TORQUE

¿En cuál de estas dos situaciones se necesitaría generar más fuerza con los músculos flexores de hombro para mantener la posición?

Ante una misma tensión muscular, el músculo sartorio tiene más capacidad para producir flexión de rodilla … ¿en posición neutral o en flexión de rodilla?

Para poder responder a estas preguntas es imprescindible que conozcamos el concepto de ‘torque’.

El ‘torque’ determina qué tan eficaz es una fuerza para provocar o modificar el movimiento rotacional. Esto quiere decir que una misma fuerza podría generar más o menos rotación sobre una palanca dependiendo de la relación que guarde con ésta. Por ejemplo, la fuerza que genera la mancuerna (atraída por la gravedad) sobre nuestro sistema de palancas oseo es la misma en la posición de flexión de 90º de hombro que en la de 180º, ahora bien, es más “eficaz” generando rotación en la posición de 90º de flexión de hombro. Dicho de otro modo, la misma fuerza (en este caso el peso de la mancuerna) genera más ‘torque’ en la posición de 90º de flexión de hombro.

Por tanto, ¿de qué depende el ‘torque’? De dos factores, de la cantidad de fuerza (evidentemente) y del ‘brazo de momento’. Algebraicamente sería,

Y ¿qué es el ‘brazo de momento’? Es la distancia que existe entre la ‘línea de acción’ de esa fuerza y el eje de rotación.

Primero, debemos tener en cuenta que la ‘línea de acción’ de una fuerza es infinita y tiene la misma dirección que el vector de fuerza.

Para calcular gráficamente el ‘brazo de momento’ debemos conocer la ‘línea de acción’ de la fuerza. A partir de aquí, hemos de crear una línea perpendicular a esa ‘línea de acción’ (creando un ángulo de 90º) que pase por el eje de rotación.

De la ecuación que hemos visto podemos deducir que cuanto mayor sea el ‘brazo de momento’ mayor será el torque (mayor “fuerza rotacional”). Para los entrenadores o fisioterapeutas es fundamental tener este concepto claro ya que el movimiento humano involucra rotación de diferentes segmentos corporales alrededor de las articulaciones. Los músculos generan ‘torques internos’ ya que son fuerzas relacionadas con ejes articulares, la fuerza de la gravedad que afecta a nuestros segmentos óseos también acaba generando ‘torques’, todos los ejercicios que estamos prescribiendo generan torques sobres las articulaciones y la respuesta neuromuscular depende en gran medida de estos.

Si aplicamos estos conceptos relacionados con el ‘torque’ a las situaciones que hemos visto al principio nos encontramos con lo siguiente:

En flexión de 90º de hombro se genera mucho más torque que en 180º de flexión. Vamos a hacerlo con cifras orientativas para que se vea más fácil. En 90º de flexión de hombro nos encontraríamos con 0,6 metros de brazo de momento y 100N de fuerza (una mancuerna de 10kg). Si tenemos en cuenta la ecuación de:

Torque = brazo de momento x fuerza;

Torque = 0,6 x 100 = 60 N·m

En la posición de 180º de flexión nos podríamos encontrar con un brazo de momento de 0,05 y con la misma fuerza, 100N. El torque generado sería:

Torque = brazo de momento x fuerza;

Torque = 0,05 x 100 = 5 N·m

Por este motivo, mantener la mancuerna cuando estamos en 180º de flexión no cuesta tanto esfuerzo para los músculos flexores de la articulación glenohumeral como tener que mantenerla a 90º de flexión. Aún así nos puede suponer bastante esfuerzo porque, aunque no genera un gran torque sobre la articulación gleno-humeral, sí lo puede estar haciendo sobre la esterno-clavicular o sobre la columna vertebral (principalmente en el eje antero-posterior).

En el caso de la función del músculo sartorio sobre la rodilla ocurre algo parecido. En posición neutral, y produciendo la misma tensión muscular, genera menos torque que en posición de flexión de rodilla ya que el brazo de momento en esta última posición es considerablemente mayor. Podemos decir que conforme la rodilla flexiona, el sartorio incrementa su brazo de momento. Aunque es importante matizar que existen muchos más factores que pueden estar afectando a la generación de torque por parte del sartorio como, por ejemplo, la menor capacidad de generar fuerza en longitudes musculares más acortadas. También deberíamos tener en cuenta que, en ocasiones, conocer cuál es la ‘línea de acción’ de un músculo que sigue una trayectoria curvilínea siguiendo la geometría ósea u otros tejidos conectivos, puede resultar bastante complejo. En entradas posteriores profundizaremos sobre estos temas.