Material de Lectura - El Motor de La Bicicleta -

Fuente http://www.bttgarraf.com/ extraido de Bike a fondo
El motor de la bicicleta:
Introduccion
Como todos los años, en esta parte final de nuestro Libro de Rutas, el Club
quiere haceros llegar información que, de alguna forma, mejore nuestro
conocimiento en alguno de los variados aspectos que intervienen en la
práctica del ciclismo, ya sean consideraciones legales, deportivas o, como
en esta ocasión, de un marcado carácter fisiológico.
Nuestro compañero Pepe Ruiz, a partir del libro del italiano Alfonso Bietolini
titulado “Ciclismo, la passione della bicicletta”, ha recopilado diversos temas
que, de forma amena, nos introducen en el funcionamiento de ese
maravilloso y complejo mecanismo que es nuestro organismo y, que en
nuestro caso, es el único motor de nuestro vehículo: la bicicleta, por tanto,
no estará de más repasar algo de su funcionamiento y de los sistema en los
que se basa, para tratar de sacarle el mejor rendimiento y que nos dure
muchísimos kilómetros...
Para ello, será importante conocer, tanto los elementos externos que
necesita ese maravilloso motor para funcionar (combustibles), cómo la
forma que está constituido –mecánicamente- en sí mismo, lo que se
denomina aparato locomotor.
También se analizarán otros sistemas que son indispensables para ese
“reabastecimiento” y buen funcionamiento de nuestro motor, y que son los
denominados aparatos respiratorio y cardiocirculatorio .
Por último, se hará un breve recorrido del depósito de carburante
combustible o “recipiente” energético y sus aspectos significativos de
carga y vaciado.
EL MOTOR HUMANO
Cada uno de nosotros es una “máquina” magnífica, que requiere un
reabastecimiento continuo de “carburante” (comida) y de oxigeno. A través
del complejos procesos metabólicos, el cuerpo humano consigue
transformar los alimentos ingeridos en energía que, en parte, sirve para
mantener activas todas las fundones vitales del organismo (metabolismo
basal) y, en parte, para hacer funcionar, con la ayuda de las contracciones
musculares, todas las palancas articulares que nos permiten caminar,
correr, saltar, pedalear… La cilindrada, la potencia y el número de vueltas
varían de una persona a otra. De nada valen los intentos de modificarlo
radicalmente recurriendo al dopaje: corremos el riesgo de “griparnos”.
En cambio, es posible mejorar el rendimiento de la máquina con un
adecuado trabajo de rodaje (entrenamiento) y un buen cuidado del motor
(alimentación equilibrada y vigilada).
Alrededor del 21% del aire que respiramos es oxígeno. Está en la base de
todos los procesos metabólicos del cuerpo humano y permite la combustión
del “carburante” con la consiguiente
producción de energía y su utilización.
El cuerpo humano puede introducir en los pulmones unos cuatro o cinco litros
de aire por término medio, llegando incluso a seis o siete litros en los atletas
profesionales. Cuanto más oxígeno se tiene disponible, tanta más energía se
puede producir. Pero hasta cierto punto. En cada uno de nosotros hay un
limitador, un techo insuperable que tiene en cuenta las variaciones en el
metabolismo y los valores de la capacidad pulmonar.
El rendimiento de la “máquinahombre” es de alrededor del
25%. El valor indica la relación entre la energía mecánica
disponible para ser utilizada y la energía total producida a través
de los procesos metabólicos. El cuerpo humano emplea para el
movimiento sólo ¼ de la energía producida, mientras que el resto
se dispersa en el aire en forma de energía térmica (calor).
Si el oxígeno es el “comburente”, ¿cuál es el “combustible” del ciclista? Una
mezcla equilibrada de carbohidratos, vitaminas, proteínas, sales minerales,
grasas y agua junto con la aportación de fibras vegetales. Se trata de
averiguar cuánto carburante necesitamos, el porcentaje de los elementos
que componen esa mezcla, cómo distribuirlos entre las tres comidas diarias
y cómo combinarlos.
