Intermittente: 30"/30" VS 40"/20"

Si dichiara che l'autore esclusivo del presente articolo è Michelusi Mattia. A quest'ultimo sono riservati tutti i diritti sull'opera quali l'adattamento totale o parziale, la diffusione e la riproduzione in qualsiasi mezzo in quanto frutto di ricerca e di elaborazioni personali.

In un articolo precedente abbiamo visto la differenza tra la ripetute (5' e 20' massimali) e l'intermittente (30" 100% CP5' / 30" blando), due tra i metodi d'allenamento di tipo intervallato più conosciuti (Link: Ripetuta VS Intermittente).

Si e' visto come in un intermittente, grazie alla variazione tra fase intensa e fase banda, sia possibile effettuare un volume totale di lavoro più grande rispetto una ripetuta alla stessa intensità.

Il 30"/30" pero' non e' l'unica tipologia di allenamento intermittente, ma esistono tre fattori che possono variare la difficoltà e l'obiettivo di un lavoro di tipo intermittente:

• Intensità della fase intensa
• Durata della fase intensa
• Durata della fase di recupero

Volutamente non ho inserito l'intensità della fase di recupero in quanto ritengo che il recupero durante un lavoro di tipo intermittente deve essere passivo o molto blando.

Inoltre importante tenere in considerazione che in un intermittente sia la fase intensa che quella di recupero non devono superare i 40-45" altrimenti si entra nella tipologia di lavoro denominata Interval Training, che ha obiettivi differenti rispetto l'intermittente.

Ho cosi provato testare su me stesso con misuratore di potenza BePro ((sito internet: http://www.bepro-favero.com) due tipologie di intermittente variando due dei tre fattori visti in precedenza: la durata della fase intensa e della fase di recupero. Mentre la volta scorsa ho effettuato un intermittente 30" al 100% W CP 5' / 30" blandi fino a esaurimento delle mie energie, questa volta ho provato effettuare un intermittente 40" al 100% W CP 5' / 20" blandi fino a esaurimento delle mie energie.

Ecco qua i due grafici:

INTERMITTENTE 30" al 100% W CP 5' / 30" blandi

Per quasi un'ora ho alternato 30" intensi e 30" blandi con una wattaggio medio della fase intensa pari a 328 Watt. In altre parole grazie alla continua variazione tra fase intensa e blanda, sono riuscito erogare un volume totale di 27 minuti a 328 Watt.

INTERMITTENTE 40" al 100% W CP 5' / 20" blandi

In 15' ho esaurito le mie energie erogando una potenza media nella fase intensa pari a 341 Watt, effettuando un volume totale di 10' a 341Watt (potenza che non riuscirei mantenere nemmeno per 5' in una ripetuta a intensità costante).

Aumentando quindi la durata della fase intensa e diminuendo quella del recupero sono riuscito durare solo 15' rispetto i 55' dell'intermittente 30"/30". Questo e' dovuto da un aumento della produzione di acido lattico, infatti una diminuzione del tempo di recupero comporta una minor risistesi del Creatinfosfato, provocando una maggior intervento del meccanismo glicolitico per produrre energia.

Da considerare comunque che nell'esecuzione dell'intermittente 40"/20" ho commesso un paio di errori:

• la salita, diversa da quella del 30"/30" (7% nel 40"/20" VS 5% nel 30"/30"), era un po troppo pendente per il mio livello e quindi la potenza nella fase di recupero è risultata piu intensa di quanto volessi.
• la potenza della fase intensa maggiore di quella target  di circa 20 Watt (341W VS 320Watt).

Probabilmente senza questi due errori e con un livello di allenamento migliore sarei durato un po' di più.  Nonostante tutto, con questa prova si è visto come basta cambiare alcuni dei fattori visti in precedenza per variare la difficoltà e l'obiettivo di un lavoro intermittente.

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Dott. Mattia Michelusi

Email: mattia.michelusi@gmail.com

Web: www.coachmichelusi.blogspot.it 

Ripetuta VS Intermittente con power meter BePro

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Allenare il metabolismo aerobico non significa lavorare esclusivamente a basse intensità, ma risulta importante stimolare anche gli altri metabolismi energetici. Tra i metodi più efficaci ci sono i lavori di tipo intervallato:

• Ripetuta
• Interval Training
• Intermittente

Pochi sanno che uno dei precursori di questa tipologia di allenamento fu un certo Emil Zatopek che vinse le olimpiadi allenandosi con un metodo molto particolare: alternava 400 metri corsi velocemente seguiti da 200 metri blandi per una miriade di volte.

I lavori intervallati infatti prevedono che dopo l’azione intensa ci sia una fase di recupero che può essere attiva o passiva a seconda delle caratteristiche dell'atleta e dell'obiettivo dell'allenamento. L'intermittente, a differenza delle ripetute, permette di effettuare tratti intensi senza accumulare alti livelli di acido lattico e per più tempo.

