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resistencia en sujetos de alto nivel, o con un amplio historial de entrenamiento (Kohrt ycol. 1989; Lopez Calbet y col. 19...
Describiremos a continuación las técnicas más empleadas y las características generalesde los instrumentos necesarios para...
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Instrumentos necesarios para la medición de l VO2 max: analizadores de gases.La determinación del VO 2 max requiere de la ...
Figura 4.2.5. Esquema de un ergoespirómetro (Tomado de Maud y Foster (1995)).Los analizadores respiración a respiración pe...
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poca resistencia a la inspiración y espiración de aire. En general, se recomienda que laresistencia de los tubos de conexi...
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deportivo y el gesto ergométrico confieren mayor validez a estas mediciones y facilitanla extrapolación de resultados a la...
- Si el agotamiento tarda en producirse más de 10 minutos no hay seguridad de que lacarga elegida sea supramáxima (Wasserm...
musculares y el sujeto esté familiarizado con el ergómetro. Son aceptables todasaquellas modalidades de esfuerzo que requi...
- Al finalizar el test, no es conveniente interrumpir el ejercicio bruscamente dado elriesgo de hipotensión por disminució...
de evitar este problema, se ha recomendado efectuar un test supramáximo decomprobación, a los 10-15 minutos de la finaliza...
Predicción del VO2 max en el laboratorio a partir de tests de esfuerzo de intensidadprogresiva hasta el agotamiento.El VO2...
Figura 4.2.6. Relación entre VO2 max y Wmax en un grupo de 61 sujetos,               con diferente grado de actividad físi...
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(Weltman 1995) considera que se ha alcanzado la intensidad correspondiente alMaxLact-st cuando la lactatemia aumenta menos...
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forma continua durante el esfuerzo incremental siguiendo un comportamientoexponencial o parabólico (modelos continuos). En...
un test escalonado, manteniendo cada carga durante 5 minutos, hacia el final de loscuales toman las muestras para lactato....
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  1. 1. Menú principal ÍndiceCAPITULO 4.- EVALUACIÓN DEL DEPORTISTA DEALTO RENDIMIENTOEste capítulo ha sido divido en dos grandes apartados. Un primer bloque esta dedicadoal estudio de los principales procedimientos que se pueden utilizar hoy en día en laevaluación rutinaria del metabolismo aeróbico en los deportistas. Se presentan, por tantolos principales procedimientos, tanto directos como indirectos que pueden emplearsepara determinar la potencia y la capacidad aeróbica (Apartado 4.1.). En un segundoapartado, se describen las técnicas que se pueden utilizar para evaluar el metabolismoanaeróbico, igualmente en sus aspectos de potencia y capacidad (Apartado 4.2.). Estosson los únicos aspectos que serán considerados en la evaluación de esta parte de lamateria.No obstante, se ha considerado importante que el alumno tenga acceso a informaciónactualizada acerca de los aspectos metodológicos que deben presidir todo procesometrológico. Esta información se ha incorporado en un ANEXO al final del capítulo 4(ANEXO 3.a.) y no será objeto de evaluación, sólo se facilita la misma al alumno comomaterial complementario. Así mismo, dada la importancia que tiene la composicióncorporal, especialmente el porcentaje de grasa corporal, la distribución regional de lagrasa corporal y la masa muscular para el rendimiento deportivo, se ha juzgadoconveniente facilitar al alumno un resumen de las técnicas de análisis de la composicióncorporal con mayor reconocimiento por parte de la comunidad científica y que mayoresaplicaciones prácticas tienen, es decir la hidrodensitometría, los procedimientosantropométricos y la absorciometría fotónica dual de rayos X. Este apartado de análisisde la composición corporal se ha incorporado también como ANEXO al capítulo 4 y noserá objeto de evaluación (ANEXO 3.b.).1Centro Olímpico de Estudios Superiores
  2. 2. 4.1. Evaluación de la resistencia aeróbica.El Colegio Americano de Medicina del Deporte (ACSM) (ACSM 1991) define laresistencia cardiorrespiratoria como la capacidad para realizar ejercicio dinámico,con la activación de grupos musculares de gran tamaño, a intensidad moderada o alta,por espacios de tiempo prolongado. El rendimiento en este tipo de ejercicio dependedel estado funcional de los sistemas respir atorio, cardiovascular y muscular.En múltiples ocasiones se emplea el término "resistencia aeróbica" o simplementeresistencia, para referirse a la resistencia cardiorrespiratoria. La resistencia se hadefinido como el máximo tiempo que una persona puede mantener una determinadafuerza isométrica, o el tiempo má ximo durante el cual se puede mantener cierto nivel depotencia en actividades musculares concéntricas y/o excéntricas (McArdle y col.2001b). En el ámbito del Entrenamiento, se utilizan con mayor profusión los términos"capacidad aeróbica" o "resistencia aeróbica" para referirse a la resistenciacardiorrespiratoria. La capacidad aeróbica o resistencia aeróbica viene definida por eltiempo durante el cual puede ser mantenido un esfuerzo de una determinada intensidad,cuando la energía necesaria es suministrada, de forma prácticamente exclusiva, porprocesos metabólicos aeróbicos. No obstante, el ejercicio ha de requerir la participaciónde buena parte de la masa muscular corporal. Si la masa muscular activa es pequeña,se estará midiendo la resistencia del grupo muscular activo, pero no la capacidad deresistencia o resistencia aeróbica.La capacidad aeróbica será tanto mayor cuanto más elevada sea la cantidad de energíaque pueda suministrar el metabolismo aeróbico. La capacidad de suministro de energía,por parte del metabolismo aeróbico al aparato contráctil, es el principal factordeterminante del trabajo mecánico que podrá efectuar el deportista en condicionesaeróbicas. Los sujetos con más resistencia aeróbica son capaces de efectuar más trabajomecánico, a expensas del metabolismo aeróbico, por lo que sus marcas son mejores.A la cantidad máxima de energía que puede suministrar el metabolismo aeróbico, porunidad de tiempo, se la denomina potencia aeróbica máxima. Los deportistas con granpotencia aeróbica máxima, son capaces de obtener una gran cantidad de energía y enpoco tiempo, a través de la oxidación de substratos energéticos. La potencia aeróbicamáxima se mide determinando el VO2 max, puesto que existe una relación lineal entre elVO2 y la cantidad de energía suministrada al aparato contráctil por el metabolismoaeróbico. El VO2 max depende de la capacidad máxima de suministro de oxígeno a lamusculatura y de la capacidad máxima de utilización de O2 . Claro está, el VO 2 maxnunca puede ser superior a la máxima capacidad de suministro de oxígeno. Numerososestudios han demostrado que existe una relación lineal entre el tiempo de resistencia y el2Centro Olímpico de Estudios Superiores
  3. 3. VO2 max en esfuerzos de intensidades moderadas y altas (Coyle 1995; Coyle 1999;Lindstedt y Conley 2001; López Calbet 1997; López Calbet 1998; Robinson y col.1937).Así pues, la resistencia aeróbica depende de la capacidad de suministro de oxígeno a lostejidos y de la capacidad de utilización de O2 . A su vez, la capacidad de utilización deO2 depende de la cantidad de O2 que difunde efectivamente al interior de la matrizmitocondrial de las fibras musculares y del potencial oxidativo de la maquinariaenzimática mitocondrial.Cuando un sujeto realiza un esfuerzo de intensidad progresivamente creciente hasta elagotamiento se observa que, a partir de cierta intensidad de esfuerzo, la energíasuministrada por el metabolismo aeróbico es insuficiente para satisfacer completamentela demanda energética. Para poder mantener int ensidades de esfuerzo superiores esnecesaria la activación del metabolismo anaeróbico que actúa suplementando almetabolismo aeróbico. Como consecuencia se produce una acidosis metabólica, altiempo que aumenta la concentración de lactato en el interior del músculo y en lasangre. A la intensidad de esfuerzo a partir de la cual se inicia la acidosis metabólica sela denomina umbral anaeróbico (Wasserman 1987). Cuanto más elevada es laintensidad del esfuerzo, con respecto al umbral anaeróbico, antes se produce la caída delpH y la aparición de la fatiga. Múltiples experimentos han demostrado que cuantomayor es la intensidad relativa de esfuerzo a la cual se produce el umbral anaeróbico,mayor es la capacidad de resistencia.La cantidad máxima de energía que puede aportar el sistema aeróbico (y, por lo tanto, eltiempo máximo durante el cual se podrá mantener un esfuerzo) depende la intensidadrelativa del esfuerzo y de la disponibilidad de substratos energéticos. La intensidadrelativa del esfuerzo, es el principal factor determinante del tipo de substrato energéticoque va a ser oxidado durante el esfuerzo (Brooks 1997; Brooks y Mercier 1994). Enreposo, el músculo esquelético obtiene de un 70 a un 85 % de la energía que consume apartir de la oxidación de ácidos grasos y el 15-30 % restante, a partir de la oxidación deglucosa, cuerpos cetónicos y aminoácidos. A medida que las contracciones muscularesprovocan un aumento de las necesidades energéticas del músculo, la contribuciónrelativa de la oxidación de grasas al gasto energético total va disminuyendo, mientrasque aumenta la proporción de energía aportada por la oxidación de glucosa. Aintensidades elevadas casi la totalidad de la energía proviene de la oxidación de glucosa.Este desplazamiento del metabolismo aeróbico hacia una mayor utilización de glucosa,a medida que aumenta la intensidad del esfuerzo obedece a dos razones fundamentales.En primer lugar, la oxidación de grasas requiere más oxígeno por mol de ATPproducido y en segundo lugar, la cantidad de energía obtenida por litro de oxígenoconsumido en el proceso oxidativo, es mayor cuando se oxida glucosa. Los ejercicios de3Centro Olímpico de Estudios Superiores
  4. 4. intensidad elevada se caracterizan por requerir un aporte elevado y continuo de energía,y por consumir cantidades igualmente altas de O2 .Puesto que el aporte máximo de O2 está limitado, parece coherente que la musculaturautilice un substrato energético que le permita obtener más energía con menos oxígeno,cuando la intensidad del esfuerzo es elevada. No obstante, en reposo las necesidadesmusculares de O2 son bajas, por lo que el músculo utiliza preferentemente grasas,reservado los hidratos de carbono para situaciones de mayor demanda metabólica.Además, al oxidar grasa se obtiene más del doble de la energía que proporcionaría laoxidación de una masa equivalente de glucosa (a partir de 1 g de grasa se obtienen 9Kcal, mientras que 1 g de glucosa sólo proporciona 4 Kcal). Pero la cantidad de ATPproducida por unidad de tiempo cuando se oxida grasa es menor que cuando se oxidaglucosa. O sea, la potencia máxima que puede desarrollar el músculo esquelético,cuando la energía consumida procede exclusivamente de la oxidación de grasas, esmucho menor que la potencia alcanzable oxidando únicamente glucosa. No obstante, lacantidad de glucosa disponible en el músculo es limitada, se agota en 90-120 minutoscuando la intensidad del metabolismo aeróbico muscular es tal, que la glucosaconstituye casi el único substrato energético oxidado por el músculo. Así pues, parecerazonable que la musculatura tienda a ahorrar glucosa en reposo y a intensidades deesfuerzo bajas, desplazándose el metabolismo hacia la oxidación de carbohidratoscuando la intensidad del esfuerzo es más elevada.Se ha demostrado que una disminución de la cantidad de glucógeno muscular, afectanegativamente a la capacidad de resistencia. Y viceversa, cuando el contenido muscularde glucógeno es elevado, aumenta el tiempo de resistencia, o mejora la marca enesfuerzos que producen el agotamiento en tiempos cercanos a las dos horas (Bergstromy col. 1967; Saltin y Gollnick 1983; Saltin y Hermansen 1967) (Figura 4.1.1). Por lotanto, la disponibilidad de substratos energéticos afecta a la capacidad de resistencia. 200 Tiempo hasta el agotamiento (min) 180 160 140 120 100 80 60 40 0 1 2 3 4 Glucógeno muscular inicial -1 (g · 100 g músculo )4Centro Olímpico de Estudios Superiores