El ciclista principiante que quiere dedicarse a esta actividad luchadora debe
ejercitar su propio cuerpo para explotar y valorar todas sus potencialidades
físicas, a menudo insospechadas, con el fin de obtener el máximo
rendimiento. A base de pedalear, pronto descubrirá que ya no sufre el
ahogo de los primeros días: rodará más deprisa con menos pulsaciones, se
recuperará de la fatiga de una subida prolongada en menos tiempo, notará
que ha mejorado su tono muscular y que soporta mejor y más tiempo las
“etapas largas”…
El ciclismo es un deporte completo y, si se practica de acuerdo con la propia
capacidad, permite alcanzar un bienestar general. Mejora los procesos
digestivos y secretorios, agudiza la capacidad sensorial, reduce los tiempos
de reacción, mejora el rendimiento intelectual, alimenta la autoestima,
permite profundizar en el conocimiento del propio cuerpo, estimula la
consciencia y el conocimiento de las propias capacidades y los propios
límites. Sólo es cuestión de encontrar el “ritmo justo”, es decir, el equilibrio
entre el “reabastecimiento de carburante”, el consumo de oxígeno y el
trabajo que se realiza, evitando la acumulación de toxinas en los músculos
con los consiguientes dolores y calambres. Por tanto, cuando se sale en
bicicleta para hacer largas excursiones, es una buena norma comer y beber
poco, pero a menudo, para permitir la recuperación de los azúcares y sales
utilizados para mantener constantes los niveles de producción de energía.
No menos importante que el conocer los elementos externos que necesita
ese maravilloso motor para funcionar, será conocer también como está
constituido en sí mismo, y que se denomina aparato locomotor.
Los sistemas que son indispensables para ese “reabastecimiento” y buen
funcionamiento del motor son los de nominados aparatos respiratorio y
cardiocirculatorio .
Se hará un breve recorrido del depósito de carburante combustible o
“recipiente” energético y sus aspectos significativos de carga y vaciado.
EL APARATO LOCOMOTOR
El aparato locomotor del cuerpo humano es el conjunto del esqueleto óseo,
las articulaciones y los músculos estriados y voluntarios.
Los músculos o el sistema muscular
Es un sistema complejo, dirigido por el sistema nervioso y especialmente
sometido a esfuerzo durante el desarrollo de la actividad física. Se emplean
más de quinientos músculos para mover y hacer funcionar la compleja
máquina humana. Veamos cuáles son los más utilizados por un ciclista.
- Los músculos de los brazos. Permiten maniobrar con la bicicleta y
contrarrestar las vibraciones y las fuerzas de empuje debidas a las
irregularidades del terreno. A diferencia de lo que sucede en el caso de los
ciclistas de carretera, los músculos de los brazos y del tronco de los ciclistas
de montaña se ven fuertemente implicados en la absorción de las
sacudidas, temblores y golpes violentos. Los músculos más usados son el
bíceps, el tríceps, el braquial, el braquiorradial y los extensores de la
muñeca y de los dedos. Sustentan, además buena parte del peso del cuerpo
que se descarga sobre el manillar. Para no forzarlos es exceso,
mantendremos los brazos ligeramente flexionados a la altura del codo.
- Los músculos dorsales y abdominales trabajan poco cuando se
pedalea. No conviene descuidarlos, ya que si están en buena forma, ayudan
a prevenir los dolores de espalda y a mejorar la respiración.
- Las extremidades inferiores. El ciclista debe mucho a la estructura de las
extremidades inferiores (glúteos, muslo, pierna y pie) y a su musculatura.
Toda la acción dinámica de la pedalada está alimentada por las
extremidades inferiores, que se mueven arriba y abajo dando miles y miles
de vueltas. Un movimiento continuo, mediante constante, que refuerza la
musculatura, absorbe las grasas de ésta y aumenta su volumen.
- Los músculos de los glúteos. Los más importantes son tres (mayor,
medio y menor) y forman la parte carnosa de las nalgas. Participan en la
extensión, la rotación y la abducción (alejamiento del eje medio) del muslo.
