Umbral Funcional en el ciclismo

El Dr. Coggan define la Potencia en el Umbral Funcional de un ciclista (FTP por sus iniciales en inglés) como la máxima potencia promedio que puede sostener durante aproximadamente 1 hora o, a los efectos prácticos en una contrarreloj de 40km (50 a 70min).

La introducción de la presentación de su sistema de entrenamiento de ciclismo basado en la medición de potencia (Threshold power: what is it, why is it important, and how do I measure it?) nos permite entender el razonamiento subyacente:

Desde hace mas de 30 años los fisiólogos del ejercicio saben que la intensidad a la cual el lactato comienza a acumularse en la sangre del atleta (es decir su Umbral de Lactato, LT por sus siglas en inglés), es un muy buen predictor de su capacidad de rendimiento en pruebas de fondo. Esto se debe a que, si bien el acondicionamiento cardiovascular (su Consumo Máximo de Oxígeno – VO2max) establece el límite superior de capacidad de producción de energía por medios aeróbicos, es su acondicionamiento metabólico (es decir su LT), lo que determina el porcentaje o fracción del VO2max que puede ser utilizado para una determinada duración de la prueba. Los factores fisiológicos que determinan el LT son complejos, pero en este contexto, el nivel de lactato en sangre sirve como un marcador indirecto de eventos bioquímicos dentro de la musculatura activa, mas específicamente, el LT de una persona refleja la habilidad de sus músculos de producir la energía que demanda la actividad que realiza, la que a su vez determina la mezcla de combustibles (Ej. carbohidratos vs. grasas) que se utilizan y el nivel de fatiga muscular. En consecuencia, el LT –especialmente cuando se expresa como potencia dado que tiene en cuenta la eficiencia del ciclista- es el principal factor fisiológico individual determinante del rendimiento en eventos que van desde la persecución en pista, que dura unos pocos minutos, a las pruebas por etapas que duran varios días. Adicionalmente y debido a que el impacto metabólico que se produce cuando se entrena a una determinada intensidad depende fundamentalmente de la potencia producida relativa a la potencia al LT, este parámetro provee una base fisiológica consistente sobre la cual diseñar un programa de entrenamiento basado en medición de potencia.
Adicionalmente la investigación de laboratorio ha demostrado que la potencia que un ciclista puede producir durante 60min se correlaciona fuertemente, pero es algo superior, con su potencia al LT (definido como la intensidad a la que se produce un incremento de 1mmol/L de lactato en sangre respecto al nivel base) y tiende a coincidir con la potencia al MLSS (ver Umbral de Lactato)

El valor preciso obtenido por este método variará ligeramente según la duración exacta de la prueba y el nivel de motivación y la habilidad del atleta de seleccionar un ritmo adecuado, etc. Sin embargo esta variación es pequeña con relación a la amplitud con la que se definen los niveles de entrenamiento.

Un método aún más sencillo para estimar la potencia al umbral consiste en medir la potencia que el atleta puede producir habitualmente durante los entrenamientos de intervalos largos orientados a mejorar el LT (Ej. 2x20’), esto típicamente estará muy cercano (digamos dentro de un 5%) de la que puede producir durante una contrarreloj de 40km en carrera, la duración mas corta y el o los períodos de recuperación compensan parcialmente el diferente nivel de motivación entre ambas situaciones (aunque la FC promedio es probable que sea significativamente mas baja en entrenamiento que en carrera), la principal ventaja de este método es que permite un monitoreo habitual sin necesidad de una prueba formal.

Potencia Crítica

Otro método algo mas complejo de estimar el umbral funcional es el basado en la idea de Potencia Crítica (Critical Power Model, Scherrer y Monod). Conceptualmente la potencia crítica es una potencia que puede ser mantenida por “muy largo tiempo sin fatiga”, y es “una característica inherente del sistema aeróbico de producción energética”, experimentalmente se ha demostrado que la potencia crítica (CP) está fuertemente correlacionada con la potencia al LT aunque es algo mas elevada, en el rango de la potencia al MLSS/OBLA/IAT.

