E’ possibile quantificare un livello “limite” per cui è definibile quando un atleta ha margini di miglioramento e quando invece raggiunge una performance statisticamente “media”. Questo è spesso il quesito che gli atleti mi pongono e di riflesso si pongono.
Per sviscerare questo argomento dovrò introdurre, sommariamente, il concetto di FTP; “soglie” e altre definizioni/differenze tra esse saranno tema, in più parti, di prossimi articoli.
Per FTP (Functional Threshold Power) si intende, secondo la concezione del suo ideatore, il dott. Andrew Coggan (link “personale”), un intorno di intensità sostenibile per ~45’-60’. Non rappresenta un valore desunto da misurazione di parametri biologici –lattato e/o frequenza cardiaca- come AT (Soglia Aerobica), LT (Soglia al Lattato), MLSS (Maximal Lactate Steady State) o OBLA (Onset of Blood Lactate Accumulation) ma rappresenta, sul campo e nel concreto, l’espressione del potenziale dell’atleta definito da una prestazione misurata (potenza). E’ un “intorno”, ossia non un singolo valore puntiforme ma un intervallo comunque ristretto in cui avviene ed è visibile un appiattimento della curva di potenza MMP (Mean Maximal Power, esempio in immagine).
L’esempio concreto è la stabilizzazione del valore di potenza istantanea (nella sua comunque normale variabilità data da pendenza, percorso e situazione in cui ci si trova a pedalare) e media che avviene su una salita, per esempio di 45-60’. Esistono varie opzioni per identificare questo parametro, quelle che più si distanziano da un totale di esecuzione di almeno 40-45’ *tendenzialmente* comportano un superiore margine di errore proprio perché si discostano dalla REALE esecuzione di un tratto di tale durata; lo scopo di tale lasso di tempo è, non secondariamente, quello di annullare ogni incremento di potenza, soprattutto nelle fasi iniziali di uno sforzo (primi minuti), dovuto all’utilizzo di sistemi energetici non aerobici e/o misti anaerobici/aerobici. Tale contributo può infatti influire sulla potenza media -e normalizzata- di un tratto inferiore ai 20’.
La premessa su FTP è necessaria perché l’identificazione quantitativa di uno spartiacque oggettivo farà riferimento a tale valore normalizzato su peso, quindi in W/Kg.
Un soggetto adulto e sano con età compresa tra i 20 ed i 30 anni, anche sedentario, ha potenzialmente ed in media, un valore di Vo2max di 45 mL/min/kg. Con un allenamento mirato che vada a “sollecitare” questo parametro si possono raggiungere incrementi nella propria capacità aerobica massimale compresi tra il 15 ed il 25%; la variabilità dell’adattamento è data da differenti fattori sia genetici che “ambientali” (età, predisposizione, stile di vita, capacità di recupero, background sportivo, corretto allenamento…) nel classico paradigma nature vs. nurture. Un ulteriore 5% di miglioramento è verosimile lavorando in modo intensivo su tutto lo spettro delle capacità aerobiche con maggior accenno su quelle massimali; in questo frangente la correttezza del carico allenante e la capacità di acquisirlo ed assimilarlo da parte dell’atleta sono elementi fondamentali.
Quindi, ipotizzando un valore “basale” Vo2max di 45 +/- 5 mL/min/Kg, se avviene un incremento totale (25+5%) del ~30% il nostro ipotetico atleta può raggiungere i ~60-65 mL/min/kg di consumo di ossigeno massimale (Vo2max). Questo valore, senza sorpresa, rappresenta infatti un riferimento medio sulla popolazione “ciclisti allenati di livello amatoriale under 30”.
La sopra citata FTP ricade in un’intensità media in cui si utilizza circa l’80% del massimale aerobico; e nella maggior parte degli atleti è ciò che effettivamente avviene, quelli con minori capacità/performance aerobiche tendono ad avere una percentuale ulteriormente inferiore di “utilizzo”.
