Aspectos biomédicos del para-ciclismo competitivo como terapia alternativa y complementaria a la discapacidad

• Autores: Gerardo Villa del Bosque
• Directores de la Tesis: María Jesús Tuñón González (tut. tes.), José G. Villa Vicente (dir. tes.), David Suárez Iglesias (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de León ( España ) en 2024
• Idioma: español
• Número de páginas: 394
• Títulos paralelos:
  • Biomedical aspects of competitive paracycling as an alternative and complementary therapy to disability
• Tribunal Calificador de la Tesis: Enrique Echevarría Orella (presid.), Jesús Seco Calvo (secret.), Nuria Mendoza Laíz (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biomedicina y Ciencias de la Salud por la Universidad de León
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: BULERIA
• Resumen
  • español

    Actualmente persiste un déficit de información y/o brechas de investigación en aspectos biomédicos del ciclismo paralímpico. Desde la perspectiva salutogénica, la atención prestada a mediciones biomédicas cuantitativas que sirvan como exponente de un recorrido rehabilitador situado en el cénit de los Juegos Paralímpicos, es muy limitada.

    En para-ciclismo se participa con deficiencia de extremidades (amputados), discapacidad visual, lesión de la médula espinal, lesión cerebral traumática, parálisis cerebral y accidente cerebrovascular, compitiendo en 8 eventos de carreras de ruta y pista, siendo los Campeonatos del Mundo y los Juegos Paralímpicos su escaparate mundial.

    De las 10 discapacidades elegibles para los Juegos Paralímpicos, 8 califican para su inclusión en el para-ciclismo: potencia muscular deteriorada, rango de movimiento pasivo deteriorado, deficiencia de extremidades, diferencia de longitud de piernas, atetosis, hipertonía, ataxia y discapacidad visual (la discapacidad intelectual o la baja estatura están excluidas).

    Las cuatro clases principales de para-ciclismo incluyen el ciclismo (5 clases: C1 a C5, donde C5 son los que tienen menos discapacidades) y el ciclismo en tándem (3 clases: B1 a B3), el triciclo (2 clases: T1-T2), el ciclismo de mano (5 clases: H1 a H5), según el grado y el tipo de discapacidad. Su sistema de clasificación actualmente no se basa en el tipo de discapacidad, sino en función del grado de discapacidad física, visual o cognitiva. Calificación destinada a ubicar mejor a cada para-ciclista en grupos de competición de habilidades similares, de modo que se agrupen en función de cómo sus discapacidades afectan los determinantes centrales del rendimiento según la Unión Ciclista Internacional, precisándose aún de investigaciones y comparaciones sistemáticas de los eventos internacionales más importantes, incluidas todas las clases, para obtener una mejor comprensión clasificatoria.

    Hasta ahora los estudios en para-ciclistas con amputaciones, discapacidad visual o parálisis cerebral han incidido en la biomecánica o mejoras del sistema de clasificación de la discapacidad; mientras que las tecnologías de asistencia, la fisiología y afecciones biomédicas reciben una atención puntual. Por lo que sigue habiendo una falta de intervenciones fisiológicas y de entrenamientos (Vo2, lactatos, composición corporal) basadas en la evidencia para mejorar el rendimiento del deportista con discapacidad.

    Durante la última década, el deporte para deportistas con discapacidad ha pasado de incorporar un modelo de rehabilitación médica a un modelo deportivo competitivo. La relación entre deporte y rehabilitación, sin embargo, sigue teniendo relevancia, por lo que se precisan datos (medidas antropométricas y fisiológicas) de deportistas de élite con diferentes códigos deportivos de discapacidad que no han sido investigados previamente a esta escala Se precisan datos normativos de referencia en cada deporte y discapacidad, como en para-ciclismo y sus distintas discapacidades y categorías, para comprender la prevalencia y las consecuencias metabólicas (lactatemias) en todos los grupos de discapacidad, con un enfoque altamente individualizado debido a la variabilidad no sólo entre los grupos con discapacidad sino dentro de ellos, y hay necesidad de proporcionar a los profesionales investigaciones basadas en la evidencia Por tanto, en el ámbito de la biomedicina y las ciencias de la salud es necesario conocer en mayor profundidad en para-cilistas aspectos biomédicos de la condición física en relación con la salud, las capacidades funcionales para rendir en función de las deficiencias y clases deportivas, las demandas fisiológicas y metabólicas de la competición, el alcance de las adaptaciones derivadas del entrenamiento en función de la discapacidad, y que suponen una maximización de indicadores biomédicos vinculados a la condición física en relación con salud, como la composición corporal o los niveles de lactatemia que condicionan su rendimiento deportivo, y revisar o analizar cuales otras brechas de investigación en el ámbito de los aspectos biomédicos del para-ciclismo se precisan estudiar en función de la escasa literatura existente.

