Análisis biomecánico de la fase de apoyo de carrera en distintas condiciones de fatiga en corredores recreacionales

Los objetivos de esta tesis se centran en 1) caracterizar el patrón biomecánico del corredor de nivel recreacional, 2) determinar el efecto de la fatiga en parámetros cinéticos y cinemáticos en esta población, 3) establecer las diferencias de los parámetros biomecánicos entre hombres y mujeres, 4) analizar el efecto de la fatiga en hombres y mujeres, y 5) determinar las diferencias en las variables biomecánicas de interés en función de la dominancia de la pierna. Sesenta corredores (30 hombres y 30 mujeres) de nivel recreacional fueron analizados en dos condiciones: pre y post-fatiga. En cada una de esas condiciones se obtuvieron cinco medidas de parámetros cinemáticos, de las fuerzas de reacción del suelo, aceleraciones de impactos y presiones plantares. La velocidad de carrera fue fijada en 3.3 m·s-1 para todos los sujetos. El protocolo de fatiga consistió en la realización de tres tareas: el Test Course-Navette, subida y bajada de escaleras durante cinco minutos, y cinco series de un minuto de saltos alternativos en escalón. Se dio por concluido el protocolo cuando los sujetos alcanzaron el 90% de la frecuencia cardiaca máxima teórica y cuando el corredor refería una puntuación de 18 en la escala de percepción subjetiva del esfuerzo de Borg (6-20). Durante el desarrollo del ensayo todos los participantes utilizaron el mismo modelo de calzado deportivo de pisada neutra. La presente investigación pone de manifiesto que con la fatiga se produce una disminución del primer pico de impacto, un incremento de las fuerzas de propulsión, una menor flexión dorsal de tobillo en la fase de contacto con el suelo, una disminución de las aceleraciones de impactos en la pierna no dominante, presiones plantares reducidas en el pie dominante e incrementadas en el pie no dominante, una disminución del tiempo de contacto y un incremento de la frecuencia de zancada. Por otro lado, se encontraron diferencias significativas cuando se compararon los grupos de hombres y mujeres. Por ello, podemos concluir que el patrón biomecánico se ve alterado cuando el corredor se encuentra en situación de fatiga. Futuros estudios se requieren para determinar si esas modificaciones constituyen un riesgo de lesión o si se trata de un proceso de optimización del patrón de carrera con la fatiga

ANALYSIS OF KINEMATIC PATTERNS IN RUNNERS. AN APPROACH BASED ON INERTIAL SENSORS AND FUNCTIONAL DATA ANALYSIS

The aim of this study was to define a methodology able to analyse the foot motion using an inertial measurement unit (IMU) integrated in the midsole of the running shoe. Nineteen subjects performed two tests: an incremental running test in order to determine their individual anaerobic threshold (IAT) and, 2-7 days later, a constant-speed test according to their speed at IAT. The foot motion at the sagittal plane was analysed using Functional Data Analysis (FDA) techniques. This methodology enables to determine the variations in the runners´ steps comparing two fatigue states

Validation of Oxygen Consumption Prediction Equations and New Formulas for Interval Training

Objectives. Our aims were to determine whether there is any significant diffe- rence between the measured and estimated energy expenditure for the most commonly used prediction equations in the literature, and to develop a new specific prediction equation for aerobic interval training with a broader cross- section of the population in terms of age, fitness and body mass index (BMI). Methods. Twenty healthy participants were recruited for this study. Two groups of ten people were established depending on their BMI. The low BMI group ranged between 19 and 22, and the high BMI group between 26 and 29. The test protocol consisted of 12 individualized intensities, 6 walking and 6 run- ning speeds on a treadmill, measuring both heart rate and energy expendi- ture. The rest time between intervals ranged between 1 and 2 minutes Main results. The measured oxygen consumption was found to be signi- ficantly different from those predicted by the walking and running equa- tions selected from the literature. The Léger equation was the best of the tes- ted equations to estimate oxygen consumption for walking and the ACSM formula was the best for running. However, neither was found to be very accurate. Conclusions. The prediction equations selected from the literature in this study were not accurate enough to estimate oxygen consumption during aerobic interval training. We propose four new formulas to improve the estimation of the metabolic cost in interval activities in a population with wider characteristics than those found in the literature

Effect of the upper material of running shoes on muscle mechanical power transfer on lower limbs

