Validación de la Prueba de Medición de la Máxima Velocidad Aeróbica (VMA) en un Grupo de Corredores de Alto Nivel

Validation of the Test Measuring the Maximum Aerobic Speed (VMA) in A Group of High-Level Runners

Jean-René Lacour 1, Alain Montmayeur 2, Danielle Dormois 1, Georges Gacon 3, Sabino Padilla 1 y Camille Viale 3

1Laboratorio de Fisiología, GIP Exercice, CHRU Saint-Étienne (Francia.
2CERB, HIA Saint-Étienne (Francia)..
3Federación Francesa de Atletismo.

Artículo publicado en el journal Revista de Entrenamiento Deportivo, Volumen 26, Número 1 del año .

Resumen

Diecisiete corredores (cinco mujeres y doce hombres), pertenecientes a la élite francesa del medio fondo, han participado en el mismo período para la medición de su máxima velocidad aeróbica (VMA) tras ciclismo y de su máximo consumo de oxígeno (VO2max) en la cinta andadora. La correlación entre los resultados de estas dos pruebas es significativa (r=0,57, p<0,02) pero insuficiente para realizar una estimación correcta del VO2max a partir de la VMA en un grupo tan homogéneo. Por otra parte, la aplicación de la ecuación de Léger y Boucher llega a una sobreestimación casi sistemática del VO2max. Esta superestimación y esa mediocre correlación muestran la intervención simultánea de dos fenómenos: - las diferencias individuales de la economía de carrera, que alcanzan un 15% entre los dos valores extremos del grupo y son, de todos modos, superiores al valor medio dado por Léger y Boucher (este inconveniente puede mitigarse no convirtiendo las velocidades medias en VO2max). - la superación de la máxima velocidad aeróbica, que se traduce en un valor elevado de la concentración sanguínea de lactato medido al final de la prueba. Sin embargo, estos dos factores, si se cruzan con la estimación del máximo consumo de oxígeno, hacen de la VMA una excelente comprobación del rendimiento en el medio fondo (r=0,96, p<0,01).

Palabras clave: máxima velocidad aeróbica, máximo consumo de oxígeno, lactato, economía de carrera, rendimiento, medio fondo

Abstract

Seventeen athletes (five women and twelve men), belonging to the French elite of middle-distance running, underwent tests conducted in field and laboratory conditions over the same time period to have their maximal aerobic velocity (Vmax) measured after an outdoor cycling test and their maximal oxygen uptake (VO2max) measured after a laboratory treadmill test. The correlation between the results of these two tests is significant (r=0.57, p<0.02), though insufficient to make a correct estimation of the VO2max from the Vmax in such a homogeneous group. Moreover, the application of the Léger and Boucher equation gives an almost systematic overestimation of the VO2max. This overestimation and mediocre correlation reflect the simultaneous interplay of two phenomena: - the individual differences in running economy, which register 15% between the lowest and the highest values of the group and are, in any event, greater than the average value given by Léger and Boucher (this problem can be mitigated by not converting the average velocities into VO2max). - the surmounting of the maximal aerobic velocity, which translates into a high value of blood lactate concentration measured at the end of the test.    Should, however, the data from these two factors coincide with the estimate of the maximal oxygen uptake, they would make the Vmax an excellent verification of performance in middle-distance running (r=0.96, p<0.01).

Keywords: maximal aerobic velocity, maximal oxygen uptake, blood lactate, mechanical efficiency during running, performance, middle-distance running

INTRODUCCION

Entre los numerosos métodos indirectos de medición de la aptitud aeróbica propuestos hasta ahora, la medición de la máxima velocidad aeróbica tras ciclismo (VMA) es, a priori, la más satisfactoria: asocia una base teórica coherente y un trabajo de validación serio (Léger y Boucher, 1980) con dos modalidades de las aplicaciones simples y perfectamente reproductibles (Brue, 1985a); finalmente expresa el resultado, bien por la máxima velocidad alcanzada, magnitud concreta directamente utilizable en numerosas disciplinas deportivas, bien por el máximo consumo de oxígeno registrado al peso (VO2max en ml.min-1.kg-1) permitiendo situar al individuo en una escala coherente de comparación. Estas cualidades explican el éxito de esta prueba, sistemáticamente aplicada por numerosos entrenadores a las disciplinas pasando lista más o menos a la carrera.

