Con esta tesis se pretende aplicar la teoría de los sistemas dinámicos a la optimización del entrenamiento deportivo. Para ello, se divide la investigación en una parte teórica y en una parte empírica.En la primera, se exponen los conceptos y herramientas de los sistemas dinámicos aplicables al estudio del entrenamiento deportivo y se demuestra su utilidad. A su vez, se identifican los principios generales que gobiernan la formación de patrones coordinativos en los sistemas biológicos complejos y se muestra como estos patrones también aparecen durante la ejecución de acciones motrices. Finalmente, y a partir de los resultados de investigaciones de varias áreas relacionadas con el aprendizaje motor, la fisiología y la biomecánica, se sugieren diversas modificaciones de la teoría clásica del entrenamiento deportivo.Por otro lado, en la parte empírica, se incluyen dos estudios sobre el tema. En primer lugar, se compara la eficacia de un método de entrenamiento surgido de la aplicación de la teoría de los sistemas dinámicos al entrenamiento deportivo, el entrenamiento diferencial, con un método tradicional para mejorar la fuerza aplicada a la gimnasia aeróbica del tren superior y del tren inferior. Para ello se utilizan dos herramientas de análisis, el PerPot Metamodel y las correlaciones cruzadas, y dos formas de cuantificar la carga, una basada en el volumen y la intensidad y otra basada en el número de variaciones de la carga. Se concluye que el entrenamiento diferencial parece ser más eficaz para mejorar la ejecución de elementos de dificultad de la gimnasia aeróbica que el entrenamiento tradicional basado en repeticiones, pero que el número de variaciones propuesto es excesivo y que probablemente se hubieran obtenido resultados similares combinando los dos métodos de entrenamiento en todos los periodos. También se observa que los resultados difieren en función de la forma de cuantificar la carga y en función de la herramienta de análisis utilizada. Finalmente, se concluye que se requiere una variable de estudio que tenga en cuenta la dinámica global y no lineal del comportamiento del sistema y que sea capaz de valorar el estado de aprendizaje y de estabilidad durante la ejecución de acciones motrices, concretamente de saltos deportivos. A raíz de esta última conclusión, se lleva a cabo el segundo estudio, el objetivo del cual es demostrar la organización dinámica y no lineal del individuo mientras realiza saltos deportivos e identificar una variable cuantificable capaz de valorar la evolución global del aprendizaje de dicho tipo de acciones. Se estudian así las series temporales de la aplicación de la fuerza sobre una plataforma de fuerzas durante el tiempo de contacto previo al salto cuando se realizan saltos verticales para los que el sujeto se impulsa desde diferentes alturas y distancias. Se observa que el incremento de la dificultad de un salto provoca un aumento en el número y/o amplitud de las fluctuaciones que se producen especialmente en el primer tercio de las series temporales de los tres componentes de la fuerza (Fx, Fy y Fz). Este incremento de las fluctuaciones es una señal de la no-linealidad del comportamiento del sistema y muestra que el organismo se autoorganiza como cualquier otro sistema dinámico mientras ejecuta acciones motrices deportivas. Para finalizar se concluye que la medida y cuantificación de las fluctuaciones de la aplicación de la fuerza se presenta como una variable de estudio que nos puede dar información cualitativa sobre la ejecución de saltos deportivos. / This thesis is divided in an empirical part and in a theoretical part. The first explains Dynamic Systems tools and concepts to be applied to the study of Sport training. The principles that govern the coordinative patterns of complex systems and the execution of motor actions are also identified. Finally, it is suggested different proposals to improve the classical training theory.In the empirical part we include two studies. First of all, the traditional approach of sport training based on repetitions is compared with ddifferential training, that is considered to be training in which an attempt is made to learn from differences, applying it to the improvement of difficulty elements in aerobic gymnastics. With this aim, the interaction between load and performance is analyzed using a non-linear metamodel and cross correlations, and load is quantified in two different ways (expressed quantitatively through volume and intensity and qualitatively through the number of varied exercises). This study suggests that differential training seems to lead to a greater increase in performance than traditional training, but the same results could be achieved by reducing the number of varied exercises or combining both approaches. It is also suggested that it is necessary to find a new variable to study the learning state and the stability of the system during the execution of motor actions.Because of this last conclusion, the aim of the second study will be to show the dynamic organization of the subject during jumping and identify a variable that can quantify the global evolution of the athletes during the learning process. We investigate the time series obtained from a set of jumps onto a force platform from varying distances and heights. This study suggests that the beginning of the contact phase in jumping is characterized by a high variability in the time series of the application of the force, increasing the difficulty of the task in jumping reduces the distance to the transition zone between two attractors and produces an increase in the fluctuations of the time series of the force, and the organism self-organizes as a dynamical system performing sport tasks.