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Biomecánica aplicada al ciclismo (II)

En el artículo de «Biomecánica aplicada al ciclismo (I)» se explicaron los fundamentos de la biomecánica aplicada al ciclismo. En este segundo artículo, se verá la importancia de conseguir una buena posición de base sobre la bicicleta, en qué se diferencia la posición en las diferentes especialidades de ciclismo (ruta, mountain bike y triatlón) y se expondrán las molestias y los dolores más frecuentes sobre la bici así como la forma de solucionarlos.

Yago Alcalde. Licenciado en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. Máster en Alto Rendimiento Deportivo. Entrenador Nacional de Ciclismo – Ciclismo y Rendimiento

La importancia de la biomecánica en el ciclismo

Antes de describir las particularidades de la posición del ciclista en cada una de las especialidades ciclistas repasaremos un concepto fundamental que se debe aplicar en cualquiera de ellas: buscar un correcto apoyo sobre el sillín.

Figura 1

En la figura 1 se muestra la forma de los huesos que forman la pelvis. En la parte inferior de la misma se encuentran los isquiones, que son las partes del hueso que entran en contacto con el sillín de la bicicleta.

Como se puede ver, tienen una forma bastante puntiaguda, por lo que es sencillo percibir el contacto de los mismos cuando nos sentamos sobre el sillín de la bicicleta. El objetivo que se debe buscar a la hora de buscar la posición idónea sobre la bicicleta será un buen apoyo de los isquiones sobre el sillín.

Para conseguirlo, además de probar con diferentes sillines, también es importante que el resto de las medidas de la bici sean las correctas. A veces no es una cuestión de elegir un sillín u otro sino de colocar la bici con las medidas adecuadas.

Las siguientes situaciones dificultan un buen apoyo sobre los isquiones: sillín demasiado alto, sillín demasiado retrasado, manillar demasiado lejos del sillín o demasiado bajo. Cuando se consigue un buen apoyo sobre los isquiones se transmite mejor la fuerza a los pedales, ya que se tiene una mejor base sobre la que apoyarse.

Y lo que es más importante, evitamos sentarnos sobre la zona perineal y genital, provocando molestias y adormecimiento de la zona.

Para experimentar la sensación de tener un buen apoyo sobre el sillín mientras se pedalea es muy interesante realizar los movimientos de anteversión y retroversión de la pelvis. Esta sensación también se puede experimentar a base de pedalear con la espalada un poco más erguida de lo habitual hasta sentir como los isquiones entran en contacto con el sillín.

A la hora de elegir el sillín, los modelos que tienen algo de curvatura (figura 2) nos ayudan a la hora de buscar un buen apoyo, a diferencia de los sillines planos (figura 3), donde el apoyo no es tan firme.

Figura 2

Figura 3

Igualmente recomendables son los sillines que llevan una apertura en el centro de los mismos, ya que así ayudan a disminuir la presión sobre la zona perineal.

Para conseguir un buen apoyo, lo normal es colocarlos en posición perfectamente horizontal. En los sillines con curvatura, se debe colocar en posición horizontal la parte central del mismo, no todo el sillín.

Otro concepto muy relacionado con la importancia de conseguir un buen apoyo sobre el sillín es el hecho de conseguir que la mayoría del peso del ciclista recaiga sobre el sillín y no sobre las manos.

Esto se consigue configurando correctamente el avance-retroceso del sillín y el posicionamiento del manillar. Cuando este ajuste no es el adecuado y las manos tienen que soportar más peso de lo debido es frecuente que aparezcan molestias en la zona dorsal y cervical de la espalda así como adormecimiento de las manos. Además, el gasto energético será mayor.

Las posiciones en la bicicleta según la diferentes especialidades ciclistas

Veamos paso a paso en que se diferencian las medidas de cada una de las siguientes especialidades: ruta, mountain bike y triatlón o crono.

Colocación de las calas

En principio, no debería haber ninguna diferencia entre especialidades. Si acaso, en triatlón es especialmente interesante colocar las calas más bien retrasadas para implicar menos al gemelo y al sóleo en el pedaleo. De esta forma, llegarán más descansados al sector de carrera.

Altura del sillín

En la bici de ruta es en la que se debe llevar el sillín unos milímetros más alto que en las demás para optimizar la eficiencia.

En la bicicleta de montaña se busca una posición ligeramente más baja por dos motivos: mejorar el control de la bici al bajar el centro de gravedad y aumentar el confort de la marcha mientras se pedalea por zonas irregulares donde las ruedas no tienen un apoyo firme sobre el suelo.

También se facilita la acción de echar el peso hacia atrás en las bajadas más pronunciadas. Como es lógico, esta disminución de altura del sillín no debe ser mayor de un centímetro, ya que en este caso se estaría perdiendo eficiencia en el pedaleo si el cuádriceps no trabaja en los rangos más efectivos.  Además, se incrementaría el riesgo de sufrir molestias en la parta frontal de la rodilla.

En la bici de triatlón, al llevar el tronco mucho más inclinado hacia delante, es necesario bajar el sillín unos milímetros para buscar una mayor estabilidad en el pedaleo.

En todos los casos, esta medida se determina hallando la distancia desde el centro del eje del pedalier hasta el centro de la parte de arriba del sillín.

Retroceso del sillín

La regulación del sillín en cuanto a su posición más adelantada o más retrasada también es diferente en las 3 especialidades.

  • En mountain bike, el sillín va más retrasado que en las demás disciplinas. Retrasar ligeramente el centro de gravedad del ciclista de montaña resulta beneficioso en dos sentidos: mejora la tracción de la rueda trasera sobre terrenos inestables y aligera el peso de la rueda delantera, por lo que se mejora la manejabilidad.

 

  • En cuanto a la bici de ruta, el sillín va entre uno y dos centímetros más adelantado para optimizar la pedalada y así poder adoptar una posición más aerodinámica.

 

  • En la bici de crono, al bajar tanto el tronco es necesario adelantar todavía más el sillín con el objetivo de incrementar el ángulo de flexión de la cadera cuando el pedal se sitúa arriba del todo ya que se ha comprobado que cuando dicho ángulo se cierra demasiado (rodillas cerca del pecho) la pérdida de potencia de pedaleo es notable. A su vez, es necesario adelantar la posición del sillín para buscar un apoyo estable de los antebrazos sobre el manillar aerodinámico. La estabilidad se consigue cuando el ángulo del brazo respecto al tronco está entre los 75 y los 80 grados. Si el apoyabrazos queda demasiado lejos del ciclista, el trabajo muscular para mantener la posición será mucho mayor, y por lo tanto, se perderá eficiencia y se incrementará la fatiga muscular.

La referencia para esta medición es la posición de la punta del sillín respecto al centro del eje del pedalier. Para medirlo, se debe colocar una plomada que caiga desde la punta del sillín, midiendo la distancia horizontal existente entre la plomada y el centro del eje del pedalier.

Posición del manillar

Al igual que el sillín, la posición del manillar se describe tanto en el eje vertical (altura) como en el horizontal (alcance). En ambos casos, la referencia siempre se toma respecto al sillín. Conviene especificar que tomar como referencia el manillar por sí mismo no es ni mucho menos preciso. Las referencias reales debe tomarse desde la posición donde van las manos situadas en el manillar.

En el caso de la bicicleta de ruta, la referencia deben ser las manetas. En la de montaña, la posición de los puños. Y en la de triatlón, la posición de los apoyabrazos. Si medimos de esta forma, seremos mucho más precisos, ya que la diferencia entre unos manillares y otros puede hacer variar estas medidas en varios centímetros.

Por ejemplo, en manillares de carretera hay modelos que desde el centro del manillar hasta el lugar de las manetas tienen una caída de un par de centímetros. O la misma colocación de las manetas, más arriba o más abajo puede hacer cambiar de forma de importante las medidas de una bicicleta.

En las bicis de montaña, los manillares de doble altura también son diferentes, pueden subir más o menos los puños. Y en las de crono, el apoyabrazos no siempre va a la misma distancia del centro del manillar…

Con estas referencias, las medidas deben tomarse de la siguiente forma:

En bicis de montaña, se mide desde la punta del sillín hasta el centro del puño para el alcance. Para la altura, la distancia vertical entre el centro del sillín y la parte más alta del puño.

En bicis de carretera, el alcance se mide desde la punta del sillín hasta el inicio de la goma de la maneta. La altura se mide hallando la diferencia de altura entre el manillar y el inicio de la goma de la maneta.

En la bici de crono es igual, pero se toma como referencia el inicio del apoyabrazos, tanto en altura como en alcance.

Figura 4. Posición MTB.

Figura 5. Posición ruta.

En función de la posición de las manos, el tronco y los brazos adoptarán una u otra posición. Cuanto más elevadas vayan las manos en relación con el sillín más erguido estará el tronco, perdiendo en aerodinámica pero mejorando en apoyo sobre el sillín. Cuanto más lejos vayan las manos en relación con el sillín, más estirados irán los brazos, perdiendo control de la bici.