Sin embargo, se descubre que la validación de esta prueba, en su aplicación propuesta por Brue, descansa exclusivamente en los resultados de la validación de la prueba de Léger y Boucher (1980) por sus autores o en la comparación con los resultados de otras pruebas indirectas (Brue, 1985a, b).

Los objetivos de este trabajo han sido:

- apreciar la exactitud y la precisión de los resultados obtenidos por esta prueba, comparándolos, en una muestra homogénea de individuos, con los resultados de la medición directa del VO2max realizada en la cinta andadora;

- buscar las causas de los errores o imprecisiones eventuales de este método.

SUJETOS Y MÉTODOS

Sujetos

Son diecisiete corredores pertenecientes a la élite francesa del medio fondo. Los sujetos 12, 13, 14, 16 y 17 de la tabla 1 son del sexo femenino, los otros doce del sexo masculino. El estudio se realizó cuando estaban reunidos entrenándose en la región bordelesa, en abril de 1987. Su edad media en el momento del estudio era de 23,5 ± 3,7 años.


Tabla 1. Principales parámetros medidos o calculados con motivo de las carreras tras ciclismo y en cinta andadora.

Métodos

La medición de la VMA se realizó en una pista de atletismo, según el método descrito por Bre (1985b). Inicialmente, la velocidad es de 6 km.h-1; aumentaba por término medio 0,25 km.h-1 cada treinta segundos; las limitaciones impuestas por los rendimientos del desarrollo de las bicicletas determinan de hecho cierta irregularidad en esta progresión. Las velocidades realmente alcanzadas se han verificado mediante el cronometraje sistemático del tiempo utilizado para realizar cada vuelta de la pista. Las frecuencias cardíacas (FC) se han registrado durante toda la prueba en quince sujetos mediante el sistema “Sport-Tester  P.E. 3000”. La concentración sanguínea del lactato se ha medido en las muestras de sangre capilar extraídas en la yema del dedo, tres minutos por término medio después del fin de la prueba.

La conversión de la máxima velocidad alcanzada duran-te la prueba en el VO2max teórico se ha realizado aplicando la ecuación del Léger y Mercier (1983):

VO2 = 1,353 + 3,163 V + 0,0122586 V2

Donde VO2max se expresa en ml.min-1.kg-1; V (velocidad) se expresa en km.h-1.

VO2max se ha medido en circuito abierto mediante el método del saco de Douglas con el análisis de los gases según un método físico. El protocolo del ejercicio implicaba períodos de carrera de cuatro minutos de duración, separados por intervalos de descanso de 1 minuto, durante los cuales se extraía una gota de sangre capilar. La prueba se desarrolló por niveles; la velocidad del primer tramo era de 10 km.h-1; aumentaba 1,5 km.h-1 para cada tramo, hasta el agotamiento del sujeto. La frecuencia cardíaca se midió durante toda la prueba. La concentración de lactato al final de la prueba se midió tres minutos después de terminar el último tramo.

Teniendo en cuenta esta distancia entre los tramos, las máximas velocidades alcanzadas por los sujetos tienen poco sentido. Sin embargo, los sujetos con toda libertad sobre la duración, mantienen su último nivel de velocidad, hasta un máximo de cuatro minutos, esta máxima velocidad se ha ponderado en función de la duración que ha calculado aplicando la ecuación propuesta por Kuipers, Verstappen y colaboradores (1985):

Vmax ponderada (km.h-1) = V + 1,5 · (n/240)

Donde V es la velocidad mantenida desde antes del último nivel; 1,5 es el valor del aumento de la velocidad (en Km.h-1) de un nivel a otro; n es el número de segundos en los que se ha mantenido el último nivel; 240 es número de segundos contenidos en 4 minutos.

