EFFICIENZA DELLA PEDALATA

Per ottimizzare le prestazioni nel ciclismo, è importante massimizzare l’efficienza della pedalata. In questa disciplina, l’efficienza lorda di peda­lata viene talvolta definita come il rapporto tra il lavoro compiuto all’e­sterno e l’energia metabolica spesa:

Efficienza lorda =

Energia in uscita (lavoro esterno)/Energia in entrata (spesa meta­bolica) x 100%

Finora, abbiamo usato il termine efficienza metabolica per descrivere il rapporto tra energia prodotta ed energia in entrata nei muscoli del mo­tore umano. In pratica, l’efficienza lorda (e quindi l’energia metabolica) può essere determinata calcolando il lavoro esterno con un misuratore di potenza e individuando la spesa metabolica tramite calorimetria indiretta (scambio di gas respiratori o ergospirometria).

 

Esempio: ciclista di 70 kg

Potenza (= energia prodotta) = 210 watt (= 210 J/s)

VO2 = 2,8 l/min → (= spesa metabolica) = 2,8 x 1000 x 19,55/60 = 912 J/s

Efficienza lorda = Energia metabolica = 210/912 x 100% = 23%

Nell’esempio sopra, il valore energetico di O2 è stato impostato come equivalente a 19,55 kJ/l.

In genere, in letteratura l’energia metabolica viene considerata il 25%. Si ritiene che questo valore rappresenti la percentuale teorica della produ­zione di energia nei muscoli. Nella pratica del ciclismo, i valori dell’ef­ficienza lorda si situano tra il 20 e il 25%. Valori inferiori possono essere indice di una minore efficienza della pedalata.

QUALI FATTORI BIOMECCANICI INFLUENZANO L’EFFICIENZA DELLA PEDALATA?  Ce li spiega Manuale completo del ciclismo degli autori Hans Van Dijk, Van Megen Ron e Guido Vroemen.

 

 

Altezza della sella

L’altezza della sella dovrebbe essere ottimizzata in base alla lunghezza della gamba. Apportando piccole variazioni a questo parametro è possi­bile influenzare molto l’efficienza lorda e la cinematica degli arti inferiori. Inoltre, impostare correttamente la bici è un prerequisito fondamentale per agevolare la pedalata. Nella giusta posizione, potrete massimizzare la vostra potenza e sarete in grado di adattare la tecnica a terreni, cadenze e livelli di sforzo diversi.

 

Cadenza

 

Pedalare a cadenza elevata (> 90-100 giri/min) a basso carico (< 150 watt) comporta un’efficienza lorda inferiore rispetto a pedalare a bassa cadenza (< 80 giri/min) con lo stesso carico. In generale, l’efficienza lorda è minore con una cadenza più elevata.

 

Lunghezza della pedivella

 

L’influenza sull’efficienza lorda è ridotta: le pedivelle da 170, 172,5 e 175 mm non comportano differenze superiori allo 0,5-1%, quindi i ciclisti pos­sono scegliere la lunghezza della pedivella che preferiscono.

 

Posizione del piede

 

Posizionare correttamente il piede sul corpo del pedale aiuterà a scaricar­vi la massima potenza e a rendere la pedalata il più efficiente possibile. Posizionate il piede sul pedale in modo che la pianta, chiamata anche area metatarsale, si trovi direttamente sopra il braccio del perno del pedale. Questo rappresenta l’asse che corre attraverso il corpo del pedale. Posi­zionando il metatarso su questa zona del pedale, massimizzerete la vostra

Un fattore che può contribuire all’efficienza lorda è la tecnica della peda­lata, cioè il modo in cui le forze prodotte dai muscoli del ciclista vengono applicate alla pedivella. Forze, coppie o potenza erogata dal ciclista sui pedali possono essere misurate utilizzando pedivelle o pedali strumenta­ti. Al giorno d’oggi anche i misuratori di potenza sono in grado di deter­minare questi valori. Così è possibile misurare l’efficienza della pedalata, che si ottiene calcolando le forze che hanno un impatto positivo sulla ro­tazione delle pedivelle, divise per il valore massimo teorico. Ovviamente, nella corsa in salita è molto difficile ottenere una forza positiva. In queste condizioni, i ciclisti con una buona efficienza di pedalata possono rag­giungere un valore di forza pari a zero, il che indica che non vi è alcuna influenza negativa sulla risalita del piede.

FASI DELLA PEDALATA

È possibile dividere la pedalata in quattro zone diverse:

 

Zona 1: “da ore 12 a ore 17”

Questa è la zona della fase di potenza, in cui è possibile produrre la potenza massima. Viene anche chiamata fase di spinta.

Zona 2: “da ore 17 a ore 19”

Questa è la transizione verso la fase di risalita. La caviglia sarà leggermente estesa a circa 10-20 gradi dai muscoli del polpaccio. In questa fase potete tra­sferire un po’ di energia alla pedivella. Viene definita anche fase di trazione.

Zona 3: “da ore 19 a ore 21”

Nella fase di risalita non dovreste concentrarvi sullo spingere la gamba in alto più forte che potete, ma cercare semplicemente di sollevarla, perché non scarica quasi nessun peso sul pedale. In realtà è il pedale stesso a spingere la gamba verso l’alto, quindi l’obiettivo è di perdere meno energia possibile.