This study focuses on determining the effects of the upper material of running shoes on the mechanical power flows of the muscles of the lower limbs during the support phase of running. Two models of running shoes¿differentiated only by the upper structure and material¿have been used, being randomly assigned to 19 participants. Five measure- ments of each participant per shoe model were obtained at 3.3 m s 1 to perform inverse dynamic analysis with the data obtained. Statistically significant differences have been found between the two models for the muscle power flow variables in the ankle, knee and hip joints, as well as at the ends of adjacent segments. The KNIT-upper model (model 2) presents higher generation (8.87 ± 7.63 W/kg; p < .001; d = -.13) and less absorption ( 5.11 W/kg; p < .001; d = 6.7) of mechanical power in the ankle compared to the MESH-upper model (model 1). The mechanical power flows in the knee and hip indicate that with model 2, greater mechanical power is generated and absorbed by the flexor and extensor muscle groups of these joints compared to model 1 (-.38 ± 2.9 W/kg vs -.22 ± 2.54 W/kg for the knee and 1.75 ± 2.91 W/kg vs 1.15 ± 2.07 W/kg for the hip, respectively). Therefore, it can be concluded that the upper material has an influence on mechanical power flow patterns. However, more studies are needed in order to ac- curately and reliably establish the impact that the upper material of the shoes has on performance and on the prevention of sports injuries

Estimation of energy expenditure in adults with accelerometry and heart rate

Objectives Accurate determination of energy expenditure (EE) through accelerometry is relevant in the effectiveness of the PA programs. The mean amplitude deviation (MAD) is a good parameter to distinguish the intensity of physical activity. Here, the aims of the present study were twofold: a) to develop a new EE estimation equation using raw accelerometer data and heart rate, and b) to compare the oxygen consumption measured with the new equation developed and the most commonly used prediction equations in the literature in normal weight and overweight adults. Equipment and methods Twenty healthy adults (10 males and 10 females) wore a wearable device on the chest that integrates triaxial accelerometry and ECG signals. The test protocol consisted in 12 individualized intensities, 6 walking and 6 running speeds equally distributed. The correlation between MAD and measured oxygen consumption was investigated. Then, a new energy expenditure estimation equation was developed and compared with five formulas from the literature. Results Our results noted that MAD had a very high correlation (r = 0.937) with indirect calorimetry. The new equation developed had one of the two lowest mean absolute errors for both walking and running. Therefore, our equation appears to be suitable for both walking and running, for normal weight and overweight people. However, future studies should validate our new EE estimation equation with a wide range of population and field-based conditions

Análisis descriptivo del perfil fuerza-velocidad del salto vertical en jugadores de baloncesto de formación

El objetivo del presente estudio es determinar el perfil fuerza-velocidad mediante el salto vertical de jugadores de baloncesto de categorías inferiores. Se seleccionaron un total de 24 jugadores de baloncesto amateurs de las categorías infantil (n=16) y cadete (n=8) de edades comprendidas entre 12 y 16 años. El estudio se dividió en 3 fases: sesión de familiarización, calentamiento y test del salto con contramovimiento. Las mediciones se realizaron con la aplicación móvil MyJump, validada científicamente. Los resultados obtenidos indicaron que no existen grandes diferencias entre los jugadores de baloncesto de las categorías infantil y cadete en la mayoría de los casos. Además, se ha observado que todas estas necesidades de los deportistas van en la misma dirección, y esta es el trabajo de fuerza. Por lo que uno de los objetivos adaptados a las necesidades sería realizar trabajo de fuerza en categorías de formación en baloncesto. Por tanto, este análisis del perfil fuerza-velocidad ha demostrado ser una herramienta útil para demostrar las necesidades de los jugadores de baloncesto en edad de formación

Efecto de un entrenamiento de fuerza de seis semanas en la salida en jóvenes nadadores

El propósito de este estudio es determinar el efecto del entrenamiento de un programa de fuerza de 6 semanas de duración en la salida de la natación en nadadores jóvenes. La muestra está compuesta por 13 nadadores (8 hombres y 5 mujeres) de nivel autonómico, todos ellos con al menos un año de experiencia en la competición. Todos los nadadores realizaron un entrenamiento de fuerza de tren inferior consistente en dos sesiones por semana durante seis semanas, en el cual se incluyeron ejercicios de fuerza resistencia, pliometría y trabajo de estabilización lumbopélvica. A todos los nadadores se les realizó una grabación de la salida antes y después del entrenamiento. Las variables analizadas fueron el tiempo de reacción, el tiempo de vuelo, la distancia recorrida durante el vuelo y la velocidad de desplazamiento del centro de gravedad durante la fase de vuelo. Los resultados mostraron que este entrenamiento de 6 semanas no tuvo ningún efecto significativo en la salida de natación. Futuros trabajos deberían analizar si entrenamientos más prolongados en el tiempo y con nadadores de diferente edad y nivel competitivo podrían tener beneficios en la salida de natació

