Εφαρμοσμένη Φυσιολογία στο Τρίαθλο (Ποδηλασία): Συσχέτιση Συχνότητας περιστροφής, ποδηλατικής τεχνικής και ποδηλατικής οικονομίας

Κείμενο : Γιάννης Ψαρέλης (προπονητής Τριάθλου)  -Web- Site : www.triathloncoach.gr – Email : smartsportcoach@hotmail.com & info@triathloncoach.gr -Κινητό : +30 693 71 70 260

Εισαγωγή –Η τεχνική και η ενεργειακή οικονομία στην ποδηλασία είναι δύο μεταβλητές ιδιαίτερα σημαντικές στην ποδηλασία και γνωρίζουμε την σχέση εξάρτησής τους.

Θεωρητικά εξαιρετική τεχνική συνεπάγεται και υψηλή ολική απόδοση (μπορεί να αποδοθεί και ως ποδηλατική οικονομία)

Σκοπός

   Σκοπός της παρούσας έρευνας είναι η διερεύνηση της σχέσης μεταξύ της τεχνικής στη περιστροφή των πεταλιών (γνωστό ως πεταλάρισμα) και στην ολική απόδοση (gross efficiency).

Ιδιαίτερα οι ερευνητές είχαν ως στόχο να βρουν πως επηρεάζει η ταχύτητα περιστροφής των πεταλιών (όπως εκφράζεται σε κύκλους ανά λεπτό) την αποτελεσματική δύναμη (λόγος της εφαπτόμενης δύναμης προς την ολική), την ολική απόδοση/ ποδηλατική οικονομία (εκφράζεται ως το μηχανικό έργο προς την δαπανώμενη ανθρώπινη χημική ενέργεια) και στο νεκρό σημείο (που προσδιορίζεται ως το σημείο με τον μικρότερο λόγο

Επίσης διερεύνησαν κατά πόσο η αλλαγή θέσης (εμπρός ή πίσω η θέση της σέλας) αλλά και η αλλαγή στο προφίλ της διαδρομής (ανηφόρα 11%) επηρεάζει τα 3 στοιχεία (αποτελεσματική δύναμη, ποδηλατική οικονομία και νεκρό σημείο)

Μεθοδολογία

Δείγμα έρευνας – 10 καλά προπονημένοι ποδηλάτες μετρήθηκαν στην αποτελεσματική δύναμη που εξασκούν στα πετάλια.

Αφού σε μία πρώτη εργαστηριακή μέτρηση με βαθμωτό τεστ μετρήθηκε η κατανάλωση οξυγόνου σε μία δεύτερη εργαστηριακή δοκιμή στο 80% της VO2max τους ζητήθηκε να «πεταλάρουν» με – 10 στροφές/ λεπτό  από αυτό που είχαν κάνει αυθόρμητα στο βαθμωτό τεστ  στην συγκεκριμένη ένταση, με το ίδιο πεταλάρισμα  της ίδιας έντασης στο βαθμωτό καθώς και 10 στροφές/ λεπτό πιο πάνω από το βαθμωτό.

Ο ρυθμός περιστροφής των ποδιών που είχαν επιλέξει στο βαθμωτό ονομάζεται ως Ελεύθερα επιλεγόμενη Συχνότητα (Freely Chosen Cadence)

Οι 5 λεπτες επαναλήψεις  έγιναν και σε συνθήκες ανηφόρας καθώς με την σέλα να μεταφέρεται εμπρός και πίσω ώστε να αλλάξει η γωνία καθίσματος (seat angle) και κατ’επέκταση να αλλάξουν οι γωνίες στο ισχίο και στο γόνατο.

Leirdal S. Ettema G (2011)

 

Όργανα έρευνας – Χρησιμοποιήθηκε το εργόμετρο Velotron με ηλεκτρομαγνητικό μηχανισμό φρεναρίσματος για την δημιουργία της ισχύος που πρέπει να υπερνικήσει ο αθλητής. Η παραγόμενη ισχύς είναι σταθερή. Με μεταβολή της γωνιακής ταχύτητας μεταβάλλεται αυτόματα η δύναμη που πρέπει να ασκηθεί από τον αθλητή.

Για την μέτρηση της μέτρησης των αερίων χρησιμοποιήθηκαν μετρητές αερίων της  Jaerger (Oxygon)

Για την καταγραφή της κινηματικής των βραχιόνων του πεντάλ καθώς και των πεντάλ  χρησιμοποιήθηκε το Pro Reflex της Qualisys, σύστημα που επιτρέπει την τρισδιάστατη καταγραφή με την χρήση 8 καμερών. Δύο σφαιρικές ανακλαστήρες χρησιμοποιήθηκαν  και στα δύο πεντάλ. Η τοποθέτηση αυτών των δεικτών χρησιμοποιήθηκαν ώστε να προσδιοριστεί τόσο ο προσανατολισμός των πεντάλ όσο και η γωνία του βραχίονα.

Τα στοιχεία επεξεργάστηκαν διαμέσου του λογισμικού QTM με ρυθμό δείγματος  500ΗΖ και  η περαιτέρω επεξεργασία  έγινε στο Matlab.

