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CAPITULO 4.- EVALUACIÓN DEL DEPORTISTA DE
ALTO RENDIMIENTO

Este capítulo ha sido divido en dos grandes apartados. Un primer bloque esta dedicado
al estudio de los principales procedimientos que se pueden utilizar hoy en día en la
evaluación rutinaria del metabolismo aeróbico en los deportistas. Se presentan, por tanto
los principales procedimientos, tanto directos como indirectos que pueden emplearse
para determinar la potencia y la capacidad aeróbica (Apartado 4.1.). En un segundo
apartado, se describen las técnicas que se pueden utilizar para evaluar el metabolismo
anaeróbico, igualmente en sus aspectos de potencia y capacidad (Apartado 4.2.). Estos
son los únicos aspectos que serán considerados en la evaluación de esta parte de la
materia.

No obstante, se ha considerado importante que el alumno tenga acceso a información
actualizada acerca de los aspectos metodológicos que deben presidir todo proceso
metrológico. Esta información se ha incorporado en un ANEXO al final del capítulo 4
(ANEXO 3.a.) y no será objeto de evaluación, sólo se facilita la misma al alumno como
material complementario. Así mismo, dada la importancia que tiene la composición
corporal, especialmente el porcentaje de grasa corporal, la distribución regional de la
grasa corporal y la masa muscular para el rendimiento deportivo, se ha juzgado
conveniente facilitar al alumno un resumen de las técnicas de análisis de la composición
corporal con mayor reconocimiento por parte de la comunidad científica y que mayores
aplicaciones prácticas tienen, es decir la hidrodensitometría, los procedimientos
antropométricos y la absorciometría fotónica dual de rayos X. Este apartado de análisis
de la composición corporal se ha incorporado también como ANEXO al capítulo 4 y no
será objeto de evaluación (ANEXO 3.b.).

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Centro Olímpico de Estudios Superiores

4.1. Evaluación de la resistencia aeróbica.
El Colegio Americano de Medicina del Deporte (ACSM) (ACSM 1991) define la
resistencia cardiorrespiratoria como la capacidad para realizar ejercicio dinámico,
con la activación de grupos musculares de gran tamaño, a intensidad moderada o alta,
por espacios de tiempo prolongado. El rendimiento en este tipo de ejercicio depende
del estado funcional de los sistemas respir atorio, cardiovascular y muscular.

En múltiples ocasiones se emplea el término "resistencia aeróbica" o simplemente
resistencia, para referirse a la resistencia cardiorrespiratoria. La resistencia se ha
definido como el máximo tiempo que una persona puede mantener una determinada
fuerza isométrica, o el tiempo má ximo durante el cual se puede mantener cierto nivel de
potencia en actividades musculares concéntricas y/o excéntricas (McArdle y col.
2001b). En el ámbito del Entrenamiento, se utilizan con mayor profusión los términos
"capacidad aeróbica" o "resistencia aeróbica" para referirse a la resistencia
cardiorrespiratoria. La capacidad aeróbica o resistencia aeróbica viene definida por el
tiempo durante el cual puede ser mantenido un esfuerzo de una determinada intensidad,
cuando la energía necesaria es suministrada, de forma prácticamente exclusiva, por
procesos metabólicos aeróbicos. No obstante, el ejercicio ha de requerir la participación
de buena parte de la masa muscular corporal. Si la masa muscular activa es pequeña,
se estará midiendo la resistencia del grupo muscular activo, pero no la capacidad de
resistencia o resistencia aeróbica.

La capacidad aeróbica será tanto mayor cuanto más elevada sea la cantidad de energía
que pueda suministrar el metabolismo aeróbico. La capacidad de suministro de energía,
por parte del metabolismo aeróbico al aparato contráctil, es el principal factor
determinante del trabajo mecánico que podrá efectuar el deportista en condiciones
aeróbicas. Los sujetos con más resistencia aeróbica son capaces de efectuar más trabajo
mecánico, a expensas del metabolismo aeróbico, por lo que sus marcas son mejores.

A la cantidad máxima de energía que puede suministrar el metabolismo aeróbico, por
unidad de tiempo, se la denomina potencia aeróbica máxima. Los deportistas con gran
potencia aeróbica máxima, son capaces de obtener una gran cantidad de energía y en
poco tiempo, a través de la oxidación de substratos energéticos. La potencia aeróbica
máxima se mide determinando el VO2 max, puesto que existe una relación lineal entre el
VO2 y la cantidad de energía suministrada al aparato contráctil por el metabolismo
aeróbico. El VO2 max depende de la capacidad máxima de suministro de oxígeno a la
musculatura y de la capacidad máxima de utilización de O2 . Claro está, el VO 2 max
nunca puede ser superior a la máxima capacidad de suministro de oxígeno. Numerosos
estudios han demostrado que existe una relación lineal entre el tiempo de resistencia y el

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VO2 max en esfuerzos de intensidades moderadas y altas (Coyle 1995; Coyle 1999;
Lindstedt y Conley 2001; López Calbet 1997; López Calbet 1998; Robinson y col.
1937).

Así pues, la resistencia aeróbica depende de la capacidad de suministro de oxígeno a los
tejidos y de la capacidad de utilización de O2 . A su vez, la capacidad de utilización de
O2 depende de la cantidad de O2 que difunde efectivamente al interior de la matriz
mitocondrial de las fibras musculares y del potencial oxidativo de la maquinaria
enzimática mitocondrial.

Cuando un sujeto realiza un esfuerzo de intensidad progresivamente creciente hasta el
agotamiento se observa que, a partir de cierta intensidad de esfuerzo, la energía
suministrada por el metabolismo aeróbico es insuficiente para satisfacer completamente
la demanda energética. Para poder mantener int ensidades de esfuerzo superiores es
necesaria la activación del metabolismo anaeróbico que actúa suplementando al
metabolismo aeróbico. Como consecuencia se produce una acidosis metabólica, al
tiempo que aumenta la concentración de lactato en el interior del músculo y en la
sangre. A la intensidad de esfuerzo a partir de la cual se inicia la acidosis metabólica se
la denomina umbral anaeróbico (Wasserman 1987). Cuanto más elevada es la
intensidad del esfuerzo, con respecto al umbral anaeróbico, antes se produce la caída del
pH y la aparición de la fatiga. Múltiples experimentos han demostrado que cuanto
mayor es la intensidad relativa de esfuerzo a la cual se produce el umbral anaeróbico,
mayor es la capacidad de resistencia.

La cantidad máxima de energía que puede aportar el sistema aeróbico (y, por lo tanto, el
tiempo máximo durante el cual se podrá mantener un esfuerzo) depende la intensidad
relativa del esfuerzo y de la disponibilidad de substratos energéticos. La intensidad
relativa del esfuerzo, es el principal factor determinante del tipo de substrato energético
que va a ser oxidado durante el esfuerzo (Brooks 1997; Brooks y Mercier 1994). En
reposo, el músculo esquelético obtiene de un 70 a un 85 % de la energía que consume a
partir de la oxidación de ácidos grasos y el 15-30 % restante, a partir de la oxidación de
glucosa, cuerpos cetónicos y aminoácidos. A medida que las contracciones musculares
provocan un aumento de las necesidades energéticas del músculo, la contribución
relativa de la oxidación de grasas al gasto energético total va disminuyendo, mientras
que aumenta la proporción de energía aportada por la oxidación de glucosa. A
intensidades elevadas casi la totalidad de la energía proviene de la oxidación de glucosa.
Este desplazamiento del metabolismo aeróbico hacia una mayor utilización de glucosa,
a medida que aumenta la intensidad del esfuerzo obedece a dos razones fundamentales.
En primer lugar, la oxidación de grasas requiere más oxígeno por mol de ATP
producido y en segundo lugar, la cantidad de energía obtenida por litro de oxígeno
consumido en el proceso oxidativo, es mayor cuando se oxida glucosa. Los ejercicios de
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intensidad elevada se caracterizan por requerir un aporte elevado y continuo de energía,
y por consumir cantidades igualmente altas de O2 .

Puesto que el aporte máximo de O2 está limitado, parece coherente que la musculatura
utilice un substrato energético que le permita obtener más energía con menos oxígeno,
cuando la intensidad del esfuerzo es elevada. No obstante, en reposo las necesidades
musculares de O2 son bajas, por lo que el músculo utiliza preferentemente grasas,
reservado los hidratos de carbono para situaciones de mayor demanda metabólica.
Además, al oxidar grasa se obtiene más del doble de la energía que proporcionaría la
oxidación de una masa equivalente de glucosa (a partir de 1 g de grasa se obtienen 9
Kcal, mientras que 1 g de glucosa sólo proporciona 4 Kcal). Pero la cantidad de ATP
producida por unidad de tiempo cuando se oxida grasa es menor que cuando se oxida
glucosa. O sea, la potencia máxima que puede desarrollar el músculo esquelético,
cuando la energía consumida procede exclusivamente de la oxidación de grasas, es
mucho menor que la potencia alcanzable oxidando únicamente glucosa. No obstante, la
cantidad de glucosa disponible en el músculo es limitada, se agota en 90-120 minutos
cuando la intensidad del metabolismo aeróbico muscular es tal, que la glucosa
constituye casi el único substrato energético oxidado por el músculo. Así pues, parece
razonable que la musculatura tienda a ahorrar glucosa en reposo y a intensidades de
esfuerzo bajas, desplazándose el metabolismo hacia la oxidación de carbohidratos
cuando la intensidad del esfuerzo es más elevada.

Se ha demostrado que una disminución de la cantidad de glucógeno muscular, afecta
negativamente a la capacidad de resistencia. Y viceversa, cuando el contenido muscular
de glucógeno es elevado, aumenta el tiempo de resistencia, o mejora la marca en
esfuerzos que producen el agotamiento en tiempos cercanos a las dos horas (Bergstrom
y col. 1967; Saltin y Gollnick 1983; Saltin y Hermansen 1967) (Figura 4.1.1). Por lo
tanto, la disponibilidad de substratos energéticos afecta a la capacidad de resistencia.

200
Tiempo hasta el agotamiento (min)

180

160

140

120

100

80

60

40
0 1 2 3 4
Glucógeno muscular inicial
-1
(g · 100 g músculo )

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Figura 4.1.1. Relación entre las reservas
musculares de glucógeno al inicio del esfuerzo
prolongado y el tiempo de resistencia durante el
ejercicio en cicloergómetro a una misma
intensidad. (A partir de datos de Bergstrom y
col. (1967)).

Pero existen otros factores que influyen en el tiempo de resistencia. Así, para un
determinado VO 2 max, tendrán mayor tiempo de resistencia aquellos deportistas que
sean capaces de convertir más eficazmente el ATP proporcionado por el metabolismo
en trabajo mecánico. La relación que existe entre el trabajo producido y la energía
gastada por la contracción muscular se denomina eficiencia mecánica. Cuanto mayor es
la eficiencia mecánica, mayor es la capacidad de resistencia, puesto que con menos
gasto (menos consumo de O2 , menor dispendio de sustratos energéticos) se puede
efectuar mayor cantidad de trabajo.

La capacidad de resistencia también depende del grado de aclimatación al ambiente en
el cual se realizará el esfuerzo y de la tolerancia al estrés térmico. Durante el ejercicio
físico en ambientes cálidos se produce un aumento progresivo de la temperatura
corporal, que se ha relacionado con la aparición de fatiga (Gonzalez-Alonso y col. 1998;
Rowell 1974). El organismo trata de evitar la acumulación de calor mediante
mecanismos homeostáticos termorreguladores. El principal mecanismo termolítico de
que dispone el ser humano es la sudoración. Los sujetos entrenados en resistencia y
aclimatados al calor sudan más y acumulan menos calor en el organismo (su
temperatura corporal se eleva menos) en respuesta al ejercicio en el calor. No obstante,
la respuesta termolítica comporta un descenso de la capacidad de suministro de oxígeno
a la musculatura activa, puesto que disminuye el gasto cardíaco (Gonzalez-Alonso y col.
1998) y además, parte del gasto cardíaco es desviado hacia la superficie cutánea
(Rowell 1974).

