37b - Eficiencia en el ciclismo: la guía definitiva
Parte II - Cómo medir o estimar la eficiencia
Ayer vimos qué era –y qué no era– esto de la eficiencia en el ciclismo. Hoy veremos cómo podemos medirla o estimarla tanto si buscamos precisión como si buscamos una solución fácil para el día a día.
Pero antes de entrar al trapo, me gustaría responder aquí a una duda que surgió ayer cuando anuncié las planificaciones personalizadas de una temporada entera ya que puede que muchos otros también la tengáis:
¿Pueden hacerse cambios una vez se mande la planificación?
No, de ahí su precio tan reducido. En todo caso, antes de ponernos con ella, nos reuniremos para ver si este tipo de entrenamiento es viable para ti y antes de enviarla, la revisaremos juntos para asegurarnos de que vas a poder cumplirla en la medida de lo posible y recuerda que, aunque no haremos modificaciones, siempre estaré a tu disposición para resolver dudas.
Espero que quede claro este punto y recuerda que para cualquier otra duda puedes contactarme cuando quieras respondiendo este correo o escribiéndome aquí.
Bien, con todo esto claro, vamos a entrar en materia:
A la hora de intentar conocer cuál es exactamente nuestra eficiencia tenemos varias opciones disponibles. Échales un vistazo y luego vemos con cuál nos quedamos.
Eficiencia bruta o Gross Eficiency en el ciclismo
Cuando hablamos de eficiencia en el ciclismo, normalmente nos referimos a eficiencia bruta.
Es la manera más simple de medir el gasto energético.
Lo que vamos a hacer es comparar el trabajo mecánico realizado (kilojulios generados) con el gasto energético total (kilocalorías consumidas).
Recuerda que una kilocaloría equivale a 4184 kilojulios (un kilojulio a 0,239 kilocalorías) y que nuestra eficiencia no es del 100%. Es bastante menos:
En ciclistas, la eficiencia bruta suele estar en el rango del 18% al 23%20, mientras que atletas de élite o individuos particularmente eficientes pueden alcanzar hasta un 25% o ligeramente más21,22.
De hecho, se intentó demostrar científicamente que el secreto tras el éxito de Lance Armstrong era una mejora en su eficiencia23.
Aunque ya en su momento se criticaron estos hallazgos24–26 y todos sabemos de dónde venía ese punto extra en el rendimiento, hay que reconocer que las mejoras en la eficiencia bruta, aunque sólo sea de un 1%, pueden ser bastante significativas.
Veámoslo con ejemplos:
Pongamos que “Inocencio el Ineficiente” transforma el 18% de la energía que consume en trabajo mecánico (potencia aplicada a los pedales).
Si, por ejemplo, ha realizado un trabajo de 2000 kilojulios esto implica que esa cantidad sólo representa el 18% de todo el gasto energético.
Por lo tanto 2000/0,18=11111,11kJ de gasto energético que traducido a calorías serían:
11111,11/4184= 2655,6 kilocalorías para un trabajo de 2000 kilojulios.
Veamos que ocurre con su compañero de equipo “Efraín el Eficiente”.
Para un mismo trabajo de 2000 kilojulios, Efrain es capaz de transformar el 25% de la energía consumida en potencia aplicada al pedaleo.
Por lo tanto 2000/0,25=8000kJ de gasto energético que traducido a calorías serían:
8000/4,184= 1912 kilocalorías para un trabajo de 2000 kilojulios.
Estamos hablando de una diferencia de más de 700 calorías. Para que te hagas una idea, supongamos que ambos han pedaleado a 200 vatios durante 2h46’ para generar esos 2000 kilojulios (2000kJ/0,2J/s = 10000s = 2:46:40).
El típico gel de 40 gramos tiene unas 100 calorías. Efraín el Eficiente ha ahorrado el equivalente a 7 geles en menos de 3 horas.
Si Efraín hubiese hecho un esfuerzo suficiente como para quemar las mismas calorías que Inocencio (2655), en lugar de a 200 vatios hubiese pedaleado a 278 (2655kcal/4,184=11106kJ *0,25 = 2777kJ/10000= 278W
Esta diferencia (278W frente a 200) significa que, en este caso, una mejora en la eficiencia del 7% supone un 39% más de vatios.
Obviamente, he ido a dos casos extremos aunque no irreales. El perfil de Inocencio equivaldría al de un ciclista de muy bajo nivel y el de Efraín a un profesional.
