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24 may 2011

Cálculos para averiguar tú VO2, corriendo en cinta mecánica o al aire libre

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Las matemáticas sencillas pueden eliminar una gran carga mental y asegurar que estamos trabajando al nivel deseado para conseguir nuestro cometido.

Nota: Para resolver los problemas se utiliza una ecuación. En este artículo hemos operado las ecuaciones paso por paso para un mejor entendimiento.

Autor: D. S. Swain y B. C. Leuthotz

Se   nos   plantean   las   siguientes   pregunt as: Corres en la cinta mecánica, por ejemplo, a 9,7 Km por hora con una inclinación constante del 3%. ¿Cuál será tu  consumo  de  oxígeno  (VO2)  expresado  en ml · min-1 · Kg-1?

O digamos que queremos ejercitar a un VO2 de 53 ml·min-1·Kg-1 sobre la cinta mecánica. Corremos confortablemente a 8 Km /h. ¿A qué gradiente (inclinación) se le debe preparar la cinta?

Y si en lugar de la cinta mecánica corremos al aire libre ¿Cuál   será   el   gasto   energético   realizado?

Estas y muchas preguntas similares se pueden responder con el simple cálculo de una ecuación

Introducción

En anteriores ejemplares de Alto Rendimiento se ha tratado la importancia y los fundamentos que el consumo de oxígeno (también conocido como el VO2) presenta durante el entrenamiento y la competición. Existen numerosos métodos para estimar el VO2 de un deportista. Lo que supone un reto para el entrenador o el deportista es averiguar el VO2 que se consume durante una actividad determinada como pueden ser el correr en una cinta mecánica o en otros aparatos de la sala de Fitness como el remo o la bicicleta, correr cuesta arriba o el ejercicio aeróbico en un step (escalón)

El Américan College of Sports Medicine (ACSM) ha diseñado unas ecuaciones simplificadas para poder calcular el VO2  u otras variables, según la actividad a realizar, de forma rápida y sencilla. Aquí y en próximas ediciones iremos ilustrando estas ecuaciones para que el deportista, entrenador o preparador físico podáis utilizarlas a la hora de desarrollar un programa de entrenamiento. Estas ecuaciones se ilustrarán con ejemplos prácticos para que sean fácilmente comprendidos por el lector.

Antes de adentrarse en materia y para tener una idea más clara del valor práctico que ofrecen estas ecuaciones, serviría como ejemplo saber que por ejemplo estos cálculos (al averiguar el VO2) nos permiten saber las calorías consumidas según el ejercicio que hemos realizado. Para cada tipo de ejercicio existe una ecuación diferente. En este ejemplar revisaremos como calcular el VO2 en una cinta mecánica o corriendo al aire libre (bien  sea  cuesta  arriba  o  sobre  una  planicie)

Los pasos para contestar a los problemas que se irán planteando  son  generalmente los siguientes:

1) Plantear la pregunta: ¿Qué dato necesitamos averiguar?

2) Escribir la fórmula correcta

3) Pasar la velocidad de Km/hora a millas por hora

4) Rellenar los espacios o variables conocidos según el problema planteado

Cinta mecánica cuya inclinación puede ser regulada

Problema 1: la cinta mecánica

1) Planteamos la pregunta: ¿Qué dato necesitamos averiguar?

El deportista corre en la cinta mecánica a 9,656 Km por hora (6 millas por hora) con una inclinación constante del 3%. ¿Cuál será su consumo de oxígeno (VO2) expresado en ml · min-1 · Kg-1

VO2 = 3.5 + 5.36 (velocidad) + 0.24 (velocidad) (% inclinación)

Esta versión de la ecuación se utiliza para calcular el VO2 cuando se corre sobre la cinta mecánica. Más adelante explicaremos como modificar la ecuación para correr al aire libre.

Las  variables  de  la  fórmula  son  los  siguientes:

– En este caso el VO2 es el dato que buscamos
(consumo de oxígeno)

-3.5 representa VO2 en reposo, es un valor fijo que nos da la fórmula y no tenemos que buscarlo.

– 5.36 es un valor fijo referente al esfuerzo horizontal que se realiza al correr

– La Velocidad se inserta en millas por hora (ver tabla de conversión más abajo)

– 0.24 es un valor fijo referente al esfuerzo vertical que se realiza al correr.

– El grado de inclinación es la pendiente a la que subimos la cinta mecánica para realizar un trabajo más duro.

3) Conversión de unidades para la velocidad

Normalmente calculamos las distancias que corremos en los entrenamientos en Kilómetros (Km) Para poder utilizar la ecuación hay que incluir la distancia en millas por hora, es decir que cuando la ecuación pida la velocidad, ésta la tendremos que colocar  basándonos en la columna de la derecha.

Kilómetros por hora
(Km/h)
Millas por h
(MPH)
0.5 0.311
1 0.621
1.5 0.932
2 1.243
2.5 1.553
3 1.864
3.5 2.175
4 2.486
4.5 2.796
5 3.107
5.5 3.328
6 3.728
6.5 4.039
7 4.350
7.5 4.661
8 4.972
8.5 5.283
9 5.594
9.5 5.905
10 6.216

4) Rellenar los espacios o variables conocidos según el problema planteado

Tenemos un enigma por resolver y ya hemos escrito la ecuación, ahora pasamos a resolver la fórmula paso por paso. Colocamos los datos que conocemos. Recuerda que la velocidad la expresamos en millas por hora (redondeando) y el gradiente se inserta en unidades de porcentaje:

VO2 = 3.5 + 5.36 (6) + 0.24 (6) (3)

5) Realizar la operación para averiguar el valor desconocido.

