Trening biegowy oparty na mocy?

Badanie mocy w bieganiu chodziło po głowie wielu osobom już od dawna. Kolarze stosują przecież pomiar mocy i trening oparty na generowanych watach od wielu lat. Dzięki nowym urządzeniom, które niedawno ujrzały światło dzienne, perspektywa ta wydaje się jednak coraz bardziej realna. Co to takiego? 

Przyrząd o nazwie Stryd, który zaczęto wprowadzać na rynek obiecuje dać nam obiektywne dane obliczające generowaną podczas biegu moc. Utworzony na start-upie Athlete Architect, a rozwijany przez Boulder w Colorado gadżet zapożycza ideę mocy od zawodowych kolarzy, jednak metody są tutaj zupełnie inne. Dzięki pomiarom tętna i tempa biegu od dawna możemy dość precyzyjnie regulować nasz trening. Stryd ma wskazywać, jak dużo energii jest wydatkowane podczas biegu i jak efektywny jest nasz bieg. 

Co mówią twórcy? 

Wynalazcy urządzenia – dr Li Shang, inżynier zajmujący się elektroniką, komputerami i energią z Uniwersytetu w Kolorado i dr Robert Dick, inżynier elektroniki i nauk matematycznych z Uniwersytetu w Michigan nie planowali wielkiej rewolucji w bieganiu. Ale dzięki pomocy najlepszych trenerów, zawodników i fizjologów mogą niedługo utorować drogę dla całkiem nowej biegowej technologii. 

Jak podają producenci, Stryd ma poprawiać efektywność, sprawdzać, gdzie tracimy energię, a tym samym uczyć nas jak biegać szybciej, przy mniejszym wysiłku. Dzięki niemu możemy także obserwować postęp (jak zmienia się nasza moc w kolejnych tygodniach). Urządzenie ma dawać realne, stałe pomiary osiągów, w każdych warunkach. Pozwala to na stosowanie w treningu prostych stref mocy, aby spersonalizować każdy trening, opierając go na aktualnym stanie przygotowania. A dzięki temu ustalić perfekcyjne tempo na każdy bieg, od spokojnych wybiegań, przez odcinki, aż do zawodów.  

Co może powiedzieć nam pomiar mocy? 

Do teraz nie było raczej sposobu aby zmierzyć w jakikolwiek sposób moc u biegacza, pomijając skomplikowane urządzenia w laboratoriach. Dr Shang tak wyjaśnia swój tok myślenia magazynowi Competitor: Jeśli wyobrazisz sobie bieg, to jest to w rzeczywistości ruch polegający na przeskakiwaniu z jednej nogi na drugą, a nogi działają tu na zasadzie sprężyny. A więc, mierzona moc pomoże ci zrozumieć ruch całego ciała i jak dużo mocy produkujemy, aby ruszyć ciało pracą nóg.

Na początek warto sobie przypomnieć, że krok biegacza jest kompleksowym połączeniem dwóch różnych źródeł energii. Pierwszy z nich jest metaboliczny. Energia produkowana jest przez mięśnie. Drugi z nich to energia sprężystości. Mięśnie dają wrażenie, że tylko one wykonują pracę podczas kroku biegowego, ale w rzeczywistości siła sprężystości pochodząca z połączonych i elastycznych tkanek (ścięgien, łuków stopy) rozciąga się i odbija, aby oddać z powrotem sporą ilość energii do postawienia kolejnego kroku. Sprawdzając ilość generowanej mocy można by więc próbować więcej korzystać z energii sprężystości, oszczędzając energię naszych mięśni. 

Jak działa Stryd?

Z wyglądu Stryd niewiele różni się od popularnych chipów. Nieduży sensor, w którym zawiera się całe urządzenie przyczepiamy za pomocą klipsa na wysokości pasa z tyłu biegowych spodenek. Sensor ma znaleźć się mniej więcej na wysokości środka ciężkości ciała – w dolnej części pleców – a pomiar mocy ma być dzięki temu dokładniejszy, niż umieszczony na skrajnych częściach ciała – na butach czy nadgarstku. 

Wewnątrz, jak podają inżynierowie z firmy, czujnik mierzy dzięki akcelerometrom zmiany w trzech wymiarach, aby określić poszczególne komponenty w pionie, poziomie i do przodu oraz siłę uderzeń stóp o podłoże. Mierzy też mikrosekundowe zmiany tempa podczas ruchu biegacza, także czas lotu, czas dotknięcia podłoża, kąt lądowania i wiele innych zmiennych. Prędkość jest odczytywana przez zaawansowane sensory ruchu. Dane z tych pomiarów, dzięki serii kompleksowych algorytmów są przetwarzane na nieustanny pomiar generowanej mocy. Czyli „pomiar wysiłku”, który nie zależy od wzniesień, pogody, motywacji i innych rzeczy. 

