Ho sentito che bisogna girare i pedali a 90 giri / min. Tuttavia, faccio molto più lentamente, soprattutto mentre sono in piedi, e vorrei capire l'argomento dietro questo numero (o qualsiasi altro numero). Così:

Qual è la cadenza ottimale di un ciclista. Perché? Dipende dal terreno? Dipende se il cavaliere è seduto o in piedi? Quali sono alcune possibili conseguenze della deviazione eccessiva dal numero proposto?

Possibile duplicato di "What Cadence Dovrei puntare" , ma non ho trovato lì i "perché" tranne "ti macinerà le ginocchia". Tuttavia, trovo che andare in verticale con cadenza lenta non sia più impegnativo che camminare su una collina con uno zaino.

La cadenza "ottimale" varia con ciò che stai cercando di ottimizzare, quindi la tua domanda non ha una risposta semplice.

Cadenza scelta liberamente rispetto a una cadenza mirata

Una recente recensione di Hansen et al. riassume ciò che è attualmente noto sui fattori che influenzano la scelta della cadenza. In particolare, concludono "[d] durante il ciclismo ad alta intensità, vicino alla massima potenza aerobica, i ciclisti scelgono una cadenza energeticamente economica che è anche favorevole per le prestazioni. Al contrario, la scelta di una cadenza relativamente alta durante il ciclismo a bassa -intensità moderata è antieconomica e potrebbe compromettere le prestazioni durante un ciclo prolungato. " La prima frase significa che i ciclisti esperti scelgono liberamente la cadenza che produce buone prestazioni e non hanno bisogno che qualcuno abbia dettato qual è la cadenza. L'ultima frase significa che avere una cadenza inappropriata forzata su di te può essere dannoso per le prestazioni.

Cadenza e potenza

La proliferazione relativamente recente di misuratori di potenza in bici che registrano sia la potenza che la cadenza ha contribuito a fornire dati aggiuntivi che riguardano il problema. Per definizione, la potenza di un ciclista = cadenza * coppia a gomito * una costante di conversione (la costante di conversione dipende dalle unità utilizzate per misurare potenza, cadenza e coppia; se si misura la potenza in watt, la cadenza in radianti al secondo e la manovella coppia in Newton metri, la costante di conversione è 1). Se stai correndo ad alta potenza, o stai guidando tranquillamente a bassa potenza lungo una pista ciclabile con i tuoi figli, o in una corsa vivace con gli amici, sceglierai sicuramente diversi livelli di potenza; ciò che è diventato chiaro dai dati è che i ciclisti, anche quelli molto esperti, scelgono diverse combinazioni di cadenza e coppia di manovella per abbinare livelli di potenza più alti o più bassi.

Cadenza e il tipo di giro

Ma anche se escludiamo una guida piacevole e ci concentriamo solo sulle corse (ad alta potenza), la cadenza e la coppia della pedivella variano in base al tipo di gara. Ecco i diagrammi di coppia della pedivella per lo stesso pilota (professionista domestico) in tre diversi tipi di gare: una gara su strada, una corsa a criterium e una cronometro. La coppia viene misurata in Newton-metri, mentre la cadenza viene misurata in giri / min. Le sottili linee tratteggiate rosse mostrano le combinazioni di cadenza e coppia che producono 300, 500 e 700 watt. Come puoi vedere, i tre diversi tipi di gare richiedono diverse combinazioni di cadenza e coppia di manovella. La prova a cronometro mostrata qui è stata fatta ad un livello di potenza relativamente costante, ma la corsa su strada e la corsa con criteri erano molto più variabili. Per quelle gare, il pilota ha raggiunto una potenza maggiore aumentando entrambecadenza e coppia di manovella. Questo è un modello abbastanza comune per le corse su strada, e aiuta a spiegare perché gli osservatori spesso osservano che i corridori pedalano ad alta cadenza: i corridori pedalano anche ad alta potenza e alta coppia di manovella ma l'unico indizio visibile è l'alta cadenza. Questa, quindi, è la base per le frasi citate da Hansen et al. sopra: la cadenza utilizzata per produrre alta potenza non sembra essere né economica né per migliorare le prestazioni a bassa potenza. Solo perché vedi un pedale del ciclista del Tour de France a X rpm non significa che dovresti pedalare a X rpm (a meno che tu non produca anche livelli di potenza del Tour de France). Allo stesso modo, solo perché vedi che un ciclista del Tour de France trascorre poco del suo tempo a Y giri / min non significa che dovresti evitare di pedalare a Y giri / min. Le tue esigenze, abilità e obiettivi saranno diversi.

