05 agosto 2011

Entrenamiento de Carrera en Cinta: velocidad, inclinación y ritmo equivalente

Si bien el clima frío no afecta tanto el entrenamiento de carrera como el de ciclismo muchas veces resulta conveniente por cuestiones de horario, lugar para correr o condiciones climáticas adversas, la utilización de una cinta motorizada para llevarlo a cabo. La posibilidad de variar la inclinación permite simular cuestas y modificar la intensidad para la misma velocidad de carrera. Una duda frecuente es la equivalencia entre los entrenamientos en cinta y los realizados en el exterior, ese es el tema principal de esta nota.

Es un hecho generalmente aceptado que la carrera de fondo en cinta motorizada tiene un impacto metabólico similar a la carrera en el terreno y la posibilidad de variar la inclinación que tienen los modelos más completos permite un aumento adicional de la intensidad y/o la simulación de trabajos de cuestas sin el impacto adicional asociado a correr en bajada durante la recuperación.

De manera similar a lo que ocurre con el Entrenamiento de Ciclismo en Rodillo la acumulación de calor local por falta de ventilación (convección) puede provocar un aumento de la percepción del esfuerzo y la frecuencia cardíaca, si el entrenamiento va a ser intenso y/o prolongado es conveniente disponer de ventilación forzada para minimizar este efecto, a menos que lo que se esté buscando es una adaptación al calor.

En lo que sigue analizaremos la forma de calcular un ritmo equivalente en función de la velocidad e inclinación de la cinta que nos permita utilizar el mismo esquema de niveles de intensidad que en el exterior para los entrenamientos en cinta  (ver Niveles de Intensidad - Velocidad de Carrera) pero un aspecto previo importante es la correcta calibración de la velocidad de la cinta.

Una forma sencilla de verificar la calibración de la cinta o tapiz rodante es hacer una marca en la misma, medir la longitud de la cinta girándola manualmente y luego ponemos a funcionar la cinta a una velocidad fija y tomamos el tiempo que demora que la marca en pasar una cantidad determinada de veces (cantidad de vueltas), multiplicando la longitud de la cinta por la cantidad de vueltas tenemos la distancia y dividiendo por el tiempo que medimos tenemos la velocidad para comparar con la indicación de la cinta:
Velocidad (km/h) = 3,6 * (cantidad de vueltas) * (long. de la cinta en metros) / (tiempo para completar las vueltas en segundos)
Ritmo Equivalente en función de la inclinación

Definimos el ritmo equivalente metabólico en función de la inclinación de la cinta como el ritmo al que habría que correr en terreno llano y sin viento para que el costo metabólico sea similar al de correr en la cinta a una velocidad e inclinación determinada.

Si bien existen algunas tablas que se pueden encontrar en Internet el problema que he encontrado es la falta de documentación respecto al origen de los cálculos de manera que vamos a intentar construir una en base a las siguientes hipótesis:
  1. El ritmo equivalente a correr en terreno llano y sin viento se produce cuando la cinta tiene una inclinación del 1% (ref. 1)
  2. El costo metabólico por km es independiente de la velocidad y tiene una dependencia no-lineal conocida de la inclinación (ref 2).
Con estas dos hipótesis podemos construir la tabla que presentamos a continuación donde cada fila representa una velocidad de la cinta (en km/h o en min/km) y cada columna una inclinación de la cinta en %, en la intersección el ritmo equivalente, desde el punto de vista del costo metabólico, corriendo en terreno llano:


Análisis de las hipótesis:

La primera de las hipótesis se basa en el hecho que al correr en cinta no es necesario vencer la resistencia aerodinámica, si bien esta depende de la velocidad de manera no lineal el Dr. Andrew Jones y sus colegas han determinado que el consumo de oxígeno tiende a ser equivalente cuando se utiliza una inclinación del 1%, en un rango relativamente amplio de velocidades de carrera (ref. 1)

La segunda hipótesis está sustentada por el trabajo de Minetti et.al. en el que midieron el costo energético de la carrera en cinta en un rango muy amplio de inclinaciones y velocidades, llegando a la conclusión que dicho costo cuando se expresa por km es independiente de la velocidad  (este hecho está ampliamente confirmado en la bibliografía) y tiene una dependencia no lineal respecto de la inclinación que se puede expresar como un polinomio de 5to orden que coincide con trabajos anteriores en los rangos de inclinación donde se superponen, como se puede apreciar en el siguiente gráfico (ref. 2).

El costo metabólico estimado por Minetti es algo superior al que predicen las ecuaciones metabólicas del ASCM para pendientes pronunciadas, en relación al costo de correr en la cinta sin inclinación:



Por último me parece interesante comentar que el Dr. Jack Daniels en su excelente libro Daniels' Running Formula recomienda una inclinación del 1-2% para lograr la equivalencia con la carrera en terreno llano, y de paso disminuir el impacto, y presenta una tabla en unidades imperiales y con otra organización (Tabla 9.1, página 137), que cumple una función similar a la presentada en esta nota.

