Economía de carrera ( RE ) un concepto complejo y multifactorial que representa la suma de la eficiencia metabólica, cardiorrespiratoria, biomecánica y neuromuscular durante la carrera. [1] : 33 [2] [3] El consumo de oxígeno (VO 2 ) es el método más comúnmente utilizado para medir la economía de carrera, ya que el intercambio de gases en el cuerpo, específicamente oxígeno y dióxido de carbono, refleja de cerca el metabolismo energético. Se dice que aquellos que pueden consumir menos oxígeno mientras corren a una velocidad dada tienen una mejor economía de carrera. Sin embargo, el uso directo de oxígeno no tiene en cuenta si el cuerpo está metabolizando lípidos o carbohidratos, que producen diferentes cantidades de energía por unidad de oxígeno; como tal, las mediciones precisas de la economía de carrera deben usar datos de O 2 y CO 2 para estimar el contenido calórico del sustrato que se usa el oxígeno para respirar. [4]
En las carreras de larga distancia , un atleta puede intentar mejorar el rendimiento mediante un entrenamiento diseñado para mejorar la economía de carrera. Se ha descubierto que la economía de carrera es un buen predictor del rendimiento en carrera; se ha descubierto que tiene una correlación más fuerte con el rendimiento que el consumo máximo de oxígeno ( VO 2 máx. ) en corredores entrenados con los mismos valores. [5]
La idea de economía de carrera se utiliza cada vez más para comprender el rendimiento, ya que las nuevas tecnologías pueden reducir drásticamente los tiempos de carrera en distancias de maratón, independientemente de la fisiología o incluso del entrenamiento. Los factores que afectan la economía de carrera incluyen la biología del corredor, los regímenes de entrenamiento, el equipo y el entorno.
La economía de carrera se calcula midiendo el VO₂ mientras se corre en una cinta a distintas velocidades constantes durante un período de entre tres y quince minutos. El VO₂ es la cantidad de oxígeno consumido en mililitros durante un minuto y normalizado por kilogramo de peso corporal. Para comparar las economías de carrera entre individuos, el VO₂ se interpola a velocidades de carrera comunes y, al mismo tiempo, se cuantifica la cantidad de oxígeno que se necesita para correr un kilómetro en relación con la masa corporal. [6] Un valor más bajo de economía de carrera demuestra una mejor eficiencia de carrera y proporciona un buen predictor del rendimiento en la carrera. [7] Se puede encontrar un nuevo método para medir estos conceptos con la ayuda del uso de sensores inerciales inalámbricos para el pie junto con algoritmos de procesamiento de señales dedicados. [8] [9]
En The Lore of Running , Tim Noakes , profesor de ejercicio y ciencias del deporte en la Universidad de Ciudad del Cabo , y también corredor recreativo, describe una serie de variables que pueden afectar la economía de la carrera: el movimiento vertical mientras se corre, la capacidad de los músculos para absorber energía durante el impacto del aterrizaje y transferirla al impulso, factores biomecánicos , técnica y tipo de actividad, condición física y entrenamiento, edad, fatiga , género , raza , peso de la ropa y los zapatos, y condiciones ambientales. [10]
Diversos estudios han demostrado que los corredores de maratón son más económicos que los corredores de media distancia y los velocistas a velocidades de entre 10 y 19 kilómetros por hora (6 y 12 millas por hora). [11] A esas velocidades, el análisis de películas ha demostrado que los velocistas y los corredores de media distancia tienen un mayor movimiento vertical que los maratonistas. [11]
La economía de carrera también depende de muchas características innatas, y algunas características corporales otorgan naturalmente una ventaja a los corredores. Algunas de ellas incluyen la altura, la longitud de las extremidades y la distribución de la masa corporal en ciertas áreas del cuerpo.