  5. 5. Figura 4.1.1. Relación entre las reservas musculares de glucógeno al inicio del esfuerzo prolongado y el tiempo de resistencia durante el ejercicio en cicloergómetro a una misma intensidad. (A partir de datos de Bergstrom y col. (1967)).Pero existen otros factores que influyen en el tiempo de resistencia. Así, para undeterminado VO 2 max, tendrán mayor tiempo de resistencia aquellos deportistas quesean capaces de convertir más eficazmente el ATP proporcionado por el metabolismoen trabajo mecánico. La relación que existe entre el trabajo producido y la energíagastada por la contracción muscular se denomina eficiencia mecánica. Cuanto mayor esla eficiencia mecánica, mayor es la capacidad de resistencia, puesto que con menosgasto (menos consumo de O2 , menor dispendio de sustratos energéticos) se puedeefectuar mayor cantidad de trabajo.La capacidad de resistencia también depende del grado de aclimatación al ambiente enel cual se realizará el esfuerzo y de la tolerancia al estrés térmico. Durante el ejerciciofísico en ambientes cálidos se produce un aumento progresivo de la temperaturacorporal, que se ha relacionado con la aparición de fatiga (Gonzalez-Alonso y col. 1998;Rowell 1974). El organismo trata de evitar la acumulación de calor mediantemecanismos homeostáticos termorreguladores. El principal mecanismo termolítico deque dispone el ser humano es la sudoración. Los sujetos entrenados en resistencia yaclimatados al calor sudan más y acumulan menos calor en el organismo (sutemperatura corporal se eleva menos) en respuesta al ejercicio en el calor. No obstante,la respuesta termolítica comporta un descenso de la capacidad de suministro de oxígenoa la musculatura activa, puesto que disminuye el gasto cardíaco (Gonzalez-Alonso y col.1998) y además, parte del gasto cardíaco es desviado hacia la superficie cutánea(Rowell 1974).Finalmente, la capacidad de resistencia depende de factores psicológicos. Así, cuantomayor es el grado de motivación mayor es la capacidad de resistencia. Algunos autoreshan estimado que la motivación puede llegar a explicar diferencias en los valores deVO2 max, medidos en laboratorio de hasta un 10 % (Astrand y Rodahl 1986).En resumen, los términos capacidad aeróbica, capacidad de resistencia, potenciaaeróbica máxima y VO2 max se han empleado para referirse a la resistenciacardiorrespiratoria, tal y como ha sido definida por el ACSM. No obstante, dichostérminos no deberían ser confundidos. Así, la capacidad aeróbica viene determinadapor la cantidad total de energía que puede suministrar el sistema aeróbico y varía enfunción de la intensidad del ejercicio. La capacidad de resistencia indica el tiempodurante el cual se puede mantener un esfuerzo de una intensidad determinada. Lapotencia aeróbica máxima es la cantidad máxima de energía que puede suministrar el5Centro Olímpico de Estudios Superiores
  6. 6. metabolismo aeróbico por unidad de tiempo. El VO2 max es la variable que se utilizapara estimar cuál es la cantidad máxima de energía que puede suministrar elmetabolismo aeróbico por unidad de tiempo, puesto que existe una equivalencia entreVO2 y energía suministrada por el metabolismo aeróbico.Tal y como veremos a continuación, un deportista puede tener una gran potenciaaeróbica, pero poca capacidad de resistencia. Por ejemplo, si se determina la potenciaaeróbica máxima de un corredor de maratón un día antes de la carrera y el día despuésde la competición, se obtienen valores similares. Es decir, la potencia aeróbica máximadel corredor de maratón no ha cambiado como consecuencia de la competición demaratón. Si el mismo corredor efectúa una segunda maratón, 24 horas después de lasegunda determinación de potencia aeróbica máxima (es decir, 48 horas después de laprimera maratón), el tiempo invertido en cubrir la segunda maratón será mucho mayor.Por lo tanto, la capacidad de resistencia (en este caso el tiempo invertido en correr lamaratón) será menor en la segunda ocasión. Entre las razones que pueden explicar elfenómeno anterior destaca el agotamiento de los depósitos musculares de glucógenodurante la primera maratón. Diversos estudios han demostrado que los corredores demaratón necesitan de 7 a 21 días para restablecer completamente los niveles muscularesde glucógeno tras las competiciones de maratón (Costill y col. 1990; Sherman y col.1983), aunque siguiendo una dieta rica en hidratos de carbono la recuperación de losniveles musculares de glucógeno puede ser más rápida (Asp y col. 1999).Un estudio exhaustivo de la capacidad de resistencia de un deportista conlleva laevaluación de cada uno de los aspectos que están relacionados con la condición físicaaeróbica y que hemos ido analizando en los párrafos precedentes. Puesto que el estudiorutinario de todos estos factores sería muy difícil de realizar por razones prácticas yeconómicas, el control de la resistencia cardiorrespiratoria se suele reducir,generalmente, a la medición del VO 2 max y a la determinación del "umbral anaeróbico".No obstante, en el caso de deportistas que practican disciplinas claramente dependientesde la capacidad de resistencia, como por ejemplo los corredores de fondo, los ciclistas olos nadadores de larga distancia, el mejor procedimiento para conocer cuál es sucapacidad de resistencia es determinar el tiempo de resistencia en la prueba quepractican habitualmente. Por ejemplo, el mejor test de capacidad de resistencia para unmaratoniano consiste en determinar su marca en Maratón. Pero no siempre es posibleefectuar un test de capacidad de resistencia. Es evidente que durante el entrenamientohabitual no se pueden realizar asiduamente maratones con la finalidad de controlar larespuesta al programa de entrenamiento, máxime si tenemos en cuenta que tras correruna maratón, el corredor puede tardar en recuperarse de 1 a 3 semanas. No obstante, sepuede determinar indirectamente la capacidad de resistencia en pruebas de largaduración a partir del resultado obtenido en pruebas má s cortas. De esta forma es factiblecontrolar la evolución de la capacidad de resistencia sin tener que recurrir acompeticiones frecuentes o a tests, que por su dureza, pueden mermar las condicionesdel atleta y deteriorar su respuesta al programa de entrenamiento. Además, existe la6Centro Olímpico de Estudios Superiores
  7. 7. posibilidad de estimar la capacidad de resistencia a partir de tests submáximos que, alno requerir que el deportista se esfuerce hasta el agotamiento, interfieren menos con elprograma de entrenamiento. Los tests submáximos facilitan un control más continuadoe incluso la evaluación de la capacidad de resistencia inmediatamente antes de lascompeticiones.Muchas veces interesa saber por qué ha mejorado o empeorado la capacidad deresistencia. ¿Ha aumentado la capacidad de transporte de oxígeno? ¿Se han producidoadaptaciones en el músculo que posibilitan una mayor utilización de oxígeno? ¿Hantenido lugar cambios metabólicos que permiten trabajar a intensidades relativas altasdurante más tiempo? ¿Ha mejorado el rendimiento mecánico? ¿Se ha aclimatado acondiciones ambientales adversas similares a las que se darán en la competición? etc.Algunas de estas cuestiones pueden ser contestadas, en mayor o menor medida,mediante los tests que expondremos en este capítulo.7Centro Olímpico de Estudios Superiores
  8. 8. 4.1.1. Determinación de la potencia aeróbica máxima: el consumo máximode oxígeno.4.1.1.1.Valor del VO2max en la evaluación de la potencia aeróbica máxima.Desde la publicación del estudio inicial de Robinson y col. (1937) numerosasinvestigacione s han confirmado que el VO 2 max se relaciona linealmente con lacapacidad de resistencia. Varios estudios han demostrado que los atletas de elite eneventos dependientes de la capacidad de resistencia alcanzan VO 2 max, en generalsuperiores a 70 ml.kg-1 .min-1 , con valor máximo entre 85 y 90 ml.kg-1 .min-1 (Astrand yRodahl 1986; González Santander y Rubio Gimeno 1990; Lopez Calbet y col. 1993;MacDougall y col. 1991). En las figuras 4.1.2 y 4.1.3 se presentan los valores deVO2 max observados en varias disciplinas, en deportistas españoles de elite de ambossexos (González Santander y Rubio Gimeno 1990). Figura 4.1.2. Valores de VO2 max en deportistas españoles de elite, de sexo masculino. La zona sombreada representa la desviación estándar. Todos los datos8Centro Olímpico de Estudios Superiores
  9. 9. fueron obtenidos en tapiz rodante, incluidos los correspondientes a los ciclistas. Entre paréntesis se indica el número de sujetos analizados de cada deporte. (Gráfica reproducida a partir de datos de González Santander y Rubio Gimeno (1990)). Figura 4.1.3. Valores de VO2 max de deportistas españoles de elite, de sexo femenino. La zona sombreada representa la desviación estándar. Todos los datos fueron obtenidos en tapiz rodante, incluidos los correspondientes a las ciclistas. Entre paréntesis se indica el número de sujetos analizados de cada deporte. (Gráfica reproducida a partir de datos de González Santander y Rubio Gimeno (1990)).Por otro lado, los sujetos con sedentarismo extremo tienen valores de VO 2 maxinferiores a 30 ml.kg-1 .min-1 (López Calbet y col. 1993b; Zavala 1985). En un estudioclásico efectuado por Saltin y col. (1968) se pudo constatar la gran adaptabilidad quemuestra el VO 2 max. Saltin y col. (1968) estudiaron a cinco sujetos (3 sedentarios y 2moderadamente activos) a los que sometieron a 20 días de reposo absoluto en cama,seguidos de 50 días de entrenamiento intenso. El VO 2 max descendió un 27 % tras los20 días de reposo en cama. Al final del programa de entrenamiento, los tres sujetossedentarios habían aumentado un 100 % su VO 2 max, con respecto al valor que tenían alfinalizar el período de reposo en cama y un 33 % con respecto al valor anterior al iniciodel período de reposo en cama. No obstante, los dos sujetos que efectuaban actividad9Centro Olímpico de Estudios Superiores