Cadenza e terreno

La tua domanda ha anche chiesto se la cadenza varia a seconda del terreno. Ecco una trama di cadenza e coppia per un ciclista che stava facendo una serie di intervalli in salita. Il pannello in alto a sinistra mostra la sua cadenza e la sua coppia durante l'intera corsa. Il pannello in alto a destra mostra il profilo altimetrico della sua pedalata; come si può vedere, il giro stava leggermente rotolando da casa sua verso una collina che salì e scese quattro volte, poi tornò a casa sulla strada. Quel pannello in alto a destra segna la parte di arrampicata della sua corsa in rosso. I due pannelli inferiori mostrano la sua cadenza e la coppia per le corrispondenti parti nere e rosse della corsa. Come prima, le sottili linee tratteggiate (questa volta in blu) mostrano "contorni isopower". Chiaramente, ha usato diverse combinazioni di cadenza e coppia sulle sezioni di arrampicata rispetto alle sezioni di discesa e di rotolamento.

Per sottolineare questo punto, ecco una trama che mostra la cadenza rispetto al gradiente stradale stimato per il ciclista ProTour Gustav Larsson durante la fase 3 del Tour of California del 2009. Come puoi vedere, anche se escludiamo periodi di inerzia, la sua cadenza variava da circa 20 rpm fino a circa 120 rpm, e man mano che il gradiente della strada diventava più ripido, la sua cadenza diminuiva.

Cadenza e manovella

Ti chiedi sul rapporto tra cadenza e coppia di manovella? Ecco una trama che mostra un altro cavaliere in una "pura" salita in collina. Il pannello in alto a sinistra mostra la relazione tra cadenza e potenza; la parte in alto a destra mostra la relazione tra coppia di manovella e potenza; e i due pannelli inferiori mostrano il rapporto tra cadenza e coppia di manovella, uno con e uno senza contorni isopower. I pannelli inferiori chiariscono che spesso esiste una relazione inversa tra cadenza e coppia della pedivella, ma i pannelli superiori mostrano che in questo caso la coppia della pedivella era un fattore determinante più grande della potenza erogata rispetto alla cadenza.

Cadenza e tensione al ginocchio

Alcuni ciclisti affermano che cadenze lente (sotto, diciamo, 60 rpm) possono ferire le ginocchia. Tuttavia, la cadenza lenta non può di per sé ferire le ginocchia; mentre ti siedi alla scrivania leggendo queste parole, la tua "cadenza" è quasi sicuramente vicina allo zero, ma anche la forza sulle tue ginocchia è bassa. I ciclisti che fanno queste affermazioni stanno combinando bassa cadenza con forza elevata. Dalle trame fornite dovrebbe essere chiaro che uno dei modi più semplici per esporre le ginocchia a una forza inferiore è semplicemente guidare a una potenza inferiore. La guida a 60 rpm a bassa potenza può essere eseguita con una bassa forza del pedale; la guida a 90 giri / min ad alta potenza deve essere eseguita con forza del pedale elevata. Quindi il livello di potenza (noto anche come "carico di lavoro") è una chiave per comprendere la tensione articolare. A metà degli anni '80, M. Ericson ha pubblicato una serie di studi che esaminano le forze su muscoli dell'anca, del ginocchio, della caviglia, del piede e delle gambe durante il ciclismo, tra cuiquesto . È importante sottolineare che, ha concluso, “[o] f dei quattro parametri studiati (carico di lavoro, frequenza di pedalata, altezza della sella, posizione del piede del pedale) era il fattore di regolazione più importante per il cambiamento del carico articolare e dell'attività muscolare. Un aumento della frequenza di pedalata ha aumentato l'attività muscolare nella maggior parte dei muscoli studiati, generalmente senza modificare il carico articolare. L'aumento dell'altezza della sella ha ridotto il momento di carico massimo del ginocchio flettente, ma non ha modificato significativamente il momento di carico dell'anca flettente o dorsiflessivo. L'attività muscolare nella maggior parte dei muscoli studiati non è stata generalmente modificata da diverse altezze della sella. "

Cadenza e scarpe da ginnastica

Alcuni ciclisti useranno le loro scarpe da ginnastica indoor e osserveranno che la loro cadenza "preferita" (forse per un determinato livello di potenza o frequenza cardiaca) è X rpm, e quindi provano a guidare a quel rpm all'aperto. Come abbiamo visto sopra, la cadenza scelta liberamente varia in base al terreno, alla potenza e al modo in cui la resistenza si adatta alla velocità. È importante qui che gli allenatori variano anche nel modo in cui la resistenza si adatta alla velocità. Di seguito puoi vedere una trama per lo stesso ciclista su due diversi tipi di scarpe da ginnastica ma usando lo stesso rapporto di trasmissione su entrambi: un trainer con un'unità di resistenza ai fluidi e sui rulli. Ogni punto mostra la cadenza e la coppia della pedivella a intervalli di un secondo. Come puoi vedere, questi due tipi di trainer hanno curve di resistenza molto diverse, con i rulli molto più "piatti" con l'aumentare del numero di giri. Per ottenere lo stesso potere, il ciclista sembra scegliere una cadenza più elevata (e una coppia inferiore della pedivella). Al fine di raggiungere lo stesso livello di potenza (diciamo 175 watt) la cadenza scelta dal pilota varia in base al tipo di resistenza. Il "trasferimento" della cadenza dell'istruttore indoor in una corsa all'aperto ignora sia le corse all'aperto che le variazioni, ma anche le variazioni degli istruttori.

