SwimScore es una medida de la carga de entrenamiento de natación que tiene en cuenta la variabilidad y la intensidad relativa y puede ser utilizada como entrada para los modelos de impulso respuesta para analizar la vinculación con el rendimiento. xPace es ritmo contínuo equivalente para la duración del entrenamiento.
Este artículo fué publicado por primera vez en 2008 y actualizado en 2015 debido a la disponibilidad de estas métricas en la versión 3.2 del programa de código abierto GoldenCheetah, está basado en el trabajo Calculating Power Output and Training Stress in Swimmers: The Development of the SwimScoreTM Algorithm, del Dr. Philip Friere Skiba.

Introducción

Desde hace varios años la literatura científica reconoce la existencia de una relación entre el estímulo de entrenamiento y la adaptación del atleta (Banister EW, Calvert TW, Savage MV. A systems model of training for athletic performance), esta relación se puede modelizar mediante lo que se conoce como "modelo de impulso-respuesta", que será motivo de otro artículo.
La carga de entrenamiento se puede expresar como:
Carga de entrenamiento = Intensidad * Duración
Existen diferentes maneras de cuantificar el estímulo de entrenamiento, uno de los mas utilizados fue propuesto por el propio Dr. Eric Banister en la década del '70 y se basa en relacionar la frecuencia cardíaca con la concentración del lactato en sangre mediante un estudio poblacional, esto tiene mucho sentido considerando la importancia que de la potencia al umbral de lactato como determinante primario del rendimiento en deportes de resistencia.

La principal ventaja de este esquema es que toma en consideración la relación no lineal (exponencial) que existe entre la intensidad de entrenamiento y el stress que provoca.
La desventaja es que depende de la medición de la frecuencia cardíaca que es una variable dependiente no solo de la intensidad de entrenamiento sino también de otros factores como la hidratación, descanso, enfermedad, ingestión de cafeína, etc.

Para superar esa limitación en 2003 el Dr. A.Coggan propuso un refinamiento del método de Banister consistente en utilizar la medición directa de la potencia mecánica (en ciclismo mediante medidores de potencia) y la relación entre la potencia y la concentración de lactato en sangre, esta nueva métrica, llamada Training Stress Score (TSS, marca registrada de PeaksWare LLC) se calcula como:
Tss = Duración * Potencia Promedio * Factor de intensidad
El factor de intensidad se obtiene a partir de la relación entre la concentración de lactato como % de la concentración de lactato al umbral en función de la potencia como % de la potencia al umbral, el trabajo de Coggan muestra una relación de 4ta potencia entre ambos.

La correlación existente entre la potencia que se puede sostener durante 1h y el MLSS permite utilizar una prueba de campo y no depender de test de laboratorio.

La literatura sobre natación muestra el mismto tipo de correlación entre el MLSS y el ritmo promedio en un prueba de 3000m (3000m para nadadores de elite implica una duración cercana a los 30', para atletas de menor nivel las distancias recomendadas pueden ir de los 1500m a los 3000m, siendo 2000m una buena prueba para triatletas).

El trabajo del Dr. Skiba extiende esta idea a la natación utilizando los tiempos parciales registrados para distancias conocidas (velocidad) y datos antropométricos para calcular la potencia en base a las publicaciones existentes en la materia.

Cálculo de la potencia de natación

En beneficio de la sencillez no voy a presentar el desarrollo de la fórmula, sino directamente el resultado final, asumiendo que la velocidad de natación durante los trabajos cronometrados es razonablemente constante:
Potencia = (K / ep) * V^3
donde: V es la velocidad calculada como distancia/tiempo, K es una constante que depende del peso del atleta y ep es la eficiencia de propulsión, también esencialmente constante para cada atleta.
En el trabajo original del Dr. Skiba y sus referencias se puede ver el desarrollo correspondiente en inglés, para los que prefieran leer una introducción al tema en castellano pueden consultar la siguiente revisión bibliográfica: Resistencia hidrodinámica en Natación

Considerando la variabilidad

Si tenemos en cuenta que la mayoría de los entrenamientos de natación consisten en recorrer distancias prefijadas a ritmos esencialmente constantes y despreciando el efecto de desaceleración/aceleración en las vueltas, la principal fuente de variabilidad está dada por las pausas que tienen un rol muy importante en el impacto fisiológico del entrenamiento.

