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a cero. Ello supone que sobre esa articulación solo actuará una fuerza lineal, específicamente, una fuerza compresiva. El diseño anatómico de las articulaciones de la columna vertebral está bien adaptado a las fuerzas compresivas, mientras que los momentos rotacionales generan en ella tensiones potencialmente perjudiciales para su estructura (11).

       Elevaciones de talones de pie

      La elevación de talones de pie es un ejercicio de resistencia habitual para el fortalecimiento de los flexores plantares que actúan sobre la articulación del tobillo (p. ej., gastrocnemio, sóleo). Cuando este ejercicio se realiza incorrectamente, a menudo por inclinarse hacia delante y mantener las rodillas extendidas, se originan dos importantes problemas biomecánicos. En primer lugar, la línea de fuerza vertical que se extiende desde el punto de contacto de los hombros con la máquina genera un brazo de momento con respecto a la espalda lumbar, en un caso similar al del ejemplo anterior. Este movimiento de flexión sobre la espalda lumbar debe, igualmente, ser contrarrestado por los músculos extensores lumbares.

      La segunda consecuencia biomecánica de esta técnica de ejercicio inadecuada es la generación de un momento de hiperextensión en las articulaciones de las rodillas. La línea de fuerza pasa por delante de las rodillas, generándose en ellas un momento de hiperextensión en dirección posterior. La rodilla humana tiene un límite de ADM de 1° de hiperextensión en los hombres y de 1,6° en las mujeres (7). La rodilla «bloqueada» en esta posición, sometida a un importante momento de hiperextensión, tiende a contrarrestar ese momento, sobre todo mediante tejidos blandos como los de los ligamentos, que, si son tensionados, pueden causar una lesión.

      La técnica biomecánica correcta para las elevaciones de talones de pie consiste en colocar las caderas, las rodillas y los tobillos alineados con la línea de fuerza, manteniendo una posición levemente flexionada de las rodillas durante el ejercicio.

       Marcha

      La marcha caminando normal comprende una fase de apoyo y una de balanceo (fig. 4.14). En el apoyo hay un contacto inicial que, en la mayoría de las personas, se realiza con el talón. Ese contacto inicial también señala el comienzo de la subfase de «frenado» del ciclo de la marcha. El contacto va precedido de una acción excéntrica de los isquiotibiales para ralentizar la extensión de la rodilla sobre el lado de apoyo, de modo que la posición del pie sea la adecuada. El frenado se detiene en torno al momento del apoyo medio. Tras el contacto inicial se produce una respuesta a la carga, cuando la actividad muscular de la extremidad inferior es alta, con el fin de dar soporte a la estabilización de la pelvis. En el contacto inicial, el pie suele rotar hacia el lado medial, generándose, a continuación, cierto grado de supinación. La respuesta a la carga va seguida del apoyo medio, el apoyo terminal y el despegue del pie. El apoyo marca el momento en el que el cuerpo comienza a ser propulsado hacia delante y termina con el despegue del pie. En el balanceo, se suceden un balanceo inicial, un balaceo medio y una ralentización del pie, antes del contacto inicial y antes de comenzar de nuevo la fase de apoyo. Aunque se trata, obviamente, de una actividad diaria habitual, es posible observar numerosas anomalías de la marcha (10). Algunas de ellas, junto con las correspondientes respuestas biomecánicas, se resumen en la tabla 4.4.

      FIGURA 4.14. Marcha normal. Tomado de biometrics.derawi.com.

