Mechanical stiffness: a global parameter associated to elite sprinters performance / Rigidez mecânica: um parâmetro global associado com desempenho em velocistas de elite / Rigidez mecánica: un parámetro global asociado con el rendimiento en velocistas de élite

ABSTRACT

Abstract This study analyzes vertical stiffness as a global parameter that could be directly associated to sprinter's performance. We evaluated vertical stiffness, performance, heart rate and lactate concentration on fifteen male sprinters that ran on a treadmill at gait transition speed and 13 km h−1. Vertical Stiffness was determined by the ratio of the vertical acceleration peak and maximum displacement of the center of mass. Physiological parameters were measured throughout the experimental procedure and performance was estimated by athlete's time records on 100 m track race. As expected, vertical stiffness and heart rate increased with running speed. We found a high correlation between heart rate and vertical stiffness at gait transition speed. However, at 13 km h−1, lactate peak showed a higher correlation with vertical stiffness, suggesting a greater participation of the anaerobic system. An inverse relationship between performance and vertical stiffness was found, where faster athletes were the stiffer ones. Performance and lactate peak presented the same inverse relationship; faster athletes had higher lactate peaks. As a result, faster athletes were stiffer and consume more energy. All in all, these findings suggest that mechanical stiffness could be a potential global parameter to evaluate performance in sprinters.

RESUMO

Resumo Este estudo analisa a rigidez vertical como um parâmetro global que poderia ser diretamente associado ao desempenho em velocistas. Avaliou-se a rigidez vertical, o desempenho, a frequência cardíaca e a concentração de lactato em 15 velocistas do sexo masculino, todos altamente treinados, que correram em uma esteira à velocidade de transição e a 13 km.h−1. A rigidez vertical foi determinada pela razão entre o pico de aceleração vertical e o deslocamento máximo do centro de massa. Os parâmetros fisiológicos foram mesurados na coleta de dados e o desempenho foi estimado por registros de tempo em 100 metros de corrida. Como esperado, a rigidez vertical e a frequência cardíaca aumentaram com a velocidade. A rigidez e a frequência cardíaca obtiveram alta correlação na menor velocidade. Contudo, a 13 km.h−1 o pico de lactato mostrou alta correlação com a rigidez, o que sugere uma maior participação do sistema anaeróbico. Uma relação inversa foi achada entre rigidez e registros de tempo, nos quais os atletas mais rápidos são os mais rígidos. Além disso, os atletas mais rápidos foram os que apresentaram os maiores picos de lactato. Assim, este estudo sugere que a rigidez vertical poderia ser um parâmetro global para avaliar o desempenho dos velocistas.

RESUMEN

Resumen Este estudio analiza la rigidez vertical como un parámetro global que podría estar directamente relacionado con el rendimiento en velocistas. Se evaluó la rigidez vertical, el rendimiento, la frecuencia cardíaca y la concentración de lactato en 15 velocistas de sexo masculino, muy entrenados, que corrieron en una cinta a la velocidad de transición y a 13 km/h−1. La rigidez vertical se calculó por el cociente entre el pico de aceleración vertical y el desplazamiento máximo del centro de masa. Los parámetros fisiológicos se midieron durante el procedimiento experimental y el rendimiento se estimó a través del tiempo de cada atleta en 100 m llanos. Como era de esperar, la rigidez vertical y la frecuencia cardíaca aumentaron con la velocidad. Se encontró una alta correlación entre frecuencia cardíaca y rigidez vertical a la velocidad más baja. Sin embargo, a 13 km/h−1, el pico de lactato mostró una alta correlación con la rigidez vertical, lo que sugería mayor participación del sistema anaeróbico. Se encontró una relación inversa entre el rendimiento y la rigidez vertical, donde los atletas más rápidos fueron más rígidos. Asimismo, el rendimiento y el pico de lactato presentaron la misma relación inversa; los atletas más rápidos mostraron los picos más altos de lactato. Por consiguiente, los atletas más rápidos fueron más rígidos y consumieron más energía. Estos resultados sugieren que la rigidez mecánica podría ser un parámetro global para evaluar el rendimiento de los velocistas.