ENTENDIENDO LA SATURACIÓN MUSCULAR DE OXÍGENO. MOXY: Muscle Oxygen Monitor

El dispositivo MOXY mide la saturación de oxígeno en el músculo durante el ejercicio. Mide un parámetro fundamental para entender el esfuerzo que está realizando el organismo, y lo mide con tal sensibilidad que podemos asegurar que estamos ante el futuro del control del entrenamiento.

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Sin embargo, no todo es tan sencillo en el dispositivo MOXY. Si en esto del TECH & TRAINING existen gadgets de culto, sin duda MOXY es uno de ellos: (1) es un dispositivo caro (en relación al precio de un RDI), (2) su estética no es muy amigable (no es muy “appleiano” que digamos), (3) el software es áspero, difícil de manejar y (4) la bibliografía referente a la saturación muscular de oxígeno es escasa y muy técnica.

En resumen: toca estudiar…

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Podríamos decir que el lactato se ha llevado la fama durante muchos años cómo parámetro de control de la intensidad del entrenamiento pero realmente el mérito es de la saturación muscular de oxígeno.

El concepto de lactato está en plena revisión: algo que está bastante claro es que no es un simple producto de desecho, mientras en una parte del cuerpo puede estar generándose como resultado del esfuerzo anaeróbico, otra parte del cuerpo lo puede estar reutilizando para generar energía.

Sin embargo, la saturación muscular de oxígeno (SmO₂ a partir de ahora) se mide en el músculo que realiza el esfuerzo, con lo que nos puede dar una idea mucho más exacta del proceso aeróbico-anaeróbico que está sucediendo en la zona muscular predominante en un ejercicio.

En cualquier caso, y como la comprensión de la fisiología de la SmO₂ sobrepasa la intención de este artículo, hemos pedido a nuestros amigos de fissac (web especializada en fisiología, salud y actividad física) que desarrollen un artículo paralelo a este para los que queráis profundizar en la comprensión fisiológica de la SmO₂ ¿alguien da más?

Este es el artículoNuevas tendencias para controlar la intensidad del entrenamiento: NIRS

1.- EL PRODUCTO

Analizamos el producto desde tres perspectivas: (1.1.) diseño y funcionalidad, (1.2.) visualización de datos en tiempo real, e interpretación de los datos (1.3.).

1.1.- DISEÑO Y FUNCIONALIDAD

Lo dicho, el dispositivo no es muy “amigable” que digamos (la correa azul es de un Polar V800, para sujetarlo vertical):

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No es demasiado grande, pero para colocarlo en el Cuádriceps hace falta “pegarlo” a la piel, y después despegarlo. Existen pegatinas específicas para el producto:

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Y también existe un “escudo de luz” ya que la tecnología NIRS es enemiga de la luz. La luz solar interfiere en las mediciones:

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Para ciclismo y carrera hay que colocarlo en el Vastus lateralis del Cuádriceps (yo siempre lo he llamado vasto externo):

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La carga de la batería y la descarga de datos al PC (en formato .CSV) se realiza mediante un cable microUSB convencional:

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Los tres puntos que se ven en la parte interior son los haces de luz que emiten la señal NIRS que mide la saturación muscular de oxígeno. Es la misma tecnología que utiliza el dispositivo BSX Insight (puedes leer bastante sobre el BSX Insight aquí, y sobre NIRS, pues a Wikipedia).

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Por último, imagen general del producto de la propia web moxymonitor

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1.2.- VISUALIZACIÓN DE DATOS EN TIEMPO REAL

Este es uno de los puntos débiles del MOXY (hasta ahora). Debemos diferenciar entre la visualización de datos en situaciones indoor, en las que tenemos un PC a mano y un software específico, y las situaciones outdoor, donde necesitamos un dispositivo portátil tipo pulsómetro.

1.2.1.- SITUACIONES INDOOR

El dispositivo MOXY transfiere datos mediante ANT+.

Primero nos tenemos que preocupar de hacer llegar la señal inalámbrica al PC, la parte hardware.

Nos tenemos que hacer con un USB ANT+ si vamos a utilizarlo con un PC, y con un cable OTG para enganchar el USB ANT+ si queremos que los datos del MOXY lleguen a una tablet.

NOTA: Si tenemos una tablet o smartphone nativos con ANT+ (ver listado aquí) no nos hará falta nada de esto (Los Sony Xperia Z1 y posteriores y los Samsung Galaxy S4 y posteriores son los más adecuados para este caso).

