¿Cuál es la cadencia óptima?

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He oído que hay que girar los pedales a 90 rpm. Sin embargo, lo hago mucho más lento, especialmente estando de pie, y me gustaría entender el argumento detrás de este número (o cualquier otro número). Asi que:

¿Cuál es la cadencia óptima de un ciclista? ¿Por qué? ¿Depende del terreno? ¿Depende si el jinete está sentado o de pie? ¿Cuáles son algunas de las posibles consecuencias de desviarse demasiado del número propuesto?

Posible duplicado de "¿Qué cadencia debo apuntar?" , Pero no encontré allí los "porqués", excepto por "te aplastará las rodillas". Sin embargo, encuentro que montar en posición vertical con cadance lento no es más exigente que subir una colina con una mochila.

Vorac
fuente
10
La cadencia óptima es con la que te sientes más cómodo.
Baarn
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No, una palabra como "óptimo" implica que hay alguna medida que se puede hacer de algún parámetro (como la eficiencia energética), y ese parámetro se puede optimizar con respecto a la variable de control (cadencia). No es subjetivo Pero, probablemente sea diferente para cada ciclista.
Kaz
1
@Kaz, desafortunadamente tienes mucha razón. Estaba pensando en la salud (del ciclista y la bicicleta), pero no pude formular mi pregunta ... de manera óptima (con respecto a provocar respuestas en el objetivo). A partir de ahí, la mayoría de las personas asumen que estoy preguntando sobre las carreras, porque aquí es donde hay datos disponibles.
Vorac
1
Así que estoy aceptando la publicación de R. Chung por responder la pregunta que escribí, y votando la respuesta de Daniel R Hicks por responder lo que quería preguntar.
Vorac
2
@ Vorac, gracias por aclarar su pregunta. He agregado una discusión sobre la cadencia y la tensión de la rodilla.
R. Chung

Respuestas:

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La cadencia "óptima" varía con lo que está tratando de optimizar, por lo que su pregunta no tiene una respuesta simple.

Cadencia elegida libremente frente a una cadencia dirigida

Una revisión reciente de Hansen et al. resume lo que se sabe actualmente sobre los factores que afectan la elección de la cadencia. En particular, concluyen que "[d] urante el ciclismo de alta intensidad, cerca de la producción de potencia aeróbica máxima, los ciclistas eligen una cadencia energéticamente económica que también es favorable para el rendimiento. Por el contrario, la elección de una cadencia relativamente alta durante el ciclismo a baja velocidad de intensidad moderada no es económica y podría comprometer el rendimiento durante un ciclo prolongado ". La primera oración significa que los ciclistas experimentados eligen libremente la cadencia que produce buenos rendimientos y no necesitan que alguien dicte cuál es esa cadencia. La última oración significa que tener una cadencia inapropiada forzada puede ser perjudicial para el rendimiento.

Cadencia y Poder

La proliferación relativamente reciente de medidores de potencia en bicicleta que registran tanto la potencia como la cadencia ha ayudado a proporcionar datos adicionales sobre el tema. Por definición, la potencia de salida de un ciclista = cadencia * par de arranque * una constante de conversión (la constante de conversión depende de las unidades que use para medir la potencia, la cadencia y el par; si mide la potencia en vatios, la cadencia en radianes por segundo y la manivela par en Newton metros, la constante de conversión es 1). Si está compitiendo a gran potencia, o montando tranquilamente a baja potencia a lo largo de un carril bici con sus hijos, o en un paseo animado con amigos, ciertamente elegirá diferentes niveles de potencia; Lo que ha quedado claro a partir de los datos es que los ciclistas, incluso los más experimentados, eligen diferentes combinaciones de cadencia y par de arranque para igualar los niveles de potencia más altos o más bajos.