Las extremidades están a mayor distancia del centro de masa de una persona , por lo que tienen mayor inercia rotacional en comparación con el resto del cuerpo. Como resultado, las extremidades requieren más energía para moverse, por lo que su morfología juega un papel en la economía de carrera. En las piernas, un mayor peso en los pies se relaciona con la economía de carrera, ya que están ubicados más distalmente de las caderas, los pies ligeramente más pequeños que el promedio son ideales para optimizar la economía de carrera. [6] [5] Esta es también la razón por la que la elección del calzado afecta la economía de carrera. El peso transportado en los muslos también juega un papel, ya que el peso se distribuye más cerca de la articulación de la cadera, pero afecta la economía de carrera tanto como la morfología del pie . En un estudio, se agregaron pesas a los pies y muslos de los corredores y descubrieron que el consumo de VO₂ aumentó el doble en los ensayos con pesas en los pies en comparación con los muslos. Si bien la distribución de la masa en las extremidades se ha correlacionado con la economía de carrera, no hay consenso sobre si la longitud de las extremidades es un factor o no. [6]
Un cuerpo ideal para una economía de carrera óptima incluiría una altura ligeramente inferior a la media para los hombres y ligeramente superior para las mujeres, un bajo porcentaje de grasa corporal, una masa de las piernas distribuida más cerca de la articulación de la cadera y una pelvis estrecha con pies más pequeños que la media. [5] También se ha demostrado que podría haber una relación inversa entre el peso corporal y la economía de carrera. Sin embargo, esta relación es pequeña, ya que la energía utilizada al correr es similar entre personas de diferentes tamaños. También es posible que esta relación no tenga nada que ver con la masa corporal y pueda ser causada por diferencias físicas interindividuales. [6]
Existen muchas condiciones fisiológicas que pueden afectar la economía de carrera, entre ellas, el consumo máximo de oxígeno , los factores metabólicos, la longitud de los tendones y la ventilación . También se ha observado que la economía de carrera disminuye hacia el final de las carreras, mientras que la temperatura central, la frecuencia cardíaca, la ventilación y el ácido láctico aumentan. Por lo tanto, el entrenamiento para disminuir esos factores podría mejorar la economía de carrera. [5]
La energía metabólica es la cantidad de energía ( ATP ) que el cuerpo puede producir a partir de la ingesta de oxígeno y los nutrientes disponibles en el cuerpo. Los factores que afectan el metabolismo serían importantes para mejorar la economía de carrera con el fin de utilizar de manera eficiente los recursos del cuerpo. Debido a que el oxígeno es necesario para la respiración aeróbica , cuanto mayor sea el VO₂ máx. de un corredor, más tiempo podrá correr sin entrar en respiración anaeróbica y acumular ácido láctico . [5] También es preferible que el cuerpo de un corredor pueda quemar grasa como fuente de energía bajo cargas de trabajo intensas, además de carbohidratos . La grasa requiere más pasos para metabolizarse que los carbohidratos , por lo que usarlos como fuente de energía es más costoso, pero contienen más energía por molécula. [6]
Al correr, el tendón de Aquiles se estira por la flexión del pie y almacena parte de esa energía como energía elástica . Los estudios han demostrado que la utilización de esta energía elástica tiene un impacto medio a grande en la reducción de la energía al correr. La energía almacenada en el tendón depende de cuánto se estira el tendón y de sus propiedades internas. Una longitud más corta del brazo de momento del tendón de Aquiles (la longitud entre el tendón y la fuerza que lo estira) producirá más energía, de manera similar a cómo la rigidez en los músculos almacena y libera energía elástica. [6]
La economía de carrera se utiliza a menudo como una medida del rendimiento de los corredores de resistencia, por lo que se han estudiado muchos métodos diferentes para mejorarla. Un inconveniente de estos estudios es que los participantes no suelen ser atletas de élite, que tienen dificultades para mejorar la economía de carrera de forma significativa. Otras críticas a estos estudios incluyen el pequeño tamaño de la muestra, muy pocas mediciones para tener en cuenta las fluctuaciones intraindividuales y otros factores que afectan a la economía de carrera. [5] De todos modos, se han publicado estudios que examinan cómo métodos como la pliometría, la fuerza o el entrenamiento de resistencia afectan a los participantes. También se han realizado estudios sobre cómo los factores ambientales como el entrenamiento en altura y el entrenamiento con calor afectan a los corredores.
