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Economía de carrera: medidas, normas y factores determinantes

Barnes, Kyle R., and Andrew E. Kilding. “Running economy: measurement, norms, and determining factors.” Sports Medicine-Open 1.1 (2015): 1-15.

https://dx.doi.org/10.1186%2Fs40798-015-0007-y

La economía de carrera (RE) se considera una medida fisiológica importante para los atletas de resistencia, especialmente los corredores de distancia. Esta revisión considera 1) cómo se define y mide la ER y 2) los factores fisiológicos y biomecánicos que determinan o influyen en la ER. 

El consumo de oxígeno en estado estable (VO 2 ) a una velocidad de carrera dada, que a menudo se conoce como economía de carrera (RE) [ 1 – 3 ], refleja la demanda de energía de correr a una velocidad submáxima constante. Los corredores con buena economía usan menos oxígeno que los corredores con poca economía a la misma velocidad de estado estable (Figura  1 ) [ 4 ]. Se ha informado que la ER puede variar hasta en un 30% entre corredores entrenados con un VO 2 máx. Similar [ 2 ]. También se ha demostrado que la economía de carrera es un predictor útil del rendimiento de carrera de resistencia [ 1 , 2 , 5 – 8] especialmente en atletas que son homogéneos con respecto al VO 2 máx. (Figura  1 ) [ 1 , 6 , 9 ].

Figura 1
Fig. 1 – Perfiles de economía de carrera de dos corredores de igual VO2máx.

Si bien la medición de RE a menudo se percibe como un concepto simple, en realidad es una medida multifactorial que refleja el funcionamiento combinado de los sistemas metabólico, cardiopulmonar, biomecánico y neuromuscular (Figura  2 ) [ 2 , 3 , 5 , 10 ]. La eficiencia metabólica se refiere a la utilización de la energía disponible para facilitar un rendimiento óptimo [ 2 , 3], mientras que la eficiencia cardiopulmonar se refiere a una producción de trabajo reducida para los procesos relacionados con el transporte y la utilización de oxígeno. Por último, las características neuromusculares y biomecánicas se refieren a la interacción entre los sistemas neuronal y musculoesquelético y su capacidad para convertir la producción de energía en translocación y, por lo tanto, en el rendimiento [ 5 ]. El concepto multifacético de ER, con múltiples tipos de eficiencia (es decir, que representa el trabajo realizado y la pérdida de energía) puede ser intuitivamente entendido por científicos, profesionales y entrenadores, sin embargo, aún no se ha definido o discutido con gran detalle en la literatura. . La heredabilidad de los rasgos genéticos es sin duda el factor predominante que afecta la ER (Figura  2), sin embargo, en este momento, hay investigaciones limitadas que examinan genotipos específicos relacionados con una mejor economía [ 11 , 12 ]. Además, muchos de estos factores son modificables a través de varias modalidades de entrenamiento (Figura  2 ). Por lo tanto, RE es una medida importante para que los entrenadores, atletas y profesionales entiendan, cuantifiquen e intenten mejorar. El propósito de esta revisión es 1) examinar y revisar cómo se define y mide la ER y 2) considerar los componentes metabólicos, cardiorrespiratorios, biomecánicos y neuromusculares que determinan la ER.

Figura 2
Fig. 2 – Factores que afectan la economía en funcionamiento

Definir y medir la economía de carrera

Definición de economía de carrera

La economía del trabajo para una tarea determinada ha surgido como una medida que es conceptualmente clara y prácticamente útil para la evaluación de las actividades de resistencia y se ha aceptado casi universalmente como el criterio fisiológico para el desempeño ‘eficiente’ [ 13 ]. A pesar de esto, existe una discrepancia sobre el término RE y su definición. Conley y Krahenbuhl (1980) definen la economía como el consumo de oxígeno submáximo (VO 2submax ) [ 1 ]. Williams (1985) se refiere al VO 2submax para una tarea dada como la “eficiencia fisiológica” y Goldspink (1977) afirma que la economía generalmente se refiere a la eficiencia muscular [ 7 , 14 ]. De acuerdo con Taylor [ 15] los músculos producen fuerza económica en lugar de un trabajo eficiente durante la carrera. La eficiencia se refiere a la relación entre el trabajo realizado y la energía gastada, y por lo tanto, los términos “eficiente” y “eficiencia” no deben usarse para relacionar las demandas de energía de la carrera con la velocidad de la carrera porque la velocidad de la carrera representa solo una parte del trabajo realizado por el cuerpo mientras se transporta de un punto a otro [ 2 ]. Otros términos como “costo”, “costo de oxígeno”, “costo de energía” y “requisito” se han introducido en la literatura como formas de describir la relación entre el consumo de oxígeno (VO 2 ) y la velocidad de carrera [ 2] El costo energético de la carrera refleja la suma de ambos metabolismo aeróbico y anaeróbico, aeróbico y la demanda, medida por el VO 2 en L min- 1 a una velocidad dada no necesariamente tiene en cuenta el costo energético de la carrera, que se mide en julios, kilojulios, calorías o kilocalorías de trabajo realizado [ 2 , 3 , 16 ].

La economía de carrera está representada por la demanda de energía para una velocidad dada de carrera submáxima y se expresa como el VO 2 submáximo a una velocidad de carrera dada [ 1 – 3 ]. Este valor refleja la economía bruta o total; Una medida que representa los componentes metabólicos, cardiorrespiratorios, biomecánicos y neuromusculares de la carrera sin tener en cuenta qué parte de ese VO 2 es una función de la mecánica buena o mala en lugar de estar relacionada con las diferencias en el metabolismo o la producción de fuerza que pueden existir en diferentes atletas. o bajo diferentes condiciones [ 2 , 5 , 10] En consecuencia, la medida de RE puede ser defectuosa ya que está determinada por múltiples variables que pueden o no basarse únicamente en el consumo de oxígeno, sin embargo, tener una comprensión de la idea subyacente de RE proporciona una idea de la complejidad de esta medición Aún así poder describir el VO 2 relacionado con una velocidad particular de carrera proporciona una forma útil de comparar individuos, o cualquier individuo con él mismo en varias condiciones, y este VO 2 da una medida de la economía de carrera .