Cadencia y el tipo de viaje

Pero incluso si excluimos la conducción pausada y nos enfocamos solo en las carreras (a alta potencia), la cadencia y el par motor varían según el tipo de carrera. Aquí hay trazados de par de cadencia-manivela para el mismo piloto (doméstico) en tres tipos diferentes de carreras: una carrera de carretera, una carrera de criterio y una contrarreloj. El par se mide en Newton-metros, mientras que la cadencia se mide en rpm. Las finas líneas de puntos rojos muestran las combinaciones de cadencia y par que producen 300, 500 y 700 vatios. Como puede ver, los tres tipos diferentes de carreras requieren diferentes combinaciones de cadencia y par de arranque. La contrarreloj que se muestra aquí se realizó a un nivel de potencia relativamente estable, pero la carrera de ruta y la carrera de criterio fueron mucho más variables. Para esas carreras, el jinete alcanzó mayor poder al aumentar amboscadencia y par de arranque. Este es un patrón bastante común para las carreras en carretera, y ayuda a explicar por qué los observadores a menudo comentan que los corredores pedalean a alta cadencia: los corredores también están pedaleando a alta potencia y alto par de arranque, pero la única pista visible es la alta cadencia. Esta, entonces, es la base de las oraciones citadas por Hansen et al. arriba: la cadencia utilizada para producir alta potencia parece no ser económica ni mejorar el rendimiento a baja potencia. El hecho de que vea un pedal del ciclista Tour de France a X rpm no significa que deba pedalear a X rpm (a menos que también produzca niveles de potencia del Tour de France). Del mismo modo, solo porque vea que un piloto del Tour de Francia pasa poco de su tiempo a Y rpm no significa que deba evitar pedalear a Y rpm. Sus necesidades, habilidades y objetivos serán diferentes.

par de cadencia para tres carreras diferentes por el mismo piloto

Cadencia y Terreno

Su pregunta también preguntó si la cadencia varía con el terreno. Aquí hay una trama de cadencia y par para un ciclista que estaba haciendo un conjunto de intervalos de colina. El panel superior izquierdo muestra su cadencia y torque durante todo el recorrido. El panel superior derecho muestra el perfil de elevación para su viaje; Como se puede ver, el viaje estaba rodando ligeramente desde su casa hasta una colina que subió y descendió cuatro veces, luego regresó a su casa por el camino ondulado. Ese panel superior derecho marca la parte de escalada de su viaje en rojo. Los dos paneles inferiores muestran su cadencia y torque para las partes negras y rojas correspondientes del viaje. Como antes, las líneas finas punteadas (esta vez, en azul) muestran "contornos isopower". Claramente, utilizó diferentes combinaciones de cadencia y torque en las secciones de escalada que en las secciones descendentes y rodantes.

cadencia y par en el plano y en las colinas

Para enfatizar este punto, aquí hay un diagrama que muestra la cadencia vs. el gradiente de carretera estimado para el ciclista de ProTour Gustav Larsson durante la Etapa 3 del Tour de California 2009. Como puede ver, incluso si excluimos los períodos de inercia, su cadencia varió desde alrededor de 20 rpm hasta alrededor de 120 rpm, y a medida que la pendiente del camino se hizo más pronunciada, su cadencia disminuyó.

cadencia durante una carrera ProTour con gradiente

Cadencia y par de arranque

¿Te preguntas sobre la relación entre cadencia y par de arranque? Aquí hay una trama que muestra a otro jinete en una subida de colina "pura". El panel superior izquierdo muestra la relación entre cadencia y poder; la esquina superior derecha muestra la relación entre el par de arranque y la potencia; y los dos paneles inferiores muestran la relación entre la cadencia y el par de arranque, uno con y otro sin contornos isopower. Los paneles inferiores aclaran que a menudo existe una relación inversa entre la cadencia y el par de arranque, pero los paneles superiores muestran que, en este caso, el par de arranque era un determinante mayor de la potencia de salida que la cadencia.

potencia, cadencia y torque durante una escalada

Cadencia y distensión de rodilla

Algunos ciclistas afirman que las cadencias lentas (por debajo, por ejemplo, 60 rpm) pueden lesionar las rodillas. Sin embargo, la cadencia lenta por sí sola no puede dañar las rodillas; Mientras se sienta en su escritorio leyendo estas palabras, su "cadencia" es casi seguramente cercana a cero, pero la fuerza sobre sus rodillas también es baja. Los pasajeros que hacen estas afirmaciones combinan baja cadencia con alta fuerza. De las parcelas proporcionadas, debe quedar claro que una de las formas más simples de exponer las rodillas a una fuerza menor es simplemente montar a menor potencia. Montar a 60 rpm a baja potencia se puede hacer con poca fuerza del pedal; La conducción a 90 rpm a alta potencia debe realizarse con una fuerza de pedal alta. Por lo tanto, el nivel de potencia de salida (también conocido como "carga de trabajo") es clave para comprender la tensión de las articulaciones. A mediados de la década de 1980, M. Ericson publicó una serie de estudios que examinan las fuerzas de la cadera, la rodilla, el tobillo, el pie y los músculos de las piernas durante el ciclismo, incluidoséste . Es importante concluir que “[o] f los cuatro parámetros estudiados (carga de trabajo, velocidad de pedaleo, altura del sillín, posición del pie del pedal) fue el factor de ajuste más importante para el cambio de la carga articular y la actividad muscular. Un mayor índice de pedaleo aumentó la actividad muscular en la mayoría de los músculos investigados, generalmente sin cambiar la carga articular. El aumento de la altura de la silla de montar disminuyó el momento de carga máxima de flexión de la rodilla, pero no cambió significativamente el momento de carga de flexión de la cadera o dorsiflexión del tobillo. La actividad muscular en la mayoría de los músculos investigados generalmente no fue modificada por diferentes alturas de silla de montar ".