La economía de la carrera (consumo de oxígeno correspondiente al recorrido de 1 km) se ha calculado para cada nivel de velocidad en la cinta andadora, aplicando la ecuación:

economía de carrera (ml.kg-1.km-1) = VO2 (ml.min-1.km-1) ⁄ km.h-1 · (1/60)

La concentración sanguínea del lactato se ha realizado según el método descrito y analizado por Geyssant, Dormois y colaboradores (1985).

La velocidad correspondiente a una concentración sanguínea de lactato de 4 mmol.l-1 (V4 mmol) se ha determinado por proyección sobre el eje de la velocidad de la inter-sección con la línea de los 4 mmol.l-1, de la curva suavizada de la evolución de la concentración sanguínea del lactato en función de la velocidad de carrera.

Métodos estadísticos: las comparaciones se han basado en las medias obtenidas en series relacionadas (test t de Student); se han calculado las correlaciones simples entre los resultados de las mediciones.

RESULTADOS

Carrera tras ciclismo (medición de VMA)

Las máximas velocidades alcanzadas (VMA) están comprendidas entre 19,2 y 24,3 km.h-1 (media: 22,2 ± 1,4). Los VO2 correspondientes a estas máximas velocidades, cal-culadas aplicando la ecuación de Léger y Mercier (VO2max calculado), están comprendidos entre 66,6 y 85,4 ml.min-1.km-1 (media 77,6 ± 5,2). Al final de la prueba, las frecuencias cardíacas (medidas en quince sujetos) por término medio eran de 190,9 ± 10,1 bpm y las concentraciones sanguíneas de lactato de 9,8 ± 2,2 mmol.l-1. Para once sujetos, entre los quince en que se ha medido, la frecuencia cardíaca alcanzó su nivel máximo para una velocidad de carrera inferior a la VMA.

Carrera en la cinta andadora (medición de VO2max)

Los máximos consumos de oxígeno (VO2max) están comprendidos entre 60,5 y 80,1 ml.min-1.km-1; el valor medio es de 71,6 ± 5,5, significativamente inferior (p<0,01) a los VO2max calculados. Las máximas velocidades alcanzadas son de 23,5 km.h-1 para nueve sujetos, 22 km.h-1 para tres sujetos y 20,5 para los cinco últimos. El cálculo de las máximas velocidades ponderadas permite observar una gradación más continua entre los sujetos (tabla 1). La media de estas máximas velocidades ponderadas no es significativamente diferente de la media de las máximas velocidades alcanzadas tras ciclismo. Al final de la prueba, la concentración sanguínea media del lactato era de 12,9 ± 1,9 mmol.l-1, significativamente superior (p<0,01) a la medida al final de la medición de VMA; la frecuencia cardíaca (para los quince sujetos medidos durante la carrera tras ciclismo) era de 190,7 ± 10,2 bpm, prácticamente igual a la medida al final de la VMA.

No se ha puesto en evidencia ninguna variación sistemática de la economía de carrera en función de la velocidad, hasta que el VO2 comienza a alcanzar su techo, generalmente desde antes del último nivel de velocidad; es por tanto el valor medio de las economías  de carrera, medidas hasta que se manifiesta este techo, que se ha calculado para cada corredor (tabla 1). Para todo el grupo, esta economía de carrera es de 200,1 ± 7,9  ml.kg-1.km-1; los valores extremos son 185,2 y 212,3 ml.kg-1.km-1, diferentes en el 15%.

Relaciones entre los resultados de las dos mediciones

Existe muy buena correlación entre la VMA y la máxima velocidad mantenida en la cinta andadora, ponderada por la duración del trabajo: r = 0,90; p<0,01 (figura 1).


Figura 1. Relación entre la máxima velocidad de carrera tras ciclismo (VMA) y la máxima velocidad de carrera en la cinta andadora, ponderada por la duración de su mantenimiento (Vmax ponderada).

Igualmente se observa una correlación relativamente estrecha entre VMA y V4 mmol: r=0,78; p<0,01.

La correlación entre VMA y VO2max todavía es significativa (r=0,57; p<0,02). Sin embargo, como lo muestra la observación de la figura 2, este nivel de correlación es insuficiente para realizar una estimación satisfactoria del VO2max a nivel individual. Naturalmente, se encuentra la misma correlación entre el VO2max medio en la cinta anda-dora y el VO2max calculado aplicando la ecuación de Léper y Mercier a VMA (figura 3).