2.2 Medir y expresar economía corriente

El enfoque estándar para cuantificar RE implica medir el VO 2 mientras se ejecuta en una cinta de correr a varias velocidades constantes durante un tiempo lo suficientemente largo como para alcanzar el estado estacionario fisiológico. Típicamente, se han utilizado duraciones de 3 a 15 min en estudios si la velocidad está por debajo del umbral ventilatorio / lactato [ 8 ], ya que por encima de esta intensidad, es evidente un componente lento de VO 2 [ 17 ]. A menudo, la condición de estado estacionario se verifica considerando otros parámetros fisiológicos, como verificar que la concentración de lactato en sangre es similar a los niveles basales [ 18 ] y la relación de intercambio respiratorio (RER) es <1 [ 1 ]. Las comparaciones entre individuos RE se realizan tradicionalmente interpolando el VO2 a una velocidad de carrera común y expresando RE en relación con la masa corporal por minuto (ml . Kg -1. Min −1 ) o por el volumen total de oxígeno necesario para correr un kilómetro en relación con la masa corporal (ml . Kg -1. Km −1 ) [ 19 ]. La velocidad de referencia más utilizada es de 16 km hr −1 (268 m . min −1  = 4.47 m . s −1 ), que representa 6 minutos por milla, o 3 min 44 segundos por km, sin embargo, velocidades de 12 a 21 km hr −1 aparecen en la literatura [ 1 ,3 , 6 , 20 – 32 ]. Sin embargo, al correr, se ha informado de una escala alométrica a la potencia de 0,67 o 0,75 (por ejemplo, ml . Kg -0,67. Min −1 o ml . Kg -0,75. Min −1 ) para comparar la RE entre individuos y animales con masa corporal variable [ 22 , 33 – 47 ]. Sin embargo, al evaluar la RE simplemente midiendo el VO 2 no se tienen en cuenta las diferencias en el uso del sustrato a ninguna velocidad de carrera dada, por lo tanto, algunos estudios han expresado la RE como el costo unitario calórico (kcal . Kg -1.km −1 ) [ 16 , 48 – 51 ].

Datos normativos

A partir de los estudios realizados hasta la fecha, es difícil determinar con precisión qué es una ER buena, promedio y deficiente debido a la variación en los protocolos, el equipo de análisis de gases, las técnicas de promedio de datos y las diferencias en la capacidad aeróbica máxima. Sin embargo, reconociendo estas limitaciones potenciales, los valores representativos de VO 2 para diferentes calibres de corredores de la literatura existente se presentan en la Tabla  1 . El valor más bajo reportado para VO 2 a 16 km −1 es 39.0 ml kg -1. min −1 en un corredor individual de África Oriental, capaz de correr 1500 m en 3:35 con un VO 2 máx de solo 63 ml kg -1.min −1 [ 19 ]. Sin embargo, el actual poseedor del récord mundial de la media maratón masculina (Tadese Zerisenay, 58 min 23 s; VO 2 max = 83.0 ml . Kg -1. Min −1 ) RE se midió en 150 ml kg -1. min −1 a 19 km −1 (317 m . min −1 ) que equivale a 40.0 ml kg -1. min −1 a 16 km −1 o 48.2% de intensidad relativa de esfuerzo en comparación con el 61.9% de los atletas antes mencionados VO 2 max [26 ] El concepto de intensidad relativa es importante porque todos los corredores entrenados se desempeñan a porcentajes casi iguales de sus respectivos VO 2 máximos dependiendo de la distancia del evento en cuestión (Figura  3 ) [ 22 , 52 ]. Otros ejemplos de ER excepcional incluyen a Paula Radcliffe (poseedor del récord mundial de maratón femenino, 2 h 15 min 25 s; VO 2 máx = 75.0 ml . Kg -1. Min −1 ) 44.0 ml kg -1. min −1 a 16 km hora −1 [ 53]; Frank Shorter (medallista olímpico masculino de oro en maratón [1976] y plata [1980]; VO 2 máx. = 71.3 ml . Kg -1. Min −1 ) 57.0 ml kg -1. min −1 a 19.3 km −1 [ 29 ]; y Jim Ryun (ex Hombres de 880 yd, 1 min 44.9 s; 1500 m, 3 min 33.1 s; 1 milla, 3 min 51.1 s Titular del récord mundial; VO 2 max = 78.3 ml . kg -1. min −1 ) 48.3 ml kg -1. min −1 a 16 km hora −1 [ 54]

Tabla 1 – Datos normativos de economía de carrera para corredores masculinos y femeninos de diferentes niveles de habilidad
figura 3
Fig. 3 – Relación entre la duración de la carrera y la relativa
intensidad.

Cinta de correr y correr sobre el suelo

Debido a la dificultad de obtener datos metabólicos durante la carrera sobre el terreno en el campo (es decir, durante el entrenamiento y las competiciones), las mediciones de RE generalmente se han realizado en el laboratorio en cintas de correr motorizadas durante las cuales se determina el intercambio de gases pulmonares durante los períodos de carrera a velocidad constante. y analizados utilizando diversas formas de sistemas de análisis de gases manuales (es decir, método de bolsa Douglas) [ 55 ] o automatizados (es decir, analizadores de respiración por respiración) [ 56 – 58 ]. Sin embargo, dado que la resistencia al aire y al viento no son factores durante las pruebas de laboratorio, la transferencia de datos de la cinta de correr al funcionamiento en superficie requiere precaución [ 2 , 3 , 8] Específicamente, es probable que se encuentren diferencias entre el funcionamiento en superficie y en la cinta de correr, ya que a medida que aumenta la velocidad, los efectos del aire y la resistencia al viento se vuelven más pronunciados (más sobre la resistencia al aire y al viento en la sección Cinética / Fuerzas de reacción en tierra a continuación) [ 2 , 59 ]. Además, la técnica de correr en una cinta de correr es diferente a correr sobre el suelo donde los isquiotibiales se utilizan en mayor medida para producir fuerzas horizontales y verticales de propulsión [ 60].] Por estas razones, los datos recopilados durante las sesiones de prueba de laboratorio en la cinta de correr son, por lo general, subestimaciones de las verdaderas demandas de energía durante la carrera sobre el suelo, aunque se puede usar una ligera inclinación en el gradiente de la cinta de correr (~ 1%) para aumentar la demanda de energía en compensación por la falta de resistencia al aire experimentada durante el funcionamiento en superficie [ 60 ]. Sin embargo, en los últimos años, se han diseñado sistemas de medición metabólica telemétrica livianos, precisos y portátiles que permiten a los investigadores y profesionales obtener mediciones durante la ejecución fuera del entorno de un laboratorio. Sin embargo, Saunders et al. [ 3 ] advierte que se debe prestar especial atención para garantizar que los resultados de las mediciones posteriores o repetidas no se vean influenciados por los cambios en las condiciones ambientales.

Fiabilidad de la economía en funcionamiento.

Para evaluar la efectividad del entrenamiento en carrera durante toda la temporada o el efecto de intervenciones específicas destinadas a mejorar la ER, se debe considerar la variación intraindividual (error típico) de la ER. Factores como la experiencia de correr en cinta rodante [ 61 ], nivel de entrenamiento [ 62 ], calzado [ 31 , 61 – 64 ], hora del día de la prueba [ 31 , 61 – 64 ], actividad de entrenamiento previa [ 61 , 64 ], estado nutricional [ 62 , 64 ], equipos de prueba [ 31 ] y entorno de laboratorio [ 31] puede afectar la fiabilidad test-retest de las medidas RE. Los estudios bien controlados que utilizan sujetos moderadamente entrenados a calibre de élite informan una variación intraindividual en ER entre 1.3% y 5% a velocidades entre 12 y 18 km −1 [ 20 , 27 , 31 , 32 , 57 , 61 – 64 ], lo que indica que los resultados dentro del sujeto son relativamente estables. Si bien no surgen patrones entre el estado de entrenamiento o el género del atleta y la confiabilidad de la ER, parece que el error típico es menor a las velocidades de carrera a las que los atletas entrenan típicamente [ 31 , 61 , 62] Si bien se han utilizado duraciones de hasta 15 minutos en la evaluación de RE [ 62 ], se han utilizado múltiples etapas de ~ 4 minutos a velocidades de carrera progresivamente más rápidas (por ejemplo, 12, 14, 16, 18 km . Hr −1 ) en moderadas a corredores altamente entrenados que están familiarizados con la carrera en cinta rodante porque el VO 2 en estado estable se puede alcanzar en 2-3 minutos a cada velocidad de carrera [ 31 ].

