Il consumo calorico nel ciclismo

NOTA: il presente articolo, redatto dal sottoscritto, è edito in forma integrale dal sito www.albanesi.it che ne detiene i diritti.

La stima del consumo calorico del ciclismo è influenzata da questi parametri:

  • Durata dello sforzo: ovviamente più si protrae, maggiore è la necessità energetica.
  • Peso dell’atleta: maggiore è il peso, più energia è necessaria per raggiungere e mantenere la velocità.
  • Intensità della pedalata espressa come potenza media: in passo calcolata in modo teorico e attualmente misurabile con buona precisione attraverso l’uso dei misuratori di potenza.
  • Efficienza metabolica individuale: dipendente da fattori biologici come distribuzione delle fibre muscolari (lente ossidative – intermedie – veloci glicolitiche), densità mitocondriale, capillarizzazione muscolare,
  • Efficienza tecnica individuale, ovvero l’abilità nel condurre il mezzo meccanico, la rotondità della pedalata, la gestione mentale dello sforzo, la rilassatezza nei distretti muscolari meno coinvolti.
  • Peso ed efficienza del mezzo meccanico: in questo caso un mezzo più performante, leggero, aerodinamico e biomeccanicamente adatto alle caratteristiche del ciclista permette di consumare meno a parità di performance.
  • Tipologia del percorso o della gara: si riscontrano notevoli differenze nei consumi tra prove con e senza scia (gara in linea o a cronometro), presenza di salite, presenza di vento in direzione favorevole o sfavorevole, superficie (liscia in pista, accidentata come il pavé).

Per costo netto si intende l’energia spesa per spostare il corpo e la bici per il tempo dello sforzo, escludendo il metabolismo basale, quello per i processi digestivi in itinere e quello di recupero post esercizio (Epoc).

Esso si può calcolare molto più facilmente da quando si è diffuso l’uso dei misuratori di potenza che,  attraverso il calcolo dei watt generati dalla spinta sui pedali, riunisce in un solo dato i parametri di durata, peso dell’atleta e del mezzo, intensità di pedalata, tipologia di percorso.

Il dato fondamentale da considerare è la Potenza Media (PM) dell’intero allenamento o gara.

Ricordiamo che la potenza si misura in Watt (W) ed esprime il lavoro nell’ unità di tempo:

potenza media

Moltiplicando la potenza media per i secondi di sforzo si ottiene il lavoro svolto, espresso in Joule (1 J= 1 Newton x 1 m).

Esempio generico

PM: 200 W

Durata: 60 minuti = 3.600 secondi

200 x 3.600 = 720.000 Joule = 720 Kjoule

1 kcal (chilocaloria) equivale a 4.186 Joule (4,186 Kjoule)

720.000/4.186= circa 172 kcal

Questo valore mostra il lavoro che gli organi di trasmissione hanno subito, ovviamente con l’approssimazione data dalla precisione del mezzo di misurazione (intorno +-2,5%).

Il costo energetico però deve considerare il “rendimento”  (η)  della macchina umana in quel tipo di sforzo, ricordando che per il 1° principio della termodinamica, l’energia totale nelle trasformazioni rimane invariata ma una parte può essere scambiata (in un certo senso dispersa) con l’ambiente sotto forma di calore.

η % = (Lavoro eseguito/Spesa calorica) x 100

Varie fonti, in base allo strumento di misura e alla modalità sperimentale indicano percentuali diverse. Nel ciclismo è stata calcolato un rendimento variabile tra 18 e 26%.

Poniamo, in questo esempio che l’efficienza sia del 20%.

Le 172 kcal dell’esempio, sono perciò 1/5 della spesa calorica totale di esercizio che quindi sarà:

172:20=Spesa calorica :100

Spesa calorica: 17.200/20=860 kcal oppure 172×5=860 kcal.

Ovviamente in base all’efficienza individuale del ciclista la stessa pedalata avrà un costo variabile tra 955 kcal (efficienza del 18%, atleta di basso livello) e le 661 kcal (efficienza del 26%, atleta evoluto).

