Ale Martinez Triathlon

Se ha difundido la idea que los mejores ciclistas han logrado una técnica de pedaleo que los hace más eficientes, suele hacerse referencia a esta técnica como "pedaleo redondo" y la misma consistiría en un patrón de aplicación del torque más parejo durante el ciclo de pedaleo, se suele afirmar que su desarrollo demanda años de apredizaje y/o que determinados ejercicios, como pedalear con una sola pierna o la utilización de dispositivos de biofeedback, sirven para perfeccionarla.

El estudio del Dr. Coyle: dos grupos de ciclistas

A comienzos de la década del '90 el Dr. Edward Coyle publicó un estudio realizado en la Universidad de Texas (Coyle, E.F., et al. Physiological and biomechanical factors associated with elite endurance cycling performance. Medicine and Science in Sports and Exercise 23(1):93-107, January 1991) comparando un grupo de ciclistas de elite de nivel nacional con otro grupo de buenos ciclistas de nivel regional/provincial.
Contrariamente a las afirmaciones que comentábamos en la presentación de la nota el patrón de distribución de torque resultó ser más desparejo en el grupo de ciclistas de mejor nivel, con picos más pronunciados en la fase descendente y torque negativo en la fase ascendente, como se puede apreciar en la figura siguiente (los 0 grados corresponden al punto muerto superior):
Es decir el estudio mostró que los ciclistas de elite "pisaban" más los pedales en la fase descendente y "tiraban" menos de los pedales en la fase ascendente, es decir utilizaban un pedaleo menos "redondo" que sus pares de menor nivel a pesar de ser significativamente más eficientes, es decir producíar más potencia (watts) con el mismo costo metabólico (l/min de O2): 76,3+/-1.0 vs 74,3+/-1,4 watts por l/min de O2. Esta mayor eficiencia estaba correlacionada con una mayor proporción de fibras musculares de contracción lenta (66,5 +/- 3,7 vs 52,9 +/- 5,7% Tipo I) en los ciclistas de elite (Eficiencia y Economía).

Diferentes técnicas de pedaleo en los mismos ciclistas

Si bien el estudio del Dr. Coyle es un buen indicio que un pedaleo más "redondo" no necesariamente es más eficiente la diferente proporción de fibras musculares de ambos grupos complica la interpretación de los resultados, para tener una comparación más directa un estudio del año 2007 (Korff et al (2007) Effect of pedalling technique on mechanical effectiveness and efficiency in cyclists. Med Sci Sports Exerc. 39(6) 991-995) utiliza un único grupo de 8 ciclistas a los que se evalúa utilizando 4 técnicas de pedaleo diferentes:

1. Preferred: pedaleo normal con su técnica habitual o preferida
2. Circling: pedaleo redondo enfatizando las transiciones en los puntos muertos superior e inferior
3. Pulling: pedaleo enfatizando tirar del pedal en la fase ascendente
4. Pushing: pedaleo enfatizando pisar el pedal en la fase descendente

En los cuatro casos midieron las fuerzas aplicadas a los pedales y pudieron verificar que el patrón de aplicación del torque efectivamente variaba en los cuatro casos:
Con estos datos calcularon dos índices:

• Índice de Efectividad: la relación entre la fuerza perpendicular a las palancas (la que efectivamente contribuye al movimiento) y la fuerza total aplicada, promediada en el ciclo completo, un valor más elevado indica una mayor efectividad mecánica dado que una mayor proporción de la fuerza aplicada contribuye al movimiento.
• Índice de Redondeo: la relación entre el torque promedio durante el ciclo completo y el torque máximo, un valor más elevado de este parámetro implica una aplicación más pareja del torque durante el ciclo, es decir un pedaleo más redondo.

El análisis de estas dos métricas mostró diferencias significativas:
En el primer gráfico se puede observar que cuando se enfatiza tirar del pedal en la fase ascendente la distribución del torque es significativamente más pareja que cuando se enfatiza la fase descendente y el pedaleo normal, también que el pedaleo redondo produce una distribución significativamente más pareja que cuando se enfatiza el empuje en la fase descendente.
El segundo gráfico muestra que la proporción de la fuerza que contribuye al movimiento es más elevada (mayor efectividad mecánica) cuando se enfatiza tirar hacia arriba del pedal en la fase ascendente que en todos los casos restantes.

¿ Mejora la eficiencia ?