Además, Hopkins [ 65 ] ha propuesto el concepto del cambio más pequeño que vale la pena (SWC) para determinar la importancia práctica de las intervenciones. El SWC identifica la magnitud del cambio requerido para obtener una mejora significativa o significativa en RE. El SWC, calculado como una proporción del tamaño del efecto, representa la magnitud de la mejora en una variable en función de la desviación estándar entre atletas de la cohorte particular [ 66 , 67 ]. Saunders y col. [ 31 ] estimó un SWC de 2.6%, 2.4% y 2.2% para ER a 14, 16 y 18 km · h −1respectivamente en 70 corredores de fondo altamente entrenados. Por lo tanto, un corredor de fondo debe mejorar su ER en ~ 2.2-2.6% antes de que un entrenador o practicante pueda estar razonablemente seguro de que ha ocurrido un cambio real (mejora). Sin embargo, los datos reportados por Saunders et al. [ 31 ] es para VO 2 a una velocidad absoluta dada en todos los sujetos. El SWC puede ser considerablemente menor que esto si RE se evalúa a la misma velocidad relativa y se expresa como oxígeno requerido para cubrir una distancia dada o demanda de energía (en relación con la utilización del sustrato usando RER) para correr una distancia dada [ 16 , 68 ]

Eficiencia metabólica y cardiorrespiratoria y economía de carrera.

En el contexto de la mejora de la ER, la eficiencia metabólica y cardiorrespiratoria se refiere a procesos que resultan en un mejor uso del oxígeno (aumento de la producción de energía) en relación con una producción de trabajo dada. Las fluctuaciones en las medidas cardiorrespiratorias [frecuencia cardíaca (FC), ventilación minuto (V E )], termorregulación [temperatura central (C Temp )] y el metabolismo del sustrato [eficiencia contráctil muscular, eficiencia mitocondrial] se han asociado con cambios en RE [ 3 , 69 – 73 ].

Medidas cardiorrespiratorias

Bailey y Pate [ 69 ] y Pate et al. [ 74 ] han sugerido que los cambios en las medidas cardiorrespiratorias (FC y V E ) son en parte responsables de los cambios en la ER durante el ejercicio submáximo y máximo. Thomas y col. [ 75 ] encontraron una correlación de r = 0.79 (p <0.05) entre los cambios en V E y los cambios en la demanda de oxígeno durante una carrera de 5 km en corredoras entrenadas. Se postuló que la mayor demanda de oxígeno era causada por la mayor demanda de O 2 de la respiración [ 76 ]. Franch y col. [ 77] también informaron una correlación (r = 0.77; p <0.0001) entre las mejoras en ER y las reducciones en la ventilación pulmonar que puede representar el 25-70% de la disminución en la demanda aeróbica después de un programa de entrenamiento intenso en corredores recreativos. Otro estudio intentó determinar el impacto de una carrera simulada de 5 km en RE, V E , HR y C Temp [ 4 ]. De acuerdo con otros hallazgos [ 69 , 75 ], RE disminuyó significativamente y V E , HR y C Temp aumentaron significativamente desde el principio hasta el final de la carrera de 5 km. Similar a estudios previos [ 75 , 77 ], el aumento en V Efue la única medida relacionada con el aumento de RE (r = 0.64; p <0.05). El hecho de que las dos variables se correlacionen en varios estudios no implica en sí mismo causa y efecto; sin embargo, las estimaciones cuantitativas del costo reducido de la respiración con la disminución inducida por el entrenamiento en V E sugieren que la adaptación ventilatoria puede jugar un papel en la mejora de la ER [ 77 ].

La variación interindividual en el RE se ha relacionado con las diferencias en recursos humanos y V E . En un informe de Pate et al. [ 74 ] con 167 corredores habituales, HR y V E se correlacionaron significativamente y positivamente con VO 2 , lo que indica que una mejor ER se asoció con una HR y V E más bajas . El VO 2 miocárdico también constituye una fracción (1-2%) del VO 2 de todo el cuerpo durante el ejercicio [ 78 ]. Las reducciones en el VO 2 miocárdico darían como resultado una ER mejorada a partir de una combinación más eficiente de FC y volumen sistólico (es decir, una reducción en la FC y un aumento en el volumen sistólico) [ 74 ]. Sin embargo, según Bailey y Pate [69 ] es poco probable que los cambios en los recursos humanos hagan una contribución significativa a los cambios en la ER. Un cambio de 20 lpm en la FC solo aumentó el VO 2 en 8 ml min −1 , que aumentó RE de 41.8 a 41.9 ml kg -1. min −1 . Mientras que, hiperpnea voluntaria en reposo, que aumentó V E de 70 a 100 ml min -1 , se ha encontrado que aumenta el VO 2 en 122 ml min −1 [ 79 ]. Si el entrenamiento es capaz de disminuir el trabajo de respiración a una velocidad de carrera específica, esto podría contribuir a una mejor RE [ 69] Utilizando estimaciones de costos recientes del ejercicio V E , el costo de V E aumentó el consumo de O 2 en 31–50 ml (0.4-0.6 ml . Kg -1. Min −1 ) en hombres y 19–31 ml (0.3-0.5 ml . kg -1. min −1 ) en mujeres. Esto explica del 12 al 19% del aumento del VO 2 en los hombres y del 16 al 26% en las mujeres [ 80 , 81 ]. Otras estimaciones han encontrado que el trabajo de ventilación constituye hasta el 6-7% del costo total de oxígeno del ejercicio [ 82 ]. Por lo tanto, las variables distintas de V E también son responsables de los cambios en RE.

Temperatura corporal

Hay pruebas contradictorias sobre la relación entre C Temp y RE [ 63 , 69 ]. En algunos estudios, una C Temp más alta ha resultado en un aumento en el VO 2 a una velocidad dada en condiciones hipertérmicas [ 83 , 84 ], probablemente debido a aumentos en la demanda metabólica de la circulación aumentada, sudoración, V E y una disminución en la eficiencia de fosforilación oxidativa [ 84 – 86 ]. En este sentido, Grimby [ 87 ] encontró que un aumento de 1.3 ° C en C Temp aumentó el VO 2 en un 5.5% y Thomas [ 4] encontró un cambio ligeramente mayor en el VO 2 (6.2%) después de un aumento de 1.0 ° C en C Temp . Por el contrario, los resultados de otros estudios [ 88 , 89 ] indican que no se produjo ningún cambio o una reducción en el VO 2 durante el ejercicio hipertérmico, lo que sugiere una mayor eficiencia mecánica de C Temp mejorada en un grado igual o mayor que el aumento causado por los cambios en circulación, sudoración y V e .