NOTA BENE: con una veloce approssimazione e saltando un passaggio nel calcolo, stabilita per praticità l’efficienza al 25%, ovvero ¼, si noterà che vi è una relazione di vicina a 1:1 tra Kjoule di spesa netta e Kcal di consumo calorico (4.186/4×1000=1,046).

Nell’esempio sopra riportato, della durata di un’ora, i 720 Kjoule con buona approssimazione equivarranno ad un consumo calorico totale dell’esercizio di 720 kcal.

Questo sistema di conversione è utilizzato dai principali software di analisi dati (Garmin, Strava).

Un veloce paragone con la corsa

Dato un atleta di 72 kg che corre a piedi 10 km in 60′ (6’00/km), questi avrà un consumo calorico di 720 kcal, calcolato con la formula di Margaria, approssimata: peso atleta x km percorsi x k(1).

Se lo stesso atleta di 72 kg, negli stessi 60′ terrà in bici una potenza media di 200 watt, avrà un consumo calorico simile, date le necessarie approssimazioni.

Il consumo calorico del ciclismo: esempi reali

Con l’esempio sopra riportato si cerca di chiarire il metodo con cui si può calcolare con buona approssimazione il consumo calorico del ciclismo.

Per chiarire a cosa corrispondano in termini di sforzo reale ecco alcuni esempi.

Prova in pista di 60′ in allenamento (submassimale)

consumo calorico del ciclismo

Atleta amatore di 37 anni, 72 kg.

Bicicletta di 7,5 kg con appendici aerodinamiche lunghe, senza scia.

Frequenza cardiaca massima: 186 bpm.

Velocità media: 37,6 km/h.

Tempo: 60’00”.

Potenza media 249 W.

Frequenza cardiaca media: 155 bpm (83% della Frequenza cardiaca massima)

Costo energetico netto: 897 Kjoule

Consumo calorico stimato globale della prova: 939 kcal

Consumo al minuto: 15,65 kcal.

Granfondo amatoriale

Distanza: 132 km

Dislivello positivo: 2.190 metri

consumo calorico del ciclismo

consumo calorico del ciclismo

Atleta amatore di 39 anni, 70 kg.

Bicicletta di 8 kg, gara con scia.

Frequenza cardiaca massima: 182 bpm.

Velocità media: 25,4 km/h.

Tempo: 5h17’25”.

Potenza media: 179 W.

Frequenza cardiaca media: 141 bpm (77,5% della frequenza cardiaca massima).

Costo energetico netto: 3.409 Kjoule

Consumo calorico stimato globale della prova: 3.566 kcal.

Consumo al minuto: 11,2 kcal.

Frazione ciclistica all’interno di un duathlon sprint (percorso ondulato), gara con scia consentita

Distanza: 20,8 km.

Dislivello positivo: 288 metri.

consumo calorico del ciclismo

Atleta amatore di 34 anni, 71 kg

Bicicletta di 7,2 kg con appendici corte

Frequenza cardiaca massima: 184 bpm

Velocità media: 34,2 km/h.

Tempo: 36’27”.

Potenza media: 275 W.

Frequenza cardiaca media: 161 bpm (87,5% della frequenza cardiaca massima).

Costo energetico netto: 601 Kjoule.

Consumo calorico stimato globale della prova: 628 kcal.

Consumo medio al minuto: 17,2 kcal.

Nei ciclisti professionisti tutti i valori crescono proporzionalmente (distanza di gara, velocità media, potenze medie), ma il calcolo restituisce valori simili. Ovviamente, il ciclista di alto livello riesce a mantenere una potenza media maggiore per più tempo rispetto ad un amatore e quindi il suo consumo medio al minuto risulterà più alto.

Tappa di un giro professionistico di 7 giorni

Distanza: 250,4 km.

Dislivello positivo: 2.394 metri.

Atleta professionista di seconda fascia, 25 anni, 65 kg.

Bicicletta di 6,8 kg.

Frequenza cardiaca massima: 180 bpm.

Velocità media: 42,4 km/h.

Tempo: 5h 54′.

Potenza media: 214 W.

Frequenza cardiaca media: 130 bpm (75% della frequenza cardiaca massima).

Costo energetico netto: 4545 Kjoule.

