¿Qué miden realmente las pruebas de salto vertical?

Medición, cálculo y estimación de la altura, el impulso y la potencia; geometría del aparato extensor de la rodilla y transferencia al tenis de mesa

Resumen

1. Introducción

El salto vertical es una de las acciones más utilizadas para valorar el rendimiento físico, controlar la fatiga y seguir adaptaciones neuromusculares. Pruebas como el squat jump (SJ), el countermovement jump (CMJ), el drop jump (DJ), el salto Abalakov y los saltos repetidos del protocolo de Bosco ofrecen información sobre el resultado global de una acción de propulsión de los miembros inferiores.

El problema no reside en utilizar estas pruebas, sino en atribuirles variables que el instrumento empleado no registra. Altura, fuerza, velocidad, impulso, trabajo y potencia son magnitudes distintas. Dos deportistas pueden alcanzar la misma altura mediante combinaciones diferentes de fuerza, tiempo de aplicación, profundidad del contramovimiento, coordinación interarticular y utilización de componentes elásticos.

Por ello, la interpretación rigurosa exige separar tres niveles:

1. Medición directa: un sensor registra físicamente una magnitud, por ejemplo tiempo o fuerza.
2. Cálculo biomecánico: una variable se deriva de magnitudes medidas mediante relaciones físicas, por ejemplo el impulso obtenido al integrar la fuerza.
3. Estimación o predicción: una variable se aproxima mediante una ecuación estadística o un modelo simplificado que no contiene todas las variables mecánicas necesarias.

Esta distinción no invalida los cálculos. El impulso y la potencia son magnitudes derivadas por definición. La cuestión central es conocer qué señales se registraron, qué modelo se aplicó, qué supuestos se asumieron y qué error puede introducir el procedimiento.

2. ¿Qué mide una alfombra de contacto?

Las alfombras de contacto convencionales identifican los instantes en los que los pies están sobre la superficie y los periodos en los que el deportista se encuentra en vuelo. Sus variables directas principales son el tiempo de contacto (tc) y el tiempo de vuelo (tv).

Una alfombra sin sensores de fuerza no registra directamente:

• fuerza de reacción del suelo;
• aceleración del centro de masas;
• velocidad durante la fase de impulso;
• desplazamiento real del centro de masas;
• curva fuerza-tiempo e impulso;
• trabajo mecánico;
• potencia mecánica;
• fuerza o potencia muscular.

A partir del tiempo de vuelo se calcula la velocidad vertical teórica de despegue y, posteriormente, la altura balística:

v_despegue = g · tv / 2
h = g · tv² / 8

Estas ecuaciones suponen que la altura del centro de masas es equivalente en el despegue y en el aterrizaje. Cuando el deportista aterriza con una configuración corporal distinta, el tiempo de vuelo deja de representar con exactitud la elevación real del centro de masas. La revisión de Xu et al. (2023) muestra que los métodos de cálculo de altura no son intercambiables y que la técnica de aterrizaje puede producir sobreestimación cuando se utiliza el tiempo de vuelo.

3. ¿Qué obtiene el protocolo de Bosco?

El protocolo de Bosco fue propuesto como un método de campo para estimar la potencia mecánica promedio durante una serie de saltos verticales repetidos. El procedimiento registra tiempos de vuelo, duración total y número de saltos, y luego aplica una ecuación derivada de un modelo mecánico.

donde Tf es la suma de los tiempos de vuelo, Tt es la duración total de la prueba, n es el número de saltos y g es la aceleración de la gravedad.

El resultado debe interpretarse como una estimación modelada de potencia mecánica externa promedio. No determina directamente:

• fuerza del cuádriceps;
• potencia del glúteo mayor o del tríceps sural;
• potencia individual de cadera, rodilla y tobillo;
• coactivación muscular;
• velocidad de acortamiento fascicular;
• potencia instantánea de cada fase del salto.

En un SJ o CMJ aislado, la alfombra registra tiempo de vuelo y calcula altura. Cuando se introducen la altura y la masa corporal en ecuaciones como las de Sayers o Harman, se obtiene una predicción estadística de potencia. El valor depende de la población de origen y de la ecuación seleccionada; por tanto, diferentes ecuaciones pueden producir resultados distintos para el mismo salto.

