Da alcuni anni nel ciclismo professionistico è iniziato l’uso del misuratore di potenza della pedalata, sia nell’allenamento che nella gestione del ritmo di gara. Anche nel “mondo amatoriale” si sta andando in questa direzione, più lentamente, dati i costi non bassi dello strumento (si parte da una base intorno ai 300 €). In precedenza, a partire dagli anni ’80, si ricorreva all’uso del tachimetro e del cardiofrequenzimetro che però fornisce solamente dati indiretti sulla risposta fisiologica allo sforzo e come spiegato in altro articolo, quest’ultimo rimane uno strumento piuttosto impreciso. La frequenza cardiaca, sebbene direttamente correlata al livello di sforzo fisico, è influenzabile anche da fattori come ansia prestazionale, uso di sostanze eccitanti, variazioni circadiane dei ritmi ormonali: pensiamo all’atleta che si allena da solo per 50′ in soglia anaerobica a 160 bpm con buona fatica, ma il giorno della gara, dopo due caffè e nella concitazione del procedere in gruppo, senza problemi riesce a sostenere 170 bpm per lo stesso tempo.
Inoltre, la variazione della frequenza cardiaca non è istantanea al variare della potenza erogata sui pedali, impedendo di fatto la possibilità di monitorare la prestazione per intervalli brevi.
L’idea di misurare istantaneamente i watt erogati dall’atleta nasce dall’esigenza di quantificare in modo più oggettivo lo sforzo richiesto da gare e allenamenti.
Con la possibilità di memorizzare i dati raccolti, tramite software dedicati, è possibile lo studio di essi a posteriori, per elaborare programmazione e periodizzazione degli allenamenti.
Come funziona il misuratore di potenza
Un misuratore di potenza, a seconda della marca, viene costruito secondo principi diversi, ma riconducibili fondamentalmente alla rilevazione della deformazione dei materiali del sistema di trasmissione della bici (pedale, pedivella, guarnitura, movimento centrale, catena, mozzo posteriore).
Semplificando: un sensore, solitamente un estensimetro, rileva il momento torcente impresso dal ciclista e un altro sensore rileva la velocità angolare di guarnitura o del perno del pedale.
Si ricava quindi:
Potenza (W) = Momento Torcente (Nm) x Velocità Angolare (rad/s)
Ricordiamo che la potenza meccanica esprime la forza (N) trasferita nell’unità di tempo secondo la formula P= ΔL/ Δt.
L’unita usata per la sua misura, il Watt (W) si esprime come
Un trasmettitore integrato al sensore invia i vari dati sotto forma di impulsi elettromagnetici (in modalità ANT+ o Bluetooth) al ricevitore (solitamente un ciclocomputer o un orologio dotati anche di GPS) che li interpola, ricavandone parametri secondari, utilizzabili istantaneamente dall’atleta durante lo sforzo e li memorizza, sincronizzandoli con velocità, cadenza di pedalata, quota, frequenza cardiaca, distanza, percorso. L’accuratezza è tanto maggiore, quanto più alta è la frequenza di campionamento.
Al termine dell’allenamento i dati vengono trasferiti su computer per poter essere studiati attraverso software dedicati.
Allenarsi col misuratore di potenza
Testare la potenza funzionale (FTP)
Esistono diversi autori che hanno trattato l’argomento, al momento attuale le metodologie più diffuse si basano sugli studi e la pratica di H. Allen e A.R. Coggan, J. Friel, P.F. Skiba e altri ricercatori statunitensi.
Per esemplificare si espongono qui, sinteticamente, le basi del metodo di Allen e Coggan (Allenarsi e gareggiare con il misuratore di potenza).
Il primo passo consiste nel testare la propria FTP (Functional Threshold Power) ovvero la “potenza media massima alla soglia funzionale” ottenuta in una prova di 60′ senza interruzione su pista o su rullo simulatore.
Si possono comunque utilizzare diversi test di durata e durezza inferiore per ricavare il solito dato in modo indiretto: gli autori suggeriscono di utilizzare una prova massimale sui 20′, la cui potenza media, diminuita del 5% è sovrapponibile al risultato sui 60′.
Potenza media sui 60′: 290 W —-> FTP = 290 watt.
