Някога чудили ли сте се как на земята тези колоездачи от Тур дьо Франс успяват да се зареждат, за да поддържат въртящите се въртели ден след ден? Не се чудете повече, тъй като новият сътрудник на PP Тим Лоусън ви отвежда на виртуално пътешествие през един от най-трудните етапи на партидата - Alpe d’Huez.

колоездачи

‘Всичко в обиколката е почти невъзможно; не можете да пиете достатъчно, за да поддържате хидратация, не можете да ядете достатъчно въглехидрати, за да поддържате гориво и не можете да ядете достатъчно протеини, за да поддържате мускулната си маса. Започвате постно и завършвате като военнопленник! ’Това е тъп анализ на професионалния колоездач Магнус Бакштедт за уникалното предизвикателство, което е турнето
дьо Франс. Магнус е един от най-тежките ездачи, които някога са завършили обиколката и, при над 98 кг, изчислените му калорийни разходи редовно са над 10 000 ккал на ден по време на планинските етапи.

Тур дьо Франс се оспорва в продължение на три седмици и обикновено включва няколко последователни планински етапа. Енергийните нужди дори на най-леките мотоциклетисти са огромни и само най-пригодните, най-талантливите професионални колоездачи трябва да започнат. Много дори не завършват.

Всяка година колоездачи аматьори могат да опитат какво е да предприемете турнето, като се състезават в L’Etape du Tour; буквално „етап от обиколката“, обикновено един от планинските етапи, използвани в състезанието. Тази година маршрутът Etape започва в Gap и включва Col d’Izoard и Col de Lauteret, преди да завърши на върха на легендарния Alpe d’Huez.

Вече са на разположение множество инструменти, които улесняват от всякога получаването на точни данни от „реалния живот“ за физиологичните изисквания на предизвикателства като Тур дьо Франс. Съвременните велосипедни компютри могат ефективно да превърнат велосипеда в мобилен велоергометър, а устройства като висотомери вече са често вградени в пулсомери.

Този вид данни се използват редовно от екипи и професионални състезатели за подготовка за състезания. Информацията обаче се публикува рядко, тъй като екипите разбираемо не са склонни да предоставят данни, които биха могли да бъдат използвани тактически срещу тях. Във всеки случай е под въпрос колко полезни биха били данните от туристическия ездач за някой, който се готви за Etape. Най-добрите професионални ездачи са толкова по-монтирани и по-опитни от средния мотоциклетист на Etape, че са в състояние да завършат етап за много по-кратко време.

В тази статия ние вземаме реални данни от маршрута на Etape през 2006 г., возени с темпо, по-скоро в съответствие с ездача на Etape, и сравняваме това с лабораторни данни, за да разберем физиологичните и хранителни механизми, които могат да повлияят на ефективността.

По-специално, чрез сравняване на тази информация с данните от индиректната калориметрия, е възможно да се изработят използваните горива и да се покаже значението на преценката на темпото при последващи резултати. Също така се разкрива значението на осигуряването на въглехидратно хранене по време на каране и трениране на способността да се използва мазнина като гориво при високи темпове на работа, нещо, което се прилага еднакво добре и за много други събития за издръжливост.

Нека започнем, като разгледаме курса и след това действителните данни, които събрахме по време на пътуването:

Изчисляване на изходната мощност и енергийните нужди
Системата SRM измерва механичната работа, вложена в манивелите на велосипеда, но човешкото тяло е само с около 25% ефективно при производството на енергия на велосипед. Следователно енергията, използвана от човешкото тяло за производството на 5 450 kJ, е 21 347 kJ или около 5 083 kcal (NB 1 kcal = 4,2 kJ и 1 kcal е еквивалентно на често използваните калории в храната, т.е. за да се замени енергията, изразходвана в това пътуване консумация на храна на стойност около 5000 калории.). Към това обаче трябва да добавим около 100 ккал на час, за да покрием базал (енергия, използвана само за поддържане на процесите в тялото), което прави разходите за енергия малко над 6000 ккал.

Интензивност на упражненията и използване на субстрата
Данните, базирани на полето, които получихме по маршрута, предоставят полезна информация за необходимите мощности, необходими за завършване на маршрута Etape, но имат по-голямо значение, ако можем да сравним тази информация с лабораторни данни.

Връзка между изискванията за мощност и храненето
Много хора са запознати с понятието „зона за изгаряне на мазнини“, както е илюстрирано в диаграми, показващи процентно енергийно участие и типични сърдечни честоти, които обикновено се отличават по стените на фитнеса. Диаграмите, показващи абсолютното използване на субстрата, са по-рядко срещани, тъй като е по-трудно да се направят широки обобщения. Успехът в много събития за издръжливост зависи от голям капацитет за изгаряне на мазнини и често ключът към успеха е да не се отклонявате твърде далеч от интензивността на мазнините (2).

