Storyboard

El ciclo estiramiento-acortamiento (CEA) aprovecha la energía elástica almacenada en tendones y componentes elásticas del músculo durante la fase excéntrica (estiramiento) para incrementar la fuerza y potencia en la fase concéntrica subsiguiente (acortamiento). Los tendones son los principales almacenes elásticos: el tendón de Aquiles almacena ~35 J por zancada en corredores y hasta 100 J en saltadores. La condición óptima de uso de la elasticidad requiere: (1) una velocidad de estiramiento suficiente (precarga rápida), (2) un tiempo de transición (t_trans) mínimo entre las fases excéntrica y concéntrica para evitar que la energía se disipe como calor, y (3) una rigidez tendinosa adecuada que permita deformación suficiente sin pérdidas excesivas. La rigidez óptima equilibra la capacidad de almacenamiento (mayor con tendón blando) con la velocidad de transmisión de fuerza (mayor con tendón rígido). En el contacto suelo-correr, la rigidez de la pierna k_leg determina la cantidad de energía elástica almacenada y la frecuencia natural del rebote.

ID:('ky', 465)

Storyboard

$E_{elast}=\frac12k_{tend}\Delta l_{tend}^2=\frac{F_{tend}^2}{2k_{tend}}$

Variables

$k_{tend}$

Rigidez tendinosa

$N/m$

$F_{tend}$

Fuerza tendinosa

$N$

$E_{elast}$

Energía elástica almacenada

$J$

$Delta l_{tend}$

Deformación tendinosa

$m$

ID:('gm', 4111)

Storyboard

$E_{recup}=\eta_{rec}E_{elast}$

Variables

$eta_{rec}$

Eficiencia de recuperación

$1$

$E_{elast}$

Energía elástica almacenada

$J$

$E_{recup}$

Energía recuperada

$J$

ID:('gm', 4112)

Storyboard

$P_{elast}=k_{tend}\Delta l_{tend}\frac{d\Delta l_{tend}}{dt}$

Variables

$k_{tend}$

Rigidez tendinosa

$N/m$

$Delta l_{tend}$

Deformación tendinosa

$m$

$P_{elast}$

Potencia elástica

$W$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 4113)

Storyboard

$\tau_{elast}=\sqrt{\frac{m_{seg}}{k_{tend}}}$

Variables

$m_{seg}$

Masa efectiva del segmento

$kg$

$k_{tend}$

Rigidez tendinosa

$N/m$

$ au_{elast}$

Tiempo característico elástico

$s$

ID:('gm', 4114)

Storyboard

$f_n=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k_{leg}}{M}}$

Variables

$f_n$

Frecuencia natural

$Hz$

$M$

Masa corporal

$kg$

$k_{leg}$

Rigidez de pierna

$N/m$

ID:('gm', 4115)

Storyboard

$T_n=\frac{1}{f_n}$

Variables

$f_n$

Frecuencia natural

$Hz$

$T_n$

Período natural

$s$

ID:('gm', 4116)

Storyboard

$\Delta CEA%=100\frac{P_{CEA}-P_{conc}}{P_{conc}}$

Variables

$Delta CEA$

Mejora relativa por CEA

$%$

$P_{CEA}$

Potencia con CEA

$W$

$P_{conc}$

Potencia concéntrica base

$W$

ID:('gm', 4117)

Storyboard

$k_{opt}=\arg\max\left[\eta_{rec}\frac12k\Delta l^2\frac{dF}{dt}\right]$

Variables

$eta_{rec}$

Eficiencia de recuperación

$1$

$k_{opt}$

Rigidez óptima

$N/m$

$t$

Tiempo

$s$

ID:('gm', 4118)

Storyboard

$\Delta l_{opt}=\frac{F_{tend}}{k_{opt}}$

Variables

$k_{opt}$

Rigidez óptima

$N/m$

$F_{tend}$

Fuerza tendinosa

$N$

$Delta l_{opt}$

Deformación óptima

$m$

ID:('gm', 4119)

Storyboard

$\epsilon_{opt}=\frac{\Delta l_{opt}}{l_0}$

Variables

$epsilon_{opt}$

Deformación relativa óptima

$1$

$Delta l_{opt}$

Deformación óptima

$m$

$l_0$

Longitud inicial del tendón

$m$

ID:('gm', 4120)