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Poleas cónicas: Cargas inerciales

En esta entrada hablaremos sobre las poleas cónicas. Hace ya unos meses (o años incluso…) escribía este post sobre como sería el «Press de banca espacial», lo que usaba como ejemplo para explicar que es una carga inercial. Si nos damos un paseo por una sala de entrenamiento encontraremos diferentes tipos de materiales que nos pueden ofrecer diferentes tipos de cargas, y muchos de ellos (casi todos podríamos decir) nos aportan una carga gravitacional y una inercial (la que decíamos en el anterior post que era como una carga «durmiente» o un potencial de carga). Pero si queremos buscar una máquina cuya carga sea únicamente inercial, muy seguramente tengamos que pasearnos por más de un centro deportivo para encontrarla, ya que este tipo de máquinas aún siguen resistiéndose a ser añadidas como parte del material básico de cualquier sala de entrenamiento.

Como otros muchos avances de la ciencia, las máquinas inerciales vienen de la investigación espacial, más concretamente la que realizaron los Drs. Hans Berg y Per Tesch del Karolinska Institute (Estocolmo, Suecia) con la NASA para solucionar el problema con el que se encontraron en la década de los 70; los astronautas que pasaban tiempo en ingravidez en las estaciones espaciales tenían una gran perdida de masa ósea y muscular, por lo que necesitaban ejercitarse para minimizar dichas pérdidas.

No hace falta un alarde muy grande de imaginación para darnos cuenta de que nuestras mancuernas tienen poca utilidad con gravedad cero, así que tocaba inventar métodos que no necesitaran de la gravedad. Y es ahí dónde aparecieron los dispositivos con discos de inercia de YoYo Technology™.

Poleas cónicas

A día de hoy cada vez hay más empresas que ofrecen dispositivos diferentes basados en cargas inerciales, y además este aumento de la oferta ha hecho que los precios sean cada vez más asequibles. El principio de estos dispositivos es sencillo, tenemos un disco con un eje de giro (habitualmente con diferentes masas que se le pueden añadir o diferentes discos de diferente masa) y lo colocamos de forma que podemos acelerarlo y desacelerarlo en un movimiento giratorio a través de un sistema de poleas y/o cuerdas no elásticas. Si nunca has visto una un poco más abajo tienes un vídeo de una de las más típicas, que es de hecho de las que hablaremos en este post.

Así pues, hoy vamos a hablar de las POLEAS CÓNICAS, que son seguramente el dispositivo isoinercial más popular por diferentes motivos:

  • Debido a su simplicidad podemos encontrar modelo muy económicos.
  • Permiten una gran variedad de ejercicios al poder redirigir el vector de fuerza de una forma muy sencilla con poleas.
  • Hay modelos portátiles que se pueden trasladar «fácilmente» (si obviamos que pesan bastante…) y anclarlo a diferentes estructuras, permitiéndonos trasladar la «sala de entrenamiento».
  • Por su diseño en forma de cono presentan un perfil de resistencia que puede ser más «fácil» de usar para algunos perfiles de deportistas.

Con esto no quiero decir que sean el mejor dispositivo isoinercial, sino que seguramente sea el más popular y asequible a día de hoy. En los últimos años han aparecido nuevos dispositivos en el mercado como EPTE: INERTIAL CONCEPT (que analizaremos próximamente) que suman carácterísticas y virtudes a las ya conocidas máquinas YO-YO y otras marcas similares como las de Iberian Sportech,   Isoinercial o  RSP. Como pasa en cualquier producto, la aparición de nuevas marcas y la existencia de competencia siempre es positiva para que los usuarios podamos disfrutar cada vez de máquinas con más funcionalidades y a precios más asequibles.

Pero vamos con la polea cónica…

¿Por qué un cono?


Lo primero que debemos responder es al porqué de la forma. ¿Qué nos aporta que tenga forma de cono? Si no has visto nunca una polea cónica para un momento y échale un vistazo al siguiente vídeo.

