¿Son mejores los ejercicios de cadena cinética cerrada o abierta?: “¡Esta no es la cuestión!”

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Los términos cadena cinética abierta y cadena cinética cerrada se han utilizado mucho en los últimos 15 años tanto por fisioterapeutas como entrenadores. A partir de estos conceptos, se ha llevado a cabo una gran cantidad de investigaciones sobre el tema, la mayoría centrándose en buscar el mejor ejercicio para miembros inferiores en la rehabilitación del ligamento cruzado anterior.

En estos años hemos escuchado de todo:

“Los ejercicios en CCA producen mayor fuerzas de cizalla en el LCA”

“Los ejercicios en CCA son más peligrosos”

“Los ejercicios en CCA son menos funcionales”

Déjame decirte que la realidad es muy diferente y que nuestra vida/movimiento se basa fundamentalmente en cadenas abiertas, lo único que primero debemos de entender es qué ES y qué NO ES una CADENA “CINETICA”.

Un poco de historia

Para comprender realmente el significado de algo tenemos que remontarnos a sus orígenes.

El Dr. Arthur Steindler introdujo los conceptos de cadena cinética abierta y cerrada hace varias décadas, en su libro “Kinesiology of the Human Body Under Normal and Pathological Conditions”. Su intención era proporcionar un esquema de clasificación que diferenciara entre dos enfoques de ejercicio claramente diferentes.

Según Steindler el cuerpo podría considerarse como un sistema de segmentos rígidos conectados por una serie de articulaciones. Observó que cuando el segmento terminal encontraba una resistencia (cadena cinética cerrada), la acción muscular y el movimiento articular eran diferentes de la situación en la que el segmento terminal podía moverse libremente (cadena cinética abierta). Entonces…

¿La sentadilla es cadena cinética cerrada o abierta?

Un extremo terminal podríamos considerarlo fijo (los pies) pero el otro extremo puede moverse libremente (tronco-cabeza). Así que bajo la propia definición de Steindler la sentadilla puede considerarse como una cadena abierta.

Figura 1: Sentadilla con un segmento terminal fijo y otro libre.

Volveremos más adelante al análisis de los ejercicios, mientras sigamos con nuestro repaso histórico, investigando los orígenes de esta confusión.

¿De dónde viene el término de cadena cinética?

El ingeniero Alemán Franz Reuleaux (1829-1905), considerado el “padre de la cinemática” fue el primero a acuñar el termino de cadena en su libro del 1876 The kinematics of Machinery.

En una cadena los segmentos rígidos superpuestos se conectan a través de articulaciones como eslabones. Si ambos extremos del sistema están fijos de manera tal que no puede ocurrir movimiento en ninguno de los extremos, la aplicación de fuerza externa hace que cada segmento reciba y transfiera fuerza al segmento adyacente. Como resultado, el movimiento en cualquier articulación producirá un patrón de movimiento predecible en todas las demás articulaciones de la cadena.

Steindler utilizó este concepto y lo aplico al cuerpo humano, entendiéndolo como una serie de segmentos rígidos (huesos) conectados a través de eslabones (articulaciones). Además le añadió dos otros conceptos “Cinética” y “abierta y cerrada”, vamos entonces a analizarlos.

Cinética vs cinemática

La cinética es la rama de la mecánica que estudia las fuerzas (causas) que producen el movimiento. Sin embargo cuando hablamos de Cadena Abierta o Cerrada nos referimos más a descripción de un movimiento sin el estudio de estas fuerzas, es decir a la cinemática.

Veremos en la segunda parte de este post, que a nosotros (entrenadores/fisios) nos interesa más conocer las fuerzas que se producen en un ejercicio que la descripción del mismo. Pero ahora sigamos…

Figura 2: Si una cadena no forma circuitos cerrados se define como «cadena abierta»
Figura 3: Si cada eslabón de la cadena se conecta por lo menos con otros dos formando uno o más circuitos cerrados se define como «cadena cerrada».

Volviendo a nuestra sentadilla y sobreponiendo nuestro modelo de cadena “cinemática” podemos observar claramente que la cadena está abierta, dado que el extremo del tronco es libre de moverse en el espacio.

Figura 4: Sentadilla como cadena cinemática abierta

¿Pero existen cadenas cinemáticas cerradas en cuerpo humano?

