09 Jul Análisis de la Concordancia entre los Potenciómetros Stages Cycling y SRM en Ascensos en Condiciones de Campo con Bicicleta de Montaña

Posted at 11:04h in Ciclismo by
0 Likes

Howard T Hurst1, Stephen Atkins1, Jonathan Sinclair1 y John Metcalfe1 

1Division of Sport, Exercise and Nutritional Science, University of Central Lancashire, UK. United Kingdom.

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue determinar el nivel de concordancia entre dos potenciómetros de ciclismo portátiles utilizados durante ejercicios de ciclismo de mountain bike. Un solo participante realizó 15 ascensos cronometrados en un ascenso con bicicleta de montaña. La bicicleta del participante fue equipada con  los potenciómetros Stages Cycling y SRM. Se realizaron mediciones de producción de potencia media y máxima y de la cadencia en  intervalos de 1 s con los dos sistemas. Las diferencias significativas se establecieron utilizando test t de muestras apareadas, y el nivel de concordancia se determinó calculando el sesgo y el error aleatorio y los límites de concordancia del 95% asociados (LoA). Se observaron diferencias significativas entre los dos sistemas en los valores de la producción de potencia media (p <0,001), y el  potenciómetro Stages arrojó subestimaciones del orden del 8±1% en comparación con el SRM. El sesgo y error aleatorio de la producción de potencia media fueron de -18± 7 W (95% LoA = 12-25 W por encima y por debajo de la media). Los CV fueron 5,5% y 5,2%, para Stages y SRM respectivamente. La producción de potencia máxima fue significativamente menor con el potenciómetro Stages (p = 0,02), un 6±1% en comparación con el potenciómetro SRM. El sesgo y el error aleatorio para la producción de potencia máxima fueron de -25 ± 74 W (95% LoA = 49 – 99 W por encima y por debajo de la media), mientras que el CV fue de 13,7% y 13,1%, para  Stages y SRM respectivamente. No se observaron diferencias significativas en la cadencia media o máxima, mientras que el CV de la cadencia media fue <3% con ambos sistemas y el CV de la cadencia máxima fue <6% con ambos sistemas. Este estudio observó que los dos potenciómetros permiten registrar registrar confiablemente la producción de potencia media y la cadencia, pero los valores de potencia máxima fueron menos confiables. Por otra parte, el sistema Stages subestimó significativamente la producción de potencia media y máxima en comparación con el sistema SRM. Esto podría deberse en parte a diferencias en la configuración de los potenciómetros y en los algoritmos que se utilizan posteriormente para calcular la producción de potencia y las posibles influencias bilaterales en la generación de la producción de potencia.

Palabras Clave: ciclismo, potencia, campo traviesa.

INTRODUCCIÓN

 Los potenciómetros portátiles para ciclismo se han utilizado durante casi 20 años para determinar las respuestas de producción de potencia y las adaptaciones al entrenamiento y a las competencias. Sin embargo, su uso ha estado restringido en gran medida a los corredores de élite, entrenadores y científicos del deporte debido al costo de estos sistemas, que frecuentemente superan las £1000. Adicionalmente, se han desarrollado varios sistemas como el sistema para el eje de la rueda trasera PowerTap (PowerTap, Madison, EE. UU.), Polar S710, que constaba de un sensor de vibración montado en el soporte de la cadena y un sensor de velocidad instalado en la rueda guía inferior del cambio trasero (Polar Electro, Kempele, Finlandia), Ergomo Pro, un sistema que se coloca en el pedalier (Ergomo, Oppenheim, Alemania) y el sistema para pedales Look Keo (Look, Nevers, Francia). Sin embargo, se ha demostrado que estos sistemas no tienen una gran validez pero son confiables (Millet et al. 2003; Hurst y Atkins 2006; Duc y col. 2007; Kirkland y col. 2008; Sparks y col. 2014). El peso también es un factor a tener en cuenta cuando tenemos que elegir un potenciómetro, ya que estos sistemas a menudo agregan entre 240-650 g al peso de una bicicleta. Por lo tanto, es preferible un potenciómetro más liviano y económico.

