Abstract
y the agreement between a sports watch (Suunto Ambit2) with a photoelectric device (Optogait) as a reference instrument on measuring stride frequencies (SF) and stride lengths (SL); ii) to observe the stride patterns during outdoor running; and iii) to analyse the effect of SF manipulations on running economy monitored by a gas analyser and based on the observa- tional analysis. One hundred and sixty recreational runners were analysed at speeds between 8-14 km·h -1 . The Suunto Ambit2
on measuring stride frequencies (SF) and stride lengths (SL); ii) to observe the stride patterns during outdoor running; and iii) to analyse the effect of SF manipulations on running economy monitored by a gas analyser and based on the observa- tional analysis. One hundred and sixty recreational runners were analysed at speeds between 8-14 km·h -1 . The Suunto Ambit2 agreed with the reference system [r=0.99 (0.99-1.00); Typical Error of the Estimate=0.58 strides∙min -1 and 0.02m]. Runners tended to maintain SF constant [Coefficient of Variation (CV)=2.4%]) during variations in speed (CV=6.8%) while relied on SL (CV=6.5%) adjustments during outdoor running. Finally, runners seemed to maintain a low running cost with their auto-selected SF (average=81.3 strides∙min -1 ), but an increase of up to 12% could be benefit when speed changes, without running cost detriment. Key words: Cadence, Running Economy, Velocity, Outdoor Fecha recepción: 12-02-23. Fecha de aceptación: 13-05-24 Unai Miqueleiz unaimiqueleiz@gmail.com Introducción La popularidad de la carrera ha aumentado en la última década debido a los beneficios en la salud y sociales (Lee et al., 2017). La economía de carrera, expresada como la de- manda de energía para una velocidad determinada, es ele- mental en el desarrollo de la carrera (Alonso, 2003; Fletcher et al., 2009) y podría estar influida por el género, la expe- riencia del corredor, y por variables biomecánicas como la frecuencia de zancada (FZ), entre otras (de Ruiter et al., 2013; Fletcher et al., 2009). El entrenamiento para modifi- car la técnica de carrera como la modificación de la anchura de zancada, la longitud de zancada (LZ), o la manipulación de la FZ son estrategias sugeridas para mejorar la economía de carrera, provocando beneficios biomecánicos y reduciendo las lesiones relacionadas con el running (Barton et al., 2016; Soidán & Giráldez, 2003). La FZ se define como el número de zancadas por minuto (zancadas·minuto -1 ), la LZ (m) se cal- cula mediante la fórmula “velocidad∙SF -1 ”, y por tanto la ve- locidad de carrera está determinada por el producto entre FZ y LZ (Van Oeveren et al., 2017). Cuando la velocidad es constante, estudios previos
2016; Soidán & Giráldez, 2003). La FZ se define como el número de zancadas por minuto (zancadas·minuto -1 ), la LZ (m) se cal- cula mediante la fórmula “velocidad∙SF -1 ”, y por tanto la ve- locidad de carrera está determinada por el producto entre FZ y LZ (Van Oeveren et al., 2017). Cuando la velocidad es constante, estudios previos mos- traron una relación en forma de “U” entre la FZ y la LZ con respecto al coste energético en la carrera de resistencia, ex- presado tanto como consumo de oxígeno (Cavanagh & Wi- lliams, 1982; de Ruiter et al., 2013) como frecuencia car- diaca (Amano et al., 2016; van Oeveren et al., 2017). Cuanto más cerca la FZ (o LZ) de la parte baja de la “U”, menor será el coste energético. Los corredores recreaciona- les parecen estar ligeramente alejados de este punto óptimo (de Ruiter et al., 2013). Estudios previos han tratado de manipular la FZ entre un 5-10% sobre la FZ preferida (FZP), autoseleccionada por el corredor, para lograr una mejor economía de carrera (Amano et al., 2016; Hei- derscheit et al., 2011). Sin embargo, estos estudios tienen la limitación de realizar los análisis en tapiz rodante a velo- cidad constante. Desde la recomendación tradicional de co- rrer a 90 zancadas·min -1 en carreras de larga distancia (Da- niels, 2005), hasta