Tipo de fibra muscular

Ahora se acepta que existe un rango de tipos de fibra muscular en humanos [ 90 , 91 ] y que cada uno exhibe sus propias características metabólicas [ 71 ]. De hecho, la estructura y composición de las fibras musculares parece influir en RE [ 71 , 92 , 93 ]. Las fibras tipo IIA son más oxidativas que las fibras tipo IIX y tienen características funcionales más similares a las fibras tipo I [ 94 ]. Las isoformas de miosina ATPasa específicas de tipo II requieren de 1.6 a 2.1 veces más ATP por unidad de producción de fuerza que el tipo I y, por lo tanto, requieren una fosforilación oxidativa proporcionalmente más alta [ 95] Por lo tanto, un aumento en las fibras tipo IIA debería aumentar la capacidad oxidativa del músculo y debería contribuir a mejorar la RE. Aunque ninguna investigación ha examinado el vínculo genético entre el tipo de fibra muscular y la ER, los atletas pueden estar predispuestos a una economía mejor o peor en función de su composición de fibras musculares tipo I y tipo II [ 96 ]. Los resultados actuales sugieren que hay hallazgos mixtos entre el tipo de fibra muscular y la RE [ 90 – 93 , 97 ].

Biomecánica y economía de carrera.

Correr implica la conversión de fuerzas musculares translocadas a través de patrones de movimiento complejos que utilizan todos los músculos y articulaciones principales del cuerpo [ 5 ]. La evidencia actual sugiere que una variedad de características biomecánicas pueden contribuir a la ER; Estos incluyen una variedad de dimensiones antropométricas [ 73 , 91 , 98 – 103 ], patrones de marcha seleccionados [ 104 – 111 ], y factores cinemáticos y cinéticos [ 46 , 91 , 103 , 111 – 117 ] que han demostrado afectar la eficiencia biomecánica y se relacionan con una mejor RE.

Características antropométricas

Masa corporal y distribución de masa

Una variedad de características antropométricas como la altura, la masa corporal, el físico y la distribución de masa segmentaria pueden ayudar a explicar las diferencias interindividuales y grupales, así como las posibles influencias en la ER. Es bien sabido que la demanda de oxígeno para correr no aumenta proporcionalmente a la masa corporal [ 15 , 101 ], y el VO 2 por kilogramo de masa corporal es mayor en niños que en adultos [ 2 , 8 , 118 – 128 ]. De hecho, en los eventos de carrera que van desde 800 ma la maratón, no es raro ver a los individuos alcanzar hasta 25 kg y / o 30 cm en la misma carrera, incluso en el nivel de élite. Varios estudios [ 129 , 130] han demostrado que los hombres livianos no son más o menos económicos que sus contrapartes más pesados. Otra investigación ha demostrado que cuando la masa corporal aumenta artificialmente al agregar peso al tronco durante la carrera, el VO 2 por kilogramo de masa corporal disminuye tanto en niños [ 128 , 131 , 132 ] como en adultos [ 128 , 131 , 133 ]. En consecuencia, varios autores han sugerido que el VO 2 submáximo más bajo en adultos en comparación con los niños es una función de las diferencias en la masa corporal y no simplemente del crecimiento y la maduración [ 39 , 134 ]. En apoyo, varios estudios [ 73 , 91102 , 103 ] han mostrado una relación inversa de pequeña a moderada entre la masa corporal y la RE. Arellano y Kram [ 45 ] sugieren que el soporte del peso corporal y la propulsión hacia adelante comprenden  ∼  80% de la demanda metabólica neta de correr, mientras que la tarea de balanceo de piernas comprende  ∼  7%, manteniendo el equilibrio lateral ~ 2% y el balanceo de brazos en realidad reduce el demanda en  ∼  3%, lo que indica un beneficio metabólico neto.

Se ha propuesto que la relación entre la masa corporal y la ER es el resultado de diferencias individuales en la distribución de la masa dentro del cuerpo, particularmente en los segmentos de las extremidades [ 98 ]. Por ejemplo, se ha sugerido que las diferencias sutiles en el físico, particularmente un índice de masa corporal bajo y piernas largas y delgadas donde la mayoría de la masa se distribuye más arriba en el muslo, son la razón principal de la extraordinaria ER de los corredores africanos [ 19 , 25 , 135 , 136 ]. Aunque es difícil obtener una medida directa de la relación entre la distribución de masa segmentaria y la RE, el apoyo indirecto proviene de estudios experimentales en los que se ha agregado masa a los segmentos de los corredores de las extremidades inferiores [ 137 –143 ]. En general, los resultados de estos estudios indican que la demanda aeróbica de llevar una carga adicional se vuelve más significativa cuando la masa se ubica más distalmente. Myers [ 141 ] descubrió que la demanda aeróbica de llevar un kilogramo extra en el tronco aumenta en un 1%, mientras que cuando se transporta una masa igual en los zapatos, la demanda aeróbica aumenta en un 10%. Otros estudios han encontrado un aumento del VO 2 de 4.5% [ 144 ] y 14% [ 140 ] por kilogramo que se lleva en los pies y un aumento del 7% cuando se lleva en el muslo [ 140 ]. Dada la ubicación distal de los pies, el tamaño del pie o el tamaño del pie en relación con el tamaño del cuerpo también sugeriría que influye en RE [ 5] Si se considera que un zapato estándar típico pesa aproximadamente 350 g, aproximadamente 200 g más que la mayoría de los zapatos mínimos, y que la demanda aeróbica por cada 100 g agregados al tronco aumenta en aproximadamente un 0.1% y se agrega al pie aumenta en un 1% [ 141 , 145 ], luego los resultados de Perl et al. [ 146 ] sugieren que los ahorros netos para correr con zapatos mínimos están entre 4.4% y 6.8%. Estos resultados respaldan estudios previos [ 142 , 143 , 147 – 153 ] que informan que correr descalzo o con zapatos mínimos es más económico que correr con zapatos estándar. Sin embargo, la amortiguación y otras características del diseño del zapato además del peso han demostrado tener un efecto significativo en RE [ 145] Por ejemplo, la demanda aeróbica durante la carrera en la cinta de correr fue aproximadamente un 2.8% menor cuando corría con zapatos bien acolchados en comparación con los zapatos mal acolchados de masa similar [ 145 ].