Figura 2. Relación entre la máxima velocidad de carrera tras ciclismo (VMA) y el máximo consumo de oxígeno medido en la cinta andadora (VO2max).


Figura 3. Relación entre el consumo de oxígeno correspondiente a la VMA, calculado aplicando la ecuación del Léger y Mercier (VO2max calculado) y el máximo consumo de oxígeno medido en la cinta andadora (VO2max).

La velocidad a la que la frecuencia cardíaca comenzaba a alcanzar su techo está ligeramente mejor correlacionada con el VO2max (r=0,63; p<0,02), sin que esto mejore notablemente las posibilidades de evaluación de este último parámetro a nivel individual.

La toma en consideración de la economía de carrera de cada individuo en la relación entre la VMA y su aptitud aeróbica mejora muy significativamente la correlación: multiplicando la  VMA por la equivalente en el consumo de oxígeno correspondiente a la VMA para el individuo (VO2max calculado corregido). Los valores obtenidos son por término medio 73,8 ± 4,4 ml.min-1.kg-1 claramente inferiores a los valores obtenidos aplicando la ecuación de Léper y Mercier, permaneciendo aún significativamente superiores (p<0,05) a los VO2max medidos; por otra parte, están claramente mejor correlacionadas al VO2max que los datos brutos de la VMA: r=0,77; p<0,01 (figura 4).


Figura 4. Relación entre el consumo de oxígeno correspondiente a la VMA, calculado teniendo en cuenta la economía de carrera (VO2max calculado corregido), y el máximo consumo de oxígeno medido en la cinta andadora (VO2max).

Cuando esta toma en consideración de la economía de carrera se aplica no sólo a la VMA sino también a la velocidad de carrera a la que alcanza su techo la frecuencia cardíaca, esta correlación con el VO2max no mejora: r=0,76; p<0,01.

Relaciones entre los resultados de las dos mediciones y el rendimiento en el medio fondo (1500 y 3000 m)

Entre los 17 atletas estudiados, 12 (9 hombres y 3 mujeres) han corrido durante la temporada siguiente los 1.500 m y 11 (8 hombres y 3 mujeres) los 3000 m. Sus mejores actuaciones se han registrado y las velocidades medias mantenidas en estas ocasiones (V3000 y V1500, expresadas en km.h-1) aparecen en la tabla 1. Los valores de sus coeficientes o en la cinta andadora se indican en la tabla 2.


Tabla 2. Correlaciones entre las actuaciones realizadas en la pista, en los 1500 (V1500) y 3000 metros (V3000), y las diferentes, mediciones de la aptitud aeróbica realizadas en la cinta andadora. Las actuaciones en la pista muestran una correlación satisfactoria con el VO2max. La relación con el V4 mmol es de la misma magnitud. La correlación mejorada con la toma en consideración de la economía de carrera (calculando la relación: VO2max/Economía de carrera) alcanza finalmente un nivel muy alto con la máxima velocidad ponderada).

La máxima velocidad tras ciclismo ofrece, con las actuaciones realizadas en la pista, un nivel de correlación claramente superior al de los diferentes modos de expresión de la aptitud aeróbica medida en la cinta andadora (figura 5). Sólo la máxima velocidad ponderada alcanza un nivel sensiblemente comparable.


Figura 5. Relación entre la velocidad media mantenida a los 1500 m durante la mejor actuación de la temporada (V1500) y la velocidad máxima de carrera tras ciclismo (VMA).

DISCUSIÓN

El análisis de los resultados aporta dos tipos de indicaciones sobre la prueba de la VMA:

1.- Esta prueba suministra indicaciones de mediocre calidad sobre la misma aptitud aeróbica, pues sobrevalora ésta casi sistemáticamente y con cierta impresión. Está sobrevaloración puede atenuarse si, como propusieron los autores de Université de Montreal track test (Léger y Boucher, 1980), se atribuye al final de la prueba una actuación en términos de velocidad, ligeramente inferiores a la realmente observada (VMA = media de las velocidades mantenidas durante los dos últimos minutos).