Questo si traduce in termini di consumo di ossigeno in FTP ad un valore medio di:
62,5 mL/min/kg * 0,80 = 50 mL/min/kg (in FTP)
Ipotizzando ora un atleta dal peso di 70 Kg (solo per svolgere e presentare tutti i passaggi), si ottiene un valore di
3,5 L/min di consumo di ossigeno sempre in FTP
E’ stimato che per ogni litro di O2 utilizzando substrati energetici provenienti dalla scissione di glicogeno -come avviene in prevalenza anche in un’intensità FTP- si vanno a produrre ~5 kcal/L
Da cui, per approssimazione, 1050Kcal/h. Considerando che 1,16277778 * kcal/h = Watt
Si ottengono 1220W che divisi per l’efficienza – ossia energia totale/energia “utile” * 100% – nel ciclismo ~22-23% (valori superiori sono rari), danno
274 +/- 6 W utili alla propulsione (il restante ~77-78% è disperso in calore)
Questi, normalizzati sul valore peso (può essere applicato qualsiasi valore ma ovviamente utilizzo in questo caloclo/esempio i 70 Kg iniziali), identificano il nostro valore “spartiacque”:
~3,9W/Kg
Che tradotto in pratica significa che nella maggior parte dei casi questo valore è un limite, un vero elemento “discriminante” tra chi è realmente dotato di capacità aerobiche sopra la media (es. responder, fattori e predisposizioni genetiche) e chi arrancando sotto questo riferimento, o l’ha raggiunto ma non riesce a superarlo, deve accontentarsi di gestire questo proprio potenziale con la concreta possibilità di raggiungerlo.
Il tutto va ovviamente ricalibrato con la flessione statistica di Vo2max legata al fattore età biologica (link precedente articolo).
E’ anche ipotizzabile che se un atleta ha un valore di potenza CP5’ (~Vo2max) superiore a quello allineato a FTP (vedi immagine precedente) sarà possibile incrementare anche FTP in misura proporzionale a quanto è maggiore il delta tra CP5’ e FTP andando a migliorare la flessione, riducendola, nel decremento nella “quota percentuale” di utilizzo di ossigeno tra sforzo aerobico massimale (~5’) e durate superiori ai 20-40’.
—
Dott. Massa Roberto
operatore sportivo, allenatore, preparatore atletico, coach
Laureato in Scienze Motorie – Sport & personal trainer
website: http://massarob.info
FB page: http://www.facebook.com/massarob.info
Email: http://scr.im/massarob
Bell’articolo. Interessante! Quanto può essere utile cercare di stimare la propria FTP dalle prestazioni su una salita utilizzando come strumento un solo cronometro (e conoscendo bene l altimetria)? Nello specifico chiedo se ricavare un dato di potenza a partire dai dati di percorrenza di una salita ben oltre i 20′ ha qualche valenza.
dipende dalla bontà del modello utilizzato per “stimare” la potenza; il problema principale è che un tratto di salita non è mai costante (tanto meno è un perfetto piano inclinato) e le accelerazioni e cambi di ritmo, così come molte altre variabili (direzione del vento, quota e suo effetto su quota e pressione o2, differenti valori di resistenza al rotolamento, ecc ecc..), vengano omesse o sottostimate dal modello stesso.
Un esempio “concreto” di come la potenza varia, e non esista una “isopotenza” nel “mondo reale”: https://www.youtube.com/watch?v=e8iWgzDGe9U&list=UU9x-GotZ-mrWVkh_TBVT9Rw
Interessante questo dato e cioè che il restante ~77-78% è disperso in calore.
Considerando l’enorme quantitativo di energia che buttiamo, come è possibile recuperarla in parte e trasformarla in potenza, aumentare cioè l’efficienza del ns gesto.
Ho notato che molti produttori di abbigliamento stanno lavorando su questo migliorare la ns macchina termica.
