Evaluación del umbral metabólico en el agua

Diagnóstico del rendimiento en el agua: umbrales de lactato y ventilatorios en el piragüismo de velocidad

¿Por qué este artículo?

Los artículos anteriores de esta serie se ocupaban del lado externo de la carga: el registro de la potencia mecánica en el barco, el perfil potencia-duración que se deriva de él y la potencia crítica como punto de anclaje para planificar el entrenamiento. La potencia crítica es un parámetro puramente mecánico, la asíntota de una hipérbola ajustada a esfuerzos máximos de distinta duración, y no necesita ni una muestra de sangre ni una medición de gases respiratorios (Monod y Scherrer, 1965; Poole et al., 2016). Y ahí está también su límite: una frontera definida en términos mecánicos no dice nada sobre el estado metabólico en el que el atleta se encuentra realmente en esa frontera.

Este artículo añade el lado metabólico. En el agua se registraron lactato y gases respiratorios, y sobre las curvas resultantes se aplicaron todos los conceptos de umbral compatibles con el protocolo. Quedan fuera los métodos que exigen una resolución de escalones más fina, escalones mucho más largos o una serie propia de cargas constantes. Lo que sale de ahí no es, deliberadamente, una cifra única, sino un rango de 37 W dentro de una misma persona y en un mismo día de test. Si de ese rango se extrae un único valor y se presenta como el umbral anaeróbico, la pregunta es si se ha medido o simplemente se ha elegido.

Los datos

El protocolo de test

Todos los resultados que se presentan aquí proceden del test realizado en el agua, dentro del barco. La secuencia se muestra en la figura 1.

Figura 1. Desarrollo de la sesión de test. Seis escalones de 240 s con pausas de 120 s para la extracción de sangre (flechas rojas); el escalón discontinuo es opcional. Tras 10 min de recuperación sigue el test en rampa, con incrementos cada 60 s hasta el agotamiento.

Por qué los escalones duran 240 s. La duración del escalón es un compromiso entre dos exigencias que tiran en direcciones opuestas. El consumo de oxígeno necesita unos dos minutos para estabilizarse en una intensidad nueva, pero si se alargan seis escalones bastante más, los de arriba ya no se completan con limpieza. Cuatro minutos son, por tanto, el límite metodológico inferior. La deducción a partir de la constante de tiempo, un ejemplo de cálculo y las fuentes están en el anexo. Los 120 s de pausa dan para una extracción capilar limpia, pero no para que el lactato se elimine. Lo que el test incremental capta en cada escalón no es, por tanto, un estado estable aislado, sino una respuesta metabólica acumulada.

Antropometría y composición corporal

Tabla 1 Datos antropométricos y composición corporal

Qué representa realmente la concentración de lactato en sangre

Dónde se forma el lactato y dónde se mide. El lactato se forma en el músculo activo a partir del piruvato, y lo hace de forma continua. La lactato-deshidrogenasa mantiene a ambos en un equilibrio muy desplazado hacia el lado del lactato, de manera que la producción de lactato sube a la par que el flujo glucolítico (Heck et al., 2022, p. 38; Poole et al., 2021). Una vez formado, el lactato sale de la fibra a través de los transportadores de monocarboxilato. Esos transportadores son saturables, siguen una cinética de Michaelis-Menten, y por eso su capacidad de transporte no puede crecer sin límite (Heck et al., 2022, p. 243). Desde la fibra, el lactato se reparte por los compartimentos acuosos del cuerpo, el llamado espacio de distribución del lactato. La sangre es solo una parte de ese espacio y es, a la vez, la vía por la que el músculo cardíaco, el hígado y la musculatura activa vuelven a captar el lactato. Lo que se mide en el lóbulo de la oreja nunca refleja, por tanto, solo la producción (Beneke, 2003).

De ahí sale la frase sobre la que se sostiene cualquier interpretación del lactato: la concentración de lactato en sangre es un balance, no una medida de producción. Es siempre lo que queda tras sumar producción, transporte y eliminación, así que no dice directamente cuán alto es el gasto energético (Heck et al., 2022, p. 39). Y como se trata de una concentración, depende además del volumen en el que se diluye: el agua corporal total difiere entre nuestros dos participantes en unos ocho puntos porcentuales de la masa corporal, de modo que una misma producción absoluta de lactato aparecería en la Atleta 02 como una concentración medida más alta. Todo concepto construido sobre una concentración objetivo fija pasa esto por alto.

Qué marca un umbral fisiológico

Hay tres procesos que conviene separar y que el lenguaje cotidiano mezcla una y otra vez. La distinción decide qué métodos describen realmente el mismo proceso y pueden, por tanto, combinarse en un único valor, y la figura 3 ya muestra hasta qué punto se separan los conceptos habituales. Antes, sin embargo, conviene ver la forma básica a la que remite todo lo demás.