Actualmente, el potenciómetro más popular es el potenciómetro para bielas SRM (SRM, Jüllich, Alemania). Este ha sido validado previamente y es considerado el potenciómetro de referencia para las mediciones de potencia para ciclismo de ruta (Jones y Passfield 1998; Martin y col. 1998; Lawton y col. 1999; Balmer y col. 2004), aunque pocos estudios han determinado la fiabilidad del SRM en MTB. Por otra parte, el sistema también es uno de los más caros del mercado ya que su precio supera las £ 2000. El potenciómetro SRM es un conjunto de bielas modificadas que incorporan una serie de extensómetros (4-20 dependiendo del modelo utilizado) unidos al plato interno de las bielas. El desplazamiento angular de la palanca es registrado por los extensómetros y es transformado en un valor de potencia proporcional a la fuerza de pedaleo. Posteriormente esta señal se transmite a una unidad de control de potencia montada en el manillar o a un dispositivo GPS compatible para ciclismo. Los datos de la unidad principal, tales como potencia, cadencia, velocidad y frecuencia cardíaca pueden ser observados y descargados a una computadora personal.

En los últimos 5 años ha habido un rápido incremento en el desarrollo de potenciómetros de costos mas accesibles, inferiores a las £ 1000. Uno de esos dispositivos es el potenciómetro Stages Cycling. A diferencia del sistema SRM, el potenciómetro Stages utiliza la biela izquierda donde los extensómetros se alojan en una pequeña caja de plástico unida a la parte posterior de la biela. Debido a que mide la potencia de la biela solo en el lado izquierdo, el algoritmo utilizado para la medición de potencia simplemente duplica estos valores para obtener una lectura completa de ambos lados izquierdo y derecho. El sistema también se diferencia del SRM en el modo en que determina la cadencia. El sistema Stages utiliza acelerómetros dentro de la misma carcasa, mientras que el sistema SRM utiliza un cambio electromagnético dentro del circulo del plato (bolt circle), formado por dos elementos metálicos delgados que hacen contacto entre sí en cada revolución de las bielas al pasar un imán unido al soporte inferior del cuadro de la bicicleta. Los fabricantes de Stages Cycling también afirman que su sistema mejora la velocidad de recopilación de datos de cadencia y la precisión posterior  porque eliminan la necesidad de contar con imanes adicionales y de piezas móviles, tales como las requeridas por el método de cadencia electromagnética del SRM. Sin embargo, esta característica no ha sido validada. Por lo tanto, el propósito de esto estudio fue determinar el nivel de concordancia entre los sistemas de potenciómetros para mountain bike Stages y SRM durante un ascenso en condiciones de campo con bicicleta de montaña.

MÉTODOS

Participantes

El estudio fue realizado con un participante de sexo masculino (edad 32 años; talla 173,2 cm; Peso 72,6 kg). Un solo el participante se consideró apropiado ya que esto garantizaba que existiría consistencia entre las pruebas. Además, el participante estaba completamente familiarizado con la ruta de prueba y había entrenado allí en promedio dos veces por semana durante más de 4 años. Así, el uso de un único participante redujo el nivel de variabilidad entre las pruebas. El participante era un ciclista bien entrenado con más de 10 años de experiencia de carreras de nivel nacional. El estudio fue aproado por el Comité de Ética de la Universidad  Lancashire Central y cumplió con lo establecido en la Declaración de Helsinki y con los estándares internacionales requeridos por el Journal of Science and Cycling (Harriss y Atkinson 2011). El participante recibió información verbal y escrita sobre como serían los procedimientos de prueba y posteriormente firmó el consentimiento informado para participar en el estudio.

Equipamiento

El participante utilizó una bicicleta de mountain bike de 29 “con suspensión completa con suspensión trasera de 100 mm y equipada con una hoquilla de suspensión frontal Rock Shox Recon de 120 mm (Superlight 29, Santa Cruz Bicycles, EEUU). Los sistemas de suspensión se instalaron siguiendo las recomendaciones del fabricante para un ciclista de 72-74 kg, lo que estableció una presión de aire en el amortiguador trasero de 150 PSI y una presión en el delantero de 125 PSI. Ambos amortiguadores delanteros y traseros fueron operados en modo abierto durante todas las pruebas. La presión de los neumáticos delantero y trasero fue en ambos casos de 35 PSI.

La bicicleta estaba equipada con un potenciómetro para bielas SRM Shimano XT 2 x 10 MTB (SRM, Jüllich, Alemania). Este sistema consta de ocho extensómetros alojados dentro del círculo de pernos interno del juego de bielas y ya ha sido validado previamente; por lo tanto, se utilizó como metodología de referencia para las mediciones de producción de potencia y cadencia (Jones y Passfield 1998; Martin et al. 1998; Lawton et al. 1999). Además, se instaló un potenciómetro Stages Cycling XT en la biela izquierda (Stages de Cycling, Saddleback Ltd., Reino Unido) para obtener el registro simultáneo de datos durante cada carrera.