    Por ello el objetivo general del trabajo es analizar en ciclistas paralímpicos indicadores biomédicos y de capacidad funcional propios de la valoración de la condición física en relación con la salud, considerando las diferencias en su clasificación (clases y divisiones), los entrenamientos y campeonatos, y sus cambios en relación con el rendimiento deportivo y la discapacidad (amputaciones, parálisis cerebral y deficiencia visual), para establecerlos como referentes ante estrategias de ejercicio terapéutico Y específicamente 1º, revisar y explorar las características y los factores de rendimiento de los para-ciclistas competitivos, mediante una búsqueda sistemática en múltiples bases de datos hasta marzo de 2024, para establecer los principales temas de investigación e identificar las principales brechas de investigación; 2º, describir los valores medios máximos de lactatemias postcompetición, y la eficiencia en la capacidad de eliminar el lactato en para-ciclistas de élite en pista que participan en eventos de sprint y de persecución, y valorar si existe una recuperación energético-metabólica glucolítica, y comparar con los ciclistas de élite sin discapacidad; y 3º, referenciar los valores normativos de las características morfo-antropométricas y de composición corporal de la Selección Española de Para-ciclismo, evaluando en qué medida se ven afectadas por el tipo y gravedad de la discapacidad, clase deportiva y disciplina deportiva.

    Para ello se han realizado 3 estudios independiente. Estudio-1.-Explorando la investigación sobre los para-ciclistas competitivos y sus factores relacionados: una revisión exploratoria. Estudio-2.-Concentración máxima de lactato en sangre y capacidad de eliminación de lactato en para-ciclistas de la Selección Española de Para-ciclismo de élite de pista. Estudio-3.-Características antropométricas de la Selección Española de Para-ciclismo: una perspectiva sobre las condiciones de salud y las clases deportivas (2011-2016).

    En el 1º estudio se realizó búsqueda sistemática en múltiples bases de datos hasta marzo de 2024 con el fin de revisión exploratoria (36 estudios relevantes) de las características y los factores de rendimiento de los para-ciclistas competitivos. Se detectaron 3 temáticas (Rendimiento deportivo (n=15), Biomecánica (n=12) y Salud física y mental (n=9)) y 3 brechas de investigación (fisiológica al ejercicio, condición física y entrenamiento) en para-ciclismo. Se concluye que se necesitan más investigaciones (aunque en para-ciclismo está creciendo) con muestras más grandes y diversas en todas las clases deportivas; que el riesgo de lesiones en para-ciclismo parece comparable al ciclismo sin discapacidad.

    En el 2º estudio el objetivo fue proporcionar datos sobre la contribución metabólica glucolítica respecto a la cinética del lactato sanguíneo máximo y la capacidad de aclaramiento de lactato en entrenamientos y competiciones de 19 para-ciclistas de élite (selección española de pista) en eventos de sprint individual (1 km) o de persecución individual (3 km/4 km) entre 2011 y 2016. En categorías C1-C5 alcanzan valores medios de pico de lactato en mmol/l de 18.8 en sprint y 16.1 en persecución; mientras que en tándem los deficientes visuales alcanzan los 16.8 y los pilotos 18.5, mientras que en persecución fue de 18.6 y 16,7, respectivamente. Los valores medios de aclaramiento de lactato oscilaron eficientemente entre 0.07 y 1.5 mmol/min. Se concluye que los para-ciclistas de élite de pista (con deficiencias de extremidades, paralíticos cerebrales y deficientes visuales) que participan en eventos de velocidad y persecución muestran valores máximos medios de lactato similares a los de los ciclistas de pista de élite sin discapacidad, con eficiente aclaramiento de lactato mostrando una completa recuperación energética, glucolítica y metabólica en los sucesivos eventos de las competiciones oficiales.