- Los músculos del perineo. El perineo se encuentra en la parte inferior de
la pelvis, entre la zona anal y la genital. Es una región muscular muy
delicada, que regula las funciones eréctil, anal y uretral. Toda la zona del
perineo permanece durante mucho tiempo en contacto con el sillín y, sobre
todo tras las primeras salidas prolongadas, puede sufrir endurecimiento y
pérdida de sensibilidad. Con el tiempo, la presión continua ejercida por el
peso del cuerpo termina produciendo una almohadilla callosa que protege
toda la zona del perineo.
- Los músculos del muslo. El trabajo coordinado, armonioso y antagonista
de los flexores y de los cuádriceps permite a la pierna realizar el movimiento
rotatorio de la pedalada. Los primeros se contraen para levantar la pierna;
los segundos, en cambio, la impulsan hacia abajo. Son los músculos más
grandes y potentes del cuerpo humano. Sólo se extienden y se contraen de
manera óptima si la postura del ciclista sobre la bicicleta es correcta. Los
músculos abductores y aductores, menos funcionales para el ciclista,
trabajan en contraposición alejando o acercando el muslo al eje medio del
cuerpo. El bíceps femoral, el más lateral de los músculos posteriores del
muslo, permite doblar la pierna sobre el muslo y ponerse de pie.
- Los músculos de la pierna. Son doce y se insertan en la tibia y el peroné.
Los más importantes son el peroneo anterior, el peroneo lateral largo y el
peroneo lateral corto, el tibial anterior, el extensor largo, los retículos de los
extensores y el tríceps de la pantorrilla, los llamados gemelos, formados por
el gastrocnemio y el sóleo. Tienen como función hacer que actúen como
palancas las articulaciones de la rodilla y el pie. Bien visible en la parte
posterior de la pierna, sobre el talón, está el tendón de Aquiles, que permite
la inserción de los músculos gemelos en el hueso calcáneo.
- Los músculos del pie. El pie es uno de los sistemas más complejos de
articulaciones, huesos, tendones y músculos del cuerpo humano. Es capaz
de sostener el peso de éste y distribuirlo sobre la superficie de la planta para
reducir la presión ejercida, y permite caminar. Son veintiséis los huesos y
numerosos los músculos que hacen al pie especialmente sensible. Entre los
músculos se encuentran el extensor corto de los dedos, el flexor corto de los
dedos, los abductores y los flexores del dedo gordo del pie, etc. Durante la
pedalada, con el pie bloqueado por la zapatilla en el pedal, los músculos no
realizan un esfuerzo especial, salvo cuando actúan sobre la articulación del
tobillo, la única parte libre para moverse.
Tabla anatómica de los músculos más importantes
Las articulaciones
Permiten el movimiento recíproco de los huesos contiguos. En el ciclista, las
extremidades inferiores trabajan sin estar sometidas a la carga del peso del
cuerpo. Cada golpe de pedal se trasforma en una acción adecuada para
potenciar la estructura de la articulación y para hacer ésta más reactiva,
siempre que el movimiento de las tres articulaciones (cadera-fémur, fémurtibia, tibia-pie) se mantenga en el mismo plano vertical de rotación de las
bielas. La acción de pedalear representa una óptima terapia para quien debe
recuperar la función o el tono muscular de la articulación. Las articulaciones
son los ejes de las palancas del sistema esquelético.
La rodilla es la parte de la extremidad inferior en la que se realiza la
articulación fémur-rótula y tibia, entre el muslo la pantorrilla. Se trata de una
articulación de una complejidad notable y particularmente importante para el
cuerpo humano. Es un conjunto increíble y delicado de tendones, músculos
(ligamento cruzado, rotular, colateral, alar), huesos, cartílagos (menisco) y
líquido sinovial (el lubricante de la articulación), que permite el movimiento
rotatorio de la pedalada. La articulación coxofemoral, con la cabeza del
fémur encajada en la cadera, debe permanecer a la misma altura durante la
pedalada, mientras el largo huso femoral sube y baja. En el tobillo se
produce la articulación entre los huesos de la pantorrilla (tibia y peroné) y los
del pie (escafoides y calcáneo). El elemento de empalme es el astrágalo, un
hueso del pie. La función del tobillo es hacer de bisagra entre el pie y la
pierna. Rota siguiendo el movimiento de la biela y permite mantener el pie
horizontal sobre el pedal o ligeramente flexionado, tanto en la fase de
empuje como en la fase de tracción.
