La reciente inclusión del cálculo de la Potencia Normalizada en la última versión del software de Saris (Se puede bajar sin cargo de este enlace PowerAgent) sumada a la incorporación de su análogo xPower en el software libre Golden Cheetah seguramente van a contribuir a aumentar la popularidad de este concepto que hace algunos años solo estaba disponible en productos pagos como WKO+ y RaceDay.

A los antiguos lectores de este blog les puede resultar familiar la noción de Potencia Normalizada que fue introducida en el artículo referido a la Cuantificación de la Carga de Entrenamiento y posteriormente utilizada para analizar la Distribución del esfuerzo en el ciclismo s/drafting, para los nuevos lectores y los que quieran profundizar un poco vamos a repasar y profundizar en el concepto ahora que va a estar disponible en prácticamente todas las plataformas de análisis de datos de potencia.

La idea original fue propuesta por el Dr. A. Coggan en 2002 (ver Training and racing using a power meter: an introduction) como una herramienta de análisis de los datos obtenidos mediante un medidor de potencia en la bici e, inicialmente, fue un producto secundario de la métrica para la carga de entrenamiento que denominó TSS (ver Cuantificación de la Carga de Entrenamiento) aunque posteriormente fue quedando claro que tenía su propio mérito y aplicaciones.

Cuando alguien comienza a utilizar un medidor de potencia en la bici la primer impresión es la gran variación temporal que tiene la potencia, especialmente cuando se la compara con otras medidas como la velocidad, cadencia o pulso, esta gran variación tiene una explicación física asociada a los cambios que se van produciendo en la resistencia aerodinámica, la superficie por la que rodamos, la pendiente y la posibilidad del ciclista de variarla a voluntad dado el sistema de transmisión con rueda libre.

La potencia normalizada combina dos elementos fundamentales de fisiología del ejercicio:

  1. el hecho que las respuestas fisiológicas a cambios rápidos en la intensidad del ejercicio ocurre de una manera predecible en función del tiempo
  2. el hecho que estas respuestas fisiológicas son no lineales en función de la intensidad del ejercicio
Estos elementos determinan que cuando la potencia es muy variable su promedio puede no ser suficientemente representativo del “costo fisiológico” del ejercicio.

Conceptualmente la potencia normalizada es una estimación de la potencia que un atleta podría mantener al mismo “costo fisiológico” si la potencia fuera estrictamente constante (ej. en un ergómetro) en lugar de altamente variable como es en el ciclismo de ruta o MTB.

Respuesta fisiológica a la variabilidad de la potencia

Se sabe que las respuestas fisiológicas a los cambios de intensidad siguen un recorrido exponencial con respecto al tiempo, en la propuesta original del Dr. Coggan se tiene en cuenta este aspecto filtrando los datos de potencia mediante un promedio móvil de 30seg (es decir se promedia la potencia correspondiente a los últimos 30seg), una alternativa desarrollada posteriormente por el Dr. Philip Skiba conocida como xPower (ver BikeScore) utiliza un promedio móvil exponencial de 25seg.

En el siguiente gráfico se puede ver en amarillo la potencia instantánea durante una contrarreloj de 20km, en azul el promedio móvil de 30seg y en rojo el promedio móvil exponencial de 25seg:


Se puede ver que las diferencias son pequeñas aunque el promedio móvil exponencial realiza un seguimiento algo más preciso de las variaciones, adicionalmente el promedio móvil de 30seg tiene “problemas de borde” que provocan algunas anomalías cuando las variaciones son abruptas, en el siguiente ejemplo se puede ver el comportamiento de ambas en un entrenamiento intervalado:


Respuesta fisiológica a la intensidad

La observación del Dr. Coggan es que las respuestas fisiológicas a la intensidad del ejercicio están razonablemente representadas por la concentración de lactato en sangre y esta concentración, cuando se la expresa en función de la potencia medida como la potencia relativa a la potencia al umbral de lactato, responde a una ley exponencial que se pueden aproximar mediante un polinomio de exponente 4:


De manera que una manera de estimar la contribución al “costo fisiológico” consiste en elevar la potencia suavizada con alguno de los métodos anteriores a la potencia 4ta y luego promediar sus efectos.