Partendo da questi presupposti ho voluto testare su me stesso queste teorie. Ho così provato a confrontare le ripetute con un lavoro di tipo intermittente registrando i dati con il misuratore di potenza BePro (sito internet: http://www.bepro-favero.com )

RIPETUTA:

Ho effettuato una ripetuta MASSIMALE di 5 minuti e una di 20 minuti in salita erogando rispettivamente una potenza media di 319 e 254 Watt.

INTERMITTENTE:

Dopo qualche giorno ho programmato un intermittente in salita con una fase intensa di 30" pari alla potenza erogata nella ripetuta massimale di 5' (320Watt) seguita da una fase blanda di altri 30". Non mi sono posto una durata ma ho continuato l'esercizio fino a esaurimento delle mie energie con l'obiettivo di valutare per quanto tempo fossi in grado di mantenere questo ritmo.

Video esempio dei primi 10' del lavoro intermittente analizzato con Kinomap
(Se il video non si visualizza bene cliccare il seguente link: http://www.kinomap.com/watch/c7pgrm )

Come si può vedere dal grafico, e a conferma di quanto detto precedentemente, sono riuscito effettuare il lavoro intermittente 30"/30" per QUASI UN'ORA con una wattaggio medio della fase intensa pari a 328 Watt.

In altre parole grazie alla continua variazione tra fase intensa e blanda, con il lavoro intermittente sono riuscito erogare un volume totale di 27 minuti a 328 Watt che equivale:

• alla potenza che riuscirei mantenere solo per 5' facendo una ripetuta massimale
• a una potenza superiore del 20-30% di quella che riuscirei a mantenere in una ripetuta massimale di 20'.

Possiamo quindi dire che la pratica ha confermato la teoria!

Logicamente a un mio atleta non andrei proporre un'ora continua di intermittente, anche perché sebbene sia efficace e' comunque un lavoro intenso sia fisicamente che psicologicamente. Bisogna quindi sapere somministrare questo lavoro nel periodo giusto, con le giuste intensità e adeguati tempi di recupero.

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Powermeter Be Pro: Be Pro VS Ciclomulino

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Foto ricavata da bepro-favero.com

Da qualche giorno sto provando il nuovo misuratore di potenza BePro della società Favero Electronics (sito internet: www.bepro-favero.com). Un misuratore di potenza integrato nei pedali che viene venduto in due versioni a seconda se si opta per un sensore in tutti e due i pedali o un solo sensore di potenza.

L'installazione sulla propria bicicletta è semplice e veloce. Senza l’assistenza di un meccanico e senza intervenire sulle ruote o installare sensori esterni, in pochi minuti BePro è pronto all'uso. L'importante è seguire qualche accorgimento accuratamente indicato nel manuale d'installazione per avere la massima accuratezza di misurazione.

Come gran parte dei misuratori di potenza in commercio, grazie alla tecnologia ANT+, BePRO è compatibile con la maggior parte dei ciclocomputer aventi questa tecnologia. Nel mio caso utilizzo un Garmin Forerunner 310XT.

Una volta installato lo strumento mi sono subito dato da fare per testarlo e sperimentarlo, questo e i prossimi articoli riguarderanno le analisi che sto facendo.

BePro VS Ciclomulino

Dal momento che il Ciclomulino è uno degli strumenti che maggiormente utilizzo per effettuare i test di valutazione, un primo passo è stato proprio quello di confrontare la potenza stimata dal Ciclomulino con quella misurata dal power meter BePro. Il Ciclomulino è un cicloergometro a resistenza aerodinamica dotato di una ruota che fa da volano. Un dispositivo chiamato Kisciotte misura la velocità della ruota mentre pedalo, questa velocità viene convertita in potenza grazie al software IT4Cycling che permette di visualizzare, registrare e monitorare i dati.

Con l'obiettivo di avere un primo riscontro diretto tra potenza stimata dal Ciclomulino e quella misurata dal BePro ho effettuato una prova della durata di 10' inserendo sprint, variazioni di ritmo e progressioni, simulando così una classica "situazione di gara".

Si può facilmente vedere come l'andamento della potenza misurata dai due strumenti è pressoché identica sia a basse che ad alte intensità. La potenza massima e quella media registrata sono molto vicine. 

Nell'arco dei dieci minuti la potenza massima misurata da BePro è 1,2% più alta, mentre la potenza media 1,9% più alta.

Una piccola differenza tra strumenti diversi è normale perché le metodiche di misura non sono le stesse: la potenza misurata dal Ciclomulino è una stima, mentre BePro misura effettivamente la forza erogata nei pedali per calcolare la potenza effettiva (a riguardo consiglio la lettura di questo precedente articolo: "La forza nella pedalata").