la recomendación actual de correr a 83- 85 zancadas·min -1 (de Ruiter et al., 2013; van Oeveren et al., 2017), la sugerencia general de incrementar la FZ ha ido destinada a los corredores recreacionales, aquellos que no entrenan/compiten de forma sistemática, que corran habi- tualmente entre 8-14 km·h -1 , dado que en este rango de ve- locidades la FZ no parece cambiar significativamente (Mer- cer et al., 2008; Weyand et al., 2000). Sin embargo, en los extremos de la curva con forma de “U” que relaciona las variables de zancada y la economía de carrera, ésta última disminuye cuando la variación en la FZ es igual o superior al 20% de la FZP (Cavanagh & Williams, 1982; Hunter & Smith, 2007). La mayoría de los
et al., 2008; Weyand et al., 2000). Sin embargo, en los extremos de la curva con forma de “U” que relaciona las variables de zancada y la economía de carrera, ésta última disminuye cuando la variación en la FZ es igual o superior al 20% de la FZP (Cavanagh & Williams, 1982; Hunter & Smith, 2007). La mayoría de los estudios han analizado la FZ y/o la LZ durante la carrera a velocidades constantes (Heiderscheit et al., 2011; Hobara et al., 2012). Como al- ternativa, la tecnología portátil como relojes deportivos permiten trasladar la investigación del laboratorio a entor- nos de entrenamiento (Garcia et al., 2019; van Oeveren et al., 2019). Sólo un estudio, como precedente, ha estudiado la relación real entre la FZ y la velocidad durante la carrera en el entorno de entrenamiento, fuera del laboratorio (van Oeveren et al., 2019), teniendo en cuenta que el entorno
2024, Retos, 57, 131-136 © Copyright: Federación Española de Asociaciones de Docentes de Educación Física (FEADEF) ISSN: Edición impresa: 1579-1726. Edición Web: 1988-2041 (https://recyt.fecyt.es/index.php/retos/index) -132- Retos, número 57, 2024 (agosto) natural implica una velocidad de carrera que podría no ser constante. Este grupo de investigación estudió factores que explicaran las diferencias en la FZ entre individuos, a dife- rencia del presente estudio el cual trató de describir nove- dosamente las diferencias en los parámetros de zancada en- tre correr en un tapiz rodante o correr fuera al aire libre, y cómo el conocimiento obtenido en la modificación de la FZ para buscar una frecuencia óptima se podría trasladar recí- procamente fuera del laboratorio tras analizar carreras que habitualmente no son a velocidad constante. Por tanto, los objetivos de este estudio fueron i) analizar la concordancia de un reloj deportivo que mide la FZ y la LZ con respecto a un instrumento de referencia; ii) observar los parámetros de FZ y LZ durante carreras fuera del laboratorio en en- tornos naturales (velocidad no constante); y iii) analizar el efecto de la manipulación en la FZ en la economía de ca- rrera. Material y Métodos Este estudio consistió en tres secciones separadas pero complementarias. Corredores recreacionales que corrie- ran habitualmente un mínimo de 2-3 días/semana durante el último año fueron analizados. Los corredores debían lle- var su calzado propio de entrenamiento, y evitar entrena- miento intenso las 24h previas al análisis. El estudio fue aprobado por el Comité Institucional de Evaluación de Ética para los Estudios Clínicos (PI/012-20) en acuerdo con la Declaración de Helsinki. La primera sección trató de analizar la concordancia entre el instrumento usado a lo largo del estudio con respecto a un sistema de referen- cia: un reloj deportivo (Ambit2, Suunto Oy, Vantaa, Fin- land) fue confrontado con un sistema fotoeléctrico mon- tado a lo largo del tapiz rodante (2m) como gold standard (OptoGait, Microgate, Bolzano, Italy) para medir la FZ y la LZ. La segunda sección trató de analizar los patrones de FZ durante la carrera en un entorno al aire libre. Los pa- trones de FZ