Figura 2. Curva esquemática de lactato en sangre frente a la intensidad. Los límites de dominio dibujados son convenciones situadas dentro de una transición continua. Según Jamnick et al. (2020).

El primer ascenso por encima del lactato de reposo

El lactato no es algo que el cuerpo produzca solo bajo carga. Ya en reposo la BLC se sitúa en torno a 0,4 a 1,8 mmol·l^-1, y el músculo no es el único tejido que lo produce (Heck et al., 2022, p. 38). Producción y eliminación transcurren en paralelo en todo momento. En condiciones aeróbicas el lactato no es un producto de desecho, sino un combustible que circula entre tejidos productores y tejidos consumidores, la llamada lanzadera de lactato (Brooks, 2018).

A intensidades bajas la eliminación crece más rápido que la producción. La BLC medida puede incluso caer por debajo del valor de reposo antes de que la glucólisis, que sigue subiendo, la empuje de nuevo hacia arriba. Ese mínimo no es un error de medición, y varios de los conceptos que vienen a continuación se apoyan en él. La intensidad a la que la producción supera por primera vez de forma medible a la eliminación es donde empieza el ascenso: LT₁. Otra cosa es que ese mínimo llegue a aparecer: en una amplia revisión de ergometrías el valor de reposo era normalmente ya el más bajo, y un valor por debajo del lactato de reposo apareció solo en uno de cada diez casos aproximadamente (Heck et al., 2022, p. 249 s.). Captar ese mínimo exige fijar el escalón de entrada lo bastante bajo, algo sobre lo que volvemos en los resultados.

El estado estable más alto

Por encima del LT₁ el lactato en sangre sigue estabilizándose, solo que a un nivel más alto. Existe, eso sí, una intensidad a partir de la cual la producción supera de forma permanente a la eliminación máxima y la concentración sube hasta el agotamiento: el máximo estado estable de lactato (MLSS). Es un estado fisiológico real, pero por definición solo puede determinarse con varias cargas constantes de 20 a 30 min separadas por pausas largas, nunca a partir de un único test incremental (Billat et al., 2003; Beneke, 2003). Y ni siquiera esa referencia está definida de manera uniforme: junto al procedimiento de referencia, Heck et al. (2022, p. 227 s.) enumeran nueve grupos de investigación más, cada uno con su propio criterio de MLSS. El patrón oro es él mismo una convención.

Lo que un test incremental puede ofrecer son criterios sustitutos: puntos definidos geométricamente sobre la curva lactato-potencia, de los que se asume que marcan el mismo estado que el MLSS. Todos los métodos de LT₂ entran en esa categoría. Que once construcciones habituales lleguen a resultados claramente distintos es la consecuencia directa de esa definición indirecta, y lo lejos que quedan entre sí lo muestra la figura 3. Heck et al. (2022, p. 235) concluyen que, en términos bioquímicos y de regulación, solo el máximo estado estable de lactato y el crossing point se sostienen como conceptos de umbral de lactato.

La respuesta ventilatoria

Los umbrales ventilatorios no miden lactato en absoluto. Lo que captan es la respuesta respiratoria a los protones (iones H⁺) que libera la glucólisis: tamponarlos mediante el sistema bicarbonato libera CO₂ adicional, ese CO₂ hay que espirarlo, y eso se manifiesta como un aumento desproporcionado de la producción de CO₂ frente al consumo de oxígeno (Wasserman et al., 1973; Beaver et al., 1986). Son un testigo indirecto del mismo proceso, no una segunda medición de la misma variable. En la figura 3 aparecen por eso como conceptos propios y no mezclados con los de lactato.

Los umbrales son transiciones, no fronteras nítidas

Los tres son fisiológicamente transiciones, y además en todos los niveles a la vez: el reclutamiento se desplaza gradualmente hacia los tipos de fibra más glucolíticos, la mezcla de sustratos cambia de forma continua, el tamponamiento no se activa de golpe. La BLC, por su parte, solo refleja la diferencia entre producción y eliminación, así que no puede mostrar un quiebro nítido. La palabra umbral promete una nitidez que la curva subyacente no tiene (Faude et al., 2009; Jamnick et al., 2020; Poole et al., 2021), tal como muestra el trazado de la figura 2. Lo que los métodos fijan en realidad es siempre una convención sobre dónde trazar la línea dentro de esa transición.

Jamnick et al. (2020) contabilizan al menos 30 métodos de umbral de lactato publicados y, apoyándose en la revisión de Faude et al. (2009), cifran en torno al 30 % la dispersión que generan dentro de una misma persona. Jamnick et al. (2018) aplicaron 14 métodos a una misma curva medida. Con escalones de cuatro minutos, exactamente nuestra duración de escalón, las medias de grupo iban desde 202 W para el método log-log hasta 291 W para el criterio fijo de 4 mmol·l^-1, frente a un MLSS medido de 265 W de media. Dicho claramente: una misma curva da umbrales que difieren en más de un tercio, y lo único que cambia es el método que se le aplica. Tampoco cabe esperar un valor fijo dentro de un mismo atleta, porque la carga previa, la fatiga y la disponibilidad de hidratos de carbono desplazan la curva (Impey et al., 2018). Poole et al. (2021) ponen en perspectiva lo que un umbral indica realmente: marca la intensidad a partir de la cual el lactato se acumula en sangre arterial, porque el flujo glucolítico aumenta con la carga. Es una señal que se puede observar, no una causa de la fatiga.