Analizzando meglio il grafico precedente e soffermandoci nel valutare l'andamento della potenza durante una serie di 3 sprint consecutivi si può facilmente intuire come la potenza del Ciclomulino è una stima, mentre BePro misura effettivamente la forza (e di conseguenza la potenza) erogata sui pedali.

Come si può vedere all'interno dell'area circondata di rosso, nei due secondi successivi dopo gli sprint smettevo di pedalare, infatti la potenza misurata da BePro va a zero. Il ciclomulino non è in grado di misurare questa variazione in quanto la ruota per inerzia continua a girare e lo strumento non è in grado di capire se l'atleta sta effettivamente pedalando o è fermo.

Il Ciclomulino non è quindi il miglior strumento di paragone ma comunque è un importante passaggio da fare in quanto è lo strumento che utilizzo per effettuare i test di valutazione utili per individuare i ritmi d'allenamento da utilizzare su strada con il proprio misuratore di potenza. Da questa analisi posso dire che i valori misurati con il Ciclomulino si possono riportare su strada seguendo la potenza misurata dal misuratore BePro.

Nei successivi articoli presenterò altre analisi riguardo BePro, con prove effettuate sia indoor che outdoor confrontando lo strumento con altri misuratori di potenza in commercio.

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Dott. Mattia Michelusi

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54,526km/h: il nuovo record. Quanto ha inciso la densità dell'aria?

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54,526

Immagine tratta da cyclingnews.com (Getty Images Sport)

Questo e' il nuovo record dell'ora ottenuto da Bradley Wiggins poche ore fa nel velodromo Lee Valley a Londra! 

Quasi 218 giri a un ritmo medio di 16,5 secondi al giro mulinando il 58X14 a una cadenza di pedalata media compresa tra le 102-105 RPM 

Un grande record che ha superato il precedente record di Dowsett di ben 1,59km, ma 724 metri inferiore dell'obiettivo di 55,250km/h che Wiggins e il suo staff si erano prefissati .

In un precedente articolo ho messo in luce come  le condizioni atmosferiche sono un elemento molto importante in prestazioni di questo tipo (Link: Record dell'ora e condizioni atmosferiche).

Secondo dichiarazioni trovate in internet le condizioni atmosferiche non erano ideali, o meglio non erano le condizioni che Wiggins e il suo staff si aspettavano:

• Pressione atmosferica: 1029mb
• Temperatura: 31-32 gradi
• Umidità: 34-41%
• Densità dell'aria pari a 1,17 kg/m3

Primo aspetto da valutare e' l'indice di temperatura percepita, un algoritmo che mette in relazione la temperatura con l'umidità. Ne risulta un indice pari a 35-36gradi che rientra (anche se di poco) nella fascia dove la sensazione di malessere e' abbastanza intensa e dove e' consigliato limitare alcune attività' fisiche gravose.

Considerando inoltre una stima della densità dell'aria pari a 1,17kg/m3 e standardizzando alcuni parametri come il coefficiente aerodinamico e l'area frontale possiamo dire che con una densità dell'aria 4% inferiore, Wiggins avrebbe raggiunto la velocità prefissata di 55,250km/h erogando la stessa potenza.

Ma come abbassare la densità dell'aria?

• Aumentando la temperatura di una decina di gradi. Ma con lo stesso livello di umidità la temperatura percepita sarebbe stata così elevata da alterare sicuramente in negativo la prestazione.
• Alzandosi di quota (di circa 320-330metri)

Facile da dire ma non altrettanto da fare ;)

Sarebbe interessante calcolare la potenza erogata, ma non conoscendo con precisione il CdA si rischia di stimare un valore errato.

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Corsa a punti - Analisi video di una gara categoria allievi

Avete mai provato a gareggiare in una "Corsa a punti" su pista?? Con questo video capirete cosa significa.

Assieme all'amico Davide Bastianello (che ringrazio per aver procurato il misuratore di potenza) abbiamo registrato con un telecamera e un misuratore di potenza una "corsa a punti" della categoria allievi. Successivamente abbiamo sincronizzato il video con la potenza, velocità, frequenza cardiaca, cadenza e posizione GPS.

Il risultato lo vedete qua sotto (oppure nel seguente link: Points Race - Kinomap)...buona visione:

In poche parole la gara consisteva nell'affrontare 35 giri della pista lunga 400 metri con un traguardo a punti per i primi 4 classificati (5,3,2 e 1)  ogni 7 giri. Vince colui che ottiene il maggior numero di punti al termine della prova.

La prova e' durata poco meno di 20 minuti a un velocità media di 44,2km/h.

