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Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Mecánica

Evaluación del rendimiento de ciclistas recreativos durante una prueba de 1km sobre

un ciclo-simulador

Presentado por: Edgar Alberto Reyes Almeida

Asesor: Luis Ernesto Muñoz Camargo, Ph.D.

Bogotá, enero de 2015

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Agradecimientos Después de este camino, de aprendizaje a nivel personal y académico quiero darle las gracias a cada una de las personas que aportó su grano de arena para conseguir esta meta en mi vida. Primero quisiera agradecer a mi familia, por su apoyo incondicional, teniendo en cuenta que la culminación de este logro fue un esfuerzo mutuo; en especial quisiera agradecer a mi madre por su amor, consejos y palabras de aliento que me ayudaron a culminar el largo aprendizaje de estos años con la elaboración de este documento. También quisiera a gradecer a mis amigos por su apoyo durante este proceso. A mi compañero Sergio Roa por todo su apoyo y colaboración para que este proyecto se llevara a cabo con éxito. Finalmente quisiera agradecer a mi asesor Luis Ernesto Muñoz por sus enseñanzas, consejos e incluso por sus llamadas de atención, ya que sin su aporte no habría sido posible culminar exitosamente este proyecto de grado.

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CONTENIDO LISTADO DE SIMBOLOS ....................................................................................................................... 5

LISTADO DE TABLAS ............................................................................................................................ 5

LISTADO DE IMÁGENES ...................................................................................................................... 5

1. CONTEXTO ....................................................................................................................................... 7

2. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 9

2.1 Motivación .................................................................................................................................... 9

2.2 Objetivo general ...................................................................................................................... 10

2.3 Objetivos específicos ............................................................................................................. 10

3. ANTECEDENTES ......................................................................................................................... 10

4. METODOLOGÍA ............................................................................................................................ 11

5. DISEÑO EXPERIMENTAL ......................................................................................................... 12

6. SELECCIÓN DE PRUEBAS ........................................................................................................ 13

6.1 Prueba inicial ........................................................................................................................... 13

6.2 Pruebas secundarias ............................................................................................................. 14

6.3 Recomendaciones y logística necesaria para las pruebas ...................................... 15

7. INSTRUMENTACION ................................................................................................................. 17

7.1 Pedales para medición de potencia ................................................................................. 17

7.2 Forerunner 910XT ................................................................................................................. 18

7.3 Ciclo-simulador ....................................................................................................................... 19

7.4 Medidor de frecuencia cardiaca ........................................................................................ 20

7.5 Bicicleta de prueba y calas .................................................................................................. 20

7.6 Otros ............................................................................................................................................ 21

8. RESULTADOS PRUEBAS PILOTO .......................................................................................... 21

9. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS PRUEBAS INICIAL Y

SECUNDARIAS ...................................................................................................................................... 26

10. CONCLUSIONES ....................................................................................................................... 35

11. PROYECCIÓN A FUTURO Y RECOMENDACIONES ..................................................... 36

12. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 37

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ANEXO A. Consentimiento informado ......................................................................................... 40

ANEXO B. Medidas de Seguridad y alistamiento para un deportista .............................. 41

ANEXO C. Explicación de pruebas para deportista ................................................................ 42

ANEXO D. Medidas de seguridad a tener en cuenta ............................................................... 43

ANEXO E. Protocolo de prueba ...................................................................................................... 44

ANEXO F. Formatos para elaboración de pruebas.................................................................. 58

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LISTADO DE SIMBOLOS α Ángulo entre extremidades superiores y tronco del ciclista. Β Ángulo entre la horizontal y el torso del ciclista. EP Ergomo Pro System msnm Metros sobre el nivel del mar PT Power Tap System rpm Revoluciones por minuto SRM Schoberer Rad Messtechnik System

LISTADO DE TABLAS

Tabla 1 Triunfos de ciclistas más ganadores vigentes en la Federación Colombiana de Ciclismo

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Tabla 2 Triunfos de ciclistas con menor tiempo como profesional vigentes en la Federación

Colombiana de Ciclismo .................................................................................................................... 8

Tabla 3 Relación de velocidad para cada piñón ............................................................................ 22

Tabla 4 Coeficiente de variación prueba 1 terreno llano ............................................................. 22

Tabla 5 Coeficiente de variación prueba 2 terreno llano ............................................................. 23

Tabla 6 Valores promedio de pruebas iniciales 1 y 2 ................................................................... 25

Tabla 7 Valores promedio obtenidos para las pruebas ................................................................ 27

Tabla 8 Índice de fatiga para distintos deportes .......................................................................... 33

Tabla 9 Estadísticas descriptivas de pruebas iniciales ................................................................. 34

Tabla 10 Estadísticas descriptivas de pruebas secundarias ........................................................ 35

Tabla 11 Estadísticas descriptivas de pruebas secundarias ........................................................ 35

Tabla 12 Condiciones ambientales para la prueba ....................................................................... 45

Tabla 13 Formato de verificación de instrumentación ................................................................ 58

Tabla 14 Lista de verificación previa a la prueba ......................................................................... 58

Tabla 15 Formato de registro de parámetros de la prueba ......................................................... 60

LISTADO DE IMÁGENES

Ilustración 1 Pedales Garmin Vector .............................................................................................. 18

Ilustración 2 Forerunner 91XT ....................................................................................................... 18

Ilustración 3 Ciclo-simulador Tacx i-Genius Multiplayer T200 ................................................... 19

Ilustración 4 Medidor de frecuencia cardiaca ............................................................................... 20

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Ilustración 5 Calas utilizadas en el proyecto ................................................................................. 21

Ilustración 6 Termo-anemómetro usado durante las pruebas .................................................... 21

Ilustración 7 Comparación velocidades prueba piloto ................................................................. 23

Ilustración 8 Comparación potencias prueba piloto..................................................................... 24

Ilustración 9 Comparación cadencias prueba piloto .................................................................... 24

Ilustración 10 Comparación duraciones de prueba piloto ........................................................... 25

Ilustración 11 Potencia máxima mantenida prueba piloto .......................................................... 26

Ilustración 12 Comprobación de posición para el sujeto de prueba ........................................... 28

Ilustración 13 Comportamiento de potencia entregada en pruebas iniciales ............................ 29

Ilustración 14 Comportamiento de cadencia en pruebas iniciales .............................................. 30

Ilustración 15 Potencia versus duración de ejercicio para varios atletas ................................... 31

Ilustración 16 Comportamiento de potencia en pruebas secundarias ....................................... 32

Ilustración 17 Comportamiento de cadencia en pruebas secundarias ....................................... 33

Ilustración 18 Ajuste de altura de sillín ......................................................................................... 46

Ilustración 19 Ubicación de la rodilla en relación al pedal .......................................................... 47

Ilustración 20 Parámetros para medición de ángulos con respecto a la posición del sujeto de

prueba. .............................................................................................................................................. 47

Ilustración 21 Ubicación de cala ..................................................................................................... 49

Ilustración 22 Ubicación lateral de las calas en la zapatilla. ........................................................ 50

Ilustración 23 Ubicación inferior de las calas en la zapatilla. ...................................................... 50

Ilustración 24 Instalación de freno en marco de Tacx .................................................................. 52

Ilustración 25 Medidas de la longitud de la bicicleta y ubicación en el bastidor ....................... 53

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1. CONTEXTO

En la actualidad, el ciclismo de ruta es un deporte que ha alcanzado gran acogida y popularidad a nivel mundial. Las carreras de mayor tradición son: el Tour de Francia, el Giro de Italia y la Vuelta a España. Con respecto al Tour de Francia, el país con mayor número de podios, lo ocupa su organizador; seguido de Bélgica, España e Italia en su orden. Por otro lado en el Giro de Italia, encabeza la lista de podios alcanzados Italia, seguido de Bélgica, Francia y España respectivamente. Finalmente la Vuelta a España la lidera el país organizador, a continuación Francia, Bélgica y Suiza. Como se puede observar, los datos arrojan una constante con respecto a los países referentes en dicho deporte, como lo son España, Italia, Francia y Bélgica. En el caso de Colombia, tan sólo se cuenta con un número reducido de medallas en la clasificación general de las tres grandes carreras, haciendo referencia al Tour de Francia, Colombia tiene un segundo y un tercer lugar, que la ubican a nivel mundial en el puesto catorce y muy alejada del primero, en referencia al número de podios obtenidos. En el Giro de Italia no se habían obtenido mejores resultados, debido a que Colombia contaba únicamente con un segundo lugar, ubicando a la nación como puesto quince en el ranking mundial; sin embargo con los resultados más recientes, Colombia pasó al noveno lugar, con un primer lugar y dos segundos lugares. En la Vuelta a España se han logrado una serie de victorias, se tienen cuatro medallas, entre ellas un primer lugar, un segundo y dos terceros lugares, resultados que ubican a Colombia en la octava posición a nivel mundial, sin embargo también se encuentra lejos del país número uno en el palmarés. Cabe resaltar que la información presentada anteriormente se puede visualizar gracias al sitio de internet del Diario AS, que presenta una recopilación de las estadísticas de estas tres carreras desde su primera versión. Pese al poco número de victorias obtenidas a nivel mundial en el ciclismo de ruta, se debe mencionar que aun cuando las participaciones colombianas datan de pocos años atrás (para el Tour de Francia se inició la participación en 1983), se han obtenido varios triunfos en etapas de montaña, es decir cuando la pendiente de la ruta es de gran elevación. Sin embargo los triunfos conseguidos por ciclistas colombianos en pruebas consideradas como de velocidad, son muy pocos. Esto se puede observar más específicamente en la Tabla 1, en la cual se encuentran los triunfos de algunos de los ciclistas de ruta que actualmente forman parta de la Federación Colombiana de Ciclismo.

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Tabla 1 Triunfos de ciclistas más ganadores vigentes en la Federación Colombiana de Ciclismo

Nombre del ciclista

Premios

Años como profesional

Equipo actual Prueba de montaña

Prueba de media

montaña

Prueba de velocidad

General

Arreondo Julián 4 2 0 3 5 Trek Factory

Betancur Carlos 2 2 3 5 4 AG2R La Mondiale

Henao Sergio 1 5 0 4 6 Team Sky

Quintana Nairo 6 2 2 6 6 Team Movistar

Urán Rigoberto 2 0 3 2 8 Omega Pharma Quick Step

Total 15 11 8 20

Nota. Fuente: Federación colombiana de ciclismo. (2014). Nuestros ciclistas. Disponible en http://federacioncolombianadeciclismo.com/ Para el número de años como profesional, se toma en cuenta la fecha en la cual entraron a su primer equipo.

En la Tabla 2 se pueden observar los ciclistas con menor tiempo como profesionales y que se encuentran vigentes en la Federación Colombiana de Ciclismo, se hace evidente que los ciclistas más jóvenes militan en equipos colombianos, por lo tanto se tiene la oportunidad de mejorar el rendimiento de los deportistas realizando estudios dentro del país.

Tabla 2 Triunfos de ciclistas con menor tiempo como profesional vigentes en la Federación Colombiana de Ciclismo

Nombre del ciclista

Premios

Años como profesional

Equipo actual Prueba de montaña

Prueba de media montaña

Prueba de velocidad

General

Aguirre Hernán 0 0 0 0 1 4-72 Colombia

Ávila Edwin 0 0 0 0 2 Team Colombia

Osorio Juan 0 0 0 0 1 4-72 Colombia

Santofimio Yors 0 0 0 0 1 4-72 Colombia

Suaza Bernardo 0 0 0 1 1 4-72 Colombia

Total 0 0 0 1

Nota. Fuente: Federación colombiana de ciclismo. (2014). Nuestros ciclistas. Disponible en http://federacioncolombianadeciclismo.com/ Para el número de años como profesional, se toma en cuenta la fecha en la cual entraron a su primer equipo

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2. INTRODUCCIÓN

El ciclismo es un deporte único, donde se puede observar al cuerpo humano funcionando como el motor que impulsa una máquina. La energía necesaria para propulsar la máquina hacia delante se genera principalmente por los músculos de las extremidades inferiores y es transferida al tren de transmisión de la bicicleta a través de los pedales (Langer, 2013, p. 348). Con el fin de optimizar el rendimiento de los deportistas, según Dahmen, Byshko, Saupe, Röder y Mantler (2011), la ingeniería juega un papel fundamental en el deporte, siendo éste un campo interdisciplinario que ha evolucionado durante los últimos 30 años; centrándose en la adquisición de datos, procesamiento y análisis de los mismos. Durante este periodo de desarrollo, se han puesto a disposición de los atletas, dispositivos de registro para una serie de parámetros tanto físicos como fisiológicos y gracias a estos avances se ha logrado comprender una infinidad de factores que han ayudado a convertir al ciclismo en un deporte donde la ciencia y la tecnología son parte vital para competir a nivel profesional. Para hacer uso de los dispositivos que se han elaborado hasta el momento, es necesario el desarrollo de un protocolo de prueba para la evaluación del rendimiento de ciclistas que sea ajustable a distintas condiciones de ciclismo. El diseño de un protocolo de prueba requiere de una revisión de las variables principales que se quieren evaluar, principalmente se sabe que “puesto que las piernas generan o transfieren la fuerza de propulsión para una bicicleta” (Reiser, Peterson, y Brokerl, 2003, p.44), es importante determinar la potencia ejercida en el pedal por parte del ciclista; además teniendo en cuenta que la cadencia está íntimamente relacionada con la eficiencia del ciclismo, tal y como lo afirma Di Prampero (2000) y que los ciclistas durante una competición hacen ajustes en su cadencia para alterar las fuerzas en el pedal y maximizar la eficiencia como lo afirma Langer (2013), ésta es una variable que debe ser tenida en cuenta y que sirve como punto de comparación entre pruebas. Este proyecto de grado pretende desarrollar y aplicar de manera efectiva la parte mecánica de un protocolo de prueba para la evaluación del rendimiento de ciclistas no profesionales, en la ciudad de Bogotá a una altura de 2625 msnm, teniendo como base la medición de la cadencia, la potencia, la velocidad y el tiempo durante un recorrido con una distancia específica. Se muestra tanto la metodología seguida para el diseño experimental como la metodología para la elaboración de las pruebas correspondientes, todo esto acompañado de observaciones referentes a la variación de condiciones particulares de ciclismo y el efecto de éstas en cambios significativos sobre el rendimiento de los ciclistas.