 

Imaginemos por un segundo que estamos sentados en un bicicleta y vamos a hacer una carrera de sólo 3 metros con un amigo. ¿Qué piñón elegirías para esa carrera? ¿El mayor o el menor?…….. Obviamente si elegimos el más pequeño (circunferencia menor) nos será realmente difícil acelerar la bici rápidamente, mientras que con el piñón más grande (circunferencia mayor) en un momento ya estaríamos andando. Pero, ¿qué pasaría si cuando llevamos 2,5 metros recorridos vemos que la meta se traslada hasta los 50 metros? Seguro que rápidamente buscaríamos el cambio de marcha para poner un piñón más pequeño, ya que sino tendríamos que pedalear muy rápido para poder aumentar la velocidad y seguir ejerciendo fuerza.

Si te fijas de nuevo en el vídeo anterior cuando empezamos a tirar (fase concéntrica) la cuerda comienza a liarse en el cono por la parte más baja, es decir por la que tiene un radio mayor (y consecuentemente una mayor circunferencia). Si paráramos el vídeo justo en ese primer momento y tomamos el radio de la circunferencia en la que la cuerda se está liando en el cono en ese momento (pongamos como ejemplo que es de 7cm), la circunferencia que tiene que cubrir la cuerda en cada vuelta de la polea será de casi 44 cm (2 π r = 2 π r = 43,98). Conforme la cuerda se va liando, y debido a la forma del cono, cada vez lo hace en una circunferencia menor, hasta llegar a la parte más alta del cono dónde el radio puede ser perfectamente de 1cm, lo que implica una circunferencia de poco más de 6 cm (2 π r = 2 π 1 = 6,28).

¿Qué implica esto?

Que el principio del movimiento en la fase concéntrica es más suave, y nos permite ir aumentando la resistencia conforme el movimiento va ocurriendo, lo que además nos facilita el ir aplicando fuerza durante todo el rango.
PERO…. ¡sigamos con el ejercicio! Sólo hemos hecho la fase concéntrica… Hemos dejado a nuestro cliente al final de la fase concéntrica con el brazo pegado al cuerpo y con el cono totalmente «desliado» y con su circunferencia menor.

¿Qué pasa ahora?

Exactamente a la misma velocidad que ha acabado de desliarse la cuerda va a empezar a liarse (¿recuerdas que se llama isocinética?) y además por esa parte de radio pequeño, lo que implica que el comienzo de mi fase excéntrica va a ir acompañado por una gran carga (imagínate intentar frenar la rueda de una bici en funcionamiento acompañando el movimiento con el piñón pequeño puesto, si tienes una fixie con piñón fijo sabrás de lo que te hablo…). Esa carga además irá disminuyendo conforme la cuerda se vaya liando en el cono cada vez en una parte con radio mayor.

Resumiendo, esta forma de cono nos permite que la carga sea progresiva, y que el momento del cambio de concéntrico a excéntrico tenga la mayor carga de trabajo.

 

¿Cómo regulamos la carga?


Si hemos dicho que este tipo de máquinas nos dan cargas inerciales, tendremos que irnos a la fórmula de carga inercial: Ci=m.a
Esto significa que podremos modificar la carga total de dos formas, aumentando la aceleración, o aumentando la masa, ¡no hay más! Esto nos abre las siguientes formas de hacerlo:

  • Modificando la altura de la última polea:

En el siguiente vídeo podéis ver como modificando la altura de la ultima polea podemos conseguir que la posición a la que llega la cuerda liándose en el cono sea más baja o menos, lo que implicará que el diámetro máximo sea mayor o menor (el mínimo siempre será el mismo, el momento 0 dónde la cuerda cambia de sentido de giro). Con este cambio (según el modelo de polea tendremos habitualmente 3-4 opciones) conseguiremos aumentar o disminuir la aceleración y con ello la carga.

