24 de octubre de 2024
Índice de fuerza dinámica (DSI) para atletas
Índice de Fuerza Dinámica (DSI) para medir las principales cualidades del rendimiento deportivo
Imagen extraída de Thoroughly Reviewed (Flickr)
A lo largo de la temporada, los entrenadores van recogiendo resultados del rendimiento de sus atletas. Cada deporte será el que dictamine cuáles son sus indicadores claves del rendimiento, pero no hay duda que la fuerza y la potencia juegan un papel protagonista en los deportes de equipo. Dado que el aumento de la fuerza se sugiere como una herramienta eficaz para proteger contra lesiones (Suchomel et al., 2018), y la potencia está asociada positivamente con la velocidad y los cambio de dirección rápidos (Nimphius et al., 2010), su evaluación se ha convertido en imprescindible en la investigación y la práctica del deporte.
Las pruebas típicas para medir estas cualidades incluyen la sentadilla isométrica o el tirón a medio muslo para fuerza y saltos con contramovimiento (CMJ) para potencia. Estas pruebas son eficientes en el tiempo y detectan una gran cantidad de variables vitales para el rendimiento deportivo (Loturco et al., 2017). Dado que tanto la fuerza como la potencia se evalúan con frecuencia en las baterías de pruebas de los atletas, la literatura reciente ha destacado el uso de un índice de fuerza dinámica (DSI), que proporciona una relación entre el pico de fuerza máxima que un atleta puede producir en tareas isométricas y balísticas.
La evaluación de las cualidades de fuerza y
Dicho perfil de fuerza-velocidad determina la condición física del atleta con cargas altas y velocidades bajas, o viceversa, de manera que podemos mejorar más con él al trabajar con cargas pesadas o con velocidades elevadas, en función de dónde tenga su eslabón débil. El índice de fuerza dinámica (DSI) es otro método prometedor para obtener una información similar sobre las cualidades de fuerza y
¿Qué es el Índice de Fuerza Dinámica (DSI) para atletas?
El índice de fuerza dinámica (DSI) se ha propuesto como un método prometedor para conocer las cualidades de fuerza y
Este dato refleja la capacidad dinámica de producción de fuerza de un atleta en relación con su capacidad de fuerza máxima. Se utiliza para monitorear las características de condición física del atleta a lo largo de la temporada de forma rápida y valiosa. Gracias al DSI, los entrenadores pueden diseñar con más precisión y detalle las cargas a mover y las variables a utilizar, ya que tendrán un diagnóstico continuo del estado actual del deportista (Sheppard et al., 2011).
Como ya hemos comentado en el apartado anterior, el DSI es una forma reducida del perfil de fuerza-velocidad. Dicho perfil de fuerza-velocidad se obtiene cuando el atleta realiza repeticiones a su máxima velocidad con diferentes cargas. El resultado genera una línea que puede ser más vertical u horizontal, en función de si tiene más capacidad para mover cargas altas sin importar la velocidad (pendiente más pronunciada del perfil fuerza-velocidad) o si tiene más capacidad para mover cargas bajas a máxima velocidad (pendiente menos pronunciada, más horizontal del perfil de fuerza velocidad).
El cálculo del DSI, que veremos cómo se hace a continuación, significará algo muy similar: un DSI alto significa que el atleta tiene una mayor capacidad de producción de fuerza en relación con la capacidad de generar altas velocidades, mientras que un DSI bajo muestra todo lo contrario, el atleta tiene una mayor capacidad para generar altas velocidades que para producir mucha fuerza moviendo cargas altas. Por lo tanto, se podría decir de forma muy reduccionista que el índice de fuerza dinámica es una versión reducida del perfil de fuerza-velocidad.
¿Cuáles son los ejercicios que se utilizan para calcular el índice de fuerza dinámica (DSI) en mis atletas?
Imagen extraída de Pixabay (Stockvault)
El DSI relaciona la producción de fuerza durante tareas balísticas (p. ej., saltos verticales) e isométricas/cuasi-isométricas (p. ej., tracción isométrica de la mitad del muslo (IMTP) (Comfort, Thomas, et al., 2018; Sheppard et al., 2011; Young et al., 2014). El DSI se calcula dividiendo el pico de fuerza máxima obtenido durante un salto vertical con contramovimiento (CMJ) por el pico de fuerza máxima isométrica en una sentadilla isométrica o en una tracción isométrica de la mitad del muslo (IMTP) (Comfort, Thomas, et al., 2018).