No se ha revelado la cantidad de extensómetros utilizados en la biela Stages. Sin embargo, las declaraciones públicas realizadas por Stages acerca de que la complejidad (es decir, más extensómetros) no siempre aporta mayor precisión, podría sugerir que contiene una cantidad de extensómetros inferior a la utilizada por el sistema SRM. La longitud de la biela en ambos sistemas fue 175 mm. El sistema SRM fue conectado a una computadora para bicicletas GPS Garmin Edge 510, mientras que el potenciómetro Stages fue conectado a una Computadora Garmin Edge 810. El uso de diferentes computadoras se debió a problemas de vinculación al intentar conectar los potenciómetros al mismo modelo de equipo. Antes de cada ascenso, se realizó una calibración estática de ambos potenciómetros. Esta consistió en rotar los potenciómetros varias veces para iniciar los sistemas y luego seguir el proceso de calibración en las computadoras Garmin. Mientras que la posición de la biela era irrelevante en la calibración del SRM, en el potenciómetro Stages tenía que ubicarse en la posición de las 6 en punto. El peso total de la bicicleta fue 13,91 kg.

Protocolos

El procedimiento de prueba se realizó durante 3 días consecutivos en un ascenso  que consistia principalmente de grava. Se registraron la distancia y el ascenso vertical con las dos computadoras Garmin pero la Edge 810 registró una distancia media de 1,59±0,02 km y la Edge 510 registró un distancia media significativamente menor de 1,56±0,26 km (t(14)= 6,29; p <0,001). Por otra parte, el coeficiente de variación (CV) fue 1,25% y 1,67% para la 810 y la 510 respectivamente, y por ende dentro de los límites aceptables.

Ambas unidades de GPS informaron un ascenso vertical de 100 m y también presentaron una buena confiabilidad con CV del 0,12% y 0,16% para 810 y 510 respectivamente. La pendiente media de la subida fue del 6,1% con una pendiente máxima de 12,7%. En la Figura 1 se presenta un perfil de GPS de la ruta. Aunque se encontraron diferencias entre las dos unidades de GPS, el propósito de este documento no fue investigar la concordancia entre los sistemas GPS. Además, la distancia registrada por las unidades era independiente de la producción de potencia y, por lo tanto, no tenía influencia sobre los datos recopilados con los potenciómetros.

Figura 1. Trazado GPS del perfil y porcentaje de pendiente del recorrido.

Antes de cada sesión de prueba, el participante realizó una entrada en calor de 15 minutos a su propio ritmo que consistió en pedalear a baja intensidad y en realizar estiramientos dinámicos. Después de esto, el participante recibió instrucciones de completar 5 ascensos consistentemente cronometrados en cada una de las tres sesiones de prueba (15 ascenso en total) a un ritmo de competición seleccionado por el participante. Las pruebas tuvieron un lapso de tiempo de separación de 15 minutos para garantizar una recuperación completa y cada sesión estuvo separada por 24 horas. Todas las pruebas se realizaron entre las 18:00-20:00 pm en condiciones de ambiente seco con una temperatura media de 12,3 ± 3,1 °C.

Las variables registradas fueron producción de potencia media, producción de potencia máxima, cadencia media y cadencia máxima con ambos sistemas y las mismas fueron analizadas estadísticamente.

Análisis Estadísticos

La normalidad de los datos fue confirmada usando el test de Kolmogorov-Smirnov. Antes de los análisis, los datos fueron descargados al software en línea Garmin Connect, donde se calcularon los valores medios y máximos en cada prueba. Posteriormente estos datos fueron analizados con el software SPSS 20 (SPSS Inc., Chicago, IL, EE. UU.) para determinar las diferencias significativas. Para determinar cualquier diferencia significativa entre medias se utilizó el Test t de muestras apareadas. Se verificó la heterocedasticidad de los datos correlacionando las diferencias absolutas entre la potencia y la cadencia de Stages y de SRM contra la  potencia y la cadencia medias, según la metodología descripta por Atkinson y Nevill (1998). Este análisis reveló la ausencia de heterocedasticidad, por lo tanto, no se aplicó transformación logarítmica a los datos y se determinaron los límites absolutos de concordancia. Los límites de concordancia del 95% fueron establecidos utilizando el método Bland-Altman (Bland y Altman, 1986). Las diferencias en la producción de potencia y en la cadencia se derivaron en relación con los valores medios (Stages +SRM) / 2, y se esperaba que el 95% de las diferencias se encontraran entre los dos límites de concordancia, definidos como la diferencia media ± 1.96 * sd, expresado como sesgo ± error aleatorio. Estos métodos fueron utilizados previamente por Hurst y Atkins (2006) y Duc et al. (2007) para comparaciones similares de potenciómetros para ciclismo.