Las diferencias en este sentido son más evidentes.

En triatlón y crono, al primar la aerodinámica, se buscará una posición de tronco mucho más agresiva y baja, más que nada porque el apoyo se hace con los antebrazos y no con los brazos. En este caso, no se debe olvidar que una posición más baja no tiene porque ser la más rápida, sobre todo en pruebas largas.

A medida que bajamos mucho la posición del manillar, las manos cada vez tienen que soportar más peso. Esto hace que la musculatura del tronco en general tenga que trabajar más duramente para mantener esa posición.

Este trabajo extra supone un gasto de energía mayor y reduce la capacidad pulmonar, ya que los músculos inspiratorios están siendo empleados para otras tareas. Esto se puede comprobar haciendo un simple ejercicio: contraiga el recto anterior del abdomen (el músculo abdominal central) y trate de hacer una inspiración máxima.

Como podrá comprobar, está limitando su capacidad inspiratoria. Esto también sucede si se trata de pedalear en posiciones demasiado forzadas. Por este y por otros motivos la comodidad es más importante que la aerodinámica en distancias largas.

Otro factor a tener muy en cuenta a la hora de regular la altura del manillar en triatlón es el grado de comodidad del cuello, ya que cuando se baja mucho la posición es necesario forzar el cuello para alcanzar a mirar hacia la carretera.

Este pequeño ajuste muchas veces se debe hacer según el método de ensayo-error, es decir, probando la posición más baja que no genere dolor de cuello durante la duración de la prueba en la que se vaya a competir. En estos casos, pueden ser muy útiles las potencias de angulación regulable para buscar la posición óptima durante los entrenamientos, siempre simulando la duración de las pruebas en las que se vaya a competir.

Hablando de angulaciones de la espalda, en triatlón los rangos oscilan entre los 28 y los 20 grados, mientras que en ruta los ángulos más habituales se sitúan entre los 40 y los 45 grados, en función del tipo de ciclismo que se haga: más bajo para los ciclistas que compiten (39-41º) y algo más erguido para los cicloturistas (43-45º).

En el caso de la bicicleta de montaña, la espalda se coloca más erguida todavía, ya que la aerodinámica no tiene mucha importancia. Los rangos se sitúan en torno a los 50-55º. Esto hace que, por definición, las bicicletas de montaña sean más cómodas. Esta posición más erguida retrasa el centro de gravedad.

Figura 6. Posición triatlón.

El alcance mayor o menor de las manos (la distancia horizontal desde la punta del sillín) vendrá determinado por la longitud del tubo superior del cuadro, la longitud de la potencia y el tipo de manillar. Este ajuste determinará el ángulo del brazo, que está determinado por la cadera, el hombro y la muñeca.

En el ciclismo de ruta es donde los brazos van más estirados, para poder adoptar una posición más aerodinámica.

En montaña, este ángulo se reduce un poco para tener mejor control de la bici.

Mientras que en carretera se buscan ángulos del brazo entre los 85 y los 90 grados, en montaña es más habitual estar entre los 75 y los 80 grados, es decir, la distancia desde la punta del sillín hasta el lugar donde van las manos es menor.

Un error muy frecuente en carretera es usar potencias demasiado largas, generando posiciones de brazos demasiado largas y con los codos bloqueados. Esto genera una tensión excesiva en los brazos, problemas de adormecimiento de las manos y una pérdida de control de la bici en las bajadas.

Cuando esto sucede, es frecuente ver a ciclistas que pasan más tiempo con las manos en el centro del manillar que en las manetas.

En triatlón, como el apoyo se realiza sobre los antebrazos y no sobre las manos las referencias cambian, haciendo que la distancia sillín-manillar sea menor.

Para conseguir que la mayor parte del peso del ciclista lo sostenga el sistema óseo y no el muscular, se busca que el ángulo formado la cadera, el hombro y el codo se sitúe entre 70 y 75 grados, es decir, bastante más cerrado que en las otras dos especialidades. Por ello, en las bicis de triatlón se usan en general potencias más cortas.

Lesiones y molestias más frecuentes en el ciclismo

A continuación se describen las molestias y dolores más comunes en el ciclismo así como la forma de evitarlas y prevenirlas.

Pie caliente

Esta molestia se llama así porque cuando se padece la sensación es de quemazón en la planta del pie. Esta molestia suele aparecer cuando se llevan 2 o 3 horas de ruta, no antes. Se produce por la irritación de una serie de nervios situados en el centro de la planta del pie.

La solución suele pasar por usar unas plantillas específicas para ciclismo que incorporen una amortiguación en la zona central que ayude a amortiguar la presión del pedal sobre la zona sensible. A su vez, retrasar las calas suele ser otra buena solución que ayuda a mejorar este problema.

Molestias y adormecimiento de la zona genital

Antes de probar a cambiar el sillín, es muy importante comprobar que el sillín está perfectamente nivelado y que no está ni demasiado alto ni demasiado retrasado respecto al eje del pedalier. También, si el manillar está demasiado lejos o demasiado bajo puede provocar que se cargue demasiado peso sobre esa zona.

Una vez se haya verificado que estas medidas son las correctas, incluso se podría probar a inclinar ligeramente el sillín hacia delante, con la precaución de no generar un deslizamiento hacia delante que aumente la presión sobre las manos.

Si todas estas medidas no dan resultado, sería el momento de probar con otro tipo de sillín que tenga una ranura central, más ancho o más estrecho.

Dolor en la zona anterior de la rodilla

En general, cuando las molestias de rodilla se producen en la parte frontal de la misma se debe a que se ha estado pedaleando con el sillín demasiado bajo o con unas bielas demasiado largas, haciendo que el ángulo de flexión de la rodilla (cuando el pedal está arriba del todo) sea demasiado cerrado.

Como es lógico, la solución es subir el sillín, y si persisten las molestias, determinar si sería conveniente adquirir unas bielas más cortas que ayuden a abrir el ángulo de la rodilla. A su vez, retrasar un poco el sillín puede ayudar a mejorar este problema.

Otra posible causa de este tipo de molestias es pedalear con demasiado desarrollo así como los incrementos bruscos en la carga del entrenamiento.

Dolor en la parte interna de la rodilla

Esta molestia es más frecuente en los ciclistas que tienden a pedalear con las rodillas hacia dentro, aunque también puede ser generada por una incorrecta colocación de las calas que obliguen al ciclista a pedalear con los talones demasiado metidos hacia dentro.

En estos casos, además de verificar que la altura del sillín es la adecuada, suele ser bastante efectivo utilizar unas plantillas específicas que mejoren la estabilidad del pie sobre el pedal con el objetivo de minimizar que las rodillas del ciclista se desplacen hacia dentro en cada pedalada.

También, corregir la colocación de las calas, permitiendo al ciclista pedalear con los pies mejor alineados. Cuando estas medidas no son suficientes, puede ser útil reducir el factor Q a base de desplazar las calas hacia el lateral externo de la zapatilla o incluso buscando un pedal con un eje más corto (Speedplay).

Por último, también se puede recurrir a algún sistema de cuñas que modifiquen el apoyo del pie sobre el pedal con el objetivo de llevar la rodilla más hacia fuera.

Dolor en la parte externa de la rodilla

Estas molestias suelen asociarse con pedalear con el sillín demasiado alto y/o retrasado, aunque también pueden estar causadas por una incorrecta colocación de la calas (pies demasiado hacia dentro) o porque sea necesario aumentar el factor Q a base de situar las calas más hacia dentro de la zapatilla, colocando un espaciador entre el pedal y la biela o incluso usando unos pedales con el eje más largo (Speedplay).

Adormecimiento de manos

Esta molestia suele surgir cuando el manillar está demasiado bajo o demasiado lejos del sillín. Se debe a que las manos soportan demasiado peso, y las muñecas posiblemente no estén colocadas de la mejor forma sobre el manillar. También puede suceder si las manetas no están correctamente colocadas.

Como normal general, las manetas deben colocarse de forma que queden alineadas con la parte plana del manillar. Así se consigue una buena superficie de apoyo de las manos. Igualmente, es más ergonómico si las manetas están ligeramente rotadas hacia dentro.

Si las molestias continúan después de haber verificado estos ajustes, la situación puede mejorarse instalando una cinta de manillar que amortigüe mejor las vibraciones de la carretera, con unos guantes que tengan un buen acolchado y tratando de cambiar la posición de las manos sobre el manillar cada 10 o 15 minutos.

Dolores de cuello y de espalda

Cuando se buscan posiciones muy aerodinámicas a base de bajar el manillar suelen aparecer las molestias en el cuello, generadas por una posición demasiado forzada del mismo para mantener una buena visión de la carretera. La solución es de sentido común: subir al manillar.

Disfruta y progresa a partes iguales

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Bibliografía:

BAKER A. BikeFit. Ebook. 2009.