4. Altura, velocidad de despegue e impulso

La altura alcanzada después del despegue depende de la velocidad vertical del centro de masas:

Dos deportistas con una velocidad de despegue semejante alcanzarán una elevación balística similar, aunque hayan utilizado estrategias distintas para producirla. Esa velocidad puede resultar de una fuerza elevada aplicada durante poco tiempo, una fuerza moderada aplicada durante más tiempo, un contramovimiento más profundo, una mayor contribución de una articulación o una coordinación diferente entre músculos monoarticulares, biarticulares y tejidos tendinosos.

La altura es, por tanto, un resultado global. No explica por sí sola cómo se produjo el movimiento.

4.1. Impulso mecánico

Una alfombra no registra la curva fuerza-tiempo. Por ello, no puede describir cómo se distribuyó la fuerza durante la fase de impulso ni distinguir entre una fuerza máxima elevada aplicada brevemente y una fuerza menor aplicada durante más tiempo. Si se conoce la masa y se estima el cambio de velocidad, puede inferirse el impulso neto mediante J ≈ mΔv, pero este es un cálculo indirecto condicionado por la validez de la velocidad estimada y por los supuestos sobre despegue y aterrizaje.

También debe diferenciarse el impulso de la fuerza de reacción del suelo, ∫Fz dt, del impulso neto, ∫(Fz – mg)dt. El primero incluye el peso corporal; el segundo representa el cambio de cantidad de movimiento vertical del cuerpo.

5. ¿Qué mide una plataforma de fuerza?

Una plataforma de fuerza mide directamente la fuerza de reacción del suelo. Según su diseño, puede registrar las componentes Fx(t), Fy(t) y Fz(t), y en algunos casos momentos y centro de presión. La plataforma no necesita un sensor que “lea vatios”: la potencia se calcula combinando la fuerza medida con una velocidad obtenida por integración o mediante cinemática sincronizada.

5.1. Método impulso-cantidad de movimiento

Este procesamiento exige definir correctamente el peso corporal, el inicio del movimiento, el instante de despegue, la frecuencia de muestreo, las condiciones iniciales y los procedimientos de filtrado. Es un cálculo biomecánico sólido cuando sus componentes se obtienen con procedimientos válidos, aunque sigue sujeto a error instrumental y de procesamiento.

5.2. Potencia mecánica externa

La primera expresión representa la tasa de trabajo de la fuerza del suelo sobre el cuerpo bajo un modelo puntual; la segunda representa la tasa de cambio de la energía cinética del centro de masas. Ambas convenciones aparecen en la literatura, por lo que todo estudio debe declarar con precisión cuál utilizó.

6. Error de medida y cambio mínimo detectable

El entrenador necesita distinguir una adaptación real del ruido de medición. El Error Estándar de Medida (SEM) resume la variabilidad esperable del procedimiento. El Cambio Mínimo Detectable (MDC) con un 95 % de confianza puede calcularse como:

Si, únicamente como ejemplo, un protocolo local presenta un SEM de 2.0 cm, el MDC95 sería aproximadamente 5.5 cm. Esto no significa que 5.5 cm sea un umbral universal. El SEM y el MDC deben obtenerse para el instrumento, protocolo, población y condiciones concretas. Un cambio menor que el MDC local no debería interpretarse automáticamente como mejora o deterioro real.

7. Potencia mecánica del sistema, potencia articular y potencia muscular

La potencia externa del centro de masas describe el comportamiento mecánico global del cuerpo, pero no informa directamente cómo se distribuye la generación o absorción de energía entre las articulaciones.

7.1. Potencia articular

La potencia articular neta se obtiene mediante dinámica inversa combinando plataformas de fuerza, cinemática bidimensional o tridimensional, parámetros inerciales segmentarios y ecuaciones de Newton-Euler. El momento articular neto integra la acción de músculos agonistas y antagonistas, estructuras pasivas, músculos biarticulares y transferencia de energía entre segmentos. Por ello, la potencia articular neta no equivale directamente a la potencia de un músculo individual.

7.2. Potencia muscular

La potencia mecánica muscular es una magnitud real, pero no puede determinarse a partir de la altura del salto ni con una alfombra de contacto. Durante el acortamiento activo el músculo puede generar trabajo mecánico; durante el alargamiento activo puede absorberlo; y si la longitud fascicular permanece momentáneamente constante, la potencia fascicular puede aproximarse a cero aunque exista una fuerza elevada.

