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19 de abril de 2020

Fiabilidad y validez del dispositivo Vitruve para medir la velocidad de la barra

El entrenamiento basado en la velocidad (VBT) en lugar del método tradicional

 

Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=7xgWtDNfK-c

Los atletas realizan entrenamiento de fuerza para desarrollar potencia, fuerza y aumentar su masa corporal (Suchomel, Nimphius, Bellon, & Stone, 2018). Tradicionalmente, los entrenadores suelen prescribir cargas específicas en relación con el peso máximo que puede mover el atleta una sola vez, lo que se denomina 1RM, o una repetición máxima (Banyard, Tufano, Delgado, Thompson, & Nosaka, 2019). De esta forma, en una sesión se puede asignar un número específico de series y repeticiones con un porcentaje de esa 1RM, por ejemplo, un 70% de 1RM.

Sin embargo, este método tradicional de programación del entrenamiento de fuerza tiene varias limitaciones: es necesario realizar una prueba en cada movimiento para determinar cuál es ese 1RM; el 1RM es variable entre sesiones, por lo que deberíamos realizar esa prueba a diario, algo que es inviable; cada atleta puede hacer más o menos repeticiones con el mismo porcentaje de su 1RM, de forma que su entrenamiento sobre el papel es el mismo, pero a nivel interno no (Richens & Cleather, 2014; Jonathon Weakley et al., 2019).

Los centros de entrenamiento y clubes deportivos más actualizados utilizan un método alternativo que elimina todas las limitaciones anteriores (Banyard et al., 2019). El entrenamiento basado en la velocidad (VBT por sus siglas en inglés) proporciona datos mucho más precisos y objetivos para prescribir de forma óptima el entrenamiento de fuerza que el método tradicional (Held, Speer, Rappelt, Wicker, & Donath, 2022). ¿Qué es el entrenamiento basado en la velocidad? ¿Tienen fiabilidad y validez los dispositivos que se utilizan para el entrenamiento de velocidad?

 

Definición de entrenamiento basado en la velocidad (VBT)

 

Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=_5AFeH2PQS8&list=PLnMMJkWKDDRkaOMe9kvsm_xdpPvfV-A4Y

El entrenamiento basado en la velocidad (VBT de aquí en adelante) es un método alternativo al tradicional para programar el entrenamiento de fuerza y prescribir cargas, series y número de repeticiones de forma más precisa e individualizada (Zhang, Feng, Peng, & Li, 2022). VBT podría definirse como un método que usa la velocidad para informar o mejorar la práctica del entrenamiento de fuerza (Jonathon Weakley, Mann, et al., 2021).

VBT para regular la intensidad y la fatiga

Se utiliza la velocidad a la que se desplaza la carga porque a medida que aumenta la masa externa, la velocidad de ejecución es menor (Jonathon Weakley, Chalkley, et al., 2020). Si el peso máximo que podemos levantar en press de banca son 100 kilos, moveremos mucho más rápido la barra con 50 kg que con 90 kg. Cuanto más cerca de la carga máxima nos encontremos, la velocidad será más baja, y eso permite establecer una asociación casi perfecta entre la velocidad del movimiento y la intensidad o carga utilizada.

La fatiga también se asocia con la velocidad (González-Badillo, Yañez-García, Mora-Custodio, & Rodríguez-Rosell, 2017). La primera repetición de la serie será más rápida que la última porque a medida que avanzamos en la serie se va produciendo fatiga. Dicha fatiga es la que, llegado el momento, no nos permite realizar más repeticiones. Por lo tanto, si controlamos la velocidad de la serie, podremos prescribir un número u otro de repeticiones en función de si buscamos una mayor o menor fatiga (Sánchez-Medina & González-Badillo, 2011).

 

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Lo más interesante es que sabemos que una mayor pérdida de velocidad en la serie indica un mayor potencial para desarrollar fatiga neuromuscular significativa (Pareja-Blanco, Villalba-Fernández, Cornejo-Daza, Sánchez-Valdepeñas, & González-Badillo, 2019). Si no medimos la pérdida de velocidad estamos creando una gran fatiga que no va a mejorar nuestro rendimiento, pero sí va a aumentar el tiempo que necesitamos para recuperarnos.

