Como funciona nuestro cuerpo sobre la bicicleta

LA ACCIÓN MUSCULAR EN LA PEDALADA

El ser humano tiene sobre la bicicleta un rendimiento muy superior respecto a sus otras actividades físicas terrestre. Lo ha demostrado Chris Boardman superando los 56 km/h en el record de la hora en pista, desarrollando una potencia constante de unos 460 watios. Hoy la tecnología ha puesto a nuestra disposición aparataje provisto de telecámaras que permiten analizar en ordenador las diversas fases de la pedalada (análisis cinemático de la pedalada). Es así como se ha podido constatar que ese movimiento es una sucesión continua de flexo – extensión que involucra a las articulaciones de la cadera, rodilla y tobillos. Los ángulos de trabajo cambian según el estilo del deportista y los diferentes momentos de la carrera o entrenamiento, como, por ejemplo, acelerando en llano, escalando sobre los pedales, subiendo a ritmo de fuerza resistencia o esprintando. Examinemos ahora los diferentes segmentos en movimiento y los ángulos de trabajo de las articulaciones.

Movimiento de la articulación de la cadera.

El muslo permanece en flexión durante toda la pedalada. La amplitud de su movimiento es modesta y va de 70º-80º a 25º-35º, con un intervalo de unos 45º (fig 2.1.a y b). La flexión máxima corresponde a la vertical superior (fase IV, antes PMS) y la extensión máxima en la vertical inferior (fase II, antes PMI).

La extensión de muslo es extremadamente potente y junto a la de la pierna representa el motor más importante de pedaleo. El extensor principal es el músculo glúteo mayor, ayudado por el mediano y el menor. El extensor principal es el músculo glúteo mayor, ayudado por el mediano y el menor, situados más profundamente respecto al anterior. Otros músculos intervienen en la extensión si el muslo está flexionado, como en el ciclista. Ellos mismo son flexores si el muslo está extendido. Por este motivo la fuerza de extensión del muslo es tanto más importante cuanto mayor es su flexión sobre el tronco. De aquí deriva una primera consideración sobre la posición de la columna y de la cadera, que deben estar alejadas y bajas (distancia sillín-potencia de manillar y sillín-manetas de freno) para favorecer la acción de extensión de los glúteos.

Los músculos isquiocrucerales (bíceps crural, semitendinoso y semimembranoso) son extensores de la pierna cuando son puesto en tensión con la extensión de la rodilla. Un solo músculo es verdaderamente eficaz en la flexión de la pierna (fase III_IV), el psoas ilíaco (v.). Parte de las cuatro primeras vértebras lumbares y se fija al trocánter menor del fémur.

Fig 2.1.

A.- máxima extensión del muslo.

B.- máxima flexión del muslo.

C.- máxima extensión de la pierna.

D.- máxima flexión de la pierna.

La parte oscura del arco que describe el movimiento representa la variabilidad entre sujetos.

Movimiento de la Rodilla.

La rodilla es la articulación que desarrolla el mayor trabajo durante la pedalada. Su movimiento tiene una gran amplitud puesto que el ángulo entre el muslo y la pierna varía en cerca de 80º-90º (fig 2.1 C y D). La eficacia muscular máxima se obtiene cuando el ángulo entre muslo y pierna es de 60º-90º y el pie está sobre la perpendicular de la biela. El parámetro de posición que determina el trabajo correcto de la rodilla es la altura del sillín, que debe permitir una extensión máxima de 150º-155º (fig 2.2), mientras el ángulo mínimo, que pueda variar de 70º-80º (fig 2.1 B), depende de la longitud de la biela escogida por el ciclista.

El problema que depende directamente de estos factores (altura del sillín y longitud de la biela) en relación a la morfología del deportista (fémur, tibia) es la condropatía femoro-rotuliana.

Fig. 2.2.- Regulación de la altura del sillín en función del ángulo de trabajo óptimo muslo-pierna.

Durante la pedalada, la pierna alcanza la extensión máxima durante la fase II, a 160º, y la flexión máxima durante la fase IV, a 340º. El principal motor de la extensión de la pierna es el cuádriceps femoral, con sus cuatro vientres musculares (vasto interno, vasto externo, crural y recto anterior). Su acción se inicia durante la fase IV, cuando la rodilla comienza a estirarse (360º), termina al final de la fase I y es particularmente activa a bajo ritmo de pedaleo (60-80 rpm).

