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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7- AMORTIGUACIÓN DE CAÍDAS 1, Objetivos: Realizar 2 caídas a pies juntos sobre una plataforma de fuerzas desde una altura de 0.75 m, para posteriormente trabajar con los registros de fuerzas de reacción vertical en la elaboración de la pregunta 7 del cuaderno de la asignatura. En las 2 caídas se buscará el objetivo de máxima amortiguación; una se realizará con la ayuda de los miembros superiores y la otra sin miembros superiores (con las manos en las aderas). 2, Material que se emplea en la práctica:

• Plataforma de fuerzas piezoelétrica (Kistler 2812A1-3). • Mesa de 0.75 m de altura.

3, Desarrollo:

1- Se realizará un calentamiento de 10 minutos compuesto por: - 5 minutos de carrera continua. - Estiramientos suaves de la musculatura de los miembros inferiores y

tronco. - Varios saltos submáximos. - 2 caídas desde una altura inferior a la de la mesa. - 2 caídas desde la misma altura de la prueba.

2- Se realizarán las 2 caídas, buscando la máxima amortiguación; una con las

manos en las caderas, y otra utilizando los brazos libremente.

Las personas del grupo de prácticas irán rotando por diferentes estaciones que incluirán: controlar que la persona sólo se deje caer desde la mesa, que no utiliza los miembros superiores para amortiguar en la prueba con manos en las caderas, que cae con los pies dentro de la plataforma.. ..

La persona que realiza la prueba será instruida para amortiguar lo máximo posible en ambas caídas, en una sin la ayuda de los miembros superiores y en otra utilizando los brazos libremente. Una vez que haya caído deberá recuperar la posición de pie equilibrada sin despegar las manos de la cintura en la primera caída, y con los brazos a lo largo del cuerpo en la segunda. El orden de realización de las caídas será aleatorio.

Para la realización el sujeto debe colocarse con los pies en el borde de la mesa a

0.75 m del suelo, debe dar un paso para delante y dejarse caer encima de la plataforma (Figura 1). Durante todo el ensayo de “aterrizaje sin miembros superiores” el sujeto debe llevar las manos en la cintura, no se puede perder el equilibrio, para una vez amortiguada la caída volver a colocarse de pie. La plataforma estará colocada a una distancia de 0.3 m de la proyección vertical del extremo más cercano de la mesa.

Previamente a las caídas la persona deberá pesarse sobre la plataforma y se rellenará

una ficha con el nombre y apellidos.

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4, Esquemas y explicaciones: La práctica de actividad física y deporte implica la necesidad absorber múltiples

impactos y caídas con el tren inferior. La habilidad para amortiguar estos impactos puede ser crítica a la hora de reducir la incidencia de lesiones agudas (esguinces y fracturas) o por fatiga (fracturas de stress). Esta habilidad puede ser evaluada objetivamente mediante el análisis de las fuerzas en el eje vertical registradas por una plataforma de fuerzas.

Los diferentes suelos deportivos, el uso o no de los miembros superiores, los

tipos de calzado, el uso de vendajes preventivos u otros tipos de ayudas, como tobilleras, pueden modificar la forma en la que amortiguamos una caída. Se ha calculado que el uso de los miembros superiores puede llegar a disminuir un 15% los picos de fuerza vertical. También es importante en la capacidad de amortiguación la técnica empleada así como el aprendizaje realizado. A veces se provocan en situaciones deportivas aterrizajes semi-duros o duros ya que buscar una máxima amortiguación puede ir en detrimento del rendimiento en determinadas situaciones.

La energía de los impactos es absorbida, por una parte, de forma pasiva, por los

tejidos (hueso, cartílago…) y por otra, por el patrón cinemático del sujeto (la técnica de amortiguación que emplee), como los ángulos de la rodilla y tobillo en el momento del impacto, el mayor o menor aprovechamiento de los rangos de movimiento de estas articulaciones y la acción de los brazos.

Un esquema de los diferentes instantes representativos de una caída desde la

mesa, a una altura de 0.75 m, con las manos en la cintura, se puede ver en la Figura 2. Al frenar impactos en caídas de pie (con el tobillo en extensión) sobre el suelo se obtienen dos picos de fuerza vertical. El primer pico corresponde al contacto del antepié con la plataforma, y el segundo, al contacto del talón (Figuras 3 y 4). Las fuerzas están

Figura 1. La salida de la mesa se hará dando un paso adelante a la misma altura de la mesa. En el primer ensayo de aterrizaje sin miembros superiores se mantendrán las manos en la cintura hasta el final del ensayo.

