CAPITULO 1º
LA BIOMECANICA DE LA PEDALADA
Tras haber situado los pies sobre los pedales, automáticos de forma correcta, respetando la morfología y posición de las extremidades inferiores, es posible analizar la acción de rotación bilateral de los pies, principal motor mecánico de la bicicleta. El pedaleo moderno es un sistema armónico resultante de la acción de la cadena cinética muscular. De ellos deriva el notable rendimiento del ciclista respecto al corredor pedestre y al motor a explosión.
Tradicionalmente se considera que la pedalada constara de dos fase activas: el apoyo anterior y tracción posterior, y dos fases de paso denominadas punto muerto inferior (PMI) y superior (PMS), carentes de acción muscular. El análisis informatizado del vídeo con escáner realizado crecientemente por el doctor Haushalter en su laboratorio de biomecánica aplicada de Ostwald, en Francia, ha puesto en evidencia la dinámica de las cuatro fases, con zonas de diversos rendimientos.
El ante pié, fijado al pedal con la adecuada sujeción, define con su revolución las fases de la pedalada en los 360 ª. El ciclismo, a diferencia de muchos otros deportes, representa un perfecto ejemplo de cadena cinética cerrada. Esto es debido a que los pies , la pelvis y las manos están prácticamente fijos y los segmentos corporales deben moverse en torno a esos puntos. Se identifican así 4 diagramas (fig. 1.1) que expresan el movimiento: A) del eje del pedal; B) del tobillo; C) de la rodilla; D) de la cabeza (articulación femoro-ilíaca).
Diagrama A.
Es un círculo perfecto descrito por el eje con una biela de 170 mm.
Diagrama B.
Está definido por el eje biomecánico del tobillo. Tiene forma de huevo con la punta hacia arriba o abajo según la estatura del deportista y su estilo de pedaleo. Este óvalo es variable en las filmaciones examinadas en relación a las diversas fases de un recorrido (subida, falso llano, etcétera).
Diagrama C.
Dibuja un ocho completo. Su forma varía de unos sujetos a otros y muestra el movimiento del eje biomecánico de la rodilla, que pasa por el cóndilo femoral. Hasta ahora se consideraba que la rodilla era como era como pistón que se movía sobre un solo eje; sin embargo las varias geometrías que dibuja van desde un ovoide aplastado a un triángulo alargado o a un ocho, tal como figura en el esquema.
Diagrama D.
Representa el movimiento aparente del trocánter mayor femoral, con forma de ocho irregular.
LAS CUATRO FASES DE LA PEDALADA
FASE I
Va desde los 20º, es decir, desde cerca de la vertical (PMS), a 145º. El plano de apoyo del pedal es horizontal. Esta fase es comúnmente denominada de empuje o extensión de la extremidad inferior. La posición horizontal del pedal durante toda esta fase permite una transmisión óptima de la fuerza sobre el pedalier, eje de movimiento de la biela. El punto de máximo apoyo del pie corresponde al centro de la cabeza del primer metatarsiano. Para obtener un buen “golpe de pedal” y evitar problemas musculares y tendinosos es oportuno que el taco esté regulado de modo que ese punto y el centro de eje del pedal se sitúen en la misma línea vertical que corta el plano horizontal del pedal (fig 1.2.).
Cuando más se aleje oblicuamente el punto de apoyo interior del calzado del eje del pedal, mayor será la pérdida de energía mecánica a las frecuencias normales de pedaleo, esto es, entre 70 y 100 RPM.
Se considera que éste es un punto fundamental para un posicionamiento correcto sobre la bicicleta. En mi práctica clínica, para obtener un buen “golpe de pedal”, esto es, para mantener horizontal el pedal durante toda la fase de empuje, regular en particular el retraso del sillín (distancia desde la vertical del eje pedalier a la punta del sillín; fig 1.3) que se comporta como una especie de fiel de la balanza que regula indirectamente rodilla y pie. El retraso del sillín es también la llave principal (una vez definidas la altura del mismo y la posición del taco del pedal) para optimizar el rendimiento de la fase I, en la que se transfiere el 65 % de toda la fuerza muscular puesta de manifiesto durante un ciclo de pedaleo.
