RELACIÓN ENTRE LOS ASPECTOS MECÁNICOS MUSCULARES Y LA ECONOMÍA DE CARRERA

Dr. Diego Moreno Pérez – Artículo divulgativo publicado en la revista Sportraining Septiembre 2020 basado en uno de nuestros últimos estudios de investigación con nuestros atletas de RFB.

En este artículo revisamos uno de nuestros últimos proyectos de investigación con el fin de aprender si existe relación entre las características mecánicas del tríceps sural y la economía de carrera, siendo esta, uno de los determinantes del rendimiento más importante en los deportes de resistencia.  

Factores determinantes en los deportes de resistencia

El rendimiento deportivo en los deportes de resistencia cíclica depende de la interacción de varios factores. Algunos de los cuales son entrenables a pesar de estar marcados genéticamente (variables fisiológicas, biomecánicas y psicológicas) y otros en cambio, dependen más del aprendizaje fruto del propio proceso de entrenamiento y la competición (aspectos tácticos).

En relación a las variables que tienen cierto grado de entrenabilidad, la literatura hace referencia a los factores fisiológicos y biomecánicos de manera integral. Todos hemos oído hablar de un conjunto de variables que determinan el rendimiento en los deportes de resistencia cíclica (el vo2max, el umbral anaeróbico, la economía de carrera y la capacidad / potencia anaeróbica). Según la duración del esfuerzo y por tanto de la intensidad fisiológica sostenida, algunas de estas variables, podrán determinar el rendimiento (son definidas como “determinantes”). En cambio, si no permiten pronosticar el rendimiento, pero pueden condicionar el rendimiento si no tenemos unos “mínimos”, son definidas como “limitantes”.

La economía de carrera (EC) ha sido definida como el mayor determinante del rendimiento en deportistas muy entrenados. Cuando se trata de esfuerzos de mayor duración, en los que la termorregulación, la fatiga muscular y la cantidad de energía almacenada aparecen como limitantes, aún tiene más peso. Así, podría ser normal que corredores muy entrenados que disponen de igual o incluso un valor algo inferior de VO2max respecto a sus compañeros, puedan ser mejores por ser más económicos.  La EC se relaciona con la habilidad de gastar la menor energía posible a una determinada velocidad. La potencia metabólica, habitualmente, se mide mediante el VO2 (normalmente expresada de manera relativa), por lo tanto, cuanta menos energía se necesite para ejecutar una contracción muscular, más económico será el movimiento.

Factores biomecánicos

La EC también depende de factores biomecánicos tales como variables cinemáticas y cinéticas. Tradicionalmente los investigadores han podido demostrar que los atletas son más económicos cuando presentan tiempos de contacto en el suelo más cortos, frecuencias de paso más bajas, tiempos de vuelos superiores, mayores amplitudes de paso, y ángulos de zancada más elevados. En los últimos años, el interés se ha incrementado por valorar la interacción entre la rigidez músculo-tendinosa y su acción conjunta en la mecánica de carrera. Algunos autores consideran que se trata más de factores antropométricos, mientras que, por otro lado, otros autores afirman que son factores biomecánicos debido a su influencia en el patrón de movimiento durante la carrera.

Los atletas de fondo que son capaces de rigidizar la unión músculo-tendinosa del tren inferior en la fase de apoyo durante la carrera, tendrán ventajas mecánicas relacionadas con un gasto energético más bajo. Durante la acción de carrera, el sistema nervioso coordina las acciones de los músculos de la pierna de apoyo junto con los tendones y ligamentos, de modo que todo en su conjunto, actúa como un muelle sobre el suelo. Los músculos son los tensores y los tendones los muelles. El nivel de rigidez de las piernas es la relación entre la fuerza que aplicamos al “muelle” (fuerza realizada contra el suelo) y la máxima compresión de este (descenso del centro de gravedad o cambio en la altura vertical de la cadera). En cada apoyo, el tendón de Aquiles y el arco del pie, almacenan energía elástica. Si el “muelle” se deforma con gran facilidad, no será capaz de aguantar la energía elástica generada en cada apoyo y, por tanto, no podrá devolverla para el siguiente impulso contra el suelo. Sin este retorno de la energía elástica almacenada, la activación muscular será superior, disparando el VO2 (peor economía).

La rigidez músculo-tendinosa ha sido considerada como uno de los factores a tener muy en cuenta en el rendimiento de los corredores. Sin embargo, solo se ha evaluado mediante plataformas de fuerza, modelos matemáticos, dinamómetros de ultrasonido o dispositivos optoelectrónicos.