La electromiografía informa sobre activación eléctrica, pero no mide directamente fuerza muscular, velocidad fascicular ni potencia. Para aproximar la potencia de un músculo se requiere combinar ecografía dinámica, longitud y velocidad fascicular, estimación de fuerza tendinosa, brazo de momento, dinámica inversa, coactivación y modelos musculoesqueléticos.

8. Complejo músculo-tendinoso y ciclo de estiramiento-acortamiento

El comportamiento de los fascículos musculares no es idéntico al de la unidad músculo-tendinosa completa. Los tejidos tendinosos pueden elongarse mientras los fascículos se acortan lentamente o permanecen casi isométricos, y posteriormente devolver parte de la energía almacenada.

El tendón no produce energía mediante actividad metabólica. Funciona como un elemento elástico que absorbe, almacena y devuelve energía mecánica, con pérdidas por histéresis. Los estudios ecográficos durante el salto muestran que el movimiento de los fascículos y el de los tejidos tendinosos pueden desacoplarse.

8.1. Tiempo de transición

En el CMJ, la transición entre descenso y ascenso ocurre cuando la velocidad vertical del centro de masas cambia de negativa a positiva. Este instante no debe confundirse con el tiempo total de contacto de un drop jump ni con una supuesta duración universal del ciclo de estiramiento-acortamiento. Los umbrales cercanos a 200-250 ms se emplean principalmente para clasificar acciones reactivas, pero no constituyen una frontera fisiológica absoluta válida para todos los músculos, ejercicios y deportistas.

La recuperación de energía depende de la rigidez músculo-tendinosa, la magnitud y velocidad del estiramiento, la activación previa, la coordinación, la carga externa, las propiedades del tendón, el tiempo de transición y la técnica. No es correcto afirmar que, después de 200 ms, toda la energía elástica se transforma inevitablemente en calor.

8.2. Diferencia CMJ-SJ

El índice describe la diferencia relativa entre ambas alturas, pero no aísla de forma exclusiva la contribución tendinosa ni el reflejo miotático. También depende de la activación previa, la acumulación de fuerza antes del impulso, la profundidad inicial, el tiempo disponible para producir fuerza, la historia fuerza-longitud, la coordinación, la técnica y la familiarización con la posición estática del SJ.

9. Geometría del aparato extensor de la rodilla

La fuerza del cuádriceps se transmite a través de una arquitectura tridimensional. Los ángulos de penación, la orientación fascicular, la tracción tendinosa y la alineación frontal condicionan la transmisión de fuerza, pero no miden por sí mismos potencia o impulso.

9.1. Ángulo de penación y orientación fascicular

El ángulo de penación se forma entre los fascículos y la aponeurosis. En un modelo simplificado, el componente longitudinal de la fuerza fascicular depende de cos(α). Sin embargo, un mayor ángulo también permite alojar más tejido contráctil en paralelo. Por ello, no debe concluirse que una mayor penación simplemente reduce la fuerza; la capacidad total depende además del área de sección transversal fisiológica, la longitud fascicular y la activación.

La orientación fascicular siempre debe expresarse respecto a una referencia concreta: aponeurosis, eje del músculo, eje longitudinal del fémur o plano anatómico. Expresiones como “el cuádriceps está orientado a 15°” son incompletas si no se especifican músculo, región, referencia, posición articular y nivel de contracción.

9.2. Ángulo de tracción y brazo de momento

La patela redirige la fuerza del cuádriceps y modifica el brazo de momento del aparato extensor. Si r⊥ es la distancia perpendicular entre la línea de acción del tendón y el eje articular:

Cuando se utiliza la distancia directa d hasta el punto de aplicación, el momento puede expresarse como M = F · d · sin(θ). No debe emplearse a la vez un brazo ya perpendicular y volver a multiplicarlo por sin(θ), porque se contabilizaría dos veces el efecto angular. La potencia articular requiere además la velocidad angular:

9.3. Ángulo Q y alineación dinámica

El ángulo Q estático aproxima la alineación frontal del aparato extensor, pero no representa con precisión la línea tridimensional real de tracción del cuádriceps ni la dinámica de una acción deportiva. Durante un salto también deben considerarse la aducción y rotación de la cadera, el desplazamiento de la rodilla, la rotación tibial, el movimiento de la patela, la posición del pie y la trayectoria tridimensional del centro de masas.

