Perfil fisiológico y de rendimiento

Revista Sportraining
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Carles Tur, entrenador de alto rendimiento de atletas, triatletas y trail runners

Es Licenciado en Ciencias de Actividad Física y el Deporte, Graduado en Fisioterapia, Grado en Nutrición Humana y Dietética, Máster en Fisiología Integrativa. Entrenador de Alto Rendimiento, llevando en la actualidad a triatletas de la talla de Miquel Blanchart y Carlos López. Ha sido preparador físico en el CAR de Sant Cugat. Profesor colaborador en el Máster de triatlón del INEFC de Barcelona. Profesor colaborador de IEWG.

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En varios de nuestros artículos hemos hecho referencia y estudiado las fases y los dominios de intensidad, así como también los hitos fisiológicos (primer y segundo  umbral ventilatorio, umbrales de lactato y VO2máx), variables de rendimiento  (potencias medias máximas para diferentes tiempos, potencia crítica [CP], FTP) así  como otras variables (MLSS). Todas estas variables obtenidas en el laboratorio y el  campo brindan información que nos permite construir un perfil fisiológico y de  rendimiento del ciclista, para así diseñar programas de entrenamiento totalmente  individualizados en base al perfil y a los puntos débiles de cada ciclista en cada  momento del año, y de su carrera deportiva. 

Perfil fisiológico y de rendimiento en ciclistas de ruta y mountain bike

Por otra parte, el avance de la tecnología en relación a hardware (potenció metros) y  software (plataformas para el control del entrenamiento y análisis de datos),  permiten en la actualidad recolectar datos en cada entrenamiento, y también en  competiciones de todas las modalidades del ciclismo. Esta información es sumamente valiosa, y complementaria a la que se recolecta de valoraciones en  laboratorio y campo. El objetivo fundamental de todo entrenador siempre es el  mismo: programar las dosis de entrenamiento más apropiadas para cada ciclista en  cada momento de la temporada.

El objetivo principal de este artículo es analizar datos de la literatura científica sobre  el perfil fisiológico, de rendimiento y de datos obtenidos en competición, de ciclistas  de las especialidades de ruta y mountain bike, con el propósito de que los  entrenadores puedan aprovecharlos para diseñar mejores programas de  entrenamiento para los ciclistas que con los que trabajan.

Perfil fisiológico

En relación al perfil fisiológico determinado a partir de test de laboratorio, Mujika y Padilla (2001) evaluaron a ciclistas de ruta profesionales (Tabla 1), mientras que  Hamilton et al. (2002) compararon el rendimiento de ciclistas profesionales de ruta y mountain bike (Tabla 2).

Tabla 1. Características físicas máximas y submáximas de ciclistas de ruta profesionales (n=24). Datos de Mujika y Padilla (2001). a = Para comparar los valores de producción de potencia medidos en ergómetros frenados electromagnéticamente, debería sumarse un 9% a los valores de la tabla, debido a la fricción en la transmisión de los ergómetros Monark. FCmáx = Frecuencia cardíaca máxima. [La]peak = Nivel de lactato sanguíneo pico. LT = Umbral del lactato. OBLA = Inicio de acumulación de lactato en sangre. VO2máx = Máximo consumo de oxígeno. pVO2máx = Producción de potencia máxima en un test incremental.
Tabla 1. Características físicas máximas y submáximas de ciclistas de ruta profesionales (n=24).
Datos de Mujika y Padilla (2001).
a = Para comparar los valores de producción de potencia medidos en ergómetros frenados electromagnéticamente, debería sumarse un 9% a los valores de la tabla, debido a la fricción en la transmisión de los ergómetros Monark.
FCmáx = Frecuencia cardíaca máxima. [La]peak = Nivel de lactato sanguíneo pico. LT = Umbral del lactato. OBLA = Inicio de acumulación de lactato en sangre. VO2máx = Máximo consumo de oxígeno. pVO2máx = Producción de potencia máxima en un test incremental.
Tabla 2. Parámetros fisiológicos analizados en la prueba contrarreloj de 30min realizada en laboratorio por ciclistas de montaña y ciclistas de ruta. Los datos se expresan en forma de media ±s (rango entre paréntesis). Datos de Hamilton et al. (2002). pVO2máx = Producción de potencia máxima en un test incremental. VO2pico. = Consumo de oxígeno máximo. d= Tamaño del efecto. * Se observaron diferencias significativas entre los ciclistas de montaña y los ciclistas de ruta (P <0,05)
Tabla 2. Parámetros fisiológicos analizados en la prueba contrarreloj de 30min realizada en laboratorio por ciclistas de montaña y ciclistas de ruta. Los datos se expresan en forma de media ±s (rango entre paréntesis). Datos de Hamilton et al. (2002). pVO2máx = Producción de potencia máxima en un test incremental. VO2pico. = Consumo de oxígeno máximo. d= Tamaño del efecto. * Se observaron diferencias significativas entre los ciclistas de montaña y los ciclistas de ruta (P <0,05)