Para la práctica del entrenamiento la consecuencia es concreta: dos atletas con la misma prescripción porcentual pueden estar en estados fisiológicos distintos, y un límite de dominio se maneja mejor como una banda de algunos vatios que como una línea. Cuánto pueden llegar a dispersarse los métodos lo muestra la figura 3.

Figura 3. Distribución de once métodos de umbral frente a la intensidad relativa, 42 tests en 21 ciclistas entrenados. La dispersión de un solo método se traga habitualmente las medianas de sus vecinos. Figura de Jem Arnold, métodos de umbral según Jamnick et al. (2020).

Dónde se sitúa la potencia crítica respecto a los umbrales de lactato

La potencia crítica es una cuarta transición, definida a su vez de otra manera: la asíntota de la relación potencia-duración (figura 4). En la práctica, CP, MLSS y LT₂ se tratan a menudo como si fueran lo mismo. Como aproximación funciona, como definición no. La potencia crítica suele quedar por encima del MLSS, de media en torno a un 7 %, con valores individuales entre el 1 y el 16 % (Jones et al., 2019), y 278 frente a 239 W en Dekerle et al. (2003). Jamnick et al. (2020) consideran la potencia crítica el método mejor respaldado para ese límite de dominio y sitúan el MLSS de 30 min alrededor de un 4 % por debajo. Poole et al. (2021) los separan conceptualmente: el umbral de lactato marca el inicio de la acumulación arterial de lactato, y la potencia crítica el techo de una contribución no oxidativa sostenida al aporte energético. Lo poco que dice una correlación alta sobre la concordancia real lo muestran Lillo-Beviá et al. (2022): entre la functional threshold power derivada de un test de 20 min y el MLSS medido, r > 0,90, y aun así el error sistemático seguía siendo de 12 ± 7 W.

Figura 4. Relación potencia-duración con los dominios de intensidad. Por debajo de la potencia crítica la carga puede mantenerse en equilibrio, por encima se va gastando la capacidad de trabajo finita W'. Los dos límites de dominio son las mismas transiciones que este artículo determina a través del lactato: el paso de moderado a pesado corresponde al primer umbral de lactato, el paso de pesado a severo al segundo.

Ahí está el motivo por el que este artículo trabaja con un consenso y no con una sola cifra. Métodos que llevan la misma etiqueta no captan necesariamente el mismo proceso, y los que sí lo hacen están ligados a él con distinta fuerza. Una media no ponderada de todos ellos sería una cifra sin referencia fisiológica definida. Las secciones siguientes construyen el valor por el camino inverso: primero el modelado de la curva, después los métodos que se aplican sobre ella y, por último, su combinación ponderada en un valor para el LT₁ y otro para el LT₂.

El modelado de la curva lactato-potencia

Casi ningún concepto de umbral trabaja con los puntos medidos en sí, sino con una función continua que pasa por ellos, porque las construcciones piden pendientes, curvaturas y secantes que seis puntos sueltos no tienen. La elección de la función de modelo es, por tanto, una decisión metodológica que codetermina el valor del umbral, y en la práctica no siempre se declara. Aquí corren dos modelos en paralelo.

El polinomio de tercer grado

BLC(P) = a₃·P³ + a₂·P² + a₁·P + a₀

Un polinomio cúbico reproduce el inicio plano, el punto de inflexión y el ascenso pronunciado con una sola función suave, y es el modelo estándar establecido (Heck et al., 2022; Roecker y Dickhuth, 2001). Se ancla por abajo introduciendo el lactato de reposo medido como punto en 0 W. Con cuatro parámetros libres, un coeficiente de determinación cercano a 1,000 no es prueba de calidad.

El modelo exponencial

BLC(P) = c₁ + c₂ · e^c₃·P

Los criterios construidos sobre una pendiente o una curvatura definida necesitan una curva estrictamente creciente y convexa, y un polinomio puede romper eso localmente. Esos criterios usan en su lugar el modelo exponencial, cuya forma funcional puede deducirse de la ecuación diferencial de la cinética del lactato (Hille y Geiger, 1993, citado según Heck et al., 2022, p. 224).

Los métodos de umbral aplicados 

Para el primer umbral de lactato el protocolo admite cuatro métodos: uno que lee la forma de la curva en representación doble logarítmica, uno que trabaja con el consumo de oxígeno y dos que se apoyan en una línea de base medida individualmente.

