¿Es el Umbral de Potencia Funcional (FTP) una Métrica Válida para Estimar el Máximo Estado Estable de Lactato en Ciclistas?

Introducción

Los umbrales ventilatorios y el máximo consumo de oxígeno son probablemente los principales hitos de la vía aeróbica, aunque su determinación implica el uso de instrumentos caros, no siempre al alcance de los entrenadores. La alternativa es el uso del lactato capilar (Pallarés et al. 2016), y de forma específica, la correcta ubicación del Máximo Estado Estable de Lactato (MLSS), hito considerado como la frontera real entre las intensidades intensas y severas (Beneke, Leithäuser, and Ochentel 2011) y que supone la máxima intensidad a la que la concentración de lactato permanece estable durante periodos prolongados de tiempo (Beneke 2003). Sin embargo, es reconocida la dificultad de su determinación debido a la necesidad de desarrollar diferentes tests de 30 minutos de intensidad, con recuperación completa entre ellos (como mínimo de 48h) (Beneke and von Duvillard 1996).

Diferentes autores han sugerido que el tiempo hasta la extenuación que es posible soportar un ejercicio a intensidad del MLSS es de alrededor de 60 min (Grossl et al. 2012), e incluso superior (Pallarés et al. 2020), dato este que resulta relevante para la predicción del rendimiento en ciclistas de élite. En relación con este valor de tiempo, los autores del libro “Entrenar y Competir con un Potenciómetro” (Allen; Coggan 2010), propusieron para ciclismo un valor llamado “Umbral de Potencia Funcional” (UPF), o “Functional Threshold Power” (FTP en inglés), como una forma sencilla de determinar el MLSS a través de una metodología doblemente indirecta, que puede ser desarrollada fuera del laboratorio (validez ecológica) sin la necesidad de medir, ni con lactato capilar, ni con calorimetría. El UPF fue definido por sus autores como “el porcentaje más alto de potencia que es posible mantener de forma sostenida durante 60 minutos de duración”. Para estos autores, el aumento o disminución de la potencia producida en esos 60 min, es el resultado inequívoco de la mejora o retroceso de la condición física del ciclista. Bien sabido es por deportistas, entrenadores y científicos, la extrema dificultad que implica utilizar una prueba contrarreloj de 60 min de duración para determinar con regularidad este valor. Por esta razón, estos autores propusieron realizar un test de 20 minutos en lugar del citado test de 60 minutos. A la potencia promedio de estos 20 minutos se le debe aplicar una reducción equivalente al 5%, o bien, el 2% en el caso de usar la frecuencia cardiaca promedio. De este modo y según esta metodología, es posible estimar, por un lado la potencia y por otro la frecuencia cardiaca del UPF.

Aunque esta propuesta no fue validada con datos empíricos por los autores originales (o al menos no publicaron los resultados), posteriormente diferentes laboratorios y trabajos de investigación han tratado de establecer la validez de este procedimiento para localizar la intensidad del MLSS individual (Valenzuela et al. 2018; Borszcz, Tramontin, and Costa 2019).

A pesar de que actualmente, el UPF es quizás la valoración del rendimiento en ciclismo más empleada en el mundo para constatar los efectos de un programa de entrenamiento e individualizar posteriormente las cargas de entrenamiento, estableciendo a su vez zonas de intensidad por encima y por debajo de este valor (Allen, H.; Coggan 2010), su validez sigue siendo cuestionada por algunos científicos del deporte por los siguientes motivos:

  • Exigencia en la propuesta original de un calentamiento largo, con esfuerzos intensos (de aproximadamente 50 minutos, con tres aceleraciones de 1 minuto y un esfuerzo de 5 minutos a máxima intensidad) (Allen; Coggan, 2010), que pueden afectan al rendimiento de cada sujeto de forma diferenciada (Bishop 2003) dado que cada deportista presenta un estado de activación/recuperación diferente en el momento de empezar el test de 20 minutos.
  • Uso de tests de estimación cuestionados por la literatura científica, que por un lado pueden no identificar correctamente el MLSS (e.g. IAT, LT), o claramente representar hitos fisiológicos distintos (e.g. VT2) (Cerezuela-Espejo et al. 2018; Pallares et al. 2016).
  • Evidencias recientes cuestionan que los sujetos puedan pedalear durante 60 minutos a la potencia establecida por un test FTP (20 minutos con factor de corrección de 0.95) y proponen factores de corrección menores (e.g. 0.90) (MacInnis, Thomas, and Phillips 2018).
  • Existe una gran variabilidad interindividual en el tiempo máximo a MLSS (Faude et al. 2017; Grossl et al. 2012; Fontana, Boutellier, and Knoepfli-Lenzin 2009; Mendes et al. 2013; Pallarés et al. 2020), que cuestiona el uso generalizado de un test de 20 minutos para todos los sujetos, así como evidencias de que el tiempo hasta la extenuación a intensidad de MLSS puede superar de forma manifiesta los 60 minutos (Borszcz et al. 2018; Pallarés et al. 2020).