 

 

  • Modificando la velocidad de ejecución del ejercicio:

Esta es sin duda la forma más sencilla, y hace que con la misma configuración del resto de elemento podamos trabajar con dos personas con capacidades diferentes sencillamente haciendo que al hacer el ejercicio lo hagan produciendo mayores o menores aceleraciones. Si por nuestro objetivo necesitamos que el ejercicio se haga con una aceleración concreta, debemos tenerlo en cuenta para manejar el resto de parámetros para conseguir la carga deseada.

 

  • Modificando la masa del disco de inercia:

Que no haya carga gravitacional no significa que la masa no importe, de hecho está ahí, en la fórmula, multiplicando¡¡ Por ello podemos cambiar cuanto pesa el disco de inercia que estamos haciendo girar colocando más o menos pesas sobre él.

 

¿Y cómo medimos la carga?


Si tenemos en cuenta las 3 formas anteriores de variar la carga tendremos bastante claro que el resultado final puede ser enormemente variable, por lo que se hace realmente difícil medir la carga que estamos creando sin ningún medio que nos ayude. Básicamente podríamos tener los siguientes:

  • Uso de un encoder: Muchas de estas máquinas traen ya incorporadas un encoder que midiendo la velocidad de giro del cono e introduciendo otros datos nos permitirán conocer la potencia generada, normalmente en tiempo real.  Esto nos permite incluso poder trabajar con un porcentaje de pérdida para medir la fatiga y comparar el rendimiento de nuestro cliente tanto ínter como intra sesiones.La marca pionera en este tipo de dispositivos fué Smartcoach, y a día de hoy sus dispositivos siguen siendo referencia en el mercado. Si nuestra máquina no lo trae existen opciones, como las que comercializa Chronojump, de colocarle un encoder y usar su propio software que además es gratuito.
  • Galga de fuerza: Este elemento es un dispositivo que se coloca en la cuerda de la que tiramos, y mediante unos sensores muy precisos miden la deformación de esa pieza y por tanto la fuerza que está recibiendo que será la misma que recibiremos nosotros. En el mercado hay pocos dispositivos de este tipo tienen un precio bastante elevado (como éste que además hace necesario tener un «Musclelab«), aunque los amigos de Chronojump han sacado hace unas semanas un dispositivo a un precio más «amigable» (241€), si bien su software a día de hoy sólo nos da datos en isométrico (esperamos que en próximas actualizaciones pueda llegar a funcionar con este tipo de dispositivos)
  • Percepción subjetiva del esfuerzo: Si no tenemos el medio anterior deberemos conformarnos con la percepción de nuestro cliente, aspecto que es realmente interesante entrenar incluso aunque contemos con el encoder.

 

¿Y la sobrecarga excéntrica?

Estas máquinas son también llamadas como «de sobrecarga excéntrica», pero hasta ahora las hemos llamado ISOINERCIALES, y si como veíamos «iso» es «igual» significaría que te dan la misma inercia. Efectivamente, si yo en la fase concéntrica genero una fuerza de 10, la máquina va a devolverme exactamente esa fuerza de 10, pero hay alguna forma de conseguir que la carga en la fase excéntrica sea mayor que en la concéntrica.
Para hacerlo tendremos que ser capaces de realizar la fase excéntrica frenando en un tercio del rango de movimiento, acompañando el movimiento sin frenarlo en los otros 2/3. Esto hará que toda la fuerza que hemos generado en la fase concéntrica (que tiene una duración X), tengamos que frenarla en la fase excéntrica pero sólo en 1/3 de tiempo (duración X/3) lo que aumentará el pico de fuerza en ese tiempo.
Como una imagen vale más que mil palabras, en la siguiente podéis verlo más claramente (peso convencional VS dispositivo isoinercial)

poleas cónicas

 

Otra forma de hacerlo sería con la ayuda del entrenador, que este caso podría aumentar la aceleración en la fase concéntrica ayudando al deportista para posteriormente «apartarse» y dejarle a él toda la fase excéntrica como podéis ver en el siguiente vídeo en el que Raúl «ayuda» a Javi.