Se determinó la confiabilidad de los dos potenciómetros  utilizando el coeficiente de variación medio (CV) de de cada variable en las 15 pruebas, calculados dividiendo el desvío estándar por la media multiplicada por 100 y fueron informados por separado para cada potenciómetro. La significación estadística se estableció en un nivel alfa de p≤0,05.

RESULTADOS

Cuando se obtuvo el promedio de los datos de los 15 ascensos se observaron diferencias significativas  entre los sistemas Stages y SRM en la producción de potencia media (t (14) = – 21,05; p <0,001), y el potenciómetro  Stages subestimó la potencia media en 8 ± 1% en comparación con el SRM. La producción de potencia media fue 210±12 W y 228±12 W para  Stages y SRM, respectivamente. En la Figura 2 se presentan los valores de producción de potencia a lo largo del tiempo en cada sistema expresados en forma de promedio en intervalos de 1 segundo.

El sesgo y error aleatorio para la producción de de potencia media entre los dos sistemas fueron -18 ± 7, con límites de 95% de concordancia de 12 W por encima de la media a 25 W por debajo de la media. El gráfico de Bland-Altman que se presenta en la Figura 3 muestra que todas las diferencias entre las dos medidas se ubicaron dentro de ± 1,96 * sd de la media de la diferencias. Los CV de los registros de producción de potencia media fueron 5,5% y 5.1%, para el Stages y el SRM respectivamente.

También se observaron diferencias significativas en la producción de potencia máxima entre los dos sistemas (t (14) = – 2,55; p = 0,02). El potenciómetro Stages reportó valores pico 6 ± 1% más bajos que los del SRM, y la  potencia máxima promedio fue 432 ± 59 W y 456 ± 59 W para  Stages y SRM respectivamente. El sesgo y error aleatorio para la producción de potencia máxima entre los dos sistemas fueron- 25 ± 74, con límites de concordancia de 95% de 49 W por encima de la media a 99 W por debajo de la media.

Figura 2. Producción de potencia promedio obtenida en intervalos de 1 segundo obtenida con los potenciómetros SRM y Stages.

Figura 3. Diagrama de Bland-Altman de las diferencias entre la producción de potencia media obtenida con los potenciómetros Stages y SRM en función de la producción de potencia media de los dos sistemas.

El gráfico de Bland-Altman que se presenta en la Figura 4 nuevamente demuestra que todas las diferencias entre las dos mediciones cayeron dentro de ± 1.96 * sd de la media de las diferencias. Los CV de la potencia máxima fueron 13,7% y 13,1%, para  Stages y SRM respectivamente.

Figura 4. Diagrama de Bland-Altman de las diferencias entre la producción de potencia máxima obtenida con los potenciómetros Stages y SRM en función de la producción de potencia máxima de los dos sistemas.

Los datos promediados de los 15 ascensos revelaron diferencias significativas entre Stages y SRM en la cadencia media (t (14) = – 3,06; p = 0,009), con valores medios de 75 ± 2 rev min-1 y 76 ± 2 rev min-1 para el  Stages y  el SRM, respectivamente. Por otra parte, el error estándar de la media (SEM) fue de solo 0,13 para cadencia media  y podría explicar esta aparente anomalía. La Figura 5 muestra los cambios de la cadencia a lo largo del tiempo con cada sistema con los datos expresados en promedio de intervalos de 1 segundo. El sesgo y error aleatorio para la cadencia media entre los dos sistemas  fueron -0.4 ± 1, con límites de concordancia del 95% de 0.6 rev min-1 por encima de la media a 1 rev min-1 por debajo de la media Todas las diferencias entre las dos medidas se ubicaron dentro de ± 1.96 * sd de la media de las diferencias. Los CV para la cadencia media fueron 3,0% y 2,7% para los potenciómetros Stages y SRM respectivamente. No se observaron diferencias significativa en la cadencia máxima entre los dos sistemas (t (14) =0,36; p> 0,05). Las cadencias máximas medias fueron 102±6 revs.min-1 y 102±5 rev min-1 para  Stages y SRM respectivamente. El sesgo y error aleatorio para la cadencia máxima fueron  0,3 ± 6, y los límites de concordancia del 95% de 6 rev .min-1 por encima de la media a 5 rev min-1 por debajo de la media. Todas excepto una de las diferencias en la cadencia máxima entre los dos sistemas se ubicaron dentro de ± 1.96 * ds  de las diferencias entre las medias. Los CV de la cadencia máxima fueron 5,7% y 4.7%, para  el Stages y el SRM respectivamente.

Figura 5. Cadencia media promedio en intervalos de 1 segundo obtenida con los potenciómetros Stages y SRM.

