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Modelo Matemático
Descripción
Modelo D8 - Eficiencia
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Energía mecánica útil
Cuantifica la energía mecánica útil producida por el deportista a partir del movimiento del centro de masa y de observables biomecánicos. La energía útil aumenta con el trabajo mecánico externo que contribuye al desplazamiento. La fuerza de reacción del suelo y la cinemática son observables de entrada que permiten reconstruir potencia y trabajo. Esta rama alimenta directamente las eficiencias bruta y neta.
Grupo 2: Grupo 2: Metabolismo y calorimetría indirecta
Convierte consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono en gasto energético metabólico. El cociente respiratorio modifica el equivalente energético del oxígeno. La ergoespirometría entrega VO2 y VCO2 como observables. La integración temporal de la potencia metabólica produce energía metabólica total.
Grupo 3: Grupo 3: Eficiencia bruta y neta
Compara energía mecánica útil con energía metabólica consumida. La eficiencia bruta incluye metabolismo basal en el denominador; la neta lo excluye. Para una misma energía útil y gasto total, excluir el basal reduce el denominador y eleva la eficiencia neta. Ambas métricas convergen como salidas diagnósticas del modelo.
Grupo 4: Grupo 4: Costo de transporte
Normaliza el gasto energético por distancia recorrida y masa corporal. La distancia surge de la velocidad integrada en el intervalo de evaluación. Esta normalización permite comparar individuos y modalidades con escalas corporales y recorridos distintos. El costo de transporte disminuye cuando se requiere menos energía por kilogramo y metro.
Grupo 5: Grupo 5: Economía de carrera
Caracteriza el consumo de oxígeno a velocidad submáxima constante. La velocidad debe mantenerse alrededor de un objetivo para que la comparación sea interpretable. El VO2 medio en la ventana estable es el observable central. Menor VO2 a igual velocidad representa mejor economía de carrera.
Grupo 6: Grupo 6: Modalidad y pérdidas mecánicas
Interpreta diferencias de eficiencia entre modalidades mediante pérdidas mecánicas adicionales. El ciclismo presenta baja pérdida de transmisión mecánica, mientras la natación añade resistencia hidrodinámica que disipa energía. Un término de pérdida de modalidad reduce la fracción de energía que termina como trabajo útil. Esta rama contextualiza la eficiencia final sin sustituir las mediciones biomecánicas y metabólicas.
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