9.4. Ángulo de proyección del centro de masas

Una velocidad del centro de masas orientada a 90° respecto a la horizontal indica dirección vertical, pero no informa su magnitud ni demuestra cuánta potencia se produjo.

Para que exista potencia positiva deben coexistir fuerza y velocidad en el mismo sentido. En la posición más baja del contramovimiento, la velocidad puede ser cero y, en consecuencia, la potencia instantánea puede ser cero aunque la fuerza sea elevada.

10. Síntesis de variables y métodos

11. Implicaciones para el entrenamiento

El entrenamiento no debe organizarse suponiendo que impulso, potencia mecánica y potencia muscular son una misma capacidad. Cada variable exige estímulos, posiciones, velocidades y tiempos de aplicación coherentes con el objetivo.

11.1. Desarrollo del impulso

El impulso depende del área bajo la curva fuerza-tiempo. Puede mejorarse mediante mayor capacidad de producir fuerza, mayor rapidez para desarrollarla, mejor coordinación, aumento del tiempo útil de aplicación y optimización de la postura y del recorrido. Una sentadilla más profunda no maximiza automáticamente el impulso de cualquier acción deportiva; la amplitud debe seleccionarse de acuerdo con movilidad, tolerancia articular, objetivo, velocidad, posición específica y experiencia del deportista.

11.2. Desarrollo de la potencia mecánica

La potencia depende de la interacción entre fuerza y velocidad. El entrenamiento puede incluir saltos con o sin carga, acciones balísticas, derivados del levantamiento de pesas, lanzamientos, aceleraciones y cambios de dirección. No existe una carga universal de 30-50 % de 1RM que maximice la potencia en todos los ejercicios. La carga óptima depende del ejercicio, la masa corporal incluida, la técnica, la experiencia, el método de medición y el objetivo deportivo. Es preferible analizar el perfil carga-velocidad o carga-potencia y mantener una intención máxima de aceleración.

11.3. Comportamiento reactivo

La pliometría puede mejorar la rigidez funcional, el control de aterrizaje, la tasa de desarrollo de fuerza, la coordinación y el almacenamiento y devolución de energía. Sin embargo, no toda tarea pliométrica debe buscar el menor tiempo de contacto posible. Primero debe asegurarse el control de la recepción, la alineación y la carga; la altura de caída y la complejidad se ajustan a la capacidad del deportista.

12. Dirección del entrenamiento y transferencia

La transferencia suele aumentar cuando la tarea entrenada comparte características con la acción objetivo, pero la especificidad no puede reducirse a clasificar ejercicios como verticales u horizontales. La transferencia depende de:

• dirección de la fuerza y de la velocidad;
• posición corporal y rango articular;
• velocidad de contracción y duración del apoyo;
• unilateralidad y secuencia intermuscular;
• información perceptiva;
• intención táctica y contexto de ejecución.

La evidencia sobre entrenamiento vertical y horizontal no es completamente uniforme. Algunos metaanálisis describen ventajas específicas según la dirección de la tarea, mientras otros encuentran diferencias pequeñas. En consecuencia, no existe un porcentaje universal de transferencia. El trabajo vertical puede desarrollar capacidades generales útiles, pero debe complementarse con tareas que reproduzcan la mecánica, el tiempo, la coordinación y las demandas perceptivas de la acción deportiva.

13. Algoritmo de decisión para el profesional

14. Aplicación al tenis de mesa

El footwork del tenis de mesa exige aceleraciones laterales y diagonales, frenado rápido, inversión de dirección, control de un centro de masas relativamente bajo, apoyos asimétricos, reajuste continuo de la distancia con respecto a la pelota y coordinación entre desplazamiento, rotación corporal y golpe. Además, el jugador debe adaptarse a la velocidad, el efecto, la dirección y la profundidad de la pelota.

Los miembros inferiores participan en la generación, absorción y transferencia de energía hacia el tronco y el miembro superior. Sin embargo, una altura elevada en CMJ no garantiza mejor desplazamiento lateral, menor tiempo de reajuste, mayor control del frenado, mayor precisión espacial ni mejor sincronización con la pelota.

