Relative pedaling forces are low during cycling

Barranco-Gil D, Hernández-Belmonte A, Iriberri J, Martínez-Cava A, Buendía-Romero A, Alejo LB, Rodríguez-Rielves V, Sanchez-Redondo IR, de Pablos R, Lucia A, Valenzuela PL, Pallares JG. Relative pedaling forces are low during cycling. Journal of Science and Medicine in Sport. 2024. ENLACE

Como continuación del estudio recientemente publicado por este mismo grupo de investigadores (Human Performance & Sports Science – UMU y Cycling, Health and Performance – UEM), se presentan ahora los resultados de un novedoso estudio descriptivo que, apoyado en el nuevo procedimiento validado para identificar la Fuerza Dinámica Máxima absoluta (FDMa) y el perfil Fuerza-Velocidad en pedaleo, se identifican por primera vez en la literatura internacional los valores de fuerza relativa (%FDMa) que demanda el pedaleo a los principales dominios de intensidad de la vía aeróbica (VT1, MLSS, VT2-RCP, VO_2max), pero también las exigencias de fuerza que presenta el denominado ENTRENAMIENTO de TORQUE.

A pesar de la sólida evidencia científica existente sobre la efectividad y transferencia del entrenamiento fuerza con ejercicios generales (p.e., sentadilla, peso muerto, cargada, etc.), ejecutados ante intensidades moderadas-altas (60-90% 1RM: Lopez et al., 2021; Carvalho et al., 2022; Currier et al., 2023), para optimizar el rendimiento en disciplinas de resistencia (Pallarés e Izquierdo, 2011), y más concretamente en la especialidad del ciclismo de fondo (Rønnestad y Mujika, 2014; Rønnestad et al., 2010 y 2011), distintos factores propician sin embargo que exista una oposición permanente por parte del ciclismo amateur, elite y PRO para incorporar estos ejercicios generales en salas de musculación a sus rutinas de entrenamiento. Entre otros factores, destacan:

• • Las experiencias negativas y los graves efectos de interferencia que vivenciaron los ciclistas durante los primeros años de incorporación del entrenamiento de fuerza a sus rutinas de entrenamiento (metodologías basadas en el bodybuilding; con máximos grados de esfuerzo en la serie) que propiciaron, sin duda, un rechazo generalizado durante los años 90s y los 00s que, lamentablemente, todavía hoy perdura en buena parte dentro de la memoria del ciclismo profesional.

• • Las características socioculturales y tendencias de entrenamiento inherentes al ciclista, especialmente motivados con el esfuerzo en espacios abiertos al aire libre y en contacto con la naturaleza, pero por el contrario, con escasa afinidad por el entrenamiento en salas colectivas y cerradas de musculación,

• • La estructura y organización habitual del entrenamiento de ciclismo en una única sesión a media mañana y primeras horas de la tarde, de muy alto volumen y duración, limita las posibilidades de la programación de nuevas sesiones vespertinas de entrenamiento de fuerza en salas de musculación.

• • Su somatotipo característico ectomorfo, así como la prevalencia de estructuras musculoesqueléticas del tren superior y faja abdominal escasamente preparadas para soportar los altos niveles de estrés de compresión y cizalla en el raquis propios del entrenamiento con ejercicios de fuerza generales de gran cadena cinética (p.e., sentadilla, peso muerto o hip thrust).

• • La elevada prevalencia de cortedad isquiosural entre los ciclistas varones experimentados, incidencia que tiene repercusión directa sobre la posición de la cadera y raquis en la bicicleta, pero que resulta especialmente relevante para la ejecución de estos ejercicios generales de fuerza, puesto que aumenta notablemente la incidencia lesional, así como las molestias en cintura escapular y raquis lumbar.

• • La escasa disponibilidad de la infraestructura necesaria y accesible para realizar estos ejercicios de fuerza generales en buena parte del ciclo de entrenamiento, especialmente en ciclistas con calendarios competitivos de entre 60 y 85 días anuales, a los que se deben sumar sus correspondientes traslados, alojamientos y desplazamientos.

Estos y otros factores hacen que cualquier otra metodología alternativa de entrenamiento de la fuerza que pueda ser igualmente eficaz (i.e., consiga las mejoras de fuerza dinámica máxima absoluta y de rendimiento requeridas), eficiente (i.e., tenga un coste logístico y temporal limitado) y, sobre todo, sea segura (i.e., no incremente la probabilidad de molestias o lesiones) vaya a tener presumiblemente una gran aceptación en este tipo de deportistas.