Los músculos flexores de la pierna están divididos en tres grupos. El primero está formado por el sartorio y el recto interno. Estos trabajan al inicio de la flexión y son también flexores de la cadera. El segundo grupo está representado por los músculos isquiotibiales, que son biarticulares (bíceps crural, semitendinosos y semimembranoso) que son tanto flexores de la pierna como extensores de la cadera. El tercer grupo está compuesto por músculos monoarticulares. Se trata del poplíteo y el bíceps femoral. Este grupo de músculos flexores trabajan mejor a altas revoluciones (100-120).

Movimiento del tobillo

Al final de la fase IV (vertical superior) el pie está en una posición de flexión dorsal que se mantiene hasta los 90º (fase I con el plano del pedal) en horizontal fig 2.3ª); después se extiende en flexión plantar durante el resto de las fases I-II-III hasta los 270º (fig 2.3.B). tras ello se flexiona dorsalmente el resto de la fase III e inicio de la IV.

Los músculos extensores del pie forman parte del tríceps sural, denominando comúnmente gemelo. El sóleo, músculo profundo monoarticular, extiende el pie, mientras los gemelos interno y externo, músculos biarticulares, están en situación de extenderlo, así como de flexionar la pierna y de extenderla de forma cinegética o combinada con el bíceps femoral.

El gemelo es la masa muscular que más tiempo trabaja durante la pedalada, bien sea extendiendo el pie, durante la fase I, II e inicio de la III o impidiendo la flexión que originaría la presión de la rodilla y de la cadera durante la fase I de apoyo. Por tales motivos es uno de los primeros músculos en acusar la fatiga y el acumulo de ácido láctico, que se manifiesta con calambres locales. Particular importancia reviste la posición del metatarso sobre el eje del pedal. Un desplazamiento hacia delante o hacia atrás puede crear notables alteraciones a este músculo y a sus tendones.

Fig 2.3.

A.- pie en posición de flexión dorsal (final de la fase IV- inicio de la faseI)

B.- pie en posición de flexión (fin de la fase I – Fase II,III – inicio de la fase IV).

El trabajo del tronco

El tronco está constituido por el torax, el abdomen y la pelvis. Esta, punto de anclaje de las articulaciones inferiores, está sometida a notables fuerzas desestabilizadoras. Por otra parte, su estabilidad es esencial para un buen rendimiento muscular y para evitar alteraciones de la columna vertebral, especialmente a nivel lumbo-sacro. El movimiento alternado del pedaleo tiene a desviar hacia arriba y atrás la mitad interesada de la pelvis, sobre todo en la fase I de apoyo y empuje.

Los músculos paravertebrales evitan el balanceo de la pelvis, pero su acción tiende a enderezar el tronco, que es mantenido en flexión gracias a los músculos de las extremidades superiores y al dorsal ancho, que desarrolla una importante labor de unión entre pelvis y el húmero (fig 2.4). Puede ser considerado como la cuerda de n arco formado por la columna vertebral, que evita el desplazamiento hacia atrás de la pelvis.

Fig. 2.4.- Acción de los grupos musculares que estabilizan el tronco y la pelvis

Como ha sido descrito en el Capitulo 1 (fig 1.1.), el diagrama de la cabeza del fémur muestra un movimiento en ocho en el que, durante la fase I la pelvis retrocede, en la fase II se adelanta y sube, en la III se ajusta descendimiento, mientras en la fase IV se produce un salto hacia delante hasta el punto I.

Los músculos abdominales no estabilizan la pelvis; su acción es, como la del glúteo mayor en la fase I, de retrasarla. Esos músculos son, por otra parte, importantes en la dinámica respiratoria. La acción del glúteo mayor tiende también a bascular lateralmente la pelvis. El músculo cuadrado lumbar se opone a este fenómeno ayudado por el gran dorsal. El balanceo anómalo de la pelvis es una de las causas principales de las lumbalgias del esfuerzo y es evidente que el refuerzo y tonificación de los músculos dorsales, en particular el dorsal ancho y el cuadrado lumbar, son fundamentales para obtener una buena postura y evitar los síntomas dolorosos.