VBT para obtener feedback inmediato

Cuando un atleta puede ver en una pantalla la velocidad a la que está moviendo la carga puede mejorar su rendimiento, respecto al mismo entrenamiento sin ese feedback visual (J. J. S. Weakley et al., 2019; J Weakley et al., 2019). La evidencia científica ha encontrado que esas mejoras en el rendimiento al utilizar feedback visual de dispositivos de VBT ocurren por un aumento de la motivación y competitividad (J. J. S. Weakley et al., 2019).

 

Fiabilidad y validez de los dispositivos VBT

 

Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=luB5pc91Rzg&list=PLnMMJkWKDDRkaOMe9kvsm_xdpPvfV-A4Y&index=7

Existen diferentes dispositivos con los que se puede medir la velocidad el entrenamiento. Sin entrar en detalles técnicos sobre qué tecnología implica cada uno de ellos, la literatura científica ha evaluado la fiabilidad y validez de muchos de los dispositivos VBT (Pérez-Castilla, Piepoli, Delgado-García, Garrido-Blanca, & García-Ramos, 2019). Cuando se evalúa la fiabilidad y la validez de un aparato, se debe comparar siempre con un Gold Standard.

El Gold Standard es la tecnología que mide de forma precisa aquello que queremos evaluar, en este caso la velocidad y el desplazamiento de la barra y las métricas derivadas de ella. Los demás dispositivos se comparan con ese Gold Standars para ver si las mediciones coinciden, con lo cual es fiable y válido, o si por el contrario se alejan mucho en sus resultados.

El Gold Standar para medir la posición y, posteriormente calcular la velocidad del movimiento humano es la captura de movimiento tridimensional optoelectrónica en 3D (Jonathon Weakley, Mann, et al., 2021). Sin embargo, el costo es considerable y los requisitos de espacio y tiempo para procesar los datos hacen que la captura de movimiento en 3D sea muy poco práctica fuera del “laboratorio”. Además, se hace complicado si tenemos que analizar a un número elevado de atletas (Callaghan, Guy, Elsworthy, & Kean, 2022).

¿Qué es la fiabilidad y la validez de los dispositivos VBT?

Alternativamente a dicho Gold Standar han surgido diferentes dispositivos VBT que reducen considerablemente los costes y dan información en tiempo real (Jonathon Weakley, Morrison, et al., 2021). El espacio necesario también se reduce al mínimo y lo pueden utilizar muchos atletas de forma simultánea. Si bien los métodos basados ​​en la velocidad brindan a los entrenadores medios valiosos para monitorear el entrenamiento de los atletas, es necesario garantizar que los dispositivos sean precisos para que produzcan mediciones fiables y válidas.

Esto es particularmente importante para los profesionales que utilizan esta información para tomar decisiones con respecto a las sesiones de capacitación posteriores. La validez de un instrumento a menudo se refiere a su capacidad para medir lo que se pretende medir con exactitud y precisión (Askow et al., 2018; Dorrell, Moore, Smith, & Gee, 2018). Normalmente, esto se cuantifica comparando el resultado del instrumento respectivo con un Gold Standar o medida de criterio. Si un dispositivo VBT no es precio puede llevar a los atletas a realizar volúmenes de entrenamiento inadecuados o seleccionar una fatiga por encima o por debajo de la deseada (Jonathon Weakley, Morrison, et al., 2021).

La fiabilidad de un dispositivo VBT denota su capacidad para reproducir las medidas en ocasiones separadas sin que exista fluctuación entre ellas (Hopkins, 2000). Si las mediciones varían excesivamente entre series o entre sesiones, dichas mediciones no serán confiables puesto que arrojan resultados distintos.