Para el segundo son once métodos, repartidos en tres grupos: construcciones de secantes y tangentes que van solo por la forma de la curva, métodos que suman un incremento fijo a un punto de partida medido individualmente, y una concentración objetivo idéntica para todos. Ese orden es también la base de la ponderación, porque refleja cuánto de cada método sale de la curva del propio atleta. Construcción, crítica y pesos base figuran en el anexo, en la tabla A1 y la A2, y dónde se sitúa cada uno en el conjunto lo muestra la figura 3.

Todos los métodos sobre la curva propia

Las dos figuras siguientes reúnen todo lo que el artículo ha tratado hasta aquí por separado: los valores de lactato medidos, las dos funciones de modelo y todos los métodos de umbral como líneas verticales sobre una misma curva. En trazo grueso van los dos valores de consenso ponderados, y en trazo pálido los que se descartaron en el paso de plausibilidad o de consistencia. Lo ancha que acaba siendo esa banda se lee directamente en ambas imágenes.

Figura 5. Curva de lactato en sangre frente a la potencia, Atleta 01. Las líneas verticales son los conceptos individuales, en trazo grueso los valores de consenso ponderados y en trazo pálido los descartados. La rama plana de la curva se apoya en un único punto medido, porque el escalón más bajo cayó casi exactamente en su valor de reposo.

Figura 6. Lo mismo para la Atleta 02. Su lactato de reposo elevado eleva toda la curva.

Tres cosas destacan en ambas figuras, y sostienen el resto del artículo. Primero, los métodos de LT₂ se agrupan en la rama pronunciada y aun así se reparten en un rango más ancho que cualquier zona de entrenamiento razonable. Segundo, los métodos de LT₁ se abren más en la rama plana, porque allí hay menos puntos medidos y la curva ajustada tiene más libertad. Tercero, las dos curvas están a alturas distintas aunque ambos atletas hicieron el mismo protocolo. Lo que muestran estas figuras no es un punto, sino una banda, y precisamente por eso más abajo no se da ningún valor único.

Del campo de conceptos al valor de consenso

El valor de umbral de consenso que aquí se da no es una media aritmética. Se construye en cuatro pasos:

1. Disponibilidad. Un concepto que no devuelve resultado cuenta como fallido y no se sustituye por ningún valor de relleno.
2. Corredor de plausibilidad. Un candidato debe situarse entre el 35 y el 75 % (LT₁) o entre el 60 y el 100 % (LT₂) de la potencia de referencia individual, expresado en términos relativos, porque una ventana fija de vatios sería mucho más severa con un atleta de menor nivel que con uno de mayor nivel.
3. Comprobación de consistencia. Los candidatos que quedan muy lejos de la mediana caen. La tolerancia es 2,5 veces la desviación absoluta mediana robusta o el 8 % de la mediana, lo que sea mayor.
4. Ponderación. Peso base (columna «peso» en la tabla A1 y la A2) multiplicado por un factor de calidad construido a partir del ajuste del modelo y del soporte de datos justo en la potencia sobre la que cae el umbral. Así, un concepto puede perder peso en una curva mal respaldada sin quedar devaluado en general.

La potencia de referencia en sí no se toma del punto de agotamiento de la rampa, sino que se calcula a partir del consumo de oxígeno. El anexo explica exactamente cómo.

Resultados del análisis de lactato

La tabla 2 es la tabla de resultados de este artículo. Recoge todos los umbrales calculados de ambos atletas en una lista común, ordenada de menor a mayor potencia, lo que deja ver cómo se entrelazan realmente los umbrales de lactato y los ventilatorios. Los dos valores de consenso ponderados están sombreados en rojo y los umbrales ventilatorios en azul.

Tabla 2 Todos los conceptos de umbral calculados del test en el agua, en orden ascendente de potencia

*Descartado en el paso de plausibilidad por caer por debajo del 35 % de la potencia de referencia. La bisectriz según Bunc no dio ninguna solución interpretable. En rojo los valores de consenso de lactato, en azul los umbrales ventilatorios corregidos por cinética y en azul grisáceo los sin corregir.

Los valores de consenso salen en 120 ± 14 W para el LT₁ (CV 11,5 %, los cuatro conceptos) y 164 ± 11 W para el LT₂ (CV 6,5 %, diez de once) en el Atleta 01, y en 73 ± 2 W (CV 2,2 %, tres de cuatro) y 106 ± 8 W (CV 7,9 %, diez de once) en la Atleta 02. La transición aeróbica-anaeróbica abarca así 44 W en uno y 33 W en la otra. Los corredores resultantes van de 78 a 166 W y de 133 a 222 W en el Atleta 01, y de 52 a 112 W y de 90 a 150 W en la Atleta 02.

El escalón de entrada se fijó demasiado alto

El escalón más bajo se fijó demasiado alto, porque todo el esquema de escalones se había derivado de una potencia crítica claramente sobrestimada.