Como ejercicio balístico, el que se utiliza en la literatura científica para hablar de índice de fuerza dinámica es el salto vertical con contramovimiento (CMJ). Este movimiento no necesita presentación ya que es el movimiento estrella que suele utilizarse para medir la fatiga y los avances en el entrenamiento de fuerza. En su lugar se podrían utilizar otros ejercicios balísticos cuya puntuación pudiera cuantificarse, como un lanzamiento de barra en máquina multipower para ver la fuerza balística de lanzamiento del tren superior, por ejemplo.
Como ejercicio isométrico, el que hace falta en la segunda parte de la ecuación para calcular el índice de fuerza dinámica, se ha utilizada normalmente en la literatura científica el tirón isométrico de la mitad del muslo (IMTP). El tirón isométrico de la mitad del muslo (IMTP) es un método comúnmente utilizado para evaluar la producción de fuerza isométrica máxima, probablemente debido a su fuerte asociación con la producción de fuerza dinámica máxima y el rendimiento en numerosas tareas atléticas.
Sin embargo, la sentadilla isométrica puede ser la opción preferida para evaluar la fuerza máxima de las extremidades inferiores debido a su capacidad para obtener puntuaciones de fuerza máxima mayores que el tirón a mitad del muslo (Brady et al., 2018; James & Comfort, 2022; Pleša, Kozinc, et al., 2023). Además, los atletas que no están familiarizados con los movimientos de tracción asociados con el levantamiento de pesas también pueden encontrar más favorable la acción de “empujar” durante una sentadilla isométrica.
¿Cómo se calcula el índice de fuerza dinámica (DSI)? Así se calcula paso a paso
La fórmula del índice de fuerza dinámica se ve tal que así: (Pico de fuerza máxima en CMJ / Pico de fuerza máxima de IMTP) en el caso de utilizar el tirón a mitad del muslo isométrico, o (Pico de fuerza máxima en CMJ / Pico de fuerza máxima de ISQ) en el caso de optar por el ejercicio isométrico de sentadilla) (Haischer et al., 2021). Visto así puede ser algo complejo, así que vamos a desgranarlo.
El atleta, después del calentamiento adecuado, realizará la prueba de salto vertical con contramovimiento (CMJ), en la que se le pide que salte lo máximo posible, pudiendo hacer un contramovimiento previo con las piernas. En dicha prueba se obtendrá el pico máximo de fuerza que ha generado a la hora de propulsarse. Ya tenemos el primer dato, así que ahora iremos a por el segundo.
El segundo dato, el que mide la fuerza máxima, lo obtendremos pidiendo al atleta que tire lo más rápido y fuerte posible hacia arriba de la barra situada a mitad del muslo, lo que se conoce como prueba de tirón isométrico de la mitad del muslo (IMTP). Las plataformas de fuerza situadas en el suelo medirán cuál ha sido el pico de fuerza máximo que el atleta ha aplicado. La otra opción, a priori más recomendable por la evidencia científica, es hacer el mismo ejercicio, pero en lugar de adoptar esa posición de peso muerto, situaremos la barra en la espalda y haremos lo propio con el empuje de la sentadilla. Pediremos al atleta que haga la máxima fuerza que pueda contra la barra, que no se va a mover. Las plataformas de fuerza medirán ese pico de fuerza y ya tendremos el segundo dato que necesitamos para calcular el índice de fuerza dinámica
Ahora solamente nos falta dividir el primer dato del salto vertical entre el segundo dato de la prueba isométrica, lo que nos arrojará un índice, que será el que tomaremos como válido para programar un tipo de entrenamiento u otro. Estos test se han realizado normalmente con ambos pies en el salto y en el ejercicio dinámico, pero puede hacerse lo mismo de manera unipodal, aunque los resultados obtenidos tendrán que tratarse de otra forma, como veremos en el apartado correspondiente estudio.
¿Qué hago con el índice de fuerza dinámica (DSI) de mis atletas? ¿Cuál es un buen DSI?
Imagen extraída de John Arano (Unsplash)
Una vez que hemos realizado el cálculo anterior, obtenemos una cifra que es el índice de fuerza dinámica (DSI) que estábamos buscando. Si el resultado obtenido está entre 0,6 y 0,8 se encuentra dentro del rango típico de los atletas de élite y de sub-élite (Comfort, Thomas, et al., 2018; Sheppard et al., 2011; Thomas et al., 2015), aunque no se comprende completamente si esto es óptimo. Si la puntuación está por encima (> 0,80) o por debajo de esos valores (< 0,60), significa que el atleta debe trabajar más la fuerza máxima o el entrenamiento balístico respectivamente.