"... ma ... ma il record dell'ora è impostato ad alta cadenza!"

Sì, la maggior parte dei record dell'ora UCI negli ultimi 50 anni è stata impostata con cadenze da circa 100 rpm a 107 rpm (con la notevole eccezione di Obree, che ha stabilito i suoi record a 93 e 95 rpm). Tuttavia, il record dell'ora viene stabilito con una bicicletta a cambio fisso su una pista e, cosa ancora più importante, tutti i record sono stati impostati con potenza elevata e coppia di torsione elevata. Di seguito puoi vedere la cadenza e la coppia della pedivella per molti dei record delle ore recenti basati sui dati di Bassett et al.; la trama mostra che per i recenti record stabiliti a livello del mare, la potenza media variava da circa 370 a 460 watt e la coppia di manovella variava da 36 a 43 Nm. Non si direbbe a un ciclista alle prime armi di pedalare con una coppia di avviamento costante di 40 Nm, ma molti consigliano ai principianti di guidare a quasi 100 giri / min. Utilizzare la cadenza degli eventi da record del mondo raggiunti su una marcia fissa su una pista del velodromo come guida per una guida più generale ha più senso quanto usare la coppia di manovella dello stesso evento da record del mondo ottenuto su una marcia fissa su una pista del velodromo come guida per una guida più generale.

Conclusione

La conclusione di tutto ciò è che la cadenza varia sia con la corsa che con il ciclista. In tal senso, chiedere "cadenza ottimale" è, in isolamento delle caratteristiche della corsa e del pilota, un'aringa rossa. Senza il contesto appropriato, chiedere la cadenza ottimale è come chiedere la potenza ottimale o la coppia di avviamento ottimale.

Prima di tutto, a meno che tu non aspiri ad essere un pilota professionista (o almeno un dilettante altamente competitivo) ignora il consiglio che "devi girare almeno 90 giri / min" o qualsiasi altra cosa.

In secondo luogo, anche se hai tali aspirazioni, non farai bene cercando di ottenere un'alta cadenza fin dall'inizio: è qualcosa che devi sviluppare lentamente.

Per quanto riguarda l'arrampicata, è perfettamente naturale rallentare un po 'la cadenza mentre si sale. Tuttavia, l'errore commesso da molti dilettanti di rango (e alcuni persino di rango che pensano di essere hotshots) è quello di provare a farsi strada su una collina con una marcia troppo difficile, con una cadenza troppo bassa.

Una regola che trovo che funzioni bene per la maggior parte delle situazioni non competitive è quella di non pedalare più lentamente di quanto stai respirando e di colpire una cadenza che è circa il doppio della frequenza respiratoria. Ciò ti consente di abbandonare la cadenza per una pedalata casual e fornisce una buona guida per la maggior parte delle circostanze fino alle condizioni di gara complete.

Per quanto riguarda la cadenza "ideale", ho visto studi condotti forse 15 anni fa suggerendo che una cadenza di circa 85 è ottimale per la maggior parte dei ciclisti in forma su un terreno pianeggiante - questo ottimizza la potenza e la resistenza complessive per un giro di media durata (anche se non ricordo quale fosse la "durata media"). Ma in quello studio alcuni cavalieri hanno fatto meglio a 90 o 100 e altri a 80.

Per quanto riguarda le ginocchia, è possibile danneggiare le ginocchia in sella senza dolore immediato (anche se probabilmente noteresti un disagio al ginocchio 12-24 ore dopo). Immagino che molti ciclisti di fixie si lamenteranno di problemi al ginocchio tra 5-10 anni.

Non c'è molto da aggiungere alla fantastica risposta di R. Chung, ma ecco alcune prove del perché sono desiderabili cadenze più elevate a potenze più elevate.

In sostanza, la produzione di alta potenza a cadenze più basse richiede un maggiore reclutamento di fibre a contrazione rapida, che è stato scoperto per esaurire le riserve di glicogeno nelle gambe più rapidamente. Man mano che i livelli di glicogeno diminuiscono, le contrazioni muscolari diventano meno potenti, richiedendo un maggiore reclutamento muscolare e quindi il consumo di ossigeno, inoltre ci sarà meno glicogeno disponibile nelle fasi successive durante una lunga corsa.

Al contrario, le cadenze più elevate reclutano più fibre a contrazione lenta, e questo è stato associato a livelli più elevati di ossidazione dei grassi e minore deplezione di glicogeno.

Per complicare ulteriormente le cose, questo studio mostra anche che mentre cadenze più lente (60-70 rpm) tendono a minimizzare il consumo di ossigeno, cadenze più elevate (80-90 rpm) minimizzano l'affaticamento neuromuscolare. Quindi, in realtà, la cadenza ottimale si baserebbe su una combinazione di potenza, durata della corsa, fitness / fatica del ciclista e molto altro!