  10. 10. física de forma regular, sólo mejoraron su VO 2 max un 4 % comparado con el que teníanantes de iniciar el período de reposo en cama. Este estudio, a pesar del escaso númerode sujetos analizados, es muy ilustrativo, ya que se observaron aumentos en el VO 2 maxque fueron desde el 4 al 100 %, dependiendo del nivel previo de actividad física.Tanto los estudios efectuados con animales, como con seres humanos, han puesto demanifiesto que existe una relación lineal entre capacidad de resistencia y VO 2 max(Figura 4.1.4). Figura 4.2.4. Existe una relación lineal entre el VO2 max y la velocidad media de carrera en eventos que producen el agotamiento en tiempos que van desde los 2-4 minutos hasta varias horas, tal y como se ha podido comprobar en disciplinas atléticas que van desde el 1.500 hasta la maratón.Esta relación es más intensa en grupos heterogéneos, mientras que puede no serconstatada en grupos homogéneos. Si se estudia la relación VO 2 max/capacidad deresistencia, en grupo integrado por sujetos sedentarios y corredores de fondo de nivelbajo, medio y alto, cabe encontrar una relación bastante intensa entre ambas variables(r=0.80-0.90). Pero si el grupo estudiado está integrado sólo por maratonianos de elite, ociclistas de ruta de elite, no es posible que no se encuentre ninguna relación entre elVO2 max y la marca en maratón. Efectivamente, varios investigadores han constatadoque el VO 2 max es una variable poco sensible para detectar cambios en la capacidad de10Centro Olímpico de Estudios Superiores
  11. 11. resistencia en sujetos de alto nivel, o con un amplio historial de entrenamiento (Kohrt ycol. 1989; Lopez Calbet y col. 1993; Lucia y col. 2000; Minotti y col. 1990; Mizuno ycol. 1990; Sjogaard 1984; Terrados y col. 1988). Sjøgaard (1984) no encontró cambiossignificativos en el VO 2 max de 16 ciclistas profesionales controlados durante unatemporada. En otro estudio, también efectuado con ciclistas, tampoco se detectaroncambios significativos en el VO 2 max entre los meses de Febrero y Agosto, a pesar deun incremento de un 30 % en la capacidad de resistencia (Lopez Calbet y col. 1993).Mizuno y col. (1990) tampoco detectaron cambios importantes en VO 2 max de un grupode 10 esquiadores de fondo de elite, evaluados 4 ocasiones, durante un período deseguimiento de 5 meses. Lucía y col. (Lucia y col. 2000) tampoco observaron cambiossignificativos en el VO 2 max en 13 ciclistas profesionales, evaluados en Noviembre,Enero y Mayo. No obstante, Veicsteinas y col. (Veicsteinas y col. 1984) observaron, en11 ciclistas profesionales de nivel mundial, un incremento del VO 2 max, expresado entérminos relativos, de un 9 % entre el inicio de la pretemporada (tras 3 meses sinentrenar) y nueve meses después, hacia el final del período competitivo. Los estudiosanteriores concuerdan con otros, efectuados con animales de experimentación, en losque se ha demostrado que es posible incrementar la capacidad oxidativa muscular (y portanto la capacidad de resistencia) sin que se modifique ni el VO 2 max, ni la funciónmiocárdica (Cartee y Farrar 1987; Perez y col. 2002).En resumen, el VO 2 max es una variable poco sensible a los cambios en la capacidad derendimiento en deportistas de resistencia de alto nivel, mientras que es mucho mássensible en el control de la respuesta al entrenamiento de sujetos sedentarios. En estecontexto, cabe preguntarse si vale la pena determinar el VO 2 max en deportistas de altonivel. La respuesta es afirmativa, pues aunque la medición del VO 2 max sea de escasovalor para la programación y control del entrenamiento, aporta datos muy valiosos sobreel estado de salud cardiopulmonar del atleta. Además, durante los tests destinados a lamedición del VO 2 max se puede determinar el umbral láctico o los umbralesventilatorios. La determinación simultánea del VO 2 max permite calcular el porcentajede VO 2 max en los umbrales (VO 2 en el umbral · 100/VO 2 max). Cuanto mayor es elporcentaje de VO 2 en los umbrales, con respecto al VO 2 max, mayor suele ser lacapacidad de resistencia.4.1.1.2. Medición directa del VO2 max.El VO2 max puede ser determinado por procedimientos directos e indirectos, siendo losprimeros los más válidos y fiables. La medición directa del VO 2 max requiere deequipos sofisticados para el análisis de gases respiratorios y de la realización de un testde esfuerzo de intensidad creciente hasta el agotamiento (test de esfuerzo incremental).Los procedimientos indirectos permiten determinar el VO 2 max a partir de tests deesfuerzo incrementales hasta el agotamiento o de tests de esfuerzo submáximos.11Centro Olímpico de Estudios Superiores
  12. 12. Describiremos a continuación las técnicas más empleadas y las características generalesde los instrumentos necesarios para la medición directa del VO 2 max. Posteriormente,abordaremos el estudio de los tests más utilizados en la determinación indirecta delVO2 max.El VO2 max puede determinarse a partir del control de parámetros ventilatorios duranteel esfuerzo o midiendo el gasto cardíaco y la diferencia arteriovenosa de O2 . Puesto queel último procedimiento sólo se utiliza en experimentación y en unidades de cuidadosintensivos, nos limitaremos a describir cómo se calcula el VO 2 max a partir deparámetros ventilatorios, las características generales de funcionamiento de losinstrumentos necesarios y las condiciones que debe reunir un test de esfuerzo a efectosde provocar una respuesta cardiorrespiratoria apropiada para alcanzar el VO 2 max.Cálculo del VO2 max a partir de variables ventilatorias.La determinación directa del VO 2 max se basa en la medición de la ventilación (flujo deaire a través del aparato respiratorio) y de la concentración de oxígeno en el aireinspirado (FIO2 ) y espirado (FEO2 ). Normalmente, los seres humanos respiramos aireatmosférico. La concentración de O2 en el aire atmosférico a nivel del mar es de 20.9%, por lo tanto cuando el test de esfuerzo se realiza inspirando aire atmosférico, la FIO2será de 20.9 % (ó 0.209, expresada en tanto por uno). Parte del O2 inspirado difunde ala sangre en los capilares pulmonares y es transportado hasta los tejidos. Parte del O2presente en los capilares es utilizado por las mitocondrias para oxidar substratosenergéticos. Como consecuencia del proceso oxidativo mitocondrial el O2 se une ahidrógeno o carbono, formándose H2 O y CO2 . Es decir, parte de las moléculas de O2suministradas a las células son “consumidas” por éstas, por lo que la FEO2 será siempremenor que la FIO2 . Conociendo el volumen de aire movilizado en un ciclo respiratorioes posible calcular el volumen de O2 que ha sido consumido. En definitiva, el consumode O2 en un ciclo respiratorio es igual a la diferencia entre el volumen de oxígenoinspirado y el volumen de oxígeno espirado.El volumen de O2 inspirado en un ciclo respiratorio es igual al volumen de aireinspirado multiplicado por la proporción de O2 en el aire inspirado (generalmente 0.209l de O2 por litro de aire atmosférico). Por ejemplo, si una persona tiene un volumencorriente de 500 ml (cantidad de aire que entra y sale de los pulmones en cadarespiración), el volumen de O2 inspirado en un ciclo respiratorio será igual a 500 x0.209, o sea 105 ml de O2 . Si la FEO2 es de 0.15 l de O2 por l de aire espirado y elvolumen de aire espirado es similar al volumen de aire inspirado, tendremos que elcontenido de O2 en el aire espirado será igual a 500 x 0.15, o sea 75 ml. Así pues, elvolumen de O2 consumido será de 25 ml (100-75). Si este mismo sujeto respira 1212Centro Olímpico de Estudios Superiores
  13. 13. veces en un minuto, manteniendo los mismos valores de ventilación, FIO2 y FEO2 , lacantidad de oxígeno que habrá consumido en un minuto será igual a 12 x 25, es decir300 ml por minuto.En general, el consumo de O2 (VO 2 ) se obtiene a partir de la ecuación: VO2 = (VI x 0.209) - (VE x FEO2 ) Ecuación (1)Aunque el volumen de aire inspirado en un ciclo no es idéntico al volumen de aireespirado en ese ciclo, cuando se analiza el flujo inspiratorio (volumen de aire inspiradoen la unidad de tiempo, VI ) y el flujo espiratorio (volumen de aire inspirado en launidad de tiempo, VE), en un lapso temporal más amplio, por ejemplo 1 minuto, lamedia de los volúmenes inspirados en cada ciclo respiratorio es similar a la media de losvolúmenes espirados en cada ciclo respiratorio, por lo tanto se cumple que VI = VE. Asípues, la ecuación (1) podemos reescribirla como: VO2 = VE x (0.209 - FEO2 ) Ecuación (2)De ahí que el VO 2 se exprese como flujo, es decir en unidades de volumen por unidadde tiempo. Lo s tipos de notación más utilizados son la expresión del VO 2 en l.min-1 y enml.min-1 .Para poder determinar el VO 2 max es necesario medir el VO 2 , al menos durante losúltimos minutos de un test de esfuerzo incremental hasta el agotamiento. El VO 2 maxserá igual a: VO2 max = VE max x (0.209 - FEO2 ) Ecuación (3)Donde “V E max” es la máxima ventilación por minuto alcanzada, "F EO2 " es la fracciónespiratoria de O2 en la fase final del esfuerzo.En ocasiones el VO 2 max se expresa en METs (equivalente metabólico). Un METcorresponde aproximadamente al VO 2 en reposo, cuyo valor se ha estimado en 3.5ml.kg.min-1 . Así pues, si un sujeto tiene un VO 2 max de 35 ml.kg-1 .min-1 , su VO 2 maxexpresado en METs será de 10 METs.13Centro Olímpico de Estudios Superiores
  14. 14. Instrumentos necesarios para la medición de l VO2 max: analizadores de gases.La determinación del VO 2 max requiere de la medición de la VI y/o de la VE, así comode la concentración de O2 . En la actualidad existen comercializados numerosos equiposautomáticos que miden simultáneamente la VI, la VE y la concentración de O2 en el aireinspirado y espirado. A estos equipos se les denomina analizadores ergoespirométricoso unidades de análisis de gases respiratorios para test de esfuerzo.Los equipos más modernos permiten medir el VO 2 en cada ciclo respiratorio, por quetambién reciben el nombre de analizadores respiración a respiración (breath by breath).Estos equipos permiten, como ventaja adicional, estudiar la cinética del VO 2 ,especialmente interesante en el control de las adaptaciones al entrenamiento deresistencia (Powers y col. 1985). Los sujetos entrenados en resistencia aeróbica tardanmenos tiempo en alcanzar el VO 2 correspondiente al estado estable e incrementan másrápidamente el VO 2 durante la realización de un esfuerzo supramáximo.Los analizadores respiración a respiración constan de un módulo de análisis de flujo, deun módulo de análisis de gases (O 2 y CO2 ) y un ordenador (Figura 4.2.5). La señal deflujo es integrada con respecto al tiempo, para así obtener el volumen. Al mismo tiempoque se determina el volumen, una muestra de aire es bombeada continuamente hacia elanalizador de gases, lo que permite obtener una curva de concentración o presión parcialde O2 y CO2 , respectivamente. A partir de las curvas de presión parcial de O2 y CO2 , ydel flujo correspondiente a cada respiración, el analizador calcula VO 2 de cadarespiración. El VO 2 obtenido en cada respiración se expresa en l.min-1 o ml.min-1 , por loque representa el valor de VO 2 que tendría el sujeto si todas las respiraciones efectuadasen 1 minuto fueran similares a la respiración analizada.14Centro Olímpico de Estudios Superiores
  15. 15. Figura 4.2.5. Esquema de un ergoespirómetro (Tomado de Maud y Foster (1995)).Los analizadores respiración a respiración permiten al usuario decidir cada cuántotiempo desea promediar los resultados de VO 2 . Cuando el objetivo del test es medir elVO2 max, la mejor estrategia es programar el equipo para que calcule promedios de VO 2cada 15 segundos. Estudios efectuados en nuestro laboratorio han mostrado que elcoeficiente de variación del VO 2 max obtenido de este modo es de un 5 % (López Calbet1993), similar al que han observado otros autores empleando intervalos de 30 segundoso 1 minuto (Katch y col. 1982; Kuipers y col. 1985). No obstante, la obtención de datosde VO 2 cada 15 segundos permite seguir más de cerca la evolución del VO 2 durante eltest de esfuerzo, lo cual resulta especialmente interesante hacia el final del ejercicio, yaque puede apreciarse más fácilmente si existe, o no, aplanamiento en la relaciónVO2 /intensidad. Si no se aprecia aplanamiento en la relación VO 2 /intensidad no existeseguridad de haber obtenido, al final del esfuerzo, el valor de VO 2 correspondiente alVO2 max (Noakes 1988). En cualquier caso, los equipos modernos graban en lamemoria del ordenador todas las respiraciones analizadas, por lo que es posiblereexaminar el test una vez concluido y reprogramar la visualización de resultados, paraque proporcione valores promedio de VO 2 correspondientes a otros intervalos quepudieran ser de interés.El VO2 se puede determinar con equipos menos sofisticados, llamados analizadores de15Centro Olímpico de Estudios Superiores
