¿Qué tan rápido podemos ir? La ciencia del sprint de 100 m

“En un nivel, uno pensaría que lo hubiéramos reconstruido hace mucho tiempo”, dice Peter Weyand, uno de los principales estudiantes del mundo en carreras y profesor de fisiología aplicada y biomecánica en la Universidad Metodista del Sur en Dallas, Texas. “Newton descubrió las leyes del movimiento hace siglos, pero cuando las aplicamos al cuerpo humano se vuelve realmente complejo, muy rápido”.

Simplemente es un desafío analizar el movimiento extremo y los esfuerzos de un velocista. Weyand y su equipo tienen una gran cinta rodante en su laboratorio capaz de rodar a 90 mph. En la prueba máxima de castigo, los atletas montan a horcajadas en la cinta móvil y brincan por unos segundos a la vez.Comienzan lentamente, con restos en el medio. “Aumentamos la velocidad hasta que el atleta no puede mantenerla”, dice el profesor. “Necesitamos ocho pasos sin retroceder para tener una buena prueba”.

Las pruebas son una versión más segura de saltar desde la parte trasera de un viejo autobús Routemaster y mantenerse en pie durante ocho pasos: los atletas usan arneses en caso de que viaje, pero ¿qué tan rápido va el autobús? “El registro no oficial en nuestra cinta de correr es de 11.72 metros por segundo”, dice Weyand.Eso es 26.7 mph, o no muy lejos de un límite de velocidad de la ciudad, o la velocidad máxima de Bolt durante su récord mundial de 2009 de 27.8 mph. “Cuando tenemos atletas de élite que hacen la prueba, toda la oficina se acerca a verla”.

Las cintas de correr de alta velocidad, la cámara lenta y los sensores de presión han permitido a los científicos estudiar aspectos de carreras de élite que fueron en gran parte desconocido hace tan solo 15 años. “Si le preguntabas a un entrenador a fines de la década de 1990 qué estaban haciendo, todo estaba basado en la forma”, dice Weyand. “Pero cuando comenzamos este trabajo en ese momento, lo primero que descubrimos es que lo que hace que estos hombres sean rápidos es cuán enérgicamente pueden llegar al suelo en relación con su peso corporal”.

Cuando Usain Parece que Bolt flota sobre la pista, realmente no.Esa ondulación extrema en la cara que revela el metraje en cámara lenta en algunos corredores demuestra las fuerzas que se transfieren de un pie a otro. “Sabemos que Bolt alcanzará un pico con cada paso aproximadamente cinco veces su peso, mientras que los atletas que no compiten en velocidad alcanzarán un máximo de 3.5 veces”, explica Weyand. “La ciencia es clara: los mejores atletas están especializados para entregar la mayor parte de la fuerza al suelo y eso es lo que los hace rápidos”. Pero incluso ahora creo que todavía estamos en la fase formativa, todavía no se ha traducido en prácticas generales en el entrenamiento “.

La clave, sin embargo, es ganar fuerza sin peso corporal, sin sacrificar la fuerza bruta requerida para acelerar fuera de los bloques.Weyand compara los pasos que un velocista superior lleva a los golpes de un boxeador: inmensamente potente pero también a la velocidad del rayo. “Lo realmente notable es que los atletas de velocidad no solo alcanzan un máximo de cuatro o cinco veces el peso corporal con cada paso, sino que lo hacen en un período de tiempo increíblemente corto”, dice.Un pie de velocista de clase mundial pasa menos de una décima de segundo en el piso, tres veces más rápido que el parpadeo promedio de un ojo.

Para generar tales fuerzas y convertir los pasos en golpes de precisión, el sprint de élite se han eliminado en gran parte de los instintivos días deportivos de nuestra juventud. “En realidad es una acción bastante antinatural”, dice Craig Pickering, un velocista británico que ganó el bronce en el equipo de relevos de 100 metros en el Campeonato Mundial de 2007. “Tan pronto como el pie toca el suelo, lo levantas de nuevo delante del cuerpo lo más rápido que puedas para el siguiente paso.Nada sucede detrás del cuerpo “.

El cerebro es el músculo invisible detrás de todos los grandes atletas, y en el sprint de 100 metros tiene que funcionar en piloto automático. “Aprendemos el movimiento en la corteza motora pero cuando está bloqueado se mueve hacia la parte posterior del cerebro”, dice Aki Salo, profesor asociado de biomecánica deportiva en la Universidad de Bath.Salo trabaja con varios atletas británicos y ha estudiado la actuación de Ashleigh Nelson, un velocista que viajó a Río como parte del equipo de relevos de 100 metros, para nuestra película. “Si Ashleigh comienza a pensar en otros atletas o en su carrera, el sistema nervioso comienza a ceder y la técnica se rompe”.

“Después de una buena carrera, probablemente no recuerdes nada”, agrega Pickering. . “Solo tengo recuerdos de malas carreras”.

Si el sprint es una batalla para concentrarte, también es una lucha contra la fatiga, que se produce casi de forma instantánea. Weyand dice que otra área de estudio que aún se está explorando es la mecánica y la química del cansancio. Los velocistas que ganan al parecer al asaltar la delantera en los metros finales no se aceleran, pero se desaceleran con la menor rapidez. Bolt alcanza la velocidad máxima unos 70 m en la carrera.Las pruebas realizadas en bicicletas estacionarias, en las que se agrega una gran resistencia de repente a un ciclista que gira los pedales a una alta cadencia, muestran que la fuerza ejercida cae en el segundo golpe y continúa disminuyendo.

“Es lo mismo en la pista “, dice Weyand. “Cuando Bolt alcanza la velocidad máxima en segundo lugar ya está cansado. Lo que podemos hacer es cuantificar el índice de esa fatiga y calcular la pérdida de rendimiento “. Una de las mayores ventajas de Bolt es que sus largas piernas significan que corre 41 pasos en una carrera en comparación con 45 para sus rivales; sus músculos tienen cuatro menos posibilidades de cansarse. Cada vez, los músculos usan una energía química llamada ATP, que debe reabastecerse constantemente para mantener el rendimiento. “Creemos que hay algo en ese ciclo que causa fatiga pero aún no se sabe exactamente qué es”, agrega.Un lugar en el que los científicos están buscando la respuesta es el corazón, que se contrae de la misma manera pero nunca se cansa.

La pregunta más común que se hacen los especialistas en este campo es, adivinó, qué tan rápido puede humano correr 100 metros? “Creo que podemos ir mucho más rápido”, dice Weyand. “Pero qué tan rápido es una pregunta que la ciencia no es muy buena respondiendo”. Un fisiólogo australiano calculó en 2014 que un velocista con fuerza de Bolt podía mantenerlo mientras también cortaba el tiempo de contacto con el suelo a solo 70 milisegundos (por debajo de 80 o asi que). Esto daría como resultado una velocidad máxima de 12,75 metros por segundo, o 28,53 mph, y un nuevo récord mundial de 9,27 segundos.

“Pero siempre existe la posibilidad de que surja algo atípico y rompa el récord. libro “, dice Weyand.Menciona a Eero Mäntyranta, el campeón de esquiadores de fondo de Finlandia que tenía un defecto genético que significaba que sus glóbulos rojos podían transportar más oxígeno. Él era, en efecto, un doper natural. “Existen múltiples formas de romper nuevas barreras, ya sea un mejor conocimiento y entrenamiento o técnica, o lo inesperado”, agrega. “Lo que sí sabemos es que en la era moderna los incentivos para ir más rápido son enormes”.