La potenza media erogata dall'atleta e' stata di 301 watt ma e' importante considerare come per un 29,6% del tempo ha erogato una potenza compresa tra i 400 e i 600Watt, e per il 13,7% del tempo a potenze superiori i 600 Watt, segnale che ci fa capire come le variazioni sono state molte e l'intensità della gara elevata.

Il picco di potenza e' pari a 1291Watt ma sono molte le variazioni superiori ai 1000Watt come si può notare dal grafico.

Nella categoria allievi lo sviluppo del massimo rapporto consentito su pista è di 6,83metri, ciò comporta la necessità di sapere sviluppare alte cadenze di pedalata. Infatti la cadenza di pedalata media mantenuta e' pari a 107 RPM, con un picco massimo di 146 RPM.

Per un 63,2% del tempo totale di gara l'atleta ha pedalata a una cadenza compresa tra le 100 e 120 RPM, mentre per un 14,7% a RPM superiori le 120 RPM.

Per vedere il file della gara in maniera piu dettagliata cliccate nel seguente link: analisi selfloops.

Dott. Mattia Michelusi
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Forza e Potenza: qual'è la correlazione?

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Per capire meglio questo nuovo articolo vi consiglio la lettura dei due precedenti posts riguardo la forza:

• Forza - Concetti chiave
• Forza nella pedalata

Negli articoli sopraindicati abbiamo visto che cos'e' la forza, quali sono i fattori che determinano i livelli di forza erogabili e l'applicazione di forza durante la pedalata.

• Ma la potenza che cos'è? 
• E' la stessa cosa parlare di forza o di potenza? 
• Qual'e' la correlazione tra forza e potenza?

Per capire tutto ciò riprendiamo il grafico della partenza da fermo massimale registrata con misuratore di potenza:

In questo caso, oltre all'andamento della cadenza di pedalata e della forza, troviamo anche la potenza. Mentre la forza ha un andamento discendente, si può notare come la potenza sia bassa all’inizio, aumenti in modo progressivo e successivamente cali:

• Il picco di potenza (1198 Watt) viene raggiunto dopo quasi 5” a una cadenza di pedalata di 93 RPM con un livello di forza pari a 703 Newton.
• Il picco di forza (1062 Newton) viene raggiunto nei primissimi secondi a una cadenza di pedata di 40 RPM con una potenza pari a 778Watt.

La forza erogata alla massima potenza e' circa 2/3 della forza a 40 RPM. La massima potenza quindi non coincide con la massima forza assoluta erogabile dall'atleta. La potenza infatti dipende da quanta forza applico e a che cadenza di pedalata:

Potenza = Forza X RPM 

Parlare di forza e di potenza non e' quindi la stessa cosa:

• In una partenza da fermo massimale i livelli più elevati di forza si hanno nelle prime pedalate, mentre i livelli massimi di potenza si raggiungono a RPM più elevate.
• In uno sprint massimale lanciato fatto a basse RPM i livelli di forza saranno più elevati rispetto uno sprint effettuato con un rapporto più agile.
• Erogare 300 Watt a 50 RPM o a 100 RPM non e' la stessa cosa. La potenza e' la stessa, ma non la forza.

                                 300 Watt a 50 RPM - 330 N

                                 300 Watt a 100 RPM - 160 N

In questo caso a 50 RPM la forza applicata è circa il doppio che a 100 RPM.

A conferma di quanto detto, nel grafico seguente è visualizzata la registrazione di una prova di 10' a potenza costante con variazioni della cadenza di pedalata:

• In verde la potenza in Watt
• In blu la cadenza di pedalata
• In giallo la forza applicata.

Sebbene la potenza sia costante, si nota come la forza vari continuamente in maniera inversa alla cadenza di pedalata (forza alta a basse RPM, forza bassa ad alte RPM).

Quello che in apparenza sembrava una ripetuta da 10' a potenza costante è in realtà un lavoro con variazioni di forza.

Mai quindi dimenticarsi di indicare anche la cadenza di pedalata quando si imposta un programma d'allenamento!

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Mattia Michelusi
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Altri articoli riguardo Scienza & Sport nel seguente link: Scienza & Sport

Potenza in salita nel dettaglio

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Nel precedente articolo abbiamo visto alcuni concetti chiave chiarendo l'importanza di tenere in considerazione il peso dell'atleta e della bicicletta quando si va a valutare una prestazione in salita (Articolo: "Potenza in salita - Concetti chiave").

Con questo nuovo articolo cercheremo di capire nel dettaglio quali sono i fattori che intervengono e quanto incide il peso dell'atleta/bicicletta e la pendenza della salita.

Per fare ciò riprendiamo in mano gli studi effettuati da uno dei primi ricercatori ad analizzare in modo approfondito e quantitativo questo argomento, P. E. Di Prampero. Egli individuo' un’equazione del moto del ciclista che descrive i parametri che determinano la potenza meccanica erogata dal ciclista (Di Prampero et al. 1979).