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En cuanto al software, MOXY se ha dedicado a desarrollar el producto, pero ha dejado que otras marcas desarrollen el software. En este sentido tenemos varias posibilidades: softwares profesionales (generalmente de pago pero con versiones FREE o DEMO), como PeriPedal y PerfPro.

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Si queremos visualizar los datos en una tablet o smartphone, podemos recurrir a APPs (o mejor dicho, APP, que solo hemos encontrado una). Solo hemos localizado la APP IpBike, disponible en Android e iOS y miembro de ANT+ Alliance (ver aquí). Descarga en Google Store aquí.

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Además, los productos de RealTrack Systems (empresa nacional de primer nivel mundial TECH&TRAINING) son compatibles con MOXY. El software Seego: sistema de monitorización en tiempo real.

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Y el software Qüiko, desarrollado para el producto profesional Wimu, empleado en el futbol.

1.2.2.- SITUACIONES OUTDOOR

Esta es la parte más divertida actualmente de MOXY, y en la que más nos hemos entretenido en el blog zitaSport. La visualización de datos en tiempo real en un contexto outdoor pasa, al igual que en situaciones indoor, por un hardware compatible y por un firmware / software de ese hardware “a la altura”.

En lo que se refiere al hardware, necesitamos un pulsómetro ANT+, que es casi cómo decir un pulsómetro Garmin. En los modelos antiguos de la marca Garmin, preferentemente el FR305 o el FR310.

En lo referente a la parte del software, lo que haremos será engañar al pulsómetro y utilizar el canal de emparejamiento del sensor de velocidad y cadencia, o incluso el canal de emparejamiento de frecuencia cardiaca para visualizar los datos de SmO₂. Los podremos grabar y ver en Garmin Connect como si de cadencia o frecuencia se tratara.

Pero los modelos FR305 o FR310 son el pasado. No concebimos comprar un FR305 solo para ver los datos de SmO₂, por muy interesantes que resulten.

El futuro, y casi el presente, cuando puede que realmente “explote” MOXY, es AHORA!!! ya que es compatible con Garmin Connect IQ (leer aquí), o sea, con el Garmin FR920xt, Garmin Fenix3, Garmin Epix y Garmin Vivoactive (250 euros el modelo Vivoactive). Todos ellos, además, compatibles con la medición de potencia (Vivoactive no nativo).

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Así que, por fin, y después de dos años de existencia del dispositivo MOXY, vamos a poder encontrar una pantalla que nos permita visualizar simultáneamente: FC, W, SmO₂ y THb.

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Y decimos “visualizar” de forma premeditada, porque aún no se pueden grabar los datos que veis en las imágenes superiores.

Evidentemente, esta es una limitación que suponemos se resolverá en breve. Garmin Connect IQ es una plataforma “recién nacida”, con mucho recorrido, pero con ciertas limitaciones a día de hoy. Sin embargo, no dudamos en que la “popularización” de MOXY pasa por Garmin Connect IQ, por grabar los datos del entrenamiento y por poder analizarlos en Garmin Connect (y exportarlos a otros software).

Por fin un entorno amigable para MOXY, a través de los relojes deportivos Garmin.

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1.2.3.- DESCARGA DE DATOS

Por último, la opción de descarga de datos sin visualización, que se puede realizar directamente desde el dispositivo MOXY.

En este caso no habremos podido visualizar la información durante el entrenamiento, pero habrá quedado guardado para su análisis en el dispositivo.

MOXY cuenta con un sencillo software nativo que permite exportar los datos con facilidad a Excel, al exportar los archivos en formato .CSV.

Estos datos no se pueden llevar actualmente a webs como Garmin Connect o Polar Flow así que es complicado comparar datos de SmO₂ con potencia (Watts) a no ser que utilicemos un software profesional de los antes mencionados (PerfPro o Peripedal) o esperemos a que la APP de MOXY en Garmin Connect IQ grabe las sesiones de entrenamiento.

La ventaja de los softwares como PerfPro o Peripedal es que pueden recoger y “entender” la información proveniente de varios dispositivos simultáneamente. Una banda pectoral de FC, un potenciómetro y MOXY pueden registrarse en el mismo entrenamiento.