La expresión matemática más sencilla del modelo es:
W = CP * t + AWC
Donde W es el trabajo total (en Joules) producido durante el ejercicio de alta intensidad sostenido hasta la fatiga, CP es la potencia crítica en (en Watts), t es tiempo (en s) y AWC es la capacidad de trabajo anaeróbico (en Joules).

Esta ecuación describe una recta que puede ser fácilmente ajustada a las mediciones de dos o más pruebas de distinta duración usando una planilla Excel o el programa Golden Cheetah v2 en Castellano.

En esta formulación la pendiente (CP) refleja la tasa máxima de producción de energía en forma aeróbica sin fatiga mientras que la ordenada al origen (AWC) es la cantidad total de trabajo que se puede producir sobre la base de fuentes anaeróbicas de energía (ruptura de ATP y PCr mas la producción y acumulación de lactato).

A pesar de su utilidad el concepto de potencia crítica tiene sus limitaciones: por un lado sobreestima la potencia que se puede generar durante esfuerzos de muy corta duración y por otro predice, incorrectamente, la existencia de una potencia por debajo de la cual la fatiga nunca existirá.

Adicionalmente los valores exactos de CP y AWC (especialmente este último) dependen parcialmente del protocolo de prueba. Por esta razón es conveniente estandarizar las condiciones de prueba y utilizar datos de esfuerzos entre 3 y 30 minutos, ya que durante esfuerzos de menos de 3’ existe la posibilidad de que la capacidad anaeróbica no se haya utilizado completamente y la pérdida linealidad es más evidente a partir de los 30’.

Teniendo en cuenta sus limitaciones el concepto de Potencia Crítica es útil si se aplica con cuidado y provee un marco teórico para entender los factores básicos que influencian el rendimiento, es decir la producción aeróbica y anaeróbica de energía y como su contribución relativa varía en función de la duración de la prueba.

Umbral funcional en Carrera y Natación

Para la carrera en terreno llano (o la natación en agua quieta) si reemplazamos donde dice “potencia” por velocidad de carrera/natación lo anterior es igualmente válido y numerosos entrenadores y fisiólogos del ejercicio han reconocido y utilizado este hecho en la planificación y control del entrenamiento.

El prestigioso entrenador de atletismo Jack Daniels ha definido esta misma noción de umbral funcional (T-Pace) como el ritmo que es posible mantener durante 1h y recomienda su determinación mediante sus tablas a partir de resultados de carreras de pista o calle correctamente medidas cuya duración se aproxime a los 60' (de 10km a media marathon, según el nivel del corredor).

En natación la realización de esfuerzos contínuos tan prolongados es menos frecuente, siendo más común la ulitización del T30 (ritmo sostenible por 30') o pruebas por distancia de 1500-2000-3000m, según el nivel del nadador. Una alternativa interesante es el cálculo de la velocidad crítica a partir de dos pruebas más cortas, este concepto es análogo al de potencia crítica antes descripto. (ver Predicción del Rendimiento en Natación).

Aplicaciones

La noción de umbral funcional tiene varias aplicaciones, tal vez la más importante sea su empleo como base de un sistema coherente de niveles de intensidad de entrenamiento aplicable al ciclismo (ver Niveles de Intensidad de Entrenamiento), carrera (ver Niveles de Intensidad - Velocidad de Carrera) y natación (ver Niveles de Intensidad - Velocidad de Natación).

Otras aplicaciones interesantes estan relacionadas con la cuantificación de la carga de entrenamiento y la estimación de la intensidad relativa del esfuerzo sostenible en función de la duración de la prueba (ver por ej. Potencia Normalizada: NP y xPowerParciales de carrera en triathlon y VDOT).

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