От графиката за използване на субстрата можете да видите, че интензитетите над мазнините са много скъпи по отношение на употребата на въглехидрати. Размерът на разходите за въглехидрати при работа при тези интензитети често се губи в типичните таблици на зоните за изгаряне на мазнини, които просто показват относителния принос на горивото.

При интензивност над мазнините, действителната употреба на мазнини е по-малка, отколкото при по-ниска интензивност, така че въглехидратите не само трябва да поемат тежестта на увеличената работна скорост, но и да компенсират приноса на калории, доставяни от мазнините при по-ниските работни нива. Тъй като въглехидратите имат по-малко от половината количество калории на грам от мазнините, повече от 2 g въглехидрати се губят за всеки грам мазнини, които биха били използвани при по-ниски работни нива, и това очевидно е много скъпо от гледна точка на употребата на въглехидрати.

Очевидно е също така, че всички значителни интензивности на работа изискват поне известен принос на въглехидрати, така че когато доставките на въглехидрати са ограничени, скоростта на работа значително намалява. Това е особено важно в случай като Etape, защото е напълно възможно скоростта на работа, необходима за продължаване на движението, да бъде по-висока от тази, постижима в състояние на изчерпване на въглехидратите.

Така че, ако въглехидратите са толкова важни, защо просто не приемате повече от 60 грама на час? Изглежда, че тялото има ограничен капацитет да преработва въглехидрати по време на тренировка и много изследвания в науката за енергийните напитки са фокусирани върху начините за по-бързо доставяне на въглехидратна енергия до работещите мускули. Най-високите нива на окисляване на въглехидратите, отчетени в научната литература (в лабораторни условия), изглежда са около 102 g на час, когато въглехидратите се предоставят като смес от различни видове захари в една и съща напитка (3).

Степента на окисление, използвайки по-малко сложни въглехидратни смеси като разтвори на глюкоза или захароза, показва малка подкрепа за доставяне на въглехидрати при скорости, по-големи от 60-80g на час. Очевидно има възможност за подобряване на доставката на въглехидрати, ако конкурентите се възползват от съвременните енергийни напитки, но това изисква повече размисъл, отколкото просто приемане на огромни количества въглехидрати. Приемът на твърде много въглехидрати, под каквато и да е форма, е по-вероятно да компрометира хидратацията и да доведе до стомашно-чревен дистрес, отколкото да подобри производителността.

Докато случаите на ездачи, консумиращи много повече от 80g на час, не са нечувани, обикновено предизвикателството е да запомните да доставяте повече от 60g на час, особено през първите няколко часа, когато има и голямо изкушение да работите на нива, много по-високи от fatmax.

и състав
Методът за използване на субстрата също така предоставя полезна перспектива за разглеждане на телесната маса и телесния състав. За велосипедистите всяко намаляване на теглото (например по-лек велосипед, облекло или носене на по-малко питие нагоре по-стръмните части на трасето) ще доведе до икономии на енергия.

Намаляването на телесната маса изглежда привлекателно, тъй като намалява не само теглото, но и телесния обем, което ще доведе до намаляване на съпротивлението на вятъра (основният импеданс за изравняване и спускане при спускане). Но докато има аргумент за намаляване на всяка неспецифична мускулна маса, мускулът е този, който осигурява силата и където се съхраняват значителните въглехидрати.

От друга страна, телесните мазнини не осигуряват никаква сила, добавят съпротивление и могат да попречат на терморегулацията. Но колко ни трябва, за да завършим събитие за издръжливост като Etape? Мъж от 80 кг с процент телесни мазнини 14% (малко по-малко от средния за страната), който се вози непрекъснато в продължение на 194 часа (осем дни и нощи) с макс. 72,24 кг.

Така че, при еднодневно събитие като Etape, дори ако се постигне добра мазнина от 40g на час за осем часа, кумулативната употреба на мазнини е само 320g. Това обяснява защо елитните състезатели в Тур дьо Франс могат да ограничат процента на телесните си мазнини до 5% или по-ниско, без да нарушават производителността. Също така може да даде представа за обема на тренировките, необходими за постигане на целта за телесните мазнини.

Основният модел на работа може да илюстрира огромните икономии на енергия, възможни с нисък процент на телесни мазнини (напр. Ездач на Tour при 5%) в сравнение с „нормален“ човек с 14%. Допълнителната работа, извършена от нашия нормален човек при вдигането на излишните 7,76 кг телесна мазнина през кумулативното вертикално разстояние за изкачване от 4 100 метра, е:

Работа (джаули) = маса х гравитация х вертикално разстояние

В този случай допълнителната работа = 7,76 kg x 9,81 m/s x 4 100 m = 309 720 джаула (близо 300 kcals).