Prueba de ello, es decir, que el sector está inmerso en la búsqueda de metodologías de entrenamiento de fuerza alternativas, es que desde las primeras evidencias sobre los efectos beneficiosos del entrenamiento de fuerza para el rendimiento en ciclismo (Bishop et al., 1999), se han venido sucediendo propuestas y/o corrientes metodológicas que incorporan ejercicios de fuerza con resistencias supuestamente incrementadas sobre el propio gesto especifico de pedaleo (Kristoffersen et al., 2019; Valenzuela et al,. 2021), y que por lo tanto no exigen al ciclista la asistencia a salas de entrenamiento de fuerza o musculación. Entre todas ellas, una metodología iniciada a principios de siglo (Patón et al., 2009), comúnmente conocida como ENTRENAMIENTO de TORQUE, sí parece haberse ido consolidando poco a poco en el sector (Hansen et al., 2017).

Se trata éste de un término (Torque; par o momento de fuerza) seguramente poco afortunado y errático para definir este procedimiento, tanto para la lengua anglosajona como para la española, que confunde a los profesionales del entrenamiento sobre la orientación o demanda real del esfuerzo que requiere y que, en definitiva, no ha favorecido excesivamente a un conocimiento certero de su procedimiento y efecto.

En concreto, fundamentado en la relación inversa existente entre la fuerza y la velocidad (Figura 1) (i.e., menor cadencia propicia mayor tiempo para poder aplicar valores superiores de fuerza; Rodríguez-Rielves et al., 2024), esta metodología de ENTRENAMIENTO de TORQUE apuesta por desarrollar esfuerzos de pedaleo a bajas cadencias (generalmente entre 50 y 70 rpm), con acumulación de repeticiones de una duración relativamente elevada (4 – 6 min), y que exigen al ciclista contracciones musculares únicamente submáximas (no las contracciones máximas voluntarias asociadas a los esfuerzos all out); hipotetizando que simplemente propiciando una disminución en la cadencia (i.e., pasar de 90-10 a 50-70 rpm), como consecuencia de la manipulación del desarrollo o la pendiente, va a resultar en un incremento relevante de la resistencia relativa (%FDMa) a vencer respecto de los niveles individuales de fuerza máxima. De nuevo hipotéticamente, esta resistencia incrementada del ENTRENAMIENTO DE TORQUE será suficiente para estimular las adapataciones neurales y morfofuncionales que ya sabemos con seguridad son las que propician a su vez las mejoras de FDMa.

Figura 1. Relación de la fuerza, potencia y cadencia con la carga durante el pedaleo (expresado aquí en kilopondios)

Aunque ninguna de estas escasas publicaciones ha llevado a cabo una aproximación experimental para conocer (o al menos estimar) el verdadero valor de fuerza relativa (%FDMa) que demandan estos esfuerzos de ENTRENAMIENTO de TORQUE, los hallazgos que se derivan de las citadas intervenciones a medio o largo plazo sobre el rendimiento específico en ciclismo son muy poco satisfactorias (Patón et al., 2009; Nimmerichter et al., 2012; Kristoffersen et al., 2014; Whitty et al., 2016; Ludyga et al., 2016), no encontrándose (o en el mejor de los casos mejoras triviales) efectos adaptativos adicionales en los grupos que realizan este entrenamiento de Torque en comparación con los grupos control.

Por todo ello, partiendo del desconocimiento que tenemos todavía actualmente sobre los valores de fuerza relativa (%FDMa) que demanda el pedaleo habitual de entrenamiento y competición, pero especialmente la exigencia real que tiene asociado el ENTRENAMIENTO de TORQUE, se llevó a cabo un estudio descriptivo y transversal. Once ciclistas varones de niveles aficionado/amateur/élite (VO_2max = 65.0 ± 6.9 mL·kg⁻¹·min⁻¹) y experimentados en el entrenamiento de fuerza con ejercicios generales en salas de musculación (1RM Sentadilla completa = 95.9 ± 18.1 kg) visitaron nuestro laboratorio en 11 ocasiones siguiendo el diseño experimental que muestra la Figura 2.

