VO₂ máximo y zonas de intensidad

Algunas formas prácticas para su obtención.

El conocimiento del VO₂ máx y de las diferentes zonas de intensidad permite estimar el gasto calórico, evaluar la capacidad aeróbica y prescribir programas de ejercicio con mayor precisión. Diversas pruebas de campo y procedimientos indirectos ofrecen alternativas prácticas para determinar estos parámetros cuando no se dispone de equipamiento de laboratorio.

Es muy difícil tratar de estimar variables que caracterizan al metabolismo humano, cuando no se cuenta con los elementos tecnológicos apropiados para este fin.  Seguramente, con los aparatos adecuados, todo es más sencillo, pero ¿qué hacer cuando el profesional de la actividad física no tiene a su alcance estos procedimientos técnicos?: no evalúa; orienta a las diferentes personas en programas de ejercicios o entrenamiento sin apelar a ningún tipo de parámetro fisiológico. No comprueba en forma cualitativa y cuantitativa, si es que la hubiese, mejoría metabólica. Por eso la propuesta es ver cómo nos “arreglamos” los que nos dedicamos al desarrollo de las capacidades físicas de los individuos en un contexto socio-económico como en el que vivimos hoy en día en Latino América.  

Empezaremos por el final del ampuloso título de la nota, es decir, por procurar determinar el gasto calórico ante una actividad física.  Para ello, enunciaremos la siguiente afirmación:

Aclaremos, ¿qué es lo que se entiende por la capacidad aeróbica de un sujeto?  El Colegio Americano del Deporte (1991) utiliza el término resistencia cardiorrespiratoria para definirla, como “la capacidad de realizar un ejercicio con la activación de grandes grupos musculares, a intensidad moderada o alta, durante un prolongado espacio de tiempo”.  Otra definición común: “Es la capacidad del corazón y el sistema vascular para transportar cantidades adecuadas de oxígeno a los músculos que  trabajan, permitiendo la realización de actividades que implican a grandes masas musculares, tales como andar, correr o el ciclismo, durante períodos prolongados de tiempo”.

Diferenciemos capacidad aeróbica de potencia aeróbica, donde lo que se manifiesta, son los cambios de velocidad en la liberación de energía, es decir, el tiempo que un sujeto es capaz de mantener una potencia de esfuerzo determinada.  Es un componente sumamente importante de la capacidad física, porque compromete al sistema pulmonar para el ingreso y perfusión del oxígeno, al sistema cardiovascular para el transporte de oxígeno y de productos de desecho y al sistema muscular, que en definitiva es el que utiliza el oxígeno mencionado.  El consumo de oxígeno es indispensable para el funcionamiento adecuado de todos los órganos internos, incluidos el corazón y el sistema nervioso.

En cambio la energía anaeróbica, es la producida en ausencia de oxígeno durante el proceso de obtención de la misma, es muy limitada y solo puede generarse durante unos pocos minutos mientras se realiza un ejercicio intenso.  Sin embargo, la energía aeróbica, energía producida en presencia de oxígeno, puede sostener el ejercicio durante varias horas, suponiendo obviamente que haya suficiente glucógeno en las células.

La capacidad aeróbica se cuantifica en términos de consumo máximo de oxígeno (VO₂ Máx), puesto que el sistema cardiovascular es responsable del aporte de oxígeno a los músculos activos.

El consumo de oxígeno tiene una relación lineal positiva con la producción de energía. Cuando el consumo de oxígeno aumenta, la producción de energía aeróbica se incrementa hasta el punto del consumo máximo de oxígeno (VO₂ Máx) o producción aeróbica máxima de energía  (García Manso 1998).

El VO₂ máx se cuantifica en términos absolutos en litro por minuto de trabajo (L/ min -‘) y relativos en mililitros por kilogramos de peso corporal, por minutos de trabajo (ml / kg / min -‘).  Ambas unidades pueden usarse para indicar la intensidad con la que el metabolismo de una persona está trabajando durante la realización de esfuerzos aeróbicos sub-máximos y/o máximos.  Sin embargo, cada valor unitario se usa para expresar el consumo de oxígeno y la producción de energía aeróbica por diferentes razones.  Las unidades litros por minuto (I/min) representan la cantidad absoluta o total de oxígeno consumido en el cuerpo por minuto.  El VO₂ máx absoluto se usa generalmente para calcular la cantidad total de energía aeróbica o de calorías que el cuerpo puede generar.