Lo que encontramos. El Atleta 01 paleó escalones de 97 a 220 W con un LT₁ de 120 W, y la Atleta 02 de 56 a 150 W con un LT₁ de 73 W. En ambos casos solo uno de los seis escalones quedó por debajo del primer umbral de lactato, así que no llegó a aparecer ningún descenso del lactato en sangre. En el Atleta 01 el escalón más bajo cae casi exactamente en su nivel de reposo, con lo que la rama plana de la curva se sostiene sobre un único punto medido. En la Atleta 02 ya el propio valor de reposo es inusualmente alto, 2,74 mmol·l^-1, y el escalón más bajo aterriza justo encima. Las dos cosas se leen directamente en la figura 5 y la 6. Que un test incremental no muestre esa depresión no es raro en sí (Heck et al., 2022, p. 249 s.). No se trata, pues, de un error grave de protocolo, pero sí significa que los cinco conceptos que necesitan una línea de base sólida trabajan aquí con menos datos. El script reduce a la mitad los pesos de los conceptos afectados, y en la Atleta 02 el mínimo de lactato se sale por completo del corredor de plausibilidad.

Los niveles de lactato en contexto. Un umbral aeróbico a 3,09 mmol·l^-1, como el de la Atleta 02, es inusualmente alto. El Atleta 01 está en 1,94 mmol·l^-1, dentro del rango esperado, y una sesión idéntica en el ergómetro de kayak la deja a ella en 2,05 mmol·l^-1. La causa más probable es su valor de partida elevado: el lactato de reposo eleva toda la curva y afecta sobre todo a los criterios basados en concentración (Heck et al., 2022, p. 252).

¿Y los 3,74 y 4,52 mmol·l^-1 en el LT₂? Dos referencias delimitan el rango esperable, y tiran en direcciones opuestas. Hacia arriba tira la masa muscular comparativamente pequeña que moviliza la palada en kayak. Beneke (2003) describe una relación inversa entre el lactato en el MLSS y la masa de la musculatura principalmente implicada, y sobre 856 participantes los valores medios de MLSS oscilan, según la forma de carga, entre 2,6 mmol·l^-1 en ergómetro de remo y 7,6 mmol·l^-1 en ergómetro de manivela (Heck et al., 2022, p. 228). Hacia abajo tira la única medición específica de kayak en el agua que existe, un MLSS de 3,06 ± 0,68 mmol·l^-1 en once kayakistas de élite (Pilotto et al., 2019). Nuestros valores quedan entre ambas. Que un escalón de 240 s sea más corto que una carga constante y empuje la curva todavía más arriba encaja en este cuadro, pero con dos participantes no puede separarse de otras influencias. Dicho con prudencia, lo esencial es que cifras así no pueden leerse en términos absolutos sin saber cuánta musculatura estaba trabajando, lo que deja una concentración objetivo idéntica para todos muy poco fundamentada en el piragüismo de velocidad.

La relación con la potencia crítica. Los tests de potencia crítica se hicieron primero, y el esquema de escalones se derivó de ellos después. Las cargas prescritas salieron de la primera estimación de potencia crítica de 209 W y 144 W, que se apoyaba únicamente en esfuerzos máximos de entre 1 s y 6 min. Una asíntota ajustada solo con esfuerzos tan cortos sale sistemáticamente demasiado alta, porque la rama plana y de larga duración de la curva potencia-duración no tiene ni un solo punto medido. En atletas orientados al sprint como los piragüistas de velocidad es especialmente previsible, porque sus esfuerzos cortos son muy altos en relación con su capacidad de resistencia. De ahí que ambos valores queden en el 94 % y el 98 % de la potencia en el V̇O_2máx y, por tanto, un 27 % y un 36 % por encima del segundo umbral de lactato determinado aquí. Un límite sostenible situado por encima del segundo umbral de lactato no tiene sentido fisiológico, y como todo el esquema de escalones colgaba de esa cifra, arrancó sistemáticamente demasiado arriba. El error se trasladó del diagnóstico mecánico del rendimiento al diagnóstico metabólico, y no al revés. Los dos artículos siguientes lo tratan en detalle.

Qué cambia esto en el protocolo. El consenso de LT₁ de la Atleta 02 debe leerse como un límite inferior. Los tests futuros incorporarán por ello un escalón de entrada adicional y claramente más bajo, para que la rama plana de la curva vuelva a tener puntos medidos.

Los umbrales ventilatorios

El principio básico es el mismo que en los umbrales de lactato: también aquí se trata de localizar un punto de quiebro en una curva. Hay dos diferencias que importan. Primera, lo que se analiza es una señal registrada de forma continua en el test en rampa, y no un único valor por escalón. Segunda, varios criterios leen el mismo fenómeno fisiológico a partir de señales distintas. Del lado de la ventilación vienen el equivalente ventilatorio V̇E/V̇O₂, el exceso acumulado de CO₂ y la propia ventilación V̇E. Del lado del intercambio gaseoso, la relación entre V̇CO₂ y V̇O₂ y la presión parcial de CO₂ al final de la espiración, PetCO₂. Dos criterios que salen de la misma familia de señales no son dos pruebas independientes, y la ponderación del consenso lo tiene en cuenta. Se evalúan seis criterios, tres para el VT₁ y tres para el VT₂, más un séptimo que se muestra solo a título ilustrativo. Cómo se construye y se pondera cada uno figura en el anexo, en la tabla A3.

