Power for ProRun – kapitał energetyczny w bieganiu na mocy

---

Czym może się stać trening biegowy, jeśli wykorzystamy do jego bieżącej i późniejszej analizy – parametr mocy? Czym jest kapitał energetyczny i w jaki sposób możemy go obliczyć? Mówi o tym fragment ciekawej pracy trenerów Hansa van Dijka i Rona van Megena, w której moc, stosowana już powszechnie w wyczynowym i amatorskim środowisku kolarzy oraz triathlonistów, przeniesiona zostaje do świata biegaczy.

Żeby podjąć temat należy odnieść się do podstawowej koncepcji wykorzystania energii. Bieganie generuje koszt energetyczny. Możemy porównać energię ze zbiornikiem paliwa. Obrazuje nam to zjawisko, jak długo jesteśmy w stanie pozostawać w stanie wysiłku.

Termin Moc jest nierozerwalnie z tym związany. Szybkość biegu zależy od wydajności ludzkiego napędu. Możemy to bardzo łatwo odnieść do przykładu z silnikiem samochodu. Podczas biegania korzystamy z mięśni i układu sercowo-płucnego. Nazywamy to naszym „ludzkim silnikiem”. Dzięki czujnikom mocy biegowej otrzymujemy wiele dodatkowych informacji na temat naszej wydajności biegania. Pomaga nam to zaplanować i poprawić trening oraz wyciągnąć z naszego silnika wszystko podczas zawodów. Potem może to pomóc w ocenie, czy i jak dobrze sobie poradziliśmy.

Nie musimy być fizykami, aby korzystać z biegowych mierników mocy. Żeby się jednak w to zagłębić, warto dowiedzieć się więcej na temat kilku podstawowych pojęć. Dlatego w tym artykule omawiamy koncepcję Power for ProRun.

Istnieje podstawowa zależność, której możemy użyć do obliczenia czasu (t), jaki możemy uzyskać na dowolnym dystansie, jeśli wiemy, ile energii (E) zużywamy na tym dystansie i jaką mocą (P) twojego silnika ludzkiego dysponujemy.

Wzór ten to: Omówmy bardziej szczegółowo pojęcie kapitału energetycznego. Ponownie podajemy przykłady z codziennej praktyki i pokazujemy, jak możemy ten kapitał obliczyć.

Jaka jest średnia moc „ludzkiego silnika”? Możemy to łatwo obliczyć, dzieląc dzienne spożycie energii z naszego pożywienia (E = 10460 kJ) przez liczbę sekund w ciągu jednego dnia (t = 86 400 sekund), co daje średnią moc P wynoszącą 121 W, a więc taką jaką daje staromodna żarówka.

Musimy pamiętać, że jest to tylko teoretyczne obliczenie naszego „kapitału energetycznego”. W rzeczywistości, kiedy ćwiczymy, musimy jeszcze brać pod uwagę sprawność naszych mięśni, która wynosi tylko około 25%. Średnia pojemność „mechaniczna” wynosi zatem tylko 121 * 0,25 = 30 W. Oczywiście jesteśmy w stanie dostarczyć znacznie więcej energii przez krótki okres czasu. Przykładowo: podczas podjazdu na Alpe d’Huez Chris Froome kręcił na Tour de France średnią moc 415 Watt przez 39 minut. Możemy zrozumieć, ile to jest mniej więcej 30 Watów, wyobrażając sobie, że chcielibyśmy wytwarzać energię elektryczną za pomocą roweru treningowego. Gdybyśmy pedałowali z mocą 30 watów przez cały dzień (8 godzin), dałoby to 8*30/1000 = 0,24 kWh energii elektrycznej lub…0,06 €.

Dla porównania, moc wielu nowoczesnych samochodów wynosi współcześnie 100 KM lub 73 600 watów (73,6 kW). Ponieważ pojemność 40-litrowego zbiornika benzyny odpowiada ilości energii E wynoszącej 1.152.000 kJ, możemy obliczyć, że zbiornik jest pusty po t = E / P = 1.152.000 / 73.600 / 3600 = 4,3 godziny jazdy z maksymalną mocą.

Zużycie energii podczas biegania po płaskiej nawierzchni (np. bieżnia) możemy oszacować za pomocą wzoru:

E = cmd

W tym wzorze d jest dystansem w kilometrach, m jest masą biegacza w kg, zaś c jest zużyciem jednostkowym energii. To, co jest również znane jako ECOR czyli  Koszt Energetyczny Biegania lub ilość energii zużywanej przez biegacza na kilometr. Można już poczuć, że c jest zatem zależne od podłoża, takiego jak bieżnia lekkoatletyczna, asfalt, leśne ścieżki czy luźny piasek. Dlatego dla naszego Maratończyka zużycie energii wynosi:

0,981 * 70 * 1 = 68,7 kJ na km (c = 0,981 (dla asfaltu), m = 70 kg).

Jeśli znamy teraz moc P naszego Maratończyka, możemy obliczyć, w jakich czasach może się on mieścić na różnych dystansach za pomocą wzoru:

t = E / P

W tym artykule zakładamy, że jego moc jest stała i równa 235 watów. Przy takim założeniu możemy obliczyć, że nasz maratończyk może przebiec kilometr w  68 700/235 = 292 sekund (4 minuty 52 sekund na kilometr). Poniższy wykres pokazuje, jakie czasy byłyby możliwe przy różnych odległościach.

Fragment tekstu pochodzi z książki Hansa van Dijka i Rona van Megena 

Oczywiście, nie uwzględniono tu jeszcze oporu powietrza. Efekt jest niewielki, ale nie bez znaczenia. Co więcej, w rzeczywistości moc nie jest stała, ale zależy od odległości. Pozwala to oczywiście biegać szybciej na krótkich dystansach niż na długich.W książce The Secret of Running aspekty te są wyjaśnione i w pełni uwzględnione. Można dowiedzieć się jeszcze o wielu innych czynnikach wpływających na nasze wyniki.