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 * DuraciónExisten 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 intensidadEl 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^3En 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
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.
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:Cálculo del SwimScore
El cálculo completo se realiza con los siguientes pasos:- Obtención de la velocidad al umbral del atleta con un test de 30' (1500m a 3000m según nivel)
- Calcular la potencia correspondiente a esta velocidad
- Calcular el promedio móvil exponencial de la potencia de todo el entrenamiento, considerando trabajos y pausas.
- Elevar al cubo los valores del paso 3.
- Calcular el promedio de los valores del paso 4.
- Calcular la raíz cúbica del valor del paso 5. Este valor lo llamamos xPower.
- Dividir la potencia del paso 6 por la del paso 2, este valor es la intensidad relativa.
- 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.
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)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.
xPower = 47.5watts -> Ritmo Normalizado = 1:38
SwimScore es una marca registrada de PhysFarm Training Systems LLC.
¡El primer traducción al español! ¡Estoy excitado!
ResponderBorrar(Lo siento, Ale. Nessecito estudiar mi español...)
Phil, thank you very much for your work and the comment in spanish!
ResponderBorrarSaludos, Ale.
Felicitaciones, muy completo y detallado, así es el estilo del Blog y lo mantienen en cada artículo. Saludos,
ResponderBorrarFernando Horowitz
www.eldepornauta.com
Fernando, muchas gracias por el comentario y felicitaciones por el crecimiento de El Depornauta.
ResponderBorrarSaludos, Ale.
SIGUIENTE:
ResponderBorrar1- CDO NADO Y YA COMIENZO A SENTIR LA FATIGA EL HOMBRO IZQUIERDO EMPIEZA A CAER; QUIERO LA CADERA Y PIERDO DIRECCIONALIDAD. QUE TECNICA ME RECOMENDAS PARA CORREGIR ESTO?
2- QUE DIFERENCIA HAY ENTRE RESPIRACION UNILATERAL Y BILATERAL? QUE ES MAS ACONSEJABLE PARA TRIATLON
Respecto al punto 1 creo que es muy difícil realizar correcciones técnicas por este medio, es conveniente que un entrenador de natación te vea nadar.
ResponderBorrarDe todas manera si tu descripción es correcta y el problema se presenta solo en situaciones de fatiga un abordaje posible sería acortar la duración de los intervalos de trabajo hasta el punto en que el probelma no se presente, introduciendo una pausa de recuperación de manera de evitar ese problema y buscar que tu resistencia específica mejore para que puedes ir extendiendo la distancia que podes nadar sin incurrir en el error.
La respiración bilateral es muy importante durante los entrenamientos para lograr un buen balance, en carrera me parece preferible la respiración en todos los ciclos, pero tener la capacidad de hacerlo para cualquiera de los dos lados es muy útil para poder utilizar el lado mas conveniente de acuerdo a las condiciones.
Saludos, Ale.
Muchas Gracias... tu blogg es muy bueno
ResponderBorrarGracias por el comentario David, Saludos, Ale.
ResponderBorrarHola que tal, no termino de entender como se calcula el xpower median la tabla en excel que has dejado colgada, era por si me lo podrías explicar con más detenimiento, gracias, te felicito por tu blog, es muy reconfortante ver como hay gente dedicada al mundo de la actividad física y el deporte que expone sus conocimientos basándose en la ciencia y en las investigaciones más recientes.
ResponderBorrarRubén, los pasos para el cálculo de xPower son:
ResponderBorrarPrimero es necesario calcular la potencia a partir de la velocidad usando la ecuación Potencia = (K / ep) * V^3 para cada intervalo de nado, para las pausas va a ser cero.
En este punto tenemos una serie de datos como la azul de la primer figura: para cada instnte en los intervalos de nado la potencia calculada de acuerdo a la velocidad de nado, en las pausas cero.
A esta serie se le aplican un promedio móvil exponencial (ver por ej. EWMA) con lo que se obtiene una serie "suavizada" como la línea 1 de la primer figura.