DISCUSIÓN

En todas las disciplinas de ciclismo, la determinación y expresión precisas de la producción de potencia es un requisito indispensable para lograr una mejor calidad de entrenamiento y para la optimización del rendimiento subsiguiente. En el presente estudio, comparamos el nivel de concordancia entre dos potenciómetros portátiles  comúnmente disponibles, ambos diseñados para ser utilizados en disciplinas de ciclismo de montaña.

El potenciómetro SRM es reconocido como un sistema de medición válido y confiable de la producción de potencia y cadencia en ciclismo, y a menudo se conoce como el ‘gold standard’ o referencia en sistemas portátiles, particularmente para condiciones de ciclismo de ruta (Jones y Passfield 1998; Martin y col. 1998; Lawton y col. 1999). Está claro que el sistema  Stages Cycling de aparición reciente no presenta concordancia con el potenciómetro SRM, y subestima la producción de potencia en un promedio de 8%, en esfuerzos en ascenso en bicicleta de montaña. Una falta de concordancia similar es evidente cuando se observan las producciones de potencia máximas durante la misma subida. Van Praagh y col. (1992) propusieron que para que los potenciómetros sean considerados precisos y confiables, los datos deben estar dentro de un  margen de error del 5%. Sin embargo, con la excepción de cadencia media y cadencia máxima para el SRM, ambos sistemas revelaron coeficientes de variación por encima de este umbral propuesto del 5 por ciento. Al comparar el resultado del presente estudio con investigaciones previas sobre concordancia entre potenciómetros para ciclismo, el CV fue mayor que el informado anteriormente con los sistemas PowerTap (CV = 2.1%), Polar S710 (CV = 2,2%) y Ergomo Pro (CV = 4,1%) (Bertucci et al. 2005; Millet y col. 2003; Duc y col. 2007). Adicionalmente, Bertucci, Crequy y Chiementin (2013) analizaron el desempeño del potenciómetro G-Cog para ser utilizado en BMX.  Al igual que el MTB, el BMX se caracteriza por ser una disciplina de ciclismo de alta intensidad intermitente. Sin embargo, Bertucci et al. (2013) observaron CV más altos para el potenciómetro G-Cog BMX que los observados en el presente estudio. El G-Cog mostró un CV del 27% para sprints de campo y entre 50 y 65% para pruebas de laboratorio, que demuestran que el sistema no es válido ni reproducible.

Por otra parte, la comparación directa con los estudios mencionados puede no ser adecuada. Estos estudios utilizaron pruebas de laboratorio, mientras que Bertucci et al. (2013) incluyeron pruebas  realizadas ​​en el campo, por lo tanto las condiciones habrían sido mucho más consistentes y controlables que las condiciones del presente estudio que se realizó en el campo. Sin embargo, tales pruebas de laboratorio tienen limitaciones en su  “validez ‘ecológica”, ya que las condiciones en el campo nunca podrán ser altamente reproducibles y, a su vez, las pruebas de laboratorio tienen limitaciones en su capacidad de determinar realmente la validez y fiabilidad de los potenciómetros en entornos del mundo real. Aunque es inevitable cierta variabilidad cuando se realizan pruebas en el campo, el presente el estudio tuvo como objetivo reducir esta variabilidad tanto como fuera posible mediante el uso de un ciclista entrenado que estaba muy familiarizado con el recorrido utilizado en las pruebas. Una posible razón para la menor confiabilidad que se observó en el presente estudio, es la influencia de las vibraciones del sendero. Los estudios previos se han centrado ya sea en pruebas de laboratorio o en pruebas realizadas condiciones de ciclismo de ruta, en donde las vibraciones de la superficie probablemente sean más estables que las observadas durante la actividad en campo con bicicleta de montaña. Esta suposición se ve respaldada por el hecho de que la producción de potencia fue más variable durante los últimos 30 s del ascenso, que coincidió con una pendiente relativamente empinada de 9% que también fue la sección más rocosa del recorrido.

Por lo tanto, el gran impacto del tipo de recorrido durante esta sección podría haber reducido el contacto de la rueda con el suelo y provocar una disminución en la confiabilidad de la transferencia de potencia hacia los potenciómetros debido al aumento en la vibración de la cadena y en consecuencia, una reducción en la tensión de la cadena sobre  las bielas. Jones y Passfield (1998) también informaron que la vibración en el sistema de cadena podría provocar reducciones en la producción de potencia debido a pérdidas por fricción. Estas pérdidas probablemente aumentarían durante una actividad de MTB.