2.1 Motivación Los resultados observados en la Tabla 1 y la Tabla 2, hacen evidente la importancia de comprender la forma en la que el deportista transmite su fuerza para impulsar la bicicleta, así vislumbrar más específicamente para el caso colombiano, si los ciclistas

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cuentan con la técnica adecuada y qué factores afectan el desempeño de éstos en pruebas de velocidad y en pruebas de montaña. Para ello es de suma importancia elaborar y aplicar protocolos de prueba que permitan evaluar el rendimiento de los deportistas y además comprender el efecto que tienen variables externas, técnicas clásicas de ciclismo y condiciones ciclísticas particulares sobre el desempeño del ciclista. Esto aunque ambicioso, se puede llevar a cabo en diversas etapas de investigación, iniciando con una primera fase de creación y refinación de protocolos aplicados sobre sujetos aficionados al deporte, en esta fase se puede lograr crear criterios de evaluación que permitan sacar conclusiones y analizar resultados de manera confiable, para así en una segunda fase que cuente con una mayor profundidad en los estudios, se pueda impactar y revolucionar la ciencia sobre el deporte colombiano y sobre el desempeño de atletas profesionales.

2.2 Objetivo general Desarrollar y aplicar un protocolo de prueba para la evaluación del rendimiento de ciclistas recreativos, mediante la medición de la potencia transmitida a la bicicleta durante un recorrido de 1 km en interiores.

2.3 Objetivos específicos Desarrollar un protocolo de pruebas para evaluar el rendimiento de un ciclista

recreativo durante un recorrido en terreno llano de 1 km. Comprobar la efectividad del protocolo de prueba desarrollado, en la altura de

la ciudad de Bogotá 2625 msnm por medio de la elaboración de experimentos, que se basan en la medición de potencia, cadencia, velocidad y duración de la prueba.

Determinar las condiciones que requiere un ciclista en específico, para cubrir en el menor tiempo posible una distancia de 1 km, sobre un ciclo-simulador en interiores.

Evaluar la pertinencia de técnicas clásicas de ciclismo de ruta por medio del protocolo desarrollado y del cambio en la entrega de potencia y cadencia durante un recorrido de 1km.

3. ANTECEDENTES

A principios de 1700, la práctica del deporte empezó a adquirir profesionalismo y los estudios en el campo de la fisiología tomaron importancia. Antoine Lavoisier fue una de las primeras personas en dirigir y documentar estudios sobre la fisiología del deporte. En 1868 Eduard Wilhelm Pflüger fundó el Archivo para toda la Fisiología, una revista que hoy en día se conoce como la Revista Europea de Fisiología y se ha convertido en una de las actuales revistas prominentes que publican investigaciones en fisiología del ejercicio y medicina deportiva. Para el año de 1922 Archibald Vivian Hill y Otto Fritz Meyerhof ganan el Premio Nobel por su contribución en el campo de la fisiología y la medicina, investigación que aún hoy en día, causa un debate sobre la forma en la que este modelo fisiológico explica la capacidad máxima de ejercicio.

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En la década de 1960 Åstrand y Ryhming desarrollaron un test submaximal para ciclismo, llamado el Test Åstrand, que sirve para predecir VO2max (máximo volumen de oxígeno que el organismo puede transportar y metabolizar) como medida de la capacidad aeróbica Lamberts (2009). A finales de la década de 1970 fue desarrollado el Test Anaeróbico Wingate en el Departamento de Medicina del Deporte e Investigación del Instituto Wingate de Educación Física y Deportes, de Israel. Desde sus orígenes, el test ha sido usado en varios laboratorios, tanto como test que evalúa el rendimiento anaeróbico o como un esfuerzo estandarizado que puede analizar respuestas a ejercicios supramaximales Bar – Or (2004). Posteriormente las investigaciones también se centraron en medir las fuerzas en el pedal como evaluación del rendimiento y de este modo, como lo afirman Reiser, Peterson y Brokerl (2003), Hull y Davis en 1981, fueron los primeros en diseñar un conjunto de pedales que medían las tres fuerzas ortogonales y momentos que pueden estar presentes en un pedal durante el ejercicio. No obstante, este diseño era complejo, voluminoso y además requería de 32 medidores de esfuerzo, lo cual ocasionaba procedimientos complejos y dispendiosos para la calibración de éstos. A lo largo del tiempo se han realizado varias iteraciones del diseño inicial, junto con diferentes diseños que incorporan transductores piezoeléctricos y progresivamente se ha logrado simplificar y mejorar el primer planteamiento. En la actualidad algunos de los estudios que se han elaborado en el ámbito del ciclismo se basan en elaborar pruebas con variantes del test Windgate (entrega de máxima potencia instantánea, durante 30 s), como lo elaboran Reiser, Maines, Eisenmann y Wilkinson (2002), otros estudios centran su atención en el desarrollo de nuevas tecnologías de medición y hacen uso de instrumentos disponibles, sólo con fines comparativos, tal y como lo realizan Tielert et al. (2008) y Reiser et al. (2003). Por otro lado hay quienes evalúan matemáticamente varios métodos para la adquisición de datos, análisis y simulación de parámetros de desempeño como Dahmen et al. (2011). Adicionalmente en trabajos como el realizado por Wangerin et al. (2007) el objetivo central es la medición de las fuerzas de reacción y los momentos sufridos por las articulaciones, dado que esto brinda información acerca del esfuerzo muscular que se realiza con las extremidades inferiores y la conveniencia de la técnica de ciclismo usada.

4. METODOLOGÍA

Con el fin de cumplir los objetivos del proyecto fue necesario llevar a cabo una serie de fases, donde lo más importante fue definir la forma adecuada para cumplir a cabalidad con la finalidad del mismo. La fase inicial consistió en la elaboración de un primer protocolo de prueba, para ello, se decidió dividir al mismo en 4 ramas de importancia (variables mecánicas, instrumentación, factores fisiológicos y diseño experimental) para descomponer la problemática global del desarrollo de un protocolo de prueba en problemas más sencillos. Posteriormente el protocolo se probó mediante un experimento piloto, desarrollado en las instalaciones de la

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Universidad de los Andes, con el fin de evaluar la confiabilidad del mismo y observar los detalles faltantes. Gracias a las observaciones fue posible continuar con la refinación del protocolo de prueba y obtener un producto final para efectuar las experiencias de manera adecuada, garantizando que en cada una de ellas se siguiera el mismo procedimiento y se tuvieran condiciones similares de prueba. La segunda fase consistió en comprobar la efectividad del protocolo de prueba, esto se logró realizando una serie de experiencias que recrearon una condición particular de ciclismo y además permitieron evaluar el rendimiento de un sujeto de prueba específico en dichas pruebas. Finalmente teniendo como base los resultados del participante se evaluó la pertinencia de la técnica de ciclismo utilizada por éste y se concluyó acerca de la influencia de cambios en ésta sobre el rendimiento del participante.

5. DISEÑO EXPERIMENTAL

Se propuso realizar una serie de pruebas cuyo objetivo fundamental fue determinar la efectividad del protocolo desarrollado, con el que se evalúa el rendimiento de un ciclista recreativo durante un recorrido de 1 km con 0° de inclinación a una altura de 2625 msnm, sobre un ciclo-simulador. Para ello se tomó la decisión de elaborar pruebas consideradas como piloto, cuya función fue familiarizar al investigador con los instrumentos de medición y ayudar con la selección de un cambio con el que se puede realizar el recorrido para las pruebas finales. Seguido a esto se llevó a cabo una serie de pruebas en la ciudad de Bogotá y donde se le pidió al participante que recorriera la distancia sugerida en el menor tiempo posible y se registró el comportamiento de la cadencia, la potencia, la velocidad, el ritmo cardiaco y el tiempo que tardó el ciclista en completar la meta; mediciones significativas del rendimiento. Con el fin de garantizar la repetitividad de las pruebas, se debió mantener tanto como fueran posibles las mismas condiciones. A nivel de equipos de medición era oportuno conservar el uso de los mismos instrumentos entre pruebas, certificando que éstos se encontraran calibrados. El elemento que mayor precisión de calibración requirió fue el freno de motor del Tacx i-Genius Multiplayer T2000 (descrito en la sección 7) ya que antes de empezar las pruebas éste muestra una opción de calibración (valor óptimo 7.5 sugerido por el fabricante) y se acepta una tolerancia de ± 0.3. Adicionalmente a nivel de condiciones se debía mantener tanto como fuera posible la temperatura y la humedad relativa ya que “la frecuencia cardiaca no solo responde muy bien a las variaciones en la potencia o en el ritmo de trabajo, sino que también exhibe una variación sustancial en respuesta a las condiciones ambientales como la temperatura, humedad y altitud”. (Burke, 2003, p.115). Esto se solucionó elaborando las pruebas a la misma hora y en el mismo lugar, obteniendo condiciones muy similares, pese a que las pruebas se llevaron a cabo en ambientes no controlados.

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6. SELECCIÓN DE PRUEBAS

Los criterios para escoger el tipo de pruebas que se le realizaron al deportista se basan en los protocolos desarrollados a nivel mundial y en el cumplimiento de los objetivos del proyecto, en especial el de comprobar la efectividad del protocolo de prueba desarrollado, para evaluar el rendimiento de un ciclista recreativo en la altura de la ciudad de Bogotá 2625 msnm por medio de la elaboración de experimentos, que se basan en la medición de potencia, cadencia, velocidad y duración de la prueba; además las pruebas se llevaron a cabo con el fin de determinar las condiciones que requiere un ciclista en específico, para cubrir en el menor tiempo posible una distancia de 1 km, sobre un ciclo-simulador en interiores.

Se ha demostrado que la potencia pico se correlaciona muy bien con el rendimiento en el ciclismo teniendo en cuenta que “la potencia ejercida en el pedal es el parámetro más fiable para determinar la carga que se induce a la bicicleta y por lo tanto un factor crucial para optimizar el rendimiento” (Tielert, Wehn, Jaitner y Volk, 2008, p.398). Además como el rendimiento se ve afectado por la acumulación del cansancio, la medición de cambios en la potencia es importante Lamberts (2009). En la actualidad uno de los protocolos que más se usa para evaluar el rendimiento de deportistas es el Test Anaeróbico Windgate (el ejercicio anaeróbico es aquel de gran intensidad y corta duración donde se hace uso de las reservas energéticas de los músculos y no se hace uso del oxígeno que aporta la respiración), test que requiere pedaleo con miembros inferiores durante 30 s, a la máxima velocidad y contra esfuerzo constante. Generalmente este se efectúa con el fin de obtener la potencia pico (la potencia mecánica más alta que es obtenida durante el test), la potencia media y el índice de fatiga (el grado porcentual de caída de la potencia durante el test) Bar – Or (2004). También hay estudios que se realizan con una duración mayor como en el trabajo de Silas, Pearman y Hackney (1996) donde elaboraron un protocolo para evaluar la respuesta de la potencia (máxima y media) en una serie de pruebas de rendimiento de 90 s (se observa que la distancia recorrida para este lapso de tiempo se cercana a 1 kilómetro) y como el elaborado por Meeusen, Piacentini, Busschaert, Buyse, De Schutter y Gundersen (2004) quienes diseñan un protocolo para evaluar las diferencias entre entrenamiento normal y extralimitado, elaborando sobre un ciclo-entrenador, 2 pruebas separadas entre sí por una lapso de 4 horas, llevando al sujeto hasta el agotamiento. Estudio en el que se observa que con una entrega de potencia máxima, en la primera prueba el participante puede pedalear durante un tiempo aproximado de 1400 s y en la segunda prueba durante aproximadamente 1200 s para sujetos con entrenamiento normal.