El esqueleto
Es la “estructura sustentadora” del cuerpo humano. Es un sistema de
palancas compuesto por más de doscientos huesos principales, al que se
unen tendones y músculos. El esqueleto tiene también la función de acoger
y proteger de todo daño a órganos vitales como el corazón, los pulmones, el
cerebro y la médula espinal. La posición del ciclista somete al sistema
esquelético a esfuerzos dinámicos importantes, debidos al peso del cuerpo y
a las vibraciones de la bicicleta. Las partes más expuestas son:
La espina dorsal, que debe soportar gran parte del peso corporal en
posición casi horizontal, distinta a la vertical para la que está estructurada.
¡Se transforma de pilar, en viga!, con todo lo que ello implica… Requiere
especiales cuidados y controles continuos, que con los primeros dolores de
espalda después de una pedalada, deben extenderse a la bicicleta (posición
del sillín, longitud de la potencia del manillar, dimensiones del cuado, etc.); la
fascia plantar del pie que, con la parte más ancha, actúa sobre el perno del
pedal. La presión ejercida por la acción del ciclista sobre el sistema óseo de
la planta del pie es extraordinaria, y puede reducirse, en parte, mediante un
pedaleo más armónico y redondo, y menos “a golpes”; la zona coccígea
está parcialmente protegida por el almohadón calloso que se forma en la
zona del perineo, cuya función es amortiguar las compresiones debidas a las
irregularidades del terreno; las articulaciones mano-muñeca, codo y
escápula absorben las vibraciones y esfuerzos provenientes del manillar.
Incluso en situación estática, desarrollan una importante función como
amortiguadores, evitando que los huesos del brazo y el tórax soporten
cargas perjudiciales de tracción y compresión.
Debemos evitar mantener los brazos tensos y rígidos si no
queremos sentir dolores en las escápulas y las muñecas.
Adoptemos una posición relajada con los brazos flexionados. Para
reducir, si no eliminar, los inconvenientes de una postura
no del todo natural, como la que adopta el ciclista, es fundamental
una buena preparación física que mejore el tono muscular.
Al recorrer un tramo de carretera especialmente accidentado, y si
queremos evitar someter a toda la estructura del cuerpo a molestas
vibraciones, pondremos las bielas de los pedales en horizontal y nos levantaremos del sillín, desplazando el peso del cuerpo a las piernas, y sujetaremos el manillar de modo que se mueva dentro de un anillo formado por el índice y el pulgar, Así será la bicicleta la que amortigüe buena parte de las sacudidas
EL APARATO RESPIRATORIO
El aparato respiratorio trabaja en sintonía con el cardiocirculatorio para
abastecer de oxígeno a todas las células del cuerpo.
El aire que inspiramos entra en los pulmones a través de la nariz y la boca
hasta llegar a los alvéolos pulmonares, una “zona de intercambio” donde se
produce la cesión de oxígeno a la sangre y, al mismo tiempo, la liberación
por ésta del anhídrido carbónico, residuo gaseoso de los procesos
metabólicos de oxidación, que se expulsa con la espiración.
Los pulmones son como un gran balón protegido por la caja torácica que se
infla y desinfla por la acción del diafragma (inspiración y espiración). Al
realizar un esfuerzo físico, el cuerpo requiere una mayor cantidad de
oxígeno y emplea todo el aparato para satisfacer la exigencia; la respiración
se hace mas frecuente y profunda y aumentan la movilidad de la caja
torácica y el ritmo cardiaco.
El ciclista es un gran consumidor de oxígeno. Inspira y filtra enormes
cantidades de aire (de 100 a 130 litros por minuto, equivalentes a 20-25
litros de oxígeno), arriesgándose, más que ningún otro, a sufrir
enfermedades del aparato respiratorio, dolor de garganta, enfriamientos o
bronquitis, de las que se debe recuperar completamente antes de reanudar
su actividad deportiva.
EL APARATO CARDIOCIRCULATORIO
La excepcional ramificación del sistema venoso y arterial atraviesa la
totalidad del sistema muscular, llegando a todos los rincones del cuerpo.
