Por qué importa cómo pisamos al correr: diferencias biomecánicas

Poco a poco se va hablando con más normalidad y en más sitios de técnica de carrera. Esto empieza a ser algo muy común entre los runners populares y no, como hasta ahora, algo exclusivo de entrenadores y atletas de alto nivel. Se empieza a tomar conciencia de que, al igual que para nadar o esquiar se requiere un mínimo de técnica desde el principio, para correr con salud y eficiencia también. Eso es algo muy bueno. Es mejor buscar la solución a los problemas de lesiones en la manera de correr en lugar de hacerlo en el modelo de zapatilla (amortiguación, pronación, neutra, compuesto de la media suela, etc.)

Muchos runners populares están empezando a ser conscientes de cómo pisan y algunos han escuchado que pisar con la parte delantera del pie es mejor, más natural. Otros dicen lo contrario y otros dicen que depende de la velocidad, del terreno, etc. Incluso hay gente que se piensa que pisar de una manera u otra es cuestión de moda o algo que varía de una persona a otra por la propia idiosincrasia de cada uno. También hay mucha gente que se piensa que esto del correr natural o barefoot running es una técnica nueva y que practicarla o no depende de los gustos de cada uno. La técnica de carrera (y el barefoot) no es sólo cómo pisar, son muchas más cosas, pero es cierto que la manera de pisar es muy importante, como veremos a continuación.

Para intentar arrojar un poco de luz a esta cuestión, en el post de hoy vamos a ver las diferencias biomecánicas que existen entre las dos formas más habituales de pisar cuando corremos, es decir, con el talón y con la parte delantera del pie. Y para ello vamos a mostrar una traducción de los estudios llevados a cabo por el profesor de Harvard Daniel Lieberman y su equipo en 2010, los cuales están a disposición de todos en esta web.

A continuación la traducción de la parte que se refiere a las distintas formas de pisar. Pedimos perdón por los posibles errores de traducción que hayamos podido cometer (el artículo original se puede consultar aquí ). Esperamos que con esto quede claro que pisar de una manera u otra no es cuestión de gustos, si no de biomecánica.

Para entender las diferencias, necesitamos explorar y entender la biomecánica de la carrera, la cuál se divide en dos componente principales: cinemática (l a manera en que el cuerpo se mueve) y cinética ( relación entre los movimientos y las fuerzas que los producen). Para entender las diferencias cinéticas importantes entre los diferentes tipos de pisada, primero consideraremos la diferencias clave en la cinemática.

Tengamos en cuenta que continuamente se producen diferentes tipos de aterrizaje del pie. Cada vez que aterrizamos podemos pisar de manera diferente a la anterior. Tenemos la pisada de talón, la pisada que pisa simultáneamente en el talón y en la bola del pie (pisada de medio pie o plana) y la pisada con la parte delantera del pie o pisada frontal (lo que se llama de metatarso o frontal). De nuevo, por simplificar, nos enfocamo s aquí en pisada de talón y pisada frontal, teniendo en cuenta que la pisada de medio pie es a menudo una intermediación.

Pisada de talón y fuerzas de reacción del suelo

Pisada de talón descalzo

Pisada de talón con zapatillas de correr

En la pisada de talón, la colisión del talón con el suelo genera un impacto considerable y una gran fuerza casi de forma instantánea. Esta gran fuerza envía una onda de choque por todo el cuerpo a través del sistema esquelético (huesos).

Pisada de medio pie y fuerzas de reacción del suelo

Pisada de medio pie descalzo

Pisada de medio pie en zapatillas voladoras

Pisada de medio pie en Zapatillas de correr estándar

En la pisada de medio pie, la colisión del pie con el suelo genera un impacto mínimo.

Por lo tanto, es algo simple, un corredor puede evitar experimentar una gran fuerza de impacto contra el suelo haciendo la pisada de medio pie correctamente. Las explicaciones ilustradas de más abajo nos enseñan cómo y por qué se genera una gran colisión cuando pisamos de talón y cómo sin embargo la pisada de antepié genera una colisión pequeña.