deportivo (Ambit2, Suunto Oy, Vantaa, Fin- land) fue confrontado con un sistema fotoeléctrico mon- tado a lo largo del tapiz rodante (2m) como gold standard (OptoGait, Microgate, Bolzano, Italy) para medir la FZ y la LZ. La segunda sección trató de analizar los patrones de FZ durante la carrera en un entorno al aire libre. Los pa- trones de FZ fueron analizados con el reloj deportivo a través de la web de Suunto. La tercera sección trató de analizar el efecto de la manipulación en la FZ (manipulada mediante un metrónomo digital) en la economía de ca- rrera, expresada como coste calórico (Fletcher et al., 2009; Shaw et al., 2014). Sección I: Concordancia entre instrumentos Catorce corredores hombres fueron analizados en esta sección (32.3±10.6 años; 58.1±9.2 kg; 174.8±7.7 cm). Después de realizar un calentamiento estandarizado de ca- rrera en tapiz rodante a 10 km∙h -1 , los corredores realiza- ron un test incremental que consistió en tres bloques de 2-min corriendo a 8, 12 y 14 km∙h -1 , separados por 1-min de descanso. Sección II: Observación Cien corredores hombres fueron analizados en sus en- tornos de entrenamiento (35.9±6.3 años; 68.1±7.2 kg; 177.1±5.5 cm). Se buscaron corredores cuyo entrena- miento durara en torno a una hora (60±0.3 min), que la velocidad promedio estuviera comprendida entre 8-14 km∙h -1 (10.1±0.6 km∙h -1 ), una pendiente máxima del 3%, y sin paradas durante el entrenamiento. Además, la diferen- cia de los patrones de FZ y LZ entre la carrera a 8 km∙h -1 y 14 km∙h -1 fueron analizados. Estos valores analizados en ex- terior fueron extraídos de la media de esos parámetros de aquellos corredores que en algún momento de la carrera al- canzaron un mínimo de 5-min a dichas velocidades (n=76). Sección III: Experimentación Dieciséis corredores hombres fueron analizados en esta sección (24.8±6.7 años; 70.6±9.3 kg; 180.3±8.9 cm). Los tests fueron desarrollados en dos días de dos semanas con- secutivas. El primer día, la FZP fue establecida a partir del último minuto de los 5-min del calentamiento estandari- zado (10 km∙h -1 ). Esta velocidad fue elegida para determi- nar
(n=76). Sección III: Experimentación Dieciséis corredores hombres fueron analizados en esta sección (24.8±6.7 años; 70.6±9.3 kg; 180.3±8.9 cm). Los tests fueron desarrollados en dos días de dos semanas con- secutivas. El primer día, la FZP fue establecida a partir del último minuto de los 5-min del calentamiento estandari- zado (10 km∙h -1 ). Esta velocidad fue elegida para determi- nar la FZP dado que en la sección observacional la velocidad media de los corredores al aire libre fue la misma. A partir de la FZP y 3-min después del calentamiento, el primer día la FZ fue incrementada o disminuida 10 zancadas·min -1 (FZP±10, de manera aleatoria) durante 5-min de carrera a la misma velocidad. El siguiente día, la otra modificación fue realizada. Esta manipulación absoluta en la FZ fue ele- gida debido al rango de FZs encontrado en la sección obser- vacional entre 8-14 km∙h -1 : 83.4 zancadas∙min -1 (rango: 73.2-93.8; cambio relativo del 12%). Estas tres combina- ciones fueron comparadas. Análisis y procesamiento de los datos La FZ (zancadas∙min -1 ) y la LZ (m) a partir del reloj de- portivo (1Hz) fueron obtenidos a través de la web de Suunto y analizando cada minuto de carrera de cada indivi- duo (~7200 minutos analizados). La velocidad y el desnivel fueron obtenidos con precisión a través del sistema Fu- sedSpeed TM (combinación del GPS y la aceleración de la muñeca), de acuerdo con el fabricante. La FZ y la LZ a par- tir del sistema Optogait (1000Hz) se obtuvieron a través del correspondiente software (Microgate, Bolzano, Italy) du- rante el último minuto de la carrera en tapiz rodante. La manipulación en la FZ fue realizada mediante el metrónomo digital (Real Rhythm Detector, Gismart, UK), como ya realizaran estudios previos (Hobara et al., 2007; Hunter & Smith, 2007; Snyder et al., 2012; Snyder and Farley, 2011). El consumo de oxígeno (L∙min -1 ) fue medido a tra- vés de un sistema de analizador de gases (Vacumed Mini- CPX Ventura, California, USA) a partir del último minuto de cada estadio de la carrera. La economía de carrera fue medida por medio