FARRELL, K, REISINGER, K, TILLMANB, M. Force and repetition in cycling: possible implications for iliotibial band friction syndrome. Knee. 2003 Mar;10(1):103-9.

MCGLYNN, P. SICI Advanced Class Companion Manual. New York, 2010.

PRUITT, A. Andy Pruitt´s complete medical guide for cyclists. Velopress. Boulder, 2006

RUBY, P, HULL, M, HAWKINS, D. Three-Dimensional knee joint loading during seated cycling. J Biomechanics, Vol. 25, No. 1, pp. 41-53, 1992.

ZANI, Z. Pedalear bien. Tutor. Madrid, 2010.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]

La aerodinámica, velocidad gratis

Velocidad gratis (free speed que dirían los anglosajones) es el concepto que resume el artículo que a continuación vamos a desarrollar. Repasaremos los conceptos básicos que afectan a la velocidad a la que somos capaces de ir en la bici con el objetivo de dar unas cuantas ideas sobre cómo podemos ir más rápido sin que suponga más esfuerzo.

Yago Alcalde. Licenciado en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. Máster en Alto Rendimiento Deportivo. Entrenador Nacional de Ciclismo – Ciclismo y Rendimiento

Una de las palabras que más de moda está en el ciclismo y sobre todo en el triatlón es la aerodinámica. Ahora mismo, hasta un gel o una barrita son “aeros” ¿no? Todas las marcas de bicis, ropa o componentes se esfuerzan por convencernos de que sus productos son los mejores en el túnel del viento, regalando velocidad o ahorrando vatios por doquier.

¿Qué hay de cierto en todo esto? ¿Merece la pena invertir en otras ruedas o en otro casco? Realmente no son respuestas fáciles, puesto que todo lo relacionado con el movimiento del aire cuando choca con un objeto en movimiento es un complejo problema que los ingenieros están continuamente estudiando. Por eso cada año surgen novedades al respecto. Y es normal que el triatleta pueda estar un poco confundido al respecto, ya que el casco que hace unos meses era el más rápido ahora resulta que es de los peores…Lo bueno es que los fundamentos físicos que afectan al flujo del aire siempre son los mismos.

Una de las primeras cosas que conviene saber es que el comportamiento del aire contra el que chocamos no siempre es igual. La resistencia aerodinámica con la que nos enfrentamos no es una fuerza constante, sino que aumenta de forma exponencial con la velocidad. Esto significa que a medida que tratamos de ir más rápido, la resistencia que debemos vencer cada vez es mayor. La cantidad de potencia que debemos generar para acelerar la bici es equivalente al cubo de la velocidad, es decir, que si quisiéramos ir el doble de rápido, necesitaríamos una potencia 8 veces mayor. Y es por este motivo por el que la optimización aerodinámica es tan importante. Entre otras cosas, porque la forma en que nos coloquemos contra el aire va a determinar en gran medida nuestra resistencia aerodinámica, y por ende, nuestra velocidad.

Un buen ejemplo de esto es la velocidad que llegan a alcanzar las bicis carenadas en las que el ciclista va tumbado. ¡El record del mundo está en 133kmh! Se alcanzan esas velocidades únicamente porque la aerodinámica de la bici es mucho mejor que la que tenemos en nuestras bicis convencionales. De esta forma, sabemos que rodando a más de 35km/h la diferencia entre ir en una posición típica de ruta (manos en las manetas) y una buena posición aerodinámica (en una cabra o bici equipada con manillar de triatlón) puede suponer un ahorro de hasta 100w para ir a la misma velocidad.

Sin querer entrar en muchos tecnicismos, es interesante conocer que otras variables además de la velocidad influyen sobre la resistencia aerodinámica que nos frena cuando vamos pedaleando. La resistencia aerodinámica se compone de 4 componentes:

  • Tamaño o área frontal expuesta al aire. A mayor superficie expuesta mayor resistencia.
  • Forma: en función de la forma que tenga nuestro cuerpo o los elementos de la bici, el flujo de aire contra el que chocamos se comportará de diferentes formas. Y aquí es donde entra en juego el diseño de componentes aerodinámicos, en los que básicamente se juega con el diseño que hace que el viento pase de la forma más rápida y con las menores turbulencias. Por poner un ejemplo, sabemos que la resistencia de una bola de 1cm de diámetro frente a una bola del mismo diámetro (misma área frontal) pero con forma alargada puede ser hasta un 50% menor.
  • Densidad del aire. La presión atmosférica, la temperatura y la humedad tienen un efecto directo sobre la resistencia aerodinámica.
  • La velocidad.

¿AERODINÁMICA PARA TODOS?

Es frecuente que algunos ciclistas de menos nivel puedan pensar que como su velocidad media no es muy elevada la influencia de la aerodinámica es mucho menor que en ciclistas que quedan en los grupos delanteros. Están equivocados. Podemos decir que la optimización aerodinámica es igual de importante para los dos, e incluso un poco más para el ciclista más lento. ¿Cómo se explica esto? La respuesta es que como el ciclista más lento tarda más en recorrer una distancia x, tiene más tiempo para estar aprovechándose de esa mejoría. En el cuadro 1 podemos ver un pequeño ejemplo de dos ciclistas que mueven 200 y 300w respectivamente mientras recorren 40km. Como se puede ver, una mejora del 5% en la resistencia aerodinámica hace que el ciclista más lento ahorre más tiempo que el más rápido.

LA POSICIÓN DEL CICLISTA

Sabemos que el cuerpo del ciclista significa en torno a un 70% de la resistencia total, por lo que a la hora de plantearnos una mejora aerodinámica prestar atención a la posición del ciclista es lo más práctico, efectivo y barato. Los principios para adoptar una posición más aerodinámica  están más o menos claros: se trata de reducir al máximo el área frontal del ciclista, es decir, que el aire se encuentre con la menor cantidad de superficie. Esto se consigue normalmente bajando el manillar, aunque llega un momento en el que bajar más el manillar no tiene porque ser más aerodinámico y sin embargo la posición es mucho más incómoda y hay que tener muy en cuenta si esa posición es sostenible o si compensa ir tan agachado.  Otra manera de minimizar el área frontal es juntar los brazos, aunque no funciona en todos los ciclistas de igual manera, principalmente porque puede restar capacidad para esconder la cabeza entre los hombros. Llega un momento en el que es necesario medir de manera individual la aerodinámica de un ciclista para tomar este tipo de decisiones.

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No nos sirve de nada adoptar una posición que por muy aerodinámica que sea nos provoque dolores y molestias que nos impidan rendir al 100%. Es frecuente ver triatletas que, en aras de optimizar su aerodinámica, no son capaces de mantener la posición acoplada durante el tiempo que dura su prueba. Por este motivo, una de las mejores inversiones puede ser acudir a un experto en biomecánica y aerodinámica con el objetivo de buscar un buen compromiso entre aerodinámica y comodidad. En muchas ocasiones, la optimización aerodinámica no se consigue simplemente bajando el apoyo de los brazos sino tratando de esconder la cabeza del ciclista y experimentando con diferentes posiciones de los brazos.

Estas mejoras no solo afectan al sector ciclista, ya que el hecho de ahorrar energía e ir más cómodos va a permitir al triatleta llegar más entero al sector de la carrera. Por experiencia propia así como basándonos en referencias de otros colegas, el porcentaje de mejora aerodinámica que se suele conseguir a base de modificar la posición del ciclista está entre un 3 y un 7%. Como es lógico, el margen de mejora es realmente variable entre unos ciclistas y otros en función de la posición original de referencia. Hay ciclistas que son conscientes de la importancia aerodinámica y ya han tratado de optimizarla y sin embargo hay otros que simplemente se han dejado llevar por la comodidad o no han querido o sabido cómo mejorar su posición. Como es lógico, la optimización aerodinámica siempre debe ir íntimamente ligada a la comodidad de la misma, basándonos en que la posición más rápida siempre tiene que ser una posición sostenible durante el tiempo que dure la competición.

Al respecto, es muy importante diferenciar la posición que se puede buscar en un contrarrelojista de la que debe llevar un triatleta que enfrenta en solitario a 180km de bicicleta. Una ventaja del trabajo de optimización aerodinámica en velódromo respecto al túnel del viento es que en el velódromo el ciclista está pedaleando de verdad, y por lo tanto, será capaz de aportar mucha más información en cuanto a sus sensaciones de comodidad en las diferentes posiciones. Igualmente, los que se obtienen son más reales que los del túnel del viento en cuanto a que tiene en consideración la posición real del ciclista cuando pedalea, ya que en el túnel del viento la posición siempre va a ser más estática que la real.