Finalmente, la capacidad de resistencia depende de factores psicológicos. Así, cuanto
mayor es el grado de motivación mayor es la capacidad de resistencia. Algunos autores
han estimado que la motivación puede llegar a explicar diferencias en los valores de
VO2 max, medidos en laboratorio de hasta un 10 % (Astrand y Rodahl 1986).

En resumen, los términos capacidad aeróbica, capacidad de resistencia, potencia
aeróbica máxima y VO2 max se han empleado para referirse a la resistencia
cardiorrespiratoria, tal y como ha sido definida por el ACSM. No obstante, dichos
términos no deberían ser confundidos. Así, la capacidad aeróbica viene determinada
por la cantidad total de energía que puede suministrar el sistema aeróbico y varía en
función de la intensidad del ejercicio. La capacidad de resistencia indica el tiempo
durante el cual se puede mantener un esfuerzo de una intensidad determinada. La
potencia aeróbica máxima es la cantidad máxima de energía que puede suministrar el

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metabolismo aeróbico por unidad de tiempo. El VO2 max es la variable que se utiliza
para estimar cuál es la cantidad máxima de energía que puede suministrar el
metabolismo aeróbico por unidad de tiempo, puesto que existe una equivalencia entre
VO2 y energía suministrada por el metabolismo aeróbico.

Tal y como veremos a continuación, un deportista puede tener una gran potencia
aeróbica, pero poca capacidad de resistencia. Por ejemplo, si se determina la potencia
aeróbica máxima de un corredor de maratón un día antes de la carrera y el día después
de la competición, se obtienen valores similares. Es decir, la potencia aeróbica máxima
del corredor de maratón no ha cambiado como consecuencia de la competición de
maratón. Si el mismo corredor efectúa una segunda maratón, 24 horas después de la
segunda determinación de potencia aeróbica máxima (es decir, 48 horas después de la
primera maratón), el tiempo invertido en cubrir la segunda maratón será mucho mayor.
Por lo tanto, la capacidad de resistencia (en este caso el tiempo invertido en correr la
maratón) será menor en la segunda ocasión. Entre las razones que pueden explicar el
fenómeno anterior destaca el agotamiento de los depósitos musculares de glucógeno
durante la primera maratón. Diversos estudios han demostrado que los corredores de
maratón necesitan de 7 a 21 días para restablecer completamente los niveles musculares
de glucógeno tras las competiciones de maratón (Costill y col. 1990; Sherman y col.
1983), aunque siguiendo una dieta rica en hidratos de carbono la recuperación de los
niveles musculares de glucógeno puede ser más rápida (Asp y col. 1999).

Un estudio exhaustivo de la capacidad de resistencia de un deportista conlleva la
evaluación de cada uno de los aspectos que están relacionados con la condición física
aeróbica y que hemos ido analizando en los párrafos precedentes. Puesto que el estudio
rutinario de todos estos factores sería muy difícil de realizar por razones prácticas y
económicas, el control de la resistencia cardiorrespiratoria se suele reducir,
generalmente, a la medición del VO 2 max y a la determinación del "umbral anaeróbico".
No obstante, en el caso de deportistas que practican disciplinas claramente dependientes
de la capacidad de resistencia, como por ejemplo los corredores de fondo, los ciclistas o
los nadadores de larga distancia, el mejor procedimiento para conocer cuál es su
capacidad de resistencia es determinar el tiempo de resistencia en la prueba que
practican habitualmente. Por ejemplo, el mejor test de capacidad de resistencia para un
maratoniano consiste en determinar su marca en Maratón. Pero no siempre es posible
efectuar un test de capacidad de resistencia. Es evidente que durante el entrenamiento
habitual no se pueden realizar asiduamente maratones con la finalidad de controlar la
respuesta al programa de entrenamiento, máxime si tenemos en cuenta que tras correr
una maratón, el corredor puede tardar en recuperarse de 1 a 3 semanas. No obstante, se
puede determinar indirectamente la capacidad de resistencia en pruebas de larga
duración a partir del resultado obtenido en pruebas má s cortas. De esta forma es factible
controlar la evolución de la capacidad de resistencia sin tener que recurrir a
competiciones frecuentes o a tests, que por su dureza, pueden mermar las condiciones
del atleta y deteriorar su respuesta al programa de entrenamiento. Además, existe la
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posibilidad de estimar la capacidad de resistencia a partir de tests submáximos que, al
no requerir que el deportista se esfuerce hasta el agotamiento, interfieren menos con el
programa de entrenamiento. Los tests submáximos facilitan un control más continuado
e incluso la evaluación de la capacidad de resistencia inmediatamente antes de las
competiciones.

Muchas veces interesa saber por qué ha mejorado o empeorado la capacidad de
resistencia. ¿Ha aumentado la capacidad de transporte de oxígeno? ¿Se han producido
adaptaciones en el músculo que posibilitan una mayor utilización de oxígeno? ¿Han
tenido lugar cambios metabólicos que permiten trabajar a intensidades relativas altas
durante más tiempo? ¿Ha mejorado el rendimiento mecánico? ¿Se ha aclimatado a
condiciones ambientales adversas similares a las que se darán en la competición? etc.
Algunas de estas cuestiones pueden ser contestadas, en mayor o menor medida,
mediante los tests que expondremos en este capítulo.

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4.1.1. Determinación de la potencia aeróbica máxima: el consumo máximo
de oxígeno.

4.1.1.1.Valor del VO2max en la evaluación de la potencia aeróbica máxima.

Desde la publicación del estudio inicial de Robinson y col. (1937) numerosas
investigacione s han confirmado que el VO 2 max se relaciona linealmente con la
capacidad de resistencia. Varios estudios han demostrado que los atletas de elite en
eventos dependientes de la capacidad de resistencia alcanzan VO 2 max, en general
superiores a 70 ml.kg-1 .min-1 , con valor máximo entre 85 y 90 ml.kg-1 .min-1 (Astrand y
Rodahl 1986; González Santander y Rubio Gimeno 1990; Lopez Calbet y col. 1993;
MacDougall y col. 1991). En las figuras 4.1.2 y 4.1.3 se presentan los valores de
VO2 max observados en varias disciplinas, en deportistas españoles de elite de ambos
sexos (González Santander y Rubio Gimeno 1990).

Figura 4.1.2. Valores de VO2 max en deportistas españoles de elite, de sexo
masculino. La zona sombreada representa la desviación estándar. Todos los datos
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fueron obtenidos en tapiz rodante, incluidos los correspondientes a los ciclistas.
Entre paréntesis se indica el número de sujetos analizados de cada deporte.
(Gráfica reproducida a partir de datos de González Santander y Rubio Gimeno
(1990)).

Figura 4.1.3. Valores de VO2 max de deportistas españoles de elite, de sexo femenino.
La zona sombreada representa la desviación estándar. Todos los datos fueron
obtenidos en tapiz rodante, incluidos los correspondientes a las ciclistas. Entre
paréntesis se indica el número de sujetos analizados de cada deporte. (Gráfica
reproducida a partir de datos de González Santander y Rubio Gimeno (1990)).

Por otro lado, los sujetos con sedentarismo extremo tienen valores de VO 2 max
inferiores a 30 ml.kg-1 .min-1 (López Calbet y col. 1993b; Zavala 1985). En un estudio
clásico efectuado por Saltin y col. (1968) se pudo constatar la gran adaptabilidad que
muestra el VO 2 max. Saltin y col. (1968) estudiaron a cinco sujetos (3 sedentarios y 2
moderadamente activos) a los que sometieron a 20 días de reposo absoluto en cama,
seguidos de 50 días de entrenamiento intenso. El VO 2 max descendió un 27 % tras los
20 días de reposo en cama. Al final del programa de entrenamiento, los tres sujetos
sedentarios habían aumentado un 100 % su VO 2 max, con respecto al valor que tenían al
finalizar el período de reposo en cama y un 33 % con respecto al valor anterior al inicio
del período de reposo en cama. No obstante, los dos sujetos que efectuaban actividad
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física de forma regular, sólo mejoraron su VO 2 max un 4 % comparado con el que tenían
antes de iniciar el período de reposo en cama. Este estudio, a pesar del escaso número
de sujetos analizados, es muy ilustrativo, ya que se observaron aumentos en el VO 2 max
que fueron desde el 4 al 100 %, dependiendo del nivel previo de actividad física.

Tanto los estudios efectuados con animales, como con seres humanos, han puesto de
manifiesto que existe una relación lineal entre capacidad de resistencia y VO 2 max
(Figura 4.1.4).

Figura 4.2.4. Existe una relación lineal entre el VO2 max y la
velocidad media de carrera en eventos que producen el
agotamiento en tiempos que van desde los 2-4 minutos hasta
varias horas, tal y como se ha podido comprobar en disciplinas
atléticas que van desde el 1.500 hasta la maratón.

Esta relación es más intensa en grupos heterogéneos, mientras que puede no ser
constatada en grupos homogéneos. Si se estudia la relación VO 2 max/capacidad de
resistencia, en grupo integrado por sujetos sedentarios y corredores de fondo de nivel
bajo, medio y alto, cabe encontrar una relación bastante intensa entre ambas variables
(r=0.80-0.90). Pero si el grupo estudiado está integrado sólo por maratonianos de elite, o
ciclistas de ruta de elite, no es posible que no se encuentre ninguna relación entre el
VO2 max y la marca en maratón. Efectivamente, varios investigadores han constatado
que el VO 2 max es una variable poco sensible para detectar cambios en la capacidad de
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resistencia en sujetos de alto nivel, o con un amplio historial de entrenamiento (Kohrt y
col. 1989; Lopez Calbet y col. 1993; Lucia y col. 2000; Minotti y col. 1990; Mizuno y
col. 1990; Sjogaard 1984; Terrados y col. 1988). Sjøgaard (1984) no encontró cambios
significativos en el VO 2 max de 16 ciclistas profesionales controlados durante una
temporada. En otro estudio, también efectuado con ciclistas, tampoco se detectaron
cambios significativos en el VO 2 max entre los meses de Febrero y Agosto, a pesar de
un incremento de un 30 % en la capacidad de resistencia (Lopez Calbet y col. 1993).
Mizuno y col. (1990) tampoco detectaron cambios importantes en VO 2 max de un grupo
de 10 esquiadores de fondo de elite, evaluados 4 ocasiones, durante un período de
seguimiento de 5 meses. Lucía y col. (Lucia y col. 2000) tampoco observaron cambios
significativos en el VO 2 max en 13 ciclistas profesionales, evaluados en Noviembre,
Enero y Mayo. No obstante, Veicsteinas y col. (Veicsteinas y col. 1984) observaron, en
11 ciclistas profesionales de nivel mundial, un incremento del VO 2 max, expresado en
términos relativos, de un 9 % entre el inicio de la pretemporada (tras 3 meses sin
entrenar) y nueve meses después, hacia el final del período competitivo. Los estudios
anteriores concuerdan con otros, efectuados con animales de experimentación, en los
que se ha demostrado que es posible incrementar la capacidad oxidativa muscular (y por
tanto la capacidad de resistencia) sin que se modifique ni el VO 2 max, ni la función
miocárdica (Cartee y Farrar 1987; Perez y col. 2002).