La evidencia científica ha sugerido que un DSI < 0,60 es bajo, lo que indica que el atleta debe centrarse en el entrenamiento balístico para generar fuerzas mayores durante la tarea balística. Por el contrario, un DSI alto (> 0,80) sugiere que el atleta debería centrarse en el entrenamiento de fuerza máxima para mejorar su techo de producción de fuerza máxima. La razón es que si el atleta tiene puntuaciones DSI de ≤ 0,60 solo es capaz de producir el 60% de su fuerza isométrica máxima durante un salto (Sheppard et al., 2011), por lo que se beneficiará más de un entrenamiento balístico, con velocidades muy altas y cargas bajas o moderadas.
Por el contrario, los atletas con puntuaciones DSI ≥ 0,80 pueden beneficiarse más al ganar fuerza máxima porque el 80% de su pico de fuerza isométrica máxima se produce durante un salto. Eso quiere decir que es preferible que aumenten más su fuerza máxima para después poder aplicarla en menos tiempo. Si estás familiarizado con la curva de fuerza-velocidad, habrás notado que sigue los mismos principios (puedes leer este artículo en el que explicamos cómo afecta el entrenamiento a la curva fuerza-velocidad). Sin embargo, este dato no debe tomarse de manera aislada, sino utilizando otros parámetros importantes del rendimiento deportivo como la potencia máxima relativa (PP,) la fuerza relativa, la tasa de desarrollo de fuerza (RFD) o la altura del salto vertical, entre otras muchas (Comfort, Jones, et al., 2018).
Si la puntuación obtenida está entre 0,6 y 0,8 significa que el atleta tiene equilibradas su capacidad de fuerza explosiva y fuerza máxima, así que lo recomendable es que siga entrenando con cargas altas y velocidades bajas para mejorar la fuerza máxima, y con cargas moderadas y bajas y velocidades altas para mejorar la fuerza explosiva. Un error común es creer que el atleta no ha avanzado con el tiempo porque su DSI sigue siendo el mismo, pero realmente sí ha mejorado. Lo que ocurre con este atleta es que ha mejorado ambas cualidades (fuerza explosiva y máxima), pero el DSI sigue siendo el mismo porque no mide si hemos mejorado o no, sino que mide la relación entre la fuerza máxima dinámica e isométrica. Por lo tanto, el atleta puede haber mejorado muchísimo y sigue dando el mismo valor DSI.
¿Para qué nos sirve calcular el índice de fuerza dinámica (DSI)?
Imagen extraída de Samuel Girven (Unsplash)
El índice de fuerza dinámica (DSI) se utiliza a menudo para evaluar el estado de entrenamiento actual y para identificar los déficits de rendimiento de los atletas (Comfort, Thomas, et al., 2018). El índice de fuerza dinámica parece ser una variable útil que puede ayudar a evaluar y rastrear la capacidad de un atleta para expresar fuerza durante tareas dinámicas (Comfort, Thomas, et al., 2018). Este índice proporciona información sobre sus fortalezas y las debilidades con respecto a la producción de fuerza (Pleša, Ujaković, et al., 2023).
Al conocer si la debilidad de un atleta es su producción de fuerza máxima, sin importar el tiempo, o lo contrario, es débil a la hora de aplicar fuerza muy rápido, podremos trabajar sobre dicha debilidad. Una de las investigaciones que hace alusión el índice de fuerza dinámica (DSI), observó dicho parámetro en jugadores de baloncesto. Sus conclusiones son el ejemplo claro de cómo aplicar este concepto en los atletas (Pleša, Ujaković, et al., 2023):
Nuestros resultados mostraron tendencias hacia un pico de fuerza máxima isométrica más alto en los jugadores de mayor edad y un DSI bilateral más alto en los jóvenes, lo que podría explicarse por el hecho de que los mayores tienen más experiencia en el entrenamiento de fuerza. En comparación con los delanteros, los bases mostraron valores de DSI más altos, lo que sugiere que los delanteros necesitan un entrenamiento de fuerza más intensivo para mejorar su fuerza relativa. Además, el aumento en los valores de fuerza máxima y la falta de mejora en el DSI sugiere que, debido a la naturaleza balística del baloncesto, se requiere más entrenamiento de fuerza máxima para optimizar el índice DSI.