W’ tot = W’est + W’ int

I punti di contatto tra il ciclista e la propria bicicletta sono cinque, suddivisi tra sella, pedali e manubrio. Il gesto atletico del ciclista abbatte quindi la quantità di lavoro meccanico interno  (W' int) necessario al ciclista per accelerare gli arti inferiori, e di dedicare la quasi totalità della potenza prodotta per vincere le forze esterne (W' est).

West = Wr + Wa + Wg

Riassumendo quindi il lavoro meccanico che un ciclista deve compiere per avanzare dipende :

• dall’attrito dei pneumatici con il terreno e degli ingranaggi (Wr)
• dalla resistenza dell’aria (Wa)
• dal lavoro compiuto contro la forza di gravità (Wg)

Come si può vedere dal seguente grafico in salita la componente gravità (Wg) ha una maggior importanza a discapito della componente aerodinamica (Wa) e dell'attrito (Wr). 

Intervento della componente attrito, aerodinamica e gravità a varie pendenze della strada (Velocità  20km/h)

Ci soffermiamo quindi a studiare il lavoro compiuto per vincere la forza di gravità (Wg) che risulta la componente più importante in salita. 

Wg = M ∙ g ∙ sen γ

Questo lavoro dipende:

• dalla massa del ciclista (M)
• dalla massa della bicicletta (M)
• dalla forza di gravità (g)
• dalla pendenza della salita (sen γ)

La forza di gravità e' un parametro costante (9,8m/s²), quindi i due fattori principali che intervengono sono la massa in kg (ciclista + bicicletta) e la pendenza della strada.

In questo grafico e' possibile analizzare la potenza che due atleti di peso differente devono erogare per avanzare a 15km/h a varie pendenze di strada (importante considerare come questi dati sono stati ricavati da calcoli matematici standardizzando alcuni parametri come il peso della bici, la velocità del vento, la densità dell'aria, al quota ecc):

Potenza che due ciclisti con peso differente devono erogare per avanzare a 15km/h su pendenze differenti

L'atleta di 80kg e' costretto erogare una potenza da un 20-23% (a basse pendenze) fino a un 25-28% (pendenze più elevate) in più rispetto il ciclista di 60kg.

In altre parole in un salita di 5km al 5% affrontata a 300W il ciclista di 80kg impiegherà circa 2'30" in più rispetto un ciclista di 60kg. Se raddoppiamo la pendenza (10%), sempre a 300W, il ciclista di 80kg impiegherà circa 5'30"-6' in più rispetto un ciclista di 60kg.

Il divario tra un ciclista leggero e uno più pesante aumenta quindi all'aumentare della pendenza della strada.

Questo comunque non significa che in salita l'atleta più leggero avrà sempre la meglio su un atleta più pesante, in quanto ci sono vari fattori limitanti una prestazione di endurance come il VO2 Max, F - frazione di ossigeno utilizzabile e Cr - costo energetico (P. E. Di Prampero). Oltre a questi parametri ritengo fondamentale inserire anche il fattore resilienza (resistenza psicologica).

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Mattia Michelusi
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Altri articoli riguardo la scienza applicata allo sport nel seguente link: Scienza e Sport

Bibliografia:
Di Prampero PE, Cortili G, Mognoni P, Saibene F. Equation of motion of a cyclist. J Appl Physiol. 1979 Jul; 47 (1): 201-6
Di Prampero P. E. La locomozione su terra, aria e acqua. Fatti e teorie. Edi-ermes Milano 1985
Di Prampero. Cycling on Earth, in space, on the Moon. Eur J Appl Physiol. 2000 Aug;82(5-6): 345-60
Bragato D, Antonutto G, Plaino L,:Tesi di laurea: Determinazione della potenza critica in ciclisti dilettanti (categoria Under 23 – Elite)
Olds T.S., K.I. Norton, and N.P. Craig. Mathematical model of cycling performance. J. Appl. Physiol. 75 (2): 730-737, 1993
Michelusi M, Capelli C, Colli R: Tesi di laurea specialistica: Modello di prestazione del ciclista della categoria Elite/Under 23: analisi della potenza meccanica e metabolica erogata (2011)

La potenza in salita: concetti chiave

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Le gare in salita sono quelle competizioni che presentano difficoltà altimetriche più o meno impegnative.

File SRM di una gara con diverse difficoltà altimetriche

In uno studio che ho effettuato si e' riscontrato che, mediamente, nelle gare con elevate difficoltà altimetriche della categoria Elite/Under 23 si erogano principalmente wattaggi compresi tra 300 e 400 watt (28,78% del tempo totale di gara), mentre vengono erogate potenze superiori ai 600 watt solo per l’1,12% del tempo totale (2’50” dei 253’ medi totali) (Articolo Modello di prestazione).