1.3.- INTERPRETACION DE LOS DATOS

Pasamos “de puntillas” en este apartado ya que vamos a tratar en profundidad la relación SmO₂ vs. FC más adelante. Tan solo comentar que, de los dos parámetros que ofrece MOXY: La saturación muscular de oxigeno y la Hemoglobina total, el que más se ha estudiado y se utiliza es el primero.

Una vez que los entrenadores ya se están familiarizando con la SmO₂, comienzan, poco a poco, a mirar lo que el valor de hemoglobina total les puede ofrecer, sin embargo, a día de hoy, es la SmO₂ la que está más estudiada.

En primer lugar, la SmO₂ funciona justo al revés que la FC. A menor SmO₂, más intensidad. Eso es lo primero que nuestro cerebro debe reprocesar: menos es más.

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Por lo demás, nos detendremos más adelante a comprobar la velocidad de reacción de la SmO₂ ante los cambios de intensidad, así como a analizar la SmO₂ en relación a la potencia (Watts) y cómo un parámetro describe lo que ocurre dentro del organismo y otro, el resultado del esfuerzo, pero no el efecto fisiológico del esfuerzo.

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2.- ENTENDIENDO LA SmO₂

Vamos a ver a continuación: el punto de partida de la SmO₂ en cuanto a los estudios existentes (2.1.), la justificación del uso de la SmO₂ (2.2.), las limitaciones de la frecuencia cardiaca (2.3.) y la localización del esfuerzo (2.4.), de gran aplicación para diferentes deportes.

2.1.- SmO₂: ANTECEDENTES

Situaremos el punto de partida en el año 2009, en el estudio de Snyder & Parmenter, publicado en el Journal of Strength & Conditioning Research que lleva por título: Using near-infrared spectroscopy to determine maximal steady state exercise intensity. En resumen:

Hipótesis: The purpose of this study was to determine whether near-infrared spectroscopy (NIRS) technology could be used to detect a breakpoint in percent oxygen saturation (StO2) of the muscle and whether the determined breakpoint exercise intensity could be used to determine MSS exercise intensity.

Resultado: The results of this study lead us to conclude that the NIRS determination of StO2 is a noninvasive technique that is comparable with HLa in determining MSS intensity and therefore appropriate for use in determining exercise training intensity.

2.2.- ¿POR QUÉ SmO₂?

A pesar de todos los “peros” que le hemos puesto al dispositivo MOXY, cualquier entrenador que ve y analiza los datos que ofrece MOXY, esboza una media sonrisa, como queriendo decir: “esto es lo que necesito”. La SmO₂ indica al entrenador lo que está ocurriendo en el músculo implicado en el ejercicio con suficiente sensibilidad e inmediatez como para que pueda considerarse el próximo Gold Standard en el ámbito del entrenamiento.

2.3.- LAS LIMITACIONES DE LA FRECUENCIA CARDIACA

Ya lo comentamos en el artículo: Entrenando con FRECUENCIA CARDIACA, la frecuencia cardiaca es el mejor parámetro para evaluar la intensidad del ejercicio debido a su relación calidad / precio, pero no el más exacto.

Tiene varias limitaciones: (1) tarda en reaccionar 15-20 segundos ante un cambio súbito de intensidad, (2) tarda en volver a su estado de reposo cuando cesa la intensidad, (3) se ve alterado significativamente en situaciones de sobreentrenamiento y, (4) se ve alterado significativamente en situaciones de deshidratación.

Los puntos (1) y (2), quedaron suficientemente demostrados de la mano de Javi Ortiz en el artículo: HIIT y frecuencia cardiaca.

Los puntos (3), sobreentrenamiento y (4), deshidratación parece que afectan también a la SmO₂ (leer: Increasing Intensity in PerfPro Studio to get the proper training efecto with MOXY).

2.4.- SmO₂: LOCALIZACIÓN DEL ESFUERZO

Pero además, hay un punto más a favor de la medición de saturación muscular de oxigeno sobre la frecuencia cardiaca.

La frecuencia cardiaca ofrece información de lo que está pasando en el organismo de manera global. Podemos obtener la misma frecuencia cardiaca en un ejercicio de remo que en uno de elíptica. En el primer caso, la fatiga muscular se centra en el tren superior, en el segundo, en el tren inferior. La frecuencia cardiaca no diferencia, no discrimina la intensidad.

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Ahora veamos un curioso experimento realizado con dos dispositivos MOXY. El sujeto del experimento es DC Rainmaker y se puede leer el artículo aquí.