Mediante un minucioso trabajo “de puerta a puerta”, nutre y abastece
continuamente de oxígeno a todos los tejidos y retira el anhídrido carbónico
producido en el “trabajo” metabólico.
El corazón es el órgano central del aparato circulatorio. Funciona como una
formidable bomba que puede variar su propia capacidad con arreglo a la
demanda de oxígeno requerida por el cerebro para poder llevar a cabo la
acción deseada. Si aumenta el ritmo de la pedalada, se incrementa como
consecuencia, la frecuencia cardiaca.
En una persona no entrenada, esto no se corresponde con el aumento
proporcional de la aportación del flujo sanguíneo. El corazón no tiene tiempo
de llenarse completamente de sangre y el oxígeno transportado no tarda en
resultar insuficiente, con el consiguiente jadeo del ciclista.
Gracias a un entrenamiento constante y programado, se obtiene un aumento
de la intensidad del impulso que permite transportar más oxígeno a los
músculos. En ese caso, a igualdad de frecuencia cardiaca, la velocidad del
ciclista se vuelve sensiblemente más elevada.
EL “RECIPIENTE” ENERGÉTICO
Cada uno de nosotros somos un “recipiente” lleno de energía que utilizamos
abriendo el “grifo”, mediante un simple impulso del cerebro.
El volumen del recipiente y la “capacidad máxima” (potencia máxima) del
grifo dependen de nuestras características físicas y, aunque ninguno tiene la
posibilidad de modificar sustancialmente las dimensiones del recipiente,
todos disponemos, sin embargo, de la magnífica posibilidad de adecuar la
capacidad (la potencia) a las modificaciones del metabolismo.
¿Pero cómo se genera la energía que necesita el músculo para contraerse?
Por la escisión de la molécula del ácido ATP (adenosintrifosfato) en ácido
ADP (adenosindifosfato) y en Pi (fosfato inorgánico). La escasa cantidad de
ATP disponible en los músculos se agotaría en muy poco tiempo si no fuera
por la fosfocreatina y las reservas de glucógeno, que reproducen el ATP. En
realidad, los mecanismos para la producción de ATP y el abastecimiento de
energía son muy complejos. Podríamos clasificarlos en:
1 - Sistema aeróbico
El aporte de energía es constante y sucede siempre en presencia del
oxígeno. La cantidad de energía que pasa a través del “grifo” es equivalente
a la que hay en el “recipiente”, que, así, permanece siempre lleno. La
potencia utilizada viene a ser, por término medio, la cuarta parte de la
máxima.
En esta fase, la energía se produce “quemando” una mezcla de grasas,
carbohidratos (azúcares) y proteínas. En los trabajos musculares ligeros, la
aportación energética deriva en gran parte de las grasas, mientras que en un
trabajo muscular intenso proviene de los carbohidratos.
A diferencia de los carbohidratos, las grasas representan una fuente
inagotable. De hecho, si es necesario utilizar una mayor potencia, superior a
la que el sistema aeróbico está en condiciones de suministrar, se inicia una
serie progresiva de reacciones químicas, como la de la producción de ácido
láctico, que empieza a formarse ya antes de que se alcance el máximo
aeróbico. El ácido láctico que se genera es eliminado rápidamente.
Un cicloturista con un buen sistema aeróbico y un consumo equilibrado de
mezcla de grasas y glúcidos puede pedalear durante horas sin fatigarse. Un
aficionado a la bicicleta ha de tener también un buen sistema anaeróbico
para realizar escapadas y disputar el sprint final. En carretera es importante
no consumir los glúcidos en la primera parte del recorrido y alimentarse
continuamente.
2 - Sistema anaeróbico
La energía se produce, con o sin oxígeno, de dos formas diferentes:
►Con producción de ácido láctico (lactácido). El “grifo”, parcialmente
abierto, permite vaciar el “recipiente” en unos minutos.
La entrada de energía es mucho más lenta que su salida. La potencia
utilizada es, aproximadamente, la mitad de la máxima. Una compleja serie
de reacciones químicas escinde el “combustible” glucógeno, en anhídrido
carbónico y agua, liberando energía que sintetiza de nuevo el ácido ATP. Si
la disolución de los azúcares se produce con escasez de oxígeno, se forma
una cantidad importante de ácido láctico, una sustancia tóxica para los
músculos que el organismo no puede desechar, perjudicando así la acción
de contracción muscular. Esto sucede en un sprint largo o en una subida
breve pero acusada.