En resumen, el VO 2 max es una variable poco sensible a los cambios en la capacidad de
rendimiento en deportistas de resistencia de alto nivel, mientras que es mucho más
sensible en el control de la respuesta al entrenamiento de sujetos sedentarios. En este
contexto, cabe preguntarse si vale la pena determinar el VO 2 max en deportistas de alto
nivel. La respuesta es afirmativa, pues aunque la medición del VO 2 max sea de escaso
valor para la programación y control del entrenamiento, aporta datos muy valiosos sobre
el estado de salud cardiopulmonar del atleta. Además, durante los tests destinados a la
medición del VO 2 max se puede determinar el umbral láctico o los umbrales
ventilatorios. La determinación simultánea del VO 2 max permite calcular el porcentaje
de VO 2 max en los umbrales (VO 2 en el umbral · 100/VO 2 max). Cuanto mayor es el
porcentaje de VO 2 en los umbrales, con respecto al VO 2 max, mayor suele ser la
capacidad de resistencia.

4.1.1.2. Medición directa del VO2 max.

El VO2 max puede ser determinado por procedimientos directos e indirectos, siendo los
primeros los más válidos y fiables. La medición directa del VO 2 max requiere de
equipos sofisticados para el análisis de gases respiratorios y de la realización de un test
de esfuerzo de intensidad creciente hasta el agotamiento (test de esfuerzo incremental).
Los procedimientos indirectos permiten determinar el VO 2 max a partir de tests de
esfuerzo incrementales hasta el agotamiento o de tests de esfuerzo submáximos.
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Describiremos a continuación las técnicas más empleadas y las características generales
de los instrumentos necesarios para la medición directa del VO 2 max. Posteriormente,
abordaremos el estudio de los tests más utilizados en la determinación indirecta del
VO2 max.

El VO2 max puede determinarse a partir del control de parámetros ventilatorios durante
el esfuerzo o midiendo el gasto cardíaco y la diferencia arteriovenosa de O2 . Puesto que
el último procedimiento sólo se utiliza en experimentación y en unidades de cuidados
intensivos, nos limitaremos a describir cómo se calcula el VO 2 max a partir de
parámetros ventilatorios, las características generales de funcionamiento de los
instrumentos necesarios y las condiciones que debe reunir un test de esfuerzo a efectos
de provocar una respuesta cardiorrespiratoria apropiada para alcanzar el VO 2 max.

Cálculo del VO2 max a partir de variables ventilatorias.

La determinación directa del VO 2 max se basa en la medición de la ventilación (flujo de
aire a través del aparato respiratorio) y de la concentración de oxígeno en el aire
inspirado (FIO2 ) y espirado (FEO2 ). Normalmente, los seres humanos respiramos aire
atmosférico. La concentración de O2 en el aire atmosférico a nivel del mar es de 20.9
%, por lo tanto cuando el test de esfuerzo se realiza inspirando aire atmosférico, la FIO2
será de 20.9 % (ó 0.209, expresada en tanto por uno). Parte del O2 inspirado difunde a
la sangre en los capilares pulmonares y es transportado hasta los tejidos. Parte del O2
presente en los capilares es utilizado por las mitocondrias para oxidar substratos
energéticos. Como consecuencia del proceso oxidativo mitocondrial el O2 se une a
hidrógeno o carbono, formándose H2 O y CO2 . Es decir, parte de las moléculas de O2
suministradas a las células son “consumidas” por éstas, por lo que la FEO2 será siempre
menor que la FIO2 . Conociendo el volumen de aire movilizado en un ciclo respiratorio
es posible calcular el volumen de O2 que ha sido consumido. En definitiva, el consumo
de O2 en un ciclo respiratorio es igual a la diferencia entre el volumen de oxígeno
inspirado y el volumen de oxígeno espirado.

El volumen de O2 inspirado en un ciclo respiratorio es igual al volumen de aire
inspirado multiplicado por la proporción de O2 en el aire inspirado (generalmente 0.209
l de O2 por litro de aire atmosférico). Por ejemplo, si una persona tiene un volumen
corriente de 500 ml (cantidad de aire que entra y sale de los pulmones en cada
respiración), el volumen de O2 inspirado en un ciclo respiratorio será igual a 500 x
0.209, o sea 105 ml de O2 . Si la FEO2 es de 0.15 l de O2 por l de aire espirado y el
volumen de aire espirado es similar al volumen de aire inspirado, tendremos que el
contenido de O2 en el aire espirado será igual a 500 x 0.15, o sea 75 ml. Así pues, el
volumen de O2 consumido será de 25 ml (100-75). Si este mismo sujeto respira 12
12


veces en un minuto, manteniendo los mismos valores de ventilación, FIO2 y FEO2 , la
cantidad de oxígeno que habrá consumido en un minuto será igual a 12 x 25, es decir
300 ml por minuto.

En general, el consumo de O2 (VO 2 ) se obtiene a partir de la ecuación:

VO2 = (VI x 0.209) - (VE x FEO2 ) Ecuación (1)

Aunque el volumen de aire inspirado en un ciclo no es idéntico al volumen de aire
espirado en ese ciclo, cuando se analiza el flujo inspiratorio (volumen de aire inspirado
en la unidad de tiempo, VI ) y el flujo espiratorio (volumen de aire inspirado en la
unidad de tiempo, VE), en un lapso temporal más amplio, por ejemplo 1 minuto, la
media de los volúmenes inspirados en cada ciclo respiratorio es similar a la media de los
volúmenes espirados en cada ciclo respiratorio, por lo tanto se cumple que VI = VE. Así
pues, la ecuación (1) podemos reescribirla como:

VO2 = VE x (0.209 - FEO2 ) Ecuación (2)

De ahí que el VO 2 se exprese como flujo, es decir en unidades de volumen por unidad
de tiempo. Lo s tipos de notación más utilizados son la expresión del VO 2 en l.min-1 y en
ml.min-1 .

Para poder determinar el VO 2 max es necesario medir el VO 2 , al menos durante los
últimos minutos de un test de esfuerzo incremental hasta el agotamiento. El VO 2 max
será igual a:

VO2 max = VE max x (0.209 - FEO2 ) Ecuación (3)

Donde “V E max” es la máxima ventilación por minuto alcanzada, "F EO2 " es la fracción
espiratoria de O2 en la fase final del esfuerzo.

En ocasiones el VO 2 max se expresa en METs (equivalente metabólico). Un MET
corresponde aproximadamente al VO 2 en reposo, cuyo valor se ha estimado en 3.5
ml.kg.min-1 . Así pues, si un sujeto tiene un VO 2 max de 35 ml.kg-1 .min-1 , su VO 2 max
expresado en METs será de 10 METs.

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Instrumentos necesarios para la medición de l VO2 max: analizadores de gases.

La determinación del VO 2 max requiere de la medición de la VI y/o de la VE, así como
de la concentración de O2 . En la actualidad existen comercializados numerosos equipos
automáticos que miden simultáneamente la VI, la VE y la concentración de O2 en el aire
inspirado y espirado. A estos equipos se les denomina analizadores ergoespirométricos
o unidades de análisis de gases respiratorios para test de esfuerzo.

Los equipos más modernos permiten medir el VO 2 en cada ciclo respiratorio, por que
también reciben el nombre de analizadores respiración a respiración (breath by breath).
Estos equipos permiten, como ventaja adicional, estudiar la cinética del VO 2 ,
especialmente interesante en el control de las adaptaciones al entrenamiento de
resistencia (Powers y col. 1985). Los sujetos entrenados en resistencia aeróbica tardan
menos tiempo en alcanzar el VO 2 correspondiente al estado estable e incrementan más
rápidamente el VO 2 durante la realización de un esfuerzo supramáximo.

Los analizadores respiración a respiración constan de un módulo de análisis de flujo, de
un módulo de análisis de gases (O 2 y CO2 ) y un ordenador (Figura 4.2.5). La señal de
flujo es integrada con respecto al tiempo, para así obtener el volumen. Al mismo tiempo
que se determina el volumen, una muestra de aire es bombeada continuamente hacia el
analizador de gases, lo que permite obtener una curva de concentración o presión parcial
de O2 y CO2 , respectivamente. A partir de las curvas de presión parcial de O2 y CO2 , y
del flujo correspondiente a cada respiración, el analizador calcula VO 2 de cada
respiración. El VO 2 obtenido en cada respiración se expresa en l.min-1 o ml.min-1 , por lo
que representa el valor de VO 2 que tendría el sujeto si todas las respiraciones efectuadas
en 1 minuto fueran similares a la respiración analizada.

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Figura 4.2.5. Esquema de un ergoespirómetro (Tomado de Maud y Foster (1995)).

Los analizadores respiración a respiración permiten al usuario decidir cada cuánto
tiempo desea promediar los resultados de VO 2 . Cuando el objetivo del test es medir el
VO2 max, la mejor estrategia es programar el equipo para que calcule promedios de VO 2
cada 15 segundos. Estudios efectuados en nuestro laboratorio han mostrado que el
coeficiente de variación del VO 2 max obtenido de este modo es de un 5 % (López Calbet
1993), similar al que han observado otros autores empleando intervalos de 30 segundos
o 1 minuto (Katch y col. 1982; Kuipers y col. 1985). No obstante, la obtención de datos
de VO 2 cada 15 segundos permite seguir más de cerca la evolución del VO 2 durante el
test de esfuerzo, lo cual resulta especialmente interesante hacia el final del ejercicio, ya
que puede apreciarse más fácilmente si existe, o no, aplanamiento en la relación
VO2 /intensidad. Si no se aprecia aplanamiento en la relación VO 2 /intensidad no existe
seguridad de haber obtenido, al final del esfuerzo, el valor de VO 2 correspondiente al
VO2 max (Noakes 1988). En cualquier caso, los equipos modernos graban en la
memoria del ordenador todas las respiraciones analizadas, por lo que es posible
reexaminar el test una vez concluido y reprogramar la visualización de resultados, para
que proporcione valores promedio de VO 2 correspondientes a otros intervalos que
pudieran ser de interés.

El VO2 se puede determinar con equipos menos sofisticados, llamados analizadores de

15


"caja de mezclas" (mixing chamber, en inglés). A diferencia de los analizadores
respiración a respiración, los analizadores con caja de mezclas tienen un límite en el
intervalo temporal mínimo que puede ser promediado, generalmente 30 segundos,
aunque existen modelos que dan valores de VO 2 cada 15 segundos. Aunque estos
equipos no permiten efectuar estudios de cinética del VO 2 , son más baratos que los
analizadores respiración a respiración e igualmente fiables en la determinación de
variables como el VO 2 max o los umbrales ventilatorios (Lopez Calbet 1993).

Tanto los analizadores respiración a respiración como los provistos de caja de mezclas,
han de ser calibrados con gases de calibración. Las casas comerciales facilitan este tipo
de gases cuyo principal requisito es que su concentración de O2 y CO2 sea facilitada con
una precisión de, al menos, 0.01 %. Es muy importante conocer con gran exactitud la
concentración de O2 y CO2 en las botellas de calibración, pues un pequeño error en los
gases de calibración puede invalidar completamente el test de esfuerzo. En los grandes
laboratorios de Fisiología del Ejercicio como por ejemplo, en el Instituto August Krogh
de Copenhague, los gases de las botellas de calibración son comprobados semanalmente
mediante sistemas, como el de Scholander, que a pesar de ser manuales son muy fiables.
Si no se dispone de estos aparatos lo oportuno es comprar una botella de calibración de
alta calidad a algún fabricante de confianza y utilizarla para comprobar las botellas que
se usan habitualmente en la calibración del analizador de gases.