6.1 Prueba inicial Para la prueba inicial se tomaron como base los protocolos mencionados anteriormente, pero incluyendo algunas variaciones. Se evaluó el rendimiento de un ciclista principiante (con un entrenamiento inferior a 1 h semanal) durante un recorrido de 1 km con 0° de inclinación, contando con una arrancada de 0.2 km. Esto tomando como base el estudio realizado por Silas et al. (1996) y además teniendo en

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cuenta que se desea que el protocolo sea evaluado en un futuro sobre ciclistas profesionales de ruta. Con la distancia de 1 km se pretendía simular una fracción de una prueba de sprint donde el ciclista debe entregar su máximo esfuerzo para recorrer una distancia en el menor tiempo posible. Ya que se deseaba evaluar el rendimiento y con base a las afirmaciones realizadas Tielert et al. (2008) y Lamberts (2009) se tomó el principio del funcionamiento del Test Windgate, es decir se deseaba obtener los valores de potencia máxima, potencia media e índice de fatiga, para una prueba que no se centraba en la entrega de potencia instantánea, sino una prueba con una entrega de potencia prolongada, durante una distancia fija. También se debía tener en cuenta que la cadencia está íntimamente relacionada con la eficiencia del ciclismo, tal y como lo afirma Di Prampero (2000), por lo que es una variable que debió ser tenida en cuenta y evaluada durante la prueba; junto con variables adicionales como la velocidad y el tiempo que sirven como parámetros comparativos entre pruebas. Es así como se llegó a una prueba que consiste en pedirle al participante que recorra una distancia de 1 km con una pendiente de 0°, con una relación de cambio constante, en el menor tiempo posible, contando con una arrancada de 0.2 km en la que el participante puede incrementar gradualmente la entrega de potencia y es posible evitar efectos de deslizamiento sobre el ciclo-simulador cuando el participante desee entregar la máxima potencia al iniciar el kilómetro que se le exige. Durante la prueba fue necesario registrar el comportamiento de la cadencia, la potencia, la velocidad, el ritmo cardiaco y el tiempo que tardó el ciclista en completar la meta. Con los datos obtenidos, además de encontrar los valores de potencia máxima, potencia media e índice de fatiga; se pretendió encontrar la cadencia promedio del ciclista, para así, tomar dicho dato como punto de partida y llevar a cabo una serie de pruebas complementarias. Cabe aclarar que la velocidad, el ritmo cardiaco y el tiempo se midieron con fines comparativos, con el propósito de ilustrar el comportamiento de la cadencia y la potencia contra dichas variables y para ayudar con el desarrollo de conclusiones. La prueba inicial se realizó en dos ocasiones con un descanso de 2 horas entre pruebas, con base al trabajo realizado por Meeusen et al. (2004). Se partió desde la suposición que si en el trabajo realizado con anterioridad se tuvo un descanso de 4 horas entre pruebas, llevando al sujeto hasta el agotamiento y la acumulación de fatiga no influyó altamente en el rendimiento; para una prueba con menor exigencia como la que se elaboró, era posible reducir el tiempo de descanso entre pruebas.

6.2 Pruebas secundarias

Como complemento a la prueba anteriormente descrita, se propuso realizar 4 pruebas más (con la misma relación de cambio constante mantenida en las pruebas iniciales y el mismo participante), en las cuales se varió el valor obtenido de cadencia promedio y se recorriera una distancia de 1 km. Para la primera prueba se fijó un valor de cadencia igual a la cadencia promedio obtenida en las pruebas iniciales, la siguiente

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prueba se efectuó fijando un valor de cadencia superior al valor promedio, es decir en la segunda prueba se aumentó en 5 rpm. Adicionalmente se deseaba realizar otras 2 pruebas donde se fijó una cadencia de la misma manera a lo descrito anteriormente, pero en orden descendente, es decir la tercera prueba se realizó con una cadencia 5 rpm inferior a la cadencia promedio y la cuarta prueba con una cadencia 10 rpm inferior a la obtenida en las pruebas iniciales. El objetivo de estas pruebas fue analizar el efecto que tiene sobre la duración de la prueba, un cambio de estrategia en la entrega de cadencia. Ya que se esperaba que para las pruebas donde no se le pidió al participante una cadencia fija, se tuviera para la potencia y la cadencia un pico máximo al principio de la prueba, acompañado de un descenso importante en el final de la misma, como lo muestran los estudios que se mencionaron anteriormente. Las pruebas secundarias se efectuaron con un descanso de 30 minutos entre sí, dado que al ser pruebas submaximales no era necesario un descanso prolongado.

6.3 Recomendaciones y logística necesaria para las pruebas

Se realizan una serie de recomendaciones que debían ser tenidas en cuenta para elaborar las pruebas, estas se describen a continuación:

6.3.1 Recomendaciones de seguridad: Estas se le hicieron principalmente al participante de la prueba y se debían seguir con rigurosidad, dado que de no tenerse en cuenta se podía incurrir en un riesgo para la vida del sujeto. La alimentación es fundamental antes de la prueba, dado que: La ingesta de carbohidratos los días anteriores a la prueba se hace con el fin de maximizar las reservas de carbohidratos. El agotamiento de estas reservas de energía tiene un efecto perjudicial sobre el rendimiento. Los ciclistas también deben consumir fluidos, para asegurar una hidratación adecuada; la deshidratación, así como la disminución del glucógeno, son las mayores causas de fatiga durante ejercicios sostenidos de alta intensidad (Burke, 2003, p.244). Adicionalmente, se debe evitar el consumo de bebidas alcohólicas antes de realizar la prueba, debido a que “la ingesta de alcohol altera negativamente una función neuroendocrina normal, el flujo sanguíneo y la síntesis de proteínas, de tal modo la recuperación muscular puede verse afectada. Otros factores relacionados con la recuperación, tales como la rehidratación y la resíntesis de glucógeno, pueden verse afectados en menor medida” (Barnes, 2014, p. 909). Además se debe realizar un calentamiento previo por los beneficios asociados a ésta prácticas, sabiendo que: Una elevación de la temperatura corporal produce un aumento de la disociación de oxígeno de la hemoglobina y la mioglobina, una reducción

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de las tasas de activación energética de las reacciones químicas metabólicas, un aumento del flujo sanguíneo muscular, una reducción en la viscosidad muscular, un aumento en la sensibilidad de los receptores nerviosos y un aumento en la velocidad de los impulsos nerviosos. El calentamiento, también parece reducir la incidencia y la probabilidad de lesiones musculo-esqueléticas, asociadas a actividades deportivas. (Shellock y Prentice, 1985, p. 267). Tras finalizar la prueba es importante reponer las pérdidas de fluidos y restaurar el glucógeno de los músculos, de éste modo Burke (2003) recomienda el consumo de 1.2 g de carbohidratos por kilogramo de peso corporal, tan pronto como sea posible. Adicionalmente consumir carbohidratos cada 15 a 30 minutos, aspirando a cumplir con una ingesta de 8 a 10 g de carbohidratos por kilogramo de peso corporal en 24 horas y por último beber 150% del peso perdido en forma de una bebida hidratante que contenga sodio, dentro de las 6 horas siguientes al ejercicio para lograr una hidratación normal.

6.3.2 Recomendaciones referentes al agotamiento del sujeto: Este juega un papel fundamental en los parámetros de aceptación de la prueba, dado que si el deportista no ha contado con una recuperación adecuada, los resultados arrojados por las pruebas no podrían ser concluyentes considerando que el sujeto no se encuentra en las mejores condiciones fisiológicas posibles. Adicionalmente durante el desarrollo de la prueba, se debe llevar a cabo una medición constante del ritmo cardiaco del participante, teniendo en cuenta que “las mediciones de frecuencia cardíaca han sido utilizados para estimar el esfuerzo físico durante el ciclismo” (Burke, 2003, p.149) y que con el fin de garantizar la seguridad de la misma, la prueba se debe mantener como submaximal, es decir en la cual la frecuencia cardiaca del deportista se encuentra por debajo de la frecuencia cardiaca máxima, esto se verifica mediante el monitoreo constante del ritmo cardiaco y la ecuación conocida como fórmula Tanaka:

𝑀𝑎𝑥 𝐹𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐶𝑎𝑟𝑑𝑖𝑎𝑐𝑎 ± 10 𝑙𝑎𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 = 208 − (𝐸𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 ∗ 0.7) (1)

En caso de que la frecuencia cardiaca del sujeto se acerque a menos de 10 latidos sobre el valor de máxima frecuencia cardiaca, se debe detener la prueba de inmediato, éste procedimiento se detalla en mayor medida en la sección de anexos, más específicamente ANEXO D. Medidas de seguridad a tener en cuenta.

6.3.3 Logística necesaria: El tiempo que se estimó para elaborar las pruebas fue

de 2 días en los que se procedió de la siguiente manera:

Día 1: Elaboración de pruebas iniciales, es decir en las que se le pide

al participante recorrer 1 km en el menor tiempo posible en dos

17

ocasiones. Cada prueba dista entre si 2 horas con el fin de reducir los

efectos del cansancio.

Día 2: Elaboración de pruebas complementarias en las que se fija la

cadencia a la que debe pedalear el participante, en este día se llevan a

cabo las 4 pruebas (con diferente cadencia entre sí) donde se

mantiene una entrega de cadencia constante durante toda la prueba.

Cada prueba dista entre si 30 minutos con el fin de reducir los efectos

del cansancio.

También son necesarios los instrumentos que se mencionan en la sección 7

7. INSTRUMENTACION Algunos de los dispositivos mencionados a continuación, cuentan con la tecnología de transmisión inalámbrica llamada ANT+, la cual le permite a accesorios tales como monitores de ritmo cardiaco, sensores de cadencia/velocidad o medidores de potencia enviar los datos a un dispositivo lector que le posibilita al usuario almacenar y analizar de una manera más sencilla toda la información disponible, además cabe mencionar que en la sección ANEXO E. Protocolo de prueba, se detalla la forma adecuada de instalarlos. Durante el proyecto se tuvo acceso a los siguientes dispositivos:

7.1 Pedales para medición de potencia Este sistema ayuda no sólo con la medición de potencia directamente sobre el pedal, sino que también permite conocer datos de cadencia y balance para las piernas. El instrumento que se tuvo a disposición para el proyecto son los pedales Vector de la compañía Garmin, en el mercado es muy común encontrar también el sistema SRM.

7.1.1 Garmin Vector: Los pedales son unos dispositivos que funcionan de manera similar al sistema SRM, descrito a continuación, miden la fuerza aplicada por el usuario varios cientos de veces por segundo, y al comparar la magnitud de la fuerza, la dirección, la rotación de la biela y el tiempo; se determina la potencia en Watts. Dado que el sensor mide de forma independiente la potencia de la pierna izquierda y de la pierna derecha, se registra el equilibrio de potencia izquierda/derecha. Cabe mencionar que su peso es de 428 g y que cuenta con el protocolo de transmisión de datos ANT+Garmin (2014).

18

Ilustración 1 Pedales Garmin Vector Fuente: Cycling Weekly. (s.f.). Disponible en http://www.cyclingweekly.co.uk/news/garmin-launches-pedal-based-power-meter-49430

7.1.2 Schoberer Rad Messtechnik o SRM: Con un peso de aproximadamente 280

g, es un sistema que mide continuamente la salida de potencia mecánica a la bicicleta a través de la multiplicación del par aplicado a las bielas y velocidad angular a la que giran. El par se determina por hasta 8 medidores de deformación que se encuentran conectados a los componentes dentro de la manivela, las mediciones se realizan por medio de la pequeña deformación que experimentan las bielas cuando se aplica el par. (Tielert, et al. 2008).

7.2 Forerunner 910XT Es un dispositivo de adquisición de datos en forma de reloj al cual se le puede conectar tanto un medidor de frecuencia cardiaca que cuente con tecnología ANT+, como los pedales Vector para conocer en tiempo real los valores de potencia y balance arrojados por éstos, adicionalmente es posible guardar los datos recolectados en un computador o enviarlos a una plataforma llamada Garmin Connect desde la cual es posible analizar y compartir los mismos. Además el reloj brinda un seguimiento a la distancia, el ritmo y la altura Garmin (2014).

Ilustración 2 Forerunner 91XT Fuente: Garmin. (s.f.). Disponible en https://buy.garmin.com/es-ES/ES/tecnologia-en-relojes-pulseras-inteligentes/relojes/forerunner-910xt/prod90671.html

19

7.3 Ciclo-simulador En esta rama se cuenta con una gran cantidad de productos de diferentes marcas y especificaciones, algunos de los productos se listan a continuación, se resalta que el producto con el que se contó fue el Tacx i-Genius Multiplayer T2000.

7.3.1 Tacx i-Genius Multiplayer T2000: Este ciclo-entrenador trabaja bajo protocolo ANT+ y se encarga de simular en interiores condiciones reales que se presentan al montar una bicicleta en exteriores. Factores como la resistencia del aire, la resistencia de rodadura, el porcentaje de pendiente, el peso, la inercia, entre otras; son tenidas en cuenta a la hora de realizar las simulaciones. Su funcionamiento se basa en un freno de motor en contacto constante con la rueda de la bicicleta, freno desde el cual se simulan las condiciones necesarias. Brinda la posibilidad de diseñar entrenamientos como se desee, función de gran utilidad para el proyecto, además permite registrar los datos de distancia, velocidad, potencia, cadencia, tiempo, entre otros. La mayoría del proyecto se basó en la operación de este mecanismo dado que las pruebas se realizaron en interiores Tacx (2014).

Ilustración 3 Ciclo-simulador Tacx i-Genius Multiplayer T200

7.3.2 Elite Real Axiom: Este ciclo-simulador también trabaja con la tecnología ANT+ y tiene características muy similares al i-Genius, permitiendo registrar datos de distancia, velocidad, potencia, cadencia, tiempo, entre otros, sin embargo el freno es eléctrico a diferencia del ciclo-simulador adquirido, donde el freno es de motor. Esta particularidad hace que las condiciones simuladas no tengan tanto realismo Elite (s.f.).

20

7.4 Medidor de frecuencia cardiaca Es un dispositivo ajustable debajo del esternón del usuario y que cuenta con una serie de electrodos que permiten conocer la frecuencia cardiaca en tiempo real, éste es de suma importancia para el proyecto ya que con él, se garantiza constantemente la seguridad del participante en las pruebas. Para las pruebas realizadas no fue posible contar con el medidor de frecuencia cardiaca descrito anteriormente, sin embargo se contó con un medidor en forma de reloj, el cual pese a permitir observar los valores de ritmo cardiaco no contaba con un sistema de adquisición de datos, razón por la cual no fue posible registrar los mismos.