Particolare attenzione pero' va posta quando si valuta una singola salita.

File SRM di una salita affrontata in gara da un atleta professionista

La salita in analisi presenta le seguenti caratteristiche:

• Distanza:12 km.
• Velocità media: 18,4 km/h.
• Tempo: 39’05”.
• Potenza media assoluta: 296 Watt.
• Dislivello: 882 metri.
• Potenza media relativa: 4,3 Watt/kg.
• Pendenza media: 7,3%.
• Velocità ascensionale media: 1354 m/h.

Quale di questi è il parametro più importante da analizzare per valutare la prestazione ottenuta dal ciclista? 

Per rispondere a questa domanda vi rimando ai due grafici successivi che rappresentano la prestazione ottenuta da due atleti nella stessa salita della lunghezza di 1,86 km con una pendenza media del 6,2%.

Quali dei due ciclisti ha affrontato la salita con il minor tempo? Probabilmente la risposta più scontata sembrerebbe l’ATLETA 2 perché ha erogato una potenza maggiore (50 watt in più rispetto l’ATLETA 1). In realtà per rispondere a questa domanda dobbiamo chiederci qual'e' il peso dei due corridori.
Infatti non dobbiamo dimenticare come il lavoro meccanico esterno compiuto dal ciclista per poter avanzare è condizionato anche dal lavoro compiuto contro la forza di gravità – Wg. Questo lavoro dipende:

• dalla forza di gravità g (che equivale a 9,81 m/s2);
• dalla massa del ciclista più quella della bicicletta (espressa in kg);
• dall’inclinazione del terreno rispetto l’orizzontale (sen γ)

Wg = M · g · sen γ

La componente di forza per vincere la forza di gravità aumenta quindi all’aumentare della pendenza della strada e all’aumentare del peso del ciclista. Un ciclista di peso maggiore deve quindi erogare una potenza maggiore per avanzare alla stessa velocità di un atleta con un peso inferiore. In salita la potenza in Watt deve essere messa in relazione con il peso corporeo dell’atleta (potenza relativa espressa in W/kg). (Maggior informazioni nel seguente link: "Che cos'e' la potenza?" )

Conoscendo il peso dei due atleti presi in analisi si riscontra come la potenza relativa (W/kg) sia la stessa (6,7 W/kg), in quanto l’ATLETA 1 pesa 7 kg in meno rispetto l'ATLETA 2.

ATLETA 1:

Potenza: 357 Watt.
Tempo salita: 3’50”.
Peso atleta: 53 kg.
Potenza/kg: 6,7 W/kg.
Velocità ascensionale media: 1800 m/h.

ATLETA 2:

Potenza: 407 Watt.
Tempo salita: 3’50”.
Peso atleta: 60 kg.
Potenza/kg: 6,7 W/kg.
Velocità ascensionale media: 1800 m/h.

I due atleti hanno quindi affrontato la salita con lo stesso tempo (3' 50").

Continuate a seguire il blog, nel prossimo articolo ulteriori analisi che ci aiuteranno a capire meglio quanto incide il peso dell'atleta e la pendenza della salita 

(Eccovi il link: Potenza in salita nel dettaglio)

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Mattia Michelusi
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Ulteriori articoli riguardo la scienza applicata nello sport clicca qui: Scienza & Sport

Bibliografia:
Di Prampero PE, Cortili G, Mognoni P, Saibene F. Equation of motion of a cyclist. J Appl Physiol. 1979 Jul; 47 (1): 201-6
Di Prampero P. E. La locomozione su terra, aria e acqua. Fatti e teorie. Edi-ermes Milano 1985
Di Prampero. Cycling on Earth, in space, on the Moon. Eur J Appl Physiol. 2000 Aug;82(5-6): 345-60
Michelusi M, Capelli C, Colli R: Tesi di laurea specialistica: Modello di prestazione del ciclista della categoria Elite/Under 23: analisi della potenza meccanica e metabolica erogata (2011)

Modello di prestazione del ciclista - Abstract

Si dichiara che l'autore esclusivo del presente articolo è Michelusi Mattia. A quest'ultimo sono riservati tutti i diritti sull'opera quali l'adattamento totale o parziale, la diffusione e la riproduzione in qualsiasi mezzo in quanto frutto di ricerca e di elaborazioni personali.

Il modello di prestazione deve essere il punto di partenza di ogni allenatore che non vuole commettere errori che possono compromettere la performance dell’atleta. Il modello di prestazione quindi non è altro che una linea guida identificata da una serie di parametri che riassumono le caratteristiche tecniche che mediamente vengono mantenute durante il gesto più specifico di tutti gli sport: la gara.