La corrección de la rampa por la cinética

Nuestro test en rampa incrementa la carga cada 60 s, a un ritmo medio de 22,6 y 11,0 W·min^-1 respectivamente. El consumo de oxígeno nunca llega al equilibrio durante una rampa: va por detrás de la carga con un desfase temporal constante, y ese desfase es la constante de tiempo τ individual (Whipp y Wasserman, 1972). Por eso, un evento de intercambio gaseoso se lee a una potencia demasiado alta y hay que corregirlo a la baja mediante ΔP = (S · τ) / 60. La deducción, la fórmula y un ejemplo de cálculo están en el anexo.

Tabla 3 Efecto de la corrección por cinética

En el Atleta 01 la corrección en el VT₁ supone casi un diez por ciento. Omitirla dejaría su límite de dominio casi 14 W demasiado arriba. La diferencia entre ambos participantes sale directamente de la constante de tiempo y de la tasa de incremento, y es por tanto un hallazgo individual en sí mismo. La figura 7 y la 8 muestran los puntos de quiebro en todas las señales analizadas.

Figura 7. Diagnóstico ventilatorio del test en rampa, Atleta 01. Para cada señal, el punto de quiebro y los umbrales sin corregir y corregido por cinética como líneas separadas.

Figura 8. Lo mismo para la Atleta 02, con una corrección claramente menor.

Umbrales ventilatorios y de lactato en comparación

Tabla 4 Relación entre los umbrales ventilatorios corregidos por cinética y los de lactato

En nuestras dos mediciones los umbrales ventilatorios quedan sistemáticamente por encima de los umbrales de lactato correspondientes. En el primer umbral la relación es idéntica en ambos, 1,10, y en el segundo no. La literatura apunta en la misma dirección: en Dekerle et al. (2003) el segundo umbral ventilatorio quedó en 286 W, claramente por encima del MLSS medido de 239 W. Jamnick et al. (2020) desaconsejan por ello usar el punto de compensación respiratoria como sustituto del MLSS o de la potencia crítica salvo que la rampa sea muy larga, y su razonamiento es justo el problema que trata la sección anterior: una potencia leída en una rampa no corresponde al mismo consumo de oxígeno que esa misma potencia bajo carga constante. Lo estrechamente acopladas que estén la respuesta ventilatoria y la acumulación de lactato depende además de la capacidad tampón y de la regulación respiratoria (Cerezuela-Espejo et al., 2018). Para este artículo, la consecuencia práctica es que ambas familias de métodos se informan por separado y no se mezclan.

Calcular un umbral en lugar de medirlo

Todos los umbrales presentados hasta aquí fueron medidos. Existe otra vía. El modelo del crossing point describe la tasa de producción de lactato y la tasa máxima de eliminación oxidativa como dos funciones de la potencia (Mader y Heck, 1986; Mader, 2003), y de esas mismas dos curvas salen ambos umbrales. El LT₂ es la propia intersección, el punto en el que producción y eliminación máxima se igualan. Por encima de ella el lactato sigue subiendo bajo carga constante, que es por definición el MLSS. El LT₁, en este modelo, es el punto de máximo déficit de piruvato: por debajo de él la glucólisis aporta menos piruvato del que la maquinaria oxidativa podría aprovechar, y lo que falta se cubre con oxidación de grasas. Allí donde ese déficit es mayor en términos absolutos, la oxidación de grasas también es máxima, y ese es el punto FAT_máx, que además puede medirse espirométricamente. El modelo explica así la misma depresión que el test incremental ve como mínimo de lactato. Ambos aparecen a lo largo de todo el eje de potencia en la figura 9 y la 10.

Todas las variables de entrada están medidas: la tasa máxima de producción de lactato a partir de un sprint de 15 s, el V̇O_2máx y la pendiente del consumo de oxígeno del test en el agua, además de la composición corporal. El volumen de distribución del lactato se derivó individualmente del agua corporal total medida, con el factor de aproximadamente 0,735 que Mader y Heck (1986) dedujeron por vía energética. Sobre el modelo original se hicieron algunos ajustes específicos para el piragüismo. Aquí no se detallan, quedan reservados a la serie de artículos dedicada al modelo.

Las dos figuras siguientes muestran qué aspecto tiene el modelo en cada uno de nuestros atletas. Están representadas la tasa de producción de lactato, la tasa máxima de eliminación oxidativa y la reserva oxidativa, es decir, la parte de la demanda energética que la glucólisis no tiene que cubrir. Por encima del punto en el que ambas tasas se cruzan, el lactato empieza a acumularse. Los dos puntos marcados se comparan con los umbrales medidos en la tabla 5, más abajo.