14.1. Utilidad real del CMJ

El CMJ puede emplearse para controlar cambios generales en la capacidad de propulsión vertical, observar fatiga o preparación neuromuscular, analizar la estrategia fuerza-tiempo cuando se dispone de plataforma y comparar longitudinalmente a un deportista bajo condiciones estandarizadas. Su función es general y complementaria; no constituye una medición directa del rendimiento del footwork.

14.2. Conexión con el gesto técnico

En acciones ofensivas como el forehand topspin, la eficacia mecánica no depende de la altura del salto, sino de la interacción entre apoyos, frenado, rotación pélvica y del tronco, transferencia segmentaria y ajuste temporal con la pelota. Un jugador con CMJ moderado puede mostrar un rendimiento específico superior si controla mejor el frenado unilateral, la rotación y el reposicionamiento. Por ello, el salto vertical no debe utilizarse como predictor aislado de la calidad del golpe.

14.3. Batería complementaria específica

• CMJ sobre plataforma
  Control general de fuerza-tiempo, impulso y potencia externa vertical. Frecuencia periódica y protocolo estandarizado.
• Salto lateral unilateral
  Propulsión y recepción mediolateral. La asimetría debe interpretarse individualmente y como señal de seguimiento, no como diagnóstico aislado.
• Prueba de frenado y reimpulso
  Capacidad excéntrica, control del centro de masas e inversión de dirección. Las distancias y posturas deben adaptarse al espacio funcional del tenis de mesa.
• Footwork cronometrado sin pelota
  Velocidad de desplazamiento y recuperación en secuencias definidas, con control técnico.
• Footwork reactivo con pelota
  Integra percepción, decisión, ajuste postural, desplazamiento y ejecución técnica; posee mayor validez ecológica dentro de la batería propuesta.
• Análisis de video
  Postura, trayectoria del centro de masas, tiempos de apoyo, secuencia segmentaria y relación entre desplazamiento y golpe.

14.4. Organización del entrenamiento en tres niveles

La transferencia funcional no se logra únicamente imitando la forma visible del gesto. Deben reproducirse también las restricciones temporales, mecánicas, perceptivas y coordinativas.

15. Limitaciones

Este artículo es una revisión narrativa crítica e integradora, no una revisión sistemática con metaanálisis. Los estudios disponibles utilizan tipos de salto, profundidades, poblaciones, instrumentos, frecuencias de muestreo, convenciones de potencia, modelos musculoesqueléticos y posiciones ecográficas diferentes. Por ello, los valores de fuerza, potencia, penación, orientación tendinosa, SEM, MDC y asimetría no deben generalizarse como constantes universales.

La distinción entre medir, calcular y estimar tampoco implica que solo las mediciones directas sean científicamente válidas. Una variable calculada puede ser altamente válida cuando sus componentes se miden adecuadamente y el modelo físico es apropiado. La investigación futura debe validar baterías específicas de salto lateral, frenado y footwork reactivo en jugadores de tenis de mesa de diferentes edades y niveles competitivos.

16. Conclusiones y manifiesto de precisión terminológica

1. Las alfombras de contacto miden principalmente tiempos de vuelo y contacto; la velocidad y la altura se calculan de forma indirecta.
2. El protocolo de Bosco ofrece una estimación modelada de potencia mecánica externa promedio en saltos repetidos. No mide potencia muscular individual.
3. Las plataformas de fuerza miden fuerza de reacción del suelo y permiten calcular impulso, aceleración, velocidad, desplazamiento y potencia mecánica externa.
4. La potencia articular se calcula mediante momento neto por velocidad angular y no equivale directamente a la potencia de los músculos que cruzan la articulación.
5. La potencia muscular requiere fuerza muscular y velocidad fascicular; su aproximación demanda ecografía y modelos neuromusculoesqueléticos.
6. El ángulo de penación, el ángulo de tracción, el ángulo Q y el ángulo de proyección describen relaciones geométricas, pero no son medidas directas de potencia o impulso.
7. El cambio mínimo detectable debe calcularse para cada protocolo. No existe un valor universal aplicable a todos los dispositivos y poblaciones.
8. En tenis de mesa, el CMJ es una herramienta general de seguimiento. El rendimiento específico depende en mayor medida de la capacidad de frenado-reimpulso, cambio de dirección, control postural, unilateralidad funcional, percepción y sincronización con la pelota.
9. Todo informe científico o técnico debe declarar explícitamente cómo se calculó la altura y cómo se obtuvo la potencia.

Referencias

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