Tensiomiografía y objetivo del estudio

La tensiomiografía (TMG) es una herramienta novedosa de alta precisión y sencilla que permite evaluar las características mecánicas del músculo. La TMG utiliza un sensor de presión que se coloca en el vientre del músculo seleccionado. A través de una corriente eléctrica que provocan dos electrodos, situados en los extremos proximal y distal del músculo, medimos la deformación muscular. Asimismo, mide el tiempo que tarda en iniciarse la activación, la duración de la contracción y el tiempo de relajación.

Considerando que ningún proyecto había valorado hasta entonces los aspectos mecánicos musculares con esta técnica, decidimos analizar la relación entre la EC y las características mecánicas de los músculos más determinantes en la fase de apoyo y propulsión de la carrera, utilizando la TMG.

Proyecto de investigación por nuestro equipo

Nueve atletas varones de resistencia (edad 40.4 ± 9 años, VO2pico 56.9 ± 6.5 ml/kg/min, marca 10-km 39.8 ± 5.9 min) fueron evaluados tanto en el laboratorio de fisiología de la Universidad Europea como en la Clínica Run Faster & Better.

Durante el primer día hicieron un test con un protocolo en rampa en tapiz rodante hasta llegar a su VO2pico con el fin de establecer individualmente las diferentes velocidades que íbamos a emplear durante los esfuerzos propios del estudio.  Durante el segundo día, medimos inicialmente en reposo las características mecánicas con la TMG (tiempo de activación, tiempo de contracción, tiempo de relajación y deformación máxima) del tríceps sural. Después, medimos la EC durante 6 minutos a la velocidad del primer umbral ventilatorio (VT1) de cada sujeto.

Resultados y Discusión

Se hallaron diferencias significativas en las características mecánicas del tríceps sural entre los corredores más y menos económicos.

En relación a los parámetros que aportan información sobre el tiempo de respuesta (a) tiempo de activación (Ta) y (b) tiempo de contracción (Tc). Los atletas más económicos presentaron un proceso de contracción más rápido que los atletas menos económicos, reflejados en valores más bajos de Ta (15% a 19% en el sóleo) y Tc (35 a 39% en sóleo, y entre 29 y 38% en el gastrocnemio medio). Esto, podría permitir a los atletas realizar apoyos de contacto más cortos durante la carrera. Además, una preactivación más rápida propia de la fase de vuelo, permitiría a los corredores reducir el tiempo necesario para lograr la activación muscular durante la fase de apoyo, mejorando la EC. A pesar de que los parámetros medidos por la TMG no permiten saber el momento en el que se inicia la activación, valores inferiores en Ta y Tc, podrían ayudar en esta rápida activación. Estas adaptaciones, podrían producirse por la exposición reiterada en el tiempo de cargas de entrenamiento de carrera a pie, tales como el volumen de entrenamiento.

Por otro lado, se hallaron valores inferiores en el tiempo de relajación (Tr) del gastrocnemio lateral y del sóleo de los atletas más económicos. Estos valores, podrían reducir el tiempo necesario de repolarización de la membrana muscular de estos músculos, favoreciendo un nuevo ciclo de contracción muscular. Es más, valores inferiores de Tr son asociados con una fatiga muscular inferior. Estos cambios hacen alusión a beneficios neuromusculares que claramente afectan a la activación neuronal voluntaria y refleja, la mecánica de la carrera y la EC.

Por último, la deformación máxima (DM), representa la rigidez muscular. Valores más bajos, reflejan mayor “stiffness”. En nuestro estudio, hallamos un nivel de rigidez superior en el sóleo de los atletas más económicos, lo que mejoraría el proceso de transmisión de fuerzas a través del músculo, tendón y ligamento, minimizando la pérdida de energía elástica.  Esto podría explicar la relación positiva en el nivel de stiffness y la EC. El proceso de entrenamiento permite a los corredores tener una adaptación positiva en su arquitectura mecánica, incrementado su stiffness. Así, aquellos atletas más económicos, disponen de ángulos de peneación más abiertos y un tejido conectivo (tendones, fascia, etc.), el cual es capaz de almacenar energía elástica durante la contracción muscular y liberarla para disponer de esta durante la fase de apoyo.

Podemos concluir que la combinación de las variables neurales (Ta, Tc y Tr) y mecánicas (Dm) en el tríceps sural de los atletas más económicos, pueden maximizar los beneficios cinéticos y su EC, gracias a la reducción de tiempos de contacto en la fase de apoyo y a una mejor transmisión de fuerzas debido a una mayor rigidez muscular.

Referencias

• Moreno-Pérez D & Lopez-Samanes A (2020) Relationship between running economy and mechanical characteristics of triceps surae assessed with tensiomyography: A pilot study (en revision).