 

 

En próximos post hablaremos sobre otros dispositivos inerciales y veremos más material para poder seguir entrenando en el espacio exterior. Me despido con una pequeña tabla resumen que espero os sea útil.

poleas cónicas fidias

Preguntas frecuentes sobre las poleas cónicas

¿Qué es la polea cónica?

Una polea cónica es un tipo de dispositivo mecánico que tiene una forma cónica. Se utiliza en sistemas de transmisión para cambiar la dirección y la velocidad de una correa o cadena, lo que permite transmitir movimiento y fuerza entre diferentes partes de una máquina o mecanismo. La forma cónica de la polea permite que la correa o cadena se ajuste gradualmente a medida que se mueve a lo largo de la superficie cónica, lo que permite una transmisión de potencia suave y eficiente. Las poleas cónicas son comúnmente utilizadas en industrias y aplicaciones donde se requiere una transmisión de potencia confiable y precisa.

¿Qué es una polea inercial?

Una polea inercial es un tipo de polea especial utilizada en sistemas de entrenamiento de fuerza y acondicionamiento físico. A diferencia de las poleas tradicionales, la polea inercial no tiene un peso fijo o una masa constante. En su lugar, cuenta con un mecanismo giratorio interno que permite variar la resistencia en función de la fuerza aplicada por el usuario.

Cuando se tira de la cuerda o se aplica fuerza en la polea inercial, esta se acelera y almacena energía cinética. Cuando se detiene el movimiento, la energía cinética almacenada se convierte en resistencia, lo que genera un esfuerzo mayor al usuario en el siguiente tirón o movimiento.

Las poleas inerciales ofrecen un entrenamiento más dinámico y funcional, ya que se adaptan al esfuerzo y fuerza del usuario en tiempo real. Son comúnmente utilizadas en entrenamientos de alta intensidad y en ejercicios que requieren cambios rápidos de dirección y fuerza. Además, su diseño compacto y versátil las hace ideales para su uso en espacios reducidos o en sistemas de entrenamiento portátiles.

¿Qué son los ejercicios Isoinerciales?

Los ejercicios isoinerciales son una forma de entrenamiento de fuerza que utiliza poleas inerciales. Estas poleas no tienen un peso constante y se ajustan a la fuerza del usuario, ofreciendo resistencia dinámica y funcional durante los movimientos. Los ejercicios isoinerciales son ideales para mejorar la fuerza, potencia y rendimiento deportivo al replicar situaciones reales de movimiento. Además, permiten trabajar en diferentes planos y direcciones, lo que los hace efectivos en el desarrollo de la estabilidad y el equilibrio. Su versatilidad y capacidad para ajustarse a la fuerza del usuario los convierten en una herramienta valiosa para atletas y personas que buscan un entrenamiento funcional y desafiante.

¿Qué es el ejercicio excéntrico?

El ejercicio excéntrico es una forma de entrenamiento de fuerza en la que el músculo se contrae mientras se alarga. En este tipo de ejercicio, la resistencia supera la fuerza muscular, lo que provoca un controlado alargamiento del músculo en lugar de un acortamiento. Este tipo de contracción muscular es especialmente efectivo para el desarrollo de la fuerza y la potencia, ya que se ha demostrado que genera mayores ganancias en la fuerza muscular en comparación con el ejercicio concéntrico (donde el músculo se contrae mientras se acorta).

Los ejercicios excéntricos pueden ser beneficiosos en la rehabilitación de lesiones, ya que pueden ayudar a fortalecer los músculos en rangos de movimiento específicos y mejorar la estabilidad articular. Sin embargo, es importante realizarlos con cuidado y bajo la supervisión adecuada, ya que pueden ejercer una carga significativa en los músculos y las articulaciones. Algunos ejemplos comunes de ejercicios excéntricos incluyen las sentadillas excéntricas, los descensos en escaleras y el entrenamiento con poleas inerciales.