  16. 16. "caja de mezclas" (mixing chamber, en inglés). A diferencia de los analizadoresrespiración a respiración, los analizadores con caja de mezclas tienen un límite en elintervalo temporal mínimo que puede ser promediado, generalmente 30 segundos,aunque existen modelos que dan valores de VO 2 cada 15 segundos. Aunque estosequipos no permiten efectuar estudios de cinética del VO 2 , son más baratos que losanalizadores respiración a respiración e igualmente fiables en la determinación devariables como el VO 2 max o los umbrales ventilatorios (Lopez Calbet 1993).Tanto los analizadores respiración a respiración como los provistos de caja de mezclas,han de ser calibrados con gases de calibración. Las casas comerciales facilitan este tipode gases cuyo principal requisito es que su concentración de O2 y CO2 sea facilitada conuna precisión de, al menos, 0.01 %. Es muy importante conocer con gran exactitud laconcentración de O2 y CO2 en las botellas de calibración, pues un pequeño error en losgases de calibración puede invalidar completamente el test de esfuerzo. En los grandeslaboratorios de Fisiología del Ejercicio como por ejemplo, en el Instituto August Kroghde Copenhague, los gases de las botellas de calibración son comprobados semanalmentemediante sistemas, como el de Scholander, que a pesar de ser manuales son muy fiables.Si no se dispone de estos aparatos lo oportuno es comprar una botella de calibración dealta calidad a algún fabricante de confianza y utilizarla para comprobar las botellas quese usan habitualmente en la calibración del analizador de gases.Sin embargo, la mayoría de los científicos consideran que el procedimiento más fiablepara medir el VO 2 es el que se basa en recoger el aire espirado en una bolsaimpermeable a los gases del aire, llamada saco de Douglas, durante un intervalo detiempo determinado. Posteriormente se determina la concentración de O2 en el aire delinterior del saco y se mide el volumen contenido en el saco mediante un espirómetro degrandes volúmenes (espirómetro de Tissot). El VO 2 se obtiene a partir de la ecuación: VO2 = VSD x (0.209 - [O 2 ]SD) x 60t-1 Ecuación (4)Donde “VO 2 ” es el consumo de oxígeno en l.min-1 ; “V SD ” es el volumen de aire en elsaco de Douglas en litros, corregido a STPD es decir, a temperatura y presión estándar(0 ºC, 760 mmHg y sin vapor de agua); “[O 2 ]SD ” la concentración de O2 en el saco deDouglas; y “t” el tiempo de recogida de aire en el saco de Douglas en segundos. Noobstante, el método del saco de Douglas no está exento de errores y puede ser inclusomenos fiable que un analizador automático cuando no se tiene especial cuidado alefectuar las mediciones (evitar fugas de aire en el sistema, verificar la impermeabilidadde los sacos de Douglas, calibrar adecuadamente el espirómetro y el analizador degases, etc).Independientemente del sistema de análisis que se emplee, es fundamental que ofrezca16Centro Olímpico de Estudios Superiores
  17. 17. poca resistencia a la inspiración y espiración de aire. En general, se recomienda que laresistencia de los tubos de conexión sea menor de 5 cm de H2 O a flujos comprend idosentre 0 y 10 l.s-1 . En el caso de emplear válvulas para limitar la dirección del flujo deaire, éstas han oponer una resistencia al flujo menor a 6 cm de agua a flujos de hasta300 l.s-1 (Jones 1988). Antes de empezar el test hay que comprobar que no existen fugasde aire en el sistema. Si el test se efectúa con una máscara facial hay que ajustarla paraque no haya fugas de aire a través de la máscara. Para evitar este inconveniente muchosautores prefieren emplear boquillas y una pinza nasal.Recientemente se han desarrollado sistemas portátiles provistos de telemetría quepermiten medir el VO 2 fuera del laboratorio, durante diversos tipos de actividadesdeportivas. Estos aparatos se basan principalmente en sistemas respiración a respiración,aunque algunos van provistos, además de microcámaras de mezclas. Aunque estosequipos son de menor fiabilidad y validez que los analizadores de laboratorio, han idomejorando paulatinamente. Hoy en día, se dispone de modelos cuya fiabilidad y validezson suficientes como para que puedan ser utilizados tanto en el control delentrenamiento como en investigación (Hausswirth y col. 1997). En cualquier caso, setrata de instrumentos delicados que deben por lo tanto estar sometidos a rutinas decontrol de calidad muy estrictas.Instrumentos necesarios para efectuar los tests de esfuerzo: ergómetros.Los ergómetros son aparatos que permiten medir el trabajo efectuado y graduar laintensidad de esfuerzo. El error en el ajuste de carga, velocidad o inclinación (en el casodel tapiz rodante) debe ser menor al 1 %. Por ejemplo, el ajuste de la velocidad a 10km/h, debe tener un error como máximo de 0.1 km/h, o sea la velocidad real debe estarcomprendida entre 9.9 y 10.1 km/h.El tipo de ergómetro más utilizado es cicloergómetro, que simula un esfuerzo casiidéntico al pedaleo en una bicicleta. Existen varios tipos de cicloergómetro, en funcióndel sistema de frenado y características de funcionamiento. Los más utilizados son loscicloergómetros de freno electromagnético que incorporan un microordenador. En laactualidad, los cicloergómetros de freno electromagnético pueden ser controlados desdeel ordenador del equipo de análisis de gases y pueden ser programados para larealización de tests de esfuerzo en rampa, en los que la carga es incrementada de formacontinua y no escalonada. Los cicloergómetros de freno electromagnético estánprovistos de un sistema de servocontrol, que ajusta la resistencia al pedaleo en funciónde la frecuencia de pedaleo. De este modo se puede programar la intensidad delesfuerzo (potencia que se desea desarrolle el deportista) sin necesidad de preocuparse enque la cadencia de pedaleo se mantenga constante. Es importante que el cicloergómetro17Centro Olímpico de Estudios Superiores
  18. 18. sea estable en el rango de frecuencias de pedaleo requerido (generalmente de 40 a 130RPM) y que el rango de potencias que pueda alcanzar vaya desde 0 hasta 900 W (sidesean efectuarse tests supramáximos en deportistas). La principal limitaciónmetodológica que presentan los cicloergómetros de freno electromagnético reside en lacalibración. La mayoría de los cicloergómetros electromagnéticos carecen de sistemasde calibración o, a lo sumo, incorporan un sistema de calibración estática mediantemasas de calibración. No obstante, existen en el mercado aparatos para medir elmomento (torque meters, en inglés) que se pueden utilizar para comprobar de formadinámica los valores de potencia que registra el cicloergómetro. A pesar de estaslimitaciones, los valores de potencia medidos en los tests de esfuerzo son mucho másfiables que los valores de VO 2 (Kuipers y col. 1985; Lopez Calbet 1993).El tipo de cicloergómetro que inicialmente se empleó en la valoración de la condiciónfísica fue el cicloergómetro de freno mecánico. Son más baratos que los anteriores ymás fáciles de calibrar, no obstante el trabajo realizado en este tipo de cicloergómetrodepende linealmente de la frecuencia de pedaleo. Así para efectuar un test de esfuerzode intensidad progresiva hasta el agotamiento con un cicloergómetro de estascaracterísticas es necesario, antes que nada, familiarizar adecuadamente al sujeto, de talmanera que sea capaz de mantener frecuencias de pedaleo estables. El principalinconveniente de este tipo de cicloergómetro es que requiere de un control continuo dela posición del péndulo para ajustar las desviaciones que presente, ya que con elcalentamiento de la correa varía la fricción. Otra desventaja, reside en la necesidad deincrementar las cargas manualmente. En los últimos años se ha comercializado uncicloergómetro de freno mecánico, que dispone de un sistema de servocontrol queconvierte su funcionamiento en similar al que tienen los cicloergómetros de frenoeléctrico.El trabajo realizado con un cicloergómetro de freno mecánico puede ser calculado apartir de las ecuaciones: W=kxdxF Ecuación (5)Donde “W” es el trabajo realizado en julios, “F” es la fuerza de frenado en newtons, “d”es la distancia recorrida en metros y “k” es una constante debida a fricción interna. Ladistancia recorrida se obtiene a partir de la ecuación: d = fp x t x dp Ecuación (6)Donde “fp” es la frecuencia de pedaleo en herzios (revoluciones por segundo), “t” estiempo en segundos y “ds” es el desarrollo o distancia recorrida por el volante inercialen cada pedalada en metros.Sustituyendo los valores de las constantes correspondientes a un cicloergómetro18Centro Olímpico de Estudios Superiores
  19. 19. Monark en la ecuación (5) obtenemos la ecuación (7) para calcular el trabajo con estetipo de cicloergómetro. W = 1.09 x 6 x fp x t x F W = 6.54 x fp x t x F Ecuación (7)Otros de los instrumentos clásicos en un laboratorio de ergometría es el tapiz o cintarodante. La valoración del VO 2 max mediante ergometría en tapiz rodante tiene dosventajas fundamentales. La primera es que permite medir con más facilidad el VO 2 maxreal, pues la mayoría de los sujetos sedentarios no son capaces de alcanzarlo al efectuarel test incremental en cicloergómetro (Astrand y Rodahl 1986). La segunda reside enque el patrón de movimiento que se utiliza, marcha o carrera, es conocido por todo elmundo. El tapiz rodante permite ajustar la velocidad de carrera y la pendiente durantelos tests de esfuerzo, pero no permite medir el trabajo mecánico efectuado. La ma yoríade los tapices rodantes modernos se pueden calibrar, además pueden ser programados ycontrolados desde el ordenador del analizador de gases. Por otro lado, la ergometría entapiz rodante presenta algunos inconvenientes como son:- Existe riesgo de caídas, por lo que raramente un persona no habituada a correr en tapizrodante será capaz de arriesgar hasta el agotamiento, lo cual puede dificultar lamedición del VO 2 max. Este problema lo hemos resuelto en nuestro laboratoriofamiliarizando adecuadamente a los sujetos y empleando un cinturón de seguridad. Sipor cualquier motivo, interrupción brusca del suministro eléctrico o error del deportista,éste sufre una caída, quedará suspendido del techo sin riesgo alguno para su integridadfísica. Otra alternativa para evitar este riesgo consiste en utilizar protocolos de esfuerzoen los que la carga se incrementa a expensas de aumentar la pendiente. Este tipo deprotocolo de esfuerzo, muy utilizado por los cardiólogos, no es apropiado para laevaluación de deportistas, ya que no se pueden extrapolar los resultados a la pista deatletismo. En este último caso es mejor emplear protocolos con pendiente fija entre el 1y el 2 %, en los que las cargas se incrementan a base de aumentar la velocidad (Heck ycol. 1985).- Los tapices rodantes no permiten un acceso tan fácil al sujeto experimental, ya que suposición es más inestable. Por estos motivos no es adecuado para determinado tipo deinstrumentaciones.- No permite medir el trabajo realizado ni la potencia desarrollada.Actualmente existen ergómetros específicos para varios deportes como: remo, canoakayak, esquí de fondo, natación, piragüismo, ciclismo etc. La similitud entre el gesto19Centro Olímpico de Estudios Superiores
