¿Cómo calcular los umbrales ventilatorios VT1 y VT2? - Doctor Deporte - (2024)

Skiner y McLellan desarrollaron en 1980 el modelo trifásico atendiendo a la respuesta fisiológica observadas durante el ejercicio de intensidad incremental.

Este modelo es empleado hoy en día para comprender mejor las respuestas y adaptaciones del ejercicio a diferentes intensidades. Con ello también el diseño personalizado de entrenamientos

Para comprender el modelo, debemos entender primero las dos zonas de cambo metabólico que se dan cuando se realiza esta prueba y que nos marca las zonas de entrenamiento. Estas zonas se llaman umbrales ventilatorios VT1 y VT2:

Los umbrales ventilatorios son puntos clave en la fisiología del ejercicio que nos permiten entender y evaluar el rendimiento deportivo, así como la respuesta del organismo durante ejercicio físico. Estos umbrales representan la transición entre diferentes sistemas energéticos y proporcionan información valiosa sobre el metabolismo aeróbico y anaeróbico.

El primer umbral ventilatorio, conocido como VT1 o umbral aeróbico, marca el punto en el que comienza a aumentar la concentración de ácido láctico (lactato + hidrogeniones) en los músculos debido a la producción de energía mediante la glucólisis. El segundo umbral ventilatorio, VT2 o umbral anaeróbico, representa el punto en el que la producción de ácido láctico (lactato + hidrogeniones) supera la capacidad del cuerpo para mantener el equilibrio, ganando mucho más protagonismo rutas energéticas como la glucólisis citosólica (comúnmente llamado metabolismo anaeróbico).

Debemos tener en cuenta que estos términos pueden confundir. Todos los sistemas energéticos están funcionando en paralelo y simplemente atendiendo a la intensidad del esfuerzo y la energía por unidad de tiempo que necesite el cuerpo empleará más protagonismo en uno u en otro.

De tal modo el VT2 llamado umbral anaeróbico, debería llamarse de otro modo ya que si seguimos aumentando la intensidad llegaremos al punto de máximo consumo de oxígeno. Lo que ocurre aquí es que la producción de energía por parte de la glucólisisi citoplasmática gana mucho protagonismo, llegando en muchos casos a perder la homeostasis. Más o menos esta sería la intensidad que podría mantener un deportista durante 60/90 min sin suplementación de carbohidratos. Todo depende de sus reservas.

La determinación de los umbrales ventilatorios es crucial para evaluar y mejorar el rendimiento deportivo. Al identificar los umbrales ventilatorios, los atletas y entrenadores pueden establecer zonas de entrenamiento específicas para mejorar la resistencia y optimizar la utilización de los sistemas energéticos.

Además, los umbrales ventilatorios también son relevantes para la salud. Estos umbrales están relacionados con la capacidad pulmonar, la eficiencia cardiovascular y la tolerancia al ejercicio. La evaluación de los umbrales ventilatorios puede ser útil para detectar posibles enfermedades o afecciones respiratorias, así como para monitorear la respuesta del organismo durante programas de rehabilitación o entrenamiento físico.

Análisis de gases respiratorios: Es el método más exacto. Se realiza una prueba de ejercicio incremental en el que se analiza el intercambio gaseoso (midiendo el oxígeno que el cuerpo utiliza y el dióxido de carbono que produce). Se requiere de un analizador de gases. Los cambios en la relación entre estos gases proporcionan información sobre los umbrales ventilatorios.

1. VAM (Velocidad Aeróbica Máxima): La VAM se refiere a la velocidad máxima a la que una persona puede correr manteniendo una producción de energía predominantemente aeróbica. Para estimar los umbrales ventilatorios con la VAM, se puede utilizar el método de porcentaje de la VAM. Por ejemplo, VT1 suele estar alrededor del 70-75% de la VAM, mientras que VT2 está entre el 85-90% de la VAM.
2. FTP (Umbral Funcional de Potencia): El FTP se utiliza comúnmente en el ciclismo y representa la potencia sostenible durante un esfuerzo prolongado. Para estimar los umbrales ventilatorios con el FTP, se aplican porcentajes similares a los de la VAM. VT1 suele estar alrededor del 70-75% del FTP, mientras que VT2 se encuentra entre el 85-90% del FTP (“DEPENDE”: estos porcentajes varían en función del nivel de entrenamiento del deportista).
3. Prueba de 1000 metros: La prueba de 1000 metros se utiliza principalmente en deportes de remo y canotaje. También podemos emplearlo en carrera. En este caso, los umbrales ventilatorios se calculan utilizando el tiempo empleado en completar los 1000 metros y aplicando porcentajes específicos. VT1 generalmente corresponde al 70-75% del tiempo de la prueba, mientras que VT2 está alrededor del 85-90% del tiempo de la prueba para deportistas entrenados. (RECORDAR: los umbrales se desplazan a la izquierda atendiendo al nivel de entrenamiento del deportista.