Seguro que ya tienes ganas de pasar al apartado donde hablo cómo mejorarla pero antes tenemos que dejar toda la teoría y todas las matemáticas bien claras:
Eficiencia neta o Net Efficiency en el ciclismo
Mientras que la eficiencia bruta muestra la relación entre el trabajo y el gasto energético total, la eficiencia neta aísla el gasto energético del pedaleo5.
Cuando montas en bici no sólo estás aplicando fuerza a los pedales sino que tu cuerpo también tiene un gasto energético para mantener en marcha otras funciones vitales como digerir, pensar (esto es cuestionable en algunos), regular la temperatura, etc. Es lo que conocemos como gasto energético basal.
Lo que haríamos es restar este gasto energético basal al gasto energético total y de este modo obtenemos sólo lo que hemos gastado pedaleando.
Para conocer tu gasto energético basal deberías pasar también por el laboratorio o, como hacen los software de entrenamiento, aplicar fórmulas que tienen en cuenta tu edad, sexo, altura, etc27. La mayoría podemos vivir con esto último.
Veámoslo con uno de los ejemplos anteriores:
Efraín el eficiente consumió 1912 calorías para un trabajo de 2000 kilojulios.
Si sabemos que tiene un gasto energético basal de 70 calorías por hora y ha empleado 2 horas en acumular todo el trabajo:
1912-(70x2)=1772 calorías netas
La aplicación más típica, y esto no siempre se hace, es cuando un nutricionista quiere afinar un poco mejor el gasto energético total del día. El proceso, muy simplificado, es el de estimar cuántas calorías se consumen durante el total del día y luego añadir las que son quemadas durante el ejercicio.
Si sumásemos las que se calculan a partir de la eficiencia bruta (total del gasto energético: pedaleo más basal) estaríamos sumando dos veces las calorías en reposo.
Pero aquí no acaba la cosa.
Aún podemos complicarnos más:
Eficiencia delta o Delta Efficiency
La eficiencia delta se considera la medida más pura y representativa de la eficiencia muscular. Nos dice cómo varía tu gasto energético cuando cambia la intensidad del pedaleo a través de un proceso que, como habrás supuesto, implica hacer mediciones a diferentes cargas de trabajo, calcular cuánto cuesta en kilojulios aumentar la potencia, etc28.
Se calcula comparando el incremento en la potencia que produces con el incremento en la energía que gastas para lograr ese aumento. Es decir, si aumentas tu potencia en X vatios, y para ello tu cuerpo gasta Y kilojulios adicionales, la Eficiencia Delta te dice qué porcentaje de esos Y kilojulios se convirtieron efectivamente en esos X vatios.
Es como tener en cuenta –y aquí volvemos al manido ejemplo de la conducción– no sólo cuántos litros cada 100 kilómetros consume un coche a diferentes velocidades, sino cuánto le cuesta acelerar por ejemplo de 80km/h a 100km/h o a 120km/h. Para esos 20km/h de diferencia pongamos que el coche “A” consume 2l adicionales. Si el coche “B” consume 1l, diremos que la eficiencia delta de este es mejor.
Los cálculos que deben hacerse para poder calcular la eficiencia delta son bastante complicados y, sinceramente, no es algo que vayas a utilizar en tu día a día salvo que quieras batir el récord de la hora, que para tí ganar el tour dependa de unos segundos en Alpe d’Huez29 o que estés realizando una investigación científica.
Entonces…
¿Qué tipo de eficiencia es la más usada en ciclismo?
Como habrás supuesto ya, lo habitual para la inmensa mayoría de ciclistas es utilizar la eficiencia bruta para hacer los cálculos relacionados con el trabajo mecánico (vatios, kilojulios) y el gasto energético (calorías).
Al final, poco importa qué porcentaje se debe al pedaleo y cuál al metabolismo basal o cuál es la eficiencia delta. Para los usos que daremos en la práctica a la eficiencia es más útil conocer el total.
Llegados a este punto estarás pensando ¿en serio tengo que pasarme todo el día calculadora en mano?
Por suerte para tí, esto es algo de lo que no te vas a tener que preocupar.
Calculando la eficiencia en el día a día del entrenamiento de ciclismo. Software y ciclocomputadores.
A la hora de configurar tu Garmin, TrainingPeaks o lo que uses para entrenar, te habrás dado cuenta que siempre aparecen los campos de datos kilojulios y calorías, por lo que no tienes que hacer tu las matemáticas.
Ahora sabes que para pasar de lo uno (kJ) a lo otro (kcal) tenemos que aplicar un factor de eficiencia que suele estar entre el 18 y el 23%, pudiendo llegar al 25, pero ¿cómo lo hace la máquina?