La mediocre correlación entre la VMA y la VO2max observada en este estudio parece estar vinculada ante todo a dos fenómenos:

En la población estudiada, la distancia entre los puntos experimentales extremos es relativamente escasa, lo que rebaja el coeficiente de correlación, testigo del vínculo entre las dos variables.

Hasta a un nivel de práctica eleva-do, los atletas manifiestan economías de carrera diferentes. Es la toma en consideración de la economía de carrera media calculada por Léger y Mercier lo que introduce la distorsión entre los dos modos de expresión de la aptitud aeróbica de los corredores. Se puede realizar la importancia de este factor de distorsión comprobando la mejora de la correlación entre la VMA y el VO2max teórico corregido, cuando se tiene en cuenta esta economía de carrera. Recientemente, Bunc, Heller y colaboradores (1986) han llamado la atención sobre la influencia ejercida por la economía de carrera en la velocidad en la que se manifiesta el umbral ventilador.

La economía de carrera no se ha estudiado sistemáticamente en el corredor; Svedenhag y Sjödin (1984) no han observa-do su incidencia en el nivel de rendimiento. El valor medio medido en nuestro grupo es ligeramente superior al medido a 15 km.h-1 para estos dos autores (190,0 ml.kg-1.km-1) en 17 corredores de medio fondo de nivel equivalente. Es igualmente superior al valor medio indicado por Di Prampero (1986); sin embargo es inferior al calculado aplicando la ecuación de Léger y Mercier (210 ml.kg-1.km-1), lo que explica en parte la supervaloración media de nuestro grupo.

Tener en cuenta la economía de carrera no basta para explicar ni todo la sobrevaloración de los resultados ni toda su dispersión.

Puede excluirse una eventual infravaloración del VO2max para la prueba de la cinta andadora: los valores de la concentración sanguínea del lactato medidos al final de la prueba son superiores, todos ellos, a 9 mmol.l-1; por otra parte, los máximos valores de la frecuencia cardíaca, alcanzados durante las pruebas tras ciclismo y en la cinta andadora, son sensiblemente idénticos; los valores medios son iguales (tabla 1) y el coeficiente de correlación entre los valores de FCmax observados en el mismo individuo en las dos situaciones es 0,97.

En revancha, una parte de la sobrevaloración de la VMA está vinculada al hecho de que los sujetos continúan corriendo y acelerando cuando ya han alcanzado su máxima velocidad aeróbica. Esto se atestigua de forma global con el alto nivel de las concentraciones sanguíneas de lactato medidas al final de la carrera (9,8 ± 2,2 mmol.l-1). A nivel individual, la relación entre la concentración sanguínea del lactato, medida al final de la prueba tras ciclismo, y la supervaloración del VO2max (r=0,39) no es significativa. La buena correlación (r=0,90; figura 1) entre la máxima velocidad tras ciclismo y la máxima velocidad ponderada muestra que el nivel de superación de la máxima velocidad aeróbica es una característica del atleta en un período dado.

Por razones que no parecen evidentes, la determinación de la velocidad en la que la frecuencia cardíaca comienza a alcanzar su techo no aporta informaciones tan claras sobre este nivel de superación.

La observación de la figura 3 muestra que los sujetos que alcanzan en la cinta andadora los VO2max más débiles son los más sobrevalorados. La correlación entre esta supervaloración y el VO2max (r=0,53) es significativa (p<0,05). Esto no está vinculado a un reparto heterogéneo de los sujetos que rebasan la VMA recurriendo a sus recursos anaeróbicos: no existe ninguna relación entre  VMA y [Lact] VMA (tabla 1). Esta puede ser simplemente la expresión de la heterogeneidad del grupo estudiado, en el cual todos los sujetos que presentan los VO2max más débiles son mujeres. Sin embargo es posible que, en la zona de las velocidades más elevadas alcanzadas durante este estudio, la economía de carrera se deteriore. Esto nunca se pudo verificar debido a las dificultades que presenta la medición de la economía de carrera para las velocidades superiores a los 20 km.h-1 (Svedenhag y Sjödin, 1984). Este deterioro llevaría a desestimar la aptitud aeróbica de los sujetos más rápidos haciendo intervenir en el cálculo de su metabolismo las economías de carrera medidas a velocidad moderada.