El índice de fuerza dinámica (DSI) también es útil para ver si un deporte tiene mayores demandas de fuerza en base a la velocidad de ejecución. Varias investigaciones han demostrado que el DSI difiere entre los deportes de equipo, mostrando los jugadores de baloncesto un DSI más alto en comparación con los jugadores de cricket y fútbol (Thomas et al., 2017). Al igual que cada deporte tiene un perfil de fuerza-velocidad propio por sus demandas, cada uno de ellos también tendrá un DSI más o menos interesante.
¿Es válido y fiable el índice de fuerza dinámica (DSI) para atletas?
Aunque el DSI está bien documentado en la literatura científica, sigue siendo cuestionable su relación con el rendimiento deportivo. La mayoría de los estudios se han centrado principalmente en los aspectos metodológicos del DSI, mientras que apenas se ha investigado su relación directa con el rendimiento deportivo (Pleša, Ujaković, et al., 2023).
A diferencia de la relación fuerza-velocidad, que es una herramienta prometedora para crear un perfil de las cualidades de fuerza y
- la familiaridad y la postura pueden alterar las características de producción de fuerza y el resultado de DSI (Beckham et al., 2018)
- la inclusión o no de la masa corporal a la hora de calcular el DSI puede alterar la medida, por lo que debe tenerse en cuenta (Suchomel et al., 2020);
- las tareas como el salto con contramovimiento aplican fuerza en menos de un segundo, mientras que las pruebas isométricas pueden producir esa máxima fuerza mucho después de ese tiempo (Haischer et al., 2021)
- muchos atletas evaluados en los estudios han demostrado que basarse en DSI proporciona recomendaciones de entrenamiento contradictorias para el 37% de participantes (Haischer et al., 2021).
Esas limitaciones hacen razonable tomar DSI como una medida de rendimiento adicional, pero no como única, ni principal. La principal ventaja del cálculo DSI es que hace de manera rápida y puede utilizarse en momentos de la temporada en los que no es tan recomendable por seguridad utilizar cargas más elevadas para el diseño de perfil de fuerza-velocidad o las pruebas de fuerza relativa. Sin embargo, las pruebas de fuerza relativa como sentadilla, peso muerto u otras, pueden proporcionar más contexto de las habilidades del atleta que el Índice de fuerza dinámica (DSI) (Comfort, Jones, et al., 2018).
Aunque el índice de fuerza dinámica es un dato interesante a tener en cuenta, a día de hoy es mucho más completo utilizar dispositivos de medición de velocidad como el de Vitruve que nos arrojarán datos válidos y fiables sobre esas debilidades en diferentes zonas de la curva fuerza-velocidad. Además, estos dispositivos de medición de velocidad también nos mostrarán rápidamente si el atleta está fatigado, si tiene desequilibrios de fuerza entre miembros y muchas otras variables interesantes. Por lo tanto, utiliza el DSI como un valor añadido, pero utiliza la medición de velocidad como opción más fiable, rápida y económica con dispositivos como el de Vitruve.
Referencias bibliográficas
Beckham, G. K., Sato, K., Santana, H. A. P., Mizuguchi, S., Gregory Haff, G., & Stone, M. H. (2018). Effect of Body Position on Force Production During the Isometric Midthigh Pull. Journal of Strength and Conditioning Research, 32(1), 48–56. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000001968
Brady, C. J., Harrison, A. J., Flanagan, E. P., Gregory Haff, G., & Comyns, T. M. (2018). A Comparison of the Isometric Midthigh Pull and Isometric Squat: Intraday Reliability, Usefulness, and the Magnitude of Difference Between Tests. International Journal of Sports Physiology and Performance, 13(7), 844–852. https://doi.org/10.1123/IJSPP.2017-0480
Comfort, P., Thomas, C., Dos’Santos, T., Jones, P. A., Suchomel, T. J., & McMahon, J. J. (2018). Comparison of Methods of Calculating Dynamic Strength Index. International Journal of Sports Physiology and Performance, 13(3), 320–325. https://doi.org/10.1123/IJSPP.2017-0255
Comfort, Paul., Jones, P. A., & McMahon, J. J. (2018). Performance Assessment in Strength and Conditioning. Routledge. https://www.routledge.com/Performance-Assessment-in-Strength-and-Conditioning/Comfort-Jones-McMahon/p/book/9780415789387