En la siguiente tabla podemos observar las diferencias entre una forma de pisar y otra desde el punto de vista de la cinemática (manera en la que se mueve el cuerpo)


Cinematica del running


Pisada de Talón


Pisada frontal

Momento del impacto Barefoot Heel Strike Barefoot Forefoot Strike
Cadera y rodila están flexionadas en ambos
casos.
Tobillo con flexión dorsal (dedos del pie apuntando hacia arriba) Tobillo en flexión plantar (dedos del pie ligeramente hacia arriba pero pie hacia
abajo). El pie está ligeramente invertido
(la planta está en angulo invertido)
Aterriza en parte de fuera del talón justo debajo de la articulación del tobillo. Aterriza en el exterior de la parte frontal del pie ( la bola del pie, justo debajo del 4º y 5º metatarsiano)
Conforme aterrizas el tobillo comienza la
flexión plantar (los dedos del pie se
mueven hacia el suelo)
Conforme aterriza, el tobillo comienza la flexión dorsal
(El talón se mueve hacia el suelo)
El arco del pie no se carga El arco del pie se carga y empieza a estirarse.
Impact Foot Flat Barefoot Heel Strike
Barefoot Foot Flat
Barefoot Forefoot Strike
Barefoot Foot Flat
La rodilla y la cadera flexionadas en ambos casos.
A medida que el tobillo hace la flexión plantar, la parte frontal del pie toca suelo. A medida que el tobillo hace la flexión dorsal, el talón toca suelo bajo el control de los gemelos y del tedón de
Aquiles, los cuales están estirados.
Foot Flat pie plano Midstance Barefoot Foot Flat
Barefoot Midstance
Barefoot Foot Flat
Barefoot Midstance
Rodilla y cadera continuan flexionadas en ambos casos
El tobillo hace la flexión dorsal debido a que la parte inferior de la pierna se mueve hacia delante en relación con el piel y el pie se enrolla sobre sí mismo.
Ahora que el pie completo está en el suelo, el arco empieza a estirarse/aplanarse El arco del pie continua estirado/aplanado
Esta combinación de enrollarse sobre sí mismo, la flexión dorsal y el aplanamiento del arco del pie, se le llama pronation. Esta combinación de enrollarse sobre sí mismo, la flexión dorsal y el aplanamiento del arco del pie, se le llama pronación, pero ocurre en dirección contraria comparada con la
pisada de talón. (Desde el pie frontal a la parte trasera, no desde el talón a los dedos)
Midstance Toe Off Barefoot Midstance
Barefoot Toe Off
Barefoot Midstance
Barefoot Toe Off
El tobillo hace la flexión plantar y levanta el talón del suelo (los gemelos y el Aquiles ahora se contraen, en ambos casos)
Retrocede el arco del pie y los dedos se flexionan (en ambos casos)
Estas acciones empujan el cuerpo hacia arriba y hacia delante para la próxima pisada

Ahora vamos a ver las diferencias entre una forma de pisar y otra desde el punto de vista de la cinética (relación entre los movimientos y las fuerzas que los producen)

Cinética de carrera y las fuerzas de impacto

La física de las colisiones : El impacto del cuerpo con el suelo genera una fuerza de impacto que es igual a la masa por la aceleración. (F = ma, 2ª Ley de Newton). La masa involucrada en esta colisión es la parte del cuerpo que llega a un punto muerto, junto con el punto de impacto en el pie (esto se llama la masa efectiva). La aceleración es la tasa de cambio de la velocidad de esta masa. Debido a que el impacto
se produce durante un breve período de tiempo, el tiempo de colisión es el que determina la fuerza, llamado impulso (el impulso es el producto entre una fuerza y el tiempo durante el cual está aplicada), la masa efectiva cambia de velocidad en función de la duración del impacto. Para obtener una explicación detallada de la física, véase la ecuación 1 en Lieberman et al (2010).


