Análisis de las variables influyentes en el modelo masa-muelle aplicado a la carrera de larga distancia

Resumen

El estudio de las variables del modelo masa-muelle (spring mass model en su acepción inglesa) en la carrera han sido una gran fuente de información a la hora de conocer el comportamiento asociado a este modo de locomoción tanto de animales como de humanos. Los parámetros espacio-temporales han definido en gran medida el comportamiento del modelo con una gran capacidad de predicción y estimación de variables tanto cinemáticas como dinámicas. Aunque la bibliografía en este campo es amplia, todavía existe escaso conocimiento acerca de cuáles son todas las variables que predefinen el comportamiento del modelo masa-muelle en cada individuo. El objetivo principal de esta tesis ha sido conocer y ampliar el conocimiento de la implicación de diferentes variables (talla, masa, inclinación, velocidad, rigidez del pie, características neuromusculares de la extremidad inferior, nivel atlético) que influyen en dicho modelo y estudiar la posible implementación de herramientas para la aplicación del modelo de estudio en condiciones de campo. Para llevar a cabo este objetivo se realizaron una serie de estudios que culminaron en 6 artículos: i) Efecto de la variación de peso asistido por un tapiz rodante LBPP (lower body positive pressure o presión positiva en parte inferior del cuerpo) (ARTICULO I); ii) Efecto de la talla en los parámetros espacio-temporales y su variabilidad a diferentes velocidades (ARTICULO II); iii) Relación de la rigidez del arco longitudinal del pie en los parámetros espacio-temporales de carrera (ARTICULO III). iv) Estudio de la influencia de los parámetros de rendimiento muscular de extremidad inferior con la capacidad de salto y las adaptaciones de los parámetros espacio-temporales a diferentes velocidades (ARTICULO IV). v) Determinar el efecto de la inclinación del pavimento en los parámetros espacio-temporales y examinar el efecto del nivel atlético en la adaptación corriendo en inclinación positiva (ARTICULO V). vi) Determinar la fiabilidad absoluta y la validez concurrente de un sistema wearable de bajo coste y un sistema optoelectrónico basado en barreras fotoeléctricas (ARTICULO VI). Los principales hallazgos de la tesis sugieren que: a) La talla modula el comportamiento de los parámetros espacio- temporales tanto en sus valores promedio como en la variabilidad de los mismos. b) La ayuda en el soporte del peso corporal provisto por un tapiz rodante de presión positiva en la parte inferior del cuerpo genera cambios en los parámetros espacio- temporales. c) La rigidez del arco longitudinal del pie es un factor influyente en las variables espacio-temporales del paso en la carrera a velocidad confortable en corredores de larga distancia amateurs. d) Los parámetros de rendimiento muscular de la extremidad inferior en una batería de saltos no influyen en los parámetros espacio-temporales de la carrera en relación con los cambios de velocidad. e) Existen diferencias en el comportamiento de la rigidez de la extremidad inferior entre corredores de diferente nivel atlético al correr en inclinaciones progresivas. f) La rigidez de la pierna juega un papel relevante corriendo sin inclinación mientras que la rigidez vertical lo juega en la adaptación a la inclinación de la superficie g) El sistema de acelerometría wearable StrydTM se mostró fiable para el análisis de las principales variables espacio- temporales de la carrera y mantiene una adecuada validez concurrente con un el sistema fotoeléctrico OptogaitTM. Las conclusiones de esta tesis indican que la interacción entre las diferentes variables estudiadas (peso relativo, talla, velocidad, inclinación, nivel atlético y rigidez del arco plantar) y el comportamiento de los parámetros espacio-temporales del modelo masa muelle. Además, descartan la influencia de otras variables (variables de rendimiento muscular de extremidad inferior en salto) en el mismo. Esto pone de manifiesto la importancia del control de las variables influyentes en futuros estudios y propone un primer paso en el uso de herramientas para implementar este tipo de investigación fuera del laboratorio.