L’allenatore di ciclismo è sempre andato alla ricerca di uno strumento che fosse in grado di valutare, nel modo più preciso possibile, lo stato funzionale dello sforzo per poter programmare al meglio l’allenamento: tempi addietro ci si basava sulla distanza da percorrere, poi nei primi anni Settanta si iniziò a lavorare basandosi sulla frequenza cardiaca, che però è un dato non del tutto preciso: giornate di stress, con negativi stati psicofisici dell’atleta, la temperatura, l’alimentazione e altri fattori possono infatti alterare la normale risposta cardiaca all’esercizio. È solo negli ultimi trent’anni che ha preso piede tra i ciclisti uno strumento che ormai è diventato un apparecchio affidabile e irrinunciabile per tutti quelli che vogliono raggiungere il massimo delle proprie performance: il misuratore di potenza. Fino ai primi anni Ottanta ci si poteva rivolgere all’ergometro di potenza soltanto nei laboratori, e quindi i corridori non potevano avere una misura istantanea della potenza espressa nel corso dell’allenamento o di una gara. Fu a partire dagli anni Ottanta che cominciò a svilupparsi uno strumento innovativo e sofisticato: l’SRM, un dispositivo da applicare alla bicicletta che permette di rilevare la potenza erogata proprio nell’istante in cui pedaliamo. La potenza infatti è un dato oggettivo, rilevato con precisione, che non viene influenzato da fattori esterni; questo strumento, e tutti i misuratori di potenza nati negli anni a seguire, hanno quindi contribuito in modo preponderante allo sviluppo delle metodiche di allenamento, rendendole molto più precise e specifiche al modello di prestazione richiesto.

L’oggetto quindi della presente ricerca è quello di studiare il modello di prestazione del ciclista (categoria Elite/Under 23) attraverso l’analisi delle gare registrate con misuratore di potenza soffermandosi sui seguenti due aspetti:

• sull’aspetto meccanico: descrizione della potenze meccaniche erogate e tempi durante le quali sono espresse;
• sull’aspetto metabolico: percentuali di % V’O2 Max corrispondenti a tali potenze.;

Hanno partecipato a questo studio 7 ciclisti della categoria Elite - Under 23, i quali si sono sottoposti a tre sessioni di test di valutazione funzionale (misure antropometriche, test incrementale massimale e test a onda quadra) presso il laboratorio di fisiologia dell’Università degli studi di Verona (Novembre 2010, Aprile 2011, Luglio 2011). Ai dati sperimentali oggetto di questa tesi, sono stati affiancati quelli che ho raccolto nel corso della stagione agonistica del 2009 in collaborazione con il Centro Studi della Federazione Ciclista Italiana.

Nel complesso si sono individuate le seguenti informazioni:

• il gran numero di azioni ci conferma che in gara c’è una continua variazione di ritmo, quindi allenamenti a intensità costante non sono specifici al modello di prestazione: in particolare vicino al periodo agonistico è preferibile inserire nell’allenamento lavori di tipo intervallato.
• la cadenza di pedalata maggiormente erogata si installa intorno le 80-110 RPM, mentre non sono presenti tratti in cui si pedala a cadenze di pedalata inferiori le 60 RPM; non è quindi specifico al modello di prestazione lavorare a cadenze di pedalata inferiori le 60 RPM.
• se un corridore vuole competere in salita deve avere almeno 5 – 5,5 W/kg alla VAM (considerando che la VAM, Velocità aerobica massima, può essere mantenuta per un tempo che può andare dai 5 ai 10 minuti).
• si riscontra un’alta percentuale di tempo in cui si lavora a intensità pari al 90-110% del VO2 Max; risulta quindi molto importante inserire nel programma d’allenamento lavori per innalzare la capacità di lavorare a queste intensità
• I ciclisti di questa categoria hanno mediamente una capacità di erogare potenze corrispondenti alla VAM per tempi superiori ai 5’.
• si riscontrano azioni da 5 minuti a wattaggi corrispondenti al 110- 130% del VO2 Max: il ciclista deve quindi essere in grado di erogare queste potenze per almeno 5 minuti.

Ringrazio il Settore Studi della Federazione Ciclistica Italiana, Roberto Colli, Carlo Capelli, Cantor Tarperi e tutti gli atleti coinvolti per la proficua collaborazione che ha portato alla realizzazione di questo studio.

Si dichiara che l'autore esclusivo del presente articolo è Michelusi Mattia. A quest'ultimo sono riservati tutti i diritti sull'opera quali l'adattamento totale o parziale, la diffusione e la riproduzione in qualsiasi mezzo in quanto frutto di ricerca e di elaborazioni personali.

L'articolo completo e' stato pubblicato anche nella rivista "Scienza & Sport" n° 17, un periodico trimestrale, diretto da Ferretto Ferretti e destinato agli allenatori, ai preparatori, ai tecnici e ai riabilitatori di tutte le discipline sportive (http://www.scienzaesport.it ). 

