Revilla.
Profesor de Alto Rendimiento.

Próximamente: Aterrizaje: Mecánica e Importancia (2ª Parte)

Bibliografía:

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