5–9 de octubre de 2026
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Programa Completo del Evento disponible

Modelado de deriva cardíaca mediante EDOs de primer orden en función del umbral de lactato

5 oct 2026, 15:30
1h 30m
Bloque I/1-1 - I01 (FPUNA)

Bloque I/1-1 - I01

FPUNA

70
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Poster Modelado de datos en biología Sesión de Poster 1

Ponente

Jocelyn Princet Zárate Alvarado (Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Facultad de Ciencias.)

Descripción

La deriva cardíaca (DC) se define como la razón entre la disminución gradual del volumen sistólico (VS) y el aumento de la frecuencia cardíaca (FC) durante un trabajo a paso constante donde la variación creciente de FC es una observación típica de la DC, generalmente obtenida mediante un pulsómetro. Estudios señalan que personas con poca actividad física tardan más en estabilizar su FC a paso constante [Shimazu et al. “Relationship between cardiovascular drift and performance in marathon running”. Int. J. Sport Health Sci., 2020, vol. 18.] comparado con personas que se ejercitan frecuentemente, llegando a concluir que corredores de alto desempeño no presentan DC en lo absoluto, mientras que ésta se hace evidente en corredores aficionados. Por lo anterior, las correlaciones entre la FC y las zonas de velocidad se han estudiado por separado entre los individuos, en categorías asociadas a su desempeño físico: dos o tres (élite, sub-élite y aficionados) y hasta cinco (Esteve et al. “Towards Accurate Reference Values for Heart Rate and Speed Zones by Aerobic Fitness and Sex in Long-Distance Runners”. Sports, 2026, vol. 14, 29). En otras investigaciones, se estudia la correlación de la DC con otros fenómenos aparentemente vinculados con la producción de lactato, sin embargo, presentan únicamente registros estadísticos pero ningún modelo matemático asociado a ellos.
En el presente trabajo presentamos la hipótesis donde el ritmo cardíaco de un corredor a paso constante puede ser modelado con un único sistema de dos ecuaciones diferenciales ordinarias de primer orden. A nuestro conocimiento, es el primer modelo que describe la DC independientemente de que el sujeto a analizar pertenezca a alguna categoría específica. Éste difiere de otros trabajos que excluyen la presencia de DC empleando un modelo simple semejante a la ley de enfriamiento de Newton ($F(t)=F_{obj} +(F_0-F_{obj}) e^{k t}$ ) únicamente para el grupo de alto rendimiento aeróbico, dadas la FC inicial ($F_0$), la FC objetivo ($F_{obj}$), y una tasa de proporcionalidad $k$. Empleando el ritmo cardíaco y el tiempo como variables observables de la ecuación, se propone un sistema de dos EDOs simples: $F(t)=F_{obj}+(f(t)-F_{obj}) e^{kt}$ dada $f´(t) = \alpha \frac{(F_0 - f) (f - f_{off})}{F_0 - f_{off}}$, siendo la segunda una forma de la ecuación logística con desplazamiento vertical $f_{off}$ (offset) que modela de manera implícita la FC objetivo en función del umbral de lactato.
Dado que este trabajo está enfocado en el rendimiento cardíaco cuando el cuerpo es sometido a un esfuerzo firme durante un periodo prolongado y continuo, se propone una metodología semejante a las pruebas de Rockport y Cooper [Souissi et al. “A new perspective on cardiovascular drift during prolonged exercise”, Elsevier, 2021, vol. 287] para ser aplicada en individuos que no necesariamente tienen preparación física. Con este mismo modelo, se pueden recuperar otros datos fisiológicos que suelen utilizarse como parámetros de desempeño: consumo máximo de oxígeno ($VO_{2max}$), FC máxima (FCM), FC en reposo y tiempo de recuperación.

Autor

Jocelyn Princet Zárate Alvarado (Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Facultad de Ciencias.)

Coautor

Dr. Javier Flavio Vigueras Gomez (Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Facultad de Ciencias.)

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