El análisis anterior muestra que las instrucciones para el cambio de la mecánica de pedaleo tuvieron resultado y esto se refleja en la modificación de los índices de efectividad mecánica y de redondeo pero el aspecto más interesante es como afectan estos cambios en la aplicación de las fuerzas la eficiencia, es decir la relación entre la potencia mecánica aplicada y el costo metabólico en que se incurre para obtenerla (ver Eficiencia y Economía):
Se puede observar que la técnica de pedaleo enfatizando la fase ascendente que mostraba una aplicación del torque más pareja (pedaleo más redondo) y con mayor efectividad mecánica (mayor proporción de la fuerza en sentido perpendicular a las palancas) resulta menos eficiente desde el punto de vista energético/metabólico. Los datos sugieren que la musculatura flexora de la pierna es menos eficiente que la musculatura extensora para el ciclismo.

Potencia en el pedal = Potencia Muscular + Potencia No Muscular

Puede parecer contradictorio que se logre mayor eficiencia con menor efectividad mecánica, es decir utilizando técnicas en las que el torque medido en los pedales es negativo en buena parte del ciclo de pedaleo; el Dr. Jim Martin, coautor del estudio citado (ver Myth and Science in Cycling: Crank Length and Pedaling Technique), explica esta aparente contradicción señalando que la potencia medida en los pedales es la resultante de tres contribuciones:

1. La potencia muscular
2. La gravitatoria: el peso de las pierna
3. Los cambios en la energía cinética: aceleración y desaceleración de las piernas

En el gráfico se puede ver que cuando a la potencia total medida en los pedales (curva negra) se le restan la contribución gravitatoria y la contribución de la variación de la energía cinética (curva roja) lo que resulta, que es la potencia muscular es decir la única que tiene un costo metabólico, es siempre positiva (curva con círculos) aún para los principiantes salvo que pedaleen a cadencias muy elevadas.
La componente negativa que se mide en los pedales se debe al peso de la pierna y esencialmente se balancea con el peso de la otra pierna de manera que su contribución resulta neutra.

Conclusiones

La principal reflexión que surge de estos estudios es que no hay razones para asociar la eficacia mecánica y la distribución pareja del torque con una mayor eficiencia, incluso puede ocurrir que la eficiencia disminuya como es el caso cuando -activamente- se intenta tirar del pedal hacia arriba, mientras se pedalea a ritmo constante como ocurre en las pruebas contrarreloj y el triathlon sin drafting esta acción resultaría contraproducente al aumentar el costo metabólico aunque podría estar justificada en situaciones donde es necesario generar la máxima potencia aún sacrificando eficiencia.

Las instrucciones para intentar realizar un pedaleo más redondo fueron efectivas, los índices mecánicos mejoraron pero no no mejoró la eficiencia, al menos en el corto plazo, como se muestra en el estudio de Korff, pero como este pedaleo más redondo tampoco es el rasgo distintivo de los mejores ciclistas, como se muestra en el estudio de Coyle, no parecen existir elementos que sustenten la posibilidad de obtener mejoras en el rendimiento en pruebas contrarreloj mediante la modificación de la técnica de pedaleo.

Si bien no ejercer fuerza en el sentido contrario a la subida del pedal en la fase ascendente es importante, esta  coordinación se adquiere bastante fácilmente y no hay que perder de vista que el peso de la pierna que está en fase ascendente debe ser levantado de alguna manera, dado que las palancas o bielas están acopladas hacerlo con la musculatura flexora de esa pierna o con la extensora de la opuesta requiere el mismo trabajo mecánico, pero si la más poderosa musculatura extensora es más eficiente para esta tarea que la más débil musculatura flexora la segunda opción puede resultar más eficiente desde el punto de vista metabólico.

Con estos resultados no parece esperable que los ejercicios del tipo "pedalear a una pierna",  el uso de palancas desacopladas (PowerCrancks, SmartCranks), dispositivos orientados a la modificación del patrón de aplicación de fuerzas por biofeedback (SpinScan) o por cambio del desarrollo efectivo a lo largo del ciclo (QRings, OSymetric) o por alteración del ángulo entre las palancas (Rotor), produzcan mejoras de rendimiento en pruebas contrarreloj o sin drafting adicionales a las que se pueden obtener entrenando con la técnica de pedaleo preferida y palancas convencionales. Los estudios específicos que se han realizado hasta el presente lo confirman (ver por ej. Effect of the Rotor crank system on cycling performance y Effects of short-term training using SmartCranks on cycle work distribution and power output during cycling).

Otras notas relacionados con la eficiencia en el ciclismo en este blog: Largo de las palancas  y Altura del Asiento