Potenza media sui 20′: 306 W —-> FTP = 290,7 watt.
Il dato andrà quindi inserito nel ciclocomputer e verificato periodicamente per valutare l’andamento della preparazione, utilizzando preferibilmente lo stesso metodo.
Il valore di FTP, così come la potenza media su prove più brevi (es. 10”, 1′, 5′) non è molto indicativo del valore di un atleta se non viene rapportato al suo peso corporeo nel momento dell’allenamento o della gara. Apposite tabelle qualificano la sua classe di valore assoluto in base alle statistiche.
Un ciclista uomo, professionista di alto livello, arriva a esprimere oltre 6 watt/kg di FTP, un buon amatore circa 4 watt/kg.
Quindi, su una salita impegnativa, dove il fattore aerodinamico è ridotto, due ciclisti dotati dello stesso mezzo meccanico, con lo stesso valore di FTP, ma di peso diverso, al 100% dell’impegno e della condizione avranno velocità diverse: quello più leggero sarà più veloce.
Ricavare le andature (zone di potenza)
Dall’FTP, con diverse percentuali, si ricavano 7 zone di potenza che corrispondono alle differenti andature che, opportunamente combinate, costituiscono la singola seduta, andando a stimolare i diversi sistemi energetici.
Poiché l’erogazione della potenza sui pedali è irregolare (“stocastica” secondo la definizione di Allen), con picchi (se il ciclista si alza in piedi o accelera l’andatura) e momenti di pausa della pedalata (in discesa, dove i watt sono 0), la potenza media di una seduta o di un frammento di essa non è più un dato affidabile sull’impegno metabolico.
Per ovviare a questo problema è preferibile considerare la potenza normalizzata (Normalized Power) siglata NP.
L’algoritmo di calcolo della NP “smussa” i picchi e gli 0 che falsano la potenza media, prendendo in considerazione i valori a blocchi continui di 30” a partire dal 30mo secondo di pedalata (tempo in cui il meccanismo anaerobico alattacido ha già esaurito la sua spinta). Il ciclocomputer e i software di analisi calcolano la NP istantaneamente.
Pertanto la NP quantifica in modo più preciso il reale livello di durezza dell’allenamento, come se esso fosse stato svolto in condizioni standard come al cicloergometro, in pista o, caso più frequente, su una lunga salita regolare e continua.
Per chi è abituato al ragionamento matematico apparirà chiaro che quanto più lo sforzo erogato è costante e regolare, quanto più la potenza media tenderà a sovrapporsi alla potenza normalizzata.
In condizioni sperimentali, con atleti tecnicamente abili, si ha quasi la perfetta equivalenza dei valori (per esempio, in una prova a cronometro pianeggiante o nelle prove individuali in pista come il record dell’ora).
I preparatori, nell’impostare i programmi di allenamento, suggeriscono all’atleta di controllare la NP media della singola frazione (NP/giro) della seduta affinché essa che si collochi nella zona desiderata.
Il rapporto tra la NP e la FTP di una intera seduta si definisce fattore di intensità (intensity factor)
Fattore di intensità = NP/FTP
Esempio:
- NP: 300 watt
- FTP: 330 watt
IF=300/330 = 0,90 approssimato.
L’IF indica perciò il livello di intensità della seduta e ogni tipologia di gara o allenamento ha un tipico IF che lo caratterizza:
- livello 1, recupero attivo: <0,75: seduta di recupero attivo o gara di granfondo
- livello 2, Resistenza: 0,75-0,85: seduta di fondo o gara di granfondo
- livello 3, Tempo o Medio: 0,85-0,95: sedute intense e gare fino alle 2 ore e mezzo
- livello 4, Soglia del lattato: 0,95-1,05: gare ad alta intensità: criterium, triathlon sprint, prove a cronometro di media lunghezza
- livello 5: 1,05-1,15 prove a cronometro brevi
- livello 5 superiore: >1,15: cronoprologhi, inseguimento in pista, chilometro da fermo
Ne consegue che, a seconda del tipo di competizione sarà necessario mantenersi nel livello di IF adeguato, calcolato sui dati più recenti, pena una errata condotta di gara con conseguente esaurimento delle energie in caso di “partenza suicida” o, viceversa, caso più raro, di prestazione sottodimensionata.