Las investigaciones sobre este punto en particular han demostrado que se gastan aproximadamente 5 kilocalorías (kcal.) de energía por cada litro de oxígeno que es consumido por un sujeto, durante la realización de una actividad física:

Las unidades mililitros de oxígeno por kilogramo por minuto (ml / kg-‘/.min-‘), por otro lado, representan el consumo de oxígeno requerido para mover un kilogramo de peso corporal por minuto.

La mayoría de las veces el VO₂ Máx se expresa con unidades relativas porque la capacidad funcional de un sujeto depende del desplazamiento de su propia masa corporal.

La cantidad total de oxígeno consumido en el cuerpo humano es importante, porque representa la cantidad total de energía disponible para trabajar físicamente.

Como se puede observar, el gasto energético de un sujeto está directamente relacionado con su VO₂ Máx y en función de éste, la duración y la intensidad de la actividad física que desarrolle.

Desarrollemos un ejemplo práctico: supongamos que una persona de 70 kilogramos de peso corporal y con un VO₂ Máx de 60 mililitros por minuto de trabajo, desarrolla una actividad física durante 40 minutos, a una intensidad del 75% de capacidad aeróbica máxima.  El cálculo es sencillo y sería el siguiente:

Otros factores que inciden sobre el gasto calórico de cada una de las actividades que realicemos, son la aptitud genética del individuo, así como el modo y el tiempo que estimulo esta capacidad, sobre todo en la etapa “sensible” para su desarrollo.  Además de la habilidad técnica y la adaptación desarrollada en el ejercicio.  Por ejemplo, una persona que nunca anduvo en bicicleta, pero corrió pedestrismo, seguramente en principio tendrá mayor gasto calórico en la bicicleta que corriendo, ya que ésta le demanda mayor esfuerzo muscular por un lado y por otro, su capacidad de resistencia fue desarrollada corriendo, no sobre la bicicleta.  Lo que produce generalmente un desequilibrio entre una y otra actividad con respecto al gasto calórico.

Ahora el problema que nos planteamos resolver es cómo podemos determinar el VO₂ Máx  y las diferentes zonas de trabajo físico.  Ya que se nos hace imprescindible este dato para determinar el gasto calórico de un sujeto, entre otras cosas. 

Como mencionábamos anteriormente, el consumo de oxígeno tiene una relación lineal positiva con la producción de energía.  Es decir, que cuando el consumo de oxígeno aumenta, la producción de energía aeróbica se incrementa hasta el punto del consumo máximo de oxígeno (VO₂ Máx) o producción aeróbica máxima de energía. Y que éste depende fundamentalmente en primera instancia, de la herencia y/o la genética que el individuo posea, además del estimulo que se haya ejercido para su incremento, sobre todo en su etapa sensible de desarrollo, durante la pubertad, como lo indican diferentes autores. 

Pero, siendo un dato tan importante: ¿Cómo podemos determinar el VO₂ Máx?, o ¿Cómo estipulamos las diferentes zonas de intensidad de trabajo físico?. Ya sea, para llevar adelante un plan de entrenamiento de duración, o conocer cuál fue el gasto calórico producido durante una actividad física.

Para establecer el VO₂ Máx de un individuo, la forma más eficaz y precisa es por medio de una prueba de consumo de oxígeno directo, la misma debe realizarse en una cinta de correr, remo ergómetro, escalador, o bicicleta  ergométrica, etc..  Además de contar con un equipo informático que se encuentra conectado al medio mecánico y que posea el hardware y software correspondiente para implementar este test.  En función del sujeto que se intenta medir se elegirá el protocolo correspondiente para su edad, estado de entrenamiento, sexo, etc..  El mismo, una vez sobre la cinta o bicicleta ergométrica,  para comenzar con la prueba, deberá colocarse una mascarilla, que se encuentra conectada al equipo por medio de una manguera, llevando al mismo los gases aspirados y espirados por el sujeto, efectuando el equipo informático (analizador de gases) el resto.  Esto permite medir directamente cómo al incremento del esfuerzo (tomando la frecuencia cardíaca, la presión arterial, frecuencia respiratoria, como algunas de las variables), va aumentando el consumo de oxígeno hasta alcanzar el umbral anaeróbico y llegando así, hasta el agotamiento total del individuo en la prueba. 

Ésta es la forma, como decíamos, más eficiente para determinar el VO₂ Máx de una persona.  Entonces, qué pasa cuando no se posee este arsenal de alta tecnología; como decíamos en un principio, no tenemos otra alternativa que acudir a procedimientos indirectos fuera del laboratorio para poder definir este preciado VO₂ Máx.