ANÁLISIS DE COMPONENTES

Una vez hayamos optimizado nuestra posición, ya podemos empezar a pensar en las mejoras que podemos obtener a base de optimizar el resto de componentes que están expuestos al aire: el cuadro de la bici, las ruedas, el casco, los bidones, las bolsas (herramientas y/o comida) o incluso el dorsal. ¿En cuál de estos componentes es más rentable invertir nuestro dinero? ¿Cuánta velocidad me van a aportar o cuántos vatios puedo ahorrar yendo a la misma velocidad? La respuesta la podríamos encontrar analizando los datos obtenidos en el túnel del viento que los fabricantes o las revistas especializadas publican. Pero lo cierto es que la aplicación de estos datos no es una tarea sencilla principalmente por tres motivos:

  1. En general , los datos que se obtienen en el túnel del viento se refieren a la resistencia que ese producto tiene en condiciones aisladas, es decir, que no tiene en cuenta el resto de componentes que rodean a esa pieza en el mundo real. Veamos un par de ejemplos. Un casco en la cabeza de un maniquí no se va a comportar igual en la cabeza cualquier triatleta, ya que la posición de la cabeza respecto a la espalda puede ser muy diferente entre unos ciclistas y otros. Y el casco que puede ser muy aerodinámico para uno puede que no lo sea para otro. Otro ejemplo puede ser una rueda, que puede tener un comportamiento diferente en función del neumático que lleve o la forma del cuadro o de la horquilla.
  2. Los datos que se obtienen en el túnel del viento se refieren a aire “limpio” es decir, un aire que no se ha contaminado por las otras partes que lleva la bici. Por este motivo, los datos que se obtienen no son todo lo significativos que parecen, ya que el impacto real es menor al ir integrados en el conjunto bici-ciclista. Para entenderlo, basta con pensar la resistencia que puede tener una rueda trasera de forma aislada en un túnel de viento o situada en su sitio real en la bici. Efectivamente hay ruedas mejores y peores, pero las ganancias de forma aislada no son realmente extrapolables al mundo real.
  3. Para conseguir un buen nivel de precisión, los tests en el túnel del viento se suelen hacer a una velocidad estándar de 48km/h. A menos velocidad, los sensores no llegan a tener suficiente sensibilidad. Como ya hemos visto que la resistencia aerodinámica aumenta exponencialmente con la velocidad, no podemos basarnos en los datos obtenidos a 48km/h en términos absolutos, solo en porcentaje de mejora.

Con todo esto no queremos decir que no se puedan obtener interesantes mejoras con unos u otros componentes, ni mucho menos. Solo queremos que el lector sepa interpretar los datos de resistencia aerodinámica que los fabricantes publican teniendo en cuenta como se obtienen esos datos. Es obvio que el empleo de componentes aerodinámicos nos va a hacer más rápidos, pero lo interesante es saber cuánto más rápido y a cuantos euros nos sale. Por estos motivos, la única forma de hacerse una buena idea de la interacción de los diferentes componentes es analizar la resistencia aerodinámica del ciclista en conjunto e ir introduciendo las diferentes variables: casco, ruedas, ropa, posiciones corporales…Esto es posible hacerlo en un túnel de viento o en un velódromo cerrado gracias a sistemas de análisis aerodinámico como Alphamantis. La metodología de trabajo se basa en medir el coeficiente aerodinámico inicial (Cda) e ir viendo cómo se modifica en función de los cambios posturales o de los componentes que se quiera comparar:  cascos, ropa, botellas, posición del acople, etc.

Veamos en que componentes merece más la pena gastar el dinero y hasta qué punto merece la pena la inversión.

Las ruedas

Sí, está claro que a todos nos gusta cómo queda la bici con ruedas de perfil. Aparte de estar más chula la bici, ¿es realmente más rápida? ¡Pues sí! Es cierto que cuanto más perfil tenga una rueda más rápida es. Por ese motivo la rueda más rápida es la lenticular. Los motivos son bastante evidentes, ya que cuanto más perfil tenga la rueda menos sitios encuentra el viento para hacer recovecos. Por desgracia, las ruedas de perfil tienen el inconveniente del viento lateral, que provoca un efecto vela y hace que la bici se vuelva inestable. Por este motivo no se utilizan ruedas lenticulares en la rueda delantera y se evitan en la trasera cuando se prevén situaciones de elevado viento lateral.

La elección del perfil es personal de cada uno en función de las zonas donde vaya a utilizarla. ¿Cuánto tiempo horramos con una rueda de perfil respecto a una rueda convencional?  Según varias fuentes, con unas ruedas de 50-60mm de perfil se ahorra entre un minuto y un minuto y medio en 40 kilómetros, es decir, una diferencia  interesante si pensamos en lo que puede suponer cuando pensamos en distancias Ironman o medio Ironman. En términos de coeficiente aerodinámico estamos hablando de una reducción del Cda de entre el 2 y el 3%. Las diferencias que puede haber entre unas ruedas y otras a igualdad de perfil son realmente pequeñas. La principal diferencia es la altura del perfil. Para encontrar las diferencias que hay entre unas marcas y otras el único recurso que tenemos es la búsqueda por internet en webs especializadas.

El casco

Los cascos aero también suponen un gran quebradero de cabeza para muchos ciclistas. ¿Son eficientes? Sí, y mucho. Lo que ya es un poco más difícil de saber es el modelo que mejor le puede ir a cada uno, ya que la posición de la cabeza, el cuello y la espalda de cada uno son diferentes, y por lo tanto, el casco irá más o menos integrado. En cualquier caso, es bueno saber que cualquier casco aero moderno siempre nos hará ganar tiempo respecto a un casco convencional lleno de agujeros. ¿Cuánto tiempo ahorramos con un caso aero? En general, con un casco aero se miden mejoras en torno a un 5% o incluso algo más. Trasladado a tiempo ahorrado en 40 kilómetros nos situamos entre los 2 y los 2 minutos y medio.

Respecto a los cascos, es muy importante valorar la comodidad de los mismos así como la ventilación que puedan tener, ya que en días muy calurosos pueden suponer un pequeño problema. Aportan buenas soluciones los que disponen de ventanitas de ventilación que podemos abrir cuando circulemos a baja velocidad.

Los bidones

Otro elemento  a tener en cuenta es donde situamos los botes en la bicicleta. Está comprobado que la posición más aerodinámica es llevar el bidón en posición horizontal entre los brazos. A continuación, lo más ventajoso es llevarlo detrás del sillín. Y las peores posiciones son en el tubo diagonal y en el tubo del sillín. En estos casos, siempre se optimiza con botes que tengas diseños aerodinámicos, es decir, que sean más planos que los botes redondos tradicionales. Las mejoras que se obtienen pueden llegar a ser significativas: en torno a los 30 segundos de mejora en 40 kilómetros entre un bote entre los brazos y uno en el tubo de la bici. Es un detalle que es fácil de optimizar sin que suponga un gran desembolso de dinero.

Otros detalles

Además de los componentes que ya hemos repasado (posición del ciclista, ruedas, cascos y botellas), hay otros detalles de la bici que también cuentan aunque en menor escala a la hora de optimizar la aerodinámica.

  • El cuadro de la bici. Sabemos que todas las marcas tratan de decir que su cuadro es el más aerodinámico. Es cierto que existen diferencias entre unos cuadros y otros, pero la verdad es que no son abismales. Es un componente muy pequeño de la aerodinámica total como para que las diferencias sean muy significativas entre cuadros de la misma categoría.
  • Neumáticos. Existen algunas diferencias en el coeficiente de rozamiento entre unos neumáticos otros. No está de más consultar en internet los últimos estudios publicados.
  • La ropa. En general, debemos evitar las arrugas de la ropa, puesto que suponen un aumento en la resistencia aerodinámica. Debemos elegir prendas que vayan lo más ceñidas al cuerpo que podamos. De nuevo, un pequeño detalle a tener en cuenta.
  • Herramientas, comida y repuestos. Es frecuente ver a triatletas que llenan la bici de bolsas o “cosas” a base de cinta aislante. Es preferible que lo que llevemos esté lo más escondido que podamos o  que las bolsas que utilicemos vayan cuanto más integradas al cuadro mejor. Incluso el dorsal, será más aerodinámico si en vez de ir flaneando buscamos una forma de colocarlo más estático.

Todo suma

Como hemos podido ver, la optimización aerodinámica consiste en ir sumando detalles. Un 3% de aquí, un 5% de allá, un 2% de esto y un 1% de lo otro. Al final, podemos conseguir mejoras cercanas al 10% por poner un ejemplo. Y un 10% menos de tiempo en 180km puede ser un buen puñado de minutos de manera “gratuita”.

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Referencias:

Gourley, Jim. Faster.2013. Velopress.

https://www.aeroweenie.com/

The Win Tunnel. https://www.youtube.com/

Retül University. Positioned For Speed Course Manual.

alberto contador

El tobogán de Alberto

Yago Alcalde. Licenciado en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. Máster en Alto Rendimiento Deportivo. Entrenador Nacional de Ciclismo – Ciclismo y Rendimiento

La idea de escribir este post surge a raíz de la gran cantidad de comentarios que surgieron en Facebook a raíz de publicar esta foto de la portada de Contador durante la contrarreloj del Criterium du Dauphine.

Fue una contrarreloj más bien llana de 33km en la que Christopher Froome, su teóricamente mayor rival para el Tour, le aventajó en casi 3 minutos. Mi comentario ante la foto y después de ver la contrarreloj por televisión fue que hasta que Contador no mejore su posición sobre la cabra no podrá acercarse al rendimiento de Froome u otros rivales en pruebas contrarreloj, y por lo tanto, sus opciones para ganar de nuevo vuelta de 3 semanas son menores. Es importante reseñar que desde la sanción por clembuterol su rendimiento es menor también en subida, no solo en las cronos…

El problema de Contador es que se va escurriendo hacia delante en el sillín, como si fuera un tobogán. Esto hace que, cada 6-8 pedaladas (4-5 segundos), tenga que dar un saltito hacia atrás para colocarse en una parte del sillín donde encuentra un mejor apoyo y donde se puede ir cómodo. En el minuto 6:30 y 7:30 se puede ver una muestra:

https://www.steephill.tv/players/youtube3/?title=Stage+4+ITT+Highlights&dashboard=criterium-du-dauphine-libere&id=KTVsmxqZlpI&yr=2013

Esta situación genera dos problemas evidentes: a nivel físico, pierde fuerza en cada pedalada que tiene desplazarse hacia atrás. A nivel mental, supone una pérdida de concentración.

Una muestra de que su posición no es la óptima es la ventaja que un corredor como Jonathan Castroviejo es capaz de sacarle. En esta crono, Jonathan le aventajó en dos minutos y medio. Es contradictorio porque la potencia que Contador es capaz de desarrollar es mucho mayor que la de Jonathan, ya que pesando más o menos lo mismo Alberto sube mucho más rápido. Con esta mayor potencia absoluta, tendría que ser capaz de ganar a Jonathan si ambos igualasen sus coeficientes aerodinámicos. Como es fácil de ver en la imagen de Jonathan, su posición es mucho más aerodinámica…

johnathan

¿Por qué Contador no consigue una posición tan aerodinámica como Jonathan? Principalmente por que la flexibilidad de Jonathan es excepcional. Y también porque seguro que lleva muchos años trabajando en conseguir esa posición tan aerodinámica. ¿No podría Contador conseguir esa posición si entrena mucho la flexibilidad? Por desgracia no, ya que flexibilidad tiene un componente genético muy importante, y por lo tanto, su entrenamiento está limitado. Aunque siempre hay un margen de mejora que se debe aprovechar al máximo.

¿Cómo es posible que un ganador del Tour de Francia no vaya bien colocado en la bici? ¿No es muy extraño que ni con su experiencia ni con el asesoramiento de la gente de Specialized haya conseguido una buena posición? ¡Quizá es que esa es su mejor posición! Vayamos poco a poco…

Podemos afirmar que la posición no es la mejor porque es un hecho que va saltando sobre el sillín cada pocas pedaladas. Esto lo hacen también otros ciclistas, pero ni mucho menos con tantísima frecuencia. ¿Por qué sucede esto? En Facebook surgieron multitud de hipótesis:

  • Sillín demasiado inclinado hacia delante. Podría ser a nivel aficionado. Pero en un ciclista profesional esto no sucede por dos razones. La primera  es que la normativa UCI no permite colocar el sillín apuntando hacia abajo. La segunda es que es algo tan evidente e incómodo que sería muy poco inteligente por su parte no detectar este detalle.
  • Sillín demasiado retrasado. Muy, muy improbable, ya que es obvio y perfectamente conocido que cuando se adoptan posiciones aerodinámicas es necesario adelantar el sillín al máximo para no comprometer la producción de fuerza debido a que el ángulo de la cadera está demasiado cerrado cuando el pedal está arriba del todo. En competiciones reguladas por la UCI existe una norma que limita lo adelantado que se puede colocar el sillín. Esta norma establece que el retroceso del sillín no puede ser menor de 5 centímetros, es decir, que la distancia horizontal entre la punta del sillín y el eje del pedalier no puede ser inferior a 5cm.
  • Sillín demasiado alto. Podría ser, pero es bastante improbable. Además, es difícil de valorar “desde fuera”. Aunque una consecuencia típica de un sillín demasiado alto es ir echándose hacia delante para así acortar la distancia a los pedales…
  • Acople demasiado lejos. Sin duda que es la teoría ganadora. Si comparamos el ángulo del brazo (cadera-hombro-codo) de Contador con el del resto de los ciclistas, es muy evidente ver que va con 5-10 grados más de apertura, como se puede ver en la foto comparativa con Tony Martin (ganador de la carrera).

comparativa

Es decir, va muy estirado. ¿Por qué va así  de estirado? Una posible explicación es que esa posición sea la más aerodinámica, ya que hace al ir más estirado disminuye la superficie frontal. Pero la realidad es que la posición más aerodinámica no es la más rápida al no ir suficientemente cómodo. Llevar el manillar 3-4cm más lejos de lo debido es lo que hace que se vaya echando hacia delante. ¿Cómo se podría solucionar el problema? Se podría solucionar de varias formas: acortando la potencia, con un cuadro más pequeño o con ambas…Ir tan largo de posición hace que la musculatura dorsal y de los brazos tengan que trabajar en exceso para mantener la posición, y por lo tanto, están demandando una cantidad de oxígeno que quizá le haga más falta a las piernas. Además, mantener estos músculos relajados ayuda a aclarar el ácido láctico producido en las piernas.

¿Estamos descubriendo la pólvora? Por supuesto que no. Llegar a esta conclusión es algo bastante sencillo para cualquier profesional dedicado al análisis postural en el ciclismo. Y entonces, ¿por qué no se corrige el problema? ¡Esa es la gran incógnita! Por algún motivo, Alberto cree que esa es su mejor posición…

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Triatlón de media y larga distancia: ¿Merece la pena una cabra?

La aerodinámica es un factor clave cuando nos enfrentamos en solitario ante un recorrido ciclista, ya que la resistencia del viento es la mayor fuerza que debemos vencer. Por este motivo, una de las características de la posición sobre una bici para hacer triatlón es que sea aerodinámica. A lo largo de este artículo veremos el tiempo que podemos ahorrar si mejoramos nuestra posición sobre la bici, en función de nuestro nivel y del recorrido, ya sea con una bici de ruta modificada o con una cabra.

Yago Alcalde. Licenciado en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. Máster en Alto Rendimiento Deportivo. Entrenador Nacional de Ciclismo – Ciclismo y Rendimiento

La posición del ciclista sobre la bicicleta es el factor que más afecta a la aerodinámica. Se calcula que el cuerpo del ciclista supone el 80% de la resistencia aerodinámica. Por este motivo, si pensamos en optimizar nuestro rendimiento, lo más efectivo sería mejorar nuestra posición sobre la bici. Y ya luego, valorar si económicamente es rentable invertir en material más o menos aerodinámico. La mejora aerodinámica más importante que podemos llevar a cabo es bajar la posición del tronco, ya que es la forma de reducir la superficie corporal que dejamos expuesta al viento. En este sentido, la posición ideal sería aquella en la que la espalda estuviese lo más horizontal posible. Además de ir lo más bajo posible, también es más aerodinámica la posición más estrecha, es decir, en la que los brazos vayan lo más juntos posible. Cuando juntamos mucho los brazos, los hombros se rotan hacia delante y se reduce el área frontal.

Estas ideas son muy sencillas de plasmar sobre el papel. La parte más complicada del asunto surge cuando tratamos de llevar a cabo estas ideas, ya que la aerodinámica es inversamente proporcional a la comodidad y el confort, y por lo tanto, cuanto más aerodinámica es una posición, más incómoda suele ser…Por este motivo, la posición más rápida no tiene porque ser la más aerodinámica, ya que es posible que no podamos mantenerla durante mucho tiempo. Así pues, es imprescindible no disociar la aerodinámica de la comodidad. En este sentido, también es importante señalar que cuántas más horas se pasan en la posición aerodinámica, más cómodos vamos, es decir, que también se puede mejorar mucho la adaptación o el entrenamiento a pedalear en posición aerodinámica. Algunos triatletas pecan de no entrenar lo suficiente en la posición aerodinámica, cuando hay algunos triatletas profesionales que ni siquiera tienen bici de ruta, es decir, que el 100% de sus entrenamientos en bici los hacen con la cabra. De esta forma, su cuerpo está totalmente acostumbrado a rodar en esa posición.

Características de la posición aerodinámica

Como ya hemos señalado, la posición aerodinámica se caracteriza por mantener la espalda en una posición lo más cercana posible a la horizontal. Esto se realiza a base de flexionar la cadera. Como esta posición transfiere una gran cantidad de peso sobre las manos, es necesario darle una mayor sujeción al peso corporal. Esto lo hacemos gracias a los manillares específicos de triatlón, en los que descansamos nuestro peso sobre los antebrazos en vez de sobre las manos, de forma que sean los huesos del brazo los encargados de sostener la mayor parte del peso. En este sentido, uno de los objetivos que perseguimos es que los músculos de los brazos y de la espalda realicen el menor trabajo posible y vayan relajados.

La posición aerodinámica en la bici de ruta

Si tenemos una bici de ruta, en principio, no habría ningún problema en poder adoptar una posición más aerodinámica: ponemos un manillar de triatlón y listo. De esta forma, ya estaremos agachando la espalda e iremos muy rápido. Cuando hacemos esto, nos acercamos a uno de los objetivos: ir bajos. Pero el segundo objetivo, el de la comodidad, no lo estaremos cumpliendo. ¿Por qué? Porque seguramente el manillar de contrarreloj se nos está quedando demasiado lejos como para ir cómodos. Es decir, que cuando apoyamos los brazos en el manillar, el ángulo de los brazos respecto al tronco estará demasiado abierto, es decir, que vamos largos, muy estirados. Esto hace que para mantener la posición estemos solicitando demasiado trabajo a los músculos del brazo y de la espalda, y cuando llevemos una o dos horas se va a traducir en dolor y molestias.

Además de este pequeño problema (ir demasiado largos),  tendremos la sensación de que perdemos fuerza al pedalear tan tumbados y de que los muslos casi nos chocan con la tripa cuando pasamos por la parte alta de la pedalada (especialmente si no estamos muy bien de peso). El problema es que el ángulo de la cadera está demasiado cerrado, lo cual hace que la pedalada no sea todo lo fluida que queramos y  que incluso perdamos fuerza en cada pedalada.

Así pues, en la bici de ruta con un acople puesto nos encontramos con dos pequeños problemillas: la posición de los brazos se nos queda un poco larga y el ángulo de la cadera se nos queda demasiado cerrado. ¿Qué podemos hacer? Pues parece que la solución es fácil, ¿no? Si adelantamos el sillín, llegamos mejor al manillar y parece que además abrimos el ángulo de la cadera. Así es. El problema es que esos 3-4 centímetros que como mucho podremos avanzar el sillín sobre los raíles no sea suficiente como para abrir la cadera todo lo que quisiéramos. Y el manillar, aun nos quedará un poco lejos. La mayoría de las bicis de ruta vienen de serie con tijas con retroceso. Esto significa que permiten situar el sillín unos 20mm más retrasados respecto al tubo del sillín, lo cual suele ser conveniente para una posición de ruta, pero no para la posición aerodinámica de la que estamos hablando. En este caso, podemos invertir la tija, es decir, girarla 180 grados y colocar la curva hacia delante. De esta forma, colocaremos el sillín más adelantado todavía, ganando unos 4cm más. Puede que con esta maniobra la posición empiece a ser más cómoda. Si aun notamos que el manillar se nos queda un poco lejos, tenemos la opción de poner una potencia más corta que nos permita llegar mejor. En estos casos, suele surgir el siguiente problema: cuando nos ponemos de pie, las rodillas nos chocan con el acople, y por lo tanto, la posición no es válida, ya que un buen golpe en la rodilla nos puede arruinar cualquier carrera.

La posición aerodinámica en la cabra

Las bicis de contrarreloj/triatlón ya están diseñadas para resolver los problemas que acabamos de señalar cuando tratamos de adoptar posiciones aerodinámicas en una bici con geometría de ruta. Además de ser bicis en las que se ha optimizado más si cabe la aerodinámica, lo que más cambia es la geometría. La principal diferencia es que en estas bicis el ángulo del tubo vertical (el del sillín) es unos cuantos grados mayor: pasa de de 73 (de media en las bicis de ruta) a 78 grados. Esto hace que la posición del sillín respecto al eje del pedalier esté mucho más adelantada. De esta forma, se resuelven los dos problemas que teníamos en la bici de ruta: abrimos el ángulo de la cadera lo suficiente como para pedalear con fuerza y ganamos en comodidad al llegar mejor al manillar. Además, las cabras son más bajas de dirección, por lo que permiten adoptar posiciones más aerodinámicas. Con la posición sobre la cabra, toda la posición del cuerpo se encuentra rotada hacia delante, favoreciendo la aerodinámica sin comprometer la aplicación de la fuerza.

Supuestos prácticos

Para triatletas que están empezando, siempre se nos plantea la duda sobre la conveniencia de adquirir una cabra, principalmente porque supone una gran inversión económica. También, porque no tienen muy claro los beneficios que pueden obtener con ella y porque no están seguros de ser capaces de mantener la posición aerodinámica durante una prueba de media o larga duración (90-180km). Con las simulaciones de los 4 cuadros mostrados podemos hacer una estimación del tiempo que se puede ganar en el sector de ciclismo en diferentes pruebas en función de la posición que llevemos y del nivel del ciclista. Todos los datos que se muestran en el cuadro han sido calculados con la aplicación que está disponible en la web: http://www.cyclingpowermodels.com. Como es lógico, la simulación se ha hecho sin tener en cuenta el viento, que en caso de soplar con cierta intensidad magnificaría la influencia de la aerodinámica sobre la velocidad de desplazamiento.

3 niveles ciclistas

Se han seleccionado 3 niveles diferentes de rendimiento en función de la potencia media que el supuesto ciclista pueda desarrollar durante el sector ciclista: 160, 200 y 240w para el medio Ironman y 140,180 y 220w para el Ironman. Viendo las medias que se han calculado para las distintas distancias del cuadro se puede estimar en qué nivel se puede clasificar cada uno. En la aplicación empleada, hemos supuesto un peso del ciclista más la bici de 85kg.

Dos distancias y dos tipos de competiciones

Como es sabido, el sector ciclista en las diferentes competiciones puede ser muy variable en cuanto a la orografía del mismo. Por este motivo, hemos simulado dos tipos de recorridos: uno llano y otro montañoso. La diferencia de cada uno en cuanto a la influencia de la aerodinámica es que cuando se circula a menos de 20km/h la aerodinámica apenas tiene importancia. Por este motivo, al realizar los cálculos se ha tenido en cuenta los kilómetros en los que el ciclista va a estar pedaleando en posición aerodinámica. Para un medio Ironman llano, se ha simulado que el ciclista va a realizar 80 de los 90 kilómetros acoplado. En el montañoso, tan solo 50 de los 90 kilómetros se harán acoplado. En el caso del Ironman, el llano se ha calculado simulando 160km de posición acoplada, y 120km acoplado para el Ironman más montañoso. Por lo tanto, no debe olvidarse que los tiempos mostrados hacen referencia a los kilómetros en los que el triatleta puede ir acoplado, y por lo tanto, en los que habrá una diferencia en la velocidad en función de la bici y de la posición que utilice. No se refieren al tiempo total del  sector de ciclismo. Se ha asumido que la velocidad en las subidas es la misma en todos los casos, independientemente de la bici que se utilice.

3 posiciones diferentes

Se han simulado tres posiciones.

  1. Bicicleta de ruta con las manos en las manetas, no con las manos en la parte baja del manillar. Coeficiente de penetración (Cda=0,4).
  2. Bicicleta de ruta con acoples y posición optimizada. Es decir, que no sería poner los acoples y ya está. Implicaría lo que ya se ha comentado con anterioridad para mejorar la aerodinámica y el confort. Cda=0,29.
  3. Cabra con posición optimizada. Cda=0,27.

Es necesario aclarar que hemos utilizado unos valores de coeficiente de penetración estándar, y que puede haber ciclistas que mejoren o empeoren estos valores. Se han cogido estos valores para poder hacer los cálculos. Lo ideal sería conocer el valor de cada uno y tratar de mejorarlo. Ese es el objetivo de ir al túnel del viento o de hacer algunos tests con la ayuda de un medidor de vatios.

Materiales

No se han tenido en cuenta las ayudas aerodinámicas derivadas de los diferentes componentes aerodinámicos. Solo se ha tenido en cuenta la influencia de la posición del ciclista. El uso del casco aerodinámico, las ruedas de perfil, la colocación de los bidones, el material de la ropa y la forma del cuadro también influyen sobre la velocidad, pero no se han  tenido en cuenta en este artículo. Simplemente recordar que el cuerpo del ciclista supone el 80% del drag, por lo que debería ser lo primero que se debe tratar de optimizar sin tener que invertir en material aerodinámico que siempre supone un gasto extra.

Diferencias observadas

A la luz del ahorro de tiempo que supone utilizar un manillar de contrarreloj en una bicicleta de ruta parece bastante lógico para cualquier ciclista tratar de optimizar la posición sobre la bici para conseguir un nivel de comodidad suficientemente bueno como para poder pedalear en posición acoplada la mayor parte del tiempo. En el peor de los casos, es decir, en un medio Ironman montañoso, aunque no seamos capaces de desarrollar más de 160w, la posición acoplada va a suponer un ahorro de casi 10 minutos para el mismo esfuerzo. En el caso del Ironman, las diferencias serían superiores a los 20 minutos.