Pisada de talón


Pisada delantera

Masa efectiva en el
impacto
El pie y la pierna inferior llegan a un punto muerto en el impacto, mientras el resto del cuerpo continua cayendo encima de la rodilla. La parte delantera del pie llega a un punto muerto, pero el talón y la pierna inferior continuan cayendo. El tobillo flexiona (en pisadas medias o delanteras, en ambas)
La masa efectiva es apróximadamente el pie más la pierna inferior, lo que es igual al 6,8% del total de la masa del cuerpo en los corredores medidos en el estudio de Lieberman et al. (2010). La masa efectiva es la parte delantera y
algunas partes de la parte trasera del pie y de la pierna inferior. Lo que es igual al 1.7% del total de la masa del cuerpo en los corredores medidos en el estudio de Lieberman et al. (2010).
Cambios en la velocidad en el impacto El cambio en la velocidad de la masa efectiva es la diferencia entre la velocidad de caída del pie y el instante antes del contacto y la velocidad justo despues del contacto, la cual es cero. Este cambio en la velocidad no difiere de manera significativa entre la pisada de talón y la pisada delantera.
Conversión del Momento vertical
cuando impactamos
Aunque el tobillo puede ir flexionado un poco (flex. plantar) durante el impacto, el momento vertical de la pierna inferior es absorbido en su mayoría por el componente
vertical de la fuerza de colisión.
La mayoría del Momento vertical de la parte trasera del pie y de la pierna inferior se convierte en un momento rotacional.
Analogía: Es como si queremos dejar caer una barra hasta que toque con el otro extremo, de repente se para haciendo mucho ruido. Analogía: Es como si dejamos caer una barra hasta que toque con el otro extremo pero con un angulo especial, de repente se para, sin hacer
tanto ruido porque el resto de la barra
continua cayendo, ya que pierde el
equilibrio.
Impact Force Fuerza de
impacto
Este tipo de colisión nos lleva a un
rápido, alto impacto transitorio de 1,5 a hasta 3 veces su peso corporal (dependiendo de la velocidad) dentro de los 50 milisegundos de golpear el suelo (véase el gráfico Abelow).
Esto es lo equivalente a que alguien te golpee con un martillo con una fuerza de 1,5 a 3 veces tu peso corporal. Estos impactos se van sumando por que golpeamos el suelo unas 1000 veces por cada milla. Muchas zapatillas de correr hacen la pisadas de talón cómodas y menos perjudiciales porque ralentizan la tasa de carga considerablemente, reducen la fuerza alrededor de un 10% (véase el gráfico B a continuación) y propagan esta fuerza a lo largo de una mayor área del pie. Sin embargo, no eliminan los impactos
transitorios.
Este tipo de colisión produce un aumento de la fuerza muy lento sin distinguir el impacto transitorio. Esencialmente NO HAY IMPACTO TRANSITORIO en la pisada con la parte delantera (ver gráfico c abajo). Lo mismo se puede decir para casi todas las pisadas de medio pie (pero no todas). Nos hemos dado cuenta que incluso en superficies duras (Como una plataforma de acero) los corredores que tienen pisada delantera tienen un impacto 7 veces más bajo que los corredores calzados que pisan de
talón. Los ratios en la carga son iguales o menores que los ratios de carga de corredores calzados.
Figure 1a Figure 1b Figure 1c
Tengamos en cuenta que el pico de la fuerza en el apoyo medio es el mismo para
ambos tipos. Este pico refleja la fuerza de reacción del suelo cuando el centro de la masa
del cuerpo está en su punto más bajo. Debido a la fuerza máxima en el apoyo medio se eleva
lentamente, es probable que lo relacionemos menos con una lesión.