Consumo calorico stimato globale della prova: 4.754 kcal.

Consumo medio al minuto: 13,4 kcal.

Consumo calorico del ciclismo: considerazioni finali

Il ciclismo è uno sport che necessita dal punto di vista organico di doti di potenza e resistenza in percentuale diversa a seconda della specialità.

Il gesto atletico è considerato dagli studiosi tra i più efficienti dal punto di vista energetico, ovvero con un rendimento molto alto rispetto ad altri sport (come, per esempio, il nuoto o il pattinaggio di velocità). Questo è dovuto principalmente all’uso di uno strumento meccanico evoluto come la bicicletta.

Il consumo calorico della pratica ciclistica è, perciò, essenzialmente legato all’intensità dello sforzo ovvero alla potenza erogata nel tempo.

Se la potenza media ed il tempo non sono adeguati, la sua pratica può essere non sufficiente dal punto di vista salutistico (variazione positiva dei valori ematici e cardiaci e della composizione corporea).

Applicando invece intensità e volumi adatti alla pratica agonistica amatoriale può essere un valido aiuto nel mantenimento dello stato di salute.

Bibliografia

Le basi fisiologiche dell’educazione fisica e dello sport / E. L. Fox, R.W. Bowers, M. L. Foss, Il Pensiero Scientifico Editore, 1995.

ALLENARSI CON IL MISURATORE DI POTENZA PT.4 – La stima del carico di stress allenante e considerazioni finali

NOTA: il presente articolo, redatto dal sottoscritto, è edito in forma integrale dal sito www.albanesi.it che ne detiene i diritti.

Segue da… https://preparazioneatleticapersonalizzata.com/2018/10/26/allenarsi-in-bicicletta-col-misuratore-di-potenza-power-meter-parte-3/

La stima del carico di stress allenante

Con i valori che abbiamo a disposizione è poi possibile calcolare lo stress organico provocato dalle singole sedute attraverso il Training Stress Score (TSS).

TSS = [(s x NP x IF) / (FTP x 3600)] x 100

  • s: durata della seduta in secondi
  • NP: Potenza Normalizzata in watt
  • IF: Fattore di intensità della seduta
  • FTP: valore attuale di soglia funzionale.

Per esempio: prova di 150′ con 300 watt di NP in atleta con 330 watt di FTP

TSS: [(9000*300*0,9)/(330*3600)]*100 = (2430000/1188000)*100 = 204,54.

La cifra ottenuta quantifica il “volume-allenante” totale della seduta e può essere utilmente utilizzato dal preparatore per graduare la progressione dell’aumento di carico nel corso delle settimane di programmazione.

A seconda del livello dell’atleta i tempi di recupero variano in base al TSS che, comunque, va sempre relazionato all’ IF nella valutazione complessiva del carico.

 

tss e if
L’ANDAMENTO DEL TSS E DELL’ IF IN UN DATO PERIODO DI TEMPO (IMMAGINE TRATTA DA GOLDEN CHETAAH (R)

Allen e Coggan suggeriscono questi parametri:

 

  • TSS <150: recupero completo in circa un giorno
  • TSS  150-300: recupero parziale in 24 ore, completo in 48
  • TSS 300-450: recupero completo nel terzo giorno
  • TSS >450: recupero completo nel quarto giorno e oltre.

Nella pratica, per atleti amatori è conveniente considerare 24 ore ogni 100 punti di TSS.

Rispetto alla corsa a piedi, i tempi di recupero nel ciclismo non sono influenzati dagli impatti al suolo e dalle microlesioni muscolari provocate dalle contrazioni eccentriche, ma soprattutto dalla deplezione delle riserve energetiche (glicogeno) e dalle variazioni ormonali. Lavori a intensità basse sono quindi praticabili successivamente a carichi di lavoro intensi.

Nel caso di professionisti impegnati in grandi corse a tappe, tramite adeguato reintegro energetico e trattamenti massofisioterapici è possibile ripetere prestazioni fortemente tassanti per molti giorni di seguito.

Considerazioni finali sull’uso del misuratore di potenza

Come ogni strumento tecnologico anche il misuratore di potenza ha dei limiti strutturali e funzionali.