Cálculo de la potencia normalizada (NP ó xPower)

El algoritmo propuesto por el Dr. Coggan y la variante del Dr. Skiba consisten de los siguientes 4 pasos:
  1. Filtrar la potencia instantánea utilizando un promedio móvil de 30 segundos (ó un promedio móvil exponencial de 25 segundos) para tomar en cuenta la dependencia temporal de la respuesta fisiológica al ejercicio.
  2. Elevar los valor obtenidos en el paso anterior a la 4ta potencia para tomar en cuenta la naturaleza no-lineal de la respuesta fisiológica al ejercicio.
  3. Promediar los valores del paso anterior
  4. Tomar raíz cuarta del valor obtenido en el paso anterior para revertir lo hecho en el paso 2.
Si bien el algoritmo es suficientemente sencillo como para ser implementado en una hoja de cálculo la ya comentada inclusión en los programas más difundidos de análisis lo torna innecesario, entender los fundamentos por otra parte, me sigue pareciendo importante.

Intensidad Relativa

Cuando se expresa la potencia normalizada (NP o xPower) en forma relativa a la potencia al umbral funcional (mejor potencia promedio sostenible durante 1h, ver umbral funcional) se obtiene un factor de intensidad relativa (IF o RI) que permite una clasificación alternativa para los niveles de intensidad:
<0.75 Nivel 1 - Regenerativo
0.75-0.85 Nivel 2 - Resistencia
0.85-0.95 Nivel 3 - Tempo
0.95-1.05 Nivel 4 – Umbral (solo los intervalos de trabajo y sus pausas intermedias)
>1.05 Nivel 5 – VO2max (solo los intervalos de trabajo y sus pausas intermedias)
En el caso del triatlón permite establecer algunos lineamientos generales respecto a la intensidad relativa que se puede mantener para las diferentes distancias, como por ej.
Sprint/Short: 1.00-1.05
Olímpico: 0.95-1.00
Half Ironman/70.3: 0.80-0.90
Ironman/226: 0.70-0.80
Índice de Variabilidad

Esta métrica surge de dividir la potencia normalizada (NP ó xPower) por la potencia promedio y es una medida de que tan parejo o variable ha sido el esfuerzo realizado.

En competencias sin drafting el esfuerzo óptimo tiende a ser relativamente parejo pero depende del circuito  (ver Distribución del esfuerzo en el ciclismo s/drafting), en circuitos de Ironman llanos el índice de variabilidad suele estar entre 1 y 1,05, mientras que en circuitos más ondulados puede llegar a 1,1.

En competencias con drafting permitido la dinámica del pelotón exige períodos de muy alta potencia correspondientes a aceleraciones a la salida de las curva o intentos de escapada que se alternan con períodos de pedaleo suave y el índice de variabilidad puede ser del orden de 1,2 o superior.

Conclusiones

La potencia normalizada no es representativa para esfuerzos cortos, digamos menores a los 5 minutos, y puede presentar algunas anomalías cuando las variaciones son muy elevadas (típicamente segmentos parados en los pedales) como por ejemplo segmentos en los cuales la potencia normalizada es menor a la potencia promedio (menos probable con xPower que con NP) o esfuerzos de 1h con potencia normalizada sustancialmente por encima del umbral funcional.

Teniendo en cuenta estas limitaciones cuando la intensidad es variable (por ejemplo al rodar en un pelotón con cambios de ritmo o cuando el terreno es variado) la potencia normalizada tiende a ser más representativa del esfuerzo realizado que la potencia promedio, en particular la potencia normalizada en una pedaleada muy variable e intensa de 1hora de duración (por ej. un criterium de esa duración) tiende a estar acotada por la potencia al umbral funcional, con un márgen del orden del 5%, esto puede servir como un método alternativo de estimar la potencia al umbral funcional o, al menos, un indicio que nos pueda indicar la necesidad de realizar un test específico.

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