Se ha observado que el entrenamiento pliométrico aumenta la cantidad de fuerza que los músculos pueden generar en un intervalo de tiempo corto. En un estudio, el entrenamiento pliométrico condujo a tiempos más rápidos en carreras de diez kilómetros, a pesar de disminuir la cantidad total de distancia recorrida en el entrenamiento. [12] Debido a que este tipo de entrenamiento no mejora el VO ₂ máx, su éxito se ha atribuido a un aumento de la tensión en los músculos y tendones. Una mayor rigidez en esas áreas permite una mayor eficiencia en el uso de la energía elástica almacenada cuando se estiran, lo que permite un tiempo de impacto más corto con el suelo. [13] [5]
Uno de los enfoques más comunes para el entrenamiento para mejorar la economía de carrera es el entrenamiento de fuerza. Un estudio comparó el entrenamiento de resistencia y una mezcla de entrenamiento de resistencia y fuerza y descubrió que, si bien el grupo mixto tenía un VO₂ considerablemente menor, sus economías de carrera en realidad aumentaron. [2] Las dos razones principales atribuidas a este aumento son las adaptaciones en el sistema nervioso y un cambio en el tipo de fibras musculares. Se ha demostrado que el entrenamiento de fuerza con cargas pesadas aumenta la cantidad de neuronas motoras activadas cuando se contrae un músculo, lo que produce una mayor fuerza. Esta razón se atribuye más comúnmente porque el entrenamiento de fuerza a menudo se asocia con la hipertrofia , lo que provoca un aumento en el tamaño muscular, lo que sería desventajoso para la economía de carrera. [13] El entrenamiento de fuerza también hace que los músculos experimenten un cambio de fibras de contracción rápida a fibras de contracción lenta, que son más inmunes a la fatiga. [13]
También se han realizado estudios para observar cómo los factores ambientales afectan el entrenamiento. A grandes altitudes, la eritropoyetina metabólica aumenta la producción de glóbulos rojos para compensar la falta de oxígeno. [14] La exposición a la altitud también demuestra diferencias mensurables en la actividad metabólica de los músculos. [2] Los estudios han demostrado que la economía de carrera mejora considerablemente cuando se entrena/duerme a grandes altitudes y se compite cerca del nivel del mar. El entrenamiento con calor también ha demostrado ser eficaz, ya que una temperatura central aumentada mejora la eficiencia de trabajo de los músculos. Si bien una temperatura central aumentada es beneficiosa para los músculos, se prefiere una temperatura central más baja. Al volver a una temperatura normal después del entrenamiento a temperaturas más altas, los corredores muestran una temperatura central más baja, así como una frecuencia cardíaca más baja. [2]
La longitud de la zancada, la cinemática corporal , la cinética y la energía elástica son factores biomecánicos asociados con una mejor economía de carrera. [2] La longitud de la zancada natural de un atleta entrenado está relacionada con una mejor economía de carrera más que con ajustes específicos. La cinemática corporal abarca una variedad de parámetros de movimiento asociados con una mejor economía de carrera. [13]
Un corredor con una mejor economía de carrera tiene una amplitud relativamente baja de su centro de masa , un mayor balanceo de las piernas durante una zancada (disminución del ángulo de la parte posterior de la rodilla) y una mayor velocidad angular de flexión plantar durante el impulso, pero tiene un rango de movimiento reducido durante la flexión plantar . [2]
Otros factores biomecánicos asociados con una mejor economía de carrera incluyen una rotación más rápida de los hombros, la limitación del movimiento del brazo a un movimiento moderado, un mayor movimiento angular de las caderas y los hombros con respecto al plano transversal del corredor y niveles máximos de fuerza en el suelo más bajos. [2]
La flexibilidad de las extremidades inferiores y del torso en deportistas entrenados mejora la economía de carrera a todas las velocidades a través de un mayor rango de movimiento en las caderas. Por el contrario, algunos estudios han descubierto que una menor flexibilidad en las regiones de la pantorrilla y la cadera mejora la economía de carrera al reducir la necesidad de una mayor estabilización muscular. De manera similar a un resorte más tenso, los músculos menos flexibles tienen un mayor almacenamiento de energía y retorno de energía elástica . [2]
Se ha demostrado que las zapatillas de running ligeras (<440 g por par) tienen una mejora estadística en la economía de carrera. [15] Sin embargo, entre correr descalzo y zapatillas ligeras, no hay diferencias demostrables. [15] [16] [13]
También se ha demostrado que la amortiguación reduce la absorción de oxígeno y, por lo tanto, la economía de carrera al proporcionar un almacenamiento de energía elástica de la fuerza descendente. [2] La amortiguación del calzado en sí debe tener una "tasa de resorte" óptima para complementar de manera beneficiosa los movimientos y las fuerzas musculares.