Cómo calcula TrainingPeaks, Strava, Apple o Garmin Connect las calorías en el ciclismo
Siento romper la magia pero ya te avanzo que todos estos hacen una pequeña trampa.
Veamos que esconden en la manga y qué debes tener en cuenta cuando utilices este dato:
La mayoría de software de entrenamiento y ciclocomputadores asumen una eficiencia neta del 23,9% y de este modo los cálculos siempre dan como resultado una equivalencia 1:1 entre kilojulios y kilocalorías21. Me explico:
Si un ciclista tiene una eficiencia del 23.9% (que es 1 dividido por 4.184), entonces para producir 1 kJ de trabajo mecánico, su cuerpo necesita gastar 1 kJ / 0.239 ≈ 4.184 kJ de energía metabólica. Y como 4.184 kJ equivalen a 1 kcal, la relación se simplifica a 1 kJ ≈ 1 kcal.
Como supondrás, hacerlo de este modo es tremendamente práctico: no tienes por qué calentarte la cabeza calculadora en mano.
“Un momento, no me salen los números. En mi TrainingPeaks las calorías y los kilojulios no son 1:1”
Veamos qué ocurre y entenderás por qué era importante ver la teoría sobre los tipos de eficiencia:
Por lo que he podido comprobar e investigar30, la razón es que estos software de entrenamiento siempre añaden un número X de calorías basales al total de la sesión. Es decir, al gasto energético del pedaleo (donde, te recuerdo, asumen una eficiencia neta del 23,9%) le suman el gasto energético basal, dando como resultado una estimación de la eficiencia bruta.
Garmin Connect nos revela la magia:
Las calorías en reposo o dicho más técnicamente “la tasa metabólica basal” se suele estimar en base a la edad, estatura, peso y sexo.
Hay muchas fórmulas para llegar a ese dato. La que concretamente usan Garmin y compañía no la he podido encontrar; debe ser alguna conocida ya que todos los software de entrenamiento que uso me dan el mismo resultado (si alguien la conoce, que me escriba y la incluiremos aquí).
Sabiendo esto, supongo que la pregunta que te estarás haciendo es:
¿Puedo confiar en las calorías estimadas por Garmin, Strava o TrainingPeaks?
La respuesta corta es sí.
La respuesta larga es –sorpresa– no. Sobre todo si eres un friki del entrenamiento y la nutrición. Me explico:
Para empezar, te recuerdo que estos software están asumiendo nuestra eficiencia para simplificar cálculos. Veamos cómo de grande puede ser el error siguiendo con los ejemplos de antes:
Asumiendo una eficiencia neta del 23,9%, el gasto calórico para un entrenamiento de 2000 kilojulios es de 2000 calorías y, por ejemplo Garmin, podría añadir unas 300 basales. Con eso tendríamos una estimación de 2300kcal de eficiencia bruta.
Inocencio el Ineficiente, con su eficiencia bruta real del 18%, quemó en realidad 2656kcal.
Esto supone subestimar el gasto calórico en 356 calorías y un 15,5%.
Efraín el Eficiente, con su eficiencia bruta real del 25%, quemó en realidad 1912kcal.
Esto supone sobreestimar el gasto calórico en 388 calorías y un 17%.
Si ese margen de error es asumible, o no, para tí ya es algo que no puedo entrar a valorar.
En cualquier caso ten en cuenta que en los ejemplos me he ido a casos extremos, la mayoría de ciclistas estarán en un valor medio y por tanto las diferencias serán mucho menores.
Si necesitas ajustar más los cálculos, recuerda que deberás pasar por todo el proceso de medir en un laboratorio tu eficiencia bruta y neta.
Personalmente, y en esto están de acuerdo varios nutricionistas con los que he consultado, creo que las estimaciones son bastante buenas dada toda la incertidumbre que tenemos a la hora de ajustar nuestra nutrición en los entrenamientos y la competición.
Pero…
¿Puedo fiarme de las estimaciones de calorías si no tengo potenciómetro?
Aunque este es un artículo centrado principalmente en la información que nos aporta un medidor de potencia, sé que muchos aún no habéis dado el salto a esta tecnología y seguís entrenando sólo con el viejo y confiable pulsómetro.
Personalmente siempre he creído que las estimaciones de gasto energético (kilocalorías) cuando están basadas en frecuencia cardíaca u otros parámetros son menos acertadas.
Sin embargo, ahora miro las estimaciones a partir de frecuencia cardíaca con otros ojos.
Durante la investigación que he realizado para escribir esto, me he dado cuenta de que quizá no van tan desencaminadas. Hace ya 15 años existían algoritmos que demostraban (¿prometían?) un acierto de entre un 7 y un 10%31.
