La energética de la carrera es el estudio del coste energético de correr . Está claro en la gran mayoría de las especies que a medida que aumenta la velocidad de carrera , aumenta el coste energético de la carrera. [1] [2] [3] [4] También se sabe desde hace mucho tiempo que existe variabilidad entre especies y dentro de las mismas en el coste energético de correr a una velocidad determinada. [5] [6] Esta variabilidad ha llevado al estudio de factores biomecánicos o fisiológicos que pueden predecir el coste energético de correr tanto entre especies como dentro de ellas .
En los seres humanos, existe evidencia de que el costo de correr a una velocidad determinada puede predecir el rendimiento de resistencia. Como resultado, se ha vuelto común examinar los factores que influyen en el costo energético de correr en un intento de predecir o mejorar el rendimiento de carrera. Hay muchos factores que pueden afectar el costo energético de correr, incluidos la edad, el entrenamiento, la frecuencia y la frecuencia de zancada, el peso del calzado , la resistencia del viento e incluso la densidad del aire . [7]
El coste energético de correr se puede cuantificar midiendo el consumo de oxígeno (VO2) durante la carrera a una velocidad submáxima dada. Durante las actividades aeróbicas (como la carrera submáxima), el VO2 proporciona una estimación indirecta del gasto energético. [8] Como resultado, un aumento en la tasa de consumo de oxígeno es representativo de un aumento en el gasto energético. El VO2 se mide a menudo en términos absolutos (p. ej., litros /min), pero en actividades que implican soportar peso, como correr, la masa corporal puede tener una profunda influencia en el gasto energético. Como resultado, es común expresar el gasto energético como la tasa de consumo de oxígeno en relación con la masa corporal (p. ej., ml/kg/min). [8]
Aunque algunos datos recientes pueden sugerir lo contrario, [9] tradicionalmente se acepta que existe una fuerte relación lineal entre la tasa de consumo de oxígeno y la velocidad de carrera (ver figura 1), con el gasto de energía aumentando con el aumento de la velocidad de carrera. [1] [2] [3] [4] Es importante que la medición del gasto de energía a través del consumo de oxígeno se obtenga a intensidades submáximas . A medida que la velocidad de carrera aumenta a intensidades relativas muy altas, las mediciones de VO2 se vuelven una medida menos confiable del gasto de energía. Esto se debe a una mayor dependencia del metabolismo anaeróbico para proporcionar la energía para correr a estas velocidades rápidas.
El gasto energético que se produce al correr se puede medir mediante el equivalente metabólico de la tarea (MET), donde un MET equivale aproximadamente al gasto energético que supone estar sentado tranquilamente. La siguiente tabla muestra los valores de MET al correr a distintas velocidades. [10]
Existen muchas formas de expresar el coste energético de correr. Es habitual expresar el coste energético de correr como el coste energético de recorrer una distancia determinada. Esta medida se suele denominar coste de transporte (COT). El COT se puede expresar de muchas formas. Dos métodos habituales para expresar el COT son el oxígeno consumido en una distancia determinada (p. ej., ml/kg/km) o el gasto de energía calórica en una distancia determinada (p. ej., kcal/kg/km). [8]
A lo largo de los años, se han estudiado muchos factores para explicar la variación del gasto energético al correr entre especies. Algunos de estos factores se estudiaron hace más de un siglo, cuando Zuntz descubrió en 1897 que el gasto energético de animales de masa similar para correr una distancia determinada era independiente del número de extremidades. En otras palabras, no hay diferencia en el gasto energético para correr una distancia determinada como cuadrúpedo o como bípedo, siempre que los animales tengan un peso corporal similar. [5] Desde Zuntz, una gran cantidad de evidencia ha sugerido que el gasto energético corporal disminuye en proporción directa al peso corporal, y que los animales más grandes presentan un gasto energético corporal menor que los animales más pequeños. [6 ]
Más recientemente, se ha propuesto que se puede hacer una predicción precisa del costo energético de correr a una velocidad dada a partir del tiempo disponible para generar fuerza para soportar el peso corporal . [11] Esta teoría sugiere que los animales más pequeños deben dar pasos más cortos y rápidos para recorrer una distancia dada que los animales más grandes. Como resultado, tienen tiempos de contacto del pie con el suelo más cortos y menos tiempo para producir fuerza en el suelo. Debido a esta menor cantidad de tiempo para producir fuerza, los animales más pequeños deben depender más de las fibras musculares rápidas metabólicamente costosas para producir fuerza para correr a una velocidad dada. Por el contrario, los animales más grandes dan pasos más lentos y más largos, lo que contribuye a un aumento en la cantidad de tiempo que el pie está en contacto con el suelo durante la carrera. Este mayor tiempo de contacto permite a los animales más grandes una mayor cantidad de tiempo para producir fuerza . Como resultado, los animales más grandes no reclutan tantas fibras musculares rápidas metabólicamente costosas para correr a una velocidad determinada. Todos estos factores dan como resultado un mayor COT en animales más pequeños en comparación con los animales más grandes. [11]
Hay algunas evidencias de que existen diferencias en el COT en función de la velocidad entre especies. Se ha observado que los cuadrúpedos exhiben velocidades óptimas dentro de los modos de andar . [12] Lo que significa que hay velocidades a las que se minimiza el costo energético para correr una distancia dada . En los humanos, se piensa comúnmente que el COT permanece constante en todas las velocidades de carrera submáximas, [1] [2] [3] [4] aunque un estudio reciente ha desafiado esta suposición. [9] Si esto es cierto, el costo energético de correr una milla rápido o lento en los humanos es el mismo, y no existe una velocidad óptima de carrera para los humanos.