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- 0.071 s

1.170 s

- 1.514 s

0.273 s

0.071 s

0.008 s0.024 s

0.303 s

0.375 s

1

0.277 s

- 0.344 s

2 3

4

0.000 s

56

8 97

0.008 s0.032 s

0.335 s 0.612 s 0.987 s

Figura 2. Instantes representativos de una caída desde 0.75 m y posterior amortiguación, con manos

en la cintura (1 = inicio; 2 = paso adelante; 3 = pies juntos; 4 = contacto suelo; 5 = instante del

primer pico de fuerza (F1); 6 = instante del segundo pico de fuerza (F2); 7 = máximo descenso; 8 =

duración de la amortiguación; 9 = final, se mantiene la línea del peso corporal). Figura extraída de

Abián y cols ( 2005a).

FUERZAS DE REACCIÓN EN LA AMORTIGUACIÓN DE LA CAÍDA

0

2

4

6

8

0 35 70 105 140 175 210 245Tiempo (ms)

Fuer

za V

ertic

al (B

W) F1

F2

Figura 3. Gráfica representativa de las

fuerzas de reacción verticales en la

amortiguación de una caída desde 0.75

m. La gráfica se ha obtenido con una

plataforma de fuerzas piezoeléctrica

Kistler 9281 C. F1 = primer pico de

fuerza; F2 = segundo pico de fuerza).

Figura extraída de Abián y cols ( 2005a).

representadas en veces el peso corporal (BW) El tiempo que se tarda en estabilizar el valor del peso corporal y la magnitud de los 2 picos, nos darán una idea de la capacidad de la persona para amortiguar los impactos.

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Figura 4. Instantes en los que suceden los dos primeros picos de fuerza en la

amortiguación de una caída desde 0.75 m. El primer pico relaciona con el impacto de

las cabezas de los metatarsos (izquierda) y el segundo con el impacto del talón

(derecha). Las imágenes han sido obtenidas a 1000 Hz con una cámara de alta

velocidad, Redlake MotionScope M1, sincronizada con una plataforma de fuerzas.

Figura extraída de Abián y cols ( 2005a).

F2

F2Contracc ión extensores tobillo

Claudicac ión extensores extremidades inferiores

Bloqueo articular al golpear talón

Figura 5. Causas que podrían modificar el valor del segundo pico de fuerza (F2) en la

amortiguación de una caída. Figura extraída de Abián y cols ( 2005a).

La plataforma de fuerzas se podría llegar a utilizar como una herramienta para

enseñar a amortiguar mejor, proporcionando retroalimentación tras los ensayos, reduciendo así la probabilidad de lesión por impactos repetidos. En la Figura 5 se puede ver un esquema de posibles causas de un F2 demasiado elevado.

En la Tabla 1 se muestran las variables que deberán obtenerse de los dos ensayos que se realizarán en esta práctica de cara a completar la pregunta 7 del cuaderno de la

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Tabla 1. Tabla que se rellenará con las caídas con y sin ayuda de miembros superiores.

Peso (N)

Test

F (N) CON ayuda

de miembros superiores

F (N) SIN ayuda de

miembros superiores

diferencias (N)

diferencias (%)

Primer pico (N)Primer pico (BW)Segundo pico (N)Segundo pico (BW)Tiempo al primer pico (s)Tiempo al segundo pico (s)Tiempo de amortiguación (s)

asignatura. El tiempo de amortiguación se tomará como el tiempo desde el inicio del contacto en el suelo hasta que el valor de fuerza cruce el peso por primera vez. 5, Lugar, grupos, material que traer: ¿Dónde se realiza? En el gimnasio multiuso del

módulo acuático ¿Hay que traer material? No ¿Se recogen resultados para el cuaderno? Sí 6, Bibliografía básica: Abián, J.; Alegre, L. M.; Lara, A. J.; Sordo, S.; Aguado, X. (2005a): Capacidad de amortiguación en aterrizajes después de ejercicio intenso. Revista de Entrenamiento Deportivo. En prensa. Abián, J.; Alegre, L. M.; Lara, A. J.; Jiménez, L.; Aguado, X. (2005b): Fuerzas de reacción del suelo en pies cavos y planos. Archivos de Medicina del Deporte. En prensa. McNitt-Gray, J.L. (2000): Musculoskeletal loading during landing. En: Biomechanics in sport. Zatsiorsky V.M. ed. 5: 523-549. Blackwell Science. Oxford. Seegmiller, J. G.; McCaw, S. (2003): Ground reaction forces among gymnasts and recreational athletes in drop landings. Journal of Athletic Training, 38(4): 311-314 .

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7, Planilla de observación: