La gota de agua

La gota de agua que veis en la foto ha caído desde un magnífico roble centenario cercano hasta este maravilloso lago azul. Esta gota, de agua cristalina, ha adoptado en su caída una forma carácterística (de gota de agua, curiosamente) buscando la menor resitencia en su frenética búsqueda de nuevas amistades. Comprenderéis perfectamente que lo del roble y el lago azul es un cuento chino. Incluso lo de las amistades. Podéis olvidarlo. Me interesa que os fijéis en la forma que adopta la gota al atravesar el aire impulsada por una fuerza (la gravedad en este caso).

Fijaros ahora en este casco de contrareloj. ¿Os suena la forma que tiene, verdad? Efectivamente, se parece muchisimo a la gota de la imagen superior. Podría tratarse de una casualidad pero no es el caso. Más de un sesudo ingeniero ha pasado sus horas diseñando estos cascos para contrareloj buscando, precisamente, el sueño de cualquier ciclista: ir más rápido gastando menos.

Y es que hemos topado con la aerodinámica, que es la rama de la mecánica de fluidos que se ocupa del movimiento del aire y otros fluidos gaseosos, y de las fuerzas que actúan sobre los cuerpos que se mueven en dichos fluidos. Un ejemplo claro del ámbito de esta ciencia es el desplazamiento de un ciclista y su bicicleta.

He escrito alguna vez que como médico me preocupa, sobre todo, que la postura que adopta el ciclista sobre su bicicleta no produzca lesiones, la salud al fin y al cabo. Sin embargo, la posición sobre la bicicleta condiciona de forma sustancial la aeódinámica, es decir, el rendimiento. El ciclismo, especialmente en su dimensión competitiva debe tener en cuenta la aerodinámica con el fin de mejorar el rendimiento. El problema surge cuando en nombre de la aerodinámica se adoptan posiciones poco saludables. Nuestro trabajo consiste precisamente en buscar el equilibrio entre la aerodinámica (rendimiento) y la salud.

Consulta sobre el retroceso

Un amigo nos plantea la siguiente cuestión:

Kaixo: tengo una bici talla L (55) con un angulo de sillin de 73º con el cual para conseguir que la plomada pase por el eje del pedal necesito un retroceso de 6,5cm lo que me obliga a echar casi todo el sillin para atras. La bici es demasiado grande para mi, tendria que haber comprado la M (53) pero en esta marca la talla M tiene un angulo de sillin de 74,5º con lo cual todavia tendria que echar el sillin más para atras, cosa imposible. Como puede ser que la M que seria mi talla no me permita poner un retroceso de sillin correcto ? Igual lo estoy razonando mal. El sillin lo llevo a 71 cm y la entrepierna es 81 cm. Igual podria subirlo un poco mas para no llevar el sillin tan hacia atras. La geometria es la de Goka siam. Un saludo.


Efectivamente, un cuadro de 55 cm parece (con los datos que tenemos) mayor a lo que realmente te correspondería. Una talla M (53) sería probablemente más apropiada. En cualquier caso, me llama la atención que con una talla superior tengas este problema, es decir, que tengas que llevar hacia trás el sillín para cumplir la regla KOPS. Porque, como bien dices, una talla menor con un ángulo mayor adelantaría el sillín respecto al eje del pedalier y en tu caso tendrías mayores dificultades para conseguir un retroceso adecuado. He realizado unos cuantos cálculos y los planteo en una tabla.

La "r" representa el retroceso; distancia entre el punto medio del sillín hasta la vertical que pasa por el eje del pedalier (probablemente tú lo midas desde la punta del sillín). Como ves, a menor talla, menor retroceso al cambiar la angulación del tubo vertical.

Se me ocurren tres posibles causas que pueden justificar tu problema:

• Unas bielas demasiado cortas retrasarían el eje del pedal respecto a la rodilla a 90º y por lo tanto tendrías que retrasar el sillín para cumplir la regla KOPS.
• Un fémur largo. En posición de 90º la rodilla estará adelantada respecto al eje del pedal.
• Deficiente realización del método KOPS. La cuerda con la plomada debe pasar por la cara externa de la rodilla y coincidir con el eje del pedal. Si te animas, puedes enviarnos una foto en esa posición y trataremos de ayudarte.
  

Subiendo el sillín conseguirías retrasarlo pero, en principio, la altura actual parece correcta por lo que yo descartaría esta opción.

KOPS

Podría tratarse de una marca de electrodomésticos. Pero no. Se trata de un método para acomodar al ciclista sobre la bicicleta. Son las iniciales de Knee Over Pedal Spindle (rodilla sobre el eje del pedal). Permite posicionar el sillín en sentido horizontal de manera que la fuerza que ejercemos sobre el pedal sea lo más eficiente posible. Para su aplicación el ciclista sobre su bicicleta coloca los pedales a 90º y hacemos pasar una cuerda con una plomada por la parte externa de la rótula. La posición es correcta si la cuerda coincide con el eje del pedal. Si la cuerda pasa por delante del eje deberíamos retrasar el sillín y, al contrario, si la cuerda pasa por detrás deberíamos adelantar el sillín hasta que se coincidan cuerda y eje. Se supone que la fuerza vertical que ejerce el miembro inferior sobre el pedal en esta posición es máxima. Digo, se supone, porque más de un especialista pone en duda su rigor científico y se inclinan a calcular la posición horizontal del sillín en función del centro de gravedad (dejamos para otro día la discusión).

Seguimos con el KOPS ya que creo que puede ser un punto de partida útil en el reglaje de la bicicleta. Os presento dos ejemplos en los que no se cumple el principio KOPS.

Figura 1

Las mediciones que realizamos a este ciclista demostrarón que el cuadro era demasiado pequeño para él. Hace unas semanas retrasó el sillín buscando "agrandar" su bicicleta. Su postura era más cómoda pero perdió eficiencia en la pedalada. La fuerza que realizaba en el momento de la foto tenía un componente horizontal importante (de atrás adelante) con disminución de la fuerza vertical.

La linea naranja representa la vertical que pasa por la parte externa de la rótula. En amarillo vertical que pasa por el eje del pedal.

De forma gráfica vemos que la fuerza (F) que realiza el ciclista en este momento se descompone en una fuerza horizontal (Fx) y una fuerza vertical (FX). Es decir, se pierde fuerza, se gasta energía que no se utiliza en sacudir el pedal.

Figura 2

El ciclista de la Figura 2 va adelantado sobre la bicicleta. La vertical que pasa por el borde externo de la rótula (naranja) está adelantada respecto a una vertical que pasa por el eje del pedal (amarillo). La fuerza que realice en este momento tiene una componente horizontal (de adelante atrás).

En este caso, como en el anterior, la existencia de una componente horizontal (Fx) hace que la componente vertical (Fy) que es la realmente efectiva, sea menor.

Triangulillo

Hace años que compartimos mesa diariamente con empleados de una empresa cercana. Dos de ellos son ingenieros. Por cierto, nunca he sabido a ciencia cierta lo que hace un ingeniero cuando llega todas las mañanas a su puesto de trabajo. No me lo puedo imaginar. Uno de ellos intentó sacarme de dudas y me dijo lo siguiente: "Un ingeniero es el especialista que se las ingenia para resolver los problemas". No se si me aclaró algo pero sus palabras sirvieron para que le plantease un problema para resolver. Era el problema del triangulillo (así lo hemos llamado de mutuo acuerdo).

Me interesa el triángulo imaginario que se dibuja entre la cadera (trocánter), hombro (articulación acromio-clavicular) y el apoyo sobre el manillar. La disposición de este triángulo nos define muchos parámetros de la posición del ciclista sobre la bicicleta. Estoy convencido de que muchos problemas derivados de la práctica ciclista tienen su origen en este triángulo. Este triángulo imaginario nos debería permitir un estudio más riguroso de la posición. Además, la forma y la inclinación de este triángulo debería definir la distribución del peso del ciclista sobre la bicicleta (el sillín y el manillar), extremo muy interesante si tenemos en cuenta que la distribución incorrecta del peso es otra causa frecuente de lesión.

Dicho y hecho. El ingeniero se las ingenió para obtener una serie de fórmulas en función de unas longitudes y ángulos que podemos conocer. Dichas fórmulas nos aportan gran información para el estudio de la posición del ciclista.

Altura del sillín y longitud de las bielas

Como decía hace unos días, las cosas en esta vida son más complicadas que una simple cuestión matemática Es lo que ocurre con la altura del sillín. La fórmula que habitualmente se utiliza (entrepierna*0,885) puede servir como una primera aproximación. Sin embargo hay otros factores que nos pueden hacer variar esta altura: el tamaño del pie, el grosor de las calas, la ténica de pedaleo (de talón o en punta) y la longitud de las bielas entre otros. De esto último vamos a hablar en este artículo.

Utilizando el programa simulador del pedaleo vamos a comprobar las variaciones en los ángulos de la rodilla en función de la longitud de la biela. Seguimos con una altura de sillín de 700 mm y colocamos una biela de 170 mm y otra de 175 mm y comrobamos los ángulos de flexo-extensión de la rodilla.

Como se observa en el modelo que hemos diseñado, al aumentar el tamaño de las bielas aumenta de forma significativa la extensión de la rodilla y aumenta menos la flexión de la misma.

Hay que tener en cuenta que cada ciclista tendrá su gráfica en función de otros parámetros que ya hemos comentado (talla de calzado, técnica de pedalada...) pero este modelo nos permite ilustrar lo que ocurre cuando modificamos uno de las medidas de nuestra bicicleta.
En cualquier caso, podemos concluir que la longitud de la biela influirá directamente en la altura del sillín.

Y ¿si bajo el sillín?

Hace un tiempo buscando en este saco sin fondo llamado internet, encontré un programa realizado por un británico que simulaba la pedalada en bicicleta y permitía realizar una serie de cálculos en función de la altura del sillín y de otros muchos parámetros. Realmente interesante. La web es la siguiente: http://www.machinehead-software.co.uk/index.html

Voy a utilizar este programa para visualizar como se modifican los ángulos en los que trabaja la rodilla en función de la altura del sillín. En el primer video la altura del sillín es proporcional a la medida de la entrepierna del ciclista, 700 mm en este caso. Obsérvese que los ángulos de rodilla (Knee angle) oscilan entre los 71º y los 145º. Los que no lleguéis a ver el "knee angle" y menos el número que se mueve a su derecha, os tendréis que fiar de mí.

Ahora vamos a bajar 30 mm el sillín y vamos a comprobar las consecuencias sobre la rodilla. La flexión máxima es ahora de 65º mientras que la extensión máxima es de 129º. Está variación en los ángulos en los que trabaja la rodilla es causa de gran número de lesiones y además disminuye la eficacia de la pedalada.

Para los que todavía no habéis visto nada os presento una tabla con las flexiones de rodilla en función del ángulo en el que se encuentra la biela. Quizá quede todo más claro.

Y para que todo lo que he contado sea más gráfico, aquí te presento (valga la redundancia) un gráfico.

La altura del sillín

Probablemente sea la medida básica para lograr una buena relación del ciclista con su bicicleta. Y es que la altura inadecuada del sillín es la causa de gran número de problemas de pareja (ciclista-bicicleta, por supuesto). Además es clave para un pedaleo eficiente. Desde hace años el cálculo de esta medida se realiza mediante una famosa fórmula (entrepierna*0,885). Hace unos días veía en consulta a un mecánico con una gran experiencia en esto de la bici y me comentaba que hace muchos años acudió a una feria de la bicicleta en Paris y que ésta misma fórmula se la vió a Cyrille Guimard y la copió en un papel. Es la fórmula que ha utilizado durante su vida profesional con bastante éxito, por lo que me decía.

No he conseguido información sobre el origen de esta fórmula (si alguno lo sabe le agradecería nos diese una pista). No sé si es el resultado de laboriosos cálculos matemáticos de algún ingeniero en sus horas libres o quizá de una fórmula obtenida tras la realización de mediciones directas a ciclistas. Quizá algún día hable de los ingenieros y de su peculiar sentido del humor. En cualquiera de los casos y siguiendo con el tema que nos ocupa, podemos decir que se trata de una fórmula válida para una aproximación inicial a la medida correcta. Pero, como casi todo en esta vida, amigo, las cosas son mucho más complicadas.

Geometría de la bicicleta de carretera: Tubo del sillín

Tubo del sillín

Aunque algunos lo llamen tubo vertical, se trata de un tubo inclinado que comienza en el eje del pedalier y se prolonga con la tija del sillín. También he leído que algunos lo llaman caño piantón (en Argentina p.e.). Su longitud y su angulación varía de unas bicicletas a otras.

La longitud a es la que determina la talla de la bicicleta y en las bicicletas de carretera se suele expresar en centímetros. Hace años se diseñaban cuadros "cuadrados", en los que la longitud del tubo del sillín era similar al tubo horizontal. Además el tubo horizontal hacía honor a su nombre y era realmente horizontal. Hasta que llegó el "slooping" y el tubo horizontal se inclinó de arriba abajo del manillar al sillín, con lo que el tubo del sillín disminuyó su longitud. Esta "caída" del tubo la trataremos probablemente en un próximo artículo.

El ángulo que forma el tubo del sillín con la horizontal (X) se mueve entre los 71º y 74º. Este ángulo depende de la marca y de la talla de la bicicleta. Como norma general el ángulo disminuye a medida que aumenta la talla del cuadro (ver en la imagen inferior, resaltado dentro del cuadro rojo). Este ángulo va a condicionar el retroceso del sillín, un parámetro muy importante en la eficiencia de la pedalada.

Un ángulo elevado hará que vayamos más adelantados obre la bici con la consiguiente sobrecarga en el manillar. Al contrario, ángulos inferiores a 73 provocarán que el centro de gravedad se retrase y aumentará el apoyo sobre la rueda trasera.

Un tubo muy vertical nos coloca en una postura más adelantada, más agresiva que nos va a permitir pedalear con mayor cadencia. Esto es lo que buscan las bicicletas de triatlón. Un tubo del sillín con un ángulo inferior, por el contrario, facilita el pedaleo sentado, con grandes desarrollos.

En cualquier caso, éste ángulo debe permitir que una vertical que pase por detrás de la rodilla en posición de 90º de pedal coincida con el eje del pedal. Pero eso es otra historia que comentaremos otro día.

Geometría de la bicicleta de carretera

El estudio de la geometría de nuestra bicicleta nos permitirá conocer sus carácterísticas y predecir su comportamiento en la carretera. Aparentemente una bicicleta tiene una estructura sencilla pero en este artículo intentaremos demostrar lo contrario. Veremos cómo el diseño del cuadro (longitudes y ángulos) y sus componentes influirán en la máquina en la que vamos montados. Debemos tener en cuenta, además que la geometría de la bicicleta va a ser fundamental a la hora de pedalear con comodidad, evitar lesiones y optimizar el rendimiento.

En los próximos artículos estudiaremos los principales parámetros que definen la bicicleta de carretera.

Un poco de historia

La bicicleta en su dimensión competitiva, lúdica o como medio de transporte tiene una gran relevancia en esta zona del planeta. Basta con circular por alguna carretera cercana o darse una vuelta por las calles de Zarautz para comprobar hasta que punto es importante la maquina de las dos ruedas.