Figura 2. Diseño experimental

Tras las pertinentes sesiones de familiarización con los protocolos de estudio, todos los ciclistas fueron evaluados mediante el novedoso test incremental de fuerza de pedaleo (Rodriguez-Rielves et al., 2024) para identificar su FDMa y el perfil F-V, así como los procedimientos habituales para la identificación en cada ciclista de sus principales hitos fisiológicos de la vía aeróbica (VT1, MLSS, VT2, VO_2max).

A continuación, los ciclistas acudieron al laboratorio en 5 ocasiones adicionales para llevar a cabo, en orden aleatorio y en su propia bicicleta instalada en un rodillo con transmisión directa (modo hiperbólico) los esfuerzos a intensidad (en W) constante asociada a los diferentes hitos fisiológicos individualmente determinados previamente (VT1, MLSS, VT2, PAM). Todos estos esfuerzos se realizaron en posición estandarizada de sentado en el sillín, a cadencia libre, pero también a las cadencias fijas de 80, 60 y 40 rpm (propias del denominado ENTRENAMIENTO de TORQUE). Finalmente, todos los participantes realizaron 3 sprints con salida parada de 10 segundos de duración ante resistencias isoinerciales fijas (1 kp, 2 kp y 3 kp) en un cicloergómetro de freno de fricción que simulaban las arrancadas habituales desde parado que se han experimentado también en estudios previos de nuestro grupo de investigadores (Valenzuela et al., 2021).

Los PRINCIPALES RESULTADOS relativos a la magnitud de la carga (%FDMa) alcanzada en cada condición (dominio de intensidad y cadencia), así como sus valores asociados de Torque (N·m; N·m·kg^-1) y Potencia (W), se muestran el Tabla 1. Así mismo, la Figura 3 representa gráficamente la magnitud de carga (%FDMa) asociada a cada condición, y si alcanzan o no el rango de intensidades que se han mostrado efectivas previamente en la literatura internacional para propiciar mejoras neuromusculares y morfofuncionales asociadas a la Fuerza Dinámica Máxima absoluta (60%-90% FDMa; Lopez et al., 2021; Carvalho et al., 2022; Currier et al., 2023).

Tabla 1. Magnitud de la carga (%FDMa), cadencia, torque y potencia promedio alcanzada por este grupo de ciclistas para cada condición (hito fisiológico y cadencia).

Como se puede observar, las demandas de fuerza relativa (%FDMa) efectivamente aumentan progresivamente a medida que aumenta el requerimiento energético (VT1 < MLSS < VT2 < PAM; p<0.001) y también se incrementa a medida que desciende la cadencia (Cadencia Libre < 80 rpm < 60 rpm < 40 rpm; p<0.001). Sin embargo, las magnitudes carga alcanzadas (%FDMa) fueron en todos los casos muy bajas:

• • VT1: 14-30% FDMa

• • MLSS: 17-37% FDMa

• • VT2: 20-44% FDMa

• • PAM: 25-54% FDMa

• • Sprints: 21-31% FDMa

Figura 3. Representación gráfica (promedio y desviación estándar) de la magnitud de fuerza (%FDMa) exigida por cada condición sometida a estudio.

Estos resultados, además de mostrarnos por primera vez que ningún esfuerzo real de entrenamiento o competición en ciclismo de fondo en carretera (cadencia libre a cualquier dominio de intensidad de la vía aeróbica) presenta  demandas relevantes de fuerza máxima (< 25% FDMa),  evidencian también que aplicando el denominado ENTRENAMIENTO de TORQUE queda muy lejos de alcanzar demandas relevantes de intensidad relativa (< 15-54% FDMa),  lo que muy probablemente esté siendo la causa de que los experimentos longitudinales desarrollados hasta la fecha con esta metodología no hayan registrados mejoras relevantes del rendimiento específico del ciclista (Patón et al., 2009; Nimmerichter et al., 2012; Kristoffersen et al., 2014; Whitty et al., 2016; Ludyga et al., 2016).

¿Existe alguna alternativa válida al ENTRENAMIENTO de TORQUE?

TO BE CONTINUED……

REFERENCIAS

• • Bishop, D., Jenkins, L., Mackinnon, M., & McEniery, M. (1999). The effects of strength training on endurance performance and muscle characteristics. Medicine & Science in Sports & Exercise, 31(6), 886-891.