Otros factores posturales influyen en el movimiento de báscula de la pelvis. En particular la longitud de la biela, la altura del sillín. Una altura excesiva o un retraso exagerado aumentan el desequilibrio lateral de la pelvis.

El trabajo del cuello y de la cabeza

En el hombre en posición ortoestática (en pie), los músculos extensores del cuello están siempre en contracción, puesto que el centro de gravedad de la cabeza está situado adelante respecto a la articulación entre el hueso occipital (nuca) y la columna cervical. Este desequilibrio gravitacional está más acentuado en la posición de extensión típica del ciclista.

Hasta ahora se consideraba que esta zona, incluyendo las extremidades superiores, estaba privada de movimientos propulsivos, salvo en las fases de pedaleo en pie sobre los pedales y los movimientos direcciones del manillar. El análisis biomecánico dinámico han puesto en evidencia complejos movimientos de la cintura escapular y de la columna cervical, con diversos componentes:

- Flexo-extensión de la columna durante las 4 fases de la pedalada.

- Movimientos oscilantes respecto al plano longitudinal del cuadro.

- Movimientos de balanceo de la nunca y de la cabeza que producen energía cinética del segmento.

Todas estas acciones pueden ser comparadas a las del delfín, excluyendo su zona caudal. En la práctica, la parte dorso-cefálica del ciclista tiene una acción de tracción sobre la rueda anterior.

El trabajo de las extremidades superiores.

El brazo y el antebrazo realizan diversas acciones, como se ha señalado:

- Evitan la caída hacia delante del busto.

- Efectúan las maniobras de direccionalidad guiadas por la información que proviene de los órganos de la vista y del equilibrio.

- Tienen acción amortiguadora sobre las vibraciones transmitidas por el tren anterior.

Una vez las manos apoyadas sobre el manillar, se aprecia un movimiento de tracción y empuje alternado sincronizado con las fases de la pedalada, especialmente en cuesta. Esta acción de empuje es propulsiva sobre el tren anterior. Los músculos implicados fundamentalmente en este movimiento son el bíceps y tríceps que, flexionando y extendiendo unos pocos grados la articulación del codo, explican la acción descrita.

Posición de esprinte sobre los pedales

La pedalada que se realiza en pie sobre los pedales es diferente de la que ha sido descrita hasta ahora por tres motivos. El primero es que el ciclista no está sentado sobre el sillín, el segundo que se aprecia un adelanto del varicentro y una simultánea apertura del ángulo entre muslo y tronco y, el tercero, es el distinto uso de las extremidades superiores, que efectúan una fuerte tracción alterna sobre el manillar. El deportista lleva todo su peso sobre el pedal avanzando, empujando tanto más fuerte cuanto más estira con el brazo y pedal contra laterales. Esta dinámica sirve también para descargar la presión del sillín sobre el periné.

La acción muscular de las extremidades inferiores se realiza en su mayor parte por los cuádriceps, mientras el glúteo está en posición de descarga. Es por este motivo por lo que, cada cierto tiempo, el ciclista en cuesta se alza sobre los pedales, alternando así la acción muscular anterior y la posterior.

Con el fin de limitar el balanceo rítmico del tronco, es la bicicleta entera la que se inclina para una y otra parte en sentido opuesto al apoyo sobre los pedales. Este movimiento del cuadro es facilitado en mayor o menor medida por el lanzamiento del eje anterior.

En esta forma, el ritmo de pedaleo resulta reducido, puesto que la fuerza de inercia de la masa en movimiento es mayor y por ello, el ciclista utiliza un desarrollo más largo. El cuádriceps no solo efectúa el mayor trabajo de extensión de las extremidades inferiores, sino que trasmite también la fuerza que proviene del peso corporal y de la tracción de las extremidades superiores. Por ese motivo se puede fatigar precozmente y hacerse doloroso el pedaleo por acumulo de ácido láctico. Por tal motivo, este tipo de acción sobre los pedales es utilizada solo en las fases importantes de carrera, como el sprint final, el cambio de desarrollos y los lugares difíciles en cuesta.

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