2.- Esta prueba da cuenta notablemente de la actuación en el medio fondo (1500, 3000 m). El cálculo de coeficientes de correlación superiores a 0,90 en una muestra homogénea (coeficiente de variación del orden del 20%) permite considerar la  VMA como una prueba de la aptitud para la actuación notablemente fiable. Sin embargo, el coeficiente de 0,96, de la misma magnitud que el calculado por Mercier y Léger (1986) en una población más diversificada, permite apreciar los límites de utilización de una prueba de aptitud en una investigación transversal: la observación de la figura 5 muestra, en efecto, que en la zona correspondiente al centro de gravedad de la relación, una VMA dada corresponde a un abanico de actuaciones desplegado en seis segundos, lo que, a nivel de los atletas estudiados, representa una información nula. Ciertamente la relación entre la VMA y la actuación es mucho más precisa cuando se mide su evolución a lo largo del tiempo en un mismo individuo, pero hasta ahora no se ha publicado ningún dato sobre este asunto. Como quiera que sea, puede ser confirmada como una prueba sencilla, bastante fiable para permitir la comparación entre individuos dentro de un mismo grupo o de un individuo consigo mismo, de una fase a otra de su entrenamiento.

CONCLUSIÓN

La máxima velocidad alcanzada durante la prueba de la carrera a velocidad creciente tras ciclismo (VMA) no sola-mente da cuenta de la aptitud aeróbica del atleta, sino de su economía de carrera y de su aptitud para rebasar su máxima velocidad aeróbica. De hecho es un notable testigo de la actuación en el medio fondo. En estas condiciones, es ilógico convertir sus resultados en el máximo consumo de oxígeno cuando se aplica a corredores de buen nivel. Entonces los resultados obtenidos son mucho más imprecisos y generalmente infravalorados.

Es posible apreciar la amplitud de la infravaloración midiendo la concentración sanguínea del lactato al final de la prueba; ésta da cuenta de la importancia del trabajo anaeróbico. Sobre el terreno, la medición de la duración máxima durante la que el atleta puede mantener la  VMA (medición de la máxima marcha impuesta o  T.M.I.; Gacon, 1984) permite apreciar la importancia de esta infravaloración y ajustar la orientación del entrenamiento. Igualmente es posible asociar, en una prueba en la cinta andadora, al análisis de las cualidades aeróbicas del atleta (VO2max, economía de carrera, y eventualmente sólo anaeróbica un test de la actuación casi equivalente a la VMA, midiendo la máxima velocidad ponderada).

Referencias

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3. Bunc, V.; Heller, J.; Sprynarova, S.; Zadanowicz, R. (1986). Comparison of the anaerobic threshold and mechanical efficiency of running in young and adult athletes. Int. J. Sports Med., 7, pp. 156-160.

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9. Mercier, D.; Léger, L. (1986). Prédiction de la performance en course à pied à partir de la puissance aérobia maximale. Effet de la distance, du sexe et de la spécialité. S.T.A.P.S., 7, pp. 15-20.

10. Di Prampero, P.E. (1986). The Energy cost of human locomotion on land and in water. Int. J. Sports Med., 7, pp. 55-72.

11. Svedenhag, J.; Sjödin, B. (1984). 1984). Maximal and submaximal oxygen uptakes and blood lactate levels in elite male middle – and long – distance runners. Int. J. Sports Med., 5, pp. 255-261.

Cita en Rev Entren Deport

Jean-René Lacour , Alain Montmayeur , Danielle Dormois , Georges Gacon , Sabino Padilla y Camille Viale (2012). Validación de la Prueba de Medición de la Máxima Velocidad Aeróbica (VMA) en un Grupo de Corredores de Alto Nivel. Rev Entren Deport. 26 (1).
https://g-se.com/validacion-de-la-prueba-de-medicion-de-la-maxima-velocidad-aerobica-vma-en-un-grupo-de-corredores-de-alto-nivel-1570-sa-N57cfb2722f9c0

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