Sin embargo, la mayoría de los científicos consideran que el procedimiento más fiable
para medir el VO 2 es el que se basa en recoger el aire espirado en una bolsa
impermeable a los gases del aire, llamada saco de Douglas, durante un intervalo de
tiempo determinado. Posteriormente se determina la concentración de O2 en el aire del
interior del saco y se mide el volumen contenido en el saco mediante un espirómetro de
grandes volúmenes (espirómetro de Tissot). El VO 2 se obtiene a partir de la ecuación:

VO2 = VSD x (0.209 - [O 2 ]SD) x 60t-1 Ecuación (4)

Donde “VO 2 ” es el consumo de oxígeno en l.min-1 ; “V SD ” es el volumen de aire en el
saco de Douglas en litros, corregido a STPD es decir, a temperatura y presión estándar
(0 ºC, 760 mmHg y sin vapor de agua); “[O 2 ]SD ” la concentración de O2 en el saco de
Douglas; y “t” el tiempo de recogida de aire en el saco de Douglas en segundos. No
obstante, el método del saco de Douglas no está exento de errores y puede ser incluso
menos fiable que un analizador automático cuando no se tiene especial cuidado al
efectuar las mediciones (evitar fugas de aire en el sistema, verificar la impermeabilidad
de los sacos de Douglas, calibrar adecuadamente el espirómetro y el analizador de
gases, etc).

Independientemente del sistema de análisis que se emplee, es fundamental que ofrezca
16


poca resistencia a la inspiración y espiración de aire. En general, se recomienda que la
resistencia de los tubos de conexión sea menor de 5 cm de H2 O a flujos comprend idos
entre 0 y 10 l.s-1 . En el caso de emplear válvulas para limitar la dirección del flujo de
aire, éstas han oponer una resistencia al flujo menor a 6 cm de agua a flujos de hasta
300 l.s-1 (Jones 1988). Antes de empezar el test hay que comprobar que no existen fugas
de aire en el sistema. Si el test se efectúa con una máscara facial hay que ajustarla para
que no haya fugas de aire a través de la máscara. Para evitar este inconveniente muchos
autores prefieren emplear boquillas y una pinza nasal.

Recientemente se han desarrollado sistemas portátiles provistos de telemetría que
permiten medir el VO 2 fuera del laboratorio, durante diversos tipos de actividades
deportivas. Estos aparatos se basan principalmente en sistemas respiración a respiración,
aunque algunos van provistos, además de microcámaras de mezclas. Aunque estos
equipos son de menor fiabilidad y validez que los analizadores de laboratorio, han ido
mejorando paulatinamente. Hoy en día, se dispone de modelos cuya fiabilidad y validez
son suficientes como para que puedan ser utilizados tanto en el control del
entrenamiento como en investigación (Hausswirth y col. 1997). En cualquier caso, se
trata de instrumentos delicados que deben por lo tanto estar sometidos a rutinas de
control de calidad muy estrictas.

Instrumentos necesarios para efectuar los tests de esfuerzo: ergómetros.

Los ergómetros son aparatos que permiten medir el trabajo efectuado y graduar la
intensidad de esfuerzo. El error en el ajuste de carga, velocidad o inclinación (en el caso
del tapiz rodante) debe ser menor al 1 %. Por ejemplo, el ajuste de la velocidad a 10
km/h, debe tener un error como máximo de 0.1 km/h, o sea la velocidad real debe estar
comprendida entre 9.9 y 10.1 km/h.

El tipo de ergómetro más utilizado es cicloergómetro, que simula un esfuerzo casi
idéntico al pedaleo en una bicicleta. Existen varios tipos de cicloergómetro, en función
del sistema de frenado y características de funcionamiento. Los más utilizados son los
cicloergómetros de freno electromagnético que incorporan un microordenador. En la
actualidad, los cicloergómetros de freno electromagnético pueden ser controlados desde
el ordenador del equipo de análisis de gases y pueden ser programados para la
realización de tests de esfuerzo en rampa, en los que la carga es incrementada de forma
continua y no escalonada. Los cicloergómetros de freno electromagnético están
provistos de un sistema de servocontrol, que ajusta la resistencia al pedaleo en función
de la frecuencia de pedaleo. De este modo se puede programar la intensidad del
esfuerzo (potencia que se desea desarrolle el deportista) sin necesidad de preocuparse en
que la cadencia de pedaleo se mantenga constante. Es importante que el cicloergómetro
17


sea estable en el rango de frecuencias de pedaleo requerido (generalmente de 40 a 130
RPM) y que el rango de potencias que pueda alcanzar vaya desde 0 hasta 900 W (si
desean efectuarse tests supramáximos en deportistas). La principal limitación
metodológica que presentan los cicloergómetros de freno electromagnético reside en la
calibración. La mayoría de los cicloergómetros electromagnéticos carecen de sistemas
de calibración o, a lo sumo, incorporan un sistema de calibración estática mediante
masas de calibración. No obstante, existen en el mercado aparatos para medir el
momento (torque meters, en inglés) que se pueden utilizar para comprobar de forma
dinámica los valores de potencia que registra el cicloergómetro. A pesar de estas
limitaciones, los valores de potencia medidos en los tests de esfuerzo son mucho más
fiables que los valores de VO 2 (Kuipers y col. 1985; Lopez Calbet 1993).

El tipo de cicloergómetro que inicialmente se empleó en la valoración de la condición
física fue el cicloergómetro de freno mecánico. Son más baratos que los anteriores y
más fáciles de calibrar, no obstante el trabajo realizado en este tipo de cicloergómetro
depende linealmente de la frecuencia de pedaleo. Así para efectuar un test de esfuerzo
de intensidad progresiva hasta el agotamiento con un cicloergómetro de estas
características es necesario, antes que nada, familiarizar adecuadamente al sujeto, de tal
manera que sea capaz de mantener frecuencias de pedaleo estables. El principal
inconveniente de este tipo de cicloergómetro es que requiere de un control continuo de
la posición del péndulo para ajustar las desviaciones que presente, ya que con el
calentamiento de la correa varía la fricción. Otra desventaja, reside en la necesidad de
incrementar las cargas manualmente. En los últimos años se ha comercializado un
cicloergómetro de freno mecánico, que dispone de un sistema de servocontrol que
convierte su funcionamiento en similar al que tienen los cicloergómetros de freno
eléctrico.

El trabajo realizado con un cicloergómetro de freno mecánico puede ser calculado a
partir de las ecuaciones:

W=kxdxF Ecuación (5)

Donde “W” es el trabajo realizado en julios, “F” es la fuerza de frenado en newtons, “d”
es la distancia recorrida en metros y “k” es una constante debida a fricción interna. La
distancia recorrida se obtiene a partir de la ecuación:

d = fp x t x dp Ecuación (6)

Donde “fp” es la frecuencia de pedaleo en herzios (revoluciones por segundo), “t” es
tiempo en segundos y “ds” es el desarrollo o distancia recorrida por el volante inercial
en cada pedalada en metros.

Sustituyendo los valores de las constantes correspondientes a un cicloergómetro
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Monark en la ecuación (5) obtenemos la ecuación (7) para calcular el trabajo con este
tipo de cicloergómetro.

W = 1.09 x 6 x fp x t x F

W = 6.54 x fp x t x F Ecuación (7)

Otros de los instrumentos clásicos en un laboratorio de ergometría es el tapiz o cinta
rodante. La valoración del VO 2 max mediante ergometría en tapiz rodante tiene dos
ventajas fundamentales. La primera es que permite medir con más facilidad el VO 2 max
real, pues la mayoría de los sujetos sedentarios no son capaces de alcanzarlo al efectuar
el test incremental en cicloergómetro (Astrand y Rodahl 1986). La segunda reside en
que el patrón de movimiento que se utiliza, marcha o carrera, es conocido por todo el
mundo. El tapiz rodante permite ajustar la velocidad de carrera y la pendiente durante
los tests de esfuerzo, pero no permite medir el trabajo mecánico efectuado. La ma yoría
de los tapices rodantes modernos se pueden calibrar, además pueden ser programados y
controlados desde el ordenador del analizador de gases. Por otro lado, la ergometría en
tapiz rodante presenta algunos inconvenientes como son:

- Existe riesgo de caídas, por lo que raramente un persona no habituada a correr en tapiz
rodante será capaz de arriesgar hasta el agotamiento, lo cual puede dificultar la
medición del VO 2 max. Este problema lo hemos resuelto en nuestro laboratorio
familiarizando adecuadamente a los sujetos y empleando un cinturón de seguridad. Si
por cualquier motivo, interrupción brusca del suministro eléctrico o error del deportista,
éste sufre una caída, quedará suspendido del techo sin riesgo alguno para su integridad
física. Otra alternativa para evitar este riesgo consiste en utilizar protocolos de esfuerzo
en los que la carga se incrementa a expensas de aumentar la pendiente. Este tipo de
protocolo de esfuerzo, muy utilizado por los cardiólogos, no es apropiado para la
evaluación de deportistas, ya que no se pueden extrapolar los resultados a la pista de
atletismo. En este último caso es mejor emplear protocolos con pendiente fija entre el 1
y el 2 %, en los que las cargas se incrementan a base de aumentar la velocidad (Heck y
col. 1985).

- Los tapices rodantes no permiten un acceso tan fácil al sujeto experimental, ya que su
posición es más inestable. Por estos motivos no es adecuado para determinado tipo de
instrumentaciones.

- No permite medir el trabajo realizado ni la potencia desarrollada.

Actualmente existen ergómetros específicos para varios deportes como: remo, canoa
kayak, esquí de fondo, natación, piragüismo, ciclismo etc. La similitud entre el gesto

19


deportivo y el gesto ergométrico confieren mayor validez a estas mediciones y facilitan
la extrapolación de resultados a la pista.

Procedimientos para medir el VO2 max.

El VO2 max puede ser determinado mediante tests de esfuerzo supramáximos o
mediante tests de esfuerzo de intensidad progresiva o incrementales.

Los tests de esfuerzo supramáximos son tests rectangulares, es decir de intensidad
constante. Para que sea posible medir el VO 2 max mediante un test de intensidad
constante, es imprescindible que la intensidad de esfuerzo elegida provoque una
demanda energética igual o superior a la máxima cantidad de energía que puede
suministrar el metabolismo aeróbico. Es decir, la intensidad del esfuerzo ha de ser
supramáxima. Precisamente, se clasifican como supramáximas aquellas intensidades de
esfuerzo superiores al 100 % del VO 2 max. Además es necesario que la intensidad
elegida produzca el agotamiento en más de tres minutos. Si se eligen intensidades
supramáximas muy elevadas, el agotamiento se producirá antes de 3 minutos, por lo que
es posible que no se alcance el VO 2 max (Astrand y Rodahl 1986). En nuestro
laboratorio hemos podido comprobar que es posible alcanzar el VO 2 max en esfuerzos
que producen el agotamiento en < 80 segundos, a condición de efectuar previamente un
calentamiento que incluya ejercicios de alta intensidad. Los tests supramáximos
raramente se utilizan con la finalidad de determinar el VO 2 max, por las siguientes
razones:

- Puede haber aplanamiento del VO 2 sin que se haya alcanzado el VO 2 max durante el
test supramáximo (Lopez Calbet 1993). Es decir, nunca hay seguridad de haber
alcanzado realmente el VO 2 max.

- El control del test es más difícil y no permite determinar otras variables de interés en
la valoración de la condición física aeróbica como el umbral anaeróbico.

- Puesto que la intensidad de esfuerzo no es progresiva, está contraindicada la
utilización de este tipo de tests con fines de diagnóstico médico, ya que no es posible
determinar la intensidad umbral a partir de la cual aparecen síntomas limitantes, alguno
de los cuales podría obligar a interrumpir el test.

- Resulta más estresante para el deportista.

20


- Si el agotamiento tarda en producirse más de 10 minutos no hay seguridad de que la
carga elegida sea supramáxima (Wasserman y col. 1999).

No obstante, los tests supramáximos son más apropiados para valorar la capacidad
anaeróbica, tal y como comentaremos más adelante.

Los tests de esfuerzo de intensidad progresiva o incrementales son los más apropiados
para determinar el VO 2 max (ACSM 1991). Además, ofrecen la ventaja de poder medir
otras variables, de gran interés en el control de la condición física aeróbica, como son la
potencia o velocidad máxima alcanzada al final del test y los umbrales lácticos y
ventilatorios. Se distinguen dos tipos de intensidad progresiva: tests escalonados o
triangulares y tests en rampa.

