Factor Q y anchura entre pedales en ciclismo: qué dice la evidencia biomecánica

En la biomecánica del ciclismo, la mayor parte de la atención se dirige al plano sagital: altura y retroceso del sillín, alcance y caída del manillar. El plano frontal, es decir, dónde se sitúa cada pie a lo ancho, recibe menos atención, aunque condiciona cómo se alinean cadera, rodilla y pie en cada pedalada. La variable que lo gobierna es el factor Q.

Qué es el factor Q y qué es la anchura entre pedales

En la literatura científica, el factor Q se define como la distancia horizontal entre las caras externas de las dos bielas^1,2. Es, por tanto, una propiedad del conjunto de bielas y del eje de pedalier. La anchura efectiva de apoyo (en inglés, stance width) es mayor, porque a esa distancia se suma la longitud del eje de cada pedal, cualquier espaciador interpuesto y la posición lateral de la cala. Thorsen et al. estimaron que, con un factor Q de 19,2 cm, la distancia real entre los centros de los pedales era de unos 0,32 m, al sumar unos 13 cm correspondientes al tramo entre biela y centro del pedal¹.

Fife et al. recogen valores de referencia de unos 150 mm en bicicletas de carretera y de unos 180 mm en bicicletas de montaña². La distinción entre factor Q y anchura de apoyo tiene consecuencias prácticas: el factor Q apenas puede modificarse sin cambiar de bielas, mientras que la anchura de apoyo sí puede ajustarse mediante espaciadores de pedal, pedales con ejes de distinta longitud o el desplazamiento lateral de las calas.

Efectos sobre la cinemática de cadera, rodilla y tobillo

Fife et al. manipularon la anchura de apoyo con espaciadores de pedal de 20 y 30 mm en 24 ciclistas recreativos, partiendo de un factor Q de 150 mm². Con el espaciador de 30 mm, la abducción máxima de la cadera aumentó 1,4° y su aducción máxima disminuyó 1,6°; en la rodilla, la abducción máxima aumentó 1,8° y la aducción máxima disminuyó 2,1°. Con 20 mm, los cambios fueron menores (entre 0,8° y 1,2°). Los ángulos del tobillo en el plano frontal no se modificaron. En otras palabras, ensanchar la anchura de apoyo desplaza la rodilla hacia fuera respecto a su trayectoria habitual, aunque la magnitud absoluta del cambio angular es de uno a dos grados.

Thorsen et al., con incrementos mayores (de 150 a 276 mm), observaron que el ángulo y el rango de movimiento de la rodilla en el plano frontal disminuían al ensanchar el factor Q, sin cambios en los ángulos del plano sagital, en la fuerza vertical sobre el pedal ni en el momento extensor de la rodilla¹. El factor Q, por tanto, actúa sobre el plano frontal sin alterar de forma apreciable la mecánica propulsiva principal.

Cargas en la rodilla: el momento en el plano frontal

El hallazgo más consistente se refiere al momento abductor interno de la rodilla, una variable asociada a la carga del compartimento medial. En el estudio de Thorsen et al., este momento aumentó un 47 %, un 56 % y un 56 % al pasar de 150 a 276 mm a 80, 120 y 160 W, respectivamente, junto con un aumento de la fuerza mediolateral sobre el pedal¹. El incremento absoluto fue mayor a mayor potencia: 4,4 N·m a 80 W frente a 7,8 N·m a 160 W. Los autores lo atribuyen a que, al alejar el pie del sillín, aumenta el brazo de palanca de la fuerza del pedal respecto a la rodilla en el plano frontal, sin que el tronco compense lateralmente como ocurre al caminar con los pies separados.

Un estudio posterior del mismo grupo, mediante simulación musculoesquelética, estimó que el factor Q ancho (276 mm frente a 150 mm) aumentaba la fuerza de contacto del compartimento medial de la rodilla, sin modificar la fuerza de contacto total³. Es decir, la carga no aumenta en conjunto, sino que se redistribuye hacia el lado medial.

La relación no parece lineal. Wilbert et al. aplicaron incrementos normalizados del 2 % de la longitud de la pierna (unos 18 mm de media) a partir de 160 mm y solo detectaron un aumento significativo del momento abductor, superior al 30 %, en la condición más ancha (160 mm más el 8 % de la longitud de la pierna)⁴. Los cambios pequeños, del orden de los que se aplican en un ajuste real, no produjeron diferencias significativas entre sí, lo que sugiere que la rodilla tolera cierto margen antes de que la carga medial aumente de forma apreciable.