Desde hace unos 15 años tratamos en nuestro centro a todo tipo de deportistas: reconocimientos médico-deportivos, lesiones, fisioterapia, podología, rehabilitación... Las lesiones por sobrecarga que sufren los deportistas son frecuentes en nuestro trabajo y siempre hemos intentado ofrecer soluciones. En un principio realizabamos un diagnóstico de la lesión y aplicábamos el tratamiento correspondiente. En muchos casos el problema se resolvía y el ciclista se reincorporaba a la práctica deportiva sin problemas. Sin embargo, eran muchos los que volvían con el mismo problema tras unos kilómetros de bicicleta. Es decir, habíamos curado la lesión pero persistía la causa que la producía.

Comprobamos que una de las causas de lesión por sobrecarga en los ciclistas puede ser la propia bicicleta. Unas dimensiones no acordes con la morfología del ciclista pueden provocar distintas molestias y patologías que no cederán hasta que las corrijamos. Por todo ello comenzamos a realizar estudios antropométricos (medidas del ciclista) y comenzamos a intentar calcular unas "medidas correctas" en base a distintas formulas que nos proporcionaba la bibliografia especializada. Hicimos una serie de modificaciones en dichas fórmulas pero constatamos una serie de problemas que comentaremos en otro artículo.
Hace casi dos años comenzamos a utilizar el sistema bikefitting con el que medimos al ciclista y la bicicleta y obtenemos unos valores"ideales" en función de la especialidad deportiva y el nivel deportivo. Hemos incorporado al estudio un análisis biomecánico mediante la captura en video del ciclista sobre su bici en un rodillo que nos permite medir distancias y ángulos.
Dentro del proyecto ZainduBike damos la opción de realizar el estudio online. Este servicio permitirá conocer sus medidas a traves de nuestra web, sin necesidad de acudir a nuestro centro.
Tenemos disintas ideas que queremos poner a funcionar dentro de este servicio. Un claro ejemplo puede ser este blog que esperamos sea de tu interés.

Tecnopatías

El cuerpo humano es una máquina adaptable, pero ni la bicicleta, ni la raqueta, ni la jabalina lo son. Una vez que estas herramientas están diseñadas, el que se tiene que adaptar es el cuerpo humano. Para que el hombre y la máquina funcionen como uno sólo es necesaria una buena integración que evite la aparición de lesiones.

La mayoría de los deportes exigen del cuerpo humano posiciones que no son para las que está diseñado. Además, si el gesto que tiene que realizar el atleta no es natural y se repite infinidad de veces acaban apareciendo lesiones por sobrecarga. Estas lesiones reciben el nombre de "tecnopatías".

En deporte de competición existen muchos ejemplos de una mala adaptación hombre-herramienta que causa daños: cuando se usa una raqueta muy pesada con una inadecuada tensión en los cordajes es muy posible que aparezca un codo de tenista y lo mismo ocurre cuando se usa una bicicleta que no es de un tamaño adecuado. Ante la aparición de dolores inespecíficos en un atleta el médico debe preguntar, entre otras muchas cuestiones, el material que usa para su práctica. "Ayuda mucho que el facultativo conozca el material que utiliza el atleta, porque el origen de las dolencias tal vez se encuentre en una mala adaptación. En alta competición, al igual que en deporte salud, se suelen dar poco estas tecnopatías; no pasa lo mismo en deportistas de nivel medio, que empiezan a machacarse más y muchas veces no utilizan un material adecuado a sus características. Las lesiones por mala adaptación son principalmente sobrecargas, debido a una repetición constante de movimientos".A veces siguen apareciendo lesiones pese a que el material es el adecuado. En ese momento el médico debe preguntarse si es la técnica deportiva la que falla: "Si el revés de un tenista lo hace siempre con la muñeca en vez de mover el hombro, acabará sufriendo una epicondilitis por muy bien que esté adaptado a su raqueta". De todos modos, cuando se practica un deporte con gran intensidad las posibilidades de lesión se multiplican: "Si se quiere llegar al límite de lo que puede hacer un ser humano, aunque se cuente con el mejor material, se corre el riesgo de sufrir lesiones".