 

Dispositivos VBT más comercializados

 

Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=WEkcJwrggjA

Una revisión sistemática de mucha calidad publicada en la revista Sports Medicine evaluó la fiabilidad y la validez de los dispositivos VBT disponibles comercialmente (Jonathon Weakley, Morrison, et al., 2021). En ella se integran 28 estudios que investigaron la fiabilidad de los dispositivos VBT y 36 estudios que evaluaron la validez de dichos dispositivos VBT. A continuación, enumeramos los dispositivos VBT más comercializados según la tecnología utilizada.

Transductores de velocidad lineal (LVT)

Determinan las salidas cinéticas y cinemáticas mediante la medición directa de la velocidad instantánea. Los transductores de posición lineal (LPT), entre los que se encuentra Vitruve, miden directamente el desplazamiento y el tiempo. Cuando se compara con un criterio estándar de oro, parece que los transductores lineales demuestran una mayor exactitud y precisión que otros dispositivos (Jonathon Weakley, Morrison, et al., 2021).

A partir de la evidencia científica, este tipo de dispositivos tienden a demostrar una mayor precisión en comparación con otros dispositivos VBT (Dorrell et al., 2018; Pérez-Castilla et al., 2019). Han mostrado un error bajo, tanto cuando se comparan medidas en diferentes momentos, como cuando se comparan medidas de dos dispositivos diferentes. Eso quiere decir que dos dispositivos VBT de la misma marca, con una tecnología de transducción de velocidad lineal, arrojarán los mismos resultados, con un error extremadamente bajo.

Dentro de este grupo, estos son los dispositivos VBT cuya fiabilidad y validez ha sido más evaluada por la literatura científica:

  • Vitruve (Speed4Lift anteriormente)
  • GymAware, SmartCoach
  • 1080Q, T-Force
  • Chronojump
  • Tendo
  • FitroDyne (Fitronic)
  • Open Barbell System
  • Musclelab (Ergotest)

Acelerómetros

Estiman las salidas cinéticas y cinemáticas al determinar la integral de tiempo de los datos de aceleración. Los acelerómetros pueden usarse mejor para proporcionar retroalimentación para mejorar la motivación y la competitividad (Jonathon Weakley, Wilson, et al., 2020). Sin embargo, los acelerómetros han demostrado una validez cuestionable (Jonathon Weakley, Morrison, et al., 2021), por lo que no se recomienda que sean utilizados para ver cambios en el rendimiento ni para prescribir las cargas o el número de repeticiones.

Dentro de este grupo, estos son los dispositivos VBT cuya fiabilidad y validez ha sido más evaluada por la literatura científica:

  • Push Band
  • Push Band 2.0
  • Beast Sensor
  • Bar Sensei
  • MyoTest
  • Wimu System
  • RehaGait

Dispositivos de láser ópticos

El uso de dispositivos láser ópticos es una alternativa prometedora que puede proporcionar retroalimentación precisa en tiempo real (Jonathon Weakley, Chalkley, et al., 2020), pero todavía se necesita una mayor investigación que compruebe su fiabilidad y validez. Dentro de este grupo, estos son los dispositivos VBT cuya fiabilidad y validez ha sido más evaluada por la literatura científica:

  • Velowin
  • Flex

 

Comparativa de la fiabilidad y validez entre siete de los dispositivos VBT más conocidos

Una investigación publicada en The Journal of Strength and Conditioning Research evaluó la fiabilidad y validez de siete dispositivos VBT en el ejercicio de press de banca (Pérez-Castilla et al., 2019). Los dispositivos comparados con Trio-OptiTrack, un sistema óptico de detección de movimiento que se utilizó como Gold Standard, fueron:

  1. Trio-OptiTrack: sistema óptico de detección de movimiento.
  2. T-Force: transductor de velocidad lineal.
  3. Chronojump: transductor de posición lineal.
  4. Speed4lits: transductor de posición lineal. El codificador Speed4lifts ahora es un codificador VITRUVE, solo hemos cambiado el nombre, pero el producto, el hardware y la forma en que mide es 100% idéntico.
  5. Velowin: sensor optoelectrónico basado en una cámara.
  6. PowerLift (ahora se llama My Lift): aplicación para Smartphone.
  7. Push band: acelerómetro de medición inercial.
  8. Beast sensor: acelerómetro de medición inercial.