Mientras que la naturaleza rocosa de la sección superior del curso podría haber influido en la lectura de la producción de potencia hasta cierto punto, el ritmo también podría haber influido. A pesar de que el participante había recibido instrucciones de utilizar su propio ritmo en las pruebas y de que el uso de un

participante habría reducido potencialmente cualquier variación en los resultados, es muy poco probable que la producción de potencia fuera exactamente la misma durante todas las secciones de la escalada. Por lo tanto, esta pequeña variación en el ritmo también podría haber producido algunas de las diferencias observadas en la producción de potencia.

Los datos también revelaron una caída en la producción de potencia de ambos sistemas durante tres períodos de aproximadamente 20-30 s aprox.  80 s, 220 s y 380 s en el ascenso. Estas caídas de potencia pueden ser nuevamente indicativas de que el participante utilizó alguna estrategia de ritmo porque las disminuciones en la potencia coincidieron  con pequeñas secciones más planas del recorrido, y en el caso de los datos obtenidos alrededor del punto 220 s, este representaba un corto descenso justo antes de secciones duras y empinadas.

En general, la potencia máxima fue subestimada por el potenciómetro Stages. Sin embargo, a veces el sesgo tenía un sentido ositivo, es decir, el sistema  Stages sobreestimaba la  potencia máxima. No están claros los motivos por los cuales se produjo esto pero podría ser el resultado de diferencias en la disposición de los extensómetros debido a que el potenciómetro Stages los alberga en una pequeña zona localizada en la biela izquierda, a diferencia del SRM cuyos extensómetros se localizan dentro del círculo interno de las bielas. La disposición utilizada en el potenciómetro Stages puede afectar más las mediciones de potencia durante los esfuerzos de sprint, ya que el sesgo positivo tiene una mayor tendencia a producirse durante el sprint final hacia la meta.

Además, la cadencia también fue mayor con el Stages durante este período de la carrera. Como resultado, una porción del sesgo negativo podría ser cancelado por el sesgo positivo, por lo tanto, debemos tener precaución al interpretar los datos de potencia máxima.

Se observaron diferencias significativas entre los sistemas en la cadencia media pero no se observaron diferencias significativas en la cadencia máxima. Destacamos que esta diferencia debe ser analizada en contexto, ya que a pesar de esto, ambos sistemas presentaron un alto grado de concordancia y confiabilidad. Sin embargo, el error estándar de la media (SEM) fue solo 0,13, y podría explicar esta aparente anomalía. En tal sentido, la afirmación de que el uso de acelerómetros en el Stages para determinar la cadencia mejora la precisión de la determinación no pudo ser corroborada por nuestros resultados.

Un aspecto importante se relaciona con la ubicación del conjunto de extensómetros. Las tecnologías presentes en los sistemas SRM y Stages Cycling podrían tener influencia en la falta de concordancia entre los sistemas. Para determinar la fuerza de pedaleo y estimar la producción de potencia real generalmente se han utilizado sensores de deformación.  Estos extensómetros se colocan normalmente en el pedalier o círculo de pernos (ubicación proximal) o en las bielas  (ubicación distal). El sistema SRM integra ocho extensómetros en el anillo interior del plato del juego de bielas, ubicados en el lado derecho del pedalier. Por el contrario, el sistema Stages tiene una cantidad de extensómetros no especificada ubicados en la palanca del lado izquierdo del pedalier. Mientras que Jones y Passfield (1998) demostraron que  una mayor cantidad de extensómetros podía reducir la variabilidad en la adquisición de datos del potenciómetro, la localización de los extensómetros también puede influir. Hasta la fecha, no hay información publicada con respecto a las diferencias en la producción de potencia asociada con la diferente localización de los extensómetros dentro de la transmisión. La deformación de los extensómetros integrados puede estar sesgada por la ubicación proximal o distal, junto a la rigidez relativa del brazo de la biela en si misma. El sistema Stages resuelve las fuerzas en la superficie del brazo de la biela en fuerzas tangenciales y radiales en la araña proximal. Con respecto a rigidez de la biela, esta es una de las razones que propone Stages para respaldar que su potenciómetro solo funciona con bielas de metal porque las variantes de carbono no poseen las mismas propiedades de deformación consistentes del metal y por lo tanto, producen una mayor variabilidad en los datos.

Otro factor que puede haber influido en los resultados del presente estudio es el sesgo de la pierna derecha versus la izquierda. Los algoritmos utilizados para determinar la potencia del sistema Stages, simplemente duplican el valor determinado en la biela izquierda, y luego crean un promedio. Esto puede crear problemas en situaciones donde existe un desbalance por producción de una fuerza contralateral. 