En cuanto a la diferencia entre la cabra y la bici de ruta, estamos asumiendo que estamos equipando ambas ruedas con las mismas ruedas, es decir, que solo estamos teniendo en cuenta que sobre la cabra somos capaces de mejorar la aerodinámica gracias a colocar nuestro cuerpo de forma que ofrezca menos resistencia al viento. En este caso, las diferencias no son excesivamente grandes. Por ejemplo, en un medio Ironman llano, el ahorro estaría en torno a los 3 minutos para un triatleta de nivel medio y 6 minutos en el caso de un Ironman completo. En términos de velocidad, con la cabra podemos ganar un km/h aproximadamente en comparación de la bici de ruta con posición optimizada.

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La importancia de la aerodinámica

Siempre se ha dicho que el mayor enemigo del ciclista es el viento. Cualquier persona que haya montado en bici sabe que una ligera brisa en contra supone doblar el esfuerzo para tratar de mantener la misma velocidad. Esto sucede de igual forma aunque no tengamos viento en contra: la resistencia del viento es la mayor fuerza que el ciclista tiene que vencer cuando circula en llano. Por estos motivos, optimizar la aerodinámica debería ser una prioridad para cualquier ciclista competitivo.

Yago Alcalde. Licenciado en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. Máster en Alto Rendimiento Deportivo. Entrenador Nacional de Ciclismo – Ciclismo y Rendimiento

Conceptos básicos sobre aerodinámica

Cuando un ciclista circula en llano, debe vencer dos tipos de resistencias: rodadura y aerodinámica. La resistencia de rodadura es la resultante del roce de las ruedas con el asfalto. La resistencia aerodinámica es la que ofrece el aire frente al conjunto ciclista más bici. A medida que la velocidad de desplazamiento aumenta, el porcentaje de la potencia que se emplea para vencer cada una de estas dos resistencias va variando. A 15km/h, el porcentaje de la potencia que se destina a vencer la resistencia de rodadura es muy similar al destinado a vencer la fuerza aerodinámica. Sin embargo, a 30km/h, el 76% de la potencia se necesita para vencer la fuerza aerodinámica, mientras que a 40km/h este porcentaje alcanza el 90% (Di Prampero, 2000). Estos datos nos sirven para corroborar que el mayor enemigo del ciclista es el viento, que cualquier mejora aerodinámica se va a traducir una mayor velocidad y que cuanto mayor es la velocidad de desplazamiento mayor importancia cobra la aerodinámica. Cuando se pedalea en subida, la resistencia aerodinámica va perdiendo importancia a favor de la fuerza de la gravedad. Y en ese momento es cuando el peso del ciclista es realmente determinante.

La resistencia que ofrece un ciclista cuando pedalea contra el viento se denomina fuerza de arrastre aerodinámico (FA) (drag en inglés). El FA de un ciclista se calcula mediante la siguiente fórmula matemática:  .  es igual a la densidad del aire. S es el área frontal del conjunto bici+ciclista. Cx es el coeficiente de arrastre aerodinámico, que determina como afectan las formas del ciclista o de la bici sobre la resistencia al aire.  es la velocidad al cuadrado, es decir, que la FA respecto a la velocidad tiene una relación exponencial. Esto significa que pasar de 30 a 35km/h no es lo mismo que pasar de 35 a 40km/h como se puede ver en el gráfico 1.

Gráfico 1. Potencia necesaria para circular a diferentes velocidades

Respecto a la densidad del aire, tan solo señalar que disminuye con la altitud, por lo que cuando se disputan pruebas a una mayor altura las condiciones aerodinámicas serán más favorables. Esta ventaja es relativa, puesto que el ejercicio en altitud disminuye el rendimiento deportivo en términos fisiológicos, y por lo tanto, es necesario valorar ambas circunstancias en conjunto.

El área frontal del ciclista más la bicicleta es uno de los factores que mayor influencia tiene sobre la resistencia aerodinámica. Como es lógico, la forma más efectiva de reducir el área frontal de un ciclista es colocar el tronco en posición horizontal así como juntar los codos, es decir, lo que se busca en la posición de contrarreloj o triatlón. En  cuanto a la bicicleta, los fabricantes cada vez intentan hacer cuadros y componentes que ofrezcan una menor área frontal.

El Cx (coeficiente de arrastre aerodinámico) del ciclista se puede mejorar principalmente con el uso de material aerodinámico: ruedas de perfil alto y/o lenticulares, cascos aerodinámicos, ropa del ciclista y diseño del cuadro de la bici.

Métodos de valoración aerodinámica: medición del drag en un velódromo.

Existen varios métodos para cuantificar la fuerza de arrastre aerodinámico. Entre ellos, el que se realiza en el túnel del viento es el que realmente ofrece las mediciones más fiables sobre cuál es la posición del ciclista y los materiales más rápidos. El túnel del viento tiene dos inconvenientes a tener en cuenta. El primero es que su acceso es limitado, principalmente por la poca oferta que hay (al menos en España) y por su elevado coste. El segundo es que las posiciones más aerodinámicas que se pueden estudiar en el túnel del viento no tienen por qué ser las más útiles en la carretera si no se tienen en cuenta las repercusiones metabólicas y posturales que esa posición puede generar. Llega un momento en que la posición más aerodinámica no es sostenible por el ciclista en términos de comodidad, especialmente si nos referimos a triatletas de media (90km) y larga (180km) distancia. En cuanto al metabolismo, forzar mucho la posición aerodinámica (ángulo del tronco demasiado bajo, codos muy juntos y brazos más estirados) puede suponer una merma en la capacidad del ciclista para generar vatios sobre los pedales y tolerar la fatiga. Por este motivo, la posición más rápida sobe una bici se debe determinar en función de la unión entre aerodinámica y sostenibilidad de la posición.

Cuando no se tiene acceso a un túnel del viento, es posible hacer unas estimaciones sobre aerodinámica con la ayuda de un medidor de potencia y unas circunstancias externas lo más estables posible. Sin necesidad de hacer una gran cantidad de cálculos y complejas estimaciones matemáticas, la idea principal es comparar los datos de velocidad y de potencia en función de la posición adoptada sobre la bicicleta o de los materiales empleados. Para ello,  el único requisito imprescindible que se necesita para que los datos tengan la precisión y la fiabilidad necesaria es que las condiciones de viento sean totalmente estables. Como es lógico, esto solo se consigue en un velódromo cubierto. Si no se tuviera acceso a uno cubierto, estos tests también se podrían hacer en uno exterior siempre y cuando las condiciones de viento fueran las óptimas. Incluso, se podría hacer en una carretera abierta llana y controlando que las condiciones de viento sean totalmente estables. En cuanto al medidor de potencia a emplear, tanto SRM como Powertap gozan de la suficiente validez y reproducibilidad como para poder emplearlos en la medición precisa de la potencia desarrollada por el ciclista.

El protocolo a seguir se resume en lo siguiente: recorrer una distancia fija a una determinada velocidad y registrar la potencia media empleada en función de las variables que queramos comparar: posiciones del ciclista sobre la bici o diferentes materiales. Mediante el análisis de los datos de potencia podremos estimar la posición y los materiales con los que el ciclista ha sido capaz de ahorrar una mayor cantidad de vatios, y por lo tanto, reducir su FA. Existe otra forma de realizar el protocolo en la que en vez de fijar una velocidad fija, se fija una potencia media y se ve la repercusión sobre la velocidad. Es lo mismo, pero para el ciclista suele ser más sencillo fijar una velocidad fija en vez de una potencia.

Como ya se ha señalado, los datos que se obtienen en un túnel del viento gozan de una mayor precisión y fiabilidad. Sin embargo, hacer estas pruebas en un velódromo aportan un mayor grado de realismo en cuanto a las sensaciones del ciclista pedaleando “de verdad” sobre una bici en movimiento y durante una mayor número de minutos. De esta forma, se obtiene una mejor información acerca de la ergonomía de las diferentes posiciones, ya que el ciclista tendrá que rodar en cada una de ellas durante el tiempo que estimemos necesario y podrá valorar la sostenibilidad en el tiempo de cada una de ellas.

En cuanto a la duración de cada una de las pruebas, cuanto más duren más fiables serán los registros. Se debe tratar de hacer pruebas que oscilen entre 1 y 2 kilómetros. Y lo ideal es hacer al menos un par de pasadas con cada posición. Así obtenemos datos más fiables al obtener la media de ambas pasadas. La mayor o menor duración de cada una de las pruebas así como el número de pasadas a realizar depende sobre todo de la cantidad de pruebas que queramos hacer, teniendo en cuenta que el cansancio y la concentración del ciclista a lo largo de los diferentes tests puede hacer que se prolongue demasiado la sesión.