Metodología utilizada en la comparativa entre los diferentes dispositivos VBT

El objetivo de este estudio fue comparar la confiabilidad y validez de siete dispositivos disponibles en el mercado para medir la velocidad de movimiento durante el ejercicio de press de banca. También estudió la variabilidad en las medidas que se producían en los aparatos entre distintas repeticiones.

Se completaron dos sesiones de prueba con una muestra de catorce hombres. Todos conocían el movimiento del press de banca y no presentaban ningún tipo de lesión musculoesquelética. Se realizaron dos sesiones con una diferencia de 48-72 horas entre ellas. En la primera sesión se determinó el One Rep Max (1RM) y en la segunda sesión se realizaron tres repeticiones con cinco cargas con los siguientes porcentajes: 45-55-65-75-85%.

Se descartaron porcentajes inferiores, por ser de poca utilidad en la práctica real, y también se descartaron porcentajes superiores para no desvirtuar la técnica del ejercicio por fatiga. También se estudió la heterocedasticidad de los resultados. Esto significa el valor de la variabilidad de cada dispositivo.

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Resultados de la comparativa entre los diferentes dispositivos VBT

Se observó que, si bien todos los dispositivos presentan siempre algún error, solo en las mediciones con Vitruve (Speed4lift en el estudio) el error en los datos no fue variable. Eso significa que siempre arroja datos consistentes, bajo las mismas circunstancias, algo muy importante en el entrenamiento basado en la velocidad, donde una pequeña variación en la velocidad puede cambiar nuestro One Rep Max y fatigarnos mucho.

Se observó una asociación perfecta entre Trio-optiTrack y los diferentes dispositivos. Rango del coeficiente de correlación producto-momento de Pearson (r) = 0,947-0,995; P <0,001). Con la excepción de Beast Sensor (r = 0,765; P < 0,001). Estos resultados sugieren que los transductores lineales de velocidad/posición, los sistemas optoelectrónicos basados ​​en cámaras y la aplicación para teléfonos inteligentes podrían usarse para obtener mediciones de velocidad precisas para movimientos lineales restringidos.

Por otro lado, los dispositivos portátiles basados ​​en acelerómetros (unidades de medición inercial) utilizados en este estudio fueron menos confiables y válidos para medir la velocidad de la barra. Como conclusión final, los propios autores con estos resultados sugieren que es este dispositivo, Vitruve (Speed4lift en el estudio), el más apropiado para medir la velocidad de ejecución debido a su alta precisión, facilidad de uso y precio asequible.

 

Otras investigaciones sobre la fiabilidad y validez del dispositivo VBT Vitruve

Imagen extraída de https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7286482/#pone.0232465.ref014

En la comparativa anterior hemos comprobado como Vitruve (Speed4lift en el estudio) tiene correlaciones casi perfectas (r ≥ 0.99) al compararlo con el sistema óptico de detección de movimiento Trio-OptiTrack en el press banca con máquina Smith (Pérez-Castilla et al., 2019). La mayoría de movimientos atléticos se realizan con peso libre, por lo que otras investigaciones han evaluado la fiabilidad y validez de Vitruve a la hora de medir la precisión de la velocidad con dichos pesos libres (Callaghan et al., 2022; Martínez-Cava et al., 2020).

Las medidas de velocidad del dispositivo VBT Vitruve son confiables también con peso libre en el press de banca, sentadilla frontal y sentadilla trasera (Callaghan et al., 2022; Martínez-Cava et al., 2020). Martínez-cava et al., (2020) sitúan a Vitruve como uno de los dispositivos VBT más fiables y válidos para medir la velocidad, especialmente cuando se mueven cargas de medianas a pesadas (<1,0 m/s).