Los métodos varían de acuerdo a las características de los sujetos a evaluar, no es lo mismo determinar el VO₂ Máx o las zonas de trabajo de un individuo con patologías cardíacas, que un deportista de alto rendimiento.

Prueba de andar de Rockport:  El evaluado debe “caminar” una milla (1609m) lo más rápido posible, luego medir el tiempo empleado y la frecuencia cardíaca en 10” al finalizar.

VO₂: ml/Kg/min: 132,6 – (0,17 X PC) – (0,39X Edad) + (6,31 X S) – (3,27 X T) – (0,156 X FC).

Edad: en años.  PC: Peso Corporal.  S: Sexo, Mujeres: 0 y Varones: 1. T: Tiempo.  FC: Frecuencia Cardíaca posterior al ejercicio.

Test de Cooper:   El test que todos conocen, correr 12 minutos sin parar.  Durante años se lo utilizó para medir la resistencia aeróbica, cuando en realidad cuantifica la Potencia Aeróbica, es decir VO2 Máx. 

Hay varias fórmulas según distintos autores.  De todas formas, las tres sirven por igual dando resultados muy aproximados.

Course de Navette o test de Luc Léger

Esta prueba de predicción del VO₂ Máx fue creada en 1981 y ajustada en 1998, popularizándose mucho en los últimos años. Quizás su éxito se debe, igual que la prueba de Cooper, a la facilidad con que se administra, dando la posibilidad de ser varios los evaluados simultáneamente. Para tomar esta prueba, se deben marcar dos líneas paralelas separadas entre ellas por 20 metros. Una vez preparada esta instancia, obviamente se tiene que contar con una grabación que está en un disco compacto, donde se encuentra el protocolo de la prueba: una serie de sonidos, que señalan el “ritmo” con que el evaluado debe hacer coincidir su carrera con la llegada a cada una de las líneas.  Es decir que va y viene entre las líneas, no hace otra cosa que controlar la velocidad de carrera.  La prueba consta de “palieres” (estaciones) de 1 ó 2 minutos (depende del protocolo con que se cuente), donde se va aumentando la “carga”, que en este caso es la velocidad.  El test culmina cuando el sujeto llega a su agotamiento total (no llega a la marca señalada en el protocolo) y de acuerdo al palier alcanzado, es el VO₂ Máx que posee, es decir su potencia aeróbica.

A modo de ejemplo:

Tiempo	Vel. (Km/h)	VO2 Max	Seg. / 20 m.
2’	7,58	24,50	9,693
4’	8,70	31,50	8,276
6’	9,30	35,00	7,744
Etcétera

Existen adaptaciones de este test para jóvenes.

Pruebas de fondo y/o medio fondo

Otro medio práctico para determinar el VO₂ Máx, en mililitros por kilogramos de peso corporal, por minuto de trabajo.  Es por medio de pruebas de fondo, pero esta forma, es sólo recomendable para atletas entrenados.

VOMÁX	1500	5000	10000	Maratón
82,4	3:28	13:00	27:00	2:04:31
75,5	3:44	14:00	29:04	2:14:09
69,7	4:01	15:00	31:08	2:23:47
64,6	4:17	16:00	33:12	2:33:25
60,7	4:34	17:00	35:17	2:43:01
56,3	4:51	18:00	37:21	2:52:34

Ahora, sólo nos quedaría por establecer algunas de las formas para conocer el umbral anaeróbico y las diferentes zonas de esfuerzo del trabajo físico.  Para ello, volvemos a insistir, obviamente contando con los medios de medición, como control de lactato o cardiotacómetros con interfase a PC, es muy fácil y preciso determinarlo.

Pero como en la instancia del VO₂ Máx, vamos a esbozar algunas de las formas de realizarlo en forma indirecta.  Es decir, controlando y relacionado algunas de las variables como el pulso cardíaco, la edad, o la velocidad de la prueba estipulados en la aplicación de un test y obteniéndose así el umbral anaeróbico, por medios estadísticos.  

Comenzaremos estableciendo, algunos de los procedimientos para conocer la Frecuencia Cardíaca Máxima (FC Máx) de un sujeto. La forma más habitual para saber cuál es la FC Máx teórica, es realizar el cálculo de:

Este cálculo, cuando se trata de individuos entrenados, produce diferencias bastante considerables.

