torsdagen den 7:e april 2011

Kadens, power och termodynamik

Satt och läste en artikel om olika muskelfibrers funktion. Fick känslan att forskarna som publicerat artikeln var ett par riktigt insnöade djupingar som räknat mycket matte och fysik men aldrig suttit på en cykel. Dom hade gjort en termodynamisk analys på hur muskelfibrer genererar energi. De stora skillnaderna mellan olika fibertyper är att

  • Långsamma fibrer är effektiva, kan generera mycket energi under lång tid men effekten är relativt låg likaså kontraktionshastigheten

  • Snabba muskelfibrer är mindre effektiva, har sämre motstånd mot trötthet men kan snabbt generera mycket energi och de kan också kontrahera snabbare

Forskarna valde att basera sina beräkningar på en formel där man mäter värmeutveckling samtidigt som man mäter kraftutveckling och kontraktionshastighet. Man plockar ut en fiber och spänner upp den mellan två dynamometrar. So far so good. Teorin är enkel, biologiska system som muskler använder sig av förändringar i fri energi för att göra mekaniskt arbete. Man kan mäta värmeutveckling och räkna på entalpiförändringar när kolhydrater och fett förbränns och producerar arbete i slutändan.


Det som störde mig var att de kom fram till nedanstående figur:


(Ok då, trycker in en referens på studien så ingen börjar gnälla: Kohler & Boutellier, EJAP, 2005)

På x-axeln har man kadensen och effektivtet på y-axeln. Kolla bara på linjen där det står "effektivitet", det är det som är intressant i riktiga långdistansidrotter. Linjen för "power" är bara för idrotter där det gäller att flåsa sig upp för en backe så fort som möjligt eller jaga ikapp en utbrytning, helt ointressant i mina ögon. Som man kan se så är effektiviteten maximal vid 50 rpm. Ökar man kadensen blir effektivteten långsamt sämre, sänker man den blir den väldigt snabbt sämre. Detta gäller en långsam fiber. För snabba fibrer så ligger optimum på 64 rpm. Att effektiviten blir sämre på höga kadenstal kan jag hålla med om men att det abrupt skulle bli sämre om man passerar en viss låg kadens har jag svårt att köpa. Till skillnad från bokmalarna som gjort denna studien så har jag tillgång till en frisk kropp och ett labb. Bara att koppla upp sig och visa att dom hade fel. Så här gick det:



Dom hade rätt! Effektiviteten gick åt pipan när jag sänkte till 50 rpm i kadens. Effektivast kadens för mig är 64 rpm, jag brukar ligga på 80 rpm i normala fall. Jag cyklade på 238 watt under hela testet, 5 minuter på varje kadens och för att korrigera för syredriften gjorde jag testet två gånger på raken men i motsatt ordning. En bonus var att jag även mätte kolhydratförbrukning under testet, att vara effektiv är ju bra men det är glykogenet man vill spara på. Plottar jag kolhydratförbrukning mot kadens ser det ut så här:


Återigen lägst kolhydratförbrukning på runt 65 i kadens. 50 kadens mycket sämre, 90 kadens värdelöst. Man ska komma ihåg att detta gäller mig och resultatet är beroende av muskelfibersammansättning. Jag har 62% långsamma 38% snabba muskelfibrer.


Hur stor är skillnaden? Om jag skulle välja 64 i kadens istället för vanliga 80 och allt annat var det samma skulle jag spara ungefär 60 gram glykogen på en ironmancykling, vilket skulle ge mig ca 12 minuter snabbare löptid...


Varför är det inte en jäkel som kör på 55-60 kadens då (möjligtvis Björn Andersson undantagen)? Det verkar ju så himla mycket bättre. Även i långdistanstriathlon ligger de flesta runt 80-95 rpm där det verkligen skulle löna sig att sänka. En anledning kan vara att musklerna har mekanoreceptorer som känner av belastning rent kraftmässigt, låg kadens ger högre tryck i pedalerna=känns jobbigt. Det finns inget i musklerna som känner av hur hög/låg metabolismen är. Värt att försöka. Egentligen borde jag hålla dessa data hemliga och använda dom för egen vinning, men är man snäll så är man. Köp hem en 56-klinga nu era mesar!

16 kommentarer:

  1. Jäkla Intressant faktiskt. Var det inte Jan Ullrich som hade monster(låg) kadens?

    Har iallafall hittat en billig monark till dig. På blocket i kista. Äldre modell för 3kkr oprutat.

    Peter

    SvaraRadera
  2. Reflektion 1; Kör inte team TBB med väldigt låg kadens. ( han australiensaren )
    Reflektion 2; Har för mig att östtyskar forskade lite åt Jan Ullrich på detta tema och kom fram till 60 rpm.
    Reflektion 3; Våran egen Gustav Larsson kör med otroligt låg kadens emellanåt.

    Har själv provat lite och kommer nog testa mera nu när jag har ett effektparti.
    /p

    SvaraRadera
  3. Den här kommentaren har tagits bort av skribenten.