(Hobara et al., 2007; Hunter & Smith, 2007; Snyder et al., 2012; Snyder and Farley, 2011). El consumo de oxígeno (L∙min -1 ) fue medido a tra- vés de un sistema de analizador de gases (Vacumed Mini- CPX Ventura, California, USA) a partir del último minuto de cada estadio de la carrera. La economía de carrera fue medida por medio del estado estable del oxígeno a 10 km∙h - 1 . El promedio del ratio de intercambio respiratorio (RER) del último minuto fue usado para calcular el equivalente ca- lórico con consumo de oxígeno (kcal/l O2) y éste, a su vez, fue usado para calcular el coste calórico (kcal∙kg -1 ∙km -1 ) (Fletcher et al., 2009; Shaw et al., 2014). Los tests se rea- lizaron en un tapiz rodante (HP Cosmos, Nußdorf, Ger- many) con una inclinación del 1% y en un laboratorio bajo
2024, Retos, 57, 131-136 © Copyright: Federación Española de Asociaciones de Docentes de Educación Física (FEADEF) ISSN: Edición impresa: 1579-1726. Edición Web: 1988-2041 (https://recyt.fecyt.es/index.php/retos/index) -133- Retos, número 57, 2024 (agosto) condiciones controladas (20°C; 28% de humedad relativa). Análisis estadístico El análisis descriptivo fue reportado como media±des- viación estándar (SD). Se realizó un análisis de normalidad y de homogeneidad de varianzas usando los tests de Shapiro- Wilk y de Levene. La concordancia fue analizada usando los gráficos Bland-Altman con el 95% de límite de concordan- cia (LoA; diferencia media de los dos métodos ±1.96 SD), el coeficiente de correlación de Pearson (r) y el 95% de in- tervalo de confianza (CI), y el error típico de la estimación (TEE; la magnitud del error relativo al sistema OptoGait). El test de la t de Student se realizó para detectar la existencia de sesgo sistemático entre instrumentos, así como para ana- lizar diferencias en la manipulación de la FZ en la sección experimental. El criterio para interpretar el nivel de corre- lación fue >0.90, casi perfecto (Hopkins et al., 2009). El ta- maño del efecto (d) se calculó mediante la diferencia entre las medidas y dividido por la SD, y cuyos umbrales se inter- pretaron como trivial (<0.20), pequeño (0.20-0.59), mode- rado (0.60-1.19), grande (1.2-1.99) y muy grande (≥2.0) (Cohen, 1962). El coeficiente de variación (CV) se calculó mediante la fórmula (SD/media)*100. La significancia se estableció con una p<0.05. El análisis estadístico se realizó mediante el software SPSS versión 20.0 (SPSS Inc. Chicago, USA). Resultados Sección I: Concordacia entre instrumentos La correlación de Pearson mostró una correlación casi perfecta entre el sistema OptoGait y el Suunto Ambit2 en la medición de la FZ: 0.99 (0.99-1.00), p<0.001; Error Tí- pico de la Estimación = 0.58 zancadas·min -1 , y de la LZ: 0.99 (0.99-1.00), p<0.001; Error típico de la estimación = 0.02m. No fue encontrado sesgo sistemático con respecto al reloj deportivo en ninguna variable (diferencia media: - 0.04 zancadas·min -1 y -0.03m, respectivamente, p>0.05) (Figura 1). Figura 1. Gráfico Bland-Altman comparando las diferencias entre el sistema OptoGait y el reloj deportivo en frecuencia
0.58 zancadas·min -1 , y de la LZ: 0.99 (0.99-1.00), p<0.001; Error típico de la estimación = 0.02m. No fue encontrado sesgo sistemático con respecto al reloj deportivo en ninguna variable (diferencia media: - 0.04 zancadas·min -1 y -0.03m, respectivamente, p>0.05) (Figura 1). Figura 1. Gráfico Bland-Altman comparando las diferencias entre el sistema OptoGait y el reloj deportivo en frecuencia de zancada (FZ, izquierda) y longitud de zan- cada (LZ, derecha). Las líneas negras representan el sesgo medio de las medidas entre instrumentos. Las líneas punteadas representan los límites de concordancia al 95%. Sección II: Observación Los corredores tendieron a depender de su LZ pero no de su FZ cuando la velocidad incrementó corriendo al aire libre. El aumento en la FZ fue del 5% (p<0.01; d=0.92; moderado) y en la LZ del 32% (p<0.001; d=5.85; muy grande) (Tabla 1). Tabla 1 Media ± desviación