Una nota sobre los corredores con pisada de medio pie:

Algunos corredores aterrizan simultaneamente en la bola del pie y el talón. La pisada de
medio pie representa un continuo entre el talón y la parte frontal, dependiendo en donde se encuetre el centro de presión en el impacto y como de fijos están el tobillo y la
rodilla durante el impacto. Unas veces puede aterrizar suavemente con la pisada media del pie sin mucho impacto transitorio, pero algunos corredores con pisada media del
pie pueden generar impacto transitorio como los que pisan de talón. Sin embargo, estas fuerzas son distribuidas sobre las superfices o áreas grandes del pie, reduciendo el
estress en el pie.

Masa efectiva en el impacto El pie y la pierna inferior llegan a un punto muerto en el impacto, mientras el resto del cuerpo continua cayendo encima de la rodilla.

Poco a poco se va hablando con más normalidad y en más sitios de técnica de carrera. Eso es bueno

Muchos runners populares están empezando a ser conscientes de cómo pisan. Algunos han escuchado que pisar con la parte delantera del pie es mejor. Otros dicen lo contrario y otros dicen que depende de la velocidad, del terreno, etc. Incluso hay gente que se piensa que pisar de una manera u otra es cuestión de moda o algo que varía de una persona a otra por la propia idiosincracia de cada uno.

Para intentar arrojar un poco de luz a esta cuestión, en el post de hoy vamos a ver las diferencias biomecánicas que existen entre las dos formas más habituales de pisar cuando corremos, es decir, con el talón y con la parte delantera del pié.

Para entender las diferencias, necesitamos explorar y entender la biomecánica de la carrera, la cuál se divide en dos componente principales: C inemática (l a manera en que el cuerpo se mueve), y cinética ( la relación entre los movimientos y las fuerzas que los producen). Para entender las diferencias cinéticas importantes entre los diferentes tipos de pisada de medio pie, primero consideraremos la diferencias clave en la cinemática.

Tengamos en cuenta que continuamente se producen diferentes tipos de aterrizaje del pie. Cada vez que aterrizamos podemos pisar de manera diferente a la anterior. Tenemos la pisada de talón, la pisada que pisa simultáneamente en el talón y en la bola del pie (pisada de medio pie o plana) y la pisada con la parte delantera del pie o pisada frontal (lo que se llama de metatarso o frontal). De nuevo, por simplificar, nos enfocamos aquí en pisada de talón y pisada frontal, teniendo en cuenta que la pisada de medio pie es a menudo una intermediación.

Pisada de talón y fuerzas de reacción del suelo

Pisada de talón descalzo

Pisada de talón con zapatillas de correr

En la pisada de talón, la colisión del talón con el suelo genera un impacto considerable y una gran fuerza casi de forma instantánea. Esta gran fuerza envía una onda de choque por todo el cuerpo a través del sistema esquelético (huesos).

Pisada de medio pie y fuerzas de reacción del suelo

Pisada de medio pie descalzo

Pisada de medio pie en zapatillas voladoras

Pisada de medio pie en Zapatillas de correr estándar

En la pisada de medio pie, la colisión del pie con el suelo genera un impacto mínimo.

Por lo tanto, es algo simple, un corredor puede evitar experimentar una gran fuerza de impacto contra el suelo haciendo la pisada de medio pie correctamente. Las explicaciones ilustradas de más abajo nos enseñan cómo y por qué se genera una gran colisión cuando pisamos de talón y cómo sin embargo la pisada de antepié genera una colisión pequeña.

En la siguiente tabla podemos observar las diferencias entre una forma de pisar y otra desde el punto de vista de la cinemática (manera en la que se mueve el cuerpo)

Cinematica del running

Pisada de Talón

Pisada frontal

Momento del impacto Barefoot Heel Strike Barefoot Forefoot Strike
Cadera y rodila están flexionadas en ambos casos.
Tobillo con flexión dorsal (dedos del pie apuntando hacia arriba)

Tobillo en flexión plantar (dedos del pie ligeramente hacia arriba pero pie hacia abajo). El pie está ligeramente invertido (la planta está en angulo invertido)

Aterriza en parte de fuera del talón justo debajo de la articulación del tobillo.