  20. 20. deportivo y el gesto ergométrico confieren mayor validez a estas mediciones y facilitanla extrapolación de resultados a la pista.Procedimientos para medir el VO2 max.El VO2 max puede ser determinado mediante tests de esfuerzo supramáximos omediante tests de esfuerzo de intensidad progresiva o incrementales.Los tests de esfuerzo supramáximos son tests rectangulares, es decir de intensidadconstante. Para que sea posible medir el VO 2 max mediante un test de intensidadconstante, es imprescindible que la intensidad de esfuerzo elegida provoque unademanda energética igual o superior a la máxima cantidad de energía que puedesuministrar el metabolismo aeróbico. Es decir, la intensidad del esfuerzo ha de sersupramáxima. Precisamente, se clasifican como supramáximas aquellas intensidades deesfuerzo superiores al 100 % del VO 2 max. Además es necesario que la intensidadelegida produzca el agotamiento en más de tres minutos. Si se eligen intensidadessupramáximas muy elevadas, el agotamiento se producirá antes de 3 minutos, por lo quees posible que no se alcance el VO 2 max (Astrand y Rodahl 1986). En nuestrolaboratorio hemos podido comprobar que es posible alcanzar el VO 2 max en esfuerzosque producen el agotamiento en < 80 segundos, a condición de efectuar previamente uncalentamiento que incluya ejercicios de alta intensidad. Los tests supramáximosraramente se utilizan con la finalidad de determinar el VO 2 max, por las siguientesrazones:- Puede haber aplanamiento del VO 2 sin que se haya alcanzado el VO 2 max durante eltest supramáximo (Lopez Calbet 1993). Es decir, nunca hay seguridad de haberalcanzado realmente el VO 2 max.- El control del test es más difícil y no permite determinar otras variables de interés enla valoración de la condición física aeróbica como el umbral anaeróbico.- Puesto que la intensidad de esfuerzo no es progresiva, está contraindicada lautilización de este tipo de tests con fines de diagnóstico médico, ya que no es posibledeterminar la intensidad umbral a partir de la cual aparecen síntomas limitantes, algunode los cuales podría obligar a interrumpir el test.- Resulta más estresante para el deportista.20Centro Olímpico de Estudios Superiores
  21. 21. - Si el agotamiento tarda en producirse más de 10 minutos no hay seguridad de que lacarga elegida sea supramáxima (Wasserman y col. 1999).No obstante, los tests supramáximos son más apropiados para valorar la capacidadanaeróbica, tal y como comentaremos más adelante.Los tests de esfuerzo de intensidad progresiva o incrementales son los más apropiadospara determinar el VO 2 max (ACSM 1991). Además, ofrecen la ventaja de poder medirotras variables, de gran interés en el control de la condición física aeróbica, como son lapotencia o velocidad máxima alcanzada al final del test y los umbrales lácticos yventilatorios. Se distinguen dos tipos de intensidad progresiva: tests escalonados otriangulares y tests en rampa.Los tests escalonados se caracterizan por incrementos similares de intensidad aintervalos constantes de tiempo. Los tests en rampa se caracterizan por la progresividaden el incremento de la carga, de tal manera que se simula una pendiente continua deintensidad (sin escalones). Un test de esfuerzo en cicloergómetro en el que seincremente la carga 30 W cada minuto constituye un ejemplo de test escalonado, pero silos incrementos de carga se efectúan a un ritmo de 1 W cada dos segundos, se trataría deun test en rampa de 30 w/min.Requisitos que deben reunir los tests de esfuerzo orientados a la medición delVO2 max.Antes de realizar por primera vez un test de esfuerzo hasta el agotamiento hay queefectuar una historia clínica y una exploración física que permitan descartar laexistencia de contraindicaciones médicas a la realización del test de esfuerzo (Heyward1998). En función del examen médico, se decidirá si son precisas pruebascomplementarias antes de realizar el test de esfuerzo. En cualquier caso, si existe algunaduda sobre los beneficios que va aportar el test de esfuerzo o la seguridad del mismo, nodebe efectuarse (ACSM 1991; MacDougall y col. 1991). Así mismo, debe informarse alsujeto de los riesgos y beneficios que comporta el test que va a efectuar. Los tests deesfuerzo de intensidad progresiva deben plantearse atendiendo a los siguientes criteriosgenerales:- Desde el punto de vista de la determinación del VO 2 max, no importa el tipo deesfuerzo elegido, siempre y cuando requiera de la participación de grandes masas21Centro Olímpico de Estudios Superiores
  22. 22. musculares y el sujeto esté familiarizado con el ergómetro. Son aceptables todasaquellas modalidades de esfuerzo que requieran la activación de la masa muscular de, almenos, ambas extremidades inferiores. No obstante, hay que tener presente que existendiferencias en los valores de VO 2 max alcanzados, en función del tipo de ergómetroempleado. Así, los sujetos no entrenados alcanzan valores de VO 2 max del orden un 4 a8 % superiores en el tapiz rodante que en el cicloergómetro (Astrand y Rodahl 1986).Tras un período de entrenamiento en cicloergómetro de 6 semanas las diferencias en losvalores de VO 2 max entre cicloergómetro y tapiz, prácticamente desaparecen (Chavarreny col. 1995). Por lo tanto, si se desea conocer el valor real de VO 2 max en sujetos que nohan practicado ciclismo, es conveniente realizar las mediciones en tapiz rodante.- Otro aspecto muy importante hace referencia a la especificidad del test, que deberespetarse al máximo. Así un corredor debería ser testado en el tapiz rodante y unciclista en el cicloergómetro. En el caso de un piragüista, debería emplearse unergómetro de brazos. Además, es conveniente que durante el test se reproduzcanvelocidades angulares y recorridos articulares similares a los que se dan durante lapráctica deportiva habitual. Así un ciclista debe ser evaluado a una cadencia de pedaleosimilar a la que utiliza en competición (90-100 RPM) y el mismo debe ajustar la alturadel sillín para que sea lo más parecida posible a la de su bicicleta.- Las intensidades iniciales han de ser suficientemente bajas como para servir decalentamiento. Los incrementos de carga no han de ser muy elevados, para evitar unaactivación importante de las vías metabólicas anaeróbicas con cada incremento decarga. Por ello, algunos autores recomiendan emplear protocolos con incrementos decarga cada minuto o en rampa (Wasserman y col. 1999). Es decir, es preferible utilizarun protocolo con incrementos de 25 W cada minuto que otro con incrementos de 50 Wcada 2 minutos. Es conveniente ajustar la carga inicial de tal manera que los 3-5primeros incrementos de carga sirvan de calentamiento, y la duración total de los testsse sitúe entre 8 y 12-14 minutos (período de calentamiento excluido, (Astrand y Rodahl1986; MacDougall y col. 1991; Wasserman y col. 1999).- Es importante que los incrementos de carga no produzcan modificaciones en el patrónmecánico del movimiento. Por ejemplo, si se realiza un test a un mediofondista en tapizrodante incrementando la carga a expensas de aumentar la pendiente, se produciránmodificaciones en la activación de los músculos de las extremidades inferiores con unamayor participación del tríceps sural y de los flexores plantares a medida que aumentala pendiente.- El test debe continuar hasta el agotamiento y no debe ser interrumpido si no es porindicación médica o por algún problema sobrevenido.22Centro Olímpico de Estudios Superiores
  23. 23. - Al finalizar el test, no es conveniente interrumpir el ejercicio bruscamente dado elriesgo de hipotensión por disminución del retorno venoso. Al final del esfuerzo existeuna gran vasodilatación en el territorio muscular activo. Al cesar la actividad contráctilla acción de bombeo de sangre hacia el corazón por parte de los músculos (bombamuscular) desaparece y, como consecuencia, disminuye el retorno venoso, cae elvolumen sistólico y desciende la presión arterial, pudiendo llegar a comprometerse laoxigenación cerebral, lo que podría causar una pérdida momentánea de conciencia. Porlo tanto, en caso de tener que interrumpir el ejercicio bruscamente, es convenientecolocar al deportista en posición semi-acostada o en decúbito. Se recomienda mantenerbajo control al deportista durante los 5 minutos siguientes a la finalización del esfuerzoo hasta que la frecuencia cardíaca sea de unos 100 latidos por minuto.- Una vez finalizado el test se puede comprobar si se cumplen los criterios para poderconsiderar que el valor de VO 2 alcanzado corresponde al VO 2 max. El criterio másválido para considerar que se ha alcanzado el VO 2 max es la observación de unaplanamiento en la curva VO 2 /intensidad (Noakes 1988; Wasserman y col. 1999). Estecriterio es especialmente válido cuando se constata que un incremento de intensidad nose acompaña de un aumento del VO 2 , por lo que es más fácil de detectar al utilizar testde esfuerzo en rampa. Algunos autores consideran que hay aplanamiento en la relaciónVO2 /intensidad cuando a pesar de haber incrementado la intensidad el VO 2 no haaumentado más de 150 ml.min-1 (Heyward 1998). Este criterio no siempre se pone demanifiesto debido a que el aplanamiento en la curva VO 2 /intensidad tiene lugar cuandoel deportista ya está muy cansado. Otros criterios sugestivos de haber alcanzado elVO2 max son:- Haber alcanzado la frecuencia cardíaca máxima (FCmax). Hay que tener en cuentaque el valor de la FCmax varía con la edad. El efecto del envejecimiento en lafrecuencia cardíaca máxima es más acusado en las personas sedentarias que en las quehan seguido estilos de vida físicamente activos (Cooper y col. 1975). El valor teórico deFCmax se puede obtener aplicando la fórmula de Tanaka (FCmax = 208- 0.7 x edad)(Tanaka y col. 2001). Alternativamente, que la FC no aumente a pesar de aumentar laintensidad del esfuerzo (ACSM 1995).- Que el cociente respiratorio al final del esfuerzo sea > a 1.15- Concentración de lactato en sangre venosa superior a 8 mmol.l-1 (ACSM 1995).- Percepción de fatiga calificada como superior a 17 en la escala de Borg (va desde 6hasta 20) (ACSM 1995).Cuando existen dudas acerca de si se ha alcanzado el VO 2 max, algunos autoresprefieren utilizar el término pico de VO 2 , o VO2 pico (VO 2 peak, en inglés), parareferirse al valor más elevado de VO 2 alcanzado durante el test de esfuerzo. Para tratar23Centro Olímpico de Estudios Superiores