Ilustración 4 Medidor de frecuencia cardiaca

7.5 Bicicleta de prueba y calas La bicicleta utilizada para las pruebas fue una bicicleta de ruta estándar, siempre se debían realizar las pruebas sobre el mismo aparato (se debe utilizar la misma bicicleta en las pruebas, pero el tamaño del marco se debe escoger de acuerdo con la talla del sujeto de prueba) y se debía mantener la misma presión sobre las llantas para garantizar la repetitividad de las pruebas a realizar. En este proyecto se hizo uso de un marco Flamma de la compañía GW, con cambios Shimano Tiagra FC-4600, llantas de la marca Cheng Shin infladas a 110 psi y rin de la marca Shimano. Adicionalmente se debía contar con unas calas apropiadas para montar una bicicleta de ruta, en este caso se contó con unas calas marca Look de color gris, las cuales permiten una libertad angular de 4.5°, este ángulo sirve para darle cierto rango de movimiento al pie mientras se pedalea, el valor del ángulo se refiere a la rotación permitida al pie antes de desenganchar la cala del pedal.

21

Ilustración 5 Calas utilizadas en el proyecto Fuente: 365 Rider. (s.f.). Disponible en http://www.365rider.com/es/pedales-ciclismo/534-juego-de-calas-look-k%C3%A9o-cleat-45%C2%BA-color-gris.html

7.6 Otros Los dispositivos de esta categoría pese a no ser principales, ayudaron con la elaboración del proyecto y con la repetitividad de éste, entre ellos se tiene la balanza, con la cual se tomó la medida del peso del sujeto, el flexómetro para evaluar la altura del participante; el termo-anemómetro que es un medidor de temperatura y humedad relativa para verificar las condiciones en las cuales se está llevando a cabo la prueba. También se debía contar con un computador desde el cual se activó el software de control del ciclo-simulador y desde el cual se podían visualizar los datos arrojados por el dispositivo y por último es importante la instalación de un ventilador que evitara cualquier recalentamiento del sujeto debido a la actividad física.

Ilustración 6 Termo-anemómetro usado durante las pruebas

8. RESULTADOS PRUEBAS PILOTO

En primera instancia se llevaron a cabo unas pruebas consideradas como piloto, con el fin de efectuar familiarización con los instrumentos de medición y además para elegir

22

un cambio apropiado con el cual se podrían desarrollar las pruebas iniciales y secundarias. Estas se elaboraron sobre el ciclo-simulador Tacx y en terreno llano, consistieron en una arrancada de 0.2 km y una distancia de prueba de 1 km; donde se le pidió al participante (un ciclista recreativo con 3 h de entrenamiento semanal) entregar la máxima potencia que pudiera mantener constante durante el recorrido. Se realizaron pruebas para los piñones 2 a 7 con un plato de 52 dientes, haciendo uso de los cambios Shimano Tiagra FC-4600, instalados sobre un marco Gw Flamma y con presión de inflado de llantas de 102 psi. Los valores de temperatura y humedad relativa fueron 26°C y 42% respectivamente, en ambos días. Cada experiencia se realizó en un día con un descanso de 15 minutos entre piñón y una diferencia de 2 días entre pruebas.

Tabla 3 Relación de velocidad para cada piñón

Plato Piñón Dientes Relación

52 2 12 4.33

52 3 13 4.00

52 4 14 3.71

52 5 15 3.47

52 6 17 3.06

52 7 19 2.74

Para la reducción de datos de cada uno de los piñones, se tomó como cero el dato más cercano al valor de 0.2 km y como dato final el valor más cercano a 1.2 km, el resto de datos se eliminaron. Seguido a esto se procedió a encontrar el promedio, la desviación y el coeficiente de variación de los datos obtenidos. El coeficiente de variación se encontró por medio de la razón entre la desviación y el promedio de los datos para cada una de las pruebas, con el fin de verificar que dicho valor no fuera superior a 8 % y así aceptar la prueba. Se escogió un valor de 8% para el coeficiente de variación, ya que este permite evaluar la incertidumbre en la estimación de la media, es decir, el error aleatorio que se corresponde con la dispersión de los datos alrededor de la media y para el caso de estudio no es necesaria una exactitud muy alta que involucre un coeficiente menor.

Tabla 4 Coeficiente de variación prueba 1 terreno llano

Piñón 2 Piñón 3 Piñón 4 Piñón 5 Piñón 6 Piñón 7

Velocidad 4.9 % 6.1 % 4.6 % 5.2 % 4.3 % 4.5 % Potencia 5.4 % 5.6 % 4.2 % 3.8 % 2.1 % 2.8 % Cadencia 6.1 % 7.6 % 6.0 % 6.2 % 5.3 % 5.4 % Duración 0.1 % 0.1 % 0.1 % 0.1 % 0 % 0 %

Peso combinado [kg]

87.72

Calibración de freno

7.8

23

Tabla 5 Coeficiente de variación prueba 2 terreno llano

Piñón 2 Piñón 3 Piñón 4 Piñón 5 Piñón 6 Piñón 7

Velocidad 6.3 % 6.1 % 6.6 % 5.9 % 5.9 % 4.4 %

Potencia 5.6 % 5.3 % 5.0 % 2.0 % 3.9 % 3.2 %

Cadencia 7.5 % 7.1 % 7.6 % 6.6 % 7.1 % 2.2 %

Duración 0.1% 0.1% 0.1% 0.1% 0.1% 0 %

Peso Combinado [kg]

87.3 kg

Calibración de freno

7.8

Como se observa en la Tabla 4 y en la Tabla 5 ninguno de los experimentos cuenta con un coeficiente de variación superior a 0.08, por lo tanto todos fueron aceptados. A continuación se muestra el comportamiento del promedio de los valores obtenidos durante las 2 pruebas iniciales para pendiente con 0° de inclinación.

Ilustración 7 Comparación velocidades prueba piloto

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Piñón 2 Piñón 3 Piñón 4 Piñón 5 Piñón 6 Piñón 7

Velocidad 1 [km/h]

Velocidad 2 [km/h]

24

Ilustración 8 Comparación potencias prueba piloto

Ilustración 9 Comparación cadencias prueba piloto

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Piñón 2 Piñón 3 Piñón 4 Piñón 5 Piñón 6 Piñón 7

Potencia 1 [W]

Potencia 2 [W]

0

20

40

60

80

100

120

140

Piñón 2 Piñón 3 Piñón 4 Piñón 5 Piñón 6 Piñón 7

Cadencia 1 [rpm]

Cadencia 2 [rpm]

25

Ilustración 10 Comparación duraciones de prueba piloto

Como se puede observar en la Ilustración 7, la Ilustración 8, la Ilustración 9 y la Ilustración 10 para los piñones 2, 3, 4 y 5 hubo un mejor desempeño en la prueba 2 y un menor desempeño en los piñones 6 y 7. Se descarta que sea cansancio acumulado, ya que las pruebas se realizaron en orden contrario, es decir la prueba 1 se llevó a cabo partiendo del piñón 2 y acabando en el piñón 7; sin embargo para la segunda experimentación primero se usó el piñón 7 y por último el piñón 2.

Tabla 6 Valores promedio de pruebas iniciales 1 y 2

Piñón 2 Piñón 3 Piñón 4 Piñón 5 Piñón 6 Piñón 7

Velocidad [km/h]

42.59 42.67 43.19 43.18 41.68 39.48

Potencia [W] 332.02 338.48 342.21 341.73 317.53 274.35

Cadencia [rpm]

82.41 89.39 97.62 104.46 114.44 120.91

Duración [s] 85.00 85.50 84.00 84.50 87.00 92.00

Con los resultados de la Tabla 6, se evidencia que los mejores piñones para realizar las pruebas inicial y secundaria, donde se varían parámetros para que un ciclista tarde el menor tiempo en recorrer una distancia de 1 km son el piñón 4 y el piñón 5, cuya relación de velocidad es de 3.71 y 3.47 respectivamente. Se escoge el piñón 4 ya que presenta valores promedio mayores que el piñón 5 y además una diferencia en el tiempo de la prueba, con respecto a los otros piñones de 1.5 s. Además se observa que el peor resultado se presentó para el piñón 7 en ambas pruebas, esto se debe a que dados los mayores valores de cadencia de pedaleo no es posible entregar una gran potencia y tampoco se logra tener un buen tiempo de recorrido.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Piñón 2 Piñón 3 Piñón 4 Piñón 5 Piñón 6 Piñón 7

Duración 1 [s]

Duración 2 [s]

26

Como información adicional se presenta el comportamiento de la potencia en relación a la duración de la prueba para los piñones con mejores resultados promedio. Los piñones 4a y 5a hacen referencia a los valores obtenidos para la segunda prueba.

Ilustración 11 Potencia máxima mantenida prueba piloto

9. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS PRUEBAS INICIAL Y SECUNDARIAS

Para las pruebas denominadas iniciales y secundarias se tuvieron en cuenta las

reformas al protocolo inicial (mejorado por medio de la experimentación realizada en

las pruebas piloto) y se llevaron a cabo con la descripción realizada en la sección 6 de

este documento. Para estas pruebas se deseaba contar con el mismo participante que

llevó a cabo las pruebas piloto, sin embargo no fue posible. Como solución a este

inconveniente se procedió a escoger un nuevo sujeto de prueba. Los experimentos se

le realizaron a un ciclista considerado como principiante en el deporte (con un

entrenamiento inferior a 1 h semanal) sobre el ciclo-simulador Tacx i-Genius

Multiplayer, simulando un terreno con una inclinación de 0°, siguiendo al pie de la

letra el protocolo que se encuentra en el ANEXO E. Protocolo de prueba. Como se

mencionó anteriormente las pruebas se realizaron en dos días distintos (primer día

pruebas iniciales y segundo día pruebas secundarias), haciendo uso del piñón 4 con

14 dientes y plato de 52 dientes (relación de velocidad existente 3.71) de una

bicicleta con un marco Flamma de la compañía GW, con cambios Shimano Tiagra FC-

270

290

310

330

350

370

390

410

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60

Po

ten

cia

[W

]

Duración de prueba [min] Piñon 4 Piñon 5 piñon 4a piñon 5a

27

4600, llantas de la marca Cheng Shin infladas a 110 psi y rin de la marca Shimano (el

peso total de la bicicleta es de 10.1 kg).

A continuación se observan en la Tabla 7 los datos registrados en las pruebas, la

prueba 1 y la prueba 2 hacen referencia a las pruebas iniciales, mientras que las

demás hacen referencia a las pruebas secundarias. En la prueba 3 se le pidió al

participante mantener una cadencia de pedaleo de 88 rpm (valor obtenido como

cadencia promedio en la prueba 1 y 2), en la prueba 4 se le pidió al sujeto de prueba

mantener una cadencia constante de 93 rpm, sin embargo el participante no logró

mantenerla durante el recorrido, saliendo del rango permitido de ± 5 rpm durante

más de 5 s. Por este motivo se tomó la decisión de repetir la prueba, datos

equivalentes a la prueba 7, pero en dicha prueba el participante tampoco pudo

mantener la cadencia que se le pidió y no se volvió a repetir la prueba, teniendo en

cuenta que el valor de cadencia promedio presentado durante ésta fue menor al de la

prueba 4, por lo tanto se asume que puede ser debido al agotamiento y a la falta de

entrenamiento del sujeto. Pese a lo anterior, los datos se registraron con fines

comparativos y para ayudar con las conclusiones en el proyecto. La prueba 5 hace

referencia a una cadencia mantenida de 83 rpm y la prueba 6 a un valor de 78 rpm.

Los datos que corresponden a la casilla calibración del freno de la Tabla 7 hacen

referencia al valor exigido por el Tacx al momento de calibrar el freno de motor del

aparato, como se mencionó anteriormente el número óptimo sugerido por el

fabricante es de 7.5 y se definió un rango de operación de ± 0.3 para homogeneidad

de los datos obtenidos.

Tabla 7 Valores promedio obtenidos para las pruebas

Prueba

1 Prueba

2 Prueba

3 Prueba

4 Prueba

5 Prueba

6 Prueba 7

Peso del sujeto [kg] 69.48 69.56 69.64 69.7 69.85 70.23 70.12

Temperatura [°C] 23 25 23 23 24 23 23

Humedad Relativa [%] 47 44 54 52 48 51 54

Calibración del freno 7.6 7.6 7.3 7.5 7.5 7.5 7.5

Ángulo α 144 145 145 145 144 145 144

Ángulo β 43 45 37 40 38 43 42

Velocidad [km/h] 40.09 39.73 39,18 39.72 37.33 36.26 38.34

Potencia [W] 267.37 284.36 241,31 250.86 210.10 200.56 233.11

Cadencia [rpm] 88.32 88.15 87,80 89.01 83.13 81.07 85.41

Tiempo [s] 91.08 90.48 92.51 91.21 98.12 100.32 95.16

En la Ilustración 12 se observa el método usado para comprobar que la posición del sujeto de estudio fuera la misma en cada una de las pruebas; para ello se tomó una

28

foto en el momento en el que se iba a dar inicio con la experimentación. Posteriormente se analizaron las fotos y se trazaron los ejes de los ángulos α y β teniendo como referencia el hombro del sujeto y se procedió a medir el valor de los ángulos con un programa de visualización de imágenes. Los datos obtenidos para la posición de cada una de las pruebas se registraron en la Tabla 7 y como se puede observar la posición fue muy similar en cada una de las pruebas realizadas, lo que garantizó que las variables mecánicas medidas no se vieron afectadas por la incidencia de la posición del sujeto.