    El 3º estudio delinea los perfiles de composición corporal de los para-ciclistas de élite, y evalúa cómo estos perfiles divergen en relación con condiciones de salud específicas (tipo de discapacidad) y entre las clases deportivas, ya que la composición corporal se encuentra entre los determinantes fisiológicos clave de su éxito. Metodología acogida a la iniciativa STROBE, y participan los integrantes en cada convocatoria de Campeonatos y Copas del Mundo y Juegos Paralímpicos de la Selección Española de Ciclismo Paralímpico durante el periodo 2011-2016, obteniendo siempre medallas y puestos de finalistas. Se describen para cada para-ciclista las mediciones cineantropométricas (criterios ISAK), de composición corporal (ecuaciones antropométricas) y del somatotipo (Modelo de Heath-Carter), considerando tanto el tipo de discapacidad (mostrando perfiles antropométricos únicos los amputados, paralíticos cerebrales, deficientes visuales y pilotos) como la clase deportiva. resultados que indican una variedad de características de composición corporal entre para-ciclistas de diferentes clases deportivas. Estudio pionero longitudinal desde 2011 a 2016 que no revela cambios significativos dentro de cada tipo de Campeonato a lo largo del tiempo con respecto a la masa corporal, %FM o %MM; sin embargo, son significativamente mayores estas variables en los Campeonatos de Pista que en los de Ruta anualmente. Los para-ciclistas de pista exhibieron un somatotipo mesomórfico equilibrado, mientras que los para-ciclistas de carretera mostraron un somatotipo endo-mesomórfico. Los para-ciclistas de élite muestran una composición corporal similar a la de los ciclistas de pista y de ruta profesionales y de élite sin discapacidad.

  • English

    Currently, there remains a lack of information and/or research gaps in biomedical aspects of Paralympic cycling. From the salutogenic perspective, the attention paid to quantitative biomedical measurements that serve as an exponent of a rehabilitative path located at the zenith of the Paralympic Games, is very limited.

    Para-cycling involves people with limb deficiency (amputees), visual impairment, spinal cord injury, traumatic brain injury, cerebral palsy and stroke, competing in 8 road and track racing events, being the World Championships and the Paralympic Games its global showcase.

    Of the 10 disabilities eligible for the Paralympic Games, 8 qualify for inclusion in para-cycling: impaired muscle power, impaired passive range of movement, limb deficiency, leg length difference, athetosis, hypertonia, ataxia and visual impairment (intellectual disability or short stature are excluded).

    The four main classes of para-cycling include cycling (5 classes: C1 to C5, where C5 is the least severe activity limitation) and tandem cycling (3 classes: B1 to B3), tricycle (2 classes: T1- T2), hand cycling (5 classes: H1 to H5), according to the degree and type of disability. Its classification system is currently not based on the type of disability, but rather based on the degree of physical, visual or cognitive disability. The qualification is intended to better place each para-cyclist in competition groups of similar abilities, so that they are grouped based on how their disabilities affect the central determinants of performance according to the International Cycling Union, still requiring systematic research and comparisons of the major international events, including all classes, to gain a better qualifying understanding.

    Until now, studies on para-cyclists with amputations, visual impairment or cerebral palsy have focused on biomechanics or improvements in the disability classification system; while assistive technologies, physiology and biomedical conditions receive specific attention. Therefore, there continues to be a lack of evidence-based physiological and training interventions (VO2, lactates, and body composition) to improve the performance of athletes with disabilities.

    Over the last decade, sport for athletes with disabilities has moved from incorporating a medical rehabilitation model to a competitive sports model. The relationship between sport and rehabilitation, however, remains relevant, which is why data (anthropometric and physiological measurements) are required from elite athletes with different sports disability codes that have not been investigated before this escalation.

    Normative reference data is needed in each sport and disability, such as para-cycling and its different disabilities and categories, to understand the prevalence and metabolic consequences (lactatemia) in all disability groups, with a highly individualized approach due to the variability not only between disability groups but within them, and there is a need to provide professionals with evidence-based research.

    Therefore, in the field of biomedicine and health sciences it is necessary to know in greater depth in para-cyclists biomedical aspects of health-related physical fitness, functional capacities to perform based on deficiencies and sports classes, the physiological and metabolic demands of the competition, the scope of adaptations derived from training based on disability, and which involve a maximization of biomedical indicators linked to physical condition in relation to health, such as body composition or levels of lactataemia that condition their sporting performance, and review or analyze which other research gaps in the field of biomedical aspects of para-cycling need to be studied based on the limited existing literature.