estándar (SD) e intervalo de confianza (CI) de los patrones de frecuencia de zancada (FZ) y longitud de zancada (LZ) entre 8 y 14 km∙h -1 co- rriendo al aire libre. FZ 8 km∙h -1 FZ 14 km∙h -1 Δ8-14 (%) LZ 8 km∙h -1 LZ 14 km∙h -1 Δ8-14 (%) Media ± SD 80.8 ± 3.4 85.0 ± 5.5 4.9 1.87 ± 0.09 2.74 ± 0.19 31.8 95% CI (80.6-81.0) (84.4-85.7) (1.86-1.87) (2.72-2.76) Cuando las variaciones individuales en velocidad, FZ, y LZ durante la carrera en exterior se expresaron en porcen- tajes (CV%) durante los 60 minutos de carrera, los corre- dores tendieron a mantener estable la FZ (CV medio: 2.4%; rango 0.8%-4.8%) pero ajustaron la LZ [6.5% (2.7%- 17.0%)] para adaptarse a las velocidades no constantes [6.8% (2.3%-18.8%]. Figura 2. Variabilidad individual (CV%) en la velocidad, la frecuencia de zancada (SF) y la longitud de zancada (SL) durante los 60 minutos de carrera. Cada barra vertical indica un corredor (n=100). -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 70 75 80 85 90 95 Diferencia FZ (zancadas∙min - 1 ) Media (zancadas∙min -1 ) -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6
longitud de zancada (SL) durante los 60 minutos de carrera. Cada barra vertical indica un corredor (n=100). -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 70 75 80 85 90 95 Diferencia FZ (zancadas∙min - 1 ) Media (zancadas∙min -1 ) -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 Diferencia LZ (m) Media (m) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 13579111315171921232527293133353739414345474951535557596163656769717375777981838587899193959799 CV (%) Corredores FZLZVELOCIDAD
2024, Retos, 57, 131-136 © Copyright: Federación Española de Asociaciones de Docentes de Educación Física (FEADEF) ISSN: Edición impresa: 1579-1726. Edición Web: 1988-2041 (https://recyt.fecyt.es/index.php/retos/index) -134- Retos, número 57, 2024 (agosto) Sección III: Experimentación El promedio de la FZP encontrado fue de 81.3±3.8 zan- cadas∙min -1 . La manipulación absoluta de 10 zancadas∙min -1 correspondió a un cambio relativo del 12.3±0.5%. Una menor FZ (FZP-10) significativamente mostró un aumento en el coste calórico (1.19±0.14 vs. 1.38±0.13 kcal∙kg - 1 ∙km -1 ; p<0.001; d=1.41; grande). Al contrario, no hubo diferencias significativas entre correr con la FZP y mayores FZ (FZP+10) (1.19±0.14 vs. 1.22±0.14 kcal∙kg -1 ∙km -1 ; p=0.19; d=0.21; pequeño). Comparando ambas manipula- ciones, FZP+10 significativamente mostró un menor coste de carrera que FZP-10 (p<0.001; d=1.18; moderado) (Fi- gura 3). Figura 3. Media ± desviación estándar (SD) del coste calórico comparando la frecuencia de zancada preferida (FZP) y las modificaciones FZP-10 y FZP+10. Cada línea negra corresponde con los valores de cada corredor. Diferencias sig- nificativas: ¥ p<0.001 Discusión Los resultados principales de este estudio fueron que i) el reloj deportivo (Suunto Ambit2) mostró concordancia con respecto al sistema de referencia para medir parámetros de zancada; ii) los corredores mantuvieron un patrón de FZ similar (CV<7.1%) durante la carrera en exterior a veloci- dades comprendidas entre 8-14 km∙h -1 , mientras que la LZ varió (CV hasta un 45%) para ajustarse a las velocidades no constantes de la carrera; y iii) para una velocidad determi- nada, los corredores pueden con seguridad mantener o in- crementar, pero no disminuir (equivalente a aumentar la LZ), 10 zancadas∙min -1 (~12%) su FZP sin incrementar el coste calórico, siendo recomendable que en carreras com- prendidas entre 8-14 km∙h -1 , el corredor se ajustara a la ve- locidad dependiendo de la FZ y no de la LZ. Una alta concordancia fue obtenida entre el reloj depor- tivo, instrumento utilizado a lo largo del estudio, y el sis- tema de referencia, con errores de estimación menores al 1%. Resultados similares fueron encontrados en previos es- tudios comparando patrones de zancada entre relojes de- portivos (Adams
Description
The study investigates stride frequency patterns in treadmill and outdoor running.