Preguntas frecuentes sobre poleas cónicas

¿Cómo funciona la polea cónica?

En el contexto de un ejercicio corporal, una polea cónica se utiliza en máquinas de gimnasio o equipos de entrenamiento funcional para proporcionar resistencia y variabilidad en los movimientos. La polea cónica en este contexto está diseñada para cambiar la carga y la resistencia a medida que se realiza el movimiento. A continuación, se explica cómo funciona la polea cónica en un ejercicio corporal:

  1. Elección del Peso: En una máquina de gimnasio que utiliza una polea cónica, el usuario selecciona el peso o la carga que desea levantar mediante una clavija o un sistema de ajuste en el equipo.
  2. Conexión a la Polea: La cuerda o el cable de la máquina se conecta a la polea cónica, que está diseñada para girar libremente alrededor de un eje.
  3. Realización del Ejercicio: El usuario realiza el ejercicio correspondiente, como levantamiento de piernas, extensiones de tríceps, remo o cualquier otro movimiento que involucre el uso de la polea.
  4. Variabilidad de la Resistencia: A medida que el usuario tira o empuja el cable, la polea cónica ajusta automáticamente la carga. Cuando la cuerda se enrolla en la parte más ancha del cono, la resistencia aumenta, lo que requiere más esfuerzo muscular para vencer la carga. A medida que la cuerda se desplaza hacia la parte más estrecha del cono, la resistencia disminuye, lo que permite un movimiento más suave.
  5. Adaptación al Usuario: La polea cónica permite adaptar la resistencia a diferentes niveles de fuerza y habilidad. Esto es especialmente útil para principiantes, atletas avanzados y personas que se están recuperando de lesiones, ya que pueden ajustar la carga según sus necesidades y capacidades.
  6. Trabajo Muscular Equilibrado: El uso de una polea cónica en un ejercicio corporal también puede ayudar a mantener un rango de movimiento más natural y un trabajo muscular más equilibrado, ya que se ajusta automáticamente a la fuerza aplicada en diferentes partes del movimiento.

¿Qué es una polea en fisioterapia?

En fisioterapia, una polea es un dispositivo mecánico que se utiliza como herramienta terapéutica para ayudar en la rehabilitación y el fortalecimiento de los músculos y las articulaciones. Las poleas utilizadas en fisioterapia están diseñadas para proporcionar resistencia controlada y permitir una variedad de movimientos específicos para cada paciente. Estas herramientas son especialmente útiles para pacientes que necesitan trabajar en su rango de movimiento, fuerza muscular y coordinación.

Las poleas en fisioterapia generalmente constan de una cuerda o un cable que se conecta a una serie de poleas y un sistema de pesos o resistencia ajustable. El paciente realiza movimientos guiados por el fisioterapeuta, que controla la resistencia y el nivel de dificultad de los ejercicios. Las poleas se pueden utilizar en diferentes posiciones y rangos de movimiento, lo que permite abordar una variedad de objetivos terapéuticos.

Algunos beneficios de usar poleas en fisioterapia incluyen:

  1. Rehabilitación: Las poleas permiten que los pacientes trabajen gradualmente en su recuperación después de lesiones, cirugías u otras afecciones musculares y articulares.
  2. Fortalecimiento: La resistencia ajustable proporcionada por las poleas ayuda a fortalecer los músculos específicos que necesitan ser rehabilitados.
  3. Aumento del Rango de Movimiento: Las poleas pueden ayudar a mejorar el rango de movimiento de las articulaciones al guiar al paciente a través de movimientos controlados.
  4. Coordinación: Los ejercicios con poleas también pueden mejorar la coordinación y la estabilidad, lo que es especialmente beneficioso para pacientes con problemas de equilibrio.
  5. Prevención de Lesiones: El uso adecuado de poleas en fisioterapia puede ayudar a prevenir futuras lesiones al fortalecer los músculos de soporte y mejorar la flexibilidad y la funcionalidad.