Es por eso que para este tipo de personas entrenadas se recomienda el método de la Universidad De Ball State:

Para precisar las diferentes zonas de intensidad del trabajo físico, en forma indirecta, entre las formas más difundidas y aceptadas está la de Karvonen, donde se considera en el cálculo a la Frecuencia Cardíaca Basal (o de reposo) FCB.

Para precisar el umbral anaeróbico, un valor aceptable es el 88 % de la frecuencia cardiaca máxima (FC Máx), lo más común por parte de la mayoría de los colegas del área, es calcularlo a partir únicamente de la FC Máx.  Es decir que hacen la cuenta (220 – edad) % 88, suponiendo para ejemplificar, que tenemos que saber el umbral anaeróbico de un hombre de 30 años de edad, se establecería  de la siguiente forma (220-30)%88 = 152 PxM. 

La realidad es que este último dato difiere considerablemente de lo correcto.  Porque si tomamos como parámetro para calcular el porcentaje requerido, el total de las pulsaciones (FC Máx), estamos incluyendo en dicho cálculo la FCB, que es un una constante que no cambia.  Precisamente, encontramos  modificaciones en la frecuencia cardíaca en reposo, a partir del entrenamiento sistemático a largo plazo, o mirándolo desde otro lugar, una persona no puede tener 0 pulso, salvo que esté muerta.

Lo adecuado, siguiendo el ejemplo anterior, sería calcularlo de la siguiente forma:

220 – 30 = 190 PxM.

Suponiendo que nuestro evaluado tenga en estado de reposo, 70 pulsaciones por minuto.

190 – 70 = 120 PxM, a este último valor lo vamos a denominar Frecuencia Cardíaca Total (FCT).

Es decir que la fórmula hasta acá sería: FCM – FCB = FCT.

Una vez que contamos con este último dato, podemos determinar el porcentaje deseado:

(FCT % umbral) 120%88 = 105 PxM, a lo cual habría que adicionarle el FCB que le restamos anteriormente: 105 + 70 = 175 PxM sería el umbral anaeróbico de nuestro modelo.

Si comparamos ambos resultados, veremos que existe una diferencia del 13 % de la frecuencia cardíaca, donde se ubica el umbral anaeróbico con uno y otro cálculo, lo que implica una divergencia significativa, en un parámetro tan importante como el que necesitamos saber para llevar adelante un plan de actividad física responsable.

En síntesis la fórmula sería:

De esta forma, siguiendo la tabla confeccionada por Borj, podemos establecer algunos parámetros relacionando el nivel de esfuerzo, el nivel de concentración de ácido láctico y la frecuencia cardíaca:

Esfuerzo percibido – Nivel de lactato – Frecuencia cardíaca
Esfuerzo	Nivel del entrenamiento	Zona de trabajo	Lactato	Frecuencia cardíaca
19	Máximo	Anaeróbico	L4+	100%
18
17	Muy duro		L4	95%
16	Duro	Umbral		88%
15
14
13	Duro cómodo	Estado de equilibrio	L2.5
12
11	Liviano	Aeróbico	L2	70%
10
9	Muy liviano	Baja incidencia	L1	60%
8
7	Muy, muy liviano		L1-

Con esto último cerramos la propuesta de este artículo, ahora podemos establecer un programa de entrenamiento físico donde determinamos el nivel de esfuerzo, tomando como variable un dato muy fácil de estimar, como la frecuencia cardíaca y también cuál es el gasto calórico realizado, para cada uno de los trabajos planificados.  Si esta tarea la efectuamos con la ayuda de una PC y una planilla de cálculos, es muy fácil establecer todos estos cálculos de forma constante y colocar los datos de los sujetos que queremos evaluar.

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Bibliografía:

Mac Dougall, Wenger, Green “Evaluación fisiológica del deportista”. Paidotribo.  1988.

García Manso, Valdivieso y otros “Pruebas para la valoración de la capacidad motriz en el deporte” Gymnos.  1998.

Grosser, Starischka, Zimmermann, “Principios del entrenamiento deportivo”. Ed. Martínez Roca. 1988.

Zintl, Fritz.  “Entrenamiento de la resistencia”.  Ed. Martínez Roca.  1991.

Universidad de Andalucía.  “Diccionario de las Ciencias del Deporte”.  Unisport.  1992.

 

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*  Carlos Osvaldo González

Licenciado en Actividad Física y Deportes.

Profesor Nacional de Educación Física.

Psicólogo Social. Docente a cargo de La Cátedra “Técnicas de Evaluación” de la Universidad de Flores, Licenciatura de Actividad Física y Deportes.