Analysis of different vibration patterns to guide blind people

[EN] The literature indicates the best vibration positions and frequencies on the human body where tactile information is transmitted. However, there is a lack of knowledge about how to combine tactile stimuli for navigation. The aim of this study is to compare different vibration patterns outputted to blind people and to determine the most intuitive vibration patterns to indicate direction for navigation purposes through a tactile belt. The vibration patterns that stimulate the front side of the waist are preferred for indicating direction. Vibration patterns applied on the back side of the waist could be suitable for sending messages such as stop.This research is supported by Seventh European Framework Programme (FP7/2007-2013) under grant agreement 605821 (BLINDTRACK). The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.Durá-Gil, JV.; Bazuelo-Ruiz, B.; Moro Pérez, D.; Molla Domenech, F. (2017). Analysis of different vibration patterns to guide blind people. PeerJ. 5:1-10. https://doi.org/10.7717/peerj.30821105Cholewiak, R. W. (1999). The Perception of Tactile Distance: Influences of Body Site, Space, and Time. Perception, 28(7), 851-875. doi:10.1068/p2873Cholewiak, R. W., Brill, J. C., & Schwab, A. (2004). Vibrotactile localization on the abdomen: Effects of place and space. Perception & Psychophysics, 66(6), 970-987. doi:10.3758/bf03194989Cholewiak, R. W., & Craig, J. C. (1984). Vibrotactile pattern recognition and discrimination at several body sites. Perception & Psychophysics, 35(6), 503-514. doi:10.3758/bf03205946Faugloire, E., & Lejeune, L. (2014). Evaluation of heading performance with vibrotactile guidance: The benefits of information–movement coupling compared with spatial language. Journal of Experimental Psychology: Applied, 20(4), 397-410. doi:10.1037/xap0000032Ghiani, G., Leporini, B., & Paternò, F. (2009). Vibrotactile feedback to aid blind users of mobile guides. Journal of Visual Languages & Computing, 20(5), 305-317. doi:10.1016/j.jvlc.2009.07.004Johnson, L. A., & Higgins, C. M. (2006). A Navigation Aid for the Blind Using Tactile-Visual Sensory Substitution. 2006 International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. doi:10.1109/iembs.2006.259473Kärcher, S. M., Fenzlaff, S., Hartmann, D., Nagel, S. K., & König, P. (2012). Sensory Augmentation for the Blind. Frontiers in Human Neuroscience, 6. doi:10.3389/fnhum.2012.00037Marston, J. R., Loomis, J. M., Klatzky, R. L., Golledge, R. G., & Smith, E. L. (2006). Evaluation of spatial displays for navigation without sight. ACM Transactions on Applied Perception, 3(2), 110-124. doi:10.1145/1141897.1141900Ranjbar, P., & Stenström, I. (2013). Monitor, a Vibrotactile Aid for Environmental Perception: A Field Evaluation by Four People with Severe Hearing and Vision Impairment. The Scientific World Journal, 2013, 1-11. doi:10.1155/2013/206734Saaty, T. L. (1990). How to make a decision: The analytic hierarchy process. European Journal of Operational Research, 48(1), 9-26. doi:10.1016/0377-2217(90)90057-iSrikulwong, M., & O’Neill, E. (2010). A Comparison of Two Wearable Tactile Interfaces with a Complementary Display in Two Orientations. Lecture Notes in Computer Science, 139-148. doi:10.1007/978-3-642-15841-4_15Van Erp, J. B. F. (2008). Absolute localization of vibrotactile stimuli on the torso. Perception & Psychophysics, 70(6), 1016-1023. doi:10.3758/pp.70.6.101