Perfil de rendimiento

Sin lugar a dudas, Hunter Allen y Andrew Coggan (2010) han sido pioneros en la  recolección y análisis de datos en el campo en el ciclismo. En base a sus datos ellos proponen una tabla (Tabla 3) con nueve niveles para hombres y mujeres cubriendo un intervalo amplio de la curva potencia-tiempo.

Tabla 3. Producción de potencia relativa (vatios/kg) desde 5seg a una hora (FTP) para hombres y mujeres desde un nivel de desentrenado hasta clase mundial. Datos de Allen y Coggan (2019).
Tabla 3. Producción de potencia relativa (vatios/kg) desde 5seg a una hora (FTP) para hombres y mujeres desde un nivel de desentrenado hasta clase mundial. Datos de Allen y Coggan (2019).

En la Tabla 4 (Pinot y Grappe, 2014) vemos el análisis de datos de ciclistas  profesionales y de alto nivel de ruta a lo largo de un período prolongado de  entrenamiento, determinando las potencias medias máximas desde 1seg hasta 4 horas. Estos datos constituyen una referencia valiosa sobre el rendimiento de ciclistas de alto rendimiento en condiciones de campo. 

Tabla 4. Producción de potencia absoluta (vatios) y relativa (vatios/kg) para diferentes duraciones de tiempo en 26 ciclistas. Los valores son presentados como valores promedio,  desviaciones estándar e intervalos máximo y mínimo. DS: desviación estándar. Datos de Pinot y Grappe (2014).
Tabla 4. Producción de potencia absoluta (vatios) y relativa (vatios/kg) para diferentes duraciones de tiempo en 26 ciclistas. Los valores son presentados como valores promedio, desviaciones estándar e intervalos máximo y mínimo. DS: desviación estándar. Datos de Pinot y Grappe (2014).

En la Tabla 5 resumimos los resultados de algunos de estos estudios, y de la relación entre los hitos fisiológicos y los valores medios máximos para diferentes tiempos  determinados en laboratorio y campo en ciclistas de diferentes especialidades. En relación a los test, en el estudio de Nimmerichter et al. (2010), las cronos de 4 y  20min fueron realizadas en campo, al igual que la crono de 8min realizada en el  estudio de Gavin et al. (2012), mientras que todos las cronos realizadas en los  estudios de MacIlnis et al. (2018) y Lillo Bevía et al. (2019) fueron realizadas en  condiciones de laboratorio.

