Análisis biomecánico de la
1. Hipótesis
El objetivo de este trabajo es cuantificar el efecto que tiene la utilización de zapatillas de clavos, comparando su uso con el de las zapatillas de entrenar. Por ese motivo se elimina el efecto de la diferencia de peso entre ambas clases de calzado por medio del uso de lastres en las zapatillas de clavos que igualen el peso de dichas zapatillas a las de entrenar.
2. Objetivos
Analizar la influencia del tipo de zapatillas y del peso de las mismas en el rendimiento en las carreras de velocidad, considerando la aceleración en los primeros 20 m y la velocidad máxima alcanzada en los siguientes 20 m.
3. Metodología 3.1 Participantes
El grupo estaba formado por 6 atletas, velocistas del Club Sprint Atletismo León, todas ellas activas y en periodo de competición. Las seis atletas habían sido evaluadas previamente con fotocélulas antes de participar en el estudio.
3.2 Protocolo
Las atletas fueron evaluadas en una única sesión ya que estaban familiarizadas con el protocolo y el instrumental. Para la preparación del mismo se realizó una sesión previa para la preparación del material, la valoración de la colocación de las cámaras, el análisis de las distancias subsanando los problemas detectados de iluminación, distancia y ángulos para la grabación así como organización de las series.
Se determinó que se realizarían tres carreras utilizando de forma aleatoria la zapatilla de clavos, zapatilla de clavos lastrada y zapatilla de entrenar.
4. Recogida de datos
Recogimos los datos de las atletas: el peso de sus zapatillas de entreno, el peso de sus zapatillas de clavos y aplicamos peso a las zapatillas para igualar el peso de las dos zapatillas anteriores Tabla 1.
Tabla 1.Atletas que participaron en el estudio. Peso de las zapatillas de clavos y de entrenar, así como el lastre que se utilizó para igualar el peso de ambas zapatillas.
CLAVOS (gramos) LASTRE (gramos) ENTRENAMIENTO (gramos)
ATLETA 1 178 80 255
ATLETA 2 141 100 254
ATLETA 3 188 30 217
ATLETA 4 170 100 290
Análisis biomecánico de la carrera
87
ATLETA 5 170 60 220
ATLETA 6 169 60 213
5. Ejecución
Se grabaron a las atletas durante una carrera de velocidad de 40 metros, con el objetivo de que pudieran ejecutar tres carreras al máximo nivel y se tuvo en cuenta que las atletas se encontraban en un periodo preparatorio de la temporada, orientado a la pista cubierta, donde se compite sobre una distancia de 60 m. El orden en el que realizaron las carreras fue aleatorio entre las tres condiciones (zapatillas de clavos, entrenamiento y clavos lastrados), con el objetivo de eliminar el efecto de la fatiga y/o el aprendizaje, de manera que se elaboraron seis posibles condiciones para las seis atletas (por ejemplo, clavos-clavos lastrados-entrenamiento; clavos lastrados- entrenamiento-clavos, etc.).
Durante las tres repeticiones de 40 m de carrera se utilizaron cuatro barreras de células fotoeléctricas, con el objetivo de medir los tiempos parciales cada 10 m y el tiempo final (Figura 1). El inicio del cronometraje de la carrera comenzaba cuando el pie más retrasado de la atleta abandonaba el taco de salida, que estaba sensorizado para detectar la presión sobre el mismo. Se eliminó el tiempo de reacción (es decir, tiempo desde la señal sonora hasta que el pie hace presión sobre el taco), porque estrictamente los clavos no tendrían repercusión en esta fase. Además, para analizar la frecuencia y la amplitud de zancada, así como los tiempos de apoyo y de vuelo durante la carrera, se utilizaron cinco cámaras de alta velocidad. Dos de ellas se ubicaron entre los metros 0-10 (fase de aceleración) y 30-40 m (fase de velocidad lanzada), perpendiculares al plano de carrera, y seleccionando una frecuencia de grabación de 120 fps. Otras dos se utilizaron en los mismos tramos, pero colocadas de forma longitudinal, con el objetivo de medir el tiempo de apoyo, seleccionando una frecuencia de grabación mayor (240 fps) para tener mayor precisión en la detección del mismo.
Figura 1.Disposición de los materiales durante la realización de las pruebas. Ubicación de los tacos de salida, células fotoeléctricas y cámaras de alta velocidad.
6. Tratamiento y análisis de datos
El tipo de zapatilla influyó en el rendimiento en la prueba de 40 m (F= 10.5 y p<0.01), de manera que con las zapatillas de clavos (5.60±0.12 s) se corrió más rápido que con las zapatillas de clavos lastradas (5.63±0.11 s) y que con las zapatillas de entrenamiento (5.70±0.16 s). A la vista de estos resultados (Figura 2a), el efecto de los clavos fue mayor que el efecto del peso de la zapatilla. No se apreció que esta influencia fuera mayor o menor en las fases de aceleración (0-20 m) o carrera lanzada (20-40 m). La mejora de la velocidad en 40 m se debió principalmente a un aumento de la amplitud de zancada (aumentó 2 cm de clavos a zapatilla de entrenamiento).
La frecuencia de zancada se mantuvo ( 4.1 zancadas por segundo), si bien hubo una disminución del tiempo de apoyo (Figura 2b) y un aumento del tiempo de vuelo.
Figura 2a. Tiempo empleado en la prueba de 40 m (en segundos) con cada tipo de zapatilla (izquierda).
Figura 2b. Tiempo de contacto (en milisegundos) con cada tipo de zapatilla (derecha). * = Diferencias significativas respecto a la zapatilla de entrenamiento.
7. Conclusiones
La mejora del rendimiento de los atletas se debe al clavo y no al peso de la zapatilla.
La zapatilla de clavos favorece un aumento de la amplitud de zancada y disminución del tiempo de apoyo.
No se apreciaron diferencias en las fases de aceleración y velocidad lanzada, por lo que futuros trabajos deberían reproducir este protocolo con más atletas y estudiar la diferencia ,si la hubiera, entre hombres y mujeres.
8. Bibliografía
Sobre este tipo de proyecto no sean hecho casi estudios científicos, y sólo se han obtenido dos referencias bibliográficas que analizan el efecto de los clavos durante la carrera submaximal (Logan et al, 2010) y del efecto de la rigidez de la suela en el rendimiento de la carrera a sprint (Stefanyshyn y Fusco, 2004). Ninguno de ellos ha analizado el efecto de los clavos de las zapatillas de competición, a pesar de tener un uso ampliamente extendido entre los atletas.
Logan S, Hunter I, J Ty Hopkins JT, Feland JB, Parcell AC. (2010). Ground reaction force differences between running shoes, racing flats, and distance spikes in runners. J Sports Sci
Análisis biomecánico de la carrera
89 Med, 9(1): 147-153.
Stefanyshyn D, Fusco C (2004). Increased shoe bending stiffness increases sprint performance.
Sports Biomech. 3(1): 55-66.
9. Agradecimientos
Este trabajo forma parte del trabajo de fin de grado de Adrián Jiménez Velayos, al cual agradecemos su colaboración y apoyo.