Por las razones expuestas, este estudio pretendía verificar la reproducibilidad de un test contrarreloj de 20 minutos, la posición ocupada por este test en relación con los principales hitos fisiológicos de la transición aeróbica-anaeróbica y por último, la capacidad predictiva de diferentes factores de corrección y regresiones lineales y múltiples aplicadas al resultado del test de 20 minutos para estimar el MLSS.

 

Metodología

Para el desarrollo del estudio, 11 ciclistas y triatletas entrenados (VO2max 59.7 ± 3.0 ml∙kg-1∙min-1), asistieron durante varios días al laboratorio, donde con un control riguroso de las principales variables contaminantes (temperatura, hidratación, ingestión de sustancias estimulantes, ingesta previa de carbohidratos, recuperación previa, etc…), con recuperaciones mínimas de 48 horas, y tras un calentamiento corto de 10 minutos, completaron cada uno de ellos un test incremental con análisis de gases (obteniendo, tanto los valores asociados al primer, segundo umbral, así como la potencia aeróbica máxima [PAM]), varios test constantes de 30 minutos para determinar el MLSS y 2 tests de 20 minutos de duración. Todos los tests se desarrollaron en un cicloergómetro Cycleops Hammer y con las propias bicicletas de los sujetos.

Resultados

Los resultados mostraron que en lo que respecta a la reproducibilidad, el test de 20 minutos es un protocolo altamente producible (Error estándar de la medida ± 3 W; Mínimo cambio detectable ± 9 W), confirmando que hacer este test de forma repetida en el tiempo, para el mismo sujeto y en las mismas condiciones ambientales, de recuperación, hidratación, etc… ofrece unos resultados comparables.

En cuanto al análisis de su validez, los resultados mostraron que la carga asociada al test de 20 minutos presentaba diferencias significativas respecto al resto de hitos fisiológicos detectados con metodología ventilatoria (Tabla 1) (VT1, VT2, PAM), así como respecto al MLSS (Figura 1).

Tabla 1. Diferencias con un límite de confianza del 95% (LoA 95% = bias ± desviación estándar x 1.96) entre el promedio de potencia del test de 20 minutos y los valores de potencia promedio donde se localiza cada uno de los principales hitos fisiológicos (VT1: Primer Umbral Ventilatorio; MLSS: Máximo Estado Estable de Lactato; VT2: Segundo Umbral Ventilatorio; 20-min TT: Promedio del test de 20 minutos MAP: Potencia Aeróbica Máxima).

El análisis de la relación entre el MLSS y el resultado del test de 20 minutos confirmó que el sesgo fue notable cuando utilizamos un factor de corrección del 95% (bias = 12 ± 7 W) (Factor de corrección (%) = MLSSw/TT20w). Por otro lado se confirmó que el factor de corrección que mejor permitía predecir la carga de MLSS en estos sujetos fue el 91% (bias = 1 ± 6 W), resultando reseñable que el factor de corrección tendía a ser mayor a medida que aumentaba el nivel de rendimiento en el test de 20 minutos (figura 2).

Complementariamente se realizó un análisis de regresión lineal simple (utilizando los valores de carga del test de 20 minutos (MLSS = 0.7488 * TT20 + 43.24) dando como resultado un sesgo muy bajo (sesgo = 0 ± 5 W), así como un análisis de regresión lineal múltiple (con la carga del test de 20 minutos y de la PAM de forma conjunta), donde el resultado en forma de ecuación (MLSS (W) = 0.5451 * TT20 (W) + 0.2186 * MAP (W) + 18.784) mostró un sesgo todavía más bajo (sesgo = 0 ± 4 W).

Figura 1. Análisis Bland-Altman que muestra la relación existente entre el promedio de potencia de un test de 20 minutos (20TT) y el valor del MLSSS (Máximo Estado Estable de Lactato).

A tenor de estos resultados y a la vista de los bajos sesgos obtenidos tras aplicar, o bien el factor de corrección del 91%, o bien cualquiera de las 2 ecuaciones propuestas, la conclusión fue que a través de cualquiera de estas opciones se obtiene una mejora significativa en la predicción del valor de carga real del MLSS que utilizando el factor de corrección del 95%.

Figura 2. Relación entre la potencia promedio del test de 20 minutos y el factor individual de corrección al compararlo con el Máximo Estado Estable de Lactato (MLSS).

