El análisis por cuadrantes (ver Quadrant Analysis) es una herramienta diseñada por el Dr. Coggan para realizar este tipo de análisis a partir de los datos capturados por los medidores de potencia.
Análisis por Cuadrantes
Los fisiólogos ha utilizado los diagramas fuerza-velocidad para analizar las propiedades contráctiles de las fibras musculares desde la década del ’20. En este caso la velocidad a utilizar es la velocidad tangencial del pedal (CPV) dado que es un buen predictor de la velocidad angular articular y la velocidad de contracción muscular en el ciclismo, este valor se puede calcular a partir de la cadencia conociendo la longitud de las palancas:
CPV = C*CL*2*Pi/60 en m/sDado que los actuales medidores de potencia no ofrecen medición directa de la fuerza o el torque, se utilizará la fuerza promedio (en los 360grados) efectiva (tangencial a las palancas) aplicada a los pedales (ambas piernas) que se puede derivar a partir de la potencia y la velocidad tangencial ya calculada:
Donde: C=cadencia(rpm), CL=longitud de palanca(m)
AEPF = P/CPV en NLa potencia en el umbral (y su cadencia asociada) constituyen referencias útiles para separar casos de relativamente alta/baja fuerza aplicada a los pedales y cadencia. Esta distinción no es totalmente arbitraria dado que estudios científicos ha demostrado que –a cadencias normales para el ciclista- la potencia al umbral funcional constituye una intensidad por encima de la cual comienza un importante reclutamiento de unidades motoras compuestas por fibras de contracción rápida (tipo II).
Donde: P=potencia(watt) y CPV=velocidad tangencial(m/s)
Si bien la duración del esfuerzo es otro factor relevante en el reclutamiento muscular, esta división en cuadrantes puede ser descripta de la siguiente manera:
Cuadrante I (arriba derecha): fuerza elevada y alta velocidad. Básicamente sprints, ataques y en general esfuerzos por encima del umbral en alta cadencia.
Cuadrante II (arriba izquierda): fuerza elevada y baja velocidad. Fundamentalmente arranques de parado, aceleraciones desde baja velocidad y escaladas.
En estos dos casos la fuerza involucrada es elevada y es esperable un gran reclutamiento de fibras musculares de contracción rápida.
Cuadrante III (abajo izquierda): poca fuerza y baja velocidad. Pedaleo “social”, trabajos regenerativos y en las pruebas de pelotón situaciones donde es posible “pedalear suave”. No tiene un efecto de entrenamiento importante a menos que la duración sea extremadamente larga.
Cuadrante IV (abajo derecha): poca fuerza y alta velocidad. En entrenamiento un caso típico son los trabajos de alta cadencia (“revoleando”) orientados a mejorar la técnica de pedaleo, en competencias de pelotón donde es necesario acelerar rápidamente también es muy utilizada esta zona.
En estos diagramas las líneas de potencia constante son hipérbolas derechas, en el siguiente ejemplo se representa la correspondiente a la potencia al umbral funcional (click para ampliar):
El recuadro blanco con una cruz es el “centro de masa” del diagrama de dispersión y representa un promedio ponderado de fuerza y velocidad.
Cadencia Óptima
La variación patrón de reclutamiento muscular (tipo de fibras) con la cadencia parece ser el principal factor determinante de la cadencia óptima para cada individuo a determinada potencia, al menos en evento donde ésta no está restringida por necesidades particulares como es el caso de las pruebas contrarreloj o el triatlón sin drafting.
Analicemos el problema utilizando la herramienta la herramienta recién presentada.
Desde hace algunos años se sabe que la relación entre la fuerza aplicada a los pedales y la velocidad tangencial de los mismos (o entre el torque y la cadencia) al pedalear es esencialmente lineal, es decir, a medida que la velocidad tangencial de los pedales aumenta la fuerza máxima que se puede generar disminuye:
Donde:TIP: torque instantáneo pico en una vuelta de pedal
TREV: torque promedio en una revolución completa del pedal
Fuente:
Inertial-load method determines maximal cycling power in a single exercise boutEn consecuencia la relación potencia-velocidad (o potencia-torque) se puede describir por una parábola invertida con un máximo en la mitad de la velocidad máxima (teórica) de pedaleo (es decir la abcisa al origen de la recta fuerza-velocidad). Esto implica que existe una única cadencia (velocidad de los pedales) a la cual se puede generar la máxima potencia.
JAMES C. MARTIN. BRUCE M. WAGNER, and EDWARD F. COYLE
Human Pefformance Laboratory, Department of Kinesiology and Health Education, The University of Texas al Austin, Austin, TX 78712
Por otra parte cualquier curva de potencia constante es una hipérbola derecha y la que representa la potencia máxima está completamente por encima de la relación fuerza-velocidad excepto en un punto: la potencia máxima solo se alcanza en esa cadencia óptima.