Las acciones normales de ciclismo, especialmente la escalada, requieren un esfuerzo cooperativo entre ambas piernas. Hasta la fecha, no existe información actualizada que haya abordado la determinación de la producción de potencia absoluta y relativa entre los lados derecho e izquierdo, en estudios realizados en el campo. Una razón clave para esto se relaciona con la falta de potenciómetros portátiles verdaderamente integrados que puedan evaluar la simetría en la producción de potencia. En cambio, la mayoría de los potenciómetros portátiles, que utilizan la evaluación dentro del transmisión delantera (bielas / araña), reúnen los resultados determinados en un solo lado. Esto crea problemas evidentes cuando se consideran los potenciales desequilibrios contralaterales en la producción de potencia. Aunque el sistema de vectores Garmin e InfoCrank tienen la capacidad de informar el balance de potencia izquierda / derecha, estos sistemas aún no han sido validados científicamente. Además, su uso está limitado a la actividad de ciclismo de ruta y no a ciclismo de montaña. Se han propuesto asimetrías bilaterales en ciclistas. (Smak et al. 1999), aunque tales asimetrías pueden reducirse incrementando la carga de trabajo (Carpes et al. 2010, 2011; Liu y Jensen, 2012). En el estudio actual, la carga de trabajo fue autodeterminada, aunque se solicitó al participante que asegurara una intensidad de esfuerzo cercana al ritmo de carrera.

Con el uso de un solo ciclista de bicicleta de montaña experimentado como participante, se reduciría la variabilidad potencial entre corredores, particularmente con respecto a la aptitud y aplicación de las técnicas. Un enfoque de este tipo ya ha sido utilizado previamente (Bertucci et al. 2005). Es necesario realizar mas  investigaciones para determinar el papel de la asimetrías en la producción de fuerza muscular durante las pruebas que se realizan en el campo. Sin embargo, en ausencia de un medidor portátil viable, para determinar asimetrías, puede ser adecuado recurrir a la determinación del desequilibrio contralateral en el laboratorio, antes de realizar las pruebas en el campo.

Conclusiones

 Nuestros hallazgos revelaron que el potenciómetro Stages Cycling subestimó significativamente tanto la producción de potencia media como la producción de potencia máxima, en comparación con el potenciómetro SRM. Ambos sistemas coincidieron en la determinación de cadencia media y máxima. Ambos valores, tal como los determinó el Stages, superaron el nivel de precisión establecido por el fabricante de ± 2%. Hasta la fecha, no hay estudios publicados que evalúen la precisión del innovador sistema Stages Cycling, ya sea en ruta o en montaña. Controlar las condiciones de la escalada en el campo, mediante el uso de un único participante experimentado y de un recorrido reproducible en todas las pruebas reduce el potencial de sesgo posterior en los datos. Del mismo modo, cuestiones relacionadas con diferencias en la calibración y la temperatura pueden ser acomodadas debido a que ambos sistemas requieren un procedimiento de calibración a cero antes de comenzar las pruebas .

El potenciómetro Staging Cycling representa un recurso asequible y práctico para la determinación de la producción de potencia en el campo. Sin embargo, la confiabilidad del sistema es relativamente baja cuando se utiliza para ciclismo en montaña. Se necesitan más investigaciones para identificar por qué se produjo una variación tan grande. Un desafío clave puede ser el algoritmo que se utiliza para determinar la producción de potencia. La suposición de que la simple “duplicación” de la producción de potencia determinada en la pierna izquierda, normalmente no dominante en la mayoría de los corredores, no tiene en cuenta las probables asimetrías bilaterales que existen. Podría ser necesario realizar ajustes en este algoritmo. También es importante tener en cuenta que, si bien el sistema SRM ha sido frecuentemente considerado como la “metodología de referencia” para la evaluación de producción de potencia, y ha demostrado una alta fiabilidad durante pruebas de laboratorio y ciclismo de ruta, este puede no ser el caso para aplicaciones en MTB. Nuestros resultados han demostrado que durante un ascenso en montaña relativamente no técnico, la influencia potencial de los inconvenientes del sendero aún podrían haber sido lo suficientemente grandes como para reducir la tensión en la transmisión y, por lo tanto, disminuir la fiabilidad de la fuerza que se aplica al potenciómetro SRM.

Aplicaciones Prácticas

El estudio actual demuestra que existe variabilidad en el registro de datos entre los potenciómetros  Stages y SRM cuando son utilizados en ciclismo de montaña. Es por ello que estos datos registrados con cualquiera de los potenciómetros deben ser utilizados con precaución al interpretar cargas de entrenamiento. Los atletas y  entrenadores también deben ser conscientes de la influencia potencial de los desequilibrios musculares bilaterales puede tener sobre la precisión de los datos registrados.