Longitud del miembro

Si bien se ha demostrado que la distribución de masa de las extremidades inferiores afecta la ER, no hay consenso sobre si la longitud de la pierna es un factor para determinar la ER. Los humanos y los animales de diferentes tamaños usan aproximadamente la misma cantidad de energía para correr {Roberts, 1998 # 1329; Roberts, 1998 # 820}. Correr implica poco trabajo contra el medio ambiente; El trabajo lo realizan los músculos y los tendones para levantar y acelerar el cuerpo y las extremidades. Parte del trabajo se recupera de los muelles tendones musculares sin costo metabólico, sin embargo, independientemente de la cantidad de trabajo que hagan los músculos, las extremidades deben activarse y desarrollar fuerza para soportar el peso del cuerpo {Kram, 1990 # 821}. La longitud de la pierna contribuye a la inercia angular y al costo metabólico de mover las piernas durante la carrera [ 5 , 154], y aunque se han realizado algunas investigaciones centradas en la relación entre la longitud de la pierna y la longitud de la zancada [ 99 , 155 ], la influencia de la longitud de la pierna en la economía solo se ha investigado indirectamente. Las investigaciones que examinan el físico de los velocistas masculinos y femeninos, los corredores de media y larga distancia han caracterizado a los velocistas como corredores de piernas cortas y de media y larga distancia y de piernas largas [ 156 ]. En general, se ha descubierto que los corredores de media y larga distancia exhiben una mejor economía que los velocistas [ 22 , 29 , 92 , 102 ], sin embargo, se desconoce la influencia de la longitud de las piernas en estas diferencias. Myers y Steudel [ 141] sugieren que para una masa corporal, velocidad y patrón de marcha determinados, los corredores que son más pequeños y tienen una cantidad proporcionalmente mayor de masa corporal distribuida proximalmente en las piernas realizan menos trabajo para acelerar y desacelerar las extremidades. Sin embargo, a pesar de que Williams y Cavanagh [ 91 ] encontraron una gran variación en RE entre 31 corredores de fondo masculinos, no hubo diferencias asociadas con las longitudes y masas de las piernas segmentarias.

Brazo del momento del tendón de Aquiles

La cantidad de energía almacenada en un tendón depende de las propiedades mecánicas del tendón y de las fuerzas que estiran el tendón, como la longitud del pie. La energía cinética y potencial eliminada del cuerpo en la primera mitad de la fase de postura se almacena brevemente como energía de tensión elástica y luego se devuelve en la segunda mitad por retroceso elástico [ 157 ]. Por lo tanto, para un patrón cinemático dado y, por lo tanto, un patrón cinético, la fuerza del tendón está inversamente relacionada con el brazo del momento del tendón de Aquiles [ 100 ]. Dado que en general se acepta que el almacenamiento y la reutilización de la energía elástica en los tendones reduce sustancialmente las demandas de energía en funcionamiento [ 158 ] la investigación previa ha podido establecer un moderado [ 159 ], grande [ 100]] y una relación extremadamente grande {Barnes, 2014 # 1278} (Figura  4 ) entre la variación en RE y el brazo del momento del tendón de Aquiles, aunque en tamaños de muestra pequeños de 8 a 63 {Barnes, 2014 # 1278; Raichlen, 2011 # 606; Scholz, 2008 # 605}. El momento del tendón de Aquiles más corto, la longitud del brazo y las articulaciones de las extremidades inferiores menos flexibles se asocian con una mejor ER [ 100 , 160 , 161 ].

Figura 4
Fig. 4 – Relación entre el momento del brazo y la carrera
economía a 16 km.hr − 1 y momento armado (r = 0.90). Reproducido
de Barnes et al. {Barnes, 2014 # 1278} con permiso.

También se han investigado otras características antropométricas en todo el cuerpo. Se ha encontrado que la longitud del pie se correlaciona negativamente con la ER en corredores masculinos de élite [ 103 ]. El ancho de la pelvis y los hombros podría influir teóricamente en la RE [ 5 ], pero se han estudiado muy poco con evidencia disponible que sugiera que no hay relación [ 91 , 112 ] o una correlación negativa moderada entre el ancho de la pelvis y la RE [ 103 ]. La única característica postural que se ha investigado en relación con RE es el ángulo del tronco o el grado de inclinación hacia adelante mientras se ejecuta. Al comparar los corredores de distancia agrupados por RE, Williams y Cavanagh [ 91] encontraron que el grupo más económico mostraba una inclinación hacia delante ligeramente mayor (5,9 °) en comparación con los grupos económicos medios (3,3 °) y menos (2,4 °).

Estilo de carrera / patrones de marcha

Existe la creencia entre los profesionales de que, con el tiempo, los corredores adoptan su estilo de carrera más económico [ 162 , 163 ]. En consecuencia, se ha sugerido que los altos volúmenes de entrenamiento y la cantidad de años de experiencia en carrera son importantes para mejorar la ER [ 164 ]. De hecho, varios estudios muestran que los individuos tienden a elegir libremente su patrón de marcha más económico [ 13 , 104 , 165 – 167 ]. Si bien los estudios han identificado relaciones pequeñas a moderadas entre las características biomecánicas y RE [ 91 , 104 , 111 , 166 , 168 – 170], la longitud de la zancada es una de las pocas variables de la marcha que, según las pruebas experimentales directas, afecta a la economía [ 104 – 106 , 171 ].

Longitud de zancada y velocidad de zancada

Los resultados de una serie de estudios [ 104 , 166 , 167 , 171 , 172 ] han indicado que el VO 2 submáximo aumenta curvilíneamente a medida que la longitud de la zancada se alarga o acorta de la seleccionada por el corredor. Esta relación curvilínea básica entre la longitud de la zancada y la economía también se ha demostrado para caminar [ 173 ] y caminar [ 106]] La suposición básica detrás de esta investigación parece ser que los pasos que son demasiado largos requerirán una potencia considerable durante la propulsión, una oscilación vertical excesiva del centro de masa, producen una posición de impacto del pie que crea grandes fuerzas de frenado y requieren rangos de movimiento de las articulaciones que invocan un aumento fricción interna y rigidez [ 5 ]. Por el contrario, los pasos demasiado cortos aumentarían el trabajo interno de contracción muscular a través de una mayor frecuencia y movimientos recíprocos, lo que daría como resultado un mayor gasto de energía y una disminución de la RE [ 5 ].

Investigaciones previas han demostrado que el VO 2 fue más bajo en las longitudes de zancada cercanas a la condición autoseleccionada [ 104 , 171 ]. Con base en estos resultados, Cavanagh y Williams [ 104 ] concluyeron que hay poca necesidad de dictar la longitud de zancada para la mayoría de los corredores, ya que tienden a mostrar longitudes de zancada casi óptimas. Propusieron dos mecanismos para este fenómeno. Primero, los corredores adquieren naturalmente una longitud de zancada y una velocidad de zancada óptimas a lo largo del tiempo, según el esfuerzo percibido [ 91 ], que respalda las premisas expuestas anteriormente [ 91 , 162 , 164] En segundo lugar, los corredores pueden adaptarse fisiológicamente a través del entrenamiento repetido a una longitud / velocidad de zancada particular para una velocidad de carrera dada [ 104 ].