Por último los valores de la serie suavizada se elevan al cubo, se promedian y se les aplica raíz cúbica para obtener el xPower.
En la planilla los dos últimos pasos los realiza una macro VBA.
Gracias por el comentario y saludos, Ale.
Ale: hice un testeo de 1500 mts. Con un tiempo de 25 min. 58. Seg.
ResponderBorrarCargué dicho Swim Pace (1:44/100) en la planilla de Excel y en el RaceDay (versión gratuita por 30 días).
Luego cargué distintos trabajos realizados, tanto en la planilla de Excel como en el RaceDay obteniendo una diferencia de Swim Score entre ambos programas de mas de un 100%.
Para sacarme la duda que haya cometido un error al cargar varias pasadas, cargue solo el testeo de 1500 mts.
La planilla de Excel me dio un Swim Score de 98,1 mientras que el RaceDay me acusó 42,76.
Habrá algún error en la planilla Excel?
Lo que mas me llama la atención es que un testeo de 1500 mts nadando, es similar al de una hora corriendo (por lo menos así lo creo, si estoy equivocado házmelo saber) por lo que tendría que dar cercano a 100 puntos y no 42 como marca el RaceDay.
Saludos Esteban
esteban, la versión actual de RaceDay asigna un puntaje de 100 a nadar 1h a (lo que hayas cargado como) ritmo de umbral y la planilla asigna 100 a nadar el tiempo del test que hayas cargado a esa velocidad.
ResponderBorrarCuando el test duró menos de 1h los valores serán diferentes, una forma de acercarlos es ingresar en la planilla como datos de test 1h de duración y una distancia que resulte de nadar 1h a la velocidad de umbral (aunque nunca lo hayas hecho).
Saludos, Ale.
Hola como estas.
ResponderBorrarTe escribo porque cuando cargo los datos en la planilla, en la casilla de Dist (m), en la casilla de xPower me aparece un erros "#¿NOMBRE?", y ese erro no me deja ver los resultados de las otras casillas, como puedo hacer para corrergirlo.
Muchas gracias y muy bueno el blog.
Eduardo
Hola Alejandro. Sinceramente, tu blog me parece magnífico. Yo soy aficionado a la natación y estoy, sin grandes pretenciones, por mejorar mi técnica, tiempos, etc. El motivo de este comentario es en primer lugar felicitarte y en segundo lugar proponerte que desarrolles un glosario de términos que sin duda, para los que no dominamos la terminología, nos ayudaría a entender los artículos en mayor extensión. Gracias y hasta el próximo comentario. Alfredo.
ResponderBorrarAlfredo, muchas gracias por el comentario y lo voy a tener en cuenta para
ResponderBorrarpróximas notas, en esta y otras existentes si te surgen dudas al leerlas y
lo planteas como comentario trataré de hacer la aclaración correspondiente.
Saludos, Ale.
Hola, muchas gracias por compartir tus conociemientos.
ResponderBorrar¿Conoces alguna manera, además de la experiencia y observación en competición, de predecir, con las marcas de un nadador en distintas distancias, en cuál de ellas se muestra más efectivo? Es decir, si yo dispongo de datos sobre su 100,200....1500, cómo saber de manera "científica" en qué prueba alcanza su rendimiento mejor. En carrera se me ocurre utilizar el VDOT para discernir entre 5km, 10 km y media maratón...¿qué opinas? Muchas gracias
En carrera se puede usar el VDOT y también se puede analizar cada rendimiento individual respecto a la curva de fatiga que resulta de considerar todas las marcas, en esta nota está explicado y hay una planilla para los cálculos: http://www.amtriathlon.com/2008/10/curva-de-fatiga.html Este último esquema también se puede aplicar a la natación como se comenta en esta nota: http://www.amtriathlon.com/2007/01/prediccin-del-rendimiento-en-natacin.html Gracias por el comentario y saludos, Ale.
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