Ilustración 12 Comprobación de posición para el sujeto de prueba

En la Tabla 7 se observa que los mejores tiempos se registran cuando se le dio libertad

al participante de escoger la estrategia de pedaleo para completar el recorrido exigido.

Sin embargo cabe resaltar que en la prueba 3 (se le pidió al participante una cadencia

constante de 93 rpm), pese a que el participante no logró mantener la cadencia

exigida, tan sólo se demoró 1 s más que en las pruebas 1 y 2; razón por la cual se

puede suponer que con un mayor nivel de entrenamiento, este participante podría

completar la distancia en un mejor tiempo si lograra mantener una cadencia constante

de 93 rpm, en lugar de entregar la máxima potencia al principio de la prueba e ir

decreciendo la entrega poco a poco tal como lo realiza para las pruebas 1 y 2. Con

respecto a los tiempos observados en las pruebas 3, 5 y 6 se hace evidente que la

estrategia de mantener el valor de cadencia exigido durante cada una de las pruebas

no es efectiva, ya que los tiempos que tardó el ciclista en completar cada una de las

pruebas fueron mucho mayores que para las pruebas 1, 2 y 4. Con respecto a la

prueba 7, en la cual se le pidió mantener una cadencia igual a la que se le exigió en la

prueba 4, se puede concluir que el bajo rendimiento se debe al agotamiento del sujeto.

29

Ilustración 13 Comportamiento de potencia entregada en pruebas iniciales

En la Ilustración 13 se observa el comportamiento de la potencia de salida para las

pruebas iniciales. En la prueba 1 se presentó un comportamiento esperado tomando

como base lo observado en la literatura, donde se tiene un pico de potencia máxima al

inicio de la prueba y seguido a esto se presenta un descenso en la entrega de potencia.

Por otro lado en la prueba 2 se presenta un caso singular, donde el participante tiene

dos picos de potencia, uno al iniciar la prueba y otro cuando se encontraba

aproximadamente en la mitad del recorrido. Dada la singularidad de este

comportamiento se le cuestionó al participante acerca de las razones para que esto

ocurriera, el participante afirmó que observo que la potencia que estaba entregando

tenía valores muy bajos e intentó volverla a subir, esta afirmación sirve como base

para comentar que es de gran utilidad para el rendimiento del ciclista que este pueda

observar el comportamiento de las variables mecánicas durante el desarrollo de esta

prueba en particular. Adicionalmente se observa que los valores de potencia

entregada para la prueba 2 son más bajos que para la prueba 1, por lo tanto es posible

afirmar que el participante intentó cambiar de estrategia entre pruebas para obtener

un mejor resultado, estrategia que no fue provechosa ya que en la prueba 2 obtuvo un

tiempo mayor.

150

200

250

300

350

400

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

Po

ten

cia

[W]

Distancia [km]

Potencia prueba 1 Potencia prueba 2

30

Ilustración 14 Comportamiento de cadencia en pruebas iniciales

En la Ilustración 14 se observa el comportamiento de la cadencia para las pruebas

iniciales, se esperaba un comportamiento similar al observado en la Ilustración 13,

con la presencia de picos al inicio de la prueba y una caida hasta el final de la misma;

sin embargo para la prueba 1 se observa un aumento progresivo durante alrededor de

los 200 m iniciales del recorrido con un pico mantenido durante los siguientes 200 m

seguidos de un descenso no abrupto, esta diferencia con respecto a la entrega de

potencia se debe a que el participante al observar la cadencia que estaba entregando

en tiempo real, intentó mantener una cadencia de pedaleo que consideró como alta y

constante, lo cual se puede observar también en la prueba 2.

65

70

75

80

85

90

95

100

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

Cad

enci

a [r

pm

]

Distancia [km]

Cadencia prueba 1 Cadencia prueba 2

31

Ilustración 15 Potencia versus duración de ejercicio para varios atletas Fuente: Gordon, D. (2004). Bicycling Science (3ra Ed.).

El comportamiento de la potencia entregada que se observa en la Ilustración 11 y en la Ilustración 16 se puede comparar con los resultados encontrados en la literatura y que se muestran en la Ilustración 15. Por un lado el primer participante (simbolizado con una estrella de color azul, que ejecutó las pruebas piloto) obtuvo en el piñón seleccionado (piñón 4) como óptimo para recorrer una distancia de 1 km en terreno llano, una potencia mantenida promedio de 350 W con una duración de 88 s (1.47 min), resultados que se acercan bastante al comportamiento propuesto por Gordon (2004) para un hombre sano y que practica el deporte con regularidad. Por otro lado el segundo participante (simbolizado con una estrella de color rojo, quien llevo a cabo las pruebas iniciales y secundarias) obtuvo un máximo valor de potencia promedio (prueba 2) de 284.36 W con una duración de 90.48 s (1.51 min), resultados que se encuentran apreciativamente por debajo de lo propuesto en la literatura. Uno de los factores con los que se puede explicar un comportamiento (inferior al esperado) de la potencia durante las pruebas realizadas se debe a la altura a la cual se

32

llevaron a cabo las pruebas, dado que la curva propuesta por la NASA se construyó con base a unas pruebas realizadas a menor altura que los 2625 msnm de la ciudad de Bogotá. Adicionalmente la explicación para que el participante número 2 obtuviera unos resultados significativamente menores es que dicho participante pese a ser un deportista activo, es considerado como principiante en el deporte del ciclismo, con un entrenamiento inferior a 1 hora por semana; mientras que el participante número 1 se considera como un ciclista recreacional, quien cuenta con un entrenamiento semanal de 3 horas.

Ilustración 16 Comportamiento de potencia en pruebas secundarias

En la Ilustración 16 y la Ilustración 17 se observa el comportamiento de la potencia y

de la cadencia respectivamente para las pruebas secundarias. Por un lado, pese a

exigirle al participante una cadencia de pedaleo constante a lo largo del recorrido, la

entrega de potencia sigue teniendo el mismo comportamiento que en las pruebas

iniciales, es decir, con un pico de potencia al inicio de la prueba y un descenso a lo

largo de la misma, con un mínimo de potencia al final del recorrido, con excepción de

la prueba 6 (cadencia de 78 rpm) donde el participante obtuvo un valor de potencia

mínimo en la mitad de la prueba y luego incrementó la entrega de dicha variable. Esto

quiere decir que pese a que se le imponga una cadencia constante durante todo el

recorrido, para este participante, la potencia seguirá manteniendo el mismo

comportamiento que cuando se le da la libertad al participante de escoger su

estrategia de pedaleo. En investigaciones futuras sería interesante analizar si en otros

participantes se presentaría el mismo comportamiento o si esto ocurre sólo para el

sujeto de prueba analizado.

100

150

200

250

300

350

400

450

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

Po

ten

cia

[W]

Distancia [km]

Potencia prueba 3 Potencia prueba 4 Potencia prueba 5 Potencia prueba 6 Potencia prueba 7

33

Ilustración 17 Comportamiento de cadencia en pruebas secundarias

La Ilustración 17 muestra el comportamiento de la cadencia exigida en las pruebas

secundarias, como se mencionó anteriormente tanto en la prueba 4 como en la prueba

7 (93 rpm) el participante no logró mantener la cadencia exigida, en ambas pruebas se

observa que tan solo pudo estar dentro del rango permitido de ± 5 rpm durante

alrededor de 500 m, momento a partir del cual se aprecia una caida significativa en la

cadencia. Por otro lado, se observa en la prueba 5 (83 rpm) que para el sujeto fue

dificil mantener un valor fijo de cadencia, teniendo picos y descensos durante pocos

segundos durante todo el recorrido, sin embargo pudo completar la prueba

satisfactoriamente.

Tabla 8 Índice de fatiga para distintos deportes

Categoría Índice de fatiga

Ironman de élite 5 % Ironman top de grupo por edades 7 %

Corredor élite de 1500-5000 m 10% Atleta de Ironman de mitad de tabla 10 %

Con desacondicionamiento físico 12 % Velocista élite de pista 100-200 m 15 %

Pesista olímpico 20 %

Fuente: Couzens, A. (s.f.) Fatigue curves. Disponible en http://www.endurancecorner.com/Alan_Co uzens/fatigue_curves

En la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. se pueden observar valores del

índice de fatiga de distintos deportes, la mayoría de los cuales son de larga duración,

65

70

75

80

85

90

95

100

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

Cad

enci

a [r

pm

]

Distancia [km]

Cadencia prueba 3 Cadencia prueba 4 Cadencia prueba 5 Cadencia prueba 6 Cadencia prueba 7

34

razón por la cual tienen valores de éste muy bajos. Dicho índice se calcula de la

siguiente manera:

í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑡𝑖𝑔𝑎 = (𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑖𝑐𝑜− 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑎)

𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑖𝑐𝑜∗ 100 (2)

En las Tabla 9, la Tabla 10 y la Tabla 11 se observan las estadísticas descriptivas tanto para las pruebas iniciales como para las pruebas secundarias. Como se evidencia, el máximo valor de potencia pico se obtuvo en la prueba 4 (433 W) siendo un valor que se aleja bastante de los demás valores pico, sin embargo para dicha prueba también se obtuvo uno de los valores más bajos de potencia (133 W), siendo evidente que el bajo nivel de entrenamiento del sujeto ocasionó que hubiera un descenso muy alto en la potencia y que además el sujeto no pudiera mantenerse en una entrega de potencia constante. En las tablas también es posible analizar el índice de fatiga para cada una de las pruebas, dicho valor se encuentra cercano al 50%, sin embargo para la prueba 2 se obtuvo un valor de 33.33% lo que indica que la estrategia seguida por parte del participante (teniendo dos picos de potencia no muy altos) en dicha prueba es efectiva para realizar la prueba diseñada, afirmación que se puede corroborar observando el tiempo que tardó en completar la tarea (Tabla 7). En comparación con los resultados de la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia., los índices de fatiga del participante son considerablemente altos, no obstante hay que tener en cuenta que un índice de fatiga menor se relaciona con ejercicios de larga duración. Con respecto al coeficiente de variación, se aprecia que ninguno de los valores fue superior al 8%, por lo tanto no fue necesario descartar las pruebas, pese a que para la prueba 4 y la prueba 7 el sujeto no logró mantener la cadencia exigida.

Tabla 9 Estadísticas descriptivas de pruebas iniciales

Prueba 1 Prueba 2

Velocidad

[km/h] Potencia

[W] Cadencia

[rpm] Velocidad

[km/h] Potencia

[W] Cadencia

[rpm]

Media 40,09 267,37 88,32 39,73 284,36 88,15

Desviación Estándar

2,03 67,59 6,20 2,05 24,12 5,55

Máximo 43,00 375,00 96,00 41,40 330,00 93,00

Mínimo 35,90 167,00 73,00 32,50 220,00 69,00

Coef. de Variación Cadencia

7,02% 6,29%

Índice de fatiga 55,47% 33,33%

35

Tabla 10 Estadísticas descriptivas de pruebas secundarias

Prueba 3 Prueba 4

Velocidad [km/h]

Potencia [W]

Cadencia [rpm]

Velocidad [km/h]

Potencia [W]

Cadencia [rpm]

Media 39,18 241,31 87,80 39,72 250,86 89,01

Desviación Estándar

0,69 42,54 1,65 2,46 86,06 5,98

Máximo 40,00 351,00 91,00 42,80 433,00 97,00

Mínimo 36,60 171,00 80,00 34,80 133,00 70,00

Coef. de Variación Cadencia

1,87% 6,72%

Índice de fatiga 51,28% 69,28%

Tabla 11 Estadísticas descriptivas de pruebas secundarias

Prueba 5 Prueba 6 Prueba 7

Velocidad

[km/h] Potencia

[W] Cadencia

[rpm] Velocidad

[km/h] Potencia

[W] Cadencia

[rpm] Velocidad

[km/h] Potencia

[W] Cadencia

[rpm] Media 37,35 210,71 83,17 36,26 200,56 81,07 38,34 233,11 85,41

Desviación Estándar

1,28 43,15 2,94 0,59 34,22 1,54 2,18 79,84 5,67

Máximo 39,40 310,00 90,00 37,40 289,00 84,00 41,90 390,00 93,00 Mínimo 35,10 145,00 77,00 34,50 132,00 75,00 33,90 110,00 68,00 Coef. de

Variación Cadencia

3,53% 1,90% 6,64%

Índice de fatiga

53,23% 54,33% 71,79%

10. CONCLUSIONES

Con base a los experimentos realizados se puede concluir que por medio del protocolo de prueba desarrollado es posible evaluar el rendimiento de deportistas recreativos, tomando como base el comportamiento de la potencia a lo largo de la prueba, teniendo en cuenta las mediciones realizadas en otros estudios como punto de comparación para el análisis adecuado de los resultados obtenidos. Cabe mencionar que para las condiciones en las que se desarrolló la prueba se observó que los deportistas evaluados tienen un rendimiento inferior al esperado, estando por debajo de los valores registrados en la literatura, esto puede deberse a

36

diferencias en las condiciones en las cuales se llevó a cabo la prueba, para el caso de estudio en particular, las diferencias en la potencia mantenida se pueden deber a la diferencia de altura existente entre el lugar donde se realizaron las pruebas de este estudio y la ubicación en la que se llevaron a cabo las pruebas de la NASA, sabiendo que a mayor altitud menor disponibilidad de oxígeno, por ende la curva de comportamiento debe acomodarse a valores inferiores. El índice de fatiga es un factor que cumple como parámetro para evaluar el rendimiento de un ciclista recreativo, éste sirve para analizar el progreso en el entrenamiento de un deportista, ya que se espera que con un mayor número de horas de preparación, el valor porcentual obtenido para un sujeto en particular deberá descender bajo las mismas condiciones de prueba. Adicionalmente el hecho de hacer uso de una estrategia referente a la cadencia mantenida durante un recorrido de 1 km en terreno llano y en la altura de 2625 msnm afecta el rendimiento de un ciclista recreativo, ya que al mantener una cadencia de 5 rpm superior a la promedio y con un mayor nivel de entrenamiento el deportista analizado podría reducir el tiempo que le toma llevar a cabo la prueba. Además tal y como se observó en el análisis de resultados una estrategia de entregar dos picos de potencia no muy pronunciados durante la prueba es también una forma adecuada de enfrentar el recorrido que se solicita, teniendo en cuenta los resultados referentes al índice de fatiga de la prueba 2.