Kaneko y col. [ 166 ] sugirieron que el vínculo entre la velocidad de zancada y la economía puede estar asociado con el reclutamiento de fibras musculares. A velocidades de zancada más lentas (y longitudes de zancada más largas), los músculos necesitan desarrollar una potencia externa relativamente alta durante la propulsión para superar las grandes fuerzas de frenado. Por el contrario, a velocidades de zancadas rápidas (longitudes de zancada cortas), la potencia mecánica asociada con el movimiento de las extremidades aumenta debido a la mayor frecuencia de movimientos recíprocos. Indicaron que estas condiciones extremas pueden requerir una mayor dependencia de fibras Tipo II menos económicas que más combinaciones de velocidad de zancada / longitud de zancada intermedias [ 166] En consecuencia, los esfuerzos para mejorar la ER a través de la manipulación de la velocidad de zancada serían ineficaces, a menos que la velocidad de zancada libremente elegida por el corredor no sea económicamente óptima [ 69 ]. Kram y Taylor {Kram, 1990 # 821} sugieren que las diferencias en la demanda de oxígeno son proporcionales a la velocidad de zancada a velocidades equivalentes, lo que sugiere que el tiempo disponible para desarrollar la fuerza es importante para determinar la ER.

Oscilación vertical

Los estudios que compararon las características biomecánicas de los corredores de élite y buenos corredores descubrieron que los corredores de distancia de élite tienen una oscilación vertical ligeramente menor y tenían una mejor RE que los corredores buenos [ 107 , 110 , 111 , 114 ]. De manera similar, Williams y Cavanagh [ 91 ] mostraron una tendencia, aunque no significativa, hacia una menor oscilación vertical y una mejor ER. La percepción intuitiva es que la oscilación vertical está relacionada negativamente con la economía; sin embargo, Cavagna et al. [ 107 ] informaron que una menor oscilación vertical da como resultado una frecuencia de zancada alta y un mayor trabajo interno para acelerar los segmentos de las extremidades inferiores, lo que aumenta la demanda de oxígeno y reduce la RE. Por el contrario, Halvorsen et al. [ 174] demostró que la reducción de la oscilación vertical tiene un efecto positivo en RE.

Patrones de huelga

Se sigue argumentando que un patrón de golpe en el antepié durante la carrera es más económico que un patrón en el retropié; sin embargo, estudios previos que usaron un grupo habitual de huelga de pisadas no encontraron diferencias en RE entre los patrones de huelga de pisadas [ 103 , 108 , 109 ]. De hecho, Gruber et al. [ 175 ] no encontraron diferencias en el VO 2 entre 19 corredores habituales del antepié y 18 corredores habituales del retropié. Sin embargo, cuando los sujetos corrieron con el patrón alternativo de golpe de pie, el VO 2 aumentó significativamente (5.5%, p <0.001) con el patrón del antepié pero no con el patrón del retropié. Contrariamente a la creencia popular, estos resultados sugieren que el patrón del antepié no es más económico que el patrón del retropié.

Cinemática y cinética

Si bien la longitud de zancada, la velocidad de zancada y otras características relacionadas con la marcha se han asociado con RE, otros factores cinemáticos y cinéticos como las velocidades angulares de los segmentos y las articulaciones de las extremidades [ 91 , 103 , 111 – 114 ] y las fuerzas de reacción del suelo [ 46 , 115 – 117 ] también han demostrado una relación con RE.

Cinemática de la parte inferior del cuerpo

Las comparaciones de los corredores de élite y de buena distancia indican que una mejor economía en los corredores de élite se asoció con un mayor ángulo máximo del muslo durante la extensión de la cadera, una pierna más extendida al golpear el pie, ángulos de rodilla más agudos durante el swing y el despegue del pie y que los buenos corredores plantaron flexionó un promedio de 10 ° más durante el despegue que los corredores de élite [ 103 , 113 , 114 ]. Mientras que correr con una flexión de rodilla aumentada experimentalmente (‘Groucho running’) ha demostrado aumentar la demanda de oxígeno de correr hasta en un 50% [ 176 ]. Los resultados de una serie de estudios indican que las relaciones entre la economía y los ángulos y velocidades articulares fueron triviales a moderadas en fuerza [ 91 , 103 ,113 , 114 , 177 , 178 ], lo que sugiere que los patrones cinemáticos óptimos pueden ser específicos del individuo.

Cinemática de la parte superior del cuerpo

La mayoría de las investigaciones sobre ER y mecánica de carrera se han centrado en la cinemática de las extremidades inferiores con solo unos pocos estudios [ 103 , 111 , 112 ] considerando las extremidades superiores del cuerpo. Anderson y Tseh [ 112 ] no encontraron relación entre RE y deberían ancho, ancho de cadera, o relación de hombro: ancho de cadera. Mientras que Williams y Cavanagh [ 103 ] encontraron una correlación negativa moderada entre el hombro: el ancho pélvico y la RE en corredores masculinos de élite, lo que indica que los momentos y las fuerzas generadas por las contrarrotaciones de los hombros y las caderas y los movimientos de los brazos pueden afectar la RE [ 179] – 181] En consecuencia, una correlación positiva entre la economía y la velocidad angular de la rotación del hombro y el desplazamiento angular de las caderas y los hombros alrededor del eje polar del tronco [ 112 ], así como una correlación negativa entre la economía y el desplazamiento angular del hombro en el plano sagital tiene previamente descrito [ 112 ]. Sin embargo, Tartaruga et al. [ 111] no encontró relación entre los cambios de velocidad de las muñecas y los hombros o la rotación de las caderas y los hombros en relación con el eje polar del tronco y la economía. Algunos resultados han mostrado menos movimiento del brazo, medido por la excursión de la muñeca durante el ciclo de la marcha, tendido a reducir la excursión total de la parte superior del cuerpo desde el centro de masa del cuerpo, tanto lateral como horizontalmente, y estar asociado con una mejor ER [ 91 , 111 , 112 , 181 ] .

Cinética / fuerzas de reacción en tierra

Las investigaciones relacionadas con la cinética y la ER son limitadas y la mayoría del trabajo se ha centrado en las fuerzas de reacción vertical del suelo. Kram y Taylor [ 46 ] presentaron una relación inversa simple entre la demanda aeróbica durante la carrera y el momento en que el pie aplica fuerza al suelo durante cada zancada, independientemente de la masa corporal, lo que indica que la demanda de energía durante la carrera está determinada por el costo del apoyo. la masa corporal y el curso temporal de generar fuerza. Williams y Cavanagh [ 91 ] supusieron que los corredores más económicos tienen patrones cinéticos identificables en su estilo de carrera, que son reconocibles por un movimiento vertical menos derrochador [ 117]] Sin embargo, los datos recopilados de corredores de distancia de élite masculinos y femeninos mostraron correlaciones relativamente bajas entre las fuerzas de reacción en tierra y RE [ 103 , 113 ], lo que sugiere que las fuerzas de reacción en tierra no son probablemente el factor determinante que hace que un corredor sea más económico que otro, y que de hecho, algunos corredores de élite son económicos a pesar de las bajas fuerzas de reacción en tierra.