    Consequently, the general objective of the work is to analyze in Paralympic cyclists biomedical and functional capacity indicators typical of the assessment of physical condition in relation to health, considering the differences in their classification (classes and divisions), training and championships, and their changes in relation to sports performance and disability (amputations, cerebral palsy and visual impairment), to establish them as references for therapeutic exercise strategies.

    And specifically 1st, review and explore the characteristics and performance factors of competitive para-cyclists, through a systematic search across multiple databases until March 2024, to establish the main research topics and identify the main research gaps; 2nd, describe the peak average values of post-competition lactate levels, and the efficiency in lactate clearance in elite track para-cyclists who participate in sprint and pursuit events, and assess whether there is an energetic-metabolic glycolytic recovery, and compare with able-bodied elite cyclists; and 3rd, reference the normative values of the morpho-anthropometric and body composition characteristics of the Spanish Para-cycling Team, evaluating to what extent they are affected by the type and severity of the disability, sports class and sports discipline.

    For this, 3 independent studies have been carried out. Study-1.-Exploring research on competitive para-cyclists and its related factors: a scoping review. Study-2.- Peak blood lactate concentration and lactate clearance capacity in elite Para-track cyclists. Study-3.- Anthropometric Characteristics of the Male Spanish National Para-Cycling Team: A Perspective on Health Conditions and Sport Classes (2011-2016).

    In the 1st study, a systematic search across multiple databases was performed until March 2024 for the purpose of a scoping review (36 relevant studies) to explore the characteristics and performance factors of competitive Para-cyclists. 3 main research themes emerged (Sports performance (n=15), Biomechanics (n=12) and Physical and mental health (n=9)) and 3 research gaps (physiological response to exercise, fitness, and training) in para-cycling. It is concluded that more research is needed, while research on Para-cycling is growing, more studies with larger and diverse samples across all sport classes are essential; that the risk of injury in para-cycling appears comparable to able-bodied cycling.

    In the 2nd study, the objective was to provide data on the glycolytic metabolic contribution regarding the kinetics of peak blood lactate and the lactate clearance capacity in training and competitions of 19 elite para-cyclists (Spanish Track Para-cycling Team) either in individual sprint events (1 km) or individual pursuit (3 km/4 km) between 2011 and 2016. In categories C1-C5 they reach mean peak lactate values in mmol/l of 18.8 in sprint and 16.1 in pursuit; while in tandem the visually impaired reach 16.8 and the pilots 18.5, while in pursuit it was 18.6 and 16.7, respectively. The mean lactate clearance values efficiently ranged between 0.07 and 1.5 mmol/min. It is concluded that elite track para-cyclists (amputees, cerebral palsies and visually impaired) participating in sprint and pursuit events show similar mean peak lactate values to elite able-bodied track cyclists, with efficient lactate clearance capacity showing a complete energetic and metabolic glycolytic recovery in the successive events of the official competitions.

    The 3rd study delineate the body composition profiles of elite para-cyclists, and assess how these profiles diverge in relation to specific health conditions (type of disability) and across the sport classes, as body composition is among the key physiological determinants of your success. Methodology adopted by the STROBE initiative, and the members participate in each call for Championships, World Cups and Paralympic Games of the Spanish Paralympic Cycling Team during the period 2011-2016, always obtaining medals and finalist positions. The kinanthropometric measurements (ISAK criteria), body composition (anthropometric equations) and somatotype (Heath-Carter Model) are described for each para-cyclist, considering both the type of disability (showing unique anthropometric profiles in amputees, cerebral palsy, visually impaired and pilots) as the sports class results indicating a variety of body composition characteristics among para-cyclists of different sport classes. Pioneering longitudinal study from 2011 to 2016 that does not reveal significant changes within each type of Championship over time with respect to body mass, %FM or %MM; however, these variables are significantly higher in the Track Championships than in the Road Championships annually. Track para-cyclists exhibited a balanced mesomorphic somatotype, while road para-cyclists exhibited an endo-mesomorphic somatotype. Elite para-cyclists display similar body composition to able-bodied elite and professional track and road cyclists.