Cadencia y entrenadores

Algunos ciclistas usarán sus entrenadores de interior y observarán que su cadencia "preferida" (quizás para un nivel particular de potencia o frecuencia cardíaca) es X rpm, y luego tratarán de conducir a esas rpm al aire libre. Como hemos visto anteriormente, la cadencia elegida libremente varía con el terreno, el poder y la forma en que la resistencia aumenta con la velocidad. Aquí es importante que los entrenadores también varíen en la forma en que la resistencia aumenta con la velocidad. A continuación puede ver un diagrama para el mismo piloto en dos tipos diferentes de entrenadores, pero usando la misma relación de transmisión en ambos: un entrenador con una unidad de resistencia a fluidos y en rodillos. Cada punto muestra la cadencia y el par de arranque a intervalos de un segundo. Como puede ver, estos dos tipos de entrenadores tienen curvas de resistencia muy diferentes, con los rodillos mucho más "planos" con el aumento de rpm. Para alcanzar el mismo poder, el jinete parece elegir una cadencia más alta (y un par de arranque más bajo). Para alcanzar el mismo nivel de potencia (digamos, 175 vatios), la cadencia elegida libremente por el piloto varía según el tipo de resistencia. La "transferencia" de la cadencia del entrenador en interiores a un paseo al aire libre ignora tanto que los paseos al aire libre varían, como también que los entrenadores varían.

cadencia y par de arranque para entrenador y rodillos

"... pero ... ¡pero el récord de hora está establecido en alta cadencia!"

Sí, la mayoría de los registros de horas UCI en los últimos 50 años se han establecido con cadencias de aproximadamente 100 rpm a 107 rpm (con la notable excepción de Obree, que estableció sus registros a 93 y 95 rpm). Sin embargo, el récord de hora se establece con una bicicleta de marcha fija en una pista y, lo que es más importante, todos los récords se han establecido a alta potencia y alto par de arranque. A continuación puede ver la cadencia y el par de arranque para muchos de los registros de horas recientes basados ​​en datos de Bassett et al.; la gráfica muestra que para los registros recientes establecidos a nivel del mar, la potencia promedio varió de alrededor de 370 a 460 vatios y el par de arranque varió de 36 a 43 Nm. Uno no le diría a un piloto novato que pedalee con un par de arranque constante de 40 Nm, pero muchos aconsejan a los principiantes que conduzcan a cerca de 100 rpm. Usar la cadencia de los eventos de ajuste del récord mundial logrados en una marcha fija en una pista de velódromo como guía para una conducción más general tiene casi tanto sentido como usar el par de arranque de los mismos eventos de ajuste del récord mundial logrados en una marcha fija en una pista de velódromo como guía para una conducción más general.

cadencia y par de arranque para registros de horas

Conclusión

La conclusión de todo esto es que la cadencia varía tanto con el paseo como con el piloto. En ese sentido, preguntar acerca de la "cadencia óptima" es, aparte de las características del paseo y del piloto, una pista falsa. Sin el contexto adecuado, preguntar sobre la cadencia óptima es como preguntar sobre la potencia óptima o el par de arranque óptimo.

