El velocista campeón mundial Usain Bolt puede tener una marcha asimétrica, según datos presentados recientemente por investigadores de la Southern Methodist University, Dallas.
Aunque no se nota a simple vista, la asimetría potencial de Bolt surgió después de que los investigadores de SMU evaluaron la mecánica de carrera del hombre más rápido del mundo.
El análisis hasta ahora sugiere que la mecánica de Bolt puede variar entre su pierna izquierda y su derecha, dijo Andrew Udofa, investigador de biomecánica en el Laboratorio de Desempeño Locomotor de SMU.
La existencia de una asimetría inesperada y potencialmente significativa en el corredor humano más rápido jamás ayudaría a los científicos a comprender mejor la base de las velocidades máximas de carrera. Los expertos en carrera generalmente asumen que la asimetría perjudica el rendimiento y ralentiza a los corredores.
"Nuestras observaciones plantean la cuestión científica inmediata de si la falta de simetría representa una optimización mecánica personal que hace que Bolt sea el velocista más rápido o exista por razones aún por identificar", dijo Udofa, miembro del equipo de investigación.
El Laboratorio de locomotoras SMU, dirigido por Peter Weyand, se centra en la base mecánica del rendimiento humano. El grupo incluye al físico e ingeniero Laurence Ryan, experto en análisis de fuerza y movimiento, e investigador doctoral Udofa.
La posibilidad intrigante de la asimetría de Bolt surgió después de que los investigadores de SMU decidieron evaluar su patrón de aplicación de la fuerza de tierra, literalmente, cuán fuerte y rápido golpea cada pie en el suelo. Para hacerlo, midieron el "impulso" para cada pie.
Impulse es una combinación de la cantidad de fuerza aplicada al suelo multiplicada por el tiempo de contacto pie-suelo.
"La manera en que Bolt logra sus impulsos parece variar de una pierna a otra", dijo Udofa. "Tanto el tiempo como la magnitud de la aplicación de la fuerza diferían entre las piernas en los pasos que hemos analizado hasta ahora".
El impulso es importante porque eso es lo que determina el tiempo de un corredor en el aire entre los pasos.
"Si un corredor tiene un impulso menor, no recibe tanto tiempo aéreo", dijo Weyand. "Nuestra investigación publicada anteriormente ha demostrado que son necesarias mayores fuerzas terrestres entregadas en períodos más cortos de contacto pie-suelo para lograr velocidades más rápidasEsto es cierto en parte porque los tiempos aéreos no difieren entre los corredores rápidos y lentos a sus velocidades máximas. En consecuencia, la combinación de mayores fuerzas de tierra y tiempos de contacto más cortos es característica de los velocistas más rápidos del mundo ".
Los investigadores no probaron a Bolt en el laboratorio de SMU. En su lugar, utilizaron un nuevo método basado en el movimiento para evaluar los patrones de aplicación de la fuerza terrestre. Analizaron a Bolt y otros corredores de élite utilizando imágenes existentes de carreras de alta velocidad disponibles enNBC Universal Sports y visible aquí, http://www.youtube.com/watch?v=TGh7SqVI_w8 . Los corredores competían en la carrera de la Liga Diamante 2011 en el Campeonato Mundial de Atletismo en Mónaco.
Udofa analizó 20 de los pasos de Bolt de la carrera de Mónaco, promediando los datos de 10 a la izquierda y 10 a la derecha.
Los investigadores confiaron en el tiempo de contacto pie-suelo, tiempo aéreo, velocidad de carrera y masa corporal para determinar las fuerzas de reacción en tierra usando el nuevo método, llamado modelo de mecánica de carrera "de dos masas".
Los corredores generalmente corren en una cinta de correr o placas de fuerza instrumentadas con fuerza para la investigación que examina las fuerzas de reacción en tierra. Sin embargo, el método del modelo de dos masas proporciona una herramienta que permite evaluaciones basadas en el movimiento de las fuerzas de reacción en tierra sin mediciones de fuerza directas.
"Hay nuevas vías de investigación que el modelo puede hacer posible porque no se requieren mediciones de fuerza directa", dijo Weyand. "Estas incluyen investigaciones sobre la importancia de la simetría para el rendimiento de la carrera de velocidad. El modelo de dos masas puede facilitar la adquisición dedatos de fuera del laboratorio para ayudarnos a abordar mejor este tipo de preguntas "
Udofa presentó los hallazgos en la 35ª Conferencia Internacional de Biomecánica en el Deporte en Colonia, Alemania. Su presentación, "Fuerzas de reacción en tierra durante eventos competitivos en pista: un método de evaluación basado en el movimiento", se entregó el 18 de junio.
El modelo de dos masas se basa en datos básicos de movimiento
Los investigadores de SMU desarrollaron el modelo conciso de dos masas como una forma simplificada de predecir todo el patrón de fuerza en el suelo, desde el impacto hasta el despegue, con datos de movimiento muy básicos.
El modelo integra la física clásica y la anatomía humana para vincular el movimiento de los corredores individuales con sus patrones de fuerza en el suelo.
Proporciona predicciones precisas de los patrones de fuerza de tierra versus tiempo a lo largo de cada instante del período de contacto, independientemente de la mecánica de las extremidades, el tipo de golpe de pie o la velocidad de carrera.
El modelo de dos masas es sustancialmente menos complejo que otros modelos científicos que explican los patrones de aplicación de la fuerza terrestre durante la carrera. La mayoría de los modelos existentes son más elaborados al depender de 14 o más variables, muchas de las cuales están menos claramente vinculadas al cuerpo humano.
"El modelo de dos masas nos proporciona una nueva herramienta para evaluar la parte inicial crucial del contacto pie-suelo que es tan importante para el rendimiento de la carrera", dijo Udofa. "El modelo avanza nuestra capacidad para evaluar la fuerza de la fase de impactoy relaciones de tiempo solo de datos de movimiento "
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Materiales proporcionado por Universidad Metodista del Sur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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