La stima del carico di stress allenante
Con i valori che abbiamo a disposizione è poi possibile calcolare lo stress organico provocato dalle singole sedute attraverso il Training Stress Score (TSS).
TSS = [(s x NP x IF) / (FTP x 3600)] x 100
- s: durata della seduta in secondi
- NP: Potenza Normalizzata in watt
- IF: Fattore di intensità della seduta
- FTP: valore attuale di soglia funzionale.
Per esempio: prova di 150′ con 300 watt di NP in atleta con 330 watt di FTP
TSS: [(9000*300*0,9)/(330*3600)]*100 = (2430000/1188000)*100 = 204,54.
La cifra ottenuta quantifica il “volume-allenante” totale della seduta e può essere utilmente utilizzato dal preparatore per graduare la progressione dell’aumento di carico nel corso delle settimane di programmazione.
A seconda del livello dell’atleta i tempi di recupero variano in base al TSS che, comunque, va sempre relazionato all’ IF nella valutazione complessiva del carico.
Allen e Coggan suggeriscono questi parametri:
- TSS <150: recupero completo in circa un giorno
- TSS 150-300: recupero parziale in 24 ore, completo in 48
- TSS 300-450: recupero completo nel terzo giorno
- TSS >450: recupero completo nel quarto giorno e oltre.
Nella pratica, per atleti amatori è conveniente considerare 24 ore ogni 100 punti di TSS.
Rispetto alla corsa a piedi, i tempi di recupero nel ciclismo non sono influenzati dagli impatti al suolo e dalle microlesioni muscolari provocate dalle contrazioni eccentriche, ma soprattutto dalla deplezione delle riserve energetiche (glicogeno) e dalle variazioni ormonali. Lavori a intensità basse sono quindi praticabili successivamente a carichi di lavoro intensi.
Nel caso di professionisti impegnati in grandi corse a tappe, tramite adeguato reintegro energetico e trattamenti massofisioterapici è possibile ripetere prestazioni fortemente tassanti per molti giorni di seguito.
Anche nel “mondo amatoriale” si sta iniziando a utilizzare il misuratore di potenza
Considerazioni finali sull’uso del misuratore di potenza
Come ogni strumento tecnologico anche il misuratore di potenza ha dei limiti strutturali e funzionali.
In quanto strumento di misura, il misuratore di potenza restituisce valori “veri” relativamente alle condizioni di misurazione istantanee e con una precisione variabile in base alla sua qualità costruttiva. Le oscillazioni tra un misuratore di potenza e l’altro possono essere anche del 5%.
La calibrazione statica a ogni uscita è necessaria a verificare l’allineamento dei sensori; quella dinamica serve invece a ritarare il sistema al variare delle condizioni di temperatura e umidità che possono influire sull’estensibilità dei materiali.
Esistono apparecchi estremamente evoluti che rappresentano il “gold standard” per la misurazione e sono impiegati dalle squadre professionistiche per il loro elevato costo, ma che danno una maggiore affidabilità nel confronto tra i vari atleti.
Ovviamente un margine di approssimazione esiste sempre.
Il grande vantaggio rimane comunque la possibilità di monitorare le variazioni relative delle prestazioni nel tempo nello stesso atleta con la stessa bici e lo stesso misuratore di potenza.
Il compito dell’atleta e del suo preparatore è quello di comparare la potenza con tutti gli altri dati a disposizione: velocità media e di picco, frequenza cardiaca, tempi di percorrenza di segmenti fissi, test su distanze standard, così da avere un quadro sempre più completo della condizione atletica e poter lavorare sui punti deboli o esaltare i punti di forza in relazione all’evento agonistico che si sta preparando.
Bibliografia
Allen H., Coggan A., Training and racing with a power meter, Velopress, Boulder Colorado 2010, seconda edizione.
Esposito G., Caporali C., Triathlon il manuale (Italian Edition); edizione Kindle
GIOVANNI, CARLO LAZZARI
CHINESIOLOGO PROFESSIONISTA – PREPARATORE ATLETICO
ISTRUTTORE FITRI – FIDAL