La propuesta del Dr. Skiba consiste en aplicar un promedio móvil con peso exponencial a los datos de potencia a efectos de tener en cuenta que muchos procesos fisiológicos (en particular el VO2) responden a estímulos con una vida media de 25/30 segundos.

En el siguiente gráfico la línea azul es la potencia calculada y la roja la el promedio móvil que es indicativa del curso de la respuesta fisiológica al ejercicio:


Considerando la Intensidad

Debido a la conocida relación entre la intensidad y el impacto fisiológico del ejercicio es conveniente "pesar" la intensidad tal como se describió en la introducción, para esto el Dr. Skiba propone utilizar la relación entre la concentración de lactato como % del umbral en función de la potencia como % de la potencia al umbral, el siguiente gráfico muestra datos experimentales y la correspondiente curva de regresión:

A los efectos de "pesar" la intensidad el exponente se redondea a 3.

Cálculo del SwimScore

El cálculo completo se realiza con los siguientes pasos:
  1. Obtención de la velocidad al umbral del atleta con un test de 30' (1500m a 3000m según nivel)
  2. Calcular la potencia correspondiente a esta velocidad
  3. Calcular el promedio móvil exponencial de la potencia de todo el entrenamiento, considerando trabajos y pausas.
  4. Elevar al cubo los valores del paso 3.
  5. Calcular el promedio de los valores del paso 4.
  6. Calcular la raíz cúbica del valor del paso 5. Este valor lo llamamos xPower.
  7. Dividir la potencia del paso 6 por la del paso 2, este valor es la intensidad relativa.
  8. El SwimScore es el producto de 100 por la duración del entrenamiento dividido por la duración del test y multiplicado por el cuadrado de la intensidad relativa calculada en el paso anterior.
Para realizar estos cálculos existe un software comercial (RaceDay, disponible en http://www.physfarm.com/), un programa de código abierto (GoldenCheetah versión 3.2, disponible en http://www.goldencheetah.org/) y también se puede utilizar la planilla SwimScore.xls.

Ritmo Normalizado (xPace)

Una derivación potencialmente interesante de estos cálculos es la noción de "ritmo normalizado":

La idea es que la xPower calculada en el proceso anterior está diseñada con el objetivo de representar la potencia equivalente desde el punto de vista de su impacto fisiológico si el entrenamiento completo hubiera sido desarrollado a intensidad constante y sin pausas.

Por lo tanto podemos calcular la velocidad de natación a la que se hubiera desarrollado esa potencia y obtener lo que podríamos llamar "ritmo normalizado", es decir un ritmo contínuo que si se hubiera mantenido sin pausas por la duración del estímulo provocaría un stress de entrenamiento similar, es decir una velocidad de nado xV = ((ep/K)*xPower)^(1/3)

El ritmo normalizado no depende de las constantes hidrodinámicas ep y K.

Por ej. una persona de 70kg realiza el siguiente trabajo:
20x100 en 3:10 saliendo cada 3:30 (20" de pausa)
xPower = 47.5watts -> Ritmo Normalizado = 1:38
Adicionalmente este ritmo normalizado aplicado a trabajos intensos de duración cercana a los 30' permitiría tener un estimación del ritmo al umbral en caso que no se haya realizado un prueba o utilizarse como indicación que se ha producido una mejora y sería conveniente volver a realizar la prueba.

SwimScore es una marca registrada de PhysFarm Training Systems LLC.

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