Referencias

1.- Jones AM et al. A 1% treadmill grade most accurately reflects the energetic cost of outdoor running. J Sports Sci. 1996 Aug;14(4):321-7.
2.- Minetti AE et al. Energy cost of walking and running at extreme uphill and downhill slopes. J Appl Physiol. 2001; 93:1039-1046.

23 comentarios:

  1. Lo de poner la máquina en la inclinación del 1% está pensada para imitar la resistencia al avance q se tiene en el exterior simulando la del viento

    ResponderBorrar
  2. Si, eso es lo que intenté explicar en el análisis de la 2da hipótesis. Los datos presentados en el estudio del Dr. Jones lo confirman, mediante medición de VO2, en un rango de velocidades que va desde los 2,92 a los 5 m/s.

    ResponderBorrar
  3. Alejandro, muy bueno el articulo, aca en USA me pase todo el invierno entrenando en cinta. La marca mas popular de los gym americanos es Star Trac. Ya tienen incorporado ventiladores de dos velocidades, y HR sensor Polar, por lo cual con solo llevar la banda podes ver el HR, ya que la otra opcion es tomarse de la barra frontal, pero solo es adecuado hasta 4 millas/hora. Ahora Pro form lanzo al mercado, una cinta con display y sistema Android, que te permite conectar a internet y a traves del google earth armar el circuito, le cual la cinta se adapta en inclinacion. Lo que pude apreciar, a traves del Garmin FR60 con food pod, es que no todas las cintas estan calibradas de la misma forma. Saludos

    ResponderBorrar
  4. Richard, no conocía el dato de las cintas con simulación de circuitos, muy interesante!

    Lo que comentas del FR60 también me parece importante, al utilizar un footpod uno se independiza de la calibración de velocidad de la cinta y puede descargar los datos al software de entrenamiento con velocidad incluída, mi experiencia con el footpod del Polar RS800 es que funcionan muy bien una vez calibrados.

    Gracias por el aporte y saludos, Ale.

    ResponderBorrar
  5. El foot pod del FR60 tambien encaja en el alojamiento de las Nike, y el soporte para ponerlo en los cordones es muy bueno. Pero me percate que se lo debe calibrar para cada caso, afuera o adentro, e inclusive cambiando de pie, cambia la calibracion. Seguro conoceras esta pagina; http://www.dcrainmaker.com/, donde podes encontrar las mejores evaluaciones. Otro aspecto bueno del footpod es que te mide cadencia de paso, algo a lo cual no habia prestado atencion, y con el accesorio de ciclismo, lo uso para nadar (modo gral) ciclismo y pedestrismo. Saludos

    ResponderBorrar
  6. Gabriel Della Mattia10 agosto, 2011 20:39

    Esta gente de
    Brasil hacen excelentes productos con cintas desde el 3 al 18% de inclinación y
    recientemente son miembros de la alianza ANT+

    http://www.brudden.com.br/site/Movement/Ingles/detProduto.php?codmodelo=63&codproduto=18&desnome=RT%20400&codproduto_categoria=11

    ResponderBorrar
  7. Si Ricardo, con el de Polar pasa lo mismo, la calibración depende de la posición en la zapatilla y conviene volver a calibrarlo cuando lo cambias de zapatilla o de posición.
    Efectivamente la frecuencia de paso es un dato muy útil y puede ayudar a detectar y corregir problemas con la técnica de carrera.
    Soy lector de esa página pero esta bueno que la cites porque le puede servir a otros lectores, las revisiones son muy detalladas.
    Gracias por el aporte y saludos, Ale. 

    ResponderBorrar
  8. Pedro Costa Samaniego15 agosto, 2011 07:49

    Hola Alejandro y enhorabuena por el magnifico trabajo que pones a nuestra disposición.
    En relación con esta última nota, te comento que en mi caso, y tomando como referencia las pulsaciones cardiacas, tanto medias como máximas, los valores  observados en carrera sobre cinta, con inclinación del 1%, son sensiblemente inferiores a los registrados al aire libre; en concreto del orden de 10-12 unidades, para la misma velocidad.

    ResponderBorrar
  9. Pedro, ¿ el esfuerzo percibido también es menor sobre la cinta al 1% que al aire libre ?
    ¿ Pudiste verificar la calibración de la cinta ?
    La primera pregunta está relacionada con el hecho que hay otros factores, además de la intensidad del ejercicio, que afectan la frecuencia cardíaca.
    La segunda porque hay casos en que los valores de velocidad que indican las cintas están bastante fuera de rango.
    Muchas gracias por tus conceptos y saludos, Ale.