In quanto strumento di misura, il misuratore di potenza restituisce valori “veri” relativamente alle condizioni di misurazione istantanee e con una precisione variabile in base alla sua qualità costruttiva. Le oscillazioni tra un misuratore di potenza e l’altro possono essere anche del 5%.

La calibrazione statica a ogni uscita è necessaria a verificare l’allineamento dei sensori; quella dinamica serve invece a ritarare il sistema al variare delle condizioni di temperatura e umidità che possono influire sull’estensibilità dei materiali.

Esistono apparecchi estremamente evoluti che rappresentano il “gold standard” per la misurazione e vengono impiegati dalle squadre professionistiche per il loro elevato costo, ma che danno una maggiore affidabilità nel confronto tra i vari atleti.

Ovviamente un margine di approssimazione esiste sempre.

Il grande vantaggio rimane comunque la possibilità di monitorare le variazioni relative delle prestazioni nel tempo nello stesso atleta con la stessa bici e lo stesso misuratore di potenza.

Il compito dell’atleta e del suo preparatore è quello di comparare la potenza con tutti gli altri dati a disposizione: velocità media e di picco, frequenza cardiaca, tempi di percorrenza di segmenti fissi, test su distanze standard, così da avere un quadro sempre più completo della condizione atletica e poter lavorare sui punti deboli o esaltare i punti di forza in relazione all’evento agonistico che si sta preparando.

Bibliografia

Allen H., Coggan A., Training and racing with a power meter, Velopress, Boulder Colorado 2010, seconda edizione.

Esposito G., Caporali C., Triathlon il manuale (Italian Edition); edizione del Kindle

ALLENARSI IN BICICLETTA COL MISURATORE DI POTENZA (POWER METER) parte 2

NOTA: il presente articolo, redatto dal sottoscritto, è edito in forma integrale dal sito www.albanesi.it che ne detiene i diritti.
 

Testare la potenza funzionale (FTP)

Esistono diversi autori che hanno trattato l’argomento, al momento attuale le metodologie più diffuse si basano sugli studi e la pratica di H. Allen e A.R. Coggan, J. Friel,

bici sirmione

P.F. Skiba e altri ricercatori statunitensi.

Per esemplificare si espongono qui, sinteticamente, le basi del metodo di Allen e Coggan (Allenarsi e gareggiare con il misuratore di potenza).

Il primo passo consiste nel testare la propria FTP (Functional Threshold Power) ovvero la “potenza media massima alla soglia funzionale”ottenuta in una prova di 60′ senza interruzione su pista o su rullo simulatore.

Si possono comunque utilizzare diversi test di durata e durezza inferiore per ricavare il solito dato in modo indiretto: gli autori suggeriscono di utilizzare una prova massimale sui 20′, la cui potenza media, diminuita del 5% è sovrapponibile al risultato sui 60′.

Potenza media sui 60′: 290 W —-> FTP = 290 watt.

Potenza media sui 20′: 306 W —-> FTP = 290,7 watt.

Il dato andrà quindi inserito nel ciclocomputer e verificato periodicamente per valutare l’andamento della preparazione, utilizzando preferibilmente lo stesso metodo.

Il valore di FTP, così come la potenza media su prove più brevi (es. 10”, 1′, 5′) non è molto indicativo del valore di un atleta se non viene rapportato al suo peso corporeo nel momento dell’allenamento o della gara. Apposite tabelle qualificano la sua classe di valore assoluto in base alle statistiche.

Un ciclista uomo, professionista di alto livello, arriva a esprimere oltre 6 watt/kg di FTP, un buon amatore circa 4 watt/kg.

Quindi, su una salita impegnativa, dove il fattore aerodinamico è ridotto, due ciclisti dotati dello stesso mezzo meccanico, con lo stesso valore di FTP, ma di peso diverso, al 100% dell’impegno e della condizione avranno velocità diverse: quello più leggero sarà più veloce.