Aterriza en el exterior de la parte frontal del pie ( la bola del pie, justo debajo del 4º y 5º metatarsiano)

Conforme aterrizas el tobillo comienza la flexión plantar (los dedos del pie se mueven hacia el suelo)

Conforme aterriza, el tobillo comienza la flexión dorsal (El talón se mueve hacia el suelo)
El arco del pie no se carga El arco del pie se carga y empieza a estirarse.
Impact↓

Foot Flat

Barefoot Heel Strike

Barefoot Foot Flat
Barefoot Forefoot Strike

Barefoot Foot Flat
La rodilla y la cadera flexionadas en ambos casos.
A medida que el tobillo hace la flexión plantar, la parte frontal del pie toca suelo. A medida que el tobillo hace la flexión dorsal, el talón toca suelo bajo el control de los gemelos y del tedón de Aquiles, los cuales están estirados.
Foot Flatpie plano

Midstance

Barefoot Foot Flat

Barefoot Midstance
Barefoot Foot Flat

Barefoot Midstance
Rodilla y cadera continuan flexionadas en ambos casos
El tobillo hace la flexión dorsal debido a que la parte inferior de la pierna se mueve hacia delante en relación con el piel y el pie se enrolla sobre sí mismo.
Ahora que el pie completo está en el suelo, el arco empieza a estirarse/aplanarse

El arco del pie continua estirado/aplanado

Esta combinación de enrollarse sobre sí mismo, la flexión dorsal y el aplanamiento del arco del pie, se le llama pronation. Esta combinación de enrollarse sobre sí mismo, la flexión dorsal y el aplanamiento del arco del pie, se le llama pronación, pero ocurre en dirección contraria comparada con la pisada de talón. (Desde el pie frontal a la parte trasera, no desde el talón a los dedos)
Midstance↓

Toe Off

Barefoot Midstance

Barefoot Toe Off
Barefoot Midstance

Barefoot Toe Off
El tobillo hace la flexión plantar y levanta el talón del suelo (los gemelos y el Aquiles ahora se contraen, en ambos casos)
Retrocede el arco del pie y los dedos se flexionan (en ambos casos)
Estas acciones empujan el cuerpo hacia arriba y hacia delante para la próxima pisada

Ahora vamos a ver las diferencias entre una forma de pisar y otra desde el punto de vista de la cinética (relación entre los movimientos y las fuerzas que los producen)

Cinética de carrera y las fuerzas de impacto

La física de las colisiones : El impacto del cuerpo con el suelo genera una fuerza de impacto que es igual a la masa por la aceleración.
(F = ma, 2ª Ley de Newton). La masa involucrada en esta colisión es la parte del cuerpo que llega a un punto muerto, junto con el punto de impacto en el pie (esto se llama la masa efectiva). La aceleración es la tasa de cambio de la velocidad de esta masa. Debido a que el impacto se produce durante un breve período de tiempo, el tiempo de colisión es el que determina la fuerza, llamado impulso (el impulso es el producto entre una fuerza y el tiempo durante el cual está aplicada), la masa efectiva cambia de velocidad en función de la duración del impacto. Para obtener una explicación detallada de la física, véase la ecuación 1 en Lieberman et al (2010).