Si bien se ha demostrado que las fuerzas de reacción en el suelo verticales afectan la demanda metabólica durante la carrera en corredores recreativos y moderadamente entrenados debido al requisito de soportar la masa corporal [ 46 , 115 – 117 ], las fuerzas horizontales también pueden afectar sustancialmente la ER. Por ejemplo, en 25 atletas de resistencia bien entrenados, Nuumela et al. [ 168 ] informaron que las fuerzas horizontales específicas de la masa estaban sustancialmente relacionadas con la ER a cinco velocidades de carrera diferentes. Del mismo modo, Storen et al. [ 182 ] encontraron que la suma de las fuerzas pico horizontal y vertical estaban inversamente correlacionadas con RE (r = 0,66).

Características neuromusculares y economía de carrera.

Además de los factores metabólicos, cardiorrespiratorios y biomecánicos, las características neuromusculares también son aspectos importantes de la ER. La interacción entre los sistemas neuronales y musculares (es decir, el sistema neuromuscular) es fundamental para todo movimiento, y traduce efectivamente la capacidad cardiorrespiratoria en mecánica eficiente y, por lo tanto, en rendimiento. Cada vez es más evidente que los factores aeróbicos no son las únicas variables que afectan el rendimiento de resistencia [ 10 ]. De hecho, Green y Patla [ 183] sugieren que cualquier falla de la maquinaria contráctil podría evitar la plena utilización del oxígeno disponible, lo que sugiere que, en algunos casos, la capacidad de usar oxígeno disponible podría no ser el factor limitante en el rendimiento de resistencia. Esencialmente, la eficiencia neuromuscular se puede dividir en dos categorías: 1) factores que mejoran la señalización neural y la programación motora del movimiento de carrera y 2) aquellos que mejoran la producción de fuerza muscular en sí.

Señalización neural y programación motora.

El correr de alto rendimiento es una habilidad, al igual que golpear una pelota de golf o lanzar una pelota de baloncesto, que requiere un cronometraje preciso de casi todos los músculos y articulaciones principales del cuerpo para convertir la fuerza muscular en la translocación [ 5 ]. Similar a esas habilidades, se necesita práctica para mejorar la eficiencia en la actividad. Los estudios de aprendizaje motor han demostrado que la práctica continua de una tarea da como resultado un control más calificado del movimiento, caracterizado por una disminución de la amplitud y la duración de la actividad muscular, una disminución de la coactivación muscular y una menor variabilidad del movimiento [ 97 , 184 , 185 ]. La evidencia reciente ha demostrado que los corredores recreativos (3.4 ± 2.8 km . Wk −1) exhibieron una mayor varianza individual (es decir, variabilidad entre zancadas), una mayor varianza poblacional (es decir, variabilidad del reclutamiento muscular entre atletas), una coactivación muscular más extensa y más variable y una mayor duración de la actividad muscular que los corredores moderadamente entrenados (6.6 ± 1.4 años de experiencia de carrera, quien corrió 61.4 ± 8.8 km . wk −1 ) [ 186 ]. Estos hallazgos son consistentes con estudios previos de entrenamiento a corto plazo de movimientos de brazos, manos y piernas (pedaleo) [ 185 , 187 – 189 ], lo que sugiere que las adaptaciones neuromusculares continuas ocurren como resultado del entrenamiento continuo. Es evidente dentro de la literatura que el entrenamiento de carrera puede inducir cambios positivos en RE [ 118190 , 191 ]. Correr parece inducir adaptaciones en la programación motora y el reclutamiento que son críticos para una ER superior [ 5 , 184 , 185 ]. Si las adaptaciones neuromusculares son responsables de los cambios en la ER, entonces sería razonable sugerir que habría alteraciones en la señalización neural durante la carrera después del entrenamiento. Bonacci y col. [ 10] defienden que las adaptaciones al reclutamiento motor como resultado de la capacitación representan un efecto de aprendizaje. Las adaptaciones positivas infieren que un individuo aprende a producir patrones específicos de reclutamiento muscular que están asociados con una mejor eficiencia de la tarea (por ejemplo, una mayor eficiencia biomecánica y neuromuscular) que resulta en un mejor rendimiento [ 10 ].

Producción de fuerza muscular y rigidez

Son dos problemas relacionados con la contracción muscular que potencialmente influyen en la demanda de energía y RE; velocidad de contracción y equilibrio entre contracciones concéntricas y excéntricas. Con respecto a la velocidad de contracción, Taylor [ 15] ha observado que es menos costoso para los músculos generar fuerza a bajas velocidades, que la fuerza es más alta y la tasa metabólica más baja durante la contracción isométrica, y que el costo energético de generar fuerza aumenta dramáticamente con una gran velocidad de cortocircuito. El mecanismo propuesto para esto es que las contracciones musculares son principalmente isométricas, ajustando la rigidez de la unidad músculo-tendón durante la fase excéntrica para producir una desaceleración simultánea y estiramiento elástico, y luego producen un impulso casi isométrico que inicia la aceleración concéntrica balística. Este mecanismo propuesto promovería la optimización mediante la explotación de energía elástica ‘libre’ y minimizando los requisitos metabólicos. Tal optimización obviamente exigiría una sincronización precisa e integración y refinamiento de los patrones temporales, cinéticos y cinemáticos.

Poder muscular

Se ha sugerido que el rendimiento de resistencia puede estar limitado no solo por la potencia aeróbica sino también por los factores de “potencia muscular” relacionados con las características de fuerza y ​​velocidad del sistema neuromuscular [ 192 ]. De hecho, se ha demostrado que el rendimiento durante una carrera de 5 km y 10 km está parcialmente determinado por las características neuromusculares y la potencia muscular, lo que sugiere que la contractilidad del músculo esquelético difiere entre los corredores rápidos y lentos [ 192 – 194 ]. Del mismo modo, en un grupo homogéneo de corredores de resistencia altamente entrenados con un VO 2 similarvalores máximos, aquellos atletas con tiempos de carrera más rápidos de 10 km y 5 km mostraron una preactivación muscular relativa más alta (antes de la toma de contacto), acompañada de una actividad electromiográfica relativa más baja (iEMG) durante la fase de propulsión, junto con un contacto de fase de postura más corto veces que aquellos atletas con tiempos de carrera más lentos [ 194 , 195 ]. Además, hubo una correlación significativa entre RE y los tiempos de contacto de la fase de postura media durante la carrera de velocidad constante, lo que sugiere que las características de potencia muscular juegan un papel importante en la determinación del rendimiento de la carrera de distancia en corredores altamente entrenados [ 194 ].