Los tests escalonados se caracterizan por incrementos similares de intensidad a
intervalos constantes de tiempo. Los tests en rampa se caracterizan por la progresividad
en el incremento de la carga, de tal manera que se simula una pendiente continua de
intensidad (sin escalones). Un test de esfuerzo en cicloergómetro en el que se
incremente la carga 30 W cada minuto constituye un ejemplo de test escalonado, pero si
los incrementos de carga se efectúan a un ritmo de 1 W cada dos segundos, se trataría de
un test en rampa de 30 w/min.

Requisitos que deben reunir los tests de esfuerzo orientados a la medición del
VO2 max.

Antes de realizar por primera vez un test de esfuerzo hasta el agotamiento hay que
efectuar una historia clínica y una exploración física que permitan descartar la
existencia de contraindicaciones médicas a la realización del test de esfuerzo (Heyward
1998). En función del examen médico, se decidirá si son precisas pruebas
complementarias antes de realizar el test de esfuerzo. En cualquier caso, si existe alguna
duda sobre los beneficios que va aportar el test de esfuerzo o la seguridad del mismo, no
debe efectuarse (ACSM 1991; MacDougall y col. 1991). Así mismo, debe informarse al
sujeto de los riesgos y beneficios que comporta el test que va a efectuar. Los tests de
esfuerzo de intensidad progresiva deben plantearse atendiendo a los siguientes criterios
generales:

- Desde el punto de vista de la determinación del VO 2 max, no importa el tipo de
esfuerzo elegido, siempre y cuando requiera de la participación de grandes masas

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musculares y el sujeto esté familiarizado con el ergómetro. Son aceptables todas
aquellas modalidades de esfuerzo que requieran la activación de la masa muscular de, al
menos, ambas extremidades inferiores. No obstante, hay que tener presente que existen
diferencias en los valores de VO 2 max alcanzados, en función del tipo de ergómetro
empleado. Así, los sujetos no entrenados alcanzan valores de VO 2 max del orden un 4 a
8 % superiores en el tapiz rodante que en el cicloergómetro (Astrand y Rodahl 1986).
Tras un período de entrenamiento en cicloergómetro de 6 semanas las diferencias en los
valores de VO 2 max entre cicloergómetro y tapiz, prácticamente desaparecen (Chavarren
y col. 1995). Por lo tanto, si se desea conocer el valor real de VO 2 max en sujetos que no
han practicado ciclismo, es conveniente realizar las mediciones en tapiz rodante.

- Otro aspecto muy importante hace referencia a la especificidad del test, que debe
respetarse al máximo. Así un corredor debería ser testado en el tapiz rodante y un
ciclista en el cicloergómetro. En el caso de un piragüista, debería emplearse un
ergómetro de brazos. Además, es conveniente que durante el test se reproduzcan
velocidades angulares y recorridos articulares similares a los que se dan durante la
práctica deportiva habitual. Así un ciclista debe ser evaluado a una cadencia de pedaleo
similar a la que utiliza en competición (90-100 RPM) y el mismo debe ajustar la altura
del sillín para que sea lo más parecida posible a la de su bicicleta.

- Las intensidades iniciales han de ser suficientemente bajas como para servir de
calentamiento. Los incrementos de carga no han de ser muy elevados, para evitar una
activación importante de las vías metabólicas anaeróbicas con cada incremento de
carga. Por ello, algunos autores recomiendan emplear protocolos con incrementos de
carga cada minuto o en rampa (Wasserman y col. 1999). Es decir, es preferible utilizar
un protocolo con incrementos de 25 W cada minuto que otro con incrementos de 50 W
cada 2 minutos. Es conveniente ajustar la carga inicial de tal manera que los 3-5
primeros incrementos de carga sirvan de calentamiento, y la duración total de los tests
se sitúe entre 8 y 12-14 minutos (período de calentamiento excluido, (Astrand y Rodahl
1986; MacDougall y col. 1991; Wasserman y col. 1999).

- Es importante que los incrementos de carga no produzcan modificaciones en el patrón
mecánico del movimiento. Por ejemplo, si se realiza un test a un mediofondista en tapiz
rodante incrementando la carga a expensas de aumentar la pendiente, se producirán
modificaciones en la activación de los músculos de las extremidades inferiores con una
mayor participación del tríceps sural y de los flexores plantares a medida que aumenta
la pendiente.

- El test debe continuar hasta el agotamiento y no debe ser interrumpido si no es por
indicación médica o por algún problema sobrevenido.

22


- Al finalizar el test, no es conveniente interrumpir el ejercicio bruscamente dado el
riesgo de hipotensión por disminución del retorno venoso. Al final del esfuerzo existe
una gran vasodilatación en el territorio muscular activo. Al cesar la actividad contráctil
la acción de bombeo de sangre hacia el corazón por parte de los músculos (bomba
muscular) desaparece y, como consecuencia, disminuye el retorno venoso, cae el
volumen sistólico y desciende la presión arterial, pudiendo llegar a comprometerse la
oxigenación cerebral, lo que podría causar una pérdida momentánea de conciencia. Por
lo tanto, en caso de tener que interrumpir el ejercicio bruscamente, es conveniente
colocar al deportista en posición semi-acostada o en decúbito. Se recomienda mantener
bajo control al deportista durante los 5 minutos siguientes a la finalización del esfuerzo
o hasta que la frecuencia cardíaca sea de unos 100 latidos por minuto.

- Una vez finalizado el test se puede comprobar si se cumplen los criterios para poder
considerar que el valor de VO 2 alcanzado corresponde al VO 2 max. El criterio más
válido para considerar que se ha alcanzado el VO 2 max es la observación de un
aplanamiento en la curva VO 2 /intensidad (Noakes 1988; Wasserman y col. 1999). Este
criterio es especialmente válido cuando se constata que un incremento de intensidad no
se acompaña de un aumento del VO 2 , por lo que es más fácil de detectar al utilizar test
de esfuerzo en rampa. Algunos autores consideran que hay aplanamiento en la relación
VO2 /intensidad cuando a pesar de haber incrementado la intensidad el VO 2 no ha
aumentado más de 150 ml.min-1 (Heyward 1998). Este criterio no siempre se pone de
manifiesto debido a que el aplanamiento en la curva VO 2 /intensidad tiene lugar cuando
el deportista ya está muy cansado. Otros criterios sugestivos de haber alcanzado el
VO2 max son:

- Haber alcanzado la frecuencia cardíaca máxima (FCmax). Hay que tener en cuenta
que el valor de la FCmax varía con la edad. El efecto del envejecimiento en la
frecuencia cardíaca máxima es más acusado en las personas sedentarias que en las que
han seguido estilos de vida físicamente activos (Cooper y col. 1975). El valor teórico de
FCmax se puede obtener aplicando la fórmula de Tanaka (FCmax = 208- 0.7 x edad)
(Tanaka y col. 2001). Alternativamente, que la FC no aumente a pesar de aumentar la
intensidad del esfuerzo (ACSM 1995).

- Que el cociente respiratorio al final del esfuerzo sea > a 1.15

- Concentración de lactato en sangre venosa superior a 8 mmol.l-1 (ACSM 1995).

- Percepción de fatiga calificada como superior a 17 en la escala de Borg (va desde 6
hasta 20) (ACSM 1995).

Cuando existen dudas acerca de si se ha alcanzado el VO 2 max, algunos autores
prefieren utilizar el término pico de VO 2 , o VO2 pico (VO 2 peak, en inglés), para
referirse al valor más elevado de VO 2 alcanzado durante el test de esfuerzo. Para tratar
23


de evitar este problema, se ha recomendado efectuar un test supramáximo de
comprobación, a los 10-15 minutos de la finalización del test de esfuerzo hasta el
agotamiento (MacDougall y col. 1991).

Protocolos para test de esfuerzo de intensidad progresiva.

No existen protocolos estandarizados para tests de esfuerzo en cicloergómetro, puesto
que éstos han de adaptarse a las condiciones de la persona que va a ser testada. No
obstante, cualquier protocolo de esfuerzo con incrementos moderados de carga (1-2
METs) es aplicable. En nuestro laboratorio hemos obtenido valores de VO 2 max y de
potencia máxima fiables (coeficiente de variación inferior al 5 %) utilizando tanto tests
de esfuerzo en rampa como escalonados, con incrementos de intensidad de 20 a 40
w/min (López Calbet y col. 1993a). Sin embargo, en sujetos sedentarios puede ser más
apropiado emplear protocolos con incrementos de 15 w/min (Jones y col. 1985a;
Wasserman y col. 1973). En otros ergómetros, o en los esfuerzos efectuados en tapiz
rodante, se pueden utilizar incrementos periódicos de carga que provoquen incrementos
del VO 2 comprendidos entre 1 y 2 METs, dependiendo del grado de condición física del
sujeto testado. Si la condición física es extremadamente baja (en ancianos o enfermos,
se recomiendan incrementos de intensidad más bajos, de por ejemplo 0.5 METs
(Heyward 1998)).

4.1.1.3. Determinación indirecta del VO2 max.

La principal ventaja de la determinación indirecta del VO2 max es que no son necesarios
los analizadores de gases, con el consiguiente descenso de costes de infraestructura y
funcionamiento. No obstante, la determinación indirecta del VO 2 max tiene el
inconveniente de un mayor error de medida. El VO 2 max puede determinarse de forma
indirecta mediante dos tipos de tests: test submáximos y test de esfuerzo hasta el
agotamiento. La estimación del VO 2 max a partir de test submáximos tiene como
principal ventaja una reducción del riesgo que entraña todo test de esfuerzo incremental,
especialmente, si las personas sometidas a esfuerzo son cardiópatas o personas con
factores de riesgo coronario. Como principal inconveniente los tests submáximos
predicen el VO 2 max con un error que oscila entre el 10 y el 27 % del valor real
(Astrand y Rodahl 1986; Coleman 1976; Rowell y col. 1964). Por lo tanto, la gran
magnitud de este error hace que este tipo de tests no deba ser utilizado para determinar
el VO 2 max en deportistas de alto nivel. Por ello haremos tan sólo referencia a los tests
de predicción del VO 2 max de intensidad progresiva hasta producir el agotamiento.

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Predicción del VO2 max en el laboratorio a partir de tests de esfuerzo de intensidad
progresiva hasta el agotamiento.

El VO2 max puede predecirse a partir de la velocidad máxima alcanzada durante un test
de esfuerzo hasta el agotamiento en tapiz rodante, o el estadio alcanzado en el test de
Bruce o Balke (protocolos de esfuerzo en tapiz muy utilizados en Cardiología).
También puede predecirse el VO 2 max a partir de la potencia máxima desarrollada en
un test de intensidad progresiva en cicloergómetro (Wmax; (Arts y col. 1993; Hawley y
Noakes 1992; Storer y col. 1990)). En ambos casos la predicción se establece a partir de
la relación lineal existente entre la carga máxima soportada al final del test y el
VO2 max, en sujetos con diferente nivel de condición física (Figura 4.2.6).

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Figura 4.2.6. Relación entre VO2 max y Wmax en un grupo de 61 sujetos,
con diferente grado de actividad física. Por regresión lineal se obtuvo la
siguiente ecuación: VO2max = 13.66 · Wmax - 317.0 (r=0.89; SEE=471
ml.min-1 ), que permite predecir el VO2max en ml.min-1. (A partir de datos
de López Calbet (1993)).