Durante todo este tiempo supongo que habrán mejorado, sobre todo si tenemos bien configurados los valores de peso, altura, etc.
Ahora bien, lo que no podemos esperar es que nos de un mismo resultado.
De hecho, las diferencias pueden ser bastante grandes como puedes ver en este parcial de ciclismo en un triatlón donde se registró simultáneamente en un dispositivo con y sin potenciómetro:
o sorprendentemente mínimas:
Mi hipótesis en cuanto al por qué de estas diferencias es que puede depender mucho de cómo estén configuradas las zonas de entrenamiento y umbrales en la aplicación, edad, peso, etc. pero como no se sabe cuáles son los cálculos cuando Training Peaks sólo dispone de frecuencia cardíaca, no puedo asegurarlo.
Entonces ¿de cuál me fío?
Sigo pensando que, aunque en ambos casos estemos asumiendo la eficiencia real, siempre va a ser mejor cogernos a los datos de potencia ya que al menos partimos de un dato conocido (los kilojulios).
En caso de no disponer de potencia, al menos debes saber que tendremos que asumir un margen de error mayor.
Ahora ya sabes qué es la eficiencia y cómo medirla o estimarla pero, como podrás imaginar, no todo el mundo es igual de eficiente ni, como habrás comprobado en alguna ocasión, nadie rinde igual estando fresco que tras pedalear 4 horas.
Lo cierto es que esto de la eficiencia se ve afectado por multitud de factores que deberías conocer, algunos de ellos que ni yo mismo conocía hasta que me puse con este artículo.
En la próxima entrega te explicaré cómo varía la eficiencia y que implicaciones tiene en el rendimiento.
Si no te ha explotado la cabeza, aquí te dejo la parte III:
37c - Eficiencia en el ciclismo: la guía definitiva
Ahora que ya tenemos toda la teoría sobre la eficiencia en el ciclismo con la parte I y la parte II de esta guía, vamos a empezar hoy con aspectos más prácticos.
Referencias
20. McDaniel, J., Durstine, J. L., Hand, G. A. & Martin, J. C. Determinants of metabolic cost during submaximal cycling. J. Appl. Physiol. 93, 823–828 (2002). (Acceso libre)
21. Allen, H., Coggan, A. & McGregor, S. Entrenar y Correr Con Potenciómetro. (Paidotribo, 2021).
22. Dijk, H. V., Megen, R. V. & Vroemen, G. El secreto del ciclismo. (Paidotribo, 2019).
23. Coyle, E. F. Improved muscular efficiency displayed as Tour de France champion matures. J. Appl. Physiol. 98, 2191–2196 (2005). (Acceso libre)
24. Martin, D. T., Quod, M. J., Gore, C. J. & Coyle, E. F. Has Armstrong’s cycle efficiency improved? J. Appl. Physiol. Bethesda Md 1985 99, 1628–1629; author reply 1629 (2005). (Acceso libre)
25. Schumacher, Y. O., Vogt, S., Roecker, K. & Schmid, A. Scientific considerations for physiological evaluations of elite athletes. J. Appl. Physiol. 99, 1630–1631 (2005). (Acceso libre)
26. Gore, C. J., Ashenden, M. J., Sharpe, K. & Martin, D. T. Delta efficiency calculation in Tour de France champion is wrong. J. Appl. Physiol. 105, 1020–1020 (2008). (Acceso libre)
27. Garmin Ltd. Calories Burned. Garmin technology https://www.garmin.com/en-US/garmin-technology/health-science/calories-burned/.
28. Moseley, L. & Jeukendrup, A. E. The reliability of cycling efficiency. Med. Sci. Sports Exerc. 33, 621 (2001). (Acceso libre)
29. Brown, G. ‘Dehydration could make you climb faster’ says top team medical consultant. Cycling Weekly https://www.cyclingweekly.com/news/latest-news/dehydration-could-make-you-climb-faster-says-top-team-medical-consultant-303126.
30. Centro de Asistencia Garmin. Terminología de calorías. https://support.garmin.com/es-ES/?faq=lkl4cwCLlK7ox362uGQEV7.
31. Maker, R. How calorie measurement works on Garmin fitness devices. DC Rainmaker https://www.dcrainmaker.com/2010/11/how-calorie-measurement-works-on-garmin.html (2010).
32. Coyle, E. F., Sidossis, L. S., Horowitz, J. F. & Beltz, J. D. Cycling efficiency is related to the percentage of Type I muscle fibers. Med. Sci. Sports Exerc. 24, 782 (1992). (Acceso libre)