Esistono terie in tal senso?
l’efficienza del ciclista è la più elevata nella locomozione umana, la corsa ha un’efficienza nettamente inferiore (quasi dimezzata).
http://www.exploratorium.edu/cycling/images/efficeincy.gif
In rarissimi casi si sono riscontrati valori di efficienza > 23% nel ciclismo.
Paradossalmente, artifici “tecnici” (menzionati nel link presente nell’articolo) riducono tale valore.
Non fa na piega …… superprofessionale.
E’ bello conoscere i propri limiti, specialmnte in modo cosi scientifico, ma molte volte è difficile accettarli.
Ecco perchè molti di noi non hanno il coraggio di ammettere che qualcuno abbia un motore biologico superiore al nostro al di là dell’allenamento.
Ed ecco che da questo partono sempre le solite congetture che non introduco altrimenti esco fuori tema e apro discussioni inutili.
Conoscere i propri limiti …. accettarli … e cercare di migliorarli nel limite del possibile è segno di intelligenza ma come disse il grande Einstein cit.( due cose sono infinite L’Universo e la Stupidità Umana)
Grazie Roberto per il bellissimo articolo.
il motore biologico è di madre natura, sfruttarlo al massimo dipende da noi in funzione dell’allenamento.
Quando giocavo a calcio non capivo bene questo concetto, forse perchè giocando a calcio si pensa che basti avere piedi buoni.
Nella realtà con il ciclismo ho capito oggi anche i limiti fisici che avevo nel giocare a pallone.
Ho notato che alcune carattertistiche me le sono portate dietro anche in bici mentre altre mi sono sempre mancate.
Bell’articolo roberto.
Ho provato a fare gli stessi conti variando il peso del ciclista. Nella fattispecie ho inserito il mio peso (58 kg) per vedere se cambiasse il valore. Dal punto di vista matematico, poichè la potenza/peso è per definizione indipendente dal peso, (normalizzazione) questo dovrebbe farmi pensare che il valore trovato di 3.9 W/kg sia “universalmente” valido, quindi anche per me. Di fatto così non è stato, ed al di là di possibili errori algebrici sono arrivato a stabile una soglia di 3.82 W/kg. Non che cambi molto, ma cambia, anche tenendo conto delle varie semplificazioni introdotte nel calcolo. Trattandosi di un errore del 2% potrei dire che è del tutto trascurabile, ma come è facilmente comprensibile, l’errore è funzione del peso del ciclista, che statisticamente può essere compreso tra i 49 kg ed i 100 e oltre (dati tanto al kilo).
Aiutatemi a capire se e dove sbaglio.
50 Kg
~ 750 Kcal/h @ FTP
efficienza 0,225 (media 22-23%)
196W @ FTP
/50 kg
~3,92W/Kg
100 Kg
~ 1500 Kcal/h @ FTP
efficienza 0,225 (media 22-23%)
392W @ FTP
/100 Kg
~3,92W/Kg
58 Kg
~ 870 Kcal/h @ FTP
efficienza 0,225 (media 22-23%)
227W
/58
~3,92W/Kg
ovviamente è “intervallo” e non un valore puntiforme basato su alcuni presupposti (efficienza e kcal/L che sono differenti da soggetto a soggetto ma che per ovvi motivi vanno selezionati su un valore), motivo dei ~
Perché 3,9W/Kg “in difetto”? Perché i valori di efficienza -parametro più rilevante nel computo totale- sono tendenzialmente più vicini al 22% (o anche inferiori) che al 22,5 o al 23% e non sono statisticamente maggiori in atleti di maggior livello atletico (quantitativamente > W/Kg).