  24. 24. de evitar este problema, se ha recomendado efectuar un test supramáximo decomprobación, a los 10-15 minutos de la finalización del test de esfuerzo hasta elagotamiento (MacDougall y col. 1991).Protocolos para test de esfuerzo de intensidad progresiva.No existen protocolos estandarizados para tests de esfuerzo en cicloergómetro, puestoque éstos han de adaptarse a las condiciones de la persona que va a ser testada. Noobstante, cualquier protocolo de esfuerzo con incrementos moderados de carga (1-2METs) es aplicable. En nuestro laboratorio hemos obtenido valores de VO 2 max y depotencia máxima fiables (coeficiente de variación inferior al 5 %) utilizando tanto testsde esfuerzo en rampa como escalonados, con incrementos de intensidad de 20 a 40w/min (López Calbet y col. 1993a). Sin embargo, en sujetos sedentarios puede ser másapropiado emplear protocolos con incrementos de 15 w/min (Jones y col. 1985a;Wasserman y col. 1973). En otros ergómetros, o en los esfuerzos efectuados en tapizrodante, se pueden utilizar incrementos periódicos de carga que provoquen incrementosdel VO 2 comprendidos entre 1 y 2 METs, dependiendo del grado de condición física delsujeto testado. Si la condición física es extremadamente baja (en ancianos o enfermos,se recomiendan incrementos de intensidad más bajos, de por ejemplo 0.5 METs(Heyward 1998)).4.1.1.3. Determinación indirecta del VO2 max.La principal ventaja de la determinación indirecta del VO2 max es que no son necesarioslos analizadores de gases, con el consiguiente descenso de costes de infraestructura yfuncionamiento. No obstante, la determinación indirecta del VO 2 max tiene elinconveniente de un mayor error de medida. El VO 2 max puede determinarse de formaindirecta mediante dos tipos de tests: test submáximos y test de esfuerzo hasta elagotamiento. La estimación del VO 2 max a partir de test submáximos tiene comoprincipal ventaja una reducción del riesgo que entraña todo test de esfuerzo incremental,especialmente, si las personas sometidas a esfuerzo son cardiópatas o personas confactores de riesgo coronario. Como principal inconveniente los tests submáximospredicen el VO 2 max con un error que oscila entre el 10 y el 27 % del valor real(Astrand y Rodahl 1986; Coleman 1976; Rowell y col. 1964). Por lo tanto, la granmagnitud de este error hace que este tipo de tests no deba ser utilizado para determinarel VO 2 max en deportistas de alto nivel. Por ello haremos tan sólo referencia a los testsde predicción del VO 2 max de intensidad progresiva hasta producir el agotamiento.24Centro Olímpico de Estudios Superiores
  25. 25. Predicción del VO2 max en el laboratorio a partir de tests de esfuerzo de intensidadprogresiva hasta el agotamiento.El VO2 max puede predecirse a partir de la velocidad máxima alcanzada durante un testde esfuerzo hasta el agotamiento en tapiz rodante, o el estadio alcanzado en el test deBruce o Balke (protocolos de esfuerzo en tapiz muy utilizados en Cardiología).También puede predecirse el VO 2 max a partir de la potencia máxima desarrollada enun test de intensidad progresiva en cicloergómetro (Wmax; (Arts y col. 1993; Hawley yNoakes 1992; Storer y col. 1990)). En ambos casos la predicción se establece a partir dela relación lineal existente entre la carga máxima soportada al final del test y elVO2 max, en sujetos con diferente nivel de condición física (Figura 4.2.6).25Centro Olímpico de Estudios Superiores
  26. 26. Figura 4.2.6. Relación entre VO2 max y Wmax en un grupo de 61 sujetos, con diferente grado de actividad física. Por regresión lineal se obtuvo la siguiente ecuación: VO2max = 13.66 · Wmax - 317.0 (r=0.89; SEE=471 ml.min-1 ), que permite predecir el VO2max en ml.min-1. (A partir de datos de López Calbet (1993)).Las mejores ecuaciones de que disponemos en la actualidad para predecir el VO 2 max apartir de la Wmax son las que publicaron Storer y col. en 1990 (Storer y col. 1990).Estas ecuaciones fueron obtenidas por regresión múltiple a partir de los datosproporcionados por una muestra integrada por 115 hombres y 116 mujeres, de edadescomprendidas entre 20 y 70 años. La Wmax la obtuvieron mediante un test encicloergómetro con incrementos de 15 W/min hasta el agotamiento. Las ecuacionesStorer y col. (1990) toman en consideración la Wmax (vatios), la masa corporal en kg(MC) y la edad en años (E) y el sexo. Así, por lo que respecta a los hombres, elVO2 max (en ml.min-1 ) viene determinado por la ecuación: VO2 max = (10.51 x Wmax) + (6.35 x MC) - (10.49 x E) + 519.3 (SEE: ± 212 ml.min-1 ) Ecuación (8)Mientras que el VO 2 max de las mujeres puede ser calculado a partir de la siguienteecuación: VO2 max = (9.39 x Wmax) + (7.7 x MC) - (5.88 x E) + 136.7 (SEE: ± 147 ml.min-1 ) Ecuación (9)En el caso de los tests efectuados en tapiz rodante se puede estimar el VO 2 max26Centro Olímpico de Estudios Superiores
  27. 27. utilizando las ecuaciones del Americal College of Sports Medicine (ACSM), utilizandola velocidad alcanzada en el último incremento de carga (ACSM 1995): VO2 = (3.5 + (0.2 x V) + (V x P x 0.9) Ecuación 10Donde "V" es la velocidad en m.min-1 y "P" la pendiente del tapiz (se expresa comoporcentaje divido por 100, por ejemplo 1 % de pendiente sería 0.01 en la ecuación 10).Si el test se efectúa andando cuesta arriba (pues en llano comete un error del 15 al 20%),entonces debe utilizarse la siguiente ecuación (ACSM 1995): VO2 = (3.5 + (0.1 x V) + (V x P x 1.8) Ecuación 11Hay que tener en cuenta, que las ecuaciones del ACSM fueron diseñadas para serutilizadas cuando las condiciones de ejercicio permiten alcanzar un en estado estable,por lo que cuando se aplican a la velocidad alcanzada al final de un test incrementalsobrestiman ligeramente el valor real de VO 2 (Heyward 1998). Por ello se hanpropuesto varios factores de corrección. Sirva de ejemplo el propuesto por Carl Foster(1996): VO2 max corregido = 0.869·ACSM-0.07 Ecuación 12Donde "ACSM" representa el valor de VO 2 max obtenido con la ecuación de estadoestable del ACSM (ecuaciones 10 y 11).La imprecisión en la predicción del VO 2 max a partir de la Wmax, o la velocidadmáxima (Vmax) alcanzadas al final de un test de esfuerzo incremental, se halla pordebajo del 10 % del valor real en el 95 % de los sujetos. Esta imprecisión es muchomenor que la imprecisión de la predicción del VO 2 max a partir de test submáximos.Predicción del VO2 max mediante test de campo.Anteriormente hemos visto que es posible predecir el VO 2 max, a partir de la potenciamáxima, o la velocidad máxima, alcanzada en un test de esfuerzo de intensidad deprogresiva hasta el agotamiento. La mayoría de los tests comentados requierenergómetros o tapices rodantes, por lo que su realización no está al alcance de todo elmundo. Este problema ha sido, en parte obviado, a través del diseño de tests de campo,también llamados tests de pista para distinguirlos de los tests que se efectúannormalmente en los laboratorios de Fisiología del Ejercicio. Algunos de los tests depista, como el test de Luc Léger o test de la Universidad de Montréal, reproducen en lapista un test de esfuerzo de intensidad progresiva hasta el agotamiento. Otros encambio, se basan en la relación que existe entre la marca conseguida en una27Centro Olímpico de Estudios Superiores
  28. 28. determinada distancia o su equivale nte, la máxima distancia recorrida en un intervalo detiempo concreto, y el VO 2 max.Test de Cooper.El test de Cooper se basa en medir la máxima distancia recorrida en 12 minutos. Paraello es necesario familiarizar adecuadamente a los sujetos a correr en una pista deatletismo (o circuito llano, convenientemente medido) de tal manera que aprendan adosificar el esfuerzo en función de la duración del test. Este aspecto es sumamenteimportante. En nuestro laboratorio hemos constatado que la marca conseguida en un testde 2.000 m mejora un 7 % al repetir 6 veces el test en días diferentes, mientras que lamarca en un test de velocidad de 60 m permanece estable. En ambos casos los sujetosno fueron familiarizados. En el contexto de la evaluación de la capacidad de resistencia,los resultados del test de 2.000 m habrían sido interpretados como indicativos de unamejora de la resistencia, cuando en realidad son debidos al efecto aprendizaje(Chavarren y col., no publicado). Midiendo la distancia recorrida con un error inferior a1 m, es posible predecir el VO 2 max en ml.kg-1 .min-1 aplicando alguna de las fórmulasque han sido propuestas(Cooper 1968):VO2 max = (0.022 x d) - 10.39 (“d” = distancia recorrida en m) Ecuación 13.Otra posibilidad es emplear la ecuación 10, que al correr en llano se transforma en: VO2 = (0.2 x V) + 3.5 Ecuación 14Donde VO 2 es el consumo de oxígeno en ml.kg-1 .min-1 y “V” la velocidad en m.min-1(calculada a partir de la distancia recorrida y el tiempo emp leado). No obstante, algunosautores han observado que esta fórmula da un valor de VO 2 que es ligeramente inferior(un 7 %) al VO 2 max (McCutcheon y col. 1990). En cualquier caso, la estimación delVO2 max mediante el test de Cooper comporta un error, cuanto menos, del 10 %(Cooper 1968; Sidney y Shephard 1977).Tests de carrera en distancia fija.Se han comunicado coeficientes de correlación comprendidos entre 0.30 y 0.90, entre lamarca obtenida en distancias fijas de 1.000 m y 5.000 m y el VO 2 max (Jackson y col.1990; Javierre y col. 1993; Noakes 1991; Rasch 1974; Shaver 1975; Wiley y Shaver1972). Las diferencias entre unos estudios y otros están principalmente relacionadas con28Centro Olímpico de Estudios Superiores
  29. 29. las características de las muestras estudiadas. En general, este tipo de test obtieneresultados más fiables en corredores que en sujetos que nunca han participado enpruebas atléticas de distancia fija. A título de ejemplo, puede predecirse el VO 2 max apartir de la marca en 5 km, aplicando la fórmula de Davies y Thompson (1979): VO2 max (ml.kg.min-1 ) = 129,73 - [3,617 x t (min)] Ecuación 15Donde “t” es el tiempo en minutos necesario para recorrer 5 km.Test de pista de la Universidad de Montréal.Es un test de esfuerzo de intensidad progresiva efectuado en una pista de atletismo. Lavelocidad es aumentada cada 2 minutos hasta provocar el agotamiento del sujeto. Elritmo correspondiente a cada velocidad es marcado por las señales acústicas emitidaspor una cinta de sonido y un reproductor convenientemente calibrados. Mucho mejor sise utiliza un grabación en "compact disk" (CD). El VO 2 max se obtiene a partir de laecuación: VO2 max = 14,49 + (2,143 x V) + (0,0324 x V2 ) Ecuación 16Donde el VO 2 max viene expresado en ml.kg-1 .min-1 y “V” es la velocidadcorrespondiente al último incremento de carga en km.h-1 completado (Leger y Boucher1980). El error en la predicción del VO 2 max con este test es de 2.8 ml.kg-1 .min-1(coeficiente de variación: 4.6%), cuando se administra a una población similar a la quese empleó para la obtención de la ecuación de regresión que relaciona la velocidadmáxima en el test y el VO 2 max.Test de Course Navette de 20 m o test de Luc Léger.El test de Course Navette es un test esfuerzo, de intensidad progresiva hasta elagotamiento, concebido para su realización en canchas deportivas (Leger y Lambert1982). Esencialmente consiste en correr, en viajes de ida y vuelta una distancia de 20 m,por un pasillo de 1 m de anchura. El ritmo de carrera es marcado por una cinta desonido, convenientemente calibrada. Los sujetos testados deben ajustar su velocidad decarrera de tal manera que a cada pitido se hallen en uno de los dos extremos del pasillo.Cuando un sujeto no es capaz de seguir el ritmo marcado por las señales sonoras debeabandonar la pista y se registra la velocidad o estadio que ha alcanzado. En su versiónoriginal el test se inicia a una velocidad de 7,5 km.h-1 (equivalente a 7 METs) que esincrementada en 0.5 km.h-1 cada 2 minutos. Cada 30 segundos la cinta sonora indica elestadio, de tal forma que los sujetos pueden decidir si están en condiciones o no, de29Centro Olímpico de Estudios Superiores