R. Chung
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R. Chung, deberías considerar agregar un índice al encabezado de la publicación. Tengo la costumbre de vincularme a él :)
Vorac
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Esta es una de las mejores respuestas a cualquier pregunta que haya visto en los sitios de SE que visito.
HeyOverThere
1
En general, esta es una respuesta fantástica. Sin embargo, creo que la sección "Esfuerzo de rodilla" establece algo así como un hombre de paja. No creo que nadie piense literalmente que las cadencias bajas dañan las rodillas: es una abreviatura de "para cualquier potencia de salida dada, una cadencia más baja hará más daño a tus rodillas que una más alta". Y esto se debe a que, a medida que continúa explicando, es la fuerza del pedal la que daña las rodillas y una cadencia más baja requiere una fuerza más alta para obtener la misma potencia. (Y, como usted dice, si está produciendo baja potencia a baja cadencia, la pequeña fuerza del pedal no le hará daño.)
David Richerby
17

En primer lugar, a menos que aspires a ser un corredor profesional (o al menos un aficionado altamente competitivo) ignora el consejo de que "debes girar al menos 90 rpm" o lo que sea.

En segundo lugar, incluso si TIENE tales aspiraciones, no le irá bien al tratar de lograr una alta cadencia desde el principio, es algo que debe desarrollar lentamente.

Con respecto a la escalada, es perfectamente natural reducir un poco la cadencia al subir. Sin embargo, el error que cometen muchos aficionados de rango (e incluso algunos de los rankeadores que piensan que son disparos) es tratar de abrirse camino cuesta arriba en una marcha que es demasiado difícil, con una cadencia demasiado baja.

Una regla que creo que funciona bien para la mayoría de las situaciones no competitivas es nunca pedalear más lento de lo que está respirando y apuntar a una cadencia que sea aproximadamente el doble de su tasa de respiración. Esto le permite abandonar su cadencia para un viaje informal y proporciona una buena guía para la mayoría de las circunstancias hasta condiciones de carrera completas.

En cuanto a qué cadencia es "ideal", he visto estudios realizados hace unos 15 años que sugieren que una cadencia de aproximadamente 85 es óptima para la mayoría de los ciclistas en forma en terreno llano; esto optimiza la potencia y la resistencia en general para un viaje de duración media (aunque no recuerdo qué era "duración media"). Pero en ese estudio, algunos corredores obtuvieron mejores resultados con 90 o 100, y algunos con 80.

Con respecto a las rodillas, es posible dañar sus rodillas sin dolor inmediato (aunque probablemente notará algunas molestias en la rodilla 12-24 horas más tarde). Supongo que muchos corredores correctos se quejarán de problemas de rodilla en otros 5-10 años.

Daniel R Hicks
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El hecho de que te prepares no significa que aquellos que no tienen que ser aficionados de rango. :)
Kaz
@Kaz - Estoy de acuerdo - solo clasifícate.
Daniel R Hicks
2

No hay mucho que agregar a la fantástica respuesta de R. Chung, pero aquí hay algunas pruebas de por qué son deseables cadencias más altas en salidas de mayor potencia.

Esencialmente, la producción de alta potencia en cadencias más bajas requiere un mayor reclutamiento de fibras de contracción rápida, que se ha encontrado que agota las reservas de glucógeno en las piernas más rápidamente. A medida que disminuyen los niveles de glucógeno, las contracciones musculares se vuelven menos fuertes, lo que requiere un mayor reclutamiento muscular y, por lo tanto, un mayor consumo de oxígeno, además habrá menos glucógeno disponible en las etapas posteriores durante un viaje largo.

Por el contrario, las cadencias más altas reclutan más fibras de contracción lenta, y esto se asoció con niveles más altos de oxidación de grasas y menos agotamiento de glucógeno.

Para complicar aún más las cosas, este estudio también muestra que si bien las cadencias más lentas (60-70 rpm) tienden a minimizar el consumo de oxígeno, las cadencias más altas (80-90 rpm) minimizan la fatiga neuromuscular. Entonces, en realidad, la cadencia óptima se basaría en una combinación de potencia de salida, duración de la conducción, estado físico / fatiga del conductor y más.

John M
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Dices que mover los pedales lentamente usa fibras de contracción rápida y moverlos rápidamente usa contracción lenta, lo que parece contra-intuitivo. ¿Error de tipografía?
David Richerby
2
De hecho, parece contrario a la intuición, pero no es un error tipográfico: mover los pedales lentamente requiere una mayor fuerza, por lo tanto, el reclutamiento de fibras de contracción rápida. Las fibras de contracción lenta no tienen problemas para contraerse a 100 rpm, siempre que la fuerza requerida no sea demasiado grande.
John M
Pero las fibras de contracción lenta son más lentas en la RECUPERACIÓN.
Daniel R Hicks