TABLA 4.4 ANOMALÍAS DE LA MARCHA NORMAL Y RESPUESTAS BIOMECÁNICAS ASOCIADAS
Anomalía de la marcha	Descripción	Respuesta biomecánica
Marcha antiálgica (dolorosa)	Reacción de autoprotección por lesión de pelvis, cadera, rodilla, tobillo o pie	Las fases de apoyo de las dos extremidades no son iguales en el tiempo (la fase de balanceo de la extremidad no afectada es más corta)
Marcha artrógena (cadera o rodilla rígidas)	Es consecuencia de rigidez, laxitud o deformidad	Longitud de los pasos de las dos extremidades desigual Circunducción de la extremidad afectada
Marcha equina	Rango de dorsiflexión inadecuado	Carga del peso sobre el borde lateral del pie Tiempo de apoyo reducido en el lado afectado La pelvis y el fémur pueden estar rotados lateralmente
Marcha de pierna corta	Diferencia de longitud de las piernas	Oblicuidad pélvica (rotación hacia un lado)Flexión exagerada de la rodilla y la cadera de la extremidad no afectada Elevación de un lado de la cadera en la fase de balanceo para el apoyo del antepiéMovimiento del brazo en el plano transversal en un lado

       RESUMEN

      La biomecánica es la rama de la ciencia que aplica los principios de la mecánica a los organismos vivos. El conocimiento de la misma proporciona una gran ventaja al entrenador personal, ya que ofrece un marco que permite considerar el cuerpo como un sistema de palancas sobre el que actúan las fuerzas internas de los músculos y fuerzas externas derivadas de la interacción con el entorno. Dado que las palancas rotan alrededor de un eje, las fuerzas aplicadas sobre el cuerpo humano generan momentos de fuerza, o torques, cuando tales fuerzas son amplificadas por la longitud de las palancas. El presente capítulo define la terminología mecánica asociada a la biomecánica del movimiento humano y plantea diversas situaciones de entrenamiento diseñadas para mostrar la aplicación de estos principios al entrenamiento personal.

       BIBLIOGRAFÍA

       1. Bernard PL, Codine P, Minier J. Isokinetic shoulder rotator muscles in wheelchair athletes. Spinal Cord. 2004;42:222–9.

       2. Burnham RS, May L, Nelson E, Steadward R, Reid DC. Shoulder pain in wheelchair athletes: The role of muscle imbalance. Am J Sports Med. 1993;21:238–42.

       3. Hall S.Basic Biomechanics.6th ed. Boston (MA):McGraw-Hill; 2011.

       4. Hamill J, Knutzen KM. Biomechanical Basis of Human Movement. 3rd ed. Philadelphia (PA): Lippincott Wiliams & Wilkins; 2008.

       5. McArdle WD, Katch FI, Katch VL. Exercise Physiology: Energy, Nutrition, and Human Performance. 6th ed. Philadelphia (PA): Lippincott,Williams & Wilkins; 2007.

       6. Newton I. Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. London; 1687.

       7. Soucie JM,Wang C, Forsyth A, et al. Range of motion measurements: Reference values and a database for comparison studies. Haemophilia. 2011;17:500–7.

       8. Wilson, DJ. The Kinesiology Activity Book. Boston (MA): McGraw-Hill, 2011.

       9. Winter, DA. Biomechanics and Motor Control of Human Movement. 4th ed. New York, NY:Wiley; 2009.

      10. Wilson DJ. Principles of gait rehabilitation and the efficacy of partial body-weight supported training. Crit Rev Phys Rehabilitative Med. 2007;19(3):169–94.

      11. Wisleder D, Smith MB, Mosher TJ, Zatsiorsky V. Lumbar spine mechanical response to axial compression load in vivo. Spine. 2001;26(18):E403–9.

CAPÍTULO5

Fisiología del ejercicio

       OBJETIVOS

       Los entrenadores personales deben ser capaces de:

      • Proporcionar la información fundamental sobre la función biológica del cuerpo humano.

      • Presentar el mecanismo fisiológico de los diversos sistemas del cuerpo y el modo en que se relacionan con el entrenamiento con ejercicio.

      • Identificar los elementos clave referidos a la forma en la que el cuerpo reacciona y se adapta al estímulo del ejercicio, que hace que pueda prescribirse el correspondiente entrenamiento con ejercicio.

      La comprensión de

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