  30. 30. continuar el test y completar otro 1/4 de estadio. El VO 2 max puede obtenerse a partir dela fórmula: VO2 max = (5.857 x V) - 19.458 (SEE: ± 5.4 ml.kg-1 .min-1 ; r=0.84) Ecuación 17Donde el VO 2 max viene expresado en ml.kg-1 .min-1 y “V” es la velocidad máximaalcanzada en km.h-1 .Existen varias versiones del test por lo que la ecuación anterior sólo es válida para laversión inicial. Cada versión tiene su propia ecuación para estimar el VO 2 max.Finalmente, debemos destacar que uno de los aspectos metodológicos más importantesen la administración de este tipo de test es la verificación de la velocidad dereproducción del equipo de sonido. Un error de 1 segundo en la velocidad dereproducción de la cinta de audio provoca un error de 2.5 % en la predicción delVO2 max.Aún a pesar que el error de predicción del VO 2 max de los tests de campo es bastanteelevado, la velocidad máxima alcanzada al final del test es tan reproducible como laWmax alcanzada al final de un test de esfuerzo incremental en cicloergómetro, siempreque no haya viento. Por ello, estos tests tienen interés para estud iar la evoluciónlongitudinal de la resistencia cardiorrespiratoria en ausencia de instrumentos de medidamás sofisticados.4.1.2. Valoración de la capacidad aeróbica mediante la determinación dela concentración de lactato en sangre durante el ejercicio.La determinación de la concentración de lactato en sangre, o lactatemia, constituyeunos de los procedimientos más utilizados en el control y planificación delentrenamiento de resistencia. La evolución de la lactatemia durante el ejercicio dependemúltiples factores como son: la intensidad del esfuerzo, la duración del ejercicio, ladisponibilidad de substratos energéticos, la cantidad de masa muscular activada duranteel ejercicio, el tipo de contracción muscular producido durante el ejercicio, lascondiciones medioambientales en las cuales se desarrolla el esfuerzo y el estado deentrenamiento que presenta el deportista (Shephard 1996; Shephard y col. 1989;Weltman 1995).En 1936 se publicó el primer estudio concienzudo en el que se analizaron los efectos dela intensidad del ejercicio y del estado de entrenamiento sobre la lactatemia durante elesfuerzo de intensidad constante (Bang 1936). Bang observó que, en los sujetos30Centro Olímpico de Estudios Superiores
  31. 31. entrenados, la lactatemia empezaba a aumentar a intensidades de esfuerzo más elevadas.Así mismo, Bang (1936) constató que, a una misma intensidad absoluta de esfuerzo, lalactatemia aumenta más en los sujetos no entrenados. Estudios posteriores confirmaronestos hallazgos (Crescitelli y Taylor 1944; Holmgren y Ström 1959; Robinson yHarmon 1941). Sin embargo, no fue hasta la década de los 70 en que se empezó autilizar de forma sistemática la determinación de la respuesta lactatémica al esfuerzocomo criterio de capacidad de resistencia. En esta misma época (1970-80) surgen en laliteratura científica, numerosos términos para referirse a la intensidad de esfuerzo apartir de la cual la concentración de lactato en sangre empieza aumentar (o cambia deforma notoria su comportamiento) como, por ejemplo: umbral láctico, estado establemáximo, umbral anaeróbico ("anaerobic threshold", en inglés), umbral aeróbico, umbralanaeróbico individual, punto de ruptura del lactato ("lactate breaking point", en inglés),punto de camb io del lactato ("lactate turn point", en inglés), inicio de la acumulación delactato en sangre ("Onset of Blood Lactate Accumulation" o "OBLA", en inglés), iniciode la acumulación de lactato en plasma ("Onset of Plasma Lactate Accumulation" u"OPLA", en inglés) (López Chicharro y Legido Arce 1991; Noakes 1991; Weltman1995). No obstante, el término más utilizado ha sido, sin duda, el de umbral anaeróbico,que fue propuesto por Wasserman y col. (1964; 1973).Aunque estos términos tratan, en esencia, de describir fenómenos parecidos, utilizancriterios muy diferentes para identificar la intensidad de esfuerzo (o el VO 2 ) a partir dela cual se produce el aumento de la concentración de lactato en sangre. Comoconsecuencia, aplicando unos criterios u otros se obtienen intensidades de esfuerzo muydiferentes, lo que ha originado una gran confusión. Por esta razón se habla de “modelosde umbral anaeróbico”. Los distintos modelos de umbral anaeróbico se pueden clasificaren dos categorías conceptuales:a) Las que interpretan el umbral "anaeróbico" como la intensidad de esfuerzo, a partirde la cual se inicia el aumento de la lactatemia, tal y como habían preconizadoinicialmente Hollmann (Hollmann 1959; Hollmann 1985), Wasserman y McIlroy(Wasserman y McIlroy 1964) y Wasserman y col. (1973). Este fenómeno tiene lugar aintensidades de esfuerzo entre el 50 y el 70 % del VO 2 max (Shephard 1996; Wassermany col. 1973; Weltman 1995). Algunos autores denominan a este umbral como "umbralaeróbico" (Kindermann y col. 1979). No obstante, el término más adecuado desde elpunto de vista fisiológico es de “umbral láctico”.b) Las que consideran el umbral "anaeróbico" como la intensidad de esfuerzocorrespondiente a la máxima concentración de lactato, que puede ser mantenida establedurante el esfuerzo (concentración máxima de lactato en estado estable, MaxLact-st oMLSS). Este concepto fue propugnado inicialmente por los fisiólogos alemanes de laFacultad del Deporte de Colonia. Entre los partidarios de este enfoque hay que reseñar aMader y col. (1976), Kindermann y col. (1979), Keul y col. (1979), Sjödin y Jacobs(1981), Simon y col. (1981), Stegmann y col. (Schnabel y col. 1982; Stegmann y31Centro Olímpico de Estudios Superiores
  32. 32. Kindermann 1982; Stegmann y col. 1981) y Heck y col. (1985). Aunque estos autoresconsideraron que el umbral "anaeróbico" corresponde a la intensidad de esfuerzo quecoincide con el MaxLact-st, discreparon entre ellos en los procedimientos a emplearpara determinar el MaxLact-st y su intensidad correspondiente. La principal causa de lacontroversia fue debida a algunos investigadores consideraron que el MaxLact-stcorrespondía a una concentración fija de 4 mmol.l-1 de lactato en sangre, pues en lamayoría de los estudios que efectuaron en esa época observaron que la lactatemia mediacorrespondiente a la intensidad del MaxLact-st era de 4 mmol.l-1 . Pronto se comprobóque la concentración de lactato en sangre correspondiente al MaxLact-st no era lamisma en todos los sujetos, es decir que había deportistas que presentaban lactatemiassuperiores o inferiores a 4 mmol.l-1 en el MaxLact-st. Como consecuencia de estas dostendencias se propusieron dos tipos de tests para determinar la intensidad de esfuerzocorrespondiente al MaxLact-st:- Métodos destinados a determinar la intensidad de esfuerzo correspondiente a 4 mmol.l-1 (Heck y col. 1985; Kindermann y col. 1979; Mader y col. 1976; Sjodin y Jacobs1981). A este tipo de umbral "anaeróbico" se le denominó umbral fijo de 4 mmol.l-1 .- Métodos para determinar el umbral anaeróbico individual o IAT ("IndividualAnaerobic Threshold", en inglés) para diferenciarlo del umbral fijo de 4 mmol.l-1(Baldari y Guidetti 2000; Coen y col. 2001; Keul y col. 1979; Simon y col. 1981;Stegmann y Kindermann 1982; Stegmann y col. 1981).En este texto y, en coherencia con la terminología adoptada en otros módulos delMaster de Alto Rendimiento, cuando utilicemos el término “umbral anaeróbico” sinmás, estaremos refiriéndonos al umbral anaeróbico individual o máximo estado establede lactato (MaxLact-st). En cambio, para referirnos a la intensidad de esfuerzo a partirde la cual se produce un incremento de la lactatemia por encima de los valores dereposo emplearemos el término "umbral láctico" o “umbral aeróbico”. Por otro lado,utilizaremos el término “umbrales lácticos” para referirnos a los distintos tipos deumbrales con carácter general.4.1.2.1. Determinación directa de los umbrales lácticos.Puesto que con el entrenamiento de resistencia los umbrales lácticos tiene lugar aintensidades cada vez más elevadas y puesto que, en general, los deportistas quepresentan este fenómeno a una intensidad de esfuerzo más alta, son los que muestranuna mayor capacidad de resistencia, la determinación del umbral láctico es uno de lostests más practicados en la valoración de la capacidad de resistencia aeróbica (Weltman1995). Los umbrales lácticos pueden ser determinados por procedimientos directos oinvasivos, que requieren la extracción de muestras de sangre y por técnicas indirectas o32Centro Olímpico de Estudios Superiores
  33. 33. no invasivas. En este apartado nos ocuparemos únicamente de los procedimientosdirectos. Así para determinar el umbral láctico se pueden utilizar dos tipos de tests: testsde intensidad constante y tests incrementales.Tests de intensidad constante.Desde la publicación de la tesis de Bang (1936) se sabe que durante el ejercicio deintensidad constante, y duración superior a 15-20 min, se pueden observar tres tipos derespuestas en la concentración de lactato en sangre: que la lactatemia no aumente, queaumente y se estabilice a los pocos minutos de ejercicio (de 5 a 10 min) o que aumentede forma continua hasta la finalización del esfuerzo. El patrón de respuesta de lalactatemia durante el esfuerzo de intensidad constante depende de la intensidad relativadel esfuerzo:1) Así, cuando el esfuerzo es de baja intensidad (inferior al 50-70 % del VO 2 max) lalactatemia no aumenta (o aumenta transitoriamente, recuperando durante el propioejercicio los valores de reposo).2) Si el esfuerzo es de moderada intensidad (entre el 65 y el 90 % VO 2 max), lalactatemia aumenta al principio del esfuerzo y se mantiene elevada durante el resto delesfuerzo mostrando una concentración estable o decreciente.3) Finalmente, cuando la intensidad del esfuerzo es elevada (superior al 80-90 %VO2 max) la lactatemia aumenta desde el inicio del esfuerzo hasta su finalización, sinllegar a estabilizarse en ningún momento.Determinación del MaxLact-st mediante tests de intensidad constante: test deBillat.La intensidad de esfuerzo correspondiente al MaxLact-st o IAT se encuentra entre el 50y el 90 % del VO 2 max, siendo superior en los sujetos entrenados en resistencia. Duranteel ejercicio a la intensidad del MaxLact-st la concentración de lactato se ha depermanecer estable y la intensidad del esfuerzo se ha de poder mantener durante almenos 30 min (Heck y col. 1985; Stegmann y col. 1981; Urhausen y col. 1993). Noobstante, cabe plantearse ¿qué se entiende por una lactatemia de esfuerzo estable? Ensentido estricto la lactatemia no debería cambiar a lo largo del esfuerzo, es decir, que sideterminamos por regresión lineal la relación lactato duración del esfuerzo, la pendientede esta relación debería ser igual a 0, excluyendo del análisis la fase inicial del esfuerzo(los primeros 5 ó 10 min), durante la cual una parte importante del incremento de lalactatemia es debida al déficit de O2 inicial del esfuerzo. No obstante, Weltman33Centro Olímpico de Estudios Superiores