Las entradas difieren bastante entre ambos participantes: la tasa máxima de producción de lactato obtenida en el sprint de 15 s es de 0,4479 frente a 0,2068 mmol·l^-1·s^-1, el espacio de distribución del lactato derivado del TBW de 40,4 frente a 31,1 l y la masa muscular considerada activa, aquí el 60 % de la SMM de la tabla 1, de 21,1 frente a 14,9 kg. Del mismo modelo salen las tasas de sustrato: en el punto FAT_máx, 48,8 frente a 46,2 g·h^-1 de grasa, y en el MLSS calculado, 284 frente a 230 g·h^-1 de hidratos de carbono.

Figura 9. Modelo del crossing point para el Atleta 01. La recta azul es la relación V̇O₂-potencia medida con los valores de los escalones, la curva roja discontinua la tasa de producción de lactato, la turquesa discontinua la tasa máxima de eliminación oxidativa y la violeta la reserva oxidativa. El punto en el que ambas tasas se cruzan es el MLSS calculado de 171 W, y el máximo de la reserva marca el FAT_máx en 107 W.

Figura 10. Lo mismo para la Atleta 02, con FAT_máx en 81 W y un MLSS calculado de 125 W. Su tasa máxima de producción de lactato, claramente más baja, hace que las dos curvas de tasa se crucen antes y con un ángulo más plano.

Tabla 5 El modelo del crossing point frente a los umbrales medidos

La comparación no se hace con los valores de consenso ponderados, sino con los dos conceptos sobre los que está calibrado el modelo: log-log para el LT₁ y D_max,mod para el LT₂. En Jamnick et al. (2018), D_max,mod del test de 4 min fue el que más se acercó al MLSS medido de todos los métodos probados, y log-log sirve allí como referencia para el primer umbral.

En el Atleta 01 el MLSS calculado se queda a un 2,6 % del segundo umbral de lactato medido. En la Atleta 02 queda unos diez por ciento por encima, y el FAT_máx se desvía en la misma dirección. Si eso se debe a la parametrización del modelo o a una distorsión de sus umbrales medidos no puede decidirse con dos participantes. Una exposición detallada del modelo queda reservada a una serie de artículos propia.

Todos los valores de un vistazo

Tabla 6 Resumen comparativo de todos los valores del test en el agua

Los porcentajes se refieren a la potencia individual en el V̇O_2máx.

Merece la pena destacar una observación, porque apunta en la misma dirección en ambos conjuntos de datos. En el Atleta 01 la media de VT₁ y VT₂ es de 164,5 W y cae por tanto justo sobre su consenso de LT₂ de 164 W, con el MLSS calculado de 171 W muy cerca. En la Atleta 02 el mismo cálculo da 98,5 W frente a un LT₂ de 106 W. Que el segundo umbral de lactato quede aproximadamente entre los dos umbrales ventilatorios encaja con el orden visible en la tabla 4. Con dos participantes y dos mediciones, eso sí, esto no es un hallazgo sino una observación que muy bien podría ser casualidad. Habría que comprobarlo en una muestra mayor antes de convertirlo en regla práctica.

Limitaciones

• Tamaño de la muestra. Dos participantes, un test incremental y uno en rampa cada uno, sin medición repetida. No se puede afirmar nada sobre la fiabilidad de un día a otro.
• Escalón de entrada. El consenso de LT₁ de la Atleta 02 debe leerse como límite inferior, y cinco de los quince conceptos se apoyan en un tramo de la curva que solo quedó captado en parte.
• Duración del escalón. 240 s es el límite metodológico inferior, y escalones más largos habrían sido difíciles de sostener en un protocolo de seis escalones.
• Niveles absolutos de lactato. No pueden leerse en términos absolutos sin saber cuánta musculatura estaba implicada, y no son comparables entre deportes.
• Criterios de forma normalizados. Cuatro conceptos solo llegan a un eje de potencia a través de una convención de normalización, y por eso reciben poco peso.
• Pesos base. Fijados según criterio experto, con una componente subjetiva, y sustituibles en el script de análisis.
• Falta de referencia MLSS. Todos los valores de LT₂ son sustitutos del MLSS, y ninguno se validó aquí contra ese criterio.

Lo que viene

Todos los valores de este artículo necesitan extracciones de sangre, una medición de gases respiratorios o un modelo metabólico. En el día a día del entrenamiento no suele haber nada de eso a mano. La potencia medida en el barco sí.

El artículo siguiente se pregunta, por tanto, qué perfil puede construirse solo con datos de potencia: potencia crítica, capacidad de trabajo anaeróbica W' y el término de fatiga de la relación potencia-duración, incluida la cuestión de por qué los 209 y 144 W ajustados con esfuerzos de entre 1 s y 6 min no se sostienen. El artículo final reúne ambas vías en una escala de intensidad específica para el piragüismo.