11. PROYECCIÓN A FUTURO Y RECOMENDACIONES

Partiendo del análisis de resultados sobre el trabajo realizado en este proyecto de grado, se hace evidente la importancia de extender el alcance del protocolo de prueba desarrollado y profundizar en el conocimiento acerca de las variables que afectan el desempeño de un deportista. Para ello es posible realizar las mismas pruebas que aquí se llevaron a cabo pero a diferentes alturas, esto permitirá observar el efecto que tiene la variación de la altura sobre el comportamiento de la cadencia de pedaleo y la potencia entregada. Durante el proceso de conocimiento del ciclo-simulador utilizado durante el proyecto, estudios llevados a cabo por otros investigadores (como el estudiante de doctorado Sergio Roa) se observó que pese a la intención del fabricante de simular condiciones más reales de entrenamiento, la forma de representar las condiciones de resistencia del viento no es muy exacta, dado que no tiene el comportamiento esperado de resistencia. Por tal motivo es importante realizar estudios sobre un ciclo-simulador que permita cargas constantes y que sean conocidas para admirar las diferencias entre este resultado y los resultados obtenidos con el Tacx. De esta manera vislumbrar si el efecto que tiene la variación de la carga sobre los resultados obtenidos es apreciable o puede ser obviada como se realizó en este proyecto. Adicionalmente sería oportuno realizar un análisis comparativo entre los resultados

37

obtenidos con la medición de la potencia por medio de los pedales Garmin Vector y por medio del ciclo-simulador Tacx i-Genius Multiplayer y así conocer que tanta diferencia hay entre cada uno de los dispositivos, teniendo en cuenta que los pedales miden la potencia directamente en el pedal y el Tacx mide la potencia en la llanta trasera. Las pruebas se llevaron a cabo sobre tan solo dos sujetos de prueba, es ideal realizar las experiencias sobre distintos deportistas que además cumplan con un amplio rango de experticia. Esto se debe realizar con el fin de expandir los límites comparativos del protocolo de prueba desarrollado y con el ánimo de tener una base de confrontación más amplia frente a otros trabajos realizados en el mismo campo, trabajos en los cuales por lo general se evalúan sujetos profesionales en el deporte. Adicionalmente sería oportuno vincular al proyecto a deportistas jóvenes del país y así brindarles una retroalimentación que les permita mejorar en la práctica del ciclismo. Por último sería ideal realizar símiles entre el desempeño de los ciclistas en pruebas en terrenos llanos y en terrenos con pendiente, ya que estas son las condiciones presentes durante las pruebas de ciclismo de ruta, partiendo de la base que para cualquier comparación entre estas condiciones se debe mantener la misma cadencia entre pruebas, tal y como lo afirman Bertucci, W., Grappe, F., Girard, A., Betik, A. y Rouillon, J. (2005).

12. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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2. Wangerin, M., Schmitt, S., Stapelfeldt, B. & Gollhofe, A. (2007). Inverse Dynamics in Cycling Performance. En T. Bazung & D. Holz & S. Weber & J. BongartzK., Bareis & U. Hartman (Eds), Advances in Medical Engineering. (pp. 329-334). doi: 10.1007/978-3-540-68764-1_55

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38

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39

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26. Shellock, F. & Prentice, W. (1985). Warming-Up and Stretching for Improved Physical Performance and Prevention of Sports-Related Injuries. Sports Medicine, 2, (pp. 267-278). Recuperado el 3 de octubre de 2014 de la base de datos Springer Link.

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28. Meeusen R., Piacentini MF., Busschaert B., Buyse L., De Schutter G & Gundersen J (2004). Hormonal response in athletes: The use of two bout exercise protocol to detect subtle differences in (over) training status. European Journal of Applied Physiology, 91, (pp. 140-146).Recuperado el 5 de diciembre de 2014 de la base de datos Springer Link.

29. Bar-Or, O. (2004). Test Anaeróbico Windgate. Recuperado el 5 de diciembre de 2014 de la base de datos PubliCE Standard

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31. Gordon, D. (2004). Bicycling Science (3ra Ed.).Cambridge, Massachusetts EE.UU.: The MIT Press.

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ANEXO A. Consentimiento informado

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA

AUTORIZACIÓN Y PARÁMETROS PARA LA PARTICIPACIÓN EN LA

INVESTIGACIÓN

A continuación encontrará una serie de puntos de conocimiento de información para su participación en el proyecto de grado Evaluación del Rendimiento de Ciclistas de Ruta del departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes, para la cual le pedimos tenga en cuenta lo siguiente: La información obtenida en dicha prueba, o en cualquier momento durante su

participación en la investigación, será confidencial y no tendrá un uso secundario o ajeno a la misma.

Si en algún momento de la prueba se llega a sentir incomodo o no quiere seguir participando se puede retirar informando previamente al investigador encargado recuerde que su participación es voluntaria.

El investigador puede necesitar información adicional en cualquier momento durante la prueba y después de ésta.

Su participación en la investigación no implicará a la Universidad de los Andes o al Departamento de Ingeniería Mecánica el pago de dinero alguno. De igual forma, los participantes no estarán obligados a realizar pago alguno bajo ningún concepto.

El participante está enterado del objetivo del proyecto y que con ello no se pretende hacer un diagnóstico, además que tiene como fin único un ejercicio práctico con motivos estrictamente académicos.

Ninguna de las actividades contempladas en el estudio implica algún tipo de riesgo o alguna molestia física o psicológica a corto o largo plazo.

La duración del experimento es de aproximadamente 90 minutos. Yo______________________________________________________________________ identificado con C.C. ________________________ de _______________________________ declaro que he leído y comprendido la información señalada en este formato de consentimiento y que estoy de acuerdo con las condiciones establecidas en el mismo. En constancia se firma a los ___________días del mes de _______________ del año___________ FIRMA DEL PARTICIPANTE FIRMA DEL INVESTIGADOR C.C. C.C.

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ANEXO B. Medidas de Seguridad y alistamiento para un deportista

Alimentación: La semana previa a la prueba mantener la misma dieta que se tiene cuando se está preparando para una carrera. No consuma comidas fuertes 2 horas antes de la prueba.

Consumo de bebidas alcohólicas y/o cigarrillo: No consuma bebidas alcohólicas ni cigarrillo la semana anterior a la prueba.

Descanso: El día anterior a la prueba no realizar ningún ejercicio que lo lleve al agotamiento, adicionalmente la noche anterior a la prueba duerma 8 horas.

Suba a la bicicleta y que quede totalmente cómodo, ajustando la longitud del sillín a los pedales de ser necesario, luego siéntese con las manos sobre el manubrio y los codos extendidos, totalmente bloqueados. El investigador realizará unas mediciones sobre su postura para garantizar la repetitividad de la prueba.

Calentamiento: El calentamiento debe realizarse sobre la bicicleta por un lapso de 5 minutos a una cadencia de pedaleo de 100 rpm, entregando una potencia de 80 Watts.

42

ANEXO C. Explicación de pruebas para deportista

Suba a la bicicleta y empiece el calentamiento, para ello debe comenzar a pedalear hasta alcanzar una cadencia de 100 rpm, entregando una potencia de 80 Watts; el investigador tomará el tiempo durante un lapso de 5 min. El calentamiento lo puede realizar en el cambio de su preferencia.

Tras el calentamiento, tome un descanso, el investigador le informará cuando el tiempo de descanso haya terminado. Seguido al descanso suba nuevamente a la bicicleta y seleccione el cambio que le indica el investigador, usted no podrá modificar el cambio durante el desarrollo de todas las pruebas, luego inicie la prueba. Cuando haya alcanzado la meta, el investigador detendrá la prueba, en este momento por favor descienda la cadencia de pedaleo a 70 rpm durante un lapso de 3 min.

Finalizada la etapa inicial, descienda de la bicicleta y tome un descanso, el investigador le informará cuando el descanso haya terminado, para el descanso debe mantenerse de pie y si así lo necesita puede consumir la bebida hidratante puesta a su disposición. Cuando el descanso haya terminado se le pedirá que vuelva a subir a la bicicleta y siga sus instrucciones. En caso de que la prueba haya finalizado por completo, por favor consuma las bebidas hidratantes y los alimentos que se le ofrecen, esto es con el fin de que usted tenga una recuperación adecuada después del esfuerzo realizado. Además realice un estiramiento apropiado, para ayudar a la recuperación muscular.

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ANEXO D. Medidas de seguridad a tener en cuenta

Se debe conocer la frecuencia cardiaca máxima del participante, esto se hace mediante la fórmula Tanaka presentada a continuación: 𝑀𝑎𝑥 𝐹𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐶𝑎𝑟𝑑𝑖𝑎𝑐𝑎 ± 10 𝑙𝑎𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 = 208 − (𝐸𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 ∗ 0.7) (1)

Calentamiento: El calentamiento debe realizarse sobre la bicicleta por un lapso

de 5 minutos a una cadencia de pedaleo de 100 ± 5rpm y una entrega de potencia de 80 ± 10 W.

Ritmo cardiaco: El ritmo cardiaco del sujeto debe ser evaluado durante toda la prueba por medio del accesorio medidor de frecuencia cardiaca disponible para dispositivo Forerunner 910 XT descrito en la sección 3.3 y siempre debe estar 10 latidos por debajo de la frecuencia cardiaca máxima del sujeto, de lo contrario la prueba debe ser detenida.

Detención de la prueba: En el caso que se deba detener la prueba es necesario pedirle al sujeto de estudio que descienda la cadencia de pedaleo a 70 ± 10 rpm durante un tiempo de 3min.

Alimentos y bebidas a disposición tras la finalización de la prueba: Para el final de la prueba debe brindar al participante una bebida hidratante y además un alimento rico en potasio y carbohidratos.

Asegúrese que el participante realice un estiramiento apropiado al final, para ayudar con la recuperación.

44

ANEXO E. Protocolo de prueba

1. Alcance: 1.1 Alcance pruebas iniciales: Definir una metodología de prueba que

proporcionará una medida repetible de la respuesta de un ciclista al recorrer una distancia de 1 km, sobre un ciclo-simulador, en el menor tiempo posible.

1.2 Alcance pruebas secundarias: Definir una metodología de prueba que proporcionará una medida repetible de la respuesta de un ciclista al recorrer una distancia de 1 km, sobre un ciclo-simulador, bajo una cadencia fija, cercana a la cadencia promedio lograda durante las pruebas iniciales.

2. Propósito:

2.1 Propósito pruebas iniciales: Esta práctica proporciona un medio para determinar la cadencia de pedaleo promedio alcanzada por un ciclista no profesional al que se le pide recorrer en el menor tiempo posible una distancia de 1 km con pendiente de 0°, además del tiempo que tarda en completar la tarea asignada.

2.2 Propósito pruebas secundarias: Esta práctica proporciona un medio para evaluar el efecto que tiene sobre la duración de la prueba, el hecho de mantener una cadencia fija durante un recorrido de 1 km con una inclinación de 0°.

3. Definiciones: 3.1 Cadencia de pedaleo: Velocidad a la cual el participante pedalea, se mide

en revoluciones por minuto rpm. 3.2 Calibración de freno: Valor de calibración que se ha dado al freno del

motor del instrumento Tacx i-Genius Multiplayer T2000, debe ser de 7.5 ±0.3.

3.3 Corona: Piñón cuya función es determinar la velocidad a la que giran las ruedas.

3.4 Duración de recorrido: Tiempo que tarda el ciclista en recorrer 1 km un terreno sin pendiente.

3.5 Frecuencia cardiaca máxima: Es el punto de referencia para mantener los parámetros de seguridad de la prueba.

3.6 Peso combinado: Suma de peso del participante y la bicicleta utilizada. 3.7 Plato: Componente con engranajes que se encarga de transmitir la

potencia en la bicicleta. 3.8 Potencia de salida: Es la potencia entregada a la bicicleta por parte del

participante. 3.9 Relación de marcha: Relación existente entre la velocidad de la rueda y la

cadencia de pedaleo.