A cualquier potencia sub-máxima la curva de potencia constante correspondiente quedará por dbajo de la relación fuerza-velocidad en una porción determinada, es decir que dicha potencia puede ser generarada usando una variedad de combinaciones de fuerza y velocidad, pero si la velocidad (cadencia) es demasiado baja o demasiado alta, no se podrá producir la fuerza suficiente par lograr esa potencia (los tramos de la hipérbola que quedan por encima de la línea de fuerza-velocidad máxima.
Y esto que tiene que ver con el reclutamiento de unidades motoras ?
Dado que la fuerza aplicada al pedal durante un esfuerzo máximo a cualquier velocidad de pedaleo presumiblemente representa el reclutamiento de todas las unidades motoras, el punto en la línea de potencia constante que está mas lejos de la línea fuerza-velocidad, al menos teóricamente, representa el reclutamiento de la menor cantidad de unidades motoras necesarias para generar esa potencia.
A una cadencia mas alta o mas baja, deben reclutarse mas unidades motoras debido a que la fuerza requerida es mas cercana a la máxima que los músculos pueden generar a esa velocidad (cadencia).
A pesar que indudablemente hay otros factores involucrados, este modo de ver las cosas ayuda a explicar porqué la cadencia tiende a incrementarse con la potencia, o por qué individuos con mas unidades motoras de Tipo I (y por lo tanto una relación fuerza-velocidad mas empinada) tienden a una cadencia preferida mas baja.
Como dato complementario referido específicamente al triathlon de larga distancia podemos agregar que los registros publicados de las últimas ediciones del Ironman de Hawaii muestran cadencias promedio en el rango de 80-85rpm en un rango amplio de atletas de elite.
Mas información: Influencia del largo de las palancas en la potencia máxima y la eficiencia en el ciclismo a intensidads sub-máximas.
De siempre se ha visto que un desarrollo muy duro, obliga a bajar la cadencia, y la sensación es que desarrollas más watios por pedalada, quizás por que sino no lograrías mantener la media de watios /minuto... y por ende al subir piñones, se te disparan las piernas, llegando al molinillo donde no avanzas pues apenas desarrollas fuerza en cada pisotón.
ResponderBorrarEs decir, según mi experiencia, si empiezas a fatigarte, prefiero subir piñones, subir cadencia, bajar W /pedalada y soltar piernas y recuperar un poco.
Cuando voy en la grupeta, tras los primeros 10-15km de calentamiento, ya empiezo a meter plato y prefiero engordar cuadriceps trabajando más, (también depende de cómo vaya a ser el día y la vuelta, para no quedarme desfondado muy pronto), por lo que meto plato y llego con las piernas más cansadas...pero solo 1 dia a la semana
hola ale estoy por cambiar de cortona y palanca tengo 52 y 175 y voy a poner 53 y 177 como la vez? mido 192 y peso 83 kg pedaleo a unas 88 rpm promedio en un medio ironman y 37 de velocidad promedio quisiera tu opinion sera muy grande el cambio? me veneficiare? saludos
ResponderBorrarMaxi: ninguno de los dos cambios es muy grande pero saber si te va a beneficiar, perjudicar, o -más probablemente- no tener un efecto significativo, no es sencillo:
ResponderBorrar- pasar de 52 a 53 dientes de corona es un aumento en el desarrollo del 2%, es decir que para la misma cadencia y piñon la velocidad será 2% más rápida (de 37 a 37,74 por ej.) pero tienes que tener en cuenta que eso va a requerir que puedeas producir alrededor de un 6% más de potencia (en llano) sino no va a ser sostenible y el resultado es será bajar la cadencia (de 88 a 86 siguiendo con el ejemplo) o un cambio de piñon para volver a la velocidad sostenible a tu cadencia preferida.
- palancas más largas, manteniendo el resto constante, implica una disminución de la fuerza promedio y un aumento en el rango de movimiento y la velocidad lineal del pie; en este caso la diferencia (2,5mm) es pequeña. También tiene un efecto sobre la posición, en principio deberías bajar el asiento para mantener el ángulo de la rodilla en la extensión y eso te dejaría ligeramente más "comprimido" en el punto muerto superior, esto puede llegar a ser un problema en la posición aero.
Saludos, Ale.
gracias ale lo voy a tener en cuenta cto cambie te digo como fue todo saludos
ResponderBorrarMaxi, agregué una nueva nota relacionada con uno de los temas de tu consulta Largo de las palancas: efecto en la potencia máxima y la eficiencia, tal vez pueda ser útil.