    ResponderBorrar
  10. Arturo Gonzalez Mac Dowell25 agosto, 2011 15:15

    Yo creo que el mero hecho de estar en un entorno cerrado y controlado disminuye algo las pulsaciones para el mismo nivel de esfuerzo. Cuando corremos en la calle tenemos que estar pendientes de los desniveles del terrenos y de otros factores como perros sueltos, control de la temperatura, etc. etc. etc. que requieren un nivel de alerta mayor. No se si la corrección de 1% tiene ya en cuenta esto o sólo pretende corregir el factor aerodinámico.

    ResponderBorrar
  11. La corrección del 1% está basada en el trabajo publicado por el Dr. Jones (ref. 1), donde midieron el gasto energético de correr en llano y en cinta con diferentes inclinaciones y encontraron que con esa inclinación se tiene un gasto energético similar para los sujetos de la prueba en un rango bastante amplio de velocidades.
    La comparación se realizó mediante medición del intercambio de gases respiratorios y no mediante frecuencia cardíaca ya que esta última NO es una medida del gasto energético ni, en general, de la intensidad del ejercicio.

    ResponderBorrar
  12. Juan Manuel Santiago30 agosto, 2011 07:44

    Gran artículo! me has resuelto algunas dudas que tenía desde hace tiempo. 

    ResponderBorrar
  13. Si es cierto que al 1% se compensa la resistencia aerodinamica, tambien he percibido que el HR es menor a igual paso en el terreno, mi estimacion es que en la cinta el piso gira sin la necesidad del impulso del pie, con lo cual, parte del esfuerzo de empuje se reduce, ya que en vez de traccionar, solamente acompanamos el avance de la cinta. Cuando corremos en la calle, para impulsar nuestro cuerpo hacia adelante, debemos ejercer una fuerza de empuje, pero cuando corremos en la cinta, nuestro cuerpo no avanza, solo seguimos el ritmo de la cinta. De todos modos, termina siendo una herrmamienta muy utilizada, y gran cantidad de atletas pro realizan gran parte de su entrenamiento en cinta.

    ResponderBorrar
  14. La equivalencia es a nivel de consumo de oxígeno (VO2) es decir que el costo metabólico / gasto energético es similar en ambos casos.

    ResponderBorrar
  15. Muy buen blog, te recomiendo que uses http://www.adweblink.com, para rentabilizar tu sitio web, conseguir mas visitas, mejor posicionamiento y generar dinero...

    ResponderBorrar
  16. Gran artículo. Aunque a mí las sensaciones en la cinta me parecen peores. No sé si será porque al correr por la calle puedes ir ajustando el ritmo sobre la marcha, o que las referencias visuales hacen más llevadero el esfuerzo

    ResponderBorrar
  17. El factor psicológico es importante, la falta de ventilación forzada también influye.

    ResponderBorrar
  18. Jorge luis prado29 abril, 2012 10:35

    A mi me parece que los tiempos coinciden, los de la cinta y los del día  de la carrera. seguro que se debe a la descarga y el descanso previo.
    Muy útil y motivadora tu pagina gracias

    ResponderBorrar
  19. Gracias por el comentario Jorge, Saludos.

    ResponderBorrar
  20. Interesante Post. Gracias por compartirlo. En otro foro de atletismo he encontrado esta fórmula donde tiene en cuenta el peso del corredor. En ste sentido, el 1% como hipótesis de partida aplica para corredores de peso medio-bajo a velocidades moderadas. Aquí están las fórmulas que proponen: Inclinación cinta (%) = 0,250 * (velocidad en km/h)^2 / (peso corredor (en kg)) O bien, si expresamos la velocidad como ritmo en minutos /km Inclinación cinta (%) = 900 /(peso corredor en kg*(ritmo en min/km)^2) Un saludo

    ResponderBorrar
  21. Hola, estoy pensando en comprarme una cinta para entrenar en casa. No es para hacer deporte suave, sino para "darle caña" de verdad (series sobre 16 kms/h). Mi duda es sobre qué características técnicas debería fijarme: potencia...A ver si puedes ayudarme

    ResponderBorrar
  22. However, that doesn't take account of the short term loans number of
    storeys in my block. 75 billion in 2011 and if that doesn't happen then the market
    will allow on a short sale. Will Tesla be able to pay off the student
    loans. That decline ended early last year, government
    short term loans officials said Monday.

    Here is my site Unsecured loan

    ResponderBorrar
  23. The loan amount is fast loans decided as per the value of
    new vehicles. The Housebuilding Federation said first-time buyers and those on lower salaries who will finally be able to borrow with certain financial institutions.


    Look at my blog improve credit score in 90 days

    ResponderBorrar

Se leen y agradecen todos los comentarios, si los mismos no están relacionados con el tema del artículo por favor escribir en Comentarios y Sugerencias.
Se recomienda utilizar alguna de las formas de identificación o dejar su nombre al comentar para facilitar las respuestas.