Нашият 5% телесни мазнини Tour ездач ще похарчи 6% по-малко енергия по маршрута и макар че ще има известна загуба на ускорение при спусканията (по-малко гравитационна сила за преодоляване на съпротивлението на вятъра), общите ползи все пак ще бъдат много по-големи поради намаляване на съпротивлението, причинено от по-малката телесна маса.

Ако искате да разгледате по-подробно ефекта от различни променливи върху енергийните разходи при колоездене, разгледайте уебсайта www.analyticcycling.com, който използва много от тези модели в уеб интерфейс, улесняващ мотоциклетистите да прилагайте лични данни към променливите на ефективността.

Други начини за намаляване на енергийните нужди при колоездене
При скорости над 16 км/ч по равни пътища по-голямата част от енергийните разходи за колоездене идват от преодоляване на вятъра. Ездата веднага след друг ездач може да намали енергийните разходи за колоездене по равен път с 40 км/ч с над 25%; езда в средата на плътно натъпкан куп може да доведе до спестяване на енергия до 40%.

Чертането е описано като много важно умение за състезателен велосипедист, тъй като може да окаже огромно влияние върху енергийните нужди. Учени, анализиращи данни от състезатели от Тур дьо Франс, отбелязаха не само за изключително високата мощност, но и за това как ездачите могат да използват умения за чертане, за да завършат етапите с изненадващо ниски средни мощности. Един ездач успя да завърши шестчасов етап от обиколката със средна мощност 98W въпреки средната скорост от 40 км/ч (4).

В нашия случай данните са от един ездач в група от само трима, така че има ограничен потенциал за съставяне. Тъй като обаче много хиляди ездачи участват в Etape, съставянето е един от най-ефективните начини за намаляване на разходите за енергия.

Недостатъкът на ездачите, използващи тези умения в Etape, е, че бързо движещите се снопове са склонни да продължат да се движат бързо при изкачванията. Едно от първите неща, които хората забелязват, когато карат цикъл, оборудван с електромер, е как дори малките наклони оказват огромно влияние върху изискванията за мощност.

Наскоро учени, моделиращи ефективността на изпитанията по време на колоездене, обсъдиха предимствата на използването на повече мощност при изкачвания, отколкото при равни и спускащи секции (5). Мотивите са, че съпротивлението на вятъра се увеличава с куба на скоростта, така че например са необходими много по-малко усилия за преминаване от 16 на 17 км/ч, отколкото от 30 на 31 км/ч. Това означава, че по-трудното изкачване теоретично ще доведе до по-бързи времена от стратегията за „равномерна мощност“, тъй като енергийните загуби от вятърното съпротивление ще бъдат по-малки.

Въпреки това увеличението на мощността при предложените изкачвания е много по-ниско (

5-10%) от тези, които обикновено се срещат в неконтролирани групи. Ездачите трябва да са наясно, че опитите да се справят с един куп, който непрекъснато ги тласка към мощности над техните мазнини, ще имат огромно вредно въздействие върху техните запаси от въглехидрати.

Каданс и енергия на педалите
Неспособността да смените скоростите при падане на педала може също да увеличи скоростта на използване на въглехидрати. Ниските честоти на въртене увеличават въртящия момент върху мускула и така увеличават набирането на бързо свиващи се мускулни влакна (6).

Тези влакна предпочитат да използват въглехидрати като гориво, тъй като им липсват ензимите, необходими за обработката на големи количества мазнини. Проследяването на SRM показва, че в нашия пример кадансът е спаднал до по-малко от 50 об/мин за значителни периоди от време (особено към върха на първото изкачване) с предавка 39 × 27. Повечето състезатели в реалния Etape биха се справили да имат поне толкова ниски предавки.

Въпреки че градиентите може да не изглеждат толкова големи за профилите на трасето, състезателите трябва да вземат предвид дължината на изкачванията, както и ефекта от надморската височина. Аеробната мощност намалява с около 5% в сравнение с морското равнище при надморска височина от едва 500 метра. Голяма част от маршрута е над 1500 метра, а стръмните участъци се срещат на височини над 2000 метра. Състезателите трябва да отчитат загуби на мощност от 10% или повече при избора на предавателни числа и стратегии за крачка.

Препратки
1. Данни от Bradley J, University of Central Lancashire, 2002
2. Int J Sports Med 2005; 26 (Suppl 1): S28-S37
3. Med Sci Sports Exerc 2004; Том 36 (9): 1551-1558
4. J Sci Med Sport 2000; 3 (4): 414-433
5. Med Sci Sports Exerc 2004; Том 36 (5): S122
6. Eur J Appl Physiol 1992; 65 (4): 360-4