Comparación de diferentes métodos de ajuste de la bicicleta en ciclistas entrenados: influencia de factores biomecánicos y energéticos
- Autores: Buenaventura Ferrer Roca
- Directores de la Tesis: Juan García López (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de León ( España ) en 2016
- Idioma: español
- Número de páginas: 266
- Títulos paralelos:
- Comparison of different methods to adjust the bicycle in trained cyclists: influence of biomechanical and energetic factors
- Tribunal Calificador de la Tesis: Marcos Gutiérrez Dávila (presid.), Alberto Encarnación Martínez (secret.), Pedro Pérez Soriano (voc.)
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- Resumen
En el ciclismo de ruta de alto nivel, pequeños detalles pueden definir el resultado final. Además, el margen en las modificaciones que se pueden realizar en la configuración de la bicicleta a este nivel es muy estrecho. Hasta la fecha, en la literatura, se ha demostrado que cambios amplios en el reglaje de la bicicleta pueden afectar a la cadena cinética y a la eficiencia de pedaleo. Pero sin embargo, no queda claro, si pequeños ajustes de factores como la altura del sillín o la longitud de la biela, asumibles por ciclistas de alto nivel, realmente afectan a la biomecánica y la eficiencia de pedaleo.
Para intentar dar respuesta a estas cuestiones, la presente Tesis Doctoral ha propuesto los siguientes objetivos, desarrollados a través de cuatro estudios: 1- comprobar si el ajuste de la altura del sillín a partir del método antropométrico asegura un pedaleo dentro del rango articular recomendado (método de goniometría dinámica), 2- comparar los métodos de goniometría estática y goniometría dinámica para ajustar la altura del sillín y analizar si las posibles diferencias entre métodos dependen de la altura relativa del sillín 3- evaluar si pequeños cambios de la altura del sillín afectan a la cinemática y a la eficiencia de pedaleo, 4- comprobar los efectos de pequeños cambios en la longitud de biela en la biomecánica y en la eficiencia de pedaleo.
En el primer estudio en el que participaron 23 ciclistas de alto nivel del mismo equipo, se demostró que el método antropométrico (106-109% de la longitud de entrepierna) no asegura un ángulo de flexión de rodilla óptimo (30-40º) durante el pedaleo (método de goniometría dinámica). De hecho, más de la mitad de los ciclistas (56.5%) estaban fuera del rango antropométrico recomendado. Probablemente, esta discrepancia se debió a que la mayoría de estudios que predicen la altura relativa del sillín a partir de la longitud de la entrepierna utilizaron mayormente los pedales con rastrales en vez de los utilizados en la actualidad, principalmente pedales automáticos. Además, se propuso una ecuación novedosa (HS = 22.1 + (0.896 · LE) – (0.15 · AR)) que relaciona la longitud de la entrepierna (LE) con el ángulo de flexión de rodilla (AR) durante el pedaleo para ajustar una altura de sillín óptima (HS), utilizando pedales automáticos.
En un segundo estudio, realizado con 13 ciclistas entrenados, se observó que el método de goniometría estática (25-35º de flexión de rodilla) subestimaba la flexión de rodilla (9-12º), la flexión de cadera (4-7º) y la flexión plantar del tobillo (7-13º). Además, se constató que las diferencias encontradas entre el método de goniometría estática y el método de goniometría dinámica son dependientes de la altura del sillín, fundamentalmente en las articulaciones de la rodilla y el tobillo. Estos hallazgos sugieren que la utilización del método de goniometría estática podría llevar a interpretaciones erróneas sobre el grado de elongación de la musculatura implicada durante el pedaleo. Por lo tanto, para asegurar un rango de movimiento articular óptimo se recomienda el método de goniometría dinámica, basado en el análisis 2D de la extremidad inferior durante el pedaleo, que hoy en día, se puede realizar a bajo coste (cámaras de vídeo de alta velocidad y software libre).
En el tercer estudio de esta Tesis Doctoral participaron 14 ciclistas entrenados a los que se les modificó aleatoriamente su altura del sillín habitual (± 2%) pedaleando a una intensidad submáxima (70-75% del VO2max) y a cadencia fija (~90 rpm). Se demostró que pequeños cambios en la altura del sillín afectaron más a la cinemática de la extremidad inferior que a la eficiencia de pedaleo. Las diferencias entre la menor y mayor altura del sillín para la cadera, rodilla y tobillo fueron de 4, 7 y 8º de mayor extensión, 3, 4 y 4º de menor flexión, y 1, 3 y 4º de mayor rango de movimiento, respectivamente. También se observaron cambios en la eficiencia de pedaleo, si bien fue necesario modificar un 4% la altura del sillín (comparación entre la posición más baja y más alta de sillín) para detectarlos. Por lo tanto, los cambios cinemáticos justificaron, sólo en parte, los cambios en eficiencia de pedaleo.
Finalmente, en el cuarto estudio, se analizó a 12 ciclistas de ruta entrenados, pedaleando a intensidad submáxima (150, 200 y 250 W) y a una cadencia de pedaleo fija (~90 rpm) para comprobar los efectos de pequeñas variaciones aleatorias (± 5 mm) de la longitud preferida de biela. Se registraron simultáneamente la cinemática y cinética del pedaleo, así como la eficiencia. Una longitud de biela mayor produjo cambios significativos en la cantidad de impulso (0.9-1.9% mayor) que los ciclistas debían realizar para pedalear, lo que se debió a un mayor torque de pedaleo máximo (1.0-2.3 N·m) y mínimo (1.0-2.2 N·m). Al mismo tiempo, aumentó la flexión y el rango de movimiento en las articulaciones de la cadera y la rodilla (1.8-3.4º) sin cambios en el tobillo. La longitud de la biela no afectó al gasto metabólico del pedaleo (frecuencia cardiaca y eficiencia de pedaleo), posiblemente porque los cambios cinemáticos y cinéticos fueron demasiado pequeños para detectarlos.
La realización de esta Tesis Doctoral ha permitido extraer las siguientes conclusiones generales: 1- los métodos estáticos podrían ser utilizados como un primer ajuste de la altura óptima del sillín, teniendo en cuenta las nuevas ecuaciones o correcciones propuestas, pero deberían ir seguidos de un análisis de goniometría dinámica para garantizar una correcta cinemática de pedaleo, 2- pequeñas variaciones en la altura del sillín y en la longitud de la biela producen cambios importantes en la biomecánica del pedaleo, que explican en parte los cambios metabólicos observados, si bien estos últimos son menos sensibles a las modificaciones efectuadas