Versión Original

 Hurst Howard T, Stephen Atkins, Jonathan Sinclair and John Metcalfe (2015). Agreement Between the Stages Cycling and SRM Powermeter Systems during Field-Based Off-Road Climbing. Journal  of Science and Cycling, 4 (1): 21-27.

Si este artículo te pareció interesante te alentamos a aprender más sobre potenciómetros y sus aplicaciones en nuestro Curso de Entrenamiento por Potencia Avanzado en el Ciclista.

REFERENCIAS 

  1. Atkinson G, Nevill, AM (1998). Statistical methods for assessing measurement error (reliability) in variables relevant to sports medicine. Sports Medicine, 26: 217–236.
  2. Balmer J, Bird SR, Davison RCR, Doherty M, Smith PM (2004) Mechanically braked Wingate powers: agreement between SRM, corrected and conventional methods of measurement. Journal of Sports Science, 22: 661-667.
  3. Bertucci W, Crequy S, Chiementin X (2013) Validity and reliability of the G-Cog BMX powermeter. Internaional Journal of Sports Medicine, 34: 538-543.
  4. Bertucci W, Duc S, Villerius V, Pernin PN, Grappe F (2005) Validity and reliability of the Powertap mobile cycling powermeter when compared with the SRM device. International Journal of Sports Medicine, 26: 868-873.
  5. Bland JM, Altman DG (1986) Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. Lancet, 1: 307–310.
  6. Carpes FP, Mota CB, Faria, IE (2010) On the bilateral asymmetry during running and cycling–A review considering leg preference. Physical Therapy in Sport, 11(4): 136-142.
  7. Carpes FP, Diefenthaeler F, Bini RR, Stefanyshyn DJ, Faria IE, Mota CB (2011) Influence of leg preference on bilateral muscle activation during cycling. Journal of Sports Sciences, 29(2): 151-159.
  8. Chiementin X, Crequy S, Bertucci W (2013) Validity and reliability of the G-Cog device for kinematic measurements. International Journal of Sports Medicine, 34(6): 538-548.
  9. Duc S, Villerius V, Bertucci W, Grappe F (2007) Validity and reproducibility of the Ergomo Pro powermeter compared with SRM and Powertap power meters. International Journal of Sports Physiology and Performance, 2: 270-281.
  10. Harriss DJ, Atkinson G (2011) Update – ethical standards in sport and exercise science research. International Journal of Sports Medicine, 32: 819.
  11. Hurst HT, Atkins S (2006) Agreement between polar and SRM mobile ergometer systems during laboratorybased high-intensity, intermittent cycling activity. Journal of Sports Sciences, 24(8): 863-868.
  12. Jones SM, Passfield L (1998) The dynamic calibration of bicycle power measuring cranks. In Haake, S.J. (ed). The Engineering of Sport, Oxford, Blackwell Science, 265-274.
  13. Kirkland A, Coleman D, Wiles JD, Hopker J (2008) Validity and reliability of the Ergomo Pro powermeter. International Journal of Sports Medicine, 29(11): 913- 916.
  14. Lawton EW, Martin DT, Lee H (1999) Validation of SRM powercrank using dynamic calibration. 5th IOC World Congress on Sport Sciences, Sydney, Australia, 31 Oct-5 Nov.
  15. Liu T, Jensen JL (2012) Age-Related Differences in Bilateral Asymmetry in Cycling Performance. Research Quarterly for Exercise and Sport, 83(1): 114-119.
  16. Martin JC, Milliken DC, Cobb JE, McFadden KL, Coggan AR (1998) Validation of a mathematical model for road cycling power. Journal of Applied Biomechanics, 14: 276-291.
  17. Millet GP, Tronche C, Fuster N, Bentley DJ, Candau R (2003) Validity and reliability of the Polar S710 mobile cycling powermeter. International Journal of Sports Medicine, 24: 156-161.
  18. Nunally JC, Berstein IH (1994) Psychometric Theory. McGraw-Hill, New York, USA.
  19. Smak W, Neptune RR, Hull ML (1999) The influence of pedalling rate on bilateral asymmetry in cycling. Journalof Biomechanics, 32: 899-906.
  20. Sparks SA, Dove B, Bridge CA, Midgely AW, McNaughton LR (2014) Validity and reliability of the Look Keo power pedal system for measuring power output during incremental and repeated sprint cycling. International Journal of Sports Physiology and Performance, http://dx.doi.org/10.1123/ijspp.2013-0317
  21. Van Praagh E, Bedu M, Roddier P, Coubert J (1992) Asimple calibration method for mechanically braked cycle ergometers. International Journal of Sports Medicine, 13(1): 27-30.
Facebook Comments