A la hora de hacer las diferentes pruebas sobre la optimización de la aerodinámica en función de la posición del ciclista sobre la bici, habrá que valorar la influencia de las siguientes variables sobre la velocidad/potencia así como la comodidad o el coste metabólico que pueden suponer:

  • Angulación de la espalda, que estará definida por la altura del manillar/acople así como la distancia del acople respecto al sillín. Habrá que buscar un compromiso entre aerodinámica (espalda lo más horizontal posible) y sostenibilidad: molestias cervicales según pasa el tiempo.
  • Anchura del acople. Cuanto más pegados vayan los codos más aerodinámica será la posición. También es más incómoda…
  • Posición de los antebrazos respecto a la horizontal, asumiendo que cuando se colocan en posición exactamente horizontal se minimiza el drag.
  • Alcance del acople, es decir, una posición más o menos estirada. Se valora midiendo la angulación del brazo respecto al tronco. En la bici, se mide la distancia entre la punta del sillín y el acople.

A la hora de optimizar la posición aerodinámica es fundamental tener en cuenta el tipo de competición en la que el ciclista va a competir, especialmente en cuanto a la duración de la misma. Como ya se ha comentado anteriormente, la posición más aerodinámica no tiene porque ser la más rápida en la competición real, ya que para que sea la más rápida también debe ser suficientemente cómoda como para que el ciclista la pueda mantener sin sufrir molestias y dolores. Las molestias y dolores que las posiciones aerodinámicas suelen producir están muy relacionadas con el tiempo que el ciclista tenga que pedalear en esa posición. Por este motivo, es diferente la posición que se puede adoptar para realizar una contrarreloj de 20 kilómetros si la comparamos con la posición que se lleva en una bici de triatlón para recorrer los 180km que dura un Ironman. Incluso dentro de una misma distancia, también podemos encontrar diferencias en función de la orografía del recorrido, ya que si hay muchos kilómetros de subida en los que no se adopte la posición aerodinámica el tiempo total de rodar acoplado será mucho menor…

Tests realizados en bici de ruta.

De forma experimental, hemos hecho una serie de tests en un velódromo cubierto para valorar la influencia de la aerodinámica sobre la velocidad y la potencia. Se hicieron 8 tests de 1km de duración, es decir, el ciclista recorrió un kilómetro a velocidad constante en diferentes bicis, diferentes posiciones y con diferentes cascos. La potencia desarrollada en cada una de las pruebas fue registrada con un buje Powertap G3 recientemente calibrado. Para conocer y describir la posición del ciclista en las diferentes posiciones utilizamos el sistema Retül, con el que es posible hacer una captura del movimiento del ciclista en tres dimensiones.

Primeramente, quisimos comparar las diferencias entre rodar en una bici de ruta a 30 o a 40km/h, con las manos en las manetas (arriba) o con las manos en la parte baja del manillar. En el cuadro 1 podemos apreciar el ahorro de potencia que conseguimos si colocamos las manos en la parte baja del manillar: 20w rodando a 30km/h y 32w rodando a 40km/h. Esta diferencia pone de manifiesto la importancia de realizar un correcto ajuste de la bicicleta de forma que el ciclista pueda pedalear de forma cómoda con las manos en la parte baja del manillar de cara a mejorar su aerodinámica cuando rueda a velocidades elevadas. El beneficio aerodinámico es muy evidente. También nos llamó la atención la relación exponencial que supone el pasar de 30 a 40km/h: ¡casi el doble de vatios!. De 149 a 288w con las manos en la parte baja del manillar.

Test realizados en bici de crono

El primer test realizado sobre la bici de contrarreloj nos sirve para comparar la cantidad de vatios que se pueden ahorrar cuando se reduce el área frontal del ciclista a base de flexionar más la cadera y colocar los brazos sobre un manillar de triatlón. Rodando a 40km/h, se ahorraron 24w más que cuando se rodó a 40km/h con las manos en la parte baja del manillar, y 56w si lo comparamos con la posición sobre la bici de ruta con las manos en las manetas. Si hacemos una simulación en la que la potencia es el valor fijo, obtendríamos las siguientes velocidades si un ciclista pedalea a 250w: 32,5km/ con las manos en las manetas, 36,5km/h si coloca las manos en la parte baja del manillar y 38,7km/h si usa un manillar de triatlón.

El segundo test realizado sobre la bici de contrarreloj se realizó para estimar la influencia del uso de un casco aerodinámico en comparación con un casco de ruta. Como se puede ver en el cuadro 1, el uso del casco aerodinámico supuso un ahorro de 22w, lo que supone una gran ventaja si se tiene en cuenta lo fácil que es ponerse un caso u otro. Respecto a los cascos aerodinámicos es necesario especificar que la casi ausencia de ventilación puede ser un factor a tener en cuenta en situaciones de mucho calor, puesto que podría contribuir a una insuficiente refrigeración corporal. Asimismo, es interesante apuntar que los beneficios del casco aerodinámico se producen cuando se va mirando hacia delante y no si se va mirando un poco hacia abajo por motivos de molestias en la zona cervical. Es decir, que si se opta por usar un casco aerodinámico, es necesario asegurarse de que se podrá mantener la cabeza mirando hacia delante con normalidad.

El tercer test hecho sobre la bici de contrarreloj sirvió para ver la influencia de colocar al ciclista en una posición más recogida y con los codos más flexionados. Esta posición se asemeja en parte a la que emplea el ciclista Levy Leipheimer. Para adoptarla, no variamos la posición del sillín. Acortamos la potencia en 4cm y colocamos el acople con las barras hacia arriba en vez de horizontales (foto 2), situando el ángulo del antebrazo respecto a la horizontal en 20 grados en vez de los 0 grados en los que estaba en la posición anterior. Esta posición resultó ser más rápida que la que en teoría sería la ideal: antebrazos totalmente horizontales y brazos un poco más extendidos hacia delante (foto 1). La explicación podría venir porque se ha reducido el área frontal a la altura del pecho. En ambas posiciones, el ángulo de la espalda respecto a la horizontal fue el mismo: 14 grados.

El cuarto test consistió en experimentar con una posición más propia de triatlón que de contrarreloj. La principal diferencia es que se buscó una posición más cómoda a base de elevar ligeramente la altura del acople (20mm) y adelantar el sillín 5cm. Este cambio supuso una mayor angulación de la espalda respecto a la horizontal, pasando de 14 a 18 grados. Igualmente, el ángulo del brazo respecto a la espalda se redujo, pasando de 84 grados a 73, que es la forma de conseguir un mejor soporte del peso corporal cuando se trata de pasar varias horas pedaleando en la posición acoplada. En las anteriores pruebas, se respetó el reglamento de la UCI respecto al retroceso del sillín, que nunca puede ser menor de 5cm. Esta medida se realiza colocando una plomada en la punta del sillín y midiendo la distancia entre la plomada y el eje del pedalier de la bici. Como era de esperar, el aumento de angulación de la espalda supuso un incremento en el área frontal, y por lo tanto, un mayor FA, que se tradujo en un coste extra de 24w para mantener los 40km/h. Una pequeña muestra de la influencia del ángulo de la espalda sobre la aerodinámica.

Por motivos logísticos, no nos fue posible hacer una estimación de la mejora aerodinámica que hubiera supuesto el uso de ruedas de perfil alto frente a ruedas de perfil normal/bajo. Los estudios realizados al respecto nos muestran que el empleo de las ruedas de perfil supone una clara ventaja aerodinámica que debería ser utilizada siempre que se pueda.

Conclusiones finales

  • En competiciones donde no se pueda rodar a rueda de otros ciclistas, la resistencia aerodinámica es la mayor fuerza que el ciclista debe superar para ir más rápido cuando se circula en llano.
  • La importancia de la aerodinámica se incrementa de forma exponencial a medida que el ciclista es capaz de desarrollar una mayor potencia, y por lo tanto, ir más rápido.
  • Siguiendo un protocolo bien diseñado y con la ayuda de un medidor de potencia es posible hacer una estimación bastante precisa sobre la optimización de la aerodinámica del ciclista.
  • A altas velocidades (por encima de los 35km/h), pequeñas modificaciones aerodinámicas pueden suponer un gran ahorro de tiempo en una prueba de larga duración.
  • No se debe olvidar que la posición más rápida es aquella que es suficientemente cómoda como para que el ciclista pueda mantenerla en el tiempo sin molestias ni con un mayor coste metabólico.

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Agradecimientos

Estas pruebas no hubieran sido posibles sin la inestimable colaboración del Excmo. Ayuntamiento de Galapagar por ceder sus magnificas instalaciones, el ciclista Noel Martín y Tamalpaís, que nos cedió las ruedas Powertap y Enve para el análisis de los datos de potencia.

Bibliografía

JIMENEZ DÍAZ, JF Y COL. Medicina y fisiología del ciclismo Tomo 1. Femede 2009.

DI PRAMPERO, PE. Cycling on Earth, in space, on the Moon. Eur J Appl Physiol. 2000 Aug;82(5-6):345-60.