Entre los seres humanos se observa una gran variabilidad individual en el gasto energético durante la carrera a una velocidad submáxima dada. Se ha demostrado que una multitud de factores ejercen una influencia en el coste de la carrera humana. [7] Como resultado, la aparente variabilidad en el coste de la carrera humana puede ser el resultado de una variedad de factores (véase la sección Economía de la carrera/Introducción). Algunos han sugerido que el sexo puede tener una influencia en el coste de la carrera. Aunque hay alguna evidencia de que el sexo puede influir en el coste energético de la carrera humana, especialmente entre los corredores de distancia de élite , [7] [13] las diferencias en el coste energético de la carrera en función del sexo son en gran medida poco claras. [14] [15]
El gasto energético que supone correr entre individuos es extremadamente variable, incluso cuando se normaliza en función de la masa corporal. Esto sugiere que una variedad de otros factores deben influir en el gasto energético que supone correr. La aparente variabilidad individual del gasto energético durante la carrera impulsó el desarrollo del concepto de economía. La economía se define como la energía gastada para satisfacer las demandas aeróbicas de una determinada actividad submáxima. [7] Una medida de la economía de carrera debería permitir la comparación del gasto energético que supone correr entre individuos o grupos de individuos. Si un individuo gasta menos energía para realizar una determinada tarea (en el caso de correr, para correr a una velocidad determinada), se considera que es más económico.
Existen muchas formas de comparar la economía entre individuos. Es común comparar la energía gastada para correr a una velocidad fija dada, generalmente midiendo el oxígeno consumido mientras se corre a una velocidad fija (ml/kg/min). [8] Este método proporciona una comparación de la economía a esta velocidad dada, pero a menudo puede no proporcionar una representación adecuada de la economía como predictor del rendimiento. [8] Esto es especialmente cierto cuando se comparan corredores bien entrenados con individuos no entrenados o menos entrenados. En estos casos, comparar el gasto de energía (como consumo de oxígeno) a una velocidad fija a menudo no proporciona una comparación del gasto de energía al ritmo de carrera . Debido a que el consumo de oxígeno aumenta con la velocidad, es difícil obtener una representación precisa de la economía a partir de la medición del consumo de oxígeno a una sola velocidad. Como resultado, es común medir el consumo de oxígeno en una amplia gama de velocidades dentro de los individuos para obtener una evaluación más precisa de la economía. [8]
También es común medir el costo de transporte (COT), o el costo energético para recorrer una distancia dada, para hacer comparaciones de economía entre individuos. Debido a que se piensa que este valor permanece constante a través de la velocidad, se piensa que la medición del COT a cualquier velocidad submáxima fija única proporciona una representación adecuada de la economía de un individuo. [1] [2] [3] [4] Esto permitiría hacer comparaciones de economía entre individuos no entrenados que corren a su velocidad submáxima preferida (por ejemplo, 161 m/min, ~6 mph ) con corredores bien entrenados que corren a su velocidad submáxima preferida (por ejemplo, 268–320 m/min, ~10-12 mph). Por esta razón, es común usar el COT para comparar la economía de carrera entre grupos de diferentes niveles de entrenamiento y rendimiento. [16]
Existen muchos factores que pueden influir en la economía de carrera. Un factor que se ha observado de forma constante que influye en el gasto energético (y, por tanto, en la economía) durante la carrera es el estado de entrenamiento. [16] [17] A menudo se ha comprobado que los corredores bien entrenados son significativamente más económicos que los individuos no entrenados. [16] Además, se ha observado que el nivel de rendimiento influye en el gasto energético de correr a una velocidad determinada, incluso dentro de grupos de corredores entrenados. Por ejemplo, los corredores de élite suelen ser más económicos que los corredores sub-élite o promedio. [16] Esto sugiere que la economía de carrera, o el coste energético de correr a una velocidad submáxima determinada, puede ser un predictor válido del rendimiento, especialmente dentro de grupos homogéneos de corredores entrenados. [16] También hay pruebas de que el entrenamiento de resistencia intenso puede mejorar la economía dentro de un individuo. [17]