Tabla 5. Relación entre hitos fisiológicos medidos en laboratorio y potencias medias máximas en pruebas contrarreloj de diferente duración, así como variables derivadas de las mismas tales  como FTP o potencia umbral funcional.  pVO2máx = Potencia en el VO2máx determinada a partir de un test incremental. P4min =  Potencia media máxima en una prueba contrarreloj de 4min. P8min = Potencia media máxima  en una prueba contrarreloj de 8min. P20min = Potencia media máxima en una prueba  contrarreloj de 20min. RCP/VT2 = Potencia en el segundo umbral ventilatorio.  CP = Potencia crítica. FTP = Potencia umbral funcional. P60min = Potencia media máxima en  una prueba contrarreloj de 60min. MLSS = Potencia en el máximo nivel de lactato en estado  estable. LT2 = Potencia en el segundo umbral de lactato. LT1 Potencia en el primer umbral de  lactato. VT1 = Potencia en el primer umbral ventilatorio.
Tabla 5. Relación entre hitos fisiológicos medidos en laboratorio y potencias medias máximas en pruebas contrarreloj de diferente duración, así como variables derivadas de las mismas tales como FTP o potencia umbral funcional. pVO2máx = Potencia en el VO2máx determinada a partir de un test incremental. P4min = Potencia media máxima en una prueba contrarreloj de 4min. P8min = Potencia media máxima en una prueba contrarreloj de 8min. P20min = Potencia media máxima en una prueba contrarreloj de 20min. RCP/VT2 = Potencia en el segundo umbral ventilatorio. CP = Potencia crítica. FTP = Potencia umbral funcional. P60min = Potencia media máxima en una prueba contrarreloj de 60min. MLSS = Potencia en el máximo nivel de lactato en estado estable. LT2 = Potencia en el segundo umbral de lactato. LT1 Potencia en el primer umbral de lactato. VT1 = Potencia en el primer umbral ventilatorio.

 

Datos de competiciones

El deporte del ciclismo es un deporte único con una rica variedad fisiológica en función del terreno de la etapa, en la que en cada una de ellas predomina un  requerimiento fisiológico especial, de ahí los diferentes tipos de ciclistas con una  especialización y función dentro del pelotón (escaladores, gregarios, esprinters,  líderes para grandes vueltas, etc). El ciclismo de carretera, es un deporte de  resistencia, en el cual el VO2máx, la capacidad de sostener el segundo umbral y la  eficiencia energética juegan un papelvfundamental para conseguir el éxito.

Estudios recientes han determinado valores en ciclistas élite profesionales valores  prome dios de 5.0-5.5L.min -1 o 70-80mL.min-1kg, que coinciden bien con los del  primer apartado del presente artículo. Un estudio del ganador del Tour de Francia  (Bell et al., 2017), Chris Froome, reportó un valor de consumo de oxígeno de  5.91L.min -1 o 84mL.min-1Kg y una potencia en el VO2máx de 525 W (PPO) en  laboratorio con un test incremental. De la misma manera, analizando los valores de ciclistas profesionales femeninas, son menores que los ciclistas profesionales  masculinos, pero con valores promedios muy altos desde un punto de vista  fisiológico, siendo el promedio de 65mL.min-1.kg en las ciclistas 
élite femeninas.

Las carreras de ciclismo profesional se diferencian mayormente en cuatro tipos de  etapas: llanas, montañosas, semi montañosas y CRI o CRE, estando englobadas en  vueltas por etapas o bien en clásicas de un día con mayor variedad de recorrido  (Pavé, Clásicas de las Ardenas, etc.). Las características fisiológicas así como las  características antropométricas y/o musculares del ciclista determinarán en mayores  medidas su posible éxito en función del tipo de recorrido.

En la Tabla 6 mostramos los datos analizados en la tesis doctoral de Teun Van Eurp  (2019), en la que se analizaron 3.640 carreras siendo 3.024 archivos de hombres  ciclistas profesionales y 616 de mujeres ciclistas profesinales. Dentro de estos datos  la mayor parte de archivos son analizados durante grandes vueltas (78% de los  archivos para los hombres y un 60% en mujeres), mientras que el resto pertenecen a  pruebas de un día. En las figuras 1 y 2 podemos ver la carga que representa las  competiciones de ciclismo profesional, la distribución de frecuencia cardíaca, así  como las distribuciones de potencia en vatios/kg respectivamente. 

Tabla 6. Análisis de carga en ciclistas profesionales, hombres y mujeres en competiciones profesionales.
Tabla 6. Análisis de carga en ciclistas profesionales, hombres y mujeres en competiciones profesionales.

