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Predecir el Yo-Yo IR1 con aprendizaje automático y VFC en futbolistas jóvenes

Un modelo de aprendizaje automático que combina datos básicos del jugador (edad, experiencia, maduración) con la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) en reposo estima la resistencia aeróbica en futbolistas juveniles con un desempeño moderado. El aporte de la VFC fue modesto y, según los autores, estos modelos exploratorios todavía no están listos para reemplazar el test de campo Yo-Yo ni para guiar decisiones individuales de entrenamiento.

Qué se estudió: predicción de la resistencia aeróbica con VFC y datos demográficos

Se evaluaron 275 futbolistas varones de 8 a 18 años durante la pretemporada. La muestra final analizada fue de 237 jugadores, con una mediana de edad de 13 años (rango 8-18) y un índice de masa corporal (IMC) mediano de 18,8 kg/m² (rango 13,8-29,3).

El objetivo era comprobar si las características del jugador y la VFC de reposo de corta duración permiten estimar el resultado del Yo-Yo Intermittent Recovery Level 1 (Yo-Yo IR1), un test de campo de resistencia aeróbica intermitente.

  • Datos del jugador: edad, estatura, masa corporal, IMC, composición corporal, maturity offset (diferencia estimada respecto al pico de velocidad de crecimiento, indicador de maduración), experiencia y condición de partido.
  • VFC: se registraron los intervalos RR (tiempo entre latidos) de 1 a 5 minutos con Polar Team 2, en posición supina (acostado) y de pie. Tras depurar artefactos, se calcularon variables en el dominio del tiempo, de la frecuencia (con señales sin tendencia lineal, para asegurar estacionariedad) y no lineales.
  • Modelado: diez conjuntos de datos combinaron características del jugador y VFC para entrenar varios modelos de regresión de aprendizaje automático. Se usaron métricas estándar de error y valores SHAP (SHapley Additive exPlanations) para identificar los predictores más influyentes.

Resultados: error de predicción del Yo-Yo IR1 con Random Forest

Los mejores modelos fueron de tipo Random Forest (bosque aleatorio). El error se expresa como RMSE (raíz del error cuadrático medio) y MAE (error absoluto medio), tanto en VO2 estimado (ml/kg/min) como en metros recorridos en el test.

Modelo RMSE MAE
Solo datos demográficos (línea base) 3,15 ml/kg/min (375 m) 2,39 ml/kg/min (285 m)
VFC supina de 120 s + datos del jugador 2,89 ml/kg/min (344 m) 2,27 ml/kg/min (270 m)
VFC de pie de 240 s + datos del jugador 2,82 ml/kg/min (336 m) 2,26 ml/kg/min (269 m)

Incluir la VFC produjo una mejora modesta pero consistente: el RMSE bajó unos 31-39 m y el MAE unos 15-16 m respecto a la línea base. Los predictores más influyentes fueron la edad, la experiencia, el maturity offset y variables no lineales de la VFC (dinámica simbólica y dimensión fractal de Higuchi).

Qué significa para la práctica: uso de la VFC y modelos predictivos en el fútbol juvenil

  • Sigue evaluando con el Yo-Yo IR1. Los autores indican que estos modelos no sustituyen el test de campo. Con errores medios de unos 270 m y errores cuadráticos de más de 330 m, la predicción no es un reemplazo válido de la medición directa.
  • No tomes decisiones individuales con estas estimaciones. Los propios autores señalan que no son aptos para guiar la planificación o los ajustes de entrenamiento de un jugador concreto. Cualquier uso debe ser complementario y prudente.
  • Interpreta la condición aeróbica en contexto. Las variables que más pesaron fueron edad, experiencia y maduración. En grupos de 8 a 18 años, el rendimiento en el Yo-Yo IR1 no puede leerse sin considerar el desarrollo biológico y el tiempo de práctica. Al comparar jugadores o seguir su evolución, conviene tener presentes estos factores.
  • La VFC de reposo puede aportar información, pero con expectativas moderadas. Registrar 2 a 4 minutos en reposo es factible con un monitor de intervalos RR. Aun así, su contribución a la estimación de la resistencia fue pequeña. No justifica por sí sola añadir esta medición si el objetivo es solo conocer la capacidad aeróbica.
  • Si ya registras la VFC, estandariza el protocolo. El estudio controló la posición (supina o de pie), la duración del registro y el preprocesamiento de artefactos. Mantener condiciones similares entre sesiones es una buena práctica si quieres comparar datos.
  • Cuidado con las medidas no lineales. Las variables más influyentes (dinámica simbólica, dimensión fractal de Higuchi) requieren software y procesamiento específicos. No se obtienen con las métricas simples de muchos dispositivos comerciales.
  • Aplicación acotada. Los resultados corresponden a futbolistas juveniles varones evaluados en pretemporada. No deben extrapolarse a mujeres, a adultos ni a otras etapas de la temporada sin nuevos estudios.

Limitaciones del estudio

  • Los autores lo describen como un trabajo exploratorio, con desempeño predictivo moderado y una mejora atribuible a la VFC modesta.
  • El diseño es transversal y de predicción: muestra asociaciones útiles para estimar el rendimiento, no relaciones causales entre la VFC y la resistencia aeróbica.
  • La muestra es de un solo sexo y de un rango de edad amplio, evaluada en pretemporada, lo que limita la generalización.
  • El resumen no detalla aspectos como el esquema de validación de los modelos ni otros indicadores de su precisión, por lo que conviene consultar el texto completo antes de aplicar los resultados.

Conclusiones aplicables

  • Los datos básicos del jugador y la VFC de corta duración permiten una estimación moderada del rendimiento en el Yo-Yo IR1.
  • La VFC mejoró la predicción de forma modesta pero consistente frente a un modelo solo demográfico.
  • Edad, experiencia, maduración y medidas no lineales de la VFC fueron los factores más influyentes.
  • Estos modelos no reemplazan el test Yo-Yo ni deben guiar decisiones individuales de entrenamiento.
  • Para evaluar la resistencia aeróbica en jóvenes futbolistas, sigue siendo preferible la medición directa en campo.
Interpretación elaborada con inteligencia artificial (Claude, de Anthropic) a partir de la publicación original, y revisada por el Comité Académico de G-SE.
Publicación Original