Rigidez en la parte inferior de la pierna

Es posible que tiempos de contacto de fase de postura más cortos y una mayor preactivación muscular puedan representar una mayor rigidez muscular de la pierna, lo que lleva a una transición más rápida de la fase de frenado a la fase propulsora del contacto con el suelo [ 195 , 196 ]. Dalleau y col. [ 197 ] destacó la importancia de los factores neuromusculares al demostrar que la ER estaba relacionada con la rigidez de la pierna propulsora, y una mayor rigidez provocaba la mejor ER. Arampatzis y col. [ 198] corrobora este hallazgo de tal manera que en un grupo de 28 corredores de larga distancia separados en tres grupos por economía, los corredores más económicos tuvieron la mayor rigidez de los tendones. La rigidez de las piernas está modulada por la activación neuromuscular, y se ha demostrado que se producen cambios en la rigidez como resultado de la adaptación neuromuscular al entrenamiento [ 199 ]. En apoyo de la asociación entre el reclutamiento motor y la rigidez de las piernas, se demostró que una reducción en la preactivación de EMG se relacionaba significativamente con una disminución en la rigidez de las piernas después del aterrizaje después del ejercicio fatigante [ 200 ]. La mayor duración de la coactivación muscular de los músculos de las piernas biarticulares durante la postura también se ha asociado significativamente con una mejor ER [ 201] La coactivación muscular modula la rigidez de las piernas durante la carrera y puede alterar la ER mediante la utilización de la energía elástica almacenada, que no tiene un costo metabólico adicional. Albracht y Arampatzis [ 202 ] indicaron que el aumento de la rigidez de los tendones es indicativo de un mayor almacenamiento y retorno de energía y una redistribución del gasto muscular dentro de las extremidades inferiores durante la carrera, lo que podría mejorar la RE. Se ha demostrado que la economía de carrera y la rigidez cambian junto con el entrenamiento [ 48 , 203 ]. También se ha demostrado que la rigidez de la unidad de músculo-tendón aumenta con la velocidad de carrera [ 105 , 158 , 204 ].

Estirar el ciclo de acortamiento

Kyrolainen y col. [ 177 ] descubrieron que a medida que aumentaba la velocidad de carrera también aumentaban las fuerzas de preactivación de EMG y reacción en tierra, junto con su tasa de producción de fuerza. La función muscular preparatoria es una función importante del ciclo de acortamiento del estiramiento (SSC). El SCC es una combinación de una contracción excéntrica de alta velocidad seguida inmediatamente de una contracción concéntrica. La función muscular del ciclo de acortamiento del estiramiento mejora el rendimiento durante la fase final (acción concéntrica) [ 205 ], y se sugirió que el aumento de la actividad muscular preparatoria con velocidades de carrera más altas es un mecanismo para tolerar cargas de impacto más altas, regular la rigidez del aterrizaje [ 206 ] y mejorar RE [ 177] Un estudio reciente mostró que una mayor proporción de actividad muscular excéntrica a concéntrica del vasto lateral se asoció con una menor demanda metabólica durante la carrera (es decir, mejor ER) [ 207 ].

Almacenamiento de energía elástica

El equilibrio entre las contracciones excéntricas y concéntricas podría influir en la ER, ya que las contracciones excéntricas durante las cuales se almacena la energía elástica son menos costosas que las contracciones concéntricas en las que se libera la energía [ 14 ]. Existe una clara evidencia de que la eficiencia mecánica del funcionamiento supera la eficiencia de la conversión de energía química en energía cinética por parte de los músculos [ 13 , 14 , 158 ]. La energía elástica almacenada durante las contracciones excéntricas de la carrera hace una contribución sustancial a la propulsión, ya que se libera durante las siguientes contracciones concéntricas [ 158 , 208] Desafortunadamente, actualmente no hay datos disponibles para cuantificar el costo energético relativo de los dos tipos de contracciones ni se ha diseñado un método para diferenciar las contracciones excéntricas verdaderas del estiramiento del tendón o para cuantificar el almacenamiento y la liberación de energía elástica [ 13 , 14 , 209 – 212 ]. Sin embargo, existe consenso en que este fenómeno contribuye tanto a la eficiencia como a la economía de movimiento.

Tanto los puentes cruzados de actomiosina como los tendones han sido implicados como sitios importantes de almacenamiento de energía [ 157 , 213 ]. Ker y col. [ 157 ] han estimado que el tendón de Aquiles y los tendones en el arco del pie pueden almacenar el 35% y el 17%, respectivamente, de la energía cinética y potencial ganada y perdida en un paso mientras se ejecuta a velocidad moderada. Alexander [ 214 ] ha demostrado que en un humano de 70 kg corre a ~ 16 km −1 , más de la mitad de la energía elástica se puede almacenar en solo dos resortes, el tendón de Aquiles y el arco del pie. Cavagna y col. [ 215 ] han estimado que el VO 2durante la carrera puede ser de 30 a 40% más alto sin contribuciones del almacenamiento elástico y el retorno de la energía. A velocidades de carrera más altas, la recuperación elástica de energía prevalece sobre la maquinaria contráctil y representa la mayor parte del trabajo [ 15 , 158 ]. La evidencia disponible indica que puede haber diferencias interindividuales sustanciales en la capacidad de almacenar y liberar energía elástica [ 216 – 218 ] y se ha sugerido que la composición de la fibra, el género y la madurez probablemente contribuyan a estas diferencias [ 219 ].

Conclusiones

La economía de carrera es un concepto complejo y multifactorial que representa la suma de la eficiencia metabólica, cardiorrespiratoria, biomecánica y neuromuscular durante la carrera. Es posible obtener medidas confiables de ER en el laboratorio, y una gama de valores de diferentes estándares de corredores se puede recuperar de la literatura actual. Los factores metabólicos y cardiorrespiratorios que afectan la ER incluyen HR, V E , C Tempy tipo de fibra muscular. Si bien no parece haber ningún patrón biomecánico de movimiento ‘eficiente’ fácilmente identificable o universalmente aplicable que se aplique a todos los corredores, sí parece que los corredores con una variedad de características antropométricas, como una distribución de masa más cercana al torso y más corta Los brazos del momento de Aquiles tienden a tener una mejor RE. La eficiencia neuromuscular puede desempeñar un papel importante en la determinación de ER, especialmente en atletas con atributos fisiológicos similares. Específicamente, el momento y la amplitud de la actividad muscular antes y en la fase inicial del contacto con el suelo afectan la economía al aumentar la rigidez de las piernas y la explotación de la energía elástica almacenada. Es probable que el ajuste de un determinado factor determinante pueda mejorar la economía de un atleta, pero el mismo ajuste en otro podría no ser económico debido a las diferencias en otras características fisiológicas o biomecánicas. Quizás una vía de investigación más prometedora podría ser concentrarse en el corredor individual en un esfuerzo por identificar mejor cómo la estructura y las capacidades funcionales de los atletas influyen en la ER, el rendimiento posterior y la susceptibilidad a las lesiones.

Puntos clave

  • La economía de carrera es un concepto complejo y multifactorial que representa la suma de varias características metabólicas, cardiorrespiratorias, biomecánicas y neuromusculares durante la carrera submáxima.
  • Muchos de los factores determinantes de la economía de carrera pueden adaptarse mediante el entrenamiento u otras intervenciones, sin embargo, un cambio económico en un atleta puede ser antieconómico en otro atleta debido a las diferencias en otras características fisiológicas o biomecánicas.
  • Se presentan valores representativos de economía de carrera para diferentes calibres de corredores que corren a varias velocidades.