  34. 34. (Weltman 1995) considera que se ha alcanzado la intensidad correspondiente alMaxLact-st cuando la lactatemia aumenta menos de 1 mmol.l-1 entre el minuto 5 y el 20del ejercicio. Igualmente, Heck (Heck 1991) considera que se ha alcanzado el MaxLact-st cuando la lactatemia aumenta menos de 1 mmol.l-1 en los 20 últimos minutos de unesfuerzo de intensidad constante. A diferencia de otros (Billat y col. 1995; Weltman1995), Heck (1991) considera que la duración del test debe ser de 30 min y que no esadecuado tomar como valor inicial de la fase de estado estable el valor registrado en elmin 5, pues en algunos sujetos es posible observar que la evolución de la lactatemia estodavía ascendente entre el minuto 5 y el 10, a intensidades de esfuerzo que aún soninferiores a la del MaxLact-st (Heck 1991). Por ello, recomienda efectuar lacomprobación de la estabilidad de la lactatemia entre el minuto 10 y el minuto 30 delejercicio. Otros investigadores defienden criterios más estrictos y sólo consideran que ellactato está estable si el aumento en los últimos 15 minutos del ejercicio ha sido inferiora 0.5 mmol.l-1 (Urhausen y col. 1993).El test de Billat consiste en la determinación del MaxLact-st a partir de la respuestalactatémica observada en dos esfuerzos de intensidad constante, de 20 minutos deduración (15 en el caso de niños) separados por un intervalo de descanso de 40 minutos(Billat 1992; Billat y col. 1994; Billat y col. 1995). El primer ejercicio debe realizarse auna intensidad ligeramente inferior a la intensidad correspondiente al MaxLact-st (entreel 50 y 70 % el VO 2 max, dependiendo del grado de entrenamiento del deportista). Trasun período de recuperación de 40 min se efectúa otro esfuerzo de intensidad constante,pero a una intensidad ligeramente superior a la que correspondería al MaxLact-st (del70 al 90 % del VO 2 max). Durante los tests de intensidad constante se determina lalactatemia en sangre capilar a los 5 y a los 20 minutos de ejercicio. A continuación, secalcula la diferencia en concentración de lactato en sangre (? L) entre el minuto 20 y elminuto 5. Generalmente esta diferencia será negativa para intensidades de esfuerzoinferiores al MaxLact-st y positiva para las intensidades de esfuerzo superiores alMaxLact-st (Figura 4.2.7). La intensidad al MaxLact-st se determina hallando porinterpolación lineal la intensidad de esfuerzo en la que ? L=0 (Figura 4.2.8). Lalactatemia correspondiente al MaxLact-st también se puede calcular por interpolaciónlineal, entre los valores medios de lactatemia observados entre los 5 y los 20 min deesfuerzo en cada una de las dos intensidades (Figura 4.2.9).Supongamos que efectuamos un test de Billat en la pista de atletismo a un futbolistacuya velocidad aeróbica máxima es de 17.25 km.h-1 . Para ello elegimos dosintensidades de esfuerzo, una correspondiente a un 65 % de su VO 2 max (12 km.h-1 ), yaque sabemos que este futbolista es capaz de correr durante más de una hora a 12 km.h-1 .Arbitrariamente elegimos como segunda intensidad 15 km.h-1 (85 % del VO 2 max), puessabemos que es capaz de mantener esta velocidad de carrera durante, por lo menos, 20min. Tal y como puede apreciarse en la figura 4.13 (??), durante la carrera a 12 km.h-1 ,la lactatemia disminuyó, pasando de 3.5 a 2.8 mmol.l-1 (? L12 = -0.467 mmol.l-1 .min-1 ).En cambio, durante el esfuerzo a 15 km.h-1 , la lactatemia aumentó, pasando de 4.5 a 5.534Centro Olímpico de Estudios Superiores
  35. 35. mmol.l-1 (? L15 = 0.0667 mmol.l-1 .min-1 ). Figura 4.2.7. Evolución de la lactatemia en futbolista al efectuar dos esfuerzos de 20 min, uno a 12 y el otro a 15 km.h-1 . Obsérvese que entre el minuto 5 y el 20, la lactatemia disminuye al correr a 12 km.h-1 (cuadrados negros), mientras que aumenta al correr a 15 km.h-1 (círculos negros).Para determinar la velocidad de carrera correspondiente al MaxLact-st se calcula porregresión lineal la relación existente entre el incremento de lactatemia (? L) y lavelocidad de carrera (figura 4.14). Por regresión lineal se obtiene que:? L = 0.0378·V - 0.5; donde “V” es la velocidad de carrera en km.h-1Una vez conocida dicha relación, se sustituye en la ecuación ? L por 0, puesto quedurante el esfuerzo a la velocidad correspondiente al MaxLact-st (VMaxLact-st ) lalactatemia tiene que permanecer constante. Así, en nuestro futbolista tendríamos: VMaxLact -st = 0.5/0.0378 = 13.22 km.h-135Centro Olímpico de Estudios Superiores
  36. 36. 0,08 Incremento de lactatemia 0,06 y = 0.0378x - 0.5 (mmol.l .min ) 0,04 -1 0,02 -1 0,00 -0,02 V MaxLact-st -0,04 -0,06 11 12 13 14 15 16 -1 Velocidad de carrera (km.h ) Figura 4.2.8. Cálculo de la velocidad correspondiente al MaxLact-st (V MaxLact-st) mediante el test de Billat. El cuadrado negro corresponde a la velocidad de 12 km.h-1 , mientras que el círculo negro representa a la velocidad de 15 km.h-1 .Para determinar el valor de la concentración de lactato correspondiente al Maxlact-st, secalcula por regresión lineal la relación existente entre la concentración media de lactatoregistrada entre el minuto 5 y el 20 de cada velocidad (Lm), y el incremento delactatemia correspondiente a cada velocidad de carrera (figura 4.15). Así, laconcentración media de lactato en sangre durante el esfuerzo a 12 km.h-1 fue de 3.15mmol.l-1 , mientras que a 15 km.h- 1 fue de 5 mmol.l-1 . La ecuación resultante que definela relación entre la lactatemia media y el incremento de lactatemia (L) fue la siguiente: L = 0.0613·Lm - 0.24Puesto que a la intensidad de esfuerzo correspondiente al MaxLact-st ? L=0, tendremosque Lm en el MaxLact-st o “LmaxLact-st ” será: LMaxLact -st = 0.24/0.0613 = 3.92 mmol.l-136Centro Olímpico de Estudios Superiores
  37. 37. 0,08 Incremento de lactatemia 0,06 y = 0.0613x - 0.24 (mmol.l .min ) 0,04 -1 0,02 -1 0,00 -0,02 LMaxLac-st -0,04 -0,06 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 -1 Lactatemia (mmol.l ) Figura 4.2.9. Cálculo de la lactatemia correspondiente al MaxLact-st (LMaxLact-st) mediante el test de Billat. El cuadrado negro corresponde a la velocidad de 12 km.h-1 , mientras que el círculo negro representa a la velocidad de 15 km.h-1 .Este test presenta algunas ventajas que deseamos resaltar. Por ejemplo, el test de Billatse puede efectuar tanto en condiciones de laboratorio como de campo. Permite evaluarde forma específica al deportista y además, permite determinar si la lactatemiaevoluciona en la dirección esperada, es decir, si va disminuyendo a una mismaintensidad absoluta de esfuerzo a medida que avanza el entrenamiento. No obstante,estos tests son más largos que los tests incrementales y no permiten determinar otrosíndices de interés en la valoración de la resistencia aeróbica como son el VO 2 max, laintensidad máxima alcanzada al final del test de esfuerzo, el pulso máximo de oxígeno,etc. De ahí que se hayan desarrollado tests incrementales que también permitendeterminar el MaxLact-st.Tests de intensidad progresivamente creciente hasta el agotamiento.En este contexto se ha juzgado conveniente describir los principales modelos que se hanpropuesto para describir el comportamiento de la lactatemia durante el esfuerzo deintensidad progresivamente creciente hasta el agotamiento. De acuerdo con Wassermany col. (1999), existen dos corrientes a la hora de describir el comportamiento de lalactatemia durante el esfuerzo de intensidad progresiva. Una que defiende la existenciade uno o dos puntos de ruptura en la relación lactatemia/intensidad (modelos deumbral). En contraposición, la otra corriente considera que la lactatemia aumenta de37Centro Olímpico de Estudios Superiores
  38. 38. forma continua durante el esfuerzo incremental siguiendo un comportamientoexponencial o parabólico (modelos continuos). En este texto, nos vamos a referirfundamentalmente a los modelos de umbral y a los tests más apropiados para determinarlos umbrales lácticos, en función del modelo seleccionado. Los modelos de umbralláctico se clasifican en: modelos de inflexión única y modelos de doble inflexión. Losmodelos de inflexión única consideran que sólo es posible identificar un punto deruptura, o cambio, en la relación lactato/intensidad durante el esfuerzo de intensidadprogresivamente creciente hasta el agotamiento. En cambio, los modelos de dobleinflexión defienden la existencia de dos punto, o intensidades de esfuerzo, a partir de lascuales la lactatemia aumenta de forma más acusada, en el curso del esfuerzoincremental hasta el agotamiento.Modelos de inflexión única.Los modelos clásicos de transición del metabolismo aeróbico al anaeróbico definieronuna intensidad crítica a partir de la cual se produce un aumento de la lactatemia, conrespecto al nivel de reposo, detectado por inspección visual de las gráficas lactato-VO2 o lactato- intensidad de esfuerzo (Hollmann 1959; Wasserman y McIlroy 1964;Wasserman y col. 1973). La inspección visual es un procedimiento poco objetivo paraidentificar el umbral láctico, por ello se desarrollaron métodos basados enprocedimientos matemáticos. Beaver y col. (1986) propusieron emplear unatransformación logarítmica de la concentración de lactato arterial y el VO 2 (Beaver ycol. 1986). Para ello sometieron a 10 individuos de 19 a 39 años de edad, a un protocolode esfuerzo de intensidad progresivamente creciente hasta el agotamiento. Tras 4minutos de pedaleo sin carga, incrementaron ésta en 15 w.min-1 . Para medir laconcentración de lactato utilizaron muestras de sangre arterial obtenidas mediante uncatéter colocado en la arteria braquial, recogidas cada 2 minutos. Observaron que,tomando logaritmos de la concentración de lactato y del VO 2 , la representación gráficade los valores obtenidos se distribuye alrededor de dos rectas, que pueden ser ajustadaspor regresión lineal (Figura 4.2.10). El punto de intersección de ambas corresponde alumbral láctico. Originalmente, Beaver y col. (1986) decidían por inspección visual (osea, subjetivamente) qué puntos incluir en cada una de las dos rectas definidas. Por loque este procedimiento, tal y como fue concebido originalmente, no escapaba a lacrítica de la subjetividad en la identificación del umbral láctico. Este problema se haresuelto dejando que un ordenador, ajuste dos rectas tales que el error cuadrático mediosea mínimo. Posteriormente se calcula el valor de lactato e intensidad en la intersección(Morton 1989; Myers y col. 1994).Alternativamente, Coyle y col. (1991) definieron el umbral láctico como la intensidadde esfuerzo (o VO 2 ) correspondiente a una concentración de lactato en sangre venosa 1mM superior a la observada al 60 % del VO 2 max (Coyle y col. 1991). Para ello emplean38Centro Olímpico de Estudios Superiores
  39. 39. un test escalonado, manteniendo cada carga durante 5 minutos, hacia el final de loscuales toman las muestras para lactato. Realmente, Coyle y col. (1991) no definen unpunto de inflexión en la relación lactato/intensidad, si no que toman un punto dereferencia arbitrario, pero claramente definido. Figura 4.2.10. Método de Beaver y col. (1986) para la detección del "umbral anaeróbico" (umbral láctico). En la gráfica superior se representa la evolución de lactatemia en función de la intensidad. La flecha indica la localización del umbral láctico. En la gráfica inferior se representa el logaritmo de la concentración de lactato en sangre frente al logaritmo de la intensidad de esfuerzo. La intersección de ambas rectas corresponde al umbral láctico. Datos obtenidos en un sujeto, tomando muestras de sangre capilar cada minuto durante la realización de un test de esfuerzo en cicloergómetro (rampa 20 w/min) (Calbet, datosno publicados).Modelos de doble inflexión.Los modelos de doble inflexión tienen sus orígenes en Alemania. A finales de los 70 losfisiólogos alemanes habían demostrado mediante tests de intensidad constante laexistencia del MaxLact-st, que denominaron “umbral anaeróbico” (Mader y col. 1976).Así mismo, constataron que el valor medio de la lactatemia durante el esfuerzoprolongado a la intensidad correspondiente al MaxLac-st era de 4 mmol.l-1 . Sin39Centro Olímpico de Estudios Superiores

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