¿Qué músculos trabaja poleas?

Las poleas en fisioterapia pueden trabajar una variedad de músculos dependiendo de los ejercicios específicos realizados. Algunos de los músculos que se pueden trabajar utilizando poleas incluyen:

  1. Músculos del Hombro: Los ejercicios con poleas pueden trabajar los músculos deltoides (anterior, medio y posterior), los músculos rotadores del hombro, el trapecio y los músculos estabilizadores de la escápula.
  2. Músculos de la Espalda: Los músculos romboides, el trapecio y los músculos erectores de la columna (como el iliocostal, longísimo y espinal) pueden ser trabajados con ejercicios de poleas que involucren la retracción de la escápula, el estiramiento de la columna y la extensión de la espalda.
  3. Músculos del Brazo: Los músculos bíceps, tríceps y braquial anterior pueden ser activados con ejercicios de curl, extensión y otros movimientos de flexión y extensión del brazo.
  4. Músculos del Pecho: Los músculos pectorales (mayor y menor) pueden ser trabajados con ejercicios de press y apertura utilizando poleas.
  5. Músculos del Abdomen: Los músculos abdominales pueden ser involucrados en ejercicios de poleas que requieran estabilidad central y control del núcleo.
  6. Músculos de la Cadera y Pierna: Algunos ejercicios de poleas pueden involucrar los músculos glúteos, los cuádriceps y los isquiotibiales al realizar movimientos de flexión y extensión de la cadera y la pierna.

Es importante señalar que la selección de ejercicios de poleas y los músculos trabajados dependerán de las necesidades y objetivos específicos del paciente en la fisioterapia. Un fisioterapeuta o profesional de la salud capacitado diseñará un programa de ejercicios que se adapte a las condiciones y metas individuales del paciente, garantizando un enfoque seguro y efectivo.

¿Qué es mejor ejercicio con poleas o pesas?

La elección entre ejercicios con poleas y ejercicios con pesas depende de diversos factores, incluyendo tus objetivos de entrenamiento, nivel de experiencia, estado físico y preferencias personales. Ambas opciones tienen ventajas y desventajas. Aquí hay algunos puntos a considerar:

Ejercicios con Poleas:

  • Variedad de Movimientos: Las poleas permiten una mayor variedad de movimientos y ángulos en comparación con las pesas, lo que puede ayudar a trabajar músculos desde diferentes ángulos y mejorar la funcionalidad.
  • Resistencia Constante: En algunos ejercicios de poleas, la resistencia se mantiene constante a lo largo del rango de movimiento, lo que puede ser beneficioso para ciertos tipos de entrenamiento.
  • Menos Estrés en Articulaciones: En ciertos casos, los ejercicios con poleas pueden generar menos estrés en las articulaciones en comparación con levantar pesas libres.

Ejercicios con Pesas:

  • Trabajo Muscular Global: Las pesas permiten un trabajo muscular más global, ya que se requiere una mayor activación de los músculos estabilizadores al levantar pesas libres.
  • Desarrollo de Fuerza Funcional: Las pesas pueden mejorar la fuerza funcional al requerir una mayor coordinación y equilibrio para realizar los movimientos.
  • Facilidad de Control: En ejercicios con pesas, puedes ajustar la cantidad de peso de manera más específica y realizar una progresión gradual en tu entrenamiento.

En última instancia, no existe una respuesta única para qué es mejor, ya que ambos enfoques tienen su lugar en un programa de entrenamiento. Puede ser beneficioso incluir una combinación de ejercicios con poleas y ejercicios con pesas en tu rutina para abordar diferentes aspectos de tu desarrollo muscular, fuerza y condición física en general. Si eres nuevo en el entrenamiento, trabajar con un entrenador personal o fisioterapeuta puede ayudarte a determinar cuál es la mejor opción para tus objetivos y necesidades individuales.

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