Ze skromnego opisu firmy wynika, że cały sekret nie polega na użyciu „hardwaru”, ale właśnie „softwaru” , czyli specjalnych algorytmów, które na podstawie akceleratorów, pochylenia w przestrzeni odwieszą te dane do anatomicznego modelu ruchu biegacza.

Produkcję energii można monitorować podczas biegu poprzez aplikację na Android lub iOS na smartphonie lub też na zegarku. Dane można odczytać również z urządzenia dopiero po biegu. Sensor śledzi ponadto wiele innych danych w czasie rzeczywistym. Można też śledzić w tym samym czasie prędkość i dystans na zegarku lub smartphonie. Urządzenie jest kompatybilne z ANT+ i Bluetooth Smart, dzięki czemu można je sparować z m. in.  z Suunto Ambit3, który pokazuje aktualną moc w profilu biegowym, czego nie robi większość zegarków. W Garminach (np. FR910/920XT) musimy po prostu przełączyć się na tryb rowerowy i przez ANT+ możemy wtedy obserwować moc. Niestety zobaczymy wtedy na wyświetlaczu zamiast tempa prędkość, co niestety nie jest takie popularne. Jeśli produkt wkroczy na rynek, pewnie inne firmy (Polar, Garmin) zaczną wprowadzać do swoich zegarków pomiar mocy dla biegaczy.  

Jeśli używasz smartphona i słuchawek (czy to na kablu, czy przez Bluetooth), głos z aplikacji będzie ci mówił co minutę średnią moc w watach. Na koniec biegu możesz przeanalizować, ile czasu spędziłeś w strefie spokojnego biegu, ile w strefie mieszanej i ile w beztlenowej. 

Od momentu przypięcia klipsa, na ekranie telefonu od razu pojawia się energia generowana podczas każdego kroku w watach. Od dawna produkty od Nike, Garmina i Suunto posiadają już akcelerometry które mają określać prędkość, dystans i kadencję. Moc pojawia się jednak dopiero w Stryd. 

Używanie mocy

Jeśli urządzenie rzeczywiście działało by prawidłowo, moglibyśmy porównywać użycie watów podobnie jak u kolarzy. Stryd mógłby okazać się prawdziwym przełomem w podejściu do treningu. Jak donoszą użytkownicy urządzenia, pokazywane waty są całkiem realne: wartości zwiększają się, kiedy biegniemy pod górę i podczas szybszych odcinków na stadionie. Testerzy badali nawet, czy zmienia się moc w butach z dużą amortyzacją i minimalistycznych, a nawet boso. 

Stosowanie mocy w treningu

Przypomnijmy sobie prosty wzór z fizyki ze szkoły: Moc = siła x prędkość. W praktyce, za każdym razem, kiedy stopa biegacza kontaktuje się z podłożem, jego prędkość zmniejsza się. Następnie przez fazę odbicia, biegacz przyspiesza zarówno poziomo jak i pionowo. Zanim kolejna noga dotknie podłoża, następuje wytracenie prędkości aż do czasu kolejnego odbicia. Im bardziej zwalniamy w tej fazie, tym więcej mocy musi być generowane, aby to skompensować. Dodając więcej mocy lub redukując te zwolnienia (przez większą efektywność) możemy na dwa sposoby biec szybciej w danym czasie. 

W wietrzny dzień twoje tempo będzie spowolnione przez wiatr z przodu, przez co twoje tętno będzie wyższe. Podobnie podczas biegu pod górę. Jak więc łatwo porównać wysiłek z innymi biegami? Tutaj do gry wchodzi moc. Usuwa różnice między HR i wiatrem, dając jeden standard, który można by postawić zamiast nich. Moc jest zazwyczaj przedstawiana w watach, które łatwo porównać pomiędzy różnym ludźmi, używając przelicznika watów/kilogram. 