Anexo

Aquí está el material que ya no cabía en la parte principal: por qué los escalones duran lo que duran, cómo se deduce la potencia de referencia individual, cómo se corrige la rampa por la cinética del consumo de oxígeno y, al final, una sección de consulta con todos los métodos de umbral aplicados, su construcción, su ponderación y su crítica.

Por qué los escalones duran 240 s

La cinética juega a favor de escalones largos. Un valor medido solo puede leerse como estado estable si el sistema ha llegado de verdad a ese estado. El consumo de oxígeno se acerca de forma exponencial a la demanda de una carga nueva, y la constante de tiempo τ describe a qué velocidad: pasada una constante de tiempo se ha cubierto en torno al 63 % del salto, y tras el cuádruple de esa duración alrededor del 98 % (Whipp y Wasserman, 1972; Whipp et al., 1982). τ es individual, y un atleta con una τ pequeña vuelve antes al equilibrio tras cada incremento.

La fatiga juega en contra de escalones largos. Seis escalones de 240 s suponen ya 24 min de trabajo, y los 5 a 10 min por escalón que exige un diagnóstico de lactato puro (Mader et al., 1976, citado según Heck et al., 2022, p. 211) habrían hecho imposible completar con limpieza los escalones superiores. Cuatro minutos son, por tanto, el límite metodológico inferior y a la vez el compromiso practicable. Que escalones más largos empujen los valores de lactato hacia arriba, y con ellos todos los criterios basados en concentración, está bien documentado (Heck et al., 2022, p. 366 s.; Beneke, 2003).

La potencia de referencia individual

Todos los porcentajes y el corredor de plausibilidad se refieren a la potencia en el V̇O_2máx. El punto de agotamiento en la rampa depende de la forma del día y de la motivación, lo que lo hace poco apto como referencia. En su lugar se calcula a partir de la relación lineal ponderada entre el consumo de oxígeno estacionario y la potencia del escalón.

La corrección de la rampa por la cinética

Qué fue realmente nuestra «rampa». En la literatura, un test en rampa designa una carga que sube prácticamente segundo a segundo. En el agua eso no es viable, porque la potencia en el barco no puede imponerse con el freno de un ergómetro: tiene que alcanzarla la propia atleta. Por eso nuestro protocolo incrementa cada 60 s y es, en sentido estricto, un test incremental rápido. Eso no lo invalida, siempre que los cálculos trabajen con la tasa media de incremento: 22,6 W·min^-1 en el Atleta 01 y 11,0 W·min^-1 en la Atleta 02. La comparación con los 20 a 30 W·min^-1 habituales en ciclismo hay que hacerla con cautela, porque en kayak esa misma tasa absoluta supone un salto relativo de intensidad bastante mayor. A eso se añade que el test se diseñó ante todo para provocar el V̇O_2máx más alto posible. Los umbrales ventilatorios salen del mismo conjunto de datos, pero no es para lo que se diseñó.

Por qué hay que corregir. Una carga que sube de forma continua aumenta la demanda energética más rápido de lo que el consumo de oxígeno puede seguirla. En un sistema de primer orden, es decir, uno cuya respuesta a un salto de carga es exponencial y queda descrita por una única constante de tiempo, la respuesta metabólica acaba siguiendo a la carga con un desfase temporal constante, y ese desfase es exactamente τ (Whipp y Wasserman, 1972; Whipp et al., 1982). Un evento de intercambio gaseoso en el instante t de la rampa lo desencadenó, por tanto, una potencia anterior y más baja, y el umbral se lee a una cifra de vatios demasiado alta:

ΔP = (S · MRT) / 60    [S en W·min^-1, MRT en s]

Tanto la corrección como la relación cinética admisible están limitadas por arriba. Los datos respiración a respiración no se promedian de antemano, y es deliberado: promediarlos distorsionaría sistemáticamente la constante de tiempo estimada (Lamarra et al., 1987).

Los métodos de umbral en detalle

Las tres tablas siguientes están pensadas para consulta. De cada método indican el criterio en la curva o en la señal de la rampa, el peso base asignado y una valoración.

Tabla A1 Conceptos para determinar el primer umbral de lactato

Clasificación y crítica según Heck et al. (2022, cap. 9).

Tabla A2 Conceptos para determinar el segundo umbral de lactato

Clasificación y crítica según Heck et al. (2022, cap. 9).

Tabla A3 Criterios para determinar los umbrales ventilatorios

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Nota sobre las citas. Para algunos de los conceptos de umbral calculados aquí, el trabajo original no está en la bibliografía del proyecto. Esos conceptos se nombran con su denominación habitual y se citan a través de la exposición resumida de Heck et al. (2022, cap. 9). Las fuentes primarias que allí se indican figuran en el listado de referencias.