Haischer, M. H., Krzyszkowski, J., Roche, S., & Kipp, K. (2021). Impulse-Based Dynamic Strength Index: Considering Time-Dependent Force Expression. Journal of Strength and Conditioning Research, 35(5), 1177–1181. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000004032
James, L. P., & Comfort, P. (2022). The reliability of novel, temporal-based dynamic strength index metrics. Sports Biomechanics. https://doi.org/10.1080/14763141.2022.2032298
Jiménez-Reyes, P., Samozino, P., Brughelli, M., & Morin, J. B. (2017). Effectiveness of an Individualized Training Based on Force-Velocity Profiling during Jumping. Frontiers in Physiology, 7(JAN). https://doi.org/10.3389/FPHYS.2016.00677
Loturco, I., Pereira, L. A., Kobal, R., Kitamura, K., Cal Abad, C. C., Marques, G., Guerriero, A., Moraes, J. E., & Nakamura, F. Y. (2017). Validity and Usability of a New System for Measuring and Monitoring Variations in Vertical Jump Performance. Journal of Strength and Conditioning Research, 31(9), 2579–2585. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000002086
Marcote-Pequeño, R., García-Ramos, A., Cuadrado-Peñafiel, V., González-Hernández, J. M., Gómez, M. Á., & Jiménez-Reyes, P. (2019). Association Between the Force-Velocity Profile and Performance Variables Obtained in Jumping and Sprinting in Elite Female Soccer Players. International Journal of Sports Physiology and Performance, 14(2), 209–215. https://doi.org/10.1123/IJSPP.2018-0233
McMahon, J. J., Jones, P. A., Dos’santos, T., & Comfort, P. (2017). Influence of Dynamic Strength Index on Countermovement Jump Force-, Power-, Velocity-, and Displacement-Time Curves. Sports (Basel, Switzerland), 5(4). https://doi.org/10.3390/SPORTS5040072
Nimphius, S., McGuigan, M. R., & Newton, R. U. (2010). Relationship between strength, power, speed, and change of direction performance of female softball players. Journal of Strength and Conditioning Research, 24(4), 885–895. https://doi.org/10.1519/JSC.0B013E3181D4D41D
Pleša, J., Kozinc, Ž., Bishop, C., & Šarabon, N. (2023). Association Between Dynamic Strength Index Derived from Isometric Squat and Squat Jump or Countermovement Jump and Force-Velocity Profile. Measurement in Physical Education and Exercise Science. https://doi.org/10.1080/1091367X.2023.2223619
Pleša, J., Ujaković, F., Bishop, C., Kozinc, Ž., & Šarabon, N. (2023). Dynamic Strength Index in Basketball Players: Age and Position Differences, Seasonal Variation and Association with Sprinting and Change of Direction Performance. Journal of Science in Sport and Exercise, 1–10. https://doi.org/10.1007/S42978-023-00244-X/TABLES/3
Sheppard, J. M., Chapman, D., & Taylor, K.-L. (2011). An evaluation of a strength qualities assessment method for the lower body Peer Review AN EVALUATION OF A STRENGTH QUALITIES ASSESSMENT METHOD FOR THE LOWER BODY. Journal of Australian Strength, 19(2), 4–10.
Suchomel, T. J., Nimphius, S., Bellon, C. R., & Stone, M. H. (2018). The Importance of Muscular Strength: Training Considerations. Sports Medicine 2018 48:4, 48(4), 765–785. https://doi.org/10.1007/S40279-018-0862-Z
Suchomel, T. J., Sole, C. J., Bellon, C. R., & Stone, M. H. (2020). Dynamic Strength Index: Relationships with Common Performance Variables and Contextualization of Training Recommendations. Journal of Human Kinetics, 74(1), 59. https://doi.org/10.2478/HUKIN-2020-0014
Thomas, C., Dos’santos, T., & Jones, P. A. (2017). A Comparison of Dynamic Strength Index between Team-Sport Athletes. Sports 2017, Vol. 5, Page 71, 5(3), 71. https://doi.org/10.3390/SPORTS5030071
Thomas, C., Jones, P. A., & Comfort, P. (2015). Reliability of the Dynamic Strength Index in College Athletes. International Journal of Sports Physiology and Performance, 10(5), 542–545. https://doi.org/10.1123/IJSPP.2014-0255Young, K. P., Haff, G. G., Newton, R. U., & Sheppard, J. M. (2014). Reliability of a novel testing protocol to assess upper-body strength qualities in elite athletes. International Journal of Sports Physiology and Performance, 9(5), 871–875. https://doi.org/10.1123/IJSPP.2013-0332