Investigaciones recientes han demostrado que la adición de una placa de fibra de carbono en la entresuela de un zapato junto con una espuma elástica beneficia la economía de carrera al reducir el trabajo negativo realizado por la articulación metatarsofalángica . [17]
Entrenar en temperaturas cálidas aumenta la temperatura central, lo que ha demostrado mejorar la economía de carrera al mejorar la eficiencia de trabajo de los músculos. Esto crea un efecto duradero cuando se corre a temperaturas más bajas en las que se pueden lograr temperaturas centrales relativamente más bajas. Una temperatura central más baja se asocia con aumentos reducidos en la respiración, la sudoración y la circulación a intensidad aeróbica, lo que aumenta la eficiencia energética general y mejora la economía de carrera. [2] [ aclaración necesaria ]
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El proyecto Breaking2 fue un evento organizado por Nike para romper la barrera de las dos horas en un maratón. El evento utilizó la economía de carrera para identificar y mejorar los factores que ayudarían a lograr la hazaña. Los tres corredores fueron Lelisa Desisa , Eliud Kipchoge y Zersenay Tadese . Eliud Kipchoge ganó la carrera con un tiempo de 2:00:25, pero finalmente no logró correr el maratón en menos de dos horas. [18]
Se seleccionaron muchos corredores para el evento y, finalmente, se eligió a Lelisa Desisa , Eliud Kipchoge y Zersenay Tadese en función de su potencial. Se adquirieron datos fisiológicos de cada corredor junto con sus regímenes de entrenamiento y registros personales para estimar las proyecciones del corredor. Para adquirir datos de cada concursante, el equipo científico de Nike le dio a cada corredor relojes GPS y monitores de frecuencia cardíaca. Además, visitaron a cada corredor en su ciudad natal para analizar las estrategias de hidratación y nutrición mientras monitoreaban la temperatura de la piel y las tasas de sudor. [19] [ enlace muerto ]
El equipo del proyecto Breaking2 determinó que el parámetro más crítico era la diferencia entre la temperatura de la piel y la temperatura corporal interna, también conocida como gradiente de temperatura . [19] El gradiente de temperatura describe la rapidez con la que cambia la temperatura en relación con la ubicación espacial. En términos de economía de carrera, una gran diferencia entre la temperatura de la piel y la temperatura corporal interna se correlaciona con una mejor economía de carrera. Para optimizar esta medición para los atletas, el proyecto Breaking2 se programó para que se desarrollara durante un período de tres días. Esto permitió condiciones climáticas óptimas en cuanto a temperatura, viento y nubosidad. [19] Además, la carrera se llevó a cabo en el norte de Italia debido a su clima boscoso y rutas de carrera con curvas graduales. El equipo del proyecto Breaking2 también decidió centrarse en la hidratación y la nutrición. Para medir la pérdida de agua, se pesó a los corredores antes y después de sus sesiones de entrenamiento, y se utilizaron imágenes musculares para analizar la cantidad de azúcar en los músculos del atleta. Para combatir la pérdida de agua y azúcar, el equipo de Nike elaboró mezclas de azúcar y agua para cada atleta. También se probaron ligeras modificaciones en la dieta de los atletas, como por ejemplo hacer que Eliud Kipchoge comiera barras de remolacha en lugar de beber jugo de remolacha. [19]
El desafío Ineos159 se llevó a cabo en Viena , Austria, y fue organizado por Eliud Kipchoge con el objetivo de correr una maratón en menos de dos horas. Eliud Kipchoge corrió la carrera en 1:59:40 [20] , lo que se traduce en poco menos de 2:50 min/km o 21,98 kmph.
La nutrición es un aspecto clave de la economía de carrera y fue crucial para el éxito de Kipchoge. Antes de la carrera, Eliud Kipchoge aumentó su ingesta de carbohidratos para abastecer a sus músculos con combustible. Sin carbohidratos , el cuerpo descompone las grasas en un proceso llamado metabolismo lipídico . Sin embargo, la mayoría de los corredores de élite no tienen un alto porcentaje de grasa corporal. Durante la carrera, consumía alrededor de 60 a 100 gramos de carbohidratos cada hora. [21] Lo hizo consumiendo una bebida de 500 ml que constaba de 80 gramos de carbohidratos . Esto fue un cambio con respecto a su intento anterior en el proyecto Breaking2 , donde bebía bebidas de 50 ml cada pocos kilómetros. Las bebidas más grandes suministran combustible a los músculos antes, pero tienen una mayor probabilidad de causar molestias intestinales. [22]
La ubicación y el clima también se tuvieron muy en cuenta debido a su impacto en la economía de carrera. Se eligió Viena por múltiples razones. En primer lugar, la ciudad es muy plana, lo que requiere un menor gasto de energía. En segundo lugar, la ciudad está relativamente cerca del nivel del mar, lo que resulta en una mayor concentración de oxígeno en el aire. El alto nivel de oxígeno permite a los atletas realizar mejor los ejercicios aeróbicos . Por último, la carrera se llevó a cabo en una mañana con bajos niveles de humedad y temperatura. Durante el proyecto Breaking2 , donde Eliud Kipchoge no pudo correr un maratón en menos de dos horas, hubo una lluvia inesperada. La humedad adicional puede aumentar el peso del corredor y reducir la tracción en la carretera. [22]
de energía gastada al correr aeróbicamente a ciertas velocidades submáximas es una medida de economía de carrera.
Medir la economía de carrera de alguien equivale a preguntar: "¿Qué distancia puede correr esta persona utilizando una cantidad determinada de energía?". El uso de energía suele expresarse en términos de consumo de oxígeno; cuanto más lejos pueda correr la persona por unidad de oxígeno consumido (o, dicho de otro modo, cuanto menos oxígeno consuma al correr una distancia determinada), más económico será.
La economía de carrera (RE) se define típicamente como la demanda de energía para una velocidad dada de carrera submáxima, y se determina midiendo el consumo de oxígeno en estado estable (VO
2
) y la relación de intercambio respiratorio.