Al valorar la carga, distribución de la frecuencia cardíaca y potencia entre hombres y  mujeres observamos diferencias significativas en las competiciones analizadas. Dentro de las hipótesis esperadas, las carreras profesionales de los hombres tienen una mayor duración, distancia, trabajo total, potencia absoluta y carga. Sin embargo, las mujeres están un mayor tiempo en zonas más altas de intensidad respecto a los  hombres, siendo la carga relativa (TSS.km-1 y Trimp.km-1) significativamente  mayores que los hombres. Estos resultados resultan de gran importancia para la  correcta interpretación de los entrenadores/fisiólogos para afinar la mejor  preparación posible para las competiciones profesionales tanto masculinas como  femeninas.

Peter Leo y varios colaboradores, realizaron una recolección de datos en una vuelta por etapas de ciclismo en ruta (Tour de los Alpes) que al parecer no fue publicada.  Recolectaron datos de ciclistas sub23 y élite en esta vuelta que tiene >700km y  13.000m de desnivel. Es digno de mención que utilizando análisis de regresión  múltiple para comparar la influencia de variables como potencia en el VO2máx,  potencia media máxima en 20min, potencia media máxima en 20min después de  gastar 2.000kJ, potencia media y normalizada, sobre la clasificación general, encontraron que la potencia en el VO2máx era el predictor más fuerte.

En relación al mountain bike, Le Meur et al. (2018) realizaron un estudio en copas  del mundo de cross country olímpico (xco), en el que analizaron 34 competiciones a  lo largo de 2 años en ocho ciclistas sub23 y élite del equipo olímpico de ciclismo de  Francia (VO2máx: 79,9±5,2mL.kg-1.min-1, potencia en el VO2máx: 6,3±0,4 W). Los  ciclistas utilizaron potenciómetros Stages que van colocados en la palanca izquierda  de sus bicicletas. 

Los ciclistas realizaron test de laboratorio para determinar el primer y segundo  umbral ventilatorio, y la potencia en el VO2máx (pVO2máx). La duración de las competiciones fue de 90 ±9min, con una distancia de 28,15 ±5,41, con un desnivel de  1248 ±197m; en relación a la carga externa la velocidad fue de 19,7 ±2,1km/h, la  potencia promedio fue 283 ±22W, y 4,31 ±0,32W/kg (68 ±5% de pVO2máx); en  relación a las variables biomecánicas la cadencia fue de 68 ±8; y en relación a la  carga interna la FC promedio fue de 172 ±11 lat./ min, y representó el 91 ±2% de la  FCmáx. En el estudio cuantificaron el tiempo que los ciclistas pasaban en cinco zonas  en las competiciones, a saber, Z1: <10% de pVO2máx, Z2: entre el 10% de  pVO2máx y el VT1, Z3: entre el VT1 y el VT2, Z4: entre el VT2 y pVO2máx, y Z5: > de pVO2máx. Encontraron que los ciclistas pasaban el 25 ±5, 21 ±4, 13 ±3, 16 ±3, y 26  ±5 en las Z1, Z2, Z3, Z4 y Z5, respectivamente. Es digno de mención que encontraron  que en cada vuelta los ciclistas realizaban 18 ±4 cambios de ritmo de 40  ±14seg a una potencia de 559 ±46W.

Figura 1. Distribución de frecuencia cardíaca en ciclistas profesionales, hombres y mujeres en competiciones profesionales.
Figura 1. Distribución de frecuencia cardíaca en ciclistas profesionales, hombres y mujeres en competiciones profesionales.
Figura 2. Distribución de potencia (Wkg) en ciclistas profesionales, hombres y mujeres, en competiciones profesionales. Diferencias moderadas (d≥0.60)
Figura 2. Distribución de potencia (Wkg) en ciclistas profesionales, hombres y mujeres, en competiciones profesionales. Diferencias moderadas (d≥0.60)

 

Aplicaciones prácticas 

Tener claros los valores de rendimiento en pruebas de laboratorio y campo para  ciclistas de diferente nivel permite sacar conclusiones rápidamente a la hora de  realizar una valoración a ciclistas de cualquier nivel, cubriendo el espectro de  objetivos desde la salud al alto rendimiento.