Μηχανική παράμετρος. Όπως αναφέραμε στόχος ήταν ο προσδιορισμός της επίδρασης της ταχύτητας περιστροφής των πεντάλ (εκφρασμένη ως αριθμός περιστροφής ανά λεπτό= rounds per minute) στην αποτελεσματική δύναμη, στην ποδηλατική οικονομία και στο νεκρό σημείο.

Είναι σημαντικό να επαναλάβουμε τους ορισμούς των μηχανικών παραμέτρων :

FCC= Freely Chosen Cadence Ελεύθερα επιλεγόμενη συχνότητα του ποδηλάτη = η συχνότητα που επιλέγει αυθόρμητα χωρίς υποδείξεις.

DC = Dead Centre -To  σημείο με την ελάχιστη ισχύ προς τη μέση ισχύ της περιστροφής. Και αντίστοιχα το DCS (Dead centre size) είναι το μέγεθος (ελάχιστη προς μέση ισχύ)

FE = Force Effectiveness = Αποτελεσματική Δύναμη = To πηλίκο της εφαπτόμενης προς την ολική δύναμη στο συγκεκριμένο σημείο της κυκλικής περιστροφής.

 

Αποτελέσματα

Οσο αυξανόταν η συχνότητα είχαμε μείωση στην οικονομία, στην αποτελεσματική δύναμη και στο μέγεθος του νεκρού σημείου.

Βρέθηκε ισχυρή συσχέτιση μεταξύ μεγέθους αποτελεσματικής δύναμης και οικονομίας.

Η σχέση μεταξύ συχνότητας περιστροφής και αποτελεσματικής δύναμης ή οικονομίας ήταν ανεξάρτητη από την ελεύθερα επιλεγόμενη συχνότητα περιστροφής.

Εκείνο που είναι εντυπωσιακό και μη αναμενόμενο είναι το γεγονός ότι η θέση της σέλας (εμπρός ή πίσω) ή η θέση του ποδηλάτου σε σχέση με το οριζόντιο επίπεδο δεν επηρεάζει την την αποτελεσματική δύναμη, την οικονομία ή το μέγεθος του νεκρού σημείου.

     Leirdal S. Ettema G (2011)

Συζήτηση

     H έρευνα έδειξε την αρνητική επίδρασης της συχνότητας περιστροφής σε αποτελεσματική δύναμη πεταλαρίσματος, ποδηλατικής οικονομίας και μεγέθους νεκρού σημείου.

Θα πρέπει να σημειώσουμε ότι εξετάζοντας την δυναμική του γόνατος είναι σαφές ότι αύξηση της συχνότητας περιστροφής των ποδιών έχει ως αποτέλεσμα την σημαντική αύξηση της εσωτερικής ισχύος, δηλαδή της ισχύος που πρέπει να παράγει ο αθλητής για να μπορέσει να μετακινήσει τα πόδια του. Ισχύει ότι Ptotal = Pinternal + Pexternal. Δηλαδή ότι η ολική παραγόμενη ισχύς από τον αθλητή χρησιμοποιείται για την μετακίνηση των ποδιών αλλά και την υπερνίκηση των εξωτερικών αντιστάσεων. Έτσι όπως επισημαίνουν οι συγγραφείς θέλει προσοχή στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων ώστε να μην πιστέψουμε ότι η μείωση της ποδηλατικής οικονομίας οφείλεται στη μείωση της αποτελεσματικής δύναμης με την αύξηση της συχνότητας περιστροφής.

Επιπρόσθετα πρέπει να σημειώσουμε ότι μία αδυναμία σχεδιασμού της μελέτης είναι ο γεγονός ότι οι αθλητές δεν προπονήθηκαν σε όλες τις συχνότητες περιστροφής των ποδιών/ πεντάλ. Επίσης είναι σαφές ότι χρειάζεται περαιτέρω διερεύνηση εάν η ποδηλατική δεξιότητα όπως αυτή αναπτύσσεται με ασκήσεις τεχνικής αλλά και χρόνια εξάσκηση μπορεί να αλλάξει τα δεδομένα της συγκεκριμένης έρευνας.

Είναι απαραίτητο να σημειώσουμε ότι πλέον τόσο προπονητικά όσο και ερευνητικά εξετάζονται oval δίσκοι για να συγκριθούν τα πλεονεκτήματα και τυχόν μειονεκτήματά τους σχετικά με την εφαρμογή αποτελεσματικών δυνάμεων, την αύξηση της ποδηλατικής οικονομίας και την μείωση του μεγέθους των νεκρών σημείων.

Προκαλεί μεγάλη εντύπωση ότι η μετακίνηση της σέλας 6 μοίρες εμπρός ή πίσω δεν προκαλεί σημαντικές μεταβολές στα μεγέθη κάτι το οποίο έρχεται σε βασική αντίθεση με την αρχή του bike fitting ως σημαντικού παράγοντα για την ποδηλατική οικονομία και αποτελεσματικότητα καθώς και σχετικές μελέτες που έχουν γίνει.

Βιβλιογραφία

Leirdal Stig, Ettema Gertjan (2011) The Relationship between cadence, pedaling technique and gross efficiency in cycling European Journl of Applied Physiology (2011) 111: 2885-2893