ANÁLISIS DE LA EJECUCIÓN DE LA ARRANCADA EN HALTEROFILIA: UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA

El propósito de este estudio es identi car, mediante una revisión sistemática, los parámetros clave en la ejecución de estos movimientos en términos de trayectoria ideal de la barra y parámetros cinemáticos como velocidad y aceleración en todo el recorrido. Para ello se han seleccionado 25 artículos cientí cos originales de las siguientes bases de datos: Google Scholar, PubMed, Dialnet y Scopus. Se encontró que existen tres posibles trayectorias de la barra con diferencias principalmente en la verticalidad de la barra en la fase ascendente y en el desplazamiento de los pies. Por otro lado, se determinó que la velocidad de la barra alcanzada al nal del primer tirón oscilaba entre 1,17 y 1,26 m/s mientras que en el segundo tirón la velocidad que alcanzó la barra fue entre 1,7 y 1,8 m/s. En cuanto a la aceleración, en el primer tirón estaba comprendida en unos valores de entre 3,2 y 3,5 m/s 2 y en el segundo tirón entre 5,3 y 5,9 m/s2. Estos resultados re ejan una clara importancia del análisis de la técnica deportiva en la ejecución de la arrancada en haltero lia, con el n de mejorar el rendimiento deportivo y reducir el riesgo de lesión

Validación de las ecuaciones predictivas del consumo de oxígeno y nuevas fórmulas para el entrenamiento interválico

[EN] Objectives. Our aims were to determine whether there is any significant difference between the measured and estimated energy expenditure for the most commonly used prediction equations in the literature, and to develop a new specific prediction equation for aerobic interval training with a broader cross-section of the population in terms of age, fitness and body mass index (BMI). Methods. Twenty healthy participants were recruited for this study. Two groups of ten people were established depending on their BMI. The low BMI group ranged between 19 and 22, and the high BMI group between 26 and 29. The test protocol consisted of 12 individualized intensities, 6 walking and 6 running speeds on a treadmill, measuring both heart rate and energy expenditure. The rest time between intervals ranged between 1 and 2 minutes Main results. The measured oxygen consumption was found to be significantly different from those predicted by the walking and running equations selected from the literature. The Leger equation was the best of the tested equations to estimate oxygen consumption for walking and the ACSM formula was the best for running. However, neither was found to be very accurate. Conclusions. The prediction equations selected from the literature in this study were not accurate enough to estimate oxygen consumption during aerobic interval training. We propose four new formulas to improve the estimation of the metabolic cost in interval activities in a population with wider characteristics than those found in the literature.[ES] Objetivos. Nuestro objetivo era determinar si existe alguna diferencia significativa entre el gasto energético calculado y previsto en las ecuaciones predictivas de uso más frecuente en la literatura, así como desarrollar una nueva ecuación predictiva específica para el entrenamiento interválico aeróbico con una muestra más transversal de la población en términos de edad, forma física e índice de masa corporal (IMC). Métodos. Se reclutó a veinte participantes sanos para el estudio. Se establecieron dos grupos de personas, en función de su IMC. El grupo con un IMC bajo tenía un IMC de entre 19 y 22 y el grupo con un IMC alto, uno de entre 26 y 29. El protocolo de las pruebas consistía en realizar 12 rutinas de intensidades individualizadas, 6 velocidades andando y 6 corriendo en cinta, y medir tanto la frecuencia cardíaca como el gasto energético. El tiempo de reposo entre intervalos varió de 1 a 2 minutos. Resultados principales. Se detectó que el consumo de oxígeno medido era significativamente distinto del predicho por las ecuaciones relativas tanto al ejercicio de andar como de correr seleccionadas entre la literatura. De entre las comprobadas, la ecuación de Léger fue la que arrojó mejores resultados para calcular el consumo de oxígeno al andar y la fórmula ACSM demostró ser la mejor para correr. Sin embargo, se comprobó que ninguna de las dos ofrecía una alta precisión. Conclusiones. Las ecuaciones predictivas seleccionadas de la literatura para este estudio no demostraron ser lo bastante precisas para calcular el consumo de oxígeno durante el entrenamiento interválico aeróbico. En este trabajo se proponen cuatro fórmulas nuevas para mejorar el cálculo del gasto metabólico en actividades interválicas en una población con características más amplias que las encontradas en la literatura.Bazuelo-Ruiz, B.; De Rosario Martínez, H.; Durá-Gil, JV. (2021). Validation of Oxygen Consumption Prediction Equations and New Formulas for Interval Training. Apunts. Educación física y deportes (Online). (143):9-16. https://doi.org/10.5672/apunts.2014-0983.es.(2021/1).143.0291614