Los potenciómetros nos permiten en la actualidad recolectar información valiosa para determinar el nivel de rendimiento en un momento dado, determinar puntos  débiles y objetivos concretos a lograr, y hacer un seguimiento de cómo responde el  ciclista a lo largo del proceso y a las dosis de entrenamiento programadas.

Tanto en laboratorio, donde recomendamos realizar el test incremental con escalón o  palier de 25W/min, como en el campo, donde recomendamos la crono de 5  minutos, es posible realizar test cortos que nos permiten llevar al ciclista desde el  dominio submáximo al máximo en pocos minutos (9-12min) y obtener valiosa  información para hacer un diagnóstico y programar el entrenamiento en base al mismo. Naturalmente y en función del nivel y requerimientos de cada ciclista es  posible realizar muchas otras valoraciones para obtener más y valiosa información.

Conclusiones 

Tantos los ciclistas de ruta como los de mountain bike presentan un perfil  fisiológico  que implica valores muy altos de VO2máx, con promedios >75mL.kg- 1.min-1, y en particular potencias en el VO2máx muy elevadas (>6,5W/kg). Las  cargas externas (potencia) en el primer y segundo umbral son también muy altas,  con valores >3,5 y 5W/kg respectivamente.

Los datos de laboratorio coinciden bien con los datos recolectados en campo en  ciclistas profesionales de ruta, que para los dominios supramáximo, máximo y  submáximo indican valores de 9,8W/kg, 6,7W/kg y 5,0W/kg para las potencias  medias máximas de 1, 5 y 60 minutos. Estos valores coinciden bien con los niveles  indicados en la tabla clásica de los pioneros Hunter Allen y Andrew Coggan.

Derivado del análisis de competiciones tanto masculinas como femeninas, se  observan diferencias significativas en ambos sexos. Es importante que el entrenador  fisiólogo interprete con detalle estas demandas para adaptarlas de la mejor manera  posible a los entrenamientos y obtener el máximo rendimiento individual. 

Cada prueba ciclista y especialidad (carretera o MTB) tiene una demanda fisiológica que deberá ser estudiada para realizar la mejor planificación posible en los  diferentes macro, meso y microciclos y trabajar los puntos débiles del/la ciclista.

 

BIBLIOGRAFÍA

Hunter A. y Coggan A. (2010). Training and Racing with a Powermeter. Velopress, 2d Edition.

Phillip B., Furber M., Someren K., Antón-Solanas A. y Swart J. (2017). The  Physiological Profile of a Multiple Tour de France Winning Cyclist. Medicine &  Science in Sports & Exercise, 49 (1): 115-123.

Cyril G., Abbiss C.R., Aubry A., Vauchez Y., Dorel S., Hausswirth C. y Meur Y.L. (2018). Power Output and Pacing During International Cross-Country Mountain  Bike Cycling. Int J Sport Physiol Perfom, 13 (9): 1243-1249.

Jones Andrew M., Mark Burnley, Matthew I. Black, David C. Poole and Anni  Vanhatalo. The maximal metabolic steady state: redefining the «gold standard».  (2019). Physiol. Rep, 7 (10).

Lillo-Beviá JR., Courel-Ibáñez J., Cerezuela-Espejo V., Morán-Navarro R., Martínez- Cava A., Pallarés JG.(2019). Is the Functional Threshold Power a Valid Metric to  Estimate the Maximal Lactate Steady State in Cyclists?. J Strength Cond Res, Nov 7.

MacInnis MJ., Thomas ACQ. y Phillips SM. (2018). The Reliability of 4-min and 20- min Time Trials and Their Relationships to Functional Threshold Power in Trained  Cyclists. Int J Sports Physiol Perform. 29: 1-27.

Mujika I. y Padilla S. (2001). Physiological and Performance Characteristics of Male  Professional Road Cyclists. Sports Med; 31 (7): 479-487.

Pinot J. y Grappe F.Determination of Maximal Aerobic Power on the field in cycling  (2014). J Sci Cycling, Vol. 3 (1), 26-31

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