Es importante tener en cuenta que estos métodos de estimación proporcionan una aproximación de los umbrales ventilatorios y pueden variar en su precisión según las características individuales. Para una evaluación más precisa, se recomienda realizar pruebas con análisis de gases respiratorios o mediciones de lactato en sangre bajo supervisión profesional.

En este post nos centraremos en el cálculo de los umbrales con el analizador de gases.

En primer lugar, para realizar la medición de los umbrales debemos diseñar un protocolo de carácter incremental correcto y adecuado al deportista.

Este tipo de protocolos son aquellos que buscan el máximo consumo de oxígeno.

A grandes rasgos, deben de cumplir una serie de características para que sean correctos. En primer lugar, deben serincrementales y durar entre 8 y 14 minutos. Test cortos con grandes incrementos suelen producir agotamiento de la fuerza muscular por grandes cargas en los intervalos. Test muy largos, producen un aumento en la temperatura del sujeto, mayor deshidratación, mayor fatiga respiratoria y todo ello refleja un consumo de oxígeno inferior al que debería registrarse.

El test que empleo yo consiste en un calentamiento de 5 a 10 minutos a intensidad baja y luego incrementos cada minuto. Los vatios o Km/h depende del nivel del sujeto. A más nivel mayor es el incremento.

Importante realizar la prueba en su contexto. Si es ciclista en el cicloergómetro y si es corredor en el tapis. Si hace remo en el ergómetro de remo…etc.

Una vez realizada la prueba correctamente pasamos a analizar los datos que nos aporta el analizador de gases.

- Tiempo (s):tiempo de la prueba.

- Columna de velocidad (w o km/h):tipo de ejercicio y velocidad o vatios a los que está realizando la actividad.

- Consumo de oxígeno. VO₂absoluto (VO2, ml/min):es el consumo de oxígeno en tiempo real l/min

- Consumo de oxígeno VO2 relativo (ml/min/kg):igual que el anterior, pero dividido entre mi masa corporal. Es consumo relativo de oxígeno.

- Producción de CO2 (VCO2):nos indica la cantidad de CO2 que se está eliminando.

- Presión Parcial del O2 (P_etO2): Nos indica la presión parcial del O2 al final de la respiración. Sirve para calcular umbrales ventilatorios.

- Presión Parcial del CO2 (P_etCO2): Nos indica la presión parcial del CO2 al final de la respiración. Sirve para calcular umbrales ventilatorios.

- Volumen tidal o corriente (VT):es el volumen de gas que entra y sale de los pulmones en una respiración.

- Pulso de oxígeno (πO2):sale de dividir el consumo de oxígeno entre la frecuencia cardiaca. Nos informa sobre el oxígeno que el cuerpo está utilizando para sacar energía por latido.

- Equivalente ventilatorio de O2 (VO2 (Ve/VO2)):nos indica la cantidad de aire que tengo que inspirar para absorber un litro de oxígeno. Sirve para calcular los umbrales.

- Equivalente ventilatorio de CO2 (VCO2 (Ve/VCO2)):nos indica la cantidad de aire que tengo que expirar para eliminar un litro de CO2.

- RER:cociente respiratorio. Divide la producción de CO2 entre el consumo de Oxígeno. SI esta variable tiende a 0.72 nos indica que el 100% de la oxidación proviene de las grasas y si tiende a 1 que el 100% proviene de los carbohidratos.

-Reserva respiratoria (BR): relación entre la máxima ventilación voluntaria y la máxima ventilación en ejercicio durante un minuto.

- Energy:energía en Kcal/min que estoy consumiendo en tiempo real

- FAT:oxidación de grasas en tiempo real g/min.

- CHO:oxidación de carbohidratos en tiempo real g/min.

- Equivalente metabólico directo (MET): es la unidad de medida del índice metabólico (cantidad de energía que consume un individuo). 1 MET es igual a 3,5 ml O2/kg x min

Debemos recordar que los umbrales no son puntos exactos sino zonas. A grandes rasgos, la evaluación de los umbrales mediante los tres métodos, deberían salir las mismas zonas. De no ser así, debemos encontrar el punto de mayor consenso. Esto quiere decir que, si dos de los métodos coinciden y uno no, seleccionaremos en que más coincidencia exista.

Por otro lado, lo ideal para la evaluación de los umbrales es realizarlos dos expertos por separado y luego ponerlos en común. En caso de una falta de consenso, un tercer profesional debería calcularlos.

Los sistemas de analizadores de gases y su softwareen la actualidad calculan automáticamente los umbrales. Siempre es necesario revisarlos para confirmarlos o corregirlos.

Además de estos tres métodos para calcular los umbrales, existen otros criterios que nos ayudan a confirmarlos.

El CO2 se produce durante los procesos metabólicos para aportar energía. Según va ganando protagonismo el metabolismo de la glucólisis citoplasmática este CO2 va incrementándose respecto a la absorción de oxígeno. Este aumento podemos evaluarlo objetivamente mediante una gráfica, observando una pérdida en la linealidad.

El método de V-slope es el más estudiado y mencionado en publicaciones científicas. Además, es uno de los que más evidencia científica tiene atendiendo tal y como indicó la leyenda de Wasserman para calcular el VT1.