Ricavare le andature (zone di potenza)

Dall’FTP, con diverse percentuali, si ricavano 7 zone di potenza che corrispondono alle differenti andature che, opportunamente combinate, costituiscono la singola seduta, andando a stimolare i diversi sistemi energetici.

misuratore di potenza

segue…

Vademecum sul regolamento Fitri utile per affrontare il tuo primo triathlon

preparazione atletica personalizzata

ECCO UN VADEMECUM DI BASE PER EVITARE DI INCORRERE IN AMMONIZIONI  E SQUALIFICHE DURANTE UN TRIATHLON SPRINT

ZONA CAMBIO

-Presentarsi entro l’orario stabilito dal regolamento (apertura zona cambio), i ritardatari non sono ammessi.

-Si entra con pettorale in vita, casco allacciato, bicicletta a mano, numero scritto in verticale su un braccio e sulla gamba opposta, chip e solo un piccolo zaino con le cose da riporre alla propria postazione.

-Si sistema la bici con il manubrio rivolto in avanti, agganciata per la sella sopra il numero di pettorale assegnato. Il pettorale, con il suo elastico dovrà essere posizionato tra le leve dei freni, in vista. Le scarpe da corsa e da bici devono essere lasciate dal lato della catena, sotto la bicicletta e qui andranno riposti anche la muta (se usata), cuffia e occhialini.

-Vietato intralciare gli avversari con i propri oggetti.

-Vietato contrassegnare il proprio posto in qualsiasi modo, quindi memorizzare bene la posizione.

-Eventuali prolunghe non possono superare in lunghezza la linea dei freni e devono essere collegate tra loro in modo rigido, chiuse anteriormente.

-Assolutamente vietato circolare in bici dentro la zona cambio.

-E’ possibile uscire ed entrare dalla zona cambio entro il tempo di chiusura.

-L’atleta che non si presenta alla spunta iniziale è considerato squalificato e non può partire.

FRAZIONE NATATORIA

-Si può nuotare in qualsiasi stile.

-Vietato tagliare il percorso, pena squalifica.

-Le boe gialle indicano il percorso e devono essere superato nel corretto senso di marcia indicato dall’organizzazione.

-Le boe arancioni sono direzionali e possono essere superate indifferentemente a destra o sinistra.

-Scorrettezze palesi nei confronti degli avversari sono sanzionate.

-La cuffia di gara deve essere sempre indossata in modo che il numero sia visibile.

-Vietato abbandonare la cuffia o gli  occhiali fuori dalla zona cambio.

PRIMA TRANSIZIONE

-Prima di muovere la bicicletta dal supporto, il casco deve essere indossato.

-Vietato intralciare gli avversari nelle operazioni di cambio.

-Vietato passare sotto gli staggi porta bici.

-Vietato salire in bici prima della Linea di Salita, segnalata dal giudice addetto.

-Il pettorale deve essere indossato col numero visibile sulla schiena

FRAZIONE CICLISTICA

La scia è ammessa tra atleti dello stesso sesso.

-Vietato accodarsi in scia in caso di doppiaggio da parte di un atleta più veloce.

-Sorpasso consentito solo a sinistra, pena squalifica.

-Vietato gettare borracce, contenitori di integrator, indumentii e altri oggetti sul percorso.

-Scorrettezze palesi nei confronti degli avversari sono sanzionate.

-Si può pedalare con le scarpe da corsa.

-Le riparazioni dovranno essere fatte in autonomia, senza aiuto di avversari o esterni.

SECONDA TRANSIZIONE

Occorre mettere entrambi i piedi a terra prima della Linea di discesa, segnalata dal giudice.

-Attenzione a non sbagliare numero per riporre la bici.

-Vietato passare sotto gli staggi porta bici.

-Il numero deve essere girato in modo che sia visibile anteriormente

-Si può correre in zona cambio senza urtare o ostacolare gli avversari.

-Prima si appoggia la bici in modo corretto e poi si può slacciare il casco e riporlo sul manubrio o sotto la bici.

FRAZIONE PODISTICA

-Vietato correre senza scarpe.

-Vietato correre col casco in testa.

-Vietato aprire il body di gara sul petto, concesso sulla schiena.

-Vietato utilizzare pali, ringhiere o altro per facilitare le curve.

PER COMPLETEZZA, CONSULTARE IL REGOLAMENTO TECNICO FITRI