Para no extendernos: Un MOXY en el brazo (Deltoides)

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Y otro MOXY en el Vastus lateralis del Cuádriceps (su lugar habitual para ciclismo y carrera)

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Resultado en el software Peripedal. Gráfica superior para el vasto interno y gráfica inferior para el Deltoides. Mismo esfuerzo, resultados distintos.

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La conclusión es obvia: la frecuencia cardiaca devuelve información global de la intensidad del individuo durante el ejercicio, la SmO₂ ofrece información localizada de la intensidad del individuo durante el esfuerzo.

La utilización en conjunto de ambos parámetros debería poder indicarnos la fatiga relativa del individuo en el músculo que se está ejercitando, con respecto a la fatiga global.

Es solo una hipótesis y desconocemos si existen estudios al respecto (publicados no, desde luego). Pero dado que la limitación en el rendimiento deportivo en numerosas ocasiones es muscular, un parámetro relativo de estas características podría ser de gran ayuda para el entrenador.

3.- SmO₂: COMPORTAMIENTO DURANTE EL EJERCICIO

Hemos podido realizar algunas pruebas con el dispositivo, suficientes como para darnos cuenta de que lo que teníamos entre manos es un parámetro más eficaz que la frecuencia cardiaca para controlar la intensidad del entrenamiento.

3.1.- METODOLOGÍA

Dado que es necesario software específico para poder estudiar los datos provenientes del dispositivo MOXY, hemos optado por exportar la frecuencia cardiaca y la SmO₂ a un sencillo archivo EXCEL para analizar los datos en profundidad.

Cómo ya hemos comentado, la SmO₂ funciona al revés que la frecuencia cardiaca. Esto es: con la intensidad del ejercicio la frecuencia cardiaca aumenta y la SmO₂ disminuye.

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En la siguiente imagen podemos ver una serie en detalle, y cómo ambas curvas se separan cuando comienza la serie para volver a acercarse al finalizar la misma. Es el comportamiento típico de la relación entre la SmO₂ y la frecuencia cardiaca.

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Así que para poder comparar ambos parámetros hemos optado por invertir la gráfica de SmO2 ¿Cómo? Muy sencillo: 1 / SmO₂ nos dará la gráfica contraria, con un comportamiento muy similar al de la frecuencia cardiaca. No es idéntico porque ambos parámetros no responden igual al ejercicio.

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3.1.- SmO₂ vs. FC

Ahora que podemos comparar ambas gráficas de manera visual, y casi intuitiva, vamos a analizar la respuesta de la SmO₂ frente a la frecuencia cardiaca y porqué creemos que es un parámetro más adecuado para el control del entrenamiento.

Este es el detalle de un par de series con la inversión de la SmO₂. Las líneas verticales negras indican el comienzo y el final de la serie. Empezamos a intuir que la respuesta de la SmO₂ ante la variación de la intensidad del ejercicio es mucho más rápida que la respuesta de la frecuencia cardiaca, tanto al comienzo de la serie cómo al finalizar la misma.

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Hacemos zoom sobre el comienzo de una serie y podemos ver el tiempo que tardan la SmO₂ y la frecuencia cardiaca en ponerse a la altura de la intensidad exigida. La primera línea marca el comienzo de la serie, es donde la intensidad cambia. Si midiésemos con potenciómetro se observaría una línea vertical que situaría la potencia en 300W (en esta serie). Inmediatamente el corazón comienza a latir más rápido y la saturación muscular de oxígeno comienza a descender. La segunda línea vertical marca el punto en el que la saturación correlaciona con la intensidad de la serie. A la frecuencia cardiaca le lleva más tiempo.

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Otra forma de poder observar la diferencia en el comportamiento de la SmO₂ y la frecuencia cardiaca es al realizar series cortas de sprint. La siguiente imagen es el final del calentamiento (o el principio de la parte principal de la sesión, que a veces cuesta diferenciarlos). Tres series de sprint con cadencia elevada y poca resistencia: estamos hablando de ciclo indoor, de 20 segundos de duración y 40 segundos de recuperación.

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Si multiplicamos la imagen anterior por 8-10 series, perfectamente podríamos estar hablando de un planteamiento tipo HIIT, en el que ya hemos comentado que la FC no nos sirve para comprobar si la sesión se ha realizado correctamente… ¿nos serviría la SmO₂?