45

4. Parámetros a medir: 4.1 Altura del sujeto: Se mide con un flexómetro con una precisión de ±1 mm. 4.2 Cadencia: Se mide por medio del ciclo-simulador con precisión de ±1 rpm. 4.3 Humedad relativa: Se mide por medio de un psicómetro con precisión de

±1% 4.4 Peso: Se mide con una balanza cuya precisión es de ±0.1 kg. 4.5 Potencia de salida: La potencia debe ser medida por medio del ciclo-

simulador y los pedales Garmin Vector con precisión de ±1 W. 4.6 Presión en la llanta: Se mide por medio de un medidor de presión con

precisión de ±1 psi. 4.7 Ritmo cardiaco: Se mide por medio de un medidor de frecuencia cardiaca

con precisión de ± 1 pulsación por minuto. 4.8 Temperatura: Se mide mediante un termo-anemómetro con precisión de

±1°C. 4.9 Tiempo: Se mide con un cronómetro con una precisión de ±0.1 s. 4.10 Velocidad: Se mide por medio del ciclo-simulador con una precisión de

±0.1 km/h.

5. Recursos necesarios para la prueba: 5.1 Bicicleta: Las pruebas se realizan en una bicicleta de ruta estándar con 10

velocidades y platos de 52 y 39 piñones. 5.2 Participante: El participante debe ser una persona que practique ciclismo

con una intensidad de mínimo 5 horas semanales y que tenga los conocimientos básicos para montar bicicletas de ruta.

5.3 Condiciones de prueba: La prueba se debe realizar con las condiciones más cercanas a las estándar.

Tabla 12 Condiciones ambientales para la prueba

Parámetro Condición estándar

Preferiblemente en rango

Rango de prueba

Temperatura 26 °C 15-30°C 0-32°C Humedad

relativa 42% 40-50% <95%

6. Preparación: Para garantizar que la prueba se elabore de manera adecuada debe realizar los puntos listados a continuación:

Medición de características morfológicas del sujeto: Se debe medir tanto la

altura del sujeto como el peso del mismo combinado con la bicicleta.

Mida la presión en la llanta de la bicicleta, la presión debe ser de 110 ± 2 psi.

46

Medición de variables medioambientales: Se debe medir la temperatura ambiente y la humedad relativa, debe garantizar que los valores de estas variables tengan la mayor homogeneidad posible entre pruebas.

Seleccione el cambio en el cual el participante realizará la prueba.

Instale un ventilador de frente al participante para garantizar que el

participante se sienta cómodo durante la prueba y no sufra de recalentamientos que afecten su desempeño.

La bicicleta debe ser inspeccionada y ajustada cuando sea necesario para cumplir con las especificaciones del fabricante, sobre todo si ésta exhibe características anormales durante el pedaleo. Se deben realizar todos los ajustes para comprobar que el participante se encuentre cómodo para la prueba. Se debe ajustar la posición del sillín pidiéndole al participante que suba a la bicicleta, desenganche los pies de las calas y pedalee poniendo sus talones en la parte superior del pedal, como se observa en la Ilustración 18. La altura del sillín se fija en el punto en que los talones mantienen contacto con los pedales sin que haya una oscilación de la cadera del lado en el que el ciclista llega a la parte inferior de la carrera del pedal como lo describe Burke (2003).

Ilustración 18 Ajuste de altura de sillín Fuente: Burke, E. (2002). High-tech cycling (2da Ed.).

Adicionalmente como lo indica Burke (2003), se debe verificar que el peso está distribuido adecuadamente sobre la bicicleta, permitiendo que el centro de rotación de la rodilla se ubique sobre el centro de rotación del pedal. Con la biela en posición horizontal, ubique una regla al frente de la rótula y extiéndala

47

perpendicular al piso hasta la biela, la rodilla no debe superar al pedal como se observa en la Ilustración 19.

Ilustración 19 Ubicación de la rodilla en relación al pedal Fuente: Burke, E. (2002). High-tech cycling (2da Ed.).

Para garantizar la repetitividad de la posición, pida al participante que se siente con las manos sobre el manubrio y con los codos totalmente extendidos y bloqueados. Garantice que la posición del sujeto es la misma al inicio de todas las pruebas, esto lo puede hacer midiendo los ángulos presentados en la Ilustración 20.

Ilustración 20 Parámetros para medición de ángulos con respecto a la posición del sujeto de prueba. Fuente: Fintelman, D. & Sterling, M. & Hemida, H. & Li, F. (2014). Optimal cycling time trial position models: Aerodynamics versus power output and metabolic energy.

48

Instalación de equipos de medición: Los equipos de medición serán descritos a continuación y además se indicará la manera en la cual deben ser instalados sobre la bicicleta y el sujeto.

1. Pedales Garmin Vector: Para la instalación es necesaria una llave de pedales

de 15 mm, una llave hexagonal de 3 mm, una llave hexagonal de 4 mm y un torquímetro. Observe el video que se presenta a continuación, le ayuda a familiarizarse con los accesorios del dispositivo. http://www.youtube.com/watch?v=jvuj_RjMGNo

1.1 Compruebe la compatibilidad del sensor y su bicicleta. Para llevar a cabo esta labor debe asegurarse que la biela de la bicicleta a ser utilizada tenga un grosor mínimo de 15 mm y un ancho superior a 38 mm. Adicionalmente, asegúrese que el espacio de paso de la cadena es de al menos 5 mm, esto se comprueba moviendo la cadena al plato más grande y al piñón más pequeño, este procedimiento se realiza para verificar que haya un espacio entre el cable del sensor de potencia y la cadena. Como ayuda observe el siguiente videohttp://www.youtube.com/watch?v=zgs0mxvSZlQ

1.2 Retire los pedales de la bicicleta, luego limpie las roscas y elimine la suciedad y

grasa de las mismas. Se debe verificar que el sensor de potencia esté en contacto con la biela solo en la superficie de montaje de lo contrario éste puede sufrir daños. Como ayuda observe el siguiente video. http://www.youtube.com/watch?v=Su6BwZnUQVU

1.3 Proceda con la instalación de los pedales, para ello primero se debe colocar el

pedal izquierdo y luego repita el procedimiento para el pedal derecho. Como ayuda observe el siguiente video. http://www.youtube.com/watch?v=C77DbG8AjGU

1.3.1 Coloque el sensor de potencia en el eje del pedal e introduzca el eje en la biela (en caso que la biela esté en posición de avance, el sensor de potencia debe estar apuntando hacia abajo).

1.3.2 Ajuste el eje a la biela con la llave de pedales con un par de 37 ±3 Nm, verificándolo con el torquímetro y conecte el cable firmemente en el eje.

1.4 Para vincular los pedales y el medidor de frecuencia cardiaca al dispositivo de

adquisición de datos Forerunner 910XT siga los siguientes pasos: 1.4.1 Coloque el dispositivo de adquisición de datos a menos de 3m del sensor. 1.4.2 Encienda el dispositivo de adquisición de datos. 1.4.3 Seleccione Mode > Configuración > Configuración de bicicleta > Nombre de

la bicicleta > Velocidad/cadencia ANT+ > sí > Reiniciar Exploración. Como ayuda observe el siguiente video. http://www.youtube.com/watch?v=wsmO9S9MCkQ

1.4.4 Seleccione Mode > Configuración > Configuración de bicicleta > Nombre de la bicicleta > Potencia ANT+ > sí > Reiniciar Exploración. Como ayuda observe el siguiente video.

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http://www.youtube.com/watch?v=wsmO9S9MCkQ 1.4.5 Seleccione Mode > Configuración > Configuración de carrera > Frecuencia

cardiaca > FC ANT+ > sí > Reiniciar Exploración. Como ayuda observe el siguiente video.http://www.youtube.com/watch?v=BjKqfyYBDvo&index=30&list=PLB8FBE48B0A753889

1.5 Para calibrar los pedales debe realizar una calibración a cero estática siguiendo

los pasos, como ayuda observe el siguiente video: http://www.youtube.com/watch?v=5BeQ-gFLFV8

1.5.1 Seleccione en la pantalla de inicio Perfiles de bicicleta. 1.5.2 Seleccione un perfil. 1.5.3 Seleccione calibrar, cuando el dispositivo se haya calibrado aparecerá un

mensaje en el dispositivo Forerunner 910XT.

2. Calas: Las calas se deben instalar de manera adecuada en las zapatillas del deportista, la posición se indica en la Ilustración 21. Y conforme al procedimiento detallado a continuación. Esto se realiza con el fin de evitar lesiones en el participante.

Ilustración 21 Ubicación de cala Fuente: Altimetrías. (s.f.). Disponible en http://www.altimetrias.net/articulos/4calas.asp

Para instalar las calas sobre las zapatillas es necesaria una llave hexagonal de 4 mm. El participante puede traer sus propias calas con la condición de que éstas sean marca Look. De lo contrario utilice las calas de los pedales Vector. Como ayuda observe el siguiente video.

http://www.youtube.com/watch?v=e2BXOkM-wHs

2.1 Para la correcta colocación de las calas sobre el zapato debe ubicar la cabeza del primer metatarsiano y hacerla coincidir con la línea lateral que tiene la cala. Como se muestra en la imagen 9.1.

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Ilustración 22 Ubicación lateral de las calas en la zapatilla. Fuente: Cycling Weekly UK. (s.f.). Disponible en http://www.cyclingweekly.co.uk/fitness/bik e-fit/cleats-explained-how-to-set-them-up-correctly-23575

2.2 Asegúrese de que la cala junto con las arandelas y los pernos queden alineados

con la parte inferior de la zapatilla, para ello verifique que las líneas verticales con las que cuenta la zapatilla en la parte inferior y el borde de la cala sean paralelos. Como se muestra en la Ilustración 23.

Ilustración 23 Ubicación inferior de las calas en la zapatilla. Fuente: Cycling Weekly UK. (s.f.). Disponible en http://www.cyclingweekly.co.uk/fitness/bik e-fit/cleats-explained-how-to-set-them-up-correctly-23575

2.3 Fije manualmente cada perno a la suela de la zapatilla y ajuste la cala a la zapatilla en la posición que desee.

2.4 Ajuste firmemente la cala con un par de apriete de 6 ±1 Nm.

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3. Forerunner 910XT: Se debe garantizar que el dispositivo esté debidamente cargado, para ello se debe enchufar el conector USB del cable del clip cargador en el adaptador CA y seguido a esto enchufe dicho adaptador a una toma corriente.

3.1 Cuando se usa el dispositivo por primera vez, enciéndalo y mantenga pulsado

el botón de encendido, tras esta acción debe seguir las instrucciones que se muestran en la pantalla y dirigirse a un lugar que se encuentre al aire libre durante 45 ±15 segundos mientras que el dispositivo ubica los satélites. Como ayuda observe el siguiente video. http://www.youtube.com/watch?v=lKhwu6l3eec&index=1&list=PLB8FBE48B0A753889

3.2 Para la prueba se debe verificar que el modo deportivo Bicicleta está activo, eso se comprueba si el ícono de una persona sobre una bicicleta está fijo, si en la parte inferior de la pantalla no aparece el ícono de la bicicleta cambie el modo deportivo presionando por unos segundos los botones Enter y Mode al mismo tiempo. Como ayuda observe el siguiente video. http://www.youtube.com/watch?v=_N0nwu0pxyU&list=PLB8FBE48B0A753889&index=15

3.3 Instalación del medidor de frecuencia cardiaca. Como ayuda observe el

siguiente video. http://www.youtube.com/watch?v=2TmcPV8W5pg

3.3.1 Conecte el monitor de frecuencia cardiaca a la correa y humedezca los electrodos de la parte posterior de la correa para conseguir la máxima interacción entre el pecho del participante y el transmisor.

3.3.2 Ubique el medidor directamente sobre la piel del participante, justo debajo del esternón asegurándose que esté suficientemente ajustado para que se mantenga en su posición durante la prueba.

3.3.3 Garantice que el logotipo de Garmin quede orientado de forma legible. Cuando el monitor de frecuencia cardiaca esté vinculado, aparecerá un mensaje y el icono de un corazón se mostrara fijo en la pantalla.

4. Tacx i-Genius Multiplayer T2000: Para realizar el montaje del aparato de entrenamiento, siga el procedimiento descrito a continuación. Como ayuda puede observar el siguiente video. https://www.youtube.com/watch?v=LZrnUHpQYm0

4.1 Extienda completamente las patas del aparato de entrenamiento y colóquelo

sobre una superficie plana.

4.2 Mida el diámetro de la rueda para que pueda verificar la posición en la cual debe colocar el freno para la unidad del diámetro de la rueda, como ayuda observe la imagen 9.3 presentada a continuación.

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Ilustración 24 Instalación de freno en marco de Tacx Fuente: Tacx (2014). Manual del usuario montaje del ciclo-simulador i-Genius Multiplayer T2000.

4.3 Ponga la tapa sobre la parte frontal de la barra horizontal, ajustándola con el

freno y ajuste ambas partes con presión sobre la barra. Luego asegúrela con los dos tornillos que vienen dentro de la caja del Tacx y apriete con una llave hexagonal número 5.

4.4 Para instalar la bicicleta sustituya la puntilla de la rueda trasera de la bicicleta por la puntilla incluida y asegúrese de que el mango de desenganche rápido quede en el lado izquierdo (sin tracción) de la bicicleta y de que apunta hacia atrás.

4.5 Coloque el lado izquierdo de la puntilla en el lado izquierdo del aparato de

entrenamiento y accione hacia abajo la palanca de liberación rápida para que tome el lado derecho de la varilla de la bicicleta. Del lado derecho ajuste la rosca del marco a la puntilla de la bicicleta.

4.6 Para instalar el Black Track o tapete, mida la longitud de la bicicleta de eje a eje y ubíquese en la tabla presentada a continuación, en la imagen 9.4 se puede observar un ejemplo para una bicicleta de longitud 1000 mm.

