Durante las últimas décadas el esquí de fondo ha pasado por un desarrollo significativo en términos de equipamiento para su practica: las suelas de los esquís, la preparación de las pistas, las técnicas de esquí, así como los tipos de competiciones se han traducido en un creciente interés por la biomecánica aplicada.
Historia de la biomecánica en esquí de fondo
Tradicionalmente, la investigación biomecánica del esquí de fondo se ha dividido en estudios relativamente independientes de la cinemática, teniendo en cuenta las características del movimiento, la cinética y sus causas.
En el esquí de fondo, la cinemática implica variables como la velocidad del ciclo de movimiento, la velocidad de desplazamiento, la longitud o ángulos de las articulaciones y los rangos de movimiento. La biomecánica también ha indagado en variables tales como las fuerzas aplicadas a través de los esquís y los bastones, la actividad muscular, o el coste energético.
Sin embargo, hace ya casi 30 años se le ha dado un enfoque más amplio, en el que los patrones de actividad muscular y el análisis cinematográfico se integran con los registros de fuerza. El cumplimiento de esta visión ha requerido el desarrollo de la medición y de los datos tecnológicos de análisis de la grabación, pero sólo recientemente se ha convertido en factible realizar estudios integrados de esquí de fondo, en los que las medidas de actividad muscular y la fuerza, junto con mediciones de muestras respiratorias y de la sangre, se han relacionado con el análisis del movimiento.
¿Cómo se miden las fuerzas en el esquí de fondo?
La medición de fuerzas en el esquí de fondo se basa en las tres leyes de la mecánica clásica de Newton: ley de inercia, ley de aceleración y ley de acción y reacción. Con esta base, tres enfoques diferentes se han utilizado durante la medición de las fuerzas de reacción en el esquí de fondo:
- Placas de fuerza externa.
- Plantillas de presión.
- Sensores de fuerza montados en esquís y bastones.
1. Placas de fuerza externa
Las placas de fuerza, cubiertas de nieve, se han utilizado sobre todo para medir la fuerza ejercida sobre los esquís y los bastones en la técnica clásica, donde los movimientos esenciales pueden ser proyectados dos dimensiones (2D), en direcciones anterior-posterior y vertical. Sin embargo, la creación del sistema de medición es relativamente lento y la aplicación de placas de fuerza para el estudio de los movimientos tridimensionales en la técnica skating es limitado, sobre todo debido a los requerimientos espaciales de la zona de medición.
2. Plantillas de presión
Un enfoque más reciente para realizar la medición de la fuerza ha sido las plantillas de presión, que se pueden colocar en el interior de la bota del esquiador. Este sistema consiste en varias áreas de medición, cuyos resultados se pueden resumir como la fuerza total de la reacción vertical (perpendicular a la superficie plantilla/ski). Además, este enfoque permite el cálculo conveniente de la ubicación del centro de presión (CP), que se puede considerar como el punto de aplicación de la fuerza (PAF).
Las plantillas de presión son fáciles de usar y permite la medición de fuerzas durante el movimiento de esquiar en condiciones normales utilizando ambas técnicas (clásica y skating). Las principales limitaciones de este enfoque son que sólo mide la fuerza vertical que se ejerce sobre los esquís.
3. Sensores de fuerza montados sobre esquís y bastones
Tal vez el enfoque más prometedor para medir fuerzas en el esquí de fondo es el uso de este tipo de sensores. Desde este enfoque, las fuerzas realizadas en el esquí se miden con pequeñas placas de fuerza colocadas entre el esquí y la fijación, pero también con medidores de deformación para conocer la medición de la deformación por flexión. Por otra parte, la fuerza realizada en los bastones se suele medir con sensores colocados debajo de la empuñadura o de la correa.
La principal ventaja de las placas de fuerza entre el esquí y la fijación es la medición de fuerzas sobre el esquí en más de una dimensión, tanto en la técnica clásica como en skating.
Referencias
- Andersson, E. 2011. Biomechanical analysis of the herringbone technique in classical cross-country skiing. Master’s Thesis. Norwegian University of Science and Technology.
- Komi, P.V. 1985. Ground reaction forces in cross-country skiing. International Series in Biomechanics, Volume 5B, Biomechanics IX-B, 185-190.
- Komi P., 1987. Force measurements during cross-country skiing. Int J Sport Biomech, 3, 370-381.
- Smith, G.A. 1992. Biomechanical analysis of cross-country skiing techniques. Med Sci Sports Exerc, 24, 1015-1022.