Las mejores ecuaciones de que disponemos en la actualidad para predecir el VO 2 max a
partir de la Wmax son las que publicaron Storer y col. en 1990 (Storer y col. 1990).
Estas ecuaciones fueron obtenidas por regresión múltiple a partir de los datos
proporcionados por una muestra integrada por 115 hombres y 116 mujeres, de edades
comprendidas entre 20 y 70 años. La Wmax la obtuvieron mediante un test en
cicloergómetro con incrementos de 15 W/min hasta el agotamiento. Las ecuaciones
Storer y col. (1990) toman en consideración la Wmax (vatios), la masa corporal en kg
(MC) y la edad en años (E) y el sexo. Así, por lo que respecta a los hombres, el
VO2 max (en ml.min-1 ) viene determinado por la ecuación:

VO2 max = (10.51 x Wmax) + (6.35 x MC) - (10.49 x E) + 519.3

(SEE: ± 212 ml.min-1 ) Ecuación (8)

Mientras que el VO 2 max de las mujeres puede ser calculado a partir de la siguiente
ecuación:

VO2 max = (9.39 x Wmax) + (7.7 x MC) - (5.88 x E) + 136.7

(SEE: ± 147 ml.min-1 ) Ecuación (9)

En el caso de los tests efectuados en tapiz rodante se puede estimar el VO 2 max
26


utilizando las ecuaciones del Americal College of Sports Medicine (ACSM), utilizando
la velocidad alcanzada en el último incremento de carga (ACSM 1995):

VO2 = (3.5 + (0.2 x V) + (V x P x 0.9) Ecuación 10

Donde "V" es la velocidad en m.min-1 y "P" la pendiente del tapiz (se expresa como
porcentaje divido por 100, por ejemplo 1 % de pendiente sería 0.01 en la ecuación 10).

Si el test se efectúa andando cuesta arriba (pues en llano comete un error del 15 al 20%),
entonces debe utilizarse la siguiente ecuación (ACSM 1995):

VO2 = (3.5 + (0.1 x V) + (V x P x 1.8) Ecuación 11

Hay que tener en cuenta, que las ecuaciones del ACSM fueron diseñadas para ser
utilizadas cuando las condiciones de ejercicio permiten alcanzar un en estado estable,
por lo que cuando se aplican a la velocidad alcanzada al final de un test incremental
sobrestiman ligeramente el valor real de VO 2 (Heyward 1998). Por ello se han
propuesto varios factores de corrección. Sirva de ejemplo el propuesto por Carl Foster
(1996):

VO2 max corregido = 0.869·ACSM-0.07 Ecuación 12

Donde "ACSM" representa el valor de VO 2 max obtenido con la ecuación de estado
estable del ACSM (ecuaciones 10 y 11).

La imprecisión en la predicción del VO 2 max a partir de la Wmax, o la velocidad
máxima (Vmax) alcanzadas al final de un test de esfuerzo incremental, se halla por
debajo del 10 % del valor real en el 95 % de los sujetos. Esta imprecisión es mucho
menor que la imprecisión de la predicción del VO 2 max a partir de test submáximos.

Predicción del VO2 max mediante test de campo.

Anteriormente hemos visto que es posible predecir el VO 2 max, a partir de la potencia
máxima, o la velocidad máxima, alcanzada en un test de esfuerzo de intensidad de
progresiva hasta el agotamiento. La mayoría de los tests comentados requieren
ergómetros o tapices rodantes, por lo que su realización no está al alcance de todo el
mundo. Este problema ha sido, en parte obviado, a través del diseño de tests de campo,
también llamados tests de pista para distinguirlos de los tests que se efectúan
normalmente en los laboratorios de Fisiología del Ejercicio. Algunos de los tests de
pista, como el test de Luc Léger o test de la Universidad de Montréal, reproducen en la
pista un test de esfuerzo de intensidad progresiva hasta el agotamiento. Otros en
cambio, se basan en la relación que existe entre la marca conseguida en una
27


determinada distancia o su equivale nte, la máxima distancia recorrida en un intervalo de
tiempo concreto, y el VO 2 max.

Test de Cooper.

El test de Cooper se basa en medir la máxima distancia recorrida en 12 minutos. Para
ello es necesario familiarizar adecuadamente a los sujetos a correr en una pista de
atletismo (o circuito llano, convenientemente medido) de tal manera que aprendan a
dosificar el esfuerzo en función de la duración del test. Este aspecto es sumamente
importante. En nuestro laboratorio hemos constatado que la marca conseguida en un test
de 2.000 m mejora un 7 % al repetir 6 veces el test en días diferentes, mientras que la
marca en un test de velocidad de 60 m permanece estable. En ambos casos los sujetos
no fueron familiarizados. En el contexto de la evaluación de la capacidad de resistencia,
los resultados del test de 2.000 m habrían sido interpretados como indicativos de una
mejora de la resistencia, cuando en realidad son debidos al efecto aprendizaje
(Chavarren y col., no publicado). Midiendo la distancia recorrida con un error inferior a
1 m, es posible predecir el VO 2 max en ml.kg-1 .min-1 aplicando alguna de las fórmulas
que han sido propuestas(Cooper 1968):

VO2 max = (0.022 x d) - 10.39 (“d” = distancia recorrida en m) Ecuación 13.

Otra posibilidad es emplear la ecuación 10, que al correr en llano se transforma en:

VO2 = (0.2 x V) + 3.5 Ecuación 14

Donde VO 2 es el consumo de oxígeno en ml.kg-1 .min-1 y “V” la velocidad en m.min-1
(calculada a partir de la distancia recorrida y el tiempo emp leado). No obstante, algunos
autores han observado que esta fórmula da un valor de VO 2 que es ligeramente inferior
(un 7 %) al VO 2 max (McCutcheon y col. 1990). En cualquier caso, la estimación del
VO2 max mediante el test de Cooper comporta un error, cuanto menos, del 10 %
(Cooper 1968; Sidney y Shephard 1977).

Tests de carrera en distancia fija.

Se han comunicado coeficientes de correlación comprendidos entre 0.30 y 0.90, entre la
marca obtenida en distancias fijas de 1.000 m y 5.000 m y el VO 2 max (Jackson y col.
1990; Javierre y col. 1993; Noakes 1991; Rasch 1974; Shaver 1975; Wiley y Shaver
1972). Las diferencias entre unos estudios y otros están principalmente relacionadas con
28


las características de las muestras estudiadas. En general, este tipo de test obtiene
resultados más fiables en corredores que en sujetos que nunca han participado en
pruebas atléticas de distancia fija. A título de ejemplo, puede predecirse el VO 2 max a
partir de la marca en 5 km, aplicando la fórmula de Davies y Thompson (1979):

VO2 max (ml.kg.min-1 ) = 129,73 - [3,617 x t (min)] Ecuación 15

Donde “t” es el tiempo en minutos necesario para recorrer 5 km.

Test de pista de la Universidad de Montréal.

Es un test de esfuerzo de intensidad progresiva efectuado en una pista de atletismo. La
velocidad es aumentada cada 2 minutos hasta provocar el agotamiento del sujeto. El
ritmo correspondiente a cada velocidad es marcado por las señales acústicas emitidas
por una cinta de sonido y un reproductor convenientemente calibrados. Mucho mejor si
se utiliza un grabación en "compact disk" (CD). El VO 2 max se obtiene a partir de la
ecuación:

VO2 max = 14,49 + (2,143 x V) + (0,0324 x V2 ) Ecuación 16

Donde el VO 2 max viene expresado en ml.kg-1 .min-1 y “V” es la velocidad
correspondiente al último incremento de carga en km.h-1 completado (Leger y Boucher
1980). El error en la predicción del VO 2 max con este test es de 2.8 ml.kg-1 .min-1
(coeficiente de variación: 4.6%), cuando se administra a una población similar a la que
se empleó para la obtención de la ecuación de regresión que relaciona la velocidad
máxima en el test y el VO 2 max.

Test de Course Navette de 20 m o test de Luc Léger.

El test de Course Navette es un test esfuerzo, de intensidad progresiva hasta el
agotamiento, concebido para su realización en canchas deportivas (Leger y Lambert
1982). Esencialmente consiste en correr, en viajes de ida y vuelta una distancia de 20 m,
por un pasillo de 1 m de anchura. El ritmo de carrera es marcado por una cinta de
sonido, convenientemente calibrada. Los sujetos testados deben ajustar su velocidad de
carrera de tal manera que a cada pitido se hallen en uno de los dos extremos del pasillo.
Cuando un sujeto no es capaz de seguir el ritmo marcado por las señales sonoras debe
abandonar la pista y se registra la velocidad o estadio que ha alcanzado. En su versión
original el test se inicia a una velocidad de 7,5 km.h-1 (equivalente a 7 METs) que es
incrementada en 0.5 km.h-1 cada 2 minutos. Cada 30 segundos la cinta sonora indica el
estadio, de tal forma que los sujetos pueden decidir si están en condiciones o no, de
29


continuar el test y completar otro 1/4 de estadio. El VO 2 max puede obtenerse a partir de
la fórmula:

VO2 max = (5.857 x V) - 19.458

(SEE: ± 5.4 ml.kg-1 .min-1 ; r=0.84) Ecuación 17

Donde el VO 2 max viene expresado en ml.kg-1 .min-1 y “V” es la velocidad máxima
alcanzada en km.h-1 .

Existen varias versiones del test por lo que la ecuación anterior sólo es válida para la
versión inicial. Cada versión tiene su propia ecuación para estimar el VO 2 max.

Finalmente, debemos destacar que uno de los aspectos metodológicos más importantes
en la administración de este tipo de test es la verificación de la velocidad de
reproducción del equipo de sonido. Un error de 1 segundo en la velocidad de
reproducción de la cinta de audio provoca un error de 2.5 % en la predicción del
VO2 max.

Aún a pesar que el error de predicción del VO 2 max de los tests de campo es bastante
elevado, la velocidad máxima alcanzada al final del test es tan reproducible como la
Wmax alcanzada al final de un test de esfuerzo incremental en cicloergómetro, siempre
que no haya viento. Por ello, estos tests tienen interés para estud iar la evolución
longitudinal de la resistencia cardiorrespiratoria en ausencia de instrumentos de medida
más sofisticados.

4.1.2. Valoración de la capacidad aeróbica mediante la determinación de
la concentración de lactato en sangre durante el ejercicio.

La determinación de la concentración de lactato en sangre, o lactatemia, constituye
unos de los procedimientos más utilizados en el control y planificación del
entrenamiento de resistencia. La evolución de la lactatemia durante el ejercicio depende
múltiples factores como son: la intensidad del esfuerzo, la duración del ejercicio, la
disponibilidad de substratos energéticos, la cantidad de masa muscular activada durante
el ejercicio, el tipo de contracción muscular producido durante el ejercicio, las
condiciones medioambientales en las cuales se desarrolla el esfuerzo y el estado de
entrenamiento que presenta el deportista (Shephard 1996; Shephard y col. 1989;
Weltman 1995).

En 1936 se publicó el primer estudio concienzudo en el que se analizaron los efectos de
la intensidad del ejercicio y del estado de entrenamiento sobre la lactatemia durante el
esfuerzo de intensidad constante (Bang 1936). Bang observó que, en los sujetos
30


entrenados, la lactatemia empezaba a aumentar a intensidades de esfuerzo más elevadas.
Así mismo, Bang (1936) constató que, a una misma intensidad absoluta de esfuerzo, la
lactatemia aumenta más en los sujetos no entrenados. Estudios posteriores confirmaron
estos hallazgos (Crescitelli y Taylor 1944; Holmgren y Ström 1959; Robinson y
Harmon 1941). Sin embargo, no fue hasta la década de los 70 en que se empezó a
utilizar de forma sistemática la determinación de la respuesta lactatémica al esfuerzo
como criterio de capacidad de resistencia. En esta misma época (1970-80) surgen en la
literatura científica, numerosos términos para referirse a la intensidad de esfuerzo a
partir de la cual la concentración de lactato en sangre empieza aumentar (o cambia de
forma notoria su comportamiento) como, por ejemplo: umbral láctico, estado estable
máximo, umbral anaeróbico ("anaerobic threshold", en inglés), umbral aeróbico, umbral
anaeróbico individual, punto de ruptura del lactato ("lactate breaking point", en inglés),
punto de camb io del lactato ("lactate turn point", en inglés), inicio de la acumulación de
lactato en sangre ("Onset of Blood Lactate Accumulation" o "OBLA", en inglés), inicio
de la acumulación de lactato en plasma ("Onset of Plasma Lactate Accumulation" u
"OPLA", en inglés) (López Chicharro y Legido Arce 1991; Noakes 1991; Weltman
1995). No obstante, el término más utilizado ha sido, sin duda, el de umbral anaeróbico,
que fue propuesto por Wasserman y col. (1964; 1973).