E.F. Coyle, “Improved muscular efficiency displayed as Tour de France champion matures”, Journal of Applied Physiology, vol. 98, pp. 2191-2196, 2005. http://dx.doi.org/10.1152/japplphysiol.00216.2005
D.T. Martin, “Has Armstrong’s cycle efficiency improved?”, Journal of Applied Physiology, vol. 99, pp. 1628-1629, 2005. http://dx.doi.org/10.1152/japplphysiol.00507.2005
Y.O. Schumacher, “Scientific considerations for physiological evaluations of elite athletes”, Journal of Applied Physiology, vol. 99, pp. 1630-1631, 2005. http://dx.doi.org/10.1152/japplphysiol.00563.2005
C.J. Gore, M.J. Ashenden, K. Sharpe, and D.T. Martin, “Delta efficiency calculation in Tour de France champion is wrong”, Journal of Applied Physiology, vol. 105, pp. 1020-1020, 2008. http://dx.doi.org/10.1152/japplphysiol.90459.2008
[OT rimossi]
Grazie all’ultimo intervento sono riuscito a trovare il mio errore. Avevo preso un’ efficienza pari al 22% e non al 22.5% come penso Roberto abbia fatto. Il che conferma ancora la mia ipotesi fatta in precedenza che il dato debba essere indipendente dal peso del ciclista.
[OT]
gli OT li ho rimossi io.
Comunque nel calcolo iniziale, è indicato il calcolo sia sul 22% che sul 23% (vedi +/-6W nella risultante del calcolo ) 😉
Ribadisco il concetto che è una STIMA in quanto a) il valore STATISTICO di efficienza può variare tra soggetti -comunque in quell’intorno- e b) un discostamento MEDIO comporta un margine d’errore che non ha nulla a che fare con le approssimazioni, queste in ogni caso necessarie in ambito fisiologico (es Kcal/L su subtrato non 100% glicogeno come avviene in FTP ma che differisce, ANCHE ed ANCORA in questo caso, da soggetto a soggetto).
Vuoi cercare un margine d’errore <2%? Non lo puoi fare considerando la variabilità tra soggetti considerando, ripeto, differenti efficienze meccaniche e metaboliche.
Considera il 3,9 come un valore certamente differente da 3,8 o 4W/Kg come ben esplicitato anche nella tabella redatta da Coggan stesso.
OK. Prendo nota di ciò.
Che sia una sitma è ben chiaro sia dalle premesse fatte sia dal tipo di conti fatti. Non lo metto in dubbio. (E se sembrava che lo avessi messo in dubbio chiedo perdono, ma non era certo mio intento.)
Grazie ancora.
PS il “coefficiente” di calcolo senza necessità di inserire alcun valore peso è semplicemente
0.077xx W/min/kg da moltiplicare al valore normalizzato mL/min/kg, dove xx può variare a seconda di quale valore si PRESUME come output kcal/L
PPS reputo “strano” che nessuno invece ritenga che 65 mL/min/kg (@ Vo2max) rappresenti un valore comunque “elevato” poiché teoricamente permette un tempo sulla maratona di ~2h40-2h45.
Cosa non permette nella realtà questo risultato cronometrico su questo valore di Vo2max…ancora una volta -e con un’incidenza maggiore rispetto al ciclismo- l’efficienza (metabolica ed economia di corsa).
Non avendo praticamente nessuna conoscenza in materia io non me lo sarei mai chiesto a dir la verità. Sempre chiaro nelle spiegazioni! Grazie!
[…] Power) e FTP (Functional Threshold Power a cui ho fatto già riferimento nel precedente articolo, LINK). In questi due modelli la quantificazione oggettiva (potenza) delle intensità e non un parametro […]
[…] Considerando infatti che ~75% dell’energia prodotta viene dispersa sotto forma di calore (LINK), una riduzione dalla barriera isolante (adipe) ed un miglioramento nel rapporto superficie/volume […]
[…] in maniera specifica e mirata il proprio carico di allenamento, come nel caso di Marco. Qui sono spiegate le implicazioni a carattere fisiologico del perché “esiste” questo […]