Conclusiones

Como conclusión se confirma la alta reproducibilidad del test de 20 minutos, hecho este que confirma su utilidad a lo largo del tiempo como instrumento sencillo y no invasivo para la valoración del rendimiento. Los resultados obtenidos en este estudio son en término promedio 24 W mayores respecto a los mostrados por otros estudios, probablemente debido a las diferencias en el calentamiento (aunque a día de hoy hay evidencias de la limitada influencia del calentamiento en el resultado del test (Barranco-Gil et al. 2020)). Este calentamiento simplificado permitió homogeneizar la recuperación de los ciclistas, limitando la influencia que pudo tener en ella la fatiga producida tanto a nivel bioquímico, en las propiedades estructurales musculares, experiencia en el entrenamiento, así como en las diferencias en el VO2max, e incrementando de este modo la capacidad predictiva del test.

Por otro lado, y una vez confirmado que el MLSS representa una intensidad ubicada entre los umbrales ventilatorios (VTy VT2), los resultados incrementan las evidencias de que el MLSS representa un hito fisiológico diferenciado (Peinado et al. 2016; Cerezuela-Espejo et al. 2018; Jesús G. Pallarés et al. 2016), que requiere de un procedimiento específico para su identificación (Beneke and von Duvillard 1996).

En este sentido, el test 20TT y el MLSS no ofrecen resultados intercambiables, ni el caso de aplicar la corrección originalmente propuesta del 95%.

Este estudio confirmó los elevados valores de validez de los resultados obtenidos, tanto al aplicar al promedio de vatios de un test de 20 minutos un factor de corrección del 0.91, como usando la ecuación predictiva “MLSS (W) = 0.7488 x TT20 (W) + 43.24”. Como información adicional, se concluyó que la inclusión del valor de PAM en la segunda ecuación propuesta (MLSS (W) = 0.5451 x TT20 (W) + 0.2186 x MAP (W) + 18.784), a pesar de que mejoró la capacidad predictiva, exige un esfuerzo de determinación adicional que quizá no justifique su uso.

Autor

Jose Ramón Lillo-Beviá, Doctor en Ciencias la Actividad Física y del Deporte, Universidad de Murcia, España. Twitter: @Joserra_lillo, Facebook: José Ramón Lillo, Researchgate: José Ramón Lillo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Referencias

Allen, H.; Coggan, A. 2010. Training and Racing with a Power Meter.

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Beneke, Ralph. 2003. “Maximal Lactate Steady State Concentration (MLSS): Experimental and Modelling Approaches.” European Journal of Applied Physiology 88 (4–5): 361–69. https://doi.org/10.1007/s00421-002-0713-2.

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Borszcz, Fernando Klitzke, Artur Ferreira Tramontin, Arthur Henrique Bossi, Lorival Jose Carminatti, and Vitor Pereira Costa. 2018. “Functional Threshold Power in Cyclists: Validity of the Concept and Physiological Responses.” International Journal of Sports Medicine. https://doi.org/10.1055/s-0044-101546.

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Faude, Oliver, Anne Hecksteden, Daniel Hammes, Franck Schumacher, Eric Besenius, Billy Sperlich, and Tim Meyer. 2017. “Reliability of Time-to-Exhaustion and Selected Psycho-Physiological Variables during Constant-Load Cycling at the Maximal Lactate Steady-State.” Applied Physiology Nutrition and Metabolism 42 (2): 142–47. https://doi.org/10.1139/apnm-2016-0375.

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Pallarés, Jesus G., Jose R. Lillo-Bevia, Ricardo Morán-Navarro, Victor Cerezuela-Espejo, and Ricardo Mora-Rodriguez. 2020. “Time to Exhaustion during Cycling Is Not Well Predicted by Critical Power Calculations.” Applied Physiology, Nutrition and Metabolism 45 (7): 753–60. https://doi.org/10.1139/apnm-2019-0637.

Pallarés, Jesús G., Ricardo Morán-Navarro, Juan Fernando Ortega, Valentín Emilio Fernández-Elías, and Ricardo Mora-Rodriguez. 2016. “Validity and Reliability of Ventilatory and Blood Lactate Thresholds in Well-Trained Cyclists.” PLoS ONE 11 (9). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0163389.

Pallares, Jesus G, Ricardo Moran-Navarro, Juan Fernando Ortega, Valentin Emilio Fernandez-Elias, and Ricardo Mora-Rodriguez. 2016. “Validity and Reliability of Ventilatory and Blood Lactate Thresholds in Well-Trained Cyclists.” Plos One 11 (9). https://doi.org/10.1371/journalpone/e0163389.

Peinado, A B, Dm Pessôa Filho, V Díaz, P J Benito, M Álvarez-Sánchez, A G Zapico, and Francisco J. Calderón. 2016. “The Midpoint between Ventilatory Thresholds Approaches Maximal Lactate Steady State Intensity in Amateur Cyclists.” Biology of Sport 33 (4): 373–80. https://doi.org/10.5604/20831862.1221812.

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