Aunque estos términos tratan, en esencia, de describir fenómenos parecidos, utilizan
criterios muy diferentes para identificar la intensidad de esfuerzo (o el VO 2 ) a partir de
la cual se produce el aumento de la concentración de lactato en sangre. Como
consecuencia, aplicando unos criterios u otros se obtienen intensidades de esfuerzo muy
diferentes, lo que ha originado una gran confusión. Por esta razón se habla de “modelos
de umbral anaeróbico”. Los distintos modelos de umbral anaeróbico se pueden clasificar
en dos categorías conceptuales:

a) Las que interpretan el umbral "anaeróbico" como la intensidad de esfuerzo, a partir
de la cual se inicia el aumento de la lactatemia, tal y como habían preconizado
inicialmente Hollmann (Hollmann 1959; Hollmann 1985), Wasserman y McIlroy
(Wasserman y McIlroy 1964) y Wasserman y col. (1973). Este fenómeno tiene lugar a
intensidades de esfuerzo entre el 50 y el 70 % del VO 2 max (Shephard 1996; Wasserman
y col. 1973; Weltman 1995). Algunos autores denominan a este umbral como "umbral
aeróbico" (Kindermann y col. 1979). No obstante, el término más adecuado desde el
punto de vista fisiológico es de “umbral láctico”.

b) Las que consideran el umbral "anaeróbico" como la intensidad de esfuerzo
correspondiente a la máxima concentración de lactato, que puede ser mantenida estable
durante el esfuerzo (concentración máxima de lactato en estado estable, MaxLact-st o
MLSS). Este concepto fue propugnado inicialmente por los fisiólogos alemanes de la
Facultad del Deporte de Colonia. Entre los partidarios de este enfoque hay que reseñar a
Mader y col. (1976), Kindermann y col. (1979), Keul y col. (1979), Sjödin y Jacobs
(1981), Simon y col. (1981), Stegmann y col. (Schnabel y col. 1982; Stegmann y
31


Kindermann 1982; Stegmann y col. 1981) y Heck y col. (1985). Aunque estos autores
consideraron que el umbral "anaeróbico" corresponde a la intensidad de esfuerzo que
coincide con el MaxLact-st, discreparon entre ellos en los procedimientos a emplear
para determinar el MaxLact-st y su intensidad correspondiente. La principal causa de la
controversia fue debida a algunos investigadores consideraron que el MaxLact-st
correspondía a una concentración fija de 4 mmol.l-1 de lactato en sangre, pues en la
mayoría de los estudios que efectuaron en esa época observaron que la lactatemia media
correspondiente a la intensidad del MaxLact-st era de 4 mmol.l-1 . Pronto se comprobó
que la concentración de lactato en sangre correspondiente al MaxLact-st no era la
misma en todos los sujetos, es decir que había deportistas que presentaban lactatemias
superiores o inferiores a 4 mmol.l-1 en el MaxLact-st. Como consecuencia de estas dos
tendencias se propusieron dos tipos de tests para determinar la intensidad de esfuerzo
correspondiente al MaxLact-st:

- Métodos destinados a determinar la intensidad de esfuerzo correspondiente a 4 mmol.l-
1
(Heck y col. 1985; Kindermann y col. 1979; Mader y col. 1976; Sjodin y Jacobs
1981). A este tipo de umbral "anaeróbico" se le denominó umbral fijo de 4 mmol.l-1 .

- Métodos para determinar el umbral anaeróbico individual o IAT ("Individual
Anaerobic Threshold", en inglés) para diferenciarlo del umbral fijo de 4 mmol.l-1
(Baldari y Guidetti 2000; Coen y col. 2001; Keul y col. 1979; Simon y col. 1981;
Stegmann y Kindermann 1982; Stegmann y col. 1981).

En este texto y, en coherencia con la terminología adoptada en otros módulos del
Master de Alto Rendimiento, cuando utilicemos el término “umbral anaeróbico” sin
más, estaremos refiriéndonos al umbral anaeróbico individual o máximo estado estable
de lactato (MaxLact-st). En cambio, para referirnos a la intensidad de esfuerzo a partir
de la cual se produce un incremento de la lactatemia por encima de los valores de
reposo emplearemos el término "umbral láctico" o “umbral aeróbico”. Por otro lado,
utilizaremos el término “umbrales lácticos” para referirnos a los distintos tipos de
umbrales con carácter general.

4.1.2.1. Determinación directa de los umbrales lácticos.

Puesto que con el entrenamiento de resistencia los umbrales lácticos tiene lugar a
intensidades cada vez más elevadas y puesto que, en general, los deportistas que
presentan este fenómeno a una intensidad de esfuerzo más alta, son los que muestran
una mayor capacidad de resistencia, la determinación del umbral láctico es uno de los
tests más practicados en la valoración de la capacidad de resistencia aeróbica (Weltman
1995). Los umbrales lácticos pueden ser determinados por procedimientos directos o
invasivos, que requieren la extracción de muestras de sangre y por técnicas indirectas o
32


no invasivas. En este apartado nos ocuparemos únicamente de los procedimientos
directos. Así para determinar el umbral láctico se pueden utilizar dos tipos de tests: tests
de intensidad constante y tests incrementales.

Tests de intensidad constante.

Desde la publicación de la tesis de Bang (1936) se sabe que durante el ejercicio de
intensidad constante, y duración superior a 15-20 min, se pueden observar tres tipos de
respuestas en la concentración de lactato en sangre: que la lactatemia no aumente, que
aumente y se estabilice a los pocos minutos de ejercicio (de 5 a 10 min) o que aumente
de forma continua hasta la finalización del esfuerzo. El patrón de respuesta de la
lactatemia durante el esfuerzo de intensidad constante depende de la intensidad relativa
del esfuerzo:

1) Así, cuando el esfuerzo es de baja intensidad (inferior al 50-70 % del VO 2 max) la
lactatemia no aumenta (o aumenta transitoriamente, recuperando durante el propio
ejercicio los valores de reposo).

2) Si el esfuerzo es de moderada intensidad (entre el 65 y el 90 % VO 2 max), la
lactatemia aumenta al principio del esfuerzo y se mantiene elevada durante el resto del
esfuerzo mostrando una concentración estable o decreciente.

3) Finalmente, cuando la intensidad del esfuerzo es elevada (superior al 80-90 %
VO2 max) la lactatemia aumenta desde el inicio del esfuerzo hasta su finalización, sin
llegar a estabilizarse en ningún momento.

Determinación del MaxLact-st mediante tests de intensidad constante: test de
Billat.

La intensidad de esfuerzo correspondiente al MaxLact-st o IAT se encuentra entre el 50
y el 90 % del VO 2 max, siendo superior en los sujetos entrenados en resistencia. Durante
el ejercicio a la intensidad del MaxLact-st la concentración de lactato se ha de
permanecer estable y la intensidad del esfuerzo se ha de poder mantener durante al
menos 30 min (Heck y col. 1985; Stegmann y col. 1981; Urhausen y col. 1993). No
obstante, cabe plantearse ¿qué se entiende por una lactatemia de esfuerzo estable? En
sentido estricto la lactatemia no debería cambiar a lo largo del esfuerzo, es decir, que si
determinamos por regresión lineal la relación lactato duración del esfuerzo, la pendiente
de esta relación debería ser igual a 0, excluyendo del análisis la fase inicial del esfuerzo
(los primeros 5 ó 10 min), durante la cual una parte importante del incremento de la
lactatemia es debida al déficit de O2 inicial del esfuerzo. No obstante, Weltman
33


(Weltman 1995) considera que se ha alcanzado la intensidad correspondiente al
MaxLact-st cuando la lactatemia aumenta menos de 1 mmol.l-1 entre el minuto 5 y el 20
del ejercicio. Igualmente, Heck (Heck 1991) considera que se ha alcanzado el MaxLact-
st cuando la lactatemia aumenta menos de 1 mmol.l-1 en los 20 últimos minutos de un
esfuerzo de intensidad constante. A diferencia de otros (Billat y col. 1995; Weltman
1995), Heck (1991) considera que la duración del test debe ser de 30 min y que no es
adecuado tomar como valor inicial de la fase de estado estable el valor registrado en el
min 5, pues en algunos sujetos es posible observar que la evolución de la lactatemia es
todavía ascendente entre el minuto 5 y el 10, a intensidades de esfuerzo que aún son
inferiores a la del MaxLact-st (Heck 1991). Por ello, recomienda efectuar la
comprobación de la estabilidad de la lactatemia entre el minuto 10 y el minuto 30 del
ejercicio. Otros investigadores defienden criterios más estrictos y sólo consideran que el
lactato está estable si el aumento en los últimos 15 minutos del ejercicio ha sido inferior
a 0.5 mmol.l-1 (Urhausen y col. 1993).

El test de Billat consiste en la determinación del MaxLact-st a partir de la respuesta
lactatémica observada en dos esfuerzos de intensidad constante, de 20 minutos de
duración (15 en el caso de niños) separados por un intervalo de descanso de 40 minutos
(Billat 1992; Billat y col. 1994; Billat y col. 1995). El primer ejercicio debe realizarse a
una intensidad ligeramente inferior a la intensidad correspondiente al MaxLact-st (entre
el 50 y 70 % el VO 2 max, dependiendo del grado de entrenamiento del deportista). Tras
un período de recuperación de 40 min se efectúa otro esfuerzo de intensidad constante,
pero a una intensidad ligeramente superior a la que correspondería al MaxLact-st (del
70 al 90 % del VO 2 max). Durante los tests de intensidad constante se determina la
lactatemia en sangre capilar a los 5 y a los 20 minutos de ejercicio. A continuación, se
calcula la diferencia en concentración de lactato en sangre (? L) entre el minuto 20 y el
minuto 5. Generalmente esta diferencia será negativa para intensidades de esfuerzo
inferiores al MaxLact-st y positiva para las intensidades de esfuerzo superiores al
MaxLact-st (Figura 4.2.7). La intensidad al MaxLact-st se determina hallando por
interpolación lineal la intensidad de esfuerzo en la que ? L=0 (Figura 4.2.8). La
lactatemia correspondiente al MaxLact-st también se puede calcular por interpolación
lineal, entre los valores medios de lactatemia observados entre los 5 y los 20 min de
esfuerzo en cada una de las dos intensidades (Figura 4.2.9).

Supongamos que efectuamos un test de Billat en la pista de atletismo a un futbolista
cuya velocidad aeróbica máxima es de 17.25 km.h-1 . Para ello elegimos dos
intensidades de esfuerzo, una correspondiente a un 65 % de su VO 2 max (12 km.h-1 ), ya
que sabemos que este futbolista es capaz de correr durante más de una hora a 12 km.h-1 .
Arbitrariamente elegimos como segunda intensidad 15 km.h-1 (85 % del VO 2 max), pues
sabemos que es capaz de mantener esta velocidad de carrera durante, por lo menos, 20
min. Tal y como puede apreciarse en la figura 4.13 (??), durante la carrera a 12 km.h-1 ,
la lactatemia disminuyó, pasando de 3.5 a 2.8 mmol.l-1 (? L12 = -0.467 mmol.l-1 .min-1 ).
En cambio, durante el esfuerzo a 15 km.h-1 , la lactatemia aumentó, pasando de 4.5 a 5.5
34


mmol.l-1 (? L15 = 0.0667 mmol.l-1 .min-1 ).