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Ilustración 25 Medidas de la longitud de la bicicleta y ubicación en el bastidor Fuente: Tacx (2014). Manual del usuario montaje del Black Track T2420.

4.7 Ubique los soportes del bastidor sobre la casilla pertinente, según la longitud

de la bicicleta, dichos soportes se encargan de sostener la barra horizontal del marco del aparato de entrenamiento, asegúrese que la bicicleta quede totalmente sobre el tapete de entrenamiento y que los soportes se encuentren en la posición adecuada, luego fije los soportes con una llave hexagonal número 5.

4.8 Remueva la tapa de la cavidad donde se implantan las baterías e inserte las baterías AA en la parte inferior del tapete del dispositivo, luego asegúrese que la tapa que bien fijada.

4.9 Para instalar el control remoto sobre el manubrio de la bicicleta, utilice un

destornillador estrella para liberar la tapa donde se ubican las baterías, suelte los tornillos e inserte las baterías AAA. Luego ajuste la tapa nuevamente y ubique el controlador remoto sobre el manubrio de la bicicleta y ajústelo con la liga de goma garantizando que se encuentra firme sobre el manubrio.

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4.10 Conecte el cable de poder a una toma corriente y a la parte posterior del freno de su dispositivo Tacx y encienda el dispositivo.

4.11 Con el fin de poder iniciar el tapete y el control remoto, conecte la

antena receptora al puerto USB del computador, cuando realice está acción se encenderá una luz parpadeante de color verde sobre el tapete.

4.12 Para empezar a utilizar el dispositivo instale el software en su

computador siguiendo las instrucciones que se le dan con el CD de instalación. Una vez instalado el software se abrirá una ventana con el programa, vaya a Setup Wizard y siga las instrucciones.

4.13 En las instrucciones para el Setup, debe calibrar la potencia de frenado,

el número óptimo de calibración es 7.5 ± 0.4, para modificar el número de la potencia de frenado mueva el pomo que se encuentra en la parte inferior del motor de frenado, si quiere reducir el número de calibración gire el pomo en sentido horario, para aumentarlo gírelo en sentido anti-horario. Cuando termine de calibrar el freno, asegure la palanca que se encuentra sobre el pomo hacia abajo.

4.14 Cree un perfil para el participante de la prueba, para ello debe tener las medidas morfológicas del participante descritas anteriormente del presente documento.

4.15 Para determinar el tipo de entrenamiento que se llevará a cabo sobre el i-Genius usted debe marcar la opción Training > New Training > Catalyst > Slope-Distance, defina los parámetros para la prueba, si desea llevar a cabo pruebas sin pendiente usted debe fijar 0.2 kilómetro iniciales cuya función es simular una prueba con lanzada, luego fijar 1 kilómetro correspondiente a la prueba y fijar 3 kilómetros para que el participante pueda descender su ritmo cardiaco. Si por el contrario desea realizar pruebas con pendiente usted debe fijar 100 metros iniciales sin pendiente y 100 metros consecutivos con una pendiente de 1% cuya función es simular una prueba con lanzada, luego fijar el kilómetro correspondiente a la prueba y fijar 3 kilómetros para que el participante pueda descender su ritmo cardiaco. Finalmente ponga un nombre a la prueba y de click en la opción Save.

4.16 Cuando finalice la prueba y para recolectar los datos, debe pulsar la opción Extra > Analyser > Nombre de la prueba > Analyse > Table >I nterval > 1s > Clipboard. Luego de realizado el procedimiento puede pegar los datos en cualquier hoja de cálculo del programa de su preferencia.

Toda la instrumentación debe estar instalada y calibrada adecuadamente, para

que no interfiera en la elaboración de la prueba.

El peso combinado del participante y la bicicleta debe fijarse y debe ser registrado.

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7. Procedimiento:

7.1 Resumen de programa de pruebas: 7.1.1 Realice una prueba en la que se debe completar 1 km en el menor

tiempo posible para terreno, registrando las siguientes variables: Cadencia de pedaleo del participante en rpm. Distancia recorrida en km. Potencia entregada durante el recorrido en Watts. Tiempo en el que se realiza la prueba en segundos. Velocidad en km/h.

7.1.2 Realice una prueba en la que se debe completar 1 km, fijando un

valor de cadencia para que el participante mantenga durante todo el recorrido, registrando las siguientes variables: Cadencia de pedaleo del participante en rpm. Distancia recorrida en km. Potencia entregada durante el recorrido en Watts. Tiempo en el que se realiza la prueba en segundos. Velocidad en km/h.

7.2 Procedimiento de prueba: Para el desarrollo de la prueba se debe haber

completado los formatos presentados en el ANEXO F. Formatos para elaboración de pruebas y seguir el procedimiento descrito a continuación. Adicionalmente usted debe garantizar que el participante no haya realizado ningún ejercicio que lo haya llevado al agotamiento el día anterior a la prueba, preguntándole previamente acerca de esto.

Explíquele al participante en que consiste la prueba y asegúrese de que comprende el consentimiento informado, garantizando dicha comprensión con la firma del documento.

La toma de datos consiste en un monitoreo constante de la potencia, cadencia de pedaleo, velocidad y tiempo. Adicionalmente usted debe monitorear la frecuencia cardiaca del sujeto, comprobando que ésta difiera siempre en más de 10 latidos de la frecuencia cardiaca máxima, si ocurre lo contrario de por terminada la prueba.

Cuando la prueba se detiene se deben seguir las medidas de seguridad descritas en el ANEXO D. Medidas de seguridad a tener en cuenta, de este documento, es decir En el caso que se deba detener la prueba es necesario pedirle al sujeto de estudio que descienda la cadencia de pedaleo a 70 ± 10 rpm durante un lapso de 3 min.

Pida al participante que empiece el calentamiento, para ello debe comenzar a pedalear hasta alcanzar una cadencia de 100 ± 5 rpm y

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una potencia de 80 ± 10 W; cuando el participante alcance las condiciones deseadas, usted debe tomar el tiempo durante un lapso de 5 minutos ±10 s. Recuerde que el calentamiento se debe realizar al cambio que desee el participante.

Tras el calentamiento, el participante debe descansar durante 2 min. Durante el descanso fije los parámetros de prueba en el software de la de la forma como se le indica anteriormente, según corresponda el caso. Pasado el descanso pida al sujeto que suba nuevamente a la bicicleta e inicie la prueba, para ello pida al participante que ajuste el cambio de su bicicleta al cambio que usted considera debe ser ejecutada la prueba. Recuérdele al sujeto que no lo debe cambiar durante el desarrollo de la prueba, posteriormente inicie con la experimentación, pidiéndole al sujeto que recorra 1 km, basándose en sus indicaciones. Cuando el colaborador alcance la meta detenga la prueba. Recuerde que el participante cuenta con una lanzada de 0.2 km para estabilizar la potencia con la que empezará el recorrido de 1 km.

Finalizada la etapa inicial pida al deportista que descienda de la bicicleta y que tome un descanso de 110 ± 10 min o bien de por terminada la prueba, según sea el caso. Para el descanso el ciclista debe mantenerse de pie y si así lo necesita puede consumir la bebida hidratante descrita anteriormente. En caso que sea necesario continuar con la experimentación, repita los pasos descritos anteriormente.

Al finalizar la toma de datos, indique al participante que la prueba ha llegado a su fin, agradézcale por su participación y pídale que realice una hidratación con los elementos a disposición y que además consuma los alimentos descritos previamente, además recoja la instrumentación, retire tanto el medidor de frecuencia cardiaca como el dispositivo Forerunner 910XT y asegúrese de guardar los datos de la prueba tal y como se le indicó anteriormente.

Las pruebas se pueden llevar a cabo variando las siguientes condiciones: a. Recorrido de 1 km en el menor tiempo posible. b. Recorrido de 1 km a cadencia fija con un valor igual a la

cadencia promedio presentada en la prueba a. c. Recorrido de 1 km a cadencia fija con un valor superior a 5 rpm

de la cadencia promedio presentada en la prueba a. d. Recorrido de 1 km a cadencia fija con un valor inferior a 5 rpm

de la cadencia promedio presentada en la prueba a. e. Recorrido de 1 km a cadencia fija con un valor inferior a 10 rpm

de la cadencia promedio presentada en la prueba a.

7.3 Número de pruebas: Se deben elaborar un mínimo de 2 pruebas para la condición a. y 1 prueba para las demás condiciones.

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8. Reducción de datos: 8.1 Tiempo cero: El tiempo que se fija como inicial es a partir de cumplir con

los 0.2 km de lanzada y hasta completar 1 kilómetro. Los demás datos deben ser ignorados. Para el caso en el que el primer dato no coincida exactamente con un valor de distancia de 0.2 km, se debe escoger el dato que más se acerque ya sea por encima o por debajo. Para escoger el dato final se realiza el mismo procedimiento pero con un valor cercano a 1.2 km.

8.2 Presentación de resultados: Los datos deben ser presentados en tablas, donde se muestra el promedio y la desviación de la potencia, la cadencia, la velocidad y la duración de las pruebas para cada una de las condiciones de cadencia exigidas. Además se deben elaborar gráficas comparativas de potencia contra tiempo. Las pruebas iniciales se hacen con el fin de encontrar la cadencia promedio para un recorrido de 1 km. Las pruebas secundarias se hacen con el fin de determinar la influencia en el cambio de estrategia sobre la entrega de la cadencia a lo largo de un recorrido de 1 km.

8.3 Para la aceptación de datos: Se tiene que el coeficiente de variación, es decir la razón entre la desviación estándar y la media de cada una de las pruebas no debe ser superior al 8%, en la medición de la cadencia. La media se calcula por medio de la ecuación 2:

�̅� = ∑ 𝑋𝑖

𝑛𝑖

𝑛 (3)

La desviación estándar se calcula por medio de la ecuación 3:

𝑆. 𝐷 = √∑ (�̅�−𝑋𝑖)2𝑛

𝑖

𝑛−1 (4)

Notas: Para que las pruebas sean aceptadas se deben cumplir con los siguientes requisitos, además de lo anteriormente expuesto, de lo contrario las pruebas deben ser rechazadas y las mediciones se deben volver a efectuar.

El participante debe estabilizar la potencia con la que pretende iniciar la prueba durante la arrancada.

El participante debe realizar la prueba con la relación de velocidades adecuada.

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ANEXO F. Formatos para elaboración de pruebas Para poder iniciar con el

ANEXO E. Protocolo de prueba, se debe verificar que se cuente con todos los elementos necesarios, para ello todos los instrumentos deben contar con un o.k. en la casilla check list.

Tabla 13 Formato de verificación de instrumentación

Nombre del equipo o herramienta Check list Pedales Garmin Vector. Calas. Ciclo-simulador Tacx i-Genius T200. Forerunner 910XT. Medidor de frecuencia cardiaca. Llave hexagonal número 3. Llave hexagonal número 4. Llave hexagonal número 5. Llave para pedales de 15 mm. Destornillador de estrella. Torquímetro. Báscula. Flexómetro. Medidor de temperatura y humedad relativa. Computador. Bicicleta de ruta.

Con el fin de analizar si se ha realizado un adecuado alistamiento para la prueba y continuar con el desarrollo de pruebas, se debe llenar la tabla presentada a continuación, de hacer falta alguna casilla del checklist por o.k, se debe completar la tarea asignada y después dar inicio a la prueba.

Tabla 14 Lista de verificación previa a la prueba

Ítem a verificar Check

List Parámetros fisiológicos y características de la bicicleta

Medición de altura del sujeto. Medición del peso del sujeto en báscula. Medición del peso de la bicicleta. Determinación del área proyectada del sujeto en posición deseada para

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la prueba Parámetros medioambientales

Medición de la humedad relativa y la temperatura del lugar. Instalación de ventilación para el participante

Instalación de ventilador en posición correcta. Instalación y calibración de pedales Garmin Vector.

Comprobación de compatibilidad entre sensor y biela. Retiro de pedales de la bicicleta y limpieza de las roscas. Comprobación del espacio de paso de la cadena ≥ 5 mm. Instalación de pedales. Calibración del dispositivo realizada.

Instalación de calas sobre las zapatillas. Alineación de cala, arandelas y tornillos. Fijación manual de cala a zapatilla. Ajuste de cala con par necesario.

Instalación de dispositivo Forerunner 910 XT. Verificación de carga de la batería. Encendido del dispositivo. Verificación de modo deportivo de bicicleta activo. Instalación del medidor de frecuencia cardiaca.

Instalación y puesta a punto de ciclo-simulador Tacx i-Genius Multiplayer Nivelación del aparato sobre superficie plana. Montaje del aparato de entrenamiento. Instalación de bicicleta sobre aparato de entrenamiento. Ajuste de rodillo contra rueda de la bicicleta. Instalación del Black Track. Ubicación del cambio remoto sobre manubrio de la bicicleta. Instalación de antena receptora. Instalación del software. Creación de perfil del participante. Creación de tipo de prueba que llevará a cabo.

Medición del ángulo de la posición del participante. Comprobación de los ángulos correctos en la posición del ciclista.

Para elaborar cada una de las pruebas se deben completar los datos presentados en la Tabla 15, donde se registran los datos que se deben tener en cuenta para iniciar con los experimentos.

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Tabla 15 Formato de registro de parámetros de la prueba

Nombre de la prueba:___________________________________________________

Número de

prueba

Temperatura [°C]

Humedad relativa

[%]

Calibración de freno

Peso combinado

[kg]

Frecuencia cardiaca máxima

[pulsaciones/min]

Relación de velocidades

Fecha y hora de

inicio