Ahora seguimos con álgebra  básica para obtener la variable desconocida, en este caso el consumo de oxígeno (VO2), el cual ya se encuentra aislado a la izquierda del signo “igual”. Primeramente realizamos las multiplicaciones.

VO2 = 3.5 + 32.16 +0.24 (18) VO2 = 3.5 + 32.16 + 4.32

Ahora sumando los tres campos, obtendremos el VO2

VO2 = 39.98  La respuesta se aproxima a 40 ml·min-

1·Kg-1

Ahora podríamos darle la vuelta a la tortilla y preguntarnos por el trabajo realizado.

Problema 2

Digamos que un deportista quiere ejercitar a un VO2 de 53 ml·min-1·Kg-1 sobre la cinta mecánica. El deportista corre confortablemente a unos 8 Km/h (5
MPH). ¿A qué ángulo (inclinación) se le debe preparar la cinta mecánica?

Primero volvemos a escribir la fórmula de carrera (para la cinta mecánica) y procedemos a rellenar los datos que sabemos.

VO2 = 3.5 + 5.36 (velocidad) + 0.24 (velocidad) (%inclinación)

En este caso, el único valor desconocido es la inclinación de la cinta mecánica. Simplifiquemos el cálculo realizando las multiplicaciones primero (es decir multiplicando los datos de cada paréntesis con la cifra que le acompaña)

53 = 5,36 (5) + 0.24 (5) (% inclinación) Esto dejará la ecuación de tal forma:

53 = 3.5 + 26.8 + 1.2 (% inclinación)

Proseguimos realizando la ecuación simple aislando a un lado del igual el dato desconocido (la inclinación). La suma de 3.5 más 26.8 nos da 30.3.

53 = 30.3 + 1.2 (% inclinación)

53- 30.3 = 1.2 (% inclinación)

Restamos las cifras que nos quedan en la parte izquierda del igual:

22.7 = 1.2 (% inclinación)

Ahora el 1.2 (que está multiplicando) pasa al otro lado dividiendo

22.7 / 1.2 = % inclinación

Por lo que la inclinación que buscamos, se obtendrá con esta última división:

% inclinación  = 18.92

La respuesta es aproximadamente 18.92% de inclinación. Es decir, si queremos correr en la cinta mecánica a 5
MPH por una rampa de 18.82 de inclinación, estaremos consumiendo   un   VO2   de   aproximadamente
53 ml · min-1 · Kg-1.

Como puedes ver, una simple ecuación nos ayuda a calcular varios valores según las necesidades impuestas por el programa de entrenamiento. Ahora, ¿Qué ocurre si en lugar de la cinta mecánica, corremos al aire libre?

Correr al aire libre

La única complicación de utilizar la fórmula de carrera es cuando salimos a la calle. En esta caso la fórmula varia ligeramente (por cuestiones del Factor Verticalidad (0.24 que pasa a ser 0.48) La fórmula a emplear es la siguiente:

VO2 = 3.5 + 5.36 (velocidad) + 0.48 (velocidad) (% inclinación)

Para ilustrar el uso de la ecuación de carrera en su versión al aire libre, haremos de nuevo el problema 1 (arriba), pero cambiando el ejercicio de cinta mecánica a correr al aire libre.

Problema 3

El deportista corre al aire libre a 9,7 Km/h (6 MPH) por una colina con un a inclinación constante del 3%. ¿Cuál será su consumo de oxígeno (VO2) expresado en ml · min-1 · Kg-1?

Primero escribimos la fórmula simplificada desarrollada por el ACSM en la versión para correr al aire libre:

VO2 = 3.5 + 5.36 (Velocidad) + 0.48 (velocidad) (%
inclinación)
Ahora procedemos a solventar el cálculo como antes: VO2 = 3.5 + 5.36 (6) + 0.48 (6)(3)
VO2 = 3.5 + 32.16 + 8.64
VO2 = 44.3

La respuesta es aproximadamente 44.3 ml ·min-1·Kg-1

Hay que tener en cuenta que resulta algo más duro correr fuera que en la cinta mecánica aunque sea a la misma inclinación. Por tal razón el VO2 resultante en este problema es mayor que en el problema uno.

Por supuesto, rara vez conocemos la inclinación del terreno cuando corremos al aire libre. La mayoría de las veces el circuito que realizamos cuando corremos es plano o prácticamente plano, con las mismas secciones de subidas que bajadas. En tales casos, colocaremos un grado cero, lo que reducirá la componente vertical.

Hay que tener en cuenta que existen diferentes ecuaciones para correr o para caminar (la ecuación para caminar tiene una componente horizontal que es exactamente la mitad del valor utilizado en la fórmula para correr) En lugar de 5.36 es 2.68. Próximamente continuaremos con más ejemplos de como realizar cálculos para determinar diferentes varíales del caminar, ir en bicicleta o remar, bien sea en el gimnasio, e casa o al aire libre.

Observaciones

De acuerdo con el ACSM, Las fórmulas para correr son bastante exactas para velocidades mayores a 134 metros por minuto (más de 5 millas por hora) Sin embargo, si el deportista está verdaderamente trotando (jogging) es decir que en algún momento de la carrera ninguno de los dos pies toca el suelo, entonces la ecuación se puede utilizar en velocidades tan bajas como 80 metros por minuto   (aproximadamente   3   millas   por   hora)

La limitación más importante al utilizar la ecuación de carrera es que está diseñada para correr sobre la cinta mecánica. Si el deportista está corriendo al aire libre por una colina, entonces, el factor de conversión vertical de la ecuación se debe doblar. Si se corre cuesta abajo, uno no puede poner simplemente un signo negativo en la Inclinación. Este caso se encuentra en estos momentos bajo investigación, para determinar la cantidad de oxígeno que se consume (VO2) en tal situación.

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