►Sin producción de ácido láctico (alactácido). El “grifo”, abierto de par en
par, permite vaciar en pocos segundos el “recipiente” sin tiempo para
llenarlo de nuevo de energía. La potencia utilizada es la máxima.
Las reacciones químicas tienen lugar en ausencia de oxígeno y sin
producción de ácido láctico (no hay azúcares que quemar). Las moléculas
de ATP se sintetizan de nuevo con enormes dosis de energía, aportada
sobre todo por la escisión de la fosfocreatina presente en el organismo en
cantidad limitada. El ciclista tiene a su disposición la potencia máxima que le
permite consumir una gran cantidad de energía en pocos segundos, como
ocurre durante un sprint.
ATP
ADENOSINTRIFOSFATO
Se trata de una molécula que tiene como función almacenar temporalmente
la energía procedente de la degradación intracelular de las moléculas
“combustibles” (grasas, azúcares) y ponerla rápidamente a disposición de
aquellos procesos metabólicos que requieren energía (entre ellos la
contracción muscular). Es un pequeño acumulador de capacidad limitada
que debe estar siempre bajo carga.
Potencia aeróbica máxima
El oxígeno es el comburente que nos permite producir energía. La potencia
aeróbica máxima corresponde a la cantidad máxima de oxígeno que el
organismo está en condiciones de metabolizar por unidad de tiempo. De
esta capacidad de consumir oxígeno depende nuestra cilindrada, que es
mejorable con el entrenamiento, pero que en unas tres cuartas partes, es de
origen genético.
Umbral y potencia anaeróbicos
El umbral anaeróbico no es otra cosa que el valor de la frecuencia cardiaca
(FC) a partir del cual el organismo produce una cantidad de ácido láctico que
no es capaz de desechar y que se acumula en los músculos y la sangre.
Es un valor fundamental para elaborar las tablas y los recorridos de
entrenamiento óptimos. En la siguiente tabla indicamos los valores
porcentuales de la FC, importantes para determinar los entrenamientos y la
calidad del trabajo.
Valores porcentuales de la frecuencia cardiaca
75% Fondo lento
Calentamiento de preparación para el trabajo pesado o
de “descarga”.
85% Gran fondo
Mejora la resistencia aeróbica, la capilarización y la
termorregulación. Se pierde masa grasa sin consumir el
valioso glucógeno.
90% Fondo medio
Estimula el sistema circulatorio para un mejor uso del
oxígeno. Mejoran la velocidad umbral y la potencia
aeróbica. El consumo energético es de un 50% de
carbohidratos y un 50% de grasas.
95% Fondo rápido
Mejora la potencia aeróbica y la resistencia a la
velocidad. El aporte energético se debe más a los
carbohidratos y menos a las grasas. Mejora los
mecanismos de transporte del oxígeno.
100% Intensidad umbral
El ácido láctico está cada vez más presente en la
sangre y en los músculos. Se queman sólo azúcares.

LOS BENEFICIOS DEL EJERCICIO EN BICICLETA
La actividad ciclista es marcadamente aeróbica y, si se desarrolla de forma
sensata y programada, puede aportar un gran número de beneficios a todo
el cuerpo.
• Reduce la masa grasa y no la muscular.
• Mejora la oxigenación de la masa muscular.
• Mejora la funcionalidad de los aparatos respiratorio y
cardiovascular, con una notable reducción del riesgo de
infarto.
• Aumenta el valor del colesterol “bueno”, HDL y reduce el del
“malo”, LDL.
• Mejora el tono muscular.
• Mejora el metabolismo del cuerpo.
• Relaja la mente.
• Combate el estrés, sobre todo si se pedalea al aire libre, en
el campo o la montaña, lejos de todo lo que nos recuerde el
trabajo y la ciudad.
• Parece producir efectos positivos sobre la libido y el aparato
digestivo.
Si se practica en grupo, induce a la socialización con los compañeros de
viaje y fomenta el optimismo.