3.2.- SmO₂ vs. WATTS y PACE

Una cuestión sobre la que queremos profundizar en el futuro: ¿Cuál es la relación entre la potencia y la SmO₂? Esta pregunta es aplicable también para los runners que entrenan por ritmo: minutos / kilómetros.

Argumentario: La potencia no nos da información de lo que ocurre en el organismo. Simplemente refleja un dato externo al mismo, resultado de la intensidad que desarrollamos en ese momento.

Así, aunque creamos estar trabajando en nuestro umbral anaeróbico y podamos mantener una potencia determinada durante toda la duración de la serie (350W durante 3 minutos en este caso, para el sujeto, que soy yo mismo), podemos observar que la SmO₂ no se mantiene constante.

La frecuencia cardiaca no tiene la sensibilidad suficiente para informarnos de lo que ocurre dentro del organismo y la potencia es un dato “de salida”. Podemos mantener la potencia a pesar de que nuestro organismo sobrepasa el umbral anaeróbico.

La gráfica de SmO₂ es la única que nos está diciendo lo que ocurre durante la serie dentro del organismo, y se ve claramente cómo no se mantiene constante.

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Esperamos profundizar en breve en la relación entre SmO₂ y potencia – ritmo.

3.3.- SmO₂ vs. DURACIÓN DEL ESFUERZO

El planteamiento anterior nos lleva a la siguiente cuestión: el condicionante en pruebas de larga duración está relacionado con la capacidad del músculo para soportar el esfuerzo, tanto o más importante que la capacidad de nuestro motor (VO₂ máximo).

El ejemplo más sencillo es poner a un ciclista a correr una maratón o poner a un maratoniano a disputar una etapa del Tour. No la terminan ¿Por qué? ¿Acaso no están en forma? ¿Acaso su motor (VO₂ máximo) no es óptimo?

Otro ejemplo: Cuando Contador atacó a Froome en la pasada Vuelta 2014… ¿Eso es VO₂  máximo o capacidad muscular de soportar el esfuerzo y generar más velocidad? (minuto 1:04 del video)

Entonces, ¿No sería más interesante medir SmO₂ que frecuencia cardiaca en pruebas de larga duración? O mejor aún, medir simultáneamente potencia y SmO₂… algo así queremos intentar en el blog zitaSport.

4.- CONCLUSIONES

Si has llegado hasta aquí: enhorabuena. La saturación muscular de Oxígeno es un parámetro bastante desconocido, lo cual puede hacerlo arduo en un principio, pero los datos son tan consistentes, a pesar de ser escasos, que estamos seguros de encontrarnos frente a un parámetro fundamental en el control del entrenamiento en los próximos años.

Son necesarios más estudios que muestren cómo utilizarlo y cuál es su respuesta al ejercicio. Existe infinidad de literatura científica acerca del comportamiento de la frecuencia cardiaca en idénticas circunstancias pero lo que hemos podido leer sobre SmO₂ está escrito en blogs y foros, de altísima calidad pero sin consistencia científica.

5.- LECTURAS RECOMENDADAS

Blog de la página oficial del dispositivo MOXY

Foro oficial del dispositivo MOXY

Blog de Cycling Center Dallas

Artículo en dirtymiles.com

DC Rainmaker

4 comentarios
    • Gabriel Hernando Castañeda
      Gabriel Hernando Castañeda Dice:

      Hola Victor, gracias por compartir

      Efectivamente, le estuve dando muchas vueltas a ese video y al artículo que lo recoge, ya que soy aficionado al MTB y es una aplicación práctica muy didáctica.

      Hemos querido recoger en este primer artículo sobre MOXY las generalidades y conceptos fundamentales, pero ten por seguro que habrá más… es un producto con varias lineas de investigación, y la que comentas es una de ellas.

      También me gusta especialmente este video, pues refleja bastante bien lo particular de MOXY y una forma de analizar el esfuerzo que no se ha podido medir hasta ahora:

      Responder
  1. Emilio
    Emilio Dice:

    Espero que pronto saquéis otro artículo sobre la utilización práctica del Moxy, y la interpretación de gráficas para averiguar las zonas de entrenamiento.

    Responder
    • Gabriel Hernando Castañeda
      Gabriel Hernando Castañeda Dice:

      Gracias Emilio

      Estamos en ello pero no sabes lo que cuesta que nos dejen uno, y no hay presupuesto para comprar algo tan caro…

      Pero estamos preparados para cuando ocurra, jejeje

      Saludos

      Responder

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