Como habrás entendido, llegado a este punto, es bastante difícil encontrar estos tipos de cadenas en el cuerpo humano, aun así tenemos algunos ejemplos que corresponden a esta definición. Por ejemplo la cintura pélvica (Figura 5) formada por 3 segmentos (huesos coxales y sacro) y 3 articulaciones (2 sacro-iliacas y una sínfisis púbica).

Figura 5: Modelado de pelvis como cadena cinemática cerrada

También la caja torácica (Figura 6), en la que cada costilla con su conexión vertebral y esternal forma un anillo puede considerarse como una cadena cinemática cerrada.

Figura 6: Modelado de caja torácica como cadena cinemática cerrada

Grados de movimiento del sistema o movilidad (GDM)

La movilidad se define como el número de inputs que deben proporcionarse para crear un output predecible.

Un mecanismo abierto de más de una articulación siempre tendrá más de un grado de libertad. Este requiere tantos actuadores (motores) como grados de libertad.

Por tanto, una cadena abierta requerirá un conjunto de músculos para cada articulación.

Una cadena cerrada no tendrá eslabones libres y puede tener uno o más grados de libertad. Sin embargo volviendo a Reuleaux, el limitó sus definiciones a cadenas cinemáticas cerradas que solo tenían un grado de libertad, que llamó restringidas (Figura 7b).

Figura 7: Tipos de cadenas cerradas según Reuleaux; a. Bloqueada; b. Restringida; c. No restringida

Las cadenas restringidas (de 4 articulaciones) permiten predictibilidad del resultado de movimiento (output) a través de un solo input (musculo). Es decir que al mover una sola articulación produciremos movimientos en todas las demás articulaciones del sistema de una forma predecible. Dicho de otra forma, la cadenas restringidas no permiten “elegir” otros movimiento articular que aquel al cual están destinada. Los movimientos articulares en una cadena cerrada (restringida) por tanto son completamente interdependientes y predecibles, cosa que no siempre (casi nunca) pasa en el cuerpo humano.

Planos de movimiento

Otras de las limitaciones de aplicar las cadenas cinemáticas de Reuleaux al movimiento humano, es que estas cadenas están pensadas para movimientos uniplanares, para articulaciones con un solo grado de libertad. Sabemos perfectamente, que el cuerpo humano está compuesto por articulaciones con 2 o 3 grados de libertad y esto excede la naturaleza de las cadenas cerradas de la ingeniería.

Para no perderte en este razonamiento te recuerdo los 3 puntos claves que debe de tener una cadena cerrada (restringida).

  1. Ambos segmentos terminales “cerrados”.
  2. Solo 4 articulaciones.
  3. Solo 1 plano de movimiento especifico.

Volvamos por tanto a analizar nuestra sentadilla con los nuevos conocimientos adquiridos.

La sentadilla NO es una cadena cinética cerrada

Si analizamos la cadena en único plano, el sagital por ejemplo, veremos que tiene solo un segmento cerrado (pies) sin embargo el otro es libre de moverse (tronco).

Además el movimiento de las articulaciones  (en el plano sagital) no es totalmente predecible ni hay una relación de interdependencia entre las mismas (Las rodillas no tienen por qué moverse cuando se flexionan caderas y tobillos).

Esto solo es necesario para permanecer en pie y caerse ni siquiera sería una opción si fuera una cadena cerrada.

Finalmente podemos afirmar que la sentadilla ni es una cadena cerrada (dado que no cumple con las características de la misma) ni es cinética (dado que no se estudian las fuerzas sino que se describe un movimiento).

Conclusiones

Según todo lo descrito anteriormente, se entiende que la clasificación de ejercicios en cadena cinética cerrada y cadena cinética abierta no es lo suficientemente clara e incluso errónea.

Por lo tanto deberíamos abandonar esta forma de clasificación y centrarnos en aspectos más importantes, como las fuerzas que se generan en un determinado ejercicios y los mecanismos neurofisiológicos que subyacen al control motor.

P.D. Algunos de vosotros ahora estarán pensando “Ok Antonio la sentadilla no es un ejercicio de cadena “cinética cerrada” pero es mejor que una extensión de rodilla en maquina porque es más “funcional” y además produce menos fuerzas de cizalla en la plastia del ligamento cruzado anterior”.

Bueno dejemos las fuerzas de cizalla y funcionalidad para la segunda parte de este post…

2 comments to “¿Son mejores los ejercicios de cadena cinética cerrada o abierta?: “¡Esta no es la cuestión!””

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  1. Ramón - 16 marzo, 2020 at 15:34 Reply

    Me encanta el sitio

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