Zona 4: “da ore 21 a ore 24”

Questa è la seconda parte della risalita, in cui dovete prepararvi per affron­tare un nuovo ciclo.

 

 

MUSCOLI ATTIVI NELLA PEDALATA43

Per un ciclista in sella, la maggior parte della potenza viene generata tra “ore 12 e ore 17” (la fase di potenza). È qui che si attiva la maggior par­te dei muscoli. L’estensione dell’anca e del ginocchio sono i movimenti principali di questo gesto. I muscoli coinvolti sono soprattutto il grande gluteo e il quadricipite, mentre gli antagonisti sono il bicipite femorale, il semimembranoso e il gastrocnemio. La fase di potenza comporta l’esten­sione dell’anca e del ginocchio, che premono verso il basso sul pedale. Questa azione inizia con il coinvolgimento dei muscoli del grande gluteo e del quadricipite, a cui poi si aggiungono gli ischiocrurali e i polpacci, in corrispondenza della posizione a “ore 15”. Ciò dimostra la necessità di avere ischiocrurali, anche e quadricipiti egualmente forti. Questi gruppi di muscoli sono i più utilizzati in un giro di pedale.

Nelle posizioni tra “ore 18 e ore 24”, il ginocchio compie una leggera fles­sione per aiutare a riportare il pedale in alto. Tuttavia, questa flessione è assistita dalla forza maggiore orientata verso il basso e applicata sul pe­dale opposto dall’altra gamba. Qualsiasi ulteriore assistenza che risollevi il pedale rappresenta un vantaggio. I muscoli che aiutano a riportare il piede al livello più alto sono gli ischiocrurali (bicipite femorale e semi­membranoso) e i polpacci (gastrocnemio e soleo). Questi muscoli agisco­no sulla fase finale della corsa del pedale, spingendo il piede all’indietro (fase di trazione) verso il quadricipite in alto, riportando il ginocchio nella posizione a “ore 12”.

QUALI FORZE AGISCONO SUL PEDALE?

La prima è la forza tangenziale che fa girare le pedivelle e che agisce per­pendicolarmente alle stesse nei 360° di rotazione. La seconda è la forza radiale, che agisce parallelamente alla pedivella e per tutta la lunghezza della stessa, verso l’esterno dal movimento centrale. Da queste due forze deriva la risultante esercitata sul pedale. In condizioni ideali, il 100% di questa forza dovrebbe agire in maniera tangenziale e lo 0% in modo ra­diale. Tuttavia, è ovvio che nella realtà ciò non accade.

 

 

Un esempio di misuratore di potenza in grado di calcolare e visualizzare le forze applicate al pedale è il misuratore di potenza Pioneer, che permet­te di vedere non solo la cadenza e la potenza applicata sia alla pedivella sinistra, sia a quella destra, ma anche la potenza espressa e la direzione di potenza a intervalli di trenta gradi. La potenza misurata e la direzione della potenza vengono mostrate come vettori di forza, consentendovi di scoprire le caratteristiche della vostra pedalata. Il vettore di una forza è una visualizzazione direzionale che permette di controllare lo stato della pedalata a intervalli di 30 gradi per tutta la rotazione.

QUANTIFICARE L’EFFICIENZA DI PEDALATA

Dalla forza totale applicata alla pedivella durante una rotazione di 360°, la percentuale di forza che contribuisce alla rotazione viene quantifica­ta come efficienza di pedalata. Questa viene mostrata numericamente in modo da fornire una guida di facile comprensione per allenare l’efficienza della pedalata.

DINAMICA DELLA PEDALATA

Questo grafico mostra la potenza applicata a un pedale in una rotazione tipica della pedivella. Inizia come positiva nel movimento verso il basso, ma nella seconda metà della rotazione interviene un componente negati­vo, se il pedale non è completamente libero o sollevato. P+ è la potenza che spinge il pedale in avanti, mentre P- è quella che lo spinge nella direzione opposta. Pmax è la potenza massima, mentre Pavg è la potenza media.

 

L’efficacia della coppia (Torque Effectiveness, TE) misura quanta parte della potenza spinge il pedale in avanti. Si ricava da (P+ + P-)/P+ e in genere viene mostrata in percentuale (P- sarà un valore negativo o pari a zero). Un valore del 100% significa che tutta la potenza spinge il pedale in direzione positiva. Di norma, i valori sono del 60-100%.

L’omogeneità della pedalata (Pedal Smoothness, PS) misura la fluidità della potenza erogata. Si ricava dal rapporto tra Pavg/Pmax e in genere vie­ne mostrata in percentuale. Un valore del 100% significa che la potenza è costante per tutta la rotazione. Di norma, i valori sono del 10-40%.

L’efficacia della coppia e l’omogeneità della pedalata vengono misurate singolarmente per ciascuna gamba e questi dati sono calcolati dal misura­tore di potenza. Tuttavia, non si è ancora stabilito con certezza se la mas­simizzazione dell’efficacia della forza nella tecnica della pedalata possa migliorare l’efficienza lorda.