Cambio de estrategia muscular en la carrera humana: dependencia de la velocidad de carrera del rendimiento muscular de la cadera y el tobillo

Los humanos corren más rápido al aumentar una combinación de la longitud de zancada y la frecuencia de zancada. En la carrera lenta y a ritmo medio, la longitud de zancada se incrementa al ejercer fuerzas de soporte más grandes durante el contacto con el suelo, mientras que en la carrera rápida y en los sprints, la frecuencia de zancada se incrementa al mover las piernas más rápidamente por el aire. Muchos estudios han investigado la mecánica de la carrera humana, sin embargo, se sabe poco sobre cómo los músculos individuales de la pierna aceleran las articulaciones y el centro de masa durante esta tarea. El objetivo de este estudio fue describir y explicar las acciones sinérgicas de los músculos individuales de la pierna en un amplio rango de velocidades de carrera, desde la carrera lenta hasta el sprint máximo. Los datos de marcha experimentales de nueve sujetos se combinaron con un modelo computacional detallado del sistema musculoesquelético para determinar las fuerzas desarrolladas por los músculos de la pierna a diferentes velocidades de carrera. Para velocidades de hasta 7 m s(-1), los plantarflexores del tobillo, sóleo y gastrocnemio, contribuyeron más significativamente a las fuerzas de soporte vertical y, por ende, a los aumentos en la longitud de zancada. A velocidades superiores a 7 m s(-1), estos músculos se acortaron a velocidades relativamente altas y tuvieron menos tiempo para generar las fuerzas necesarias para el soporte. Por lo tanto, por encima de 7 m s(-1), la estrategia utilizada para aumentar la velocidad de carrera cambió al objetivo de aumentar la frecuencia de zancada. Los músculos de la cadera, principalmente el iliopsoas, el glúteo mayor y los isquiotibiales, lograron este objetivo al acelerar las articulaciones de la cadera y la rodilla de manera más vigorosa durante el movimiento de swing. Estos hallazgos proporcionan una visión de las estrategias utilizadas por los músculos de la pierna para maximizar el rendimiento en la carrera y tienen implicaciones para el diseño de programas de entrenamiento atlético.