Texto Pablo Fernández Gálvez
Director-Gerente SPORT LAB (www.sport-lab.net)

PERSPECTIVA CIENTÍFICA

Los parámetros de la bicicleta

Para los ciclistas, uno de los problemas más frecuentes hace
referencia a los parámetros que condicionan la posición sobre
la bicicleta: un ajuste incorrecto podría causar graves daños en
el aparato locomotor y reducir el rendimiento.

Este asunto se ha intentado tratar de diferentes maneras, sobre todo, insistiendo en las “características antropométricas estáticas” del ciclista.
Estas medidas han dado lugar a constantes matemáticas que se han utilizado como patrón para los ciclistas; para calcular la talla del cuadro se ha venido midiendo la longitud de la entrepierna (entre el perineo y el suelo) y se ha multiplicado por la constante 0,66
(descalzo), o bien por la constante 0,885 (calzados) para situar la altura del sillín.
Este esfuerzo por generalizar los parámetros de la bicicleta a las características estáticas del ciclista no ha sido en vano: de hecho, se ha conseguidoestandarizar la talla del cuadro, la altura y retraso del sillín, la distancia al manillar y su altura, la longitud de las bielas, etc. De manera genérica, esta aproximación ha sido bien tolerada por
ciclistas que no sobrepasaran cierto volumen e intensidad de entrenamiento sobre la bicicleta, pero, sólo era unaaproximación que, en ocasiones, puede generar algunos problemas y quebraderos de cabeza. Este informe pretende aportar un enfoque algo más profundo para esteproblema.

LA ESTATICA Y LA DINAMICA
En realidad, la posición del ciclista sobre la bicicleta no es estática sino de movimiento (por ejemplo, pedaleando)
y, además, en situación de esfuerzo fisico; es decir, pedaleando a diferentes intensidades y cadencias de pedaleo, en situación o no de fatiga, etc. Por tanto, las medidas antropométricas estáticas, como referencia a esta realidad, no tienen mucho sentido; es necesario evaluar otros parámetros biomecánicos (cinéticos, cinemáticos y aerodinámicos) y fisiológicos (consumo de oxígeno, lactacidemia y/o frecuencia cardiaca) de manera sincronizada y con protocolos bien diseñados e individualizados a las características propias de cada sujeto y a su modalidad ciclista, con el fin de conocer con mayor precisión la conducta del sistema músculo-esquelético y de ofrecer una mejor solución a la realidad dinámica.
Dada la elevada cantidad de variables en un estudio de estas características, se requiere un método de análisis exhaustivo para la automatización e integración de los datos que, sólo en laboratorio, pueden llevarse a cabo satisfactoriamente. Como ejemplo, exponemos algunos pasos a seguir para evaluar en detalle los parámetros de la bicicleta de un ciclista.

LA PRACTÍCA
Una vez establecido el protocolo (intensidad y características del pedaleo, puntos de apoyo, equipamiento deportivo...), que dependerá de las características del ciclista y de su modalidad, se inician de forma sincronizada los registros. El análisis cinemático, basado en fotogrametría bidimensional mediante filmación con vídeo, permite evaluar, en la situación establecida, los desplazamientos, ángulos, velocidades, aceleraciones angulares de las articulaciones de las extremidades inferiores del ciclista, así como las distancias máximas y mínimas a diferentes puntos estratégicos de la bicicleta. Este análisis ofrece un primer perfil general del comportamiento del ciclista, que ayuda a orientarlo en un sentido u otro, conociendo mejor su técnica y las características de su sistema locomotor en la situación evaluada.
Entre los parámetros más conocidos y estudiados, en el análisis cinemático de los ciclistas, están:

1. la máxima flexión de la rodilla, que debe situarse entre 60-70°,
2. la máxima extensión entre 140-150° (figura 1),
3. y el rango de movilidad de la articulación del tobillo que deberá estar cercano a los 20° aproximadamente.
   

Este rango articular de movimiento es algo mayor en ciclistas profesionales que amateur. Sólo analizando estas variables, podemos ya prever si la altura del
sillín está dentro de los rangos descritos, o si se realiza o no correctamente el “juego de tobillo”, en la situación establecida; pudiendo ser muy diferente en otras situaciones de intensidad, cadencia, fatiga, etc.