Estos resultados deben interpretarse con cautela. Los momentos de la rodilla fuera del plano sagital presentan una gran variabilidad entre individuos: Gregersen y Hull describieron coeficientes de variación de entre el 38,7 % y el 72,6 % en los picos de estos momentos en ciclistas competitivos⁵. Además, la mayoría de los estudios se han realizado en cicloergómetro, con participantes sanos y a potencias moderadas.

Eficiencia y potencia

Disley y Li compararon factores Q de 90, 120, 150 y 180 mm en 24 ciclistas entrenados al 60 % de su potencia pico y a 90 rpm⁶. La eficiencia mecánica bruta fue del 19,38 % con 90 y 120 mm, frente al 19,09 % y el 19,05 % con 150 y 180 mm, una diferencia que los autores cifraron en unos 4–5 W (1,5–2,0 %) a potencias submáximas. La actividad electromiográfica de los cuatro músculos registrados no cambió. Conviene señalar que 90 mm es una anchura inferior a la de cualquier bicicleta de carretera convencional, por lo que el resultado indica más bien que estrechar no penaliza la eficiencia que un valor óptimo trasladable al material.

En un segundo estudio, los mismos autores observaron que el factor Q elegido libremente por cada ciclista (142 mm de media en diez ciclistas entrenados) ofrecía la mejor combinación de eficiencia y estabilidad de la rodilla, y que podía predecirse con una prueba sencilla de suspensión⁷. Es una línea interesante, aunque procede de una muestra pequeña y no ha sido replicada de forma independiente en la literatura revisada.

Anchura de caderas, calas y espaciadores

La práctica habitual de ajuste relaciona la anchura de apoyo con la anchura de la pelvis o con la alineación de la rodilla. Sin embargo, en la literatura verificada para este artículo no se ha encontrado ningún estudio que haya validado una fórmula que prediga el factor Q óptimo a partir de la anchura de caderas. Wilbert et al. normalizaron el factor Q por la longitud de la pierna y analizaron la alineación mecánica estática de la rodilla, pero esta solo mostró correlaciones de grado variable con las cargas medidas⁴.

La interfaz pie-pedal ofrece otras vías de actuación en el plano frontal. Ruby et al. encontraron que la anatomía del pie, en particular la inversión del antepié, explicaba parte de la variabilidad de las cargas en la rodilla⁸. Gregersen et al. observaron que una eversión del pie de 10° reducía de media un 55 % el momento varo máximo de la rodilla durante la fase de propulsión⁹. Por su parte, Ruby y Hull comprobaron que las plataformas que permitían rotaciones del pie reducían varias componentes de la carga en la rodilla, mientras que la que solo permitía traslación mediolateral no las modificaba¹⁰. Estos datos respaldan que el ajuste de calas (rotación, posición lateral, cuñas y libertad de giro) se evalúe conjuntamente con la anchura de apoyo.

Los espaciadores de pedal, piezas que se interponen entre la biela y el eje del pedal, son un método sencillo para ensanchar la anchura de apoyo². Fife et al. sugieren que podrían ser útiles en ciclistas con dolor medial o lateral de rodilla, pero esa aplicación clínica no se evaluó en su estudio, que incluyó únicamente participantes sanos.

Qué se sabe y qué no

• Se sabe que ensanchar el factor Q desplaza la rodilla hacia fuera en el plano frontal, aumenta el momento abductor de la rodilla y la fuerza de contacto medial, y que el efecto crece con la anchura y la potencia^1,3,4.
• Se sabe que anchuras más estrechas no reducen la eficiencia en el rango estudiado⁶.
• No se sabe si modificar el factor Q previene o resuelve lesiones de rodilla o cadera: no hay ensayos con ciclistas lesionados que lo demuestren.
• No se sabe cómo individualizarlo con reglas anatómicas validadas. Una revisión sistemática reciente, que analizó 47 estudios sobre posición en la bicicleta, concluyó que no existen recomendaciones claras para el factor Q, la longitud de bielas ni la posición de las calas¹¹.

En ausencia de reglas validadas, el ajuste en el plano frontal debe basarse en la observación dinámica del ciclista. El consenso Delphi sobre medición de la bicicleta y cinemática del ciclismo recomienda que el ajuste se apoye en datos cinemáticos y en métodos de medición estandarizados¹². Un estudio biomecánico permite registrar la trayectoria de la rodilla, valorar síntomas y probar cambios de calas o espaciadores de forma controlada.