ResponderBorrarSaludos, Ale.
Ale,
ResponderBorrarPerdón que levante un comentario en un tema antiguo, pero tu post es muy vigente.
Para hacer 180 km, a una velocidad promedio de 30km/h y suponiendo similares condiciones generales se dan dos posibilidades:
Ir a una cadencia de 83 haciendo más fuerza y con 130 -135 PPM
Ir a una cadencia de 90 haciendo menos fuerza pero subiendo pulso a 140-145
Cual es más beneficiosa en terminos de bajarte a correr despues en un IM?
En cual acumulas menos acido láctico?
Si podría hacer ese recorrido dos veces, con las mismas condiciones generales, la potencia que necesito a cualquiera de las dos revoluciones es la misma?
Yo se que recomiendan tener una cadencia ágil:
Por qué voy a más pulsaciones yendo a la misma velocidad si entrego la misma potencia? cual sería el sustento de esa recomendación?
Saludos y gracias!!!
Guille
Guille: al contrario, este blog es un tanto atípico en el sentido que intento que las notas (excepto las etiquetadas como Novedades) tengan cierto valor más allá de su fecha de publicación e incluso suelo actualizarlas cuando surge nueva información del tema que me parece relevante, en la medida que el comentario -como en este caso- tenga relación con el tema tratado, bienvenido!
ResponderBorrarTrataré de responderte en el orden de las consultas:
La relación cadencia-FC que planteas para ir a la misma velocidad en las mismas condiciones (lo cual implicaría igual potencia, aclaro más adelante) me parece demasiado marcada, suele haber una diferencia (ver más adelante) pero me llama la atención que sea tanta.
En cualquier caso la primer opción me parece más apropiada para un IM.
La acumulación de lactato es muy probable que sea similar en ambos casos.
Si, la potencia necesaria para ir a una velocidad determinada (constante) es aquella que equilibra todas las fuerzas que resisten al avance (resistencia aerodinámica, rozamiento y gravedad), no depende de la cadencia. Hay un artículo de hace unos años que lo explica en detalle (Potencia y Aerodinámica en el Ciclismo: aplicación al triatlón de larga distancia pero es un tanto "ingenieril", tengo pendiente escribir algo más accesible.
El efecto de tener pulsaciones algo más altas con una cadencia más elevada a la misma potencia es conocido pero, en líneas generales, no tiene un gran impacto a nivel fisiológico en rangos razonables como los de tu ejemplo, distinto sería el caso si habláramos de 50rpm o 120rpm.
Dado que "ágil" es un término relativo la recomendación probablemente esté relacionada con no "atrancarse" con cadencias demasiado bajas en una sugida o viento en contra y, a falta de un medidor de potencia, es una buena medida para no elevar demasiado la potencia. Otra manera de verlo es mantener la "presión" en las suelas de los zapatos moderada.
Saludos, Ale.
Hola Ale
ResponderBorrarEn primer lugar te felicito por tu blog que me resulta
bastante interesante. Me gustaría saber tu opinión sobre los entrenamientos por
separado de la fuerza a bajas cadencias y la velocidad con altas cadencias. Mi pregunta es;
¿ves efectivo realizar entrenamientos de tensión muscular ITM que proponía
Carmichael hace unos años? ¿No sería más
rentable invertir ese tiempo del entrenamiento en buscar una cadencia ideal ,autoelegida
que nos resulte más eficiente para una determinada potencia?
Gracias Ale de antemano
Hola Ale
ResponderBorrarEn primer lugar te felicito por tu blog que me resulta
bastante interesante. Me gustaría saber tu opinión sobre los entrenamientos por
separado de la fuerza a bajas cadencias y la velocidad con altas cadencias. Mi pregunta es;
¿ves efectivo realizar entrenamientos de tensión muscular ITM que proponía
Carmichael hace unos años? ¿No sería más
rentable invertir ese tiempo del entrenamiento en buscar una cadencia ideal ,autoelegida
que nos resulte más eficiente para una determinada potencia?
Gracias Ale de antemano
Para triatletas de larga distancia ya formados y en la preparación
ResponderBorrarespecífica prefiero la última opción, en otros con menos experiencia y en la
preparación general la separación puede ser útil para ampliar el "rango
útil" de cadencias y mejorar las posibilidades que la auto-elegida sea
realmente óptima. También es importante tener en cuenta que en otras expecialidades es necesario considerar las necesidades de la prueba objetivo que pueden ser diferentes a la autoelegida, por ej. más altas para pruebas de pelotón o más bajas en MTB single-speed.