Jak mówi pomagający przy projekcie trener – Gus Pernetz: Stryd odpowiada na pytania, które biegacze zadają sobie nieustannie: Czy moje tempo jest odpowiednie? Czy jestem przetrenowany/a? Jaka jest moja forma? Czy biegam w bezpiecznej strefie?. Dalej trener wyjaśnia to następująco: Zazwyczaj tylko przypuszczaliśmy, ile mocy generujemy, ale Stryd zaczyna wprowadzać obiektywne wartości. Dzięki takim pomiarom można uzyskać lepsze przygotowanie. To może być niezastąpione urządzenie – kończy Pernetz.

Wady

Nie możemy zapomnieć, że Stryd jest ciągle w fazie testów. Podczas początkowej fazy udoskonalania urządzenia, zespół porównał dokładność Stryd z dwoma specjalnie zaplanowanymi pomiarami w laboratorium. Wykazały one około 10-procentową skalę błędu. Na dzień dzisiejszy ta 10% rozbieżność jest jednak pokaźna i nie pozwala na mówienie o sukcesie. Jednak twórcy urządzenia nie poddają się. Drugi etap rozwoju ma skupić się na poprawie dokładności pomiaru mocy w naszym Stryd. W tym czasie, przy współpracy z trenerami chcemy też opracować program treningowy oparty o pomiar mocy – mówi dr Dick, jeden z współtwórców urządzenia. Z kolejnych niedoskonałości, użytkownicy Stryd wymieniali również zbyt mało spalanych kalorii pokazywanych przez urządzenie. Także te obliczenia twórcy obiecują naprawić przez udoskonalenie oprogramowania. Z innych wad można wymienić, że aplikacja jest na razie bardzo prymitywna, a niektóre elementy wyglądają na zrobione tylko dla zupełnych nowicjuszy. 

Wnioski

Co to wszystko może oznaczać w przyszłości? Dzięki pomiarowi generowanej mocy biegacze mogliby ustalić strefy intensywności, tak samo jak ustala się strefy tętna. Tym razem jednak oparte na watach, które można  obserwować na zegarku. Można by wtedy trenować wybraną przez siebie intensywność. Widząc liczby, które określają ilościowo wysiłek, można nauczyć się trenować określoną moc podczas wyznaczonych wcześniej stref. A jeśli biegniesz pod górę albo z górki, szybko możesz zauważyć, jak dużo energii zużywasz, co może mieć spore znaczenie np. w biegach ultra. Mając zmienną, która nie bierze pod uwagę masy ciała, nawodnienia i innych często branych pod uwagę czynników, można by łatwiej porównywać się też między różnymi biegaczami. Moc, którą mierzymy nie daje informacji jak silny jesteś, ale raczej jak efektywny jest twój bieg – mówi dr Shang. 

Podążanie za watami wydaje się całkiem ciekawym pomysłem. Moc jest tą wartością, która jest bardzo prosta do stosowania w treningu. Jeśli chodzi o tempo, to ciężej je utrzymać jeśli mamy pagórkowatą trasę. Pamiętajmy, że bieganie jest nielicznym sportem, w którym większość treningów wykonujemy z mniejszą intensywnością niż na zawodach. Moc wydaje się być również dobrą alternatywą dla tętna. Fizjologowie często zauważali trudności – zwłaszcza dla początkujących biegaczy – w stosowaniu tętna. Jego wartości mogą być wypaczone przez temperaturę, odwodnienie (objętość krwi), czy inne czynniki takie jak emocje czy niewyspanie. 

Oczywiście, z szerszego punktu widzenia jest jeszcze wiele aspektów, które można zacząć analizować dzięki pomiarowi mocy. Na przykład interesująca może być zależność między kadencją i mocą, albo mocą i zmęczeniem. Czy jeśli podniesiemy kadencję zwiększy się moc? Albo jak zmienia się moc w czasie długiego wysiłku? Wiele razy zastanawiano się nad efektywnością biegacza. Dzięki pomiarowi mocy dostajemy bardzo specyficzne dane, nie tylko tempo, które jest zależne od pochyłości terenu lub tętno, które jest zależne od zmęczenia. 

Koszt detaliczny urządzenia Stryd to 150 dolarów. Pierwsze produkty mają być szeroko dostępne w maju. Z plusów warto wymienić rok trzymania baterii i prostotę użycia. Wystarczy przypiąć klips i w drogę. 

Jak mówiła ośmiokrotna zwyciężczynini Ironmana Mary Beth Ellis na spotkaniu promującym produkt: Trening oparty na mocy był kluczem do moich sukcesów rowerowych. Mając pomiar mocy w bieganiu możemy totalnie zmienić obraz treningu. Jak będzie w rzeczywistości?