Redakcja Bieganie.pl
Wpływ prędkości na ekonomię biegu w ujęciu mocy
W książce „The Secret of Running” opisaliśmy nasze wstępne badania przeprowadzone na bieżni na 14 biegaczach w laboratorium fizjologicznym Holenderskiego Sportowego Centrum Medycznego SMA Midde. Byliśmy pod dużym wrażeniem wyników, które wykazały, że dane mocy Stryd są ściśle skorelowane z VO2 (poborem tlenu), który jest uważany za złoty standard w badaniach fizjologicznych. W drugiej części serii artykułów zajmujemy się wpływem prędkości biegu na koszt energetyczny i ekonomikę biegu (ECOR i RE).
Wytrenowani potrzebują zarówno mniej mocy, jak i mniej tlenu niż niewytrenowani
Przypomnijmy, nasz projekt badawczy obejmował pomiar VO2 (w ml O2 / kg / min) i mocy Stryd (mierzoną w watach / kg) 21 biegaczy w tym 11 wytrenowanych i doświadczonych biegaczy długodystansowych oraz 10 niewytrenowanych studentów – przy 5 różnych prędkościach (utrzymywanych przez 3 minuty, zwiększony w 4 krokach od 1 km / h do progu mleczanowego). Oznacza to, że otrzymaliśmy łącznie 21 * 5 = 105 danych VO2 i mocy.
Na podstawie danych dotyczących mocy obliczyliśmy koszt energetyczny (ECOR) według wzoru:
ECOR (kJ / kg / km) = P (wat / kg) / v (m / s)
Jako przykładu użyliśmy P o wartości 3,4 W / kg i prędkości 12 km / h (3,33 m / s), więc ECOR wynosi 3,5 / 3,33 = 1,02 kJ / kg / km.
Na podstawie danych VO2 obliczyliśmy energetyczny koszt tlenowy biegu, zwany potocznie ekonomiką biegu (RE) za pomocą wzoru:
RE (ml O2 / kg / km) = 60 / 3,6 * VO2 (ml O2 / kg / min) / v (m / s)
Dla przykładu użyliśmy VO2 45 i prędkości 12 km / h (3,33 m / s), więc RE wynosi 60 / 3,6 * 45 / 3,3 = 225 ml O2 / kg / km.
Podsumowaliśmy wyniki dla dwóch grup przy różnych prędkościach w tabeli poniżej. Jednym z najbardziej wyraźnych ustaleń jest to, że wytrenowani biegacze byli konsekwentnie bardziej ekonomiczni niż niewytrenowani, zarówno pod względem energii mechanicznej, jakiej potrzebowali do biegania (ECOR), jak i ilości zużytego tlenu (RE). Średnia RE dla niewytrenowanych biegaczy wyniosła 237 ml O2 / kg / km, co stanowiło 10% więcej niż średnia dla wytrenowanych biegaczy (215 ml O2 / kg / km). Średni ECOR niewytrenowanych biegaczy wyniósł 1,04, czyli o 5% więcej niż średnia dla wytrenowanych biegaczy (0,99 kJ / kg / km).
Stwierdzamy więc na tej podstawie, że odpowiedni trening przynosi 2 ważne korzyści:
1. Poprawia się technika biegania, co prowadzi do obniżenia ECOR o 5%
2. Poprawia się wydajność metaboliczna, co prowadzi do zmniejszenia RE do 10%
We wcześniejszym artykule zauważyliśmy już, że ME naszych „wyszkolonych” biegaczy było wyższe niż „niewyszkolonych” (24% vs 23% względnie wzrost o 4%). Wyjaśnia to rozbieżność między 10% różnicą w RE w porównaniu z 5% różnicą w ECOR tych dwóch grup.
Koszt nieznacznie spada wraz z prędkością, RE zmniejsza się bardziej
Przygotowaliśmy 2 poniższe tabele, aby zilustrować ten efekt. Oprócz dużej różnicy między niewyszkolonymi i wyszkolonymi biegaczami, wykazują one konsekwentny wpływ prędkości na ekonomię biegu.
Wraz ze wzrostem prędkości koszt energetyczny ECOR nieznacznie zmniejsza się w obu grupach o około 2-3%. Spadek ekonomii biegu RE jest nieco większy – o około 5-7%. Korelacja między danymi jest imponująca, a tym bardziej, gdy uświadomimy sobie, że punkty danych reprezentują różnorodny zestaw biegaczy. Potwierdza to nasze wcześniejsze ustalenia, że bieżące dane Stryd ECOR można bardzo dobrze wykorzystać do optymalizacji treningu techniki i biegania, co również poprawi RE.
Wpływ mieszanki paliwowej
Z fizjologicznego punktu widzenia możemy łatwo zrozumieć różnice w reakcji ECOR i RE. Wraz ze wzrostem prędkości mieszanka paliwowa w mięśniach stopniowo zmienia się z kwasów tłuszczowych na glikogen. Glikogen wytwarza około 12% więcej energii na litr O2 w porównaniu do kwasów tłuszczowych (19,8 J / ml vs 17,6 J / ml), więc w tym wypadku potrzeba mniej tlenu.
Przygotowaliśmy dwie tabele poniżej, aby zilustrować ten efekt. Na pierwszym rysunku obliczyliśmy teoretyczną wydajność metaboliczną (ME) na podstawie stałej średniej wydajności energetycznej (EY) tlenu wynoszącej 19 J / ml. To wydaje się wskazywać, że ME rośnie nieznacznie wraz z prędkością. Jednak na drugim rysunku uwzględniliśmy oczekiwaną zmianę mieszanki paliwowej, co skutkuje bardziej prawdopodobnym wynikiem, w którym ME jest mniej więcej stała w stosunku do prędkości (chociaż różni się znacznie dla wytrenowanych i niewytrenowanych biegaczy, jak wspomniano wcześniej).
Wnioski
Znaleźliśmy znaczącą i spójną różnicę między wyszkolonymi a niewyszkolonymi biegaczami. Wyniki tych pierwszych były lepsze w różnych aspektach:
1. Potrzebowali 5% mniej energii mechanicznej (ECOR 0,99 vs 1,04 kJ / kg / km)
2. Potrzebowali 10% mniej tlenu (RE 215 vs 237 ml O2 / kg / km)
3. Ich wydajność metaboliczna (ME) była o 4% wyższa (24% vs 23%)
Stwierdzono, że wpływ prędkości na ECOR i RE jest następujący:
1. ECOR nieznacznie maleje wraz z prędkością (o około 3%)
2. RE zmniejsza się w większym stopniu (o około 6%)
3. Różnicę można wytłumaczyć zmianą mieszanki paliwowej (w kierunku większej ilości glikogenu przy wyższej prędkości)
Wyniki te potwierdzają nasze wcześniejsze ustalenia, że dane mocy Stryd, a w szczególności ECOR, mogą być bardzo dobrze wykorzystywane do codziennej optymalizacji treningu techniki biegania i samego treningu biegowego. Poprawa w szkoleniu biegacza powinna prowadzić zarówno do niższego mechanicznego kosztu energetycznego (ECOR), jak i tlenowego kosztu energetycznego biegania (RE) przy określonej prędkości.
Hans van Dijk and Ron van Megen: The Secret of Running
Maximum Performance Gains Through Effective Power Metering and Training Analysis
thesecretofrunning.com