• • Carvalho L, Junior R, Barreira J, Schoenfeld B, Orazem J, Barroso R. Muscle hypertrophy and strength gains after resistance training with different volume-matched loads: a systematic review and meta-analysis. Applied Physiology, Nutrition and Metabolism. 2022;47(4):357-68.

• • Currier BS, McLeod JC, Banfield L, et al. Resistance training prescription for muscle strength and hypertrophy in healthy adults: A systematic review and Bayesian network meta-analysis. British Journal of Sports Medicine. 2023;57:1211-20.

• • Hansen, E. A., & Rønnestad, B. R. (2017). Effects of cycling training at imposed low cadences: A systematic review. International Journal of Sports Physiology and Performance, 12(9), 1127-1136.

• • Kristoffersen M, Gundersen H, Leirdal S, et al. Low cadence interval training at moderate intensity does not improve cycling performance in highly trained veteran cyclists. Front Physiol 2014; 5 JAN(January):1–7. Doi: 10.3389/fphys.2014.00034.

• • Lopez P, Radaelli R, Taaffe DR, et al. Resistance Training Load Effects on Muscle Hypertrophy and Strength Gain: Systematic Review and Network Meta-analysis. Med Sci Sports Exerc. 2021;53(6):1206-16.

• • Ludyga S, Gronwald T, Hottenrott K. Effects of high vs. low cadence training on cyclists’ brain cortical activity during exercise. J Sci Med Sport 2016; 19(4):342–347. Doi: 10.1016/j.jsams.2015.04.003.

• • Nimmerichter A, Eston R, Bachl N, et al. Effects of low and high cadence interval training on power output in flat and uphill cycling time-trials. Eur J Appl Physiol 2012; 112(1):69–78. Doi: 10.1007/s00421-011-1957-5.

• • Pallarés, J., & Izquierdo, M. (2011). Strategies to optimize concurrent training of strength and aerobic fitness for rowing and canoeing. Sports Medicine, 41, 329-343.

• • Paton CD, Hopkins WG, Cook C. Effects of low-vs.high-cadence interval training on cycling performance. J Strength Cond Res 2009; 23(6):1758–1763. Doi: 10.1519/JSC.0b013e3181b3f1d3.

• • Rodríguez-Rielves V, Barranco-Gil D, Buendía-Romero Á, Hernández-Belmonte A, Higueras-Liébana E, Iriberri J, Sánchez-Redondo IR, Lillo-Beviá JR, Martínez-Cava A, de Pablos R, Valenzuela PL, Pallarés JG, Alejo LB. Torque-Cadence Profile and Maximal Dynamic Force in Cyclists: A Novel Approach. Sensors (Basel). 2024 Mar 21;24(6):1997. doi: 10.3390/s24061997. PMID: 38544265; PMCID: PMC10976056.

• • Rønnestad BR, Hansen EA, Raastad T. Effect of heavy strength training on thigh muscle cross-sectional area, performance determinants, and performance in well-trained cyclists. Eur J Appl Physiol. 2010 Mar;108(5):965-75. doi: 10.1007/s00421-009-1307-z. Epub 2009 Dec 4. PMID: 19960350.

• • Rønnestad BR, Hansen EA, Raastad T. Strength training improves 5-min all-out performance following 185 min of cycling. Scand J Med Sci Sports. 2011 Apr;21(2):250-9. doi: 10.1111/j.1600-0838.2009.01035.x. PMID: 19903319.

• • Rønnestad BR, Mujika I. Optimizing strength training for running and cycling endurance performance: A review. Scand J Med Sci Sports. 2014 Aug;24(4):603-12. doi: 10.1111/sms.12104. Epub 2013 Aug 5. PMID: 23914932.

• • Valenzuela PL, Gil-Cabrera J, Talavera E, Alejo LB, Montalvo-Pérez A, Rincón-Castanedo C, Rodríguez-Hernández I, Lucia A, Barranco-Gil D. On- Versus Off-Bike Power Training in Professional Cyclists: A Randomized Controlled Trial. Int J Sports Physiol Perform. 2021 May 1;16(5):674-681. doi: 10.1123/ijspp.2020-0305. Epub 2021 Feb 4. PMID: 33547263.

• • Whitty A, Murphy A, Coutts A, et al. The effect of low vs high cadence interval training on the freely chosen cadence and performance in endurance trained cyclists. Appl Physiol Nutr Metab 2016; 41(6):666–673.