LA MECANICA DEL PEDALEO

En el análisis cinético se estudian las principales fuerzas que el ciclista aplica a las bielas durante todo el ciclo de la pedalada, lo que nos permite personalizar y concentrar los rangos del análisis cinemático. El inicio de la pedalada se relaciona con el punto muerto superior, momento en el que la biela es perpendicular al suelo con el pedal en la posición más alta. Avanzando en el sentido de la pedalada, los 900 corresponden al momento en el que la biela está paralela al suelo y el pedal en la posición más adelantada, los 1800 corresponden al punto muerto inferior yios 270° a la biela horizontal con el pedal en la posición más retrasada (figura 2).
Durante el pedaleo estable, se identifica un impulso positivo que contribuye a la propulsión de la bicicleta (0-180°), siendo en los 90° aproximadamente, donde se localiza el pico de máximo momento de fuerza (PMM), y un impulso negativo (180-360°) que disminuye la propulsión (figura 2). Los que gozan de mayor nivel técnico son capaces de generar un menor impulso negativo, necesitando un menor impulso positivo para producir la misma potencia de pedaleo. Así, se puede hablar también de una eficiencia de la técnica de pedalada. El análisis cinético se lleva a cabo a través de bielas sensorizadas independientemente, lo que permite evaluar el índice técnico de pedaleo de ambas piernas de forma autónoma. Volviendo al ejemplo anterior, respecto al ajuste de la altura del sillín es importante, a nivel cinético, localizar el pico de máximo momento de fuerza. En este sentido hay una tendencia nítida, por ejemplo, a que el PMIvI sobrepase los 90° cuando el sillín está regulado más bajo de lo deseado (figura 3).
Un sillín más bajo de lo recomendado aumenta la presión sobre la rótula y desencadena una condropafia fémoro-rotuliana, además de otras deficiencias en el rendimiento. Incluso, esta situación puede dame cuando los datos del análisis cinemático entran dentro de los rangos descritos y, por tanto, es necesario orientarse en un sentido u otro para personalizar y optimizar los rangos del análisis cinemático.

INCiDENCiA EN EL PEDALEO

Los datos se van reajustando y definiendo a medida que se ajustan los demás parámetros de la bicicleta (retraso de sillín, bielas, manifiar, etc.), puesto que la modificación de cualquiera de ellos repercutirá inevitablemente sobre los demás. Por ejemplo, elevando la altura del sillín, éste se retrasa respecto al eje del pedalier (puesto que el ángulo del tubo de fija no es perpendicular al suelo) y la distancia al manillar como su altura también aumenta, cambiando drásticamente la cinemática del ciclista y con ello las demás variables.

De aquí la necesidad de que todo el sistema de registro (cinemático, cinético, aerodinámico y fisiológico) esté integrado y sincronizado, puesto que unas variables interfieren en las otras y viceversa. Por otro lado, la resistencia aerodinámica es la principal fuerza resistiva cuando los ciclistas se desplazan en llano a altas velocidades; de hecho, puede ser mayor al 90°/o de la fuerza resistiva total que el ciclista debe vencer, dependiendo de la velocidad de desplazamiento, el tipo de bicicleta y la posición adoptada. Para valorar esos datos, debe hacerse el cálculo de la sección frontal (SF) que genera el ciclista sobre su bici y que depende, en gran medida, de los ajustes que se realicen en los parámetros de la bicicleta (figura 4).

Una manera de reducir la sección frontal es modificando la altura y potencia del manillar y, como consecuencia, disminuyendo el ángulo del tronco con la horizontal respecto al suelo. En ciclistas profesionales este ángulo puede oscilar entre 10-25° y es necesario optimizario teniendo en cuenta la disminución de la resistencia aerodinámica, pero también el aumento del coste metabólico del pedaleo, que deberá ser contrastado con los registros fisiológicos (consumo de oxígeno, lactacidemia y/o frecuencia cardiaca) y cinemáticos, para que esas medidas sean compatibles con un ángulo conecto de cadera que no perjudique ni su trabajo ni a los músculos que a ella se insertan.

La eficacia de dichos músculos y el trabajo de la cadera deben de ser nuevamente contrastados con el registro cinético que, al final, es el parámetro más relevante en la mayoría de los ciclistas y modalidades. Estos estudios son algo más complejos si el ciclista a evaluar presenta algún tipo de afección músculo-esquelética: dismetria, escoliosis, descompensación muscular, desganos, atrofias, tendinitis, artrosis, artritis, lumbago, etc. No obstante, el procedimiento es siempre el mismo: adaptar la bicicleta y el equipamiento deportivo (zapatillas, plantillas, alzas, aditamentos, etc.) a las particularidades de cada ciclista y su modalidad, siendo el tamaño y la geometría del cuadro el último elemento a establecer para dar
respuesta a los resultados del análisis. No existe una solución estándar: cada caso debe ser individualizado para optimizar el rendimiento de cada deportista.