Pisada de talón

Pisada delantera

Masa efectiva en el impacto El pie y la pierna inferior llegan a un punto muerto en el impacto, mientras el resto del cuerpo continua cayendo encima de la rodilla. La parte delantera del pie llega a un punto muerto, pero el talón y la pierna inferior continuan cayendo. El tobillo flexiona (en pisadas medias o delanteras, en ambas)
La masa efectiva es apróximadamente el pie más la pierna inferior, lo que es igual al 6,8% del total de la masa del cuerpo en los corredores medidos en el estudio de Lieberman et al. (2010). La masa efectiva es la parte delantera y algunas partes de la parte trasera del pie y de la pierna inferior. Lo que es igual al 1.7% del total de la masa del cuerpo en los corredores medidos en el estudio de Lieberman et al. (2010).
Cambios en la velocidad en el impacto El cambio en la velocidad de la masa efectiva es la diferencia entre la velocidad de caída del pie y el instante antes del contacto y la velocidad justo despues del contacto, la cual es cero. Este cambio en la velocidad no difiere de manera significativa entre la pisada de talón y la pisada delantera.
Conversión del Momento vertical cuando impactamos Aunque el tobillo puede ir flexionado un poco (flex. plantar) durante el impacto, el momento vertical de la pierna inferior es absorbido en su mayoría por el componente vertical de la fuerza de colisión. La mayoría del Momento vertical de la parte trasera del pie y de la pierna inferior se convierte en un momento rotacional.
Analogía: Es como si queremos dejar caer una barra hasta que toque con el otro extremo, de repente se para haciendo mucho ruido. Analogía: Es como si dejamos caer una barra hasta que toque con el otro extremo pero con un angulo especial, de repente se para, sin hacer tanto ruido porque el resto de la barra continua cayendo, ya que pierde el equilibrio.
Impact Force Fuerza de impacto Este tipo de colisión nos lleva a un rápido, alto impacto transitorio de 1,5 a hasta 3 veces su peso corporal (dependiendo de la velocidad) dentro de los 50 milisegundos de golpear el suelo (véase el gráfico Abelow). Esto es lo equivalente a que alguien te golpee con un martillo con una fuerza de 1,5 a 3 veces tu peso corporal. Estos impactos se van sumando por que golpeamos el suelo unas 1000 veces por cada milla.

Muchas zapatillas de correr hacen la pisadas de talón cómodas y menos perjudiciales porque ralentizan la tasa de carga considerablemente, reducen la fuerza alrededor de un 10% (véase el gráfico B a continuación) y propagan esta fuerza a lo largo de una mayor área del pie. Sin embargo, no eliminan los impactos transitorios.

Este tipo de colisión produce un aumento de la fuerza muy lento sin distinguir el impacto transitorio. Esencialmente NO HAY IMPACTO TRANSITORIO en la pisada con la parte delantera (ver gráfico c abajo). Lo mismo se puede decir para casi todas las pisadas de medio pie (pero no todas). Nos hemos dado cuenta que incluso en superficies duras (Como una plataforma de acero) los corredores que tienen pisada delantera tienen un impacto 7 veces más bajo que los corredores calzados que pisan de talón. Los ratios en la carga son iguales o menores que los ratios de carga de corredores calzados.
Figure 1a Figure 1b Figure 1c
Tengamos en cuenta que el pico de la fuerza en el apoyo medio es el mismo para ambos tipos. Este pico refleja la fuerza de reacción del suelo cuando el centro de la masa del cuerpo está en su punto más bajo. Debido a la fuerza máxima en el apoyo medio se eleva lentamente, es probable que lo relacionemos menos con una lesión.

Una nota sobre los corredores con pisada de medio pie:

Algunos corredores aterrizan simultaneamente en la bola del pie y el talón. La pisada de medio pie representa un continuo entre el talón y la parte frontal, dependiendo en donde se encuetre el centro de presión en el impacto y como de fijos están el tobillo y la rodilla durante el impacto. Unas veces puede aterrizar suavemente con la pisada media del pie sin mucho impacto transitorio, pero algunos corredores con pisada media del pie pueden generar impacto transitorio como los que pisan de talón. Sin embargo, estas fuerzas son distribuidas sobre las superfices o áreas grandes del pie, reduciendo el estress en el pie.

Masa efectiva en el impacto El pie y la pierna inferior llegan a un punto muerto en el impacto, mientras el resto del cuerpo continua cayendo encima de la rodilla.

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