Sin embargo, el método que menos errores de detección provoca es de los equivalentes ventilatorios junto con las presiones parciales. V-slopes muchas veces no muestra con claridad el umbral y genera dudas.

A continuación, describo el procedimiento correcto:

1. Gráfica del CO2 vs. VO2: Utilizando los datos registrados, generar una gráfica en la que el dióxido de carbono (VCO2) se representa en el eje vertical (y) y el consumo de oxígeno (VO2) se representa en el eje horizontal (x).
2. Identificación del VT1: Observa el punto en la gráfica en el que se produce un aumento no lineal en la pendiente de VCO2 con respecto a VO2. Este cambio en la pendiente indica el umbral ventilatorio VT1.
3. Identificación del VT2: Continúa analizando la gráfica y busca otro punto en el que se produzca otro cambio no lineal en la pendiente de VCO2 con respecto a VO2. Este cambio adicional en la pendiente indica el umbral ventilatorio VT2.
4. Determinación de los umbrales: Una vez identificados VT1 y VT2, puedes determinar los valores correspondientes de VO2, VCO2 y otras variables respiratorias en esos puntos. Estos valores te proporcionarán información sobre los umbrales ventilatorios.

Los equivalentes ventilatorios son variables que nos aportan información en cuanto a eficiencia ventilatoria. En reposo estos valores pueden estar algo elevados al no encontrarse reclutadas todas las unidades de alveolos. Cuando aumentamos la intensidad vamos reclutando más mejorando la eficiencia ventilatoria reduciéndose ambos equivalentes.

Recordar:

- Equivalente ventilatorio de O2 (VO2 (Ve/VO2)):nos indica la cantidad de aire que tengo que inspirar para absorber un litro de oxígeno. Sirve para calcular los umbrales.

- Equivalente ventilatorio de CO2 (VCO2 (Ve/VCO2)): nos indica la cantidad de aire que tengo que expirar para eliminar un litro de CO2.

Identificación de VT1: Creamos lagráfica de VO2 (Ve/VO2)en el eje de las “y” (vertical) y carga en el eje horizontal de las “x”.

VT1 se localiza en el equivalente ventilatorio de oxígeno.

El VT1 se localiza en el primer momento en el que forma su nadir y empieza a realizar un incremento significativo del equivalente ventilatorio de oxígeno.

Identificación del VT2: Esta vez tenemos que graficar elVe/VCO2en el eje de las “y” (vertical) y carga en el eje horizontal de las “x”.

VT2 se localiza muy bien en el equivalente ventilatorio del CO2.

Exactamente el VT2 se identifica por un aumento más pronunciado en el equivalente ventilatorio VE/VCO2. Comprobando que aumenta también el equivalente ventilatorio de oxígeno.

Las presiones parciales del oxígeno y dióxido de carbono son variables también que nos hablan de eficiencia ventilatoria. Al comienzo del ejercicio y debido a la mejora de la eficiencia ventilatoria la PetO2 empieza a descender y el PetCO2 a aumentar (somos más eficientes al absorber el O2 y al eliminar el CO2).

Recordar:

- Presión Parcial del O2 (P_etO2): Nos indica la presión parcial del O2 al final de la respiración. Sirve para calcular umbrales ventilatorios.

- Presión Parcial del CO2 (P_etCO2): Nos indica la presión parcial del CO2 al final de la respiración. Sirve para calcular umbrales ventilatorios.

1. Cálculo de las presiones parciales de los gases: Utilizando los datos registrados, calcula las presiones parciales de oxígeno (PetO2) y dióxido de carbono (PetCO2) en el aire inspirado y espirado. Estas mediciones se obtienen mediante la relación entre las concentraciones de los gases y la presión barométrica.
2. Identificación de VT1 y VT2: Analiza las presiones parciales de los gases y busca los puntos en los que se produzcan cambios significativos en las curvas.VT1 se identifica por un aumento en la PetO2 sin un cambio correspondiente en la PCO2.VT2 se identifica en el momento en el que la PetCO2 comienza a descender, produciéndose otro incremento en el PetO2.

Para facilitar encontrar los umbrales ventilatorios y sobre todo si estás comenzando a analizarlos recomiendo simplificarlo del siguiente modo:

Umbral ventilatorio VT1:Únicamente nos centraremos en el equivalente ventilatorio de oxígeno y en la gráfica de presión parcial de oxígeno (ambas variables relacionadas con el oxígeno).

Ve/VO2: Igualmente buscamos su nadir y momento en el que empieza a aumentar.

PetO2: Deben coincidir ambas zonas. Punto en el que la PetO2 empieza a aumentar.

Umbral ventilatorio VT2:Únicamente nos centraremos en el equivalente ventilatorio del CO2 y en la gráfica de presión parcial del CO2 (ambas variables relacionadas con el dióxido de carbono).

Ve/VCO2: Buscamos la zona donde comienza a incrementarse.

PetCO2: Deben coincidir ambas zonas. Punto en el que la PetCO2 empieza a descender.