Mattia Michelusi

Email: mattia.michelusi@gmail.com

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Milano - Sanremo 2012

Analisi della Milano - Sanremo 2012 vinta da Simone Gerrans. I dati sono stati ricavati dal sito www.trainingpeaks.com

Mattia Michelusi
Email: mattia.michelusi@gmail.com

Che cos'e' la Potenza?

Ogni locomozione umana è costituta da un lavoro meccanico che devono compiere i muscoli interessati per un determinato movimento; il lavoro meccanico totale (Wtot) è quindi il risultato della somma del lavoro esterno (West), che consiste nel lavoro compiuto per vincere le forze esterne con l’obiettivo di ottenere lo spostamento del centro di massa,  con il lavoro interno (Wint), cioè le variazioni di energia cinetica dei segmenti corporei i cui spostamenti non causano uno spostamento del centro di massa, ma servono per accelerare o decelerare i segmenti corporei rispetto il centro di massa stesso, per vincere le resistenze dei tessuti corporei. 

I punti di contatto tra il ciclista e la propria bicicletta sono cinque, suddivisi tra sella, pedali e manubrio. Questo permette al centro di massa di rimanere ad un’altezza costante rispetto al terreno, a differenza ad esempio della corsa a piedi dove c’è una continua variazione dell’altezza del centro di massa. Questa standardizzazione del gesto atletico permette al ciclista di compiere un lavoro in quantità minore per accelerare gli arti inferiori, mentre quasi esclusivamente per vincere le forze esterne che sono costituite dagli attriti dovuti al rotolamento dei pneumatici sul terreno, dai vari ingranaggi della bicicletta (movimento della catena sui pignoni e corone, rotazioni mozzi delle ruote, movimento pedivelle rispetto il movimento centrale dei pedali), dalla resistenza dell’aria e dalla forza di gravità (che interagisce quando il ciclista avanza in salita). Tutti questi fattori variano a secondo del luogo, del mezzo utilizzato, della posizione assunta dal ciclista e delle caratteristiche del percorso.

Riassumendo quindi il lavoro meccanico esterno (West), che è espresso in J/m, è dato dall’attrito dei pneumatici con il terreno e degli ingranaggi (Wr espresso in J/m), dalla resistenza dell’aria (Wa espresso in J/m) e dal lavoro compiuto contro la forza di gravità (Wg espresso in J/m).

West = Wr + Wa + Wg

A riguardo P. E. di Prampero fu uno degli studiosi più importanti, che infatti analizzò in modo approfondito questo argomento, individuando un’equazione di moto del ciclista, descrivendo così quali sono i parametri che vanno a determinare la potenza meccanica erogata dal ciclista (Di Prampero, P. E., G. Cortili, P. Mognini, e F. Saibene, Equation of motion of a cyclist.- 1979).

Moltiplicando infine il West (J/m), per la velocità di percorrenza (espressa in m/s), si ottiene la potenza meccanica esterna (W’est che si esprime in Watt) che il ciclista deve erogare per avanzare a una determinata velocità rispetto il suolo:

W’est = West ∙ v

Questo però è vero solo se la velocità è costante e si è in assenza di vento, ovvero la velocità rispetto al suolo sia uguale alla velocità rispetto all’aria.

Oltre al lavoro esterno c’è da considerare quello interno per unità di tempo (W’int che viene espresso in Watt) che dipende dalla frequenza di pedalata (f espressa in Hertz) e dalla massa del soggetto (m espressa in kg). Si è visto che W’int corrisponde a circa il 6-8% della potenza totale sviluppata dal soggetto data dalla somma di W’est più W’int (di Prampero, 1985).

W’int = 0,1 ∙ m ∙ f³

Da tutto questo si può quindi ricavare: 

W’ tot = W’ est + W’ int

La potenza erogata dal ciclista è quindi un parametro meccanico facilmente stimabile conoscendo principalmente il peso dell’atleta e del mezzo meccanico, la pendenza della strada e la velocità del ciclista. 

Si dichiara che l'autore esclusivo del presente articolo è Michelusi Mattia. A quest'ultimo sono riservati tutti i diritti sull'opera quali l'adattamento totale o parziale, la diffusione e la riproduzione in qualsiasi mezzo in quanto frutto di ricerca e di elaborazioni personali.

Mattia Michelusi

Email: mattia.michelusi@gmail.com

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Bibliografia:

Di Prampero PE, Cortili G, Mognoni P, Saibene F. Equation of motion of a cyclist. J Appl Physiol. 1979 Jul; 47 (1): 201-6

Di Prampero P. E. La locomozione su terra, aria e acqua. Fatti e teorie. Edi-ermes Milano 1985

Di Prampero. Cycling on Earth, in space, on the Moon. Eur J Appl Physiol. 2000 Aug;82(5-6): 345-60