    SvaraRadera
  4. Pontus och Peter: Sant Ullrich hade låg kadens men det var nog närmre 75 än 60 tror jag. Någonstans blir det ändå en trade-off när man behöver öka kadensen för att kunna trycka mer power. Men på en segkörning som en platt IM så borde låg kadens alltid löna sig. Pontus: För din experiment med effektpartiet, det var inga som helst skillnader i puls mellan de olika kadenserna, du får gå mer på tid/fart isf. Peter: Tackar för tipset, den kommer göra sig bra brevid TV:n

    SvaraRadera
  5. Det här med att man pajar knäna med låg kadens då? Det kanske bara gäller "vanligt" folk och inte genomtränade ironman-triathleter...

    SvaraRadera
  6. Erik: Exakt, det heter ju inte Ironman för inget :-) Lite träning på låg kadens är väl att rekommendera innan man kör en 18-milare i tävlingsfart...

    SvaraRadera
  7. Låg kadens ställer ett högre krav på bålstabilitet och tröttar ofta ut ryggen i förtid (under tävling/träning). Själv har jag på tiotalet träningsår inte kommit undan från det. Den andra rätt uppenbara begränsningen för alla som tar sig ovanför fatmax under tävling är att det är svårare att parera effektförändringar pga lutning, vind eller taktisk situation med lägre kadens.

    SvaraRadera
  8. Det är sant att någonstans runt fatmax går nog gränsen när max effektivitet inte är optimalt längre. Men denna bloggen handlar ju mest om extremuthållighetssport så vi slipper tänka på taktisk körning eller spurter.
    Angående ryggen så är den ju ett klassiskt problem. Funderar på om man inte kan tillåtas sig att flytta över tyngdpunkten lite i sidled (glida lite över sadeln) om man kör på låg kadens. Inte snejka allstå utan mer flytta torson i sidled. Då slipper man parera alla krafterna med bålmusklerna.

    SvaraRadera
  9. Tycker du missar en viktig parameter. Vid vilken kadens springer man maran bäst på efteråt? Givetvis så är det ju optimalt att ha så mycket energi kvar som möjligt, men om benen är totalt förstörda av den låga kadensen kanske inte optimalt resultat uppnås. Personligen har jag mycket svårt att köra lägre kadens än 67 RPM. På IM ligger jag mellan 77-84, beroende på bana. Har gjort en av mina bästa Duathlon cyklingar på snittkadens 67, hade bara tre växlar att välja mellan :)

    SvaraRadera
  10. Tridave: Visst, det känns absolut jobbigare att ligga på 60 i kadens än 80. Men man måste ändå undra vad "totalförstörd i benen" är för något och om man kan vänja sig vid lägre kadens genom träning.
    En intressant grej är att man rent instinktivt lägger i en tyngre växel om man väggar ordentligt någonstans söder om Gnesta. Man skulle ju kunna tänka sig att det vore lättare att växla ner men så funkar det ju inte riktigt.

    SvaraRadera
  11. Jag har inget att bidra med i diskussionen då jag personlig aldrig cyklat längre än 15 mil. Ville bara säga att din blogg är väldigt intressant att läsa Filip. Och jag uppskattar när du anger referenser ;)

    SvaraRadera
  12. Jacob Gudiol: Tackar! Jag brukar vara lite slapphänt med refererandet här på bloggen men brukar länka om jag snor bilder etc :-)

    SvaraRadera
  13. Vilka watt kör du 4x4 intervaller på, eller watt per kg? Hur lång vila mellan intervallerna?

    SvaraRadera
  14. Peter: En dålig dag kanske 340 watt, en bra 390 watt. 3 eller 4 min vila mellan mest för säkerhets skull. Brukar oftast köra 5x4min nu för tiden, tycker 4x4 kan bli lite väl anaerobt annars.

    SvaraRadera
  15. Hej Filip, ruskigt intressant blogg! Jag har aldrig läst någon som integrerat teori och verklighet så väl!!
    Jag är gammal triatlet men med hjärtat mer åt löpning. Inom löpningen har man sedan Coes dagar på 80-talet debatterat "elastiska komponenter" som kan tränas genom studshopp av olika slag; Coe lär ha haft "normala" värden i allt utom just "elastiska komponenter" där han var outstanding och, hävdar vissa, detta gav hans enorma kapacitet och performance.
    Vet du något om detta? Går det att mäta?
    Jag tror att detta kan nyttjas inom triathlon och långlöpning också.
    Vad tror du?
    Tack för fantastisk blogg och lycka till!
    /Merup (9:40 på fulltriathlon '86)

    SvaraRadera
  16. Patrik M: Tack! Kul!
    När det gäller elasticitet är de nog bara löpning där det är relevant. Man får "tillbaka" 30-40% av energiåtgången genom denna gummibandseffekt. Tyvärr finns det inga eccentriska faser i vare sig simning eller cykel, där handlar energiförbrukningen mer om teknik (simning) och biokemi (cykel). Det är ju ganska poppis att köra plyometriska övningar för löpare, det verkar ha väldigt bra effekt även om skaderisken är stor.

    SvaraRadera