Una de las revisiones sistemáticas más completas sobre los dispositivos VBT expone que los transductores de velocidad lineal son los más fiables y válidos, sin tener en cuenta los Gold Estándar (Jonathon Weakley, Morrison, et al., 2021). Vitruve es un transductor de posición lineal que se encuentra dentro de este grupo, por lo que muestra ser una opción fiable y válida dentro de los diferentes dispositivos VBT existentes. ¡Si tiene alguna pregunta, no dude en preguntar! Deja un comentario o contáctanos aquí.

Joaquin Vico Plaza

 

Referencias bibliográficas

  1. Askow, A. T., Stone, J. D., Arndts, D. J., King, A. C., Goto, S., Hannon, J. P., … Oliver, J. M. (2018). Validity and Reliability of a Commercially-Available Velocity and Power Testing Device. Sports, 6(4). https://doi.org/10.3390/SPORTS6040170
  2. Banyard, H. G., Tufano, J. J., Delgado, J., Thompson, S. W., & Nosaka, K. (2019). Comparison of the Effects of Velocity-Based Training Methods and Traditional 1RM-Percent-Based Training Prescription on Acute Kinetic and Kinematic Variables. International Journal of Sports Physiology and Performance, 14(2), 246–255. https://doi.org/10.1123/IJSPP.2018-0147
  3. Callaghan, D. E., Guy, J. H., Elsworthy, N., & Kean, C. (2022). Validity of the PUSH band 2.0 and Speed4lifts to measure velocity during upper and lower body free-weight resistance exercises. Https://Doi.Org/10.1080/02640414.2022.2043629, 40(9), 968–975. https://doi.org/10.1080/02640414.2022.2043629
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  5. Dorrell, H. F., Moore, J. M., Smith, M. F., & Gee, T. I. (2018). Validity and reliability of a linear positional transducer across commonly practised resistance training exercises. Https://Doi.Org/10.1080/02640414.2018.1482588, 37(1), 67–73. https://doi.org/10.1080/02640414.2018.1482588
  6. González-Badillo, J. J., Yañez-García, J. M., Mora-Custodio, R., & Rodríguez-Rosell, D. (2017). Velocity Loss as a Variable for Monitoring Resistance Exercise. International Journal of Sports Medicine, 38(3), 217–225. https://doi.org/10.1055/S-0042-120324
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  9. Martínez-Cava, A., Hernández-Belmonte, A., Courel-Ibáñez, J., Morán-Navarro, R., González-Badillo, J. J., & Pallarés, J. G. (2020). Reliability of technologies to measure the barbell velocity: Implications for monitoring resistance training. PloS One, 15(6). https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0232465
  10. Pareja-Blanco, F., Villalba-Fernández, A., Cornejo-Daza, P. J., Sánchez-Valdepeñas, J., & González-Badillo, J. J. (2019). Time Course of Recovery Following Resistance Exercise with Different Loading Magnitudes and Velocity Loss in the Set. Sports 2019, Vol. 7, Page 59, 7(3), 59. https://doi.org/10.3390/SPORTS7030059
  11. Pérez-Castilla, A., Piepoli, A., Delgado-García, G., Garrido-Blanca, G., & García-Ramos, A. (2019). Reliability and concurrent validity of seven commercially available devices for the assessment of movement velocity at different intensities during the bench press. Journal of Strength and Conditioning Research, 33(5), 1258–1265. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000003118
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  15. Weakley, J. J. S., Wilson, K. M., Till, K., Read, D. B., Darrall-Jones, J., Roe, G. A. B., … Jones, B. (2019). Visual Feedback Attenuates Mean Concentric Barbell Velocity Loss and Improves Motivation, Competitiveness, and Perceived Workload in Male Adolescent Athletes. Journal of Strength and Conditioning Research, 33(9), 2420–2425. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000002133
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  21. Weakley, Jonathon, Wilson, K., Till, K., Banyard, H., Dyson, J., Phibbs, P., … Jones, B. (2020). Show Me, Tell Me, Encourage Me: The Effect of Different Forms of Feedback on Resistance Training Performance. Journal of Strength and Conditioning Research, 34(11), 3157–3163. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000002887
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