Un pedal horizontal durante esa primera fase no sólo es sinónimo de mejor rendimiento, sino que garantiza la dinámica menos traumática para el aparato osteo-muscular de las extremidades inferiores. He observado que posiciones diferentes de ésta, - como por ejemplo la de punta (pedal oblicuo hacia delante) – favorecen la patología del aparato músculo-tendinoso extensor (tendinitis rotuliana, tirones del músculo vasto externo y recto anterior), mientras que en presencia de un talón más bajo (pedal mas bajo hacia atrás) son los músculos gastronemio (gemelos) y sóle, isquiocrurales (bíceps crural, semimembranoso y semitendinoso) y el tendón bíceps femoral la estructuras que sufren en mayor grado. Esta particular dinámica del pie es causa por el posicionamiento erróneo del sillín (en altura y retraso) o del taco (metatarso retraso o adelantado respecto al eje del pedal).
FASE II.
Va desde 145º a 215º y se caracteriza por dos fenómenos:
- El plano del pedal se hace oblicuo hacia atrás y orientado hacia arriba en unos 45º a 50º.
- Se aprecia la transición de una fase de presión o apoyo a otra de tracción.
FASE III.
Aquí se evidencia un concepto de tracción dinámica. La línea de tracción parte del eje del pedal y, atravesando su cuerpo, alcanza el eje biomecánico del tobillo (fig 1.2).
El plano de pedal queda oblicuo unos 30º hacia delante, mientras la dirección de la fuerza de tracción llega a cerca de 90º.
Al final de la fase III (ascenso dinámico) la posición específica del pie es idéntica a la de inicio de esa misma fase (215º-325º). La línea de fuerza en ese momento tiende a enmarca la planta del pie con una acción de bombeo sobre sus vasos venosos y a deforma el empeine del calzado con un efecto de “hamaca invertida”. Es importante que la calidad de calzado reduzca al mínimo la deformación, minimizando así la pérdida de energía en esta fase.
FASE IV.
Se cierra el círculo en la parte opuesta a la fase II. El apoyo sobre el pedal pasa de la fase oblicua, desde cerca de 325º, a la posición horizontal a unos 20º, una vez superada la línea vertical (antes llamada PMS). La acción muscular se transforma la tracción a empuje y apoyo. Está presente una acción dinámica para hacer girar la biela y la flexión dorsal del pie es en la práctica como una “patada al aire”.
Varios autores han analizado mediante pedales con receptores piezoeléctricos la fuerza transmitida al pedal. De sus datos resulta que (fig. 1.4.):
- Cerca del 65 % es fuerza de apoyo (fase I);
- Aproximadamente el 12% es fuerza horizontal hacia atrás (fase II):
Ø Un 17% es fuerza de tracción (Fase III);
Ø En torno a un 6% corresponde a fuerza horizontal hacia delante (Fase IV).
Hay que advertir que la eficacia de la pedalada aumenta con el esfuerzo (watios). El aumento excesivo del ritmo de pedaladas (RPM) no es deseable, existiendo una cadencia óptima para cada deportista, generalmente entre 85 % y 100 RPM en llano.
En condiciones de esfuerzo máximo la fuerza de tracción (fase III) disminuye más allá de las 100 RPM.
En algunos casos, especialmente en pista (persecución), se puede producir un apoyo incluso en la fase III.
Las cuatro fases aquí descritas se realizan con unas RPM normales (70-100); cuando el ritmo aumenta (100-120) la segunda y la cuarta fase son a menudo saltadas.
Consecuencia de esta nueva dinámica de la pedalada, obtenida con la introducción de los pedales automáticos, es el aumento en la última década de los problemas tendinosos de la parte posterior de la rodilla y del tobillo.
La nueva definición de las fases biomecánicas de la pedalada moderna es fundamental para quién se ocupa de la posición en bicicleta (médicos del deporte, directores deportivo, constructores de cuadros). Para obtener un mejor rendimiento y evitar dañar con el tiempo al aparato osteo-muscular es preciso regular el taco, el sillín y el manillar de modo que se respeten al máximo posible los valores angulares de la pedalada referidos en las cuatro fases. Es preciso no olvidar sin embargo que algunos deportistas presentan alteraciones (dismorfismos; v) o morfologías particulares (paramorfismos; v.) que determinan un estilo diferente del mostrado en este capítulo.
En estos casos es oportuno respetar los hábitos y las adaptaciones particulares consideradas válidas y eficaces para este deportista.
BIBLIOGRAFÍA
Posiciones incorrectas en la bicicleta, lesiones comunes y sus remedios.- Zeno Zani, Publicado por Dorleta s.a.