Figura 4.2.7. Evolución de la lactatemia en futbolista al efectuar dos esfuerzos de
20 min, uno a 12 y el otro a 15 km.h-1 . Obsérvese que entre el minuto 5 y el 20, la
lactatemia disminuye al correr a 12 km.h-1 (cuadrados negros), mientras que
aumenta al correr a 15 km.h-1 (círculos negros).

Para determinar la velocidad de carrera correspondiente al MaxLact-st se calcula por
regresión lineal la relación existente entre el incremento de lactatemia (? L) y la
velocidad de carrera (figura 4.14). Por regresión lineal se obtiene que:

? L = 0.0378·V - 0.5; donde “V” es la velocidad de carrera en km.h-1

Una vez conocida dicha relación, se sustituye en la ecuación ? L por 0, puesto que
durante el esfuerzo a la velocidad correspondiente al MaxLact-st (VMaxLact-st ) la
lactatemia tiene que permanecer constante. Así, en nuestro futbolista tendríamos:

VMaxLact -st = 0.5/0.0378 = 13.22 km.h-1

35


0,08

Incremento de lactatemia
0,06
y = 0.0378x - 0.5

(mmol.l .min )
0,04

-1
0,02

-1
0,00

-0,02
V MaxLact-st
-0,04

-0,06
11 12 13 14 15 16
-1
Velocidad de carrera (km.h )

Figura 4.2.8. Cálculo de la velocidad correspondiente al
MaxLact-st (V MaxLact-st) mediante el test de Billat. El cuadrado
negro corresponde a la velocidad de 12 km.h-1 , mientras que el
círculo negro representa a la velocidad de 15 km.h-1 .

Para determinar el valor de la concentración de lactato correspondiente al Maxlact-st, se
calcula por regresión lineal la relación existente entre la concentración media de lactato
registrada entre el minuto 5 y el 20 de cada velocidad (Lm), y el incremento de
lactatemia correspondiente a cada velocidad de carrera (figura 4.15). Así, la
concentración media de lactato en sangre durante el esfuerzo a 12 km.h-1 fue de 3.15
mmol.l-1 , mientras que a 15 km.h- 1 fue de 5 mmol.l-1 . La ecuación resultante que define
la relación entre la lactatemia media y el incremento de lactatemia (L) fue la siguiente:

L = 0.0613·Lm - 0.24

Puesto que a la intensidad de esfuerzo correspondiente al MaxLact-st ? L=0, tendremos
que Lm en el MaxLact-st o “LmaxLact-st ” será:

LMaxLact -st = 0.24/0.0613 = 3.92 mmol.l-1

36


0,08

Incremento de lactatemia
0,06
y = 0.0613x - 0.24

(mmol.l .min )
0,04

-1
0,02

-1
0,00

-0,02
LMaxLac-st
-0,04

-0,06
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5
-1
Lactatemia (mmol.l )

Figura 4.2.9. Cálculo de la lactatemia correspondiente al
MaxLact-st (LMaxLact-st) mediante el test de Billat. El cuadrado
negro corresponde a la velocidad de 12 km.h-1 , mientras que el
círculo negro representa a la velocidad de 15 km.h-1 .

Este test presenta algunas ventajas que deseamos resaltar. Por ejemplo, el test de Billat
se puede efectuar tanto en condiciones de laboratorio como de campo. Permite evaluar
de forma específica al deportista y además, permite determinar si la lactatemia
evoluciona en la dirección esperada, es decir, si va disminuyendo a una misma
intensidad absoluta de esfuerzo a medida que avanza el entrenamiento. No obstante,
estos tests son más largos que los tests incrementales y no permiten determinar otros
índices de interés en la valoración de la resistencia aeróbica como son el VO 2 max, la
intensidad máxima alcanzada al final del test de esfuerzo, el pulso máximo de oxígeno,
etc. De ahí que se hayan desarrollado tests incrementales que también permiten
determinar el MaxLact-st.

Tests de intensidad progresivamente creciente hasta el agotamiento.

En este contexto se ha juzgado conveniente describir los principales modelos que se han
propuesto para describir el comportamiento de la lactatemia durante el esfuerzo de
intensidad progresivamente creciente hasta el agotamiento. De acuerdo con Wasserman
y col. (1999), existen dos corrientes a la hora de describir el comportamiento de la
lactatemia durante el esfuerzo de intensidad progresiva. Una que defiende la existencia
de uno o dos puntos de ruptura en la relación lactatemia/intensidad (modelos de
umbral). En contraposición, la otra corriente considera que la lactatemia aumenta de
37


forma continua durante el esfuerzo incremental siguiendo un comportamiento
exponencial o parabólico (modelos continuos). En este texto, nos vamos a referir
fundamentalmente a los modelos de umbral y a los tests más apropiados para determinar
los umbrales lácticos, en función del modelo seleccionado. Los modelos de umbral
láctico se clasifican en: modelos de inflexión única y modelos de doble inflexión. Los
modelos de inflexión única consideran que sólo es posible identificar un punto de
ruptura, o cambio, en la relación lactato/intensidad durante el esfuerzo de intensidad
progresivamente creciente hasta el agotamiento. En cambio, los modelos de doble
inflexión defienden la existencia de dos punto, o intensidades de esfuerzo, a partir de las
cuales la lactatemia aumenta de forma más acusada, en el curso del esfuerzo
incremental hasta el agotamiento.

Modelos de inflexión única.

Los modelos clásicos de transición del metabolismo aeróbico al anaeróbico definieron
una intensidad crítica a partir de la cual se produce un aumento de la lactatemia, con
respecto al nivel de reposo, detectado por inspección visual de las gráficas lactato-
VO2 o lactato- intensidad de esfuerzo (Hollmann 1959; Wasserman y McIlroy 1964;
Wasserman y col. 1973). La inspección visual es un procedimiento poco objetivo para
identificar el umbral láctico, por ello se desarrollaron métodos basados en
procedimientos matemáticos. Beaver y col. (1986) propusieron emplear una
transformación logarítmica de la concentración de lactato arterial y el VO 2 (Beaver y
col. 1986). Para ello sometieron a 10 individuos de 19 a 39 años de edad, a un protocolo
de esfuerzo de intensidad progresivamente creciente hasta el agotamiento. Tras 4
minutos de pedaleo sin carga, incrementaron ésta en 15 w.min-1 . Para medir la
concentración de lactato utilizaron muestras de sangre arterial obtenidas mediante un
catéter colocado en la arteria braquial, recogidas cada 2 minutos. Observaron que,
tomando logaritmos de la concentración de lactato y del VO 2 , la representación gráfica
de los valores obtenidos se distribuye alrededor de dos rectas, que pueden ser ajustadas
por regresión lineal (Figura 4.2.10). El punto de intersección de ambas corresponde al
umbral láctico. Originalmente, Beaver y col. (1986) decidían por inspección visual (o
sea, subjetivamente) qué puntos incluir en cada una de las dos rectas definidas. Por lo
que este procedimiento, tal y como fue concebido originalmente, no escapaba a la
crítica de la subjetividad en la identificación del umbral láctico. Este problema se ha
resuelto dejando que un ordenador, ajuste dos rectas tales que el error cuadrático medio
sea mínimo. Posteriormente se calcula el valor de lactato e intensidad en la intersección
(Morton 1989; Myers y col. 1994).

Alternativamente, Coyle y col. (1991) definieron el umbral láctico como la intensidad
de esfuerzo (o VO 2 ) correspondiente a una concentración de lactato en sangre venosa 1
mM superior a la observada al 60 % del VO 2 max (Coyle y col. 1991). Para ello emplean
38


un test escalonado, manteniendo cada carga durante 5 minutos, hacia el final de los
cuales toman las muestras para lactato. Realmente, Coyle y col. (1991) no definen un
punto de inflexión en la relación lactato/intensidad, si no que toman un punto de
referencia arbitrario, pero claramente definido.

Figura 4.2.10. Método de Beaver y col. (1986)
para la detección del "umbral anaeróbico"
(umbral láctico). En la gráfica superior se
representa la evolución de lactatemia en función
de la intensidad. La flecha indica la localización
del umbral láctico. En la gráfica inferior se
representa el logaritmo de la concentración de
lactato en sangre frente al logaritmo de la
intensidad de esfuerzo. La intersección de ambas
rectas corresponde al umbral láctico. Datos
obtenidos en un sujeto, tomando muestras de
sangre capilar cada minuto durante la
realización de un test de esfuerzo en
cicloergómetro (rampa 20 w/min) (Calbet, datos
no publicados).

Modelos de doble inflexión.

Los modelos de doble inflexión tienen sus orígenes en Alemania. A finales de los 70 los
fisiólogos alemanes habían demostrado mediante tests de intensidad constante la
existencia del MaxLact-st, que denominaron “umbral anaeróbico” (Mader y col. 1976).
Así mismo, constataron que el valor medio de la lactatemia durante el esfuerzo
prolongado a la intensidad correspondiente al MaxLac-st era de 4 mmol.l-1 . Sin
39


embargo, los valores de lactatemia en el “umbral anaeróbico” de Wasserman (inicio del
aumento de la lactatemia durante el esfuerzo) se encontraban próximos a 2 mmol.l-1 .
Los fisiólogos alemanes observaron que durante el esfuerzo prolongado a la intensidad
que produce una lactatemia de 2 mmol.l-1 el metabolismo es, sobre todo, aeróbico
(Kindermann y col. 1979). Kinderman y col. (1979) trataron de conciliar sus
observaciones, basadas en tests de intensidad constante, con las propuestas de
Wasserman y col. (1964; 1973) que se basaban en tests de intensidad progresiva hasta el
agotamiento. Por ello, Kinderman y col. (1979) adoptaron un modelo basado en dos
umbrales: un aeróbico y otro anaeróbico. Así, consideraron que la intensidad
correspondiente al “umbral aeróbico” es aquella que provoca un lactatemia de 2 mmol.l-
1
, mientras que definen como “umbral anaeróbico” la intensidad de esfuerzo que
provoca una lactatemia de 4 mmol.l-1 (Figura 4.2.11). Este modelo permitió clasificar
los esfuerzos de intensidad constante en tres categorías (Kindermann y col. 1979):

- Ejercicios exclusivamente aeróbicos, que serían aquellos que provocarían lactatemias
inferiores a 2 mmol.l-1 .

-E jercicios aeróbico-anaeróbicos, que serían aquellos que provocarían lactatemias
comprendidas entre 2 y 4 mmol.l-1 .

-Ejercicios anaeróbicos, que serían aquellos que provocarían lactatemias superiores a 4
mmol.l-1 .

Kindermann y col. (1979) aplicaron este modelo al control del entrenamiento.
Defendieron que las intensidades de entrenamiento iguales o inferiores al umbral
aeróbico permitirían, tan sólo, el mantenimiento de la condición física. Mientras que,
intensidades de entrenamiento en la zona de transición aeróbica-anaeróbica
promoverían un aumento de la capacidad física. Sin embargo, no existen razones
fisiológicas que permitan defender concentraciones fijas de lactato para el umbral
anaeróbico. Por otro lado, no es correcto considerar que las tres fases se pueden
identificar en función de concentraciones fijas de lactato en sangre (2 y 4 mmol.l-1 ). Las
zonas de intensidad de esfuerzo descritas por Kindermann y col. (1979) son similares a
las tres zonas metabólicas que pueden distinguirse durante el ejercicio incremental a
partir de la respuesta de las variables respiratorias (VO2, VE, VCO2, RER, VE/VO2,
VE/VCO2, frecuencia respiratoria, RER, FiO2, FEO2, PETO2 y PETCO2)
ventilatorias que se utilizan para determinar los umbrales ventilatorios VT1 y VT2
(Gaesser y Poole 1996; Skinner y McLellan 1980; Wasserman y col. 1999).

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