Cykling; præstation og træning

Transkript

1 Cykling; præstation og træning CM012 Niels Ørtenblad Niels Ørtenblad Medlem og kører for CMO Institut for Idræt og Biomekanik Syddansk Universitet. Nordisk Vintersportscentrum Mid Universitetet, Sverige 1

2 Menú - spørgsmål Hvad sker der med træning, hvorfor bliver man bedre til at præstere? Kredsløb/hjerte, muskler. Udholdenhed vs power. Hvad med styrketræning og cykling? Planlægning af træningen, hvad vil det sige? Periodisering, intervaller, pulstræning. Hvad skal der til? Power, hvad kan de bedste. Hvad betyder vindmodstanden for præstationen? Betyder det noget med pedalfrekvensen? Skal man tage kulhydrat under turen, før og efter? Ilttransport og forbrug (kondition) Respiration og hjertefunktion Ilt-transport Blodvolumen Hæmoglobin Koncentration Fordeling af blod-flow Muskel Mitokondriefunktion Antal kapillærer 2

3 Måling af maksimal iltoptagelse (kondition) O Udåndet Indåndet - udåndet 3

4 Iltoptag under arbejde (kondition) Aerob kapacitet 5,0 Veltrænede Iltoptagelse (l min 1 ) 4,0 3,0 2,0 Iltoptagelse Før træning Efter træning 1, Hastighed (km/t) Ilttransport og forbrug (kondition) Respiration og hjertefunktion Ilt-transport Blodvolumen Hæmoglobin Koncentration Fordeling af blod-flow Muskel Mitokondriefunktion Antal kapillærer I musklen omsættes vores energilagre af fedt og glukose til ATP. Dette sker i mitokondrierne og kræver ilt. ATP bruges til muskelarbejdet 4

5 Fysisk aktivitet / kredsløbstræning Centrale påvirkninger - Perifere påvirkninger kredsløbs forandringer: skeletmuskulære forandringer hjerte hypertrofi Kapillærnet øget blodvolumen flere kapillærer AEROBE ADAPTATIONER, UTRÆNEDE VS TRÆNEDE Ventrikelrumfang (100 vs. 160 ml) Ventrikeltykkelse (10 vs. 11 mm) Blodvolumen (5 vs. 7 L blod) Maxpuls (200 slag/minut) Slagvolumen +75% (100 vs. 175 ml blod/slag) V -max +110% (3 vs. 6,3 L O2/min) Minutvolumen (20 vs. 35 L blod/min) 5

6 Ilttransport og forbrug Respiration og hjertefunktion Oxygen transport Blodvolumen Hæmoglobin Koncentration Fordeling af blod-flow Muscle Mitokondriefunktion Antal kapillærer EPO hæmatokritværdi Ca. 43% 6

7 EPO eller saltvand? Forsøget: 10 semi-prof. cykelryttere i begge grupper Dobbeltblindet, placebo rhepo, 3 x ugtl. i 4 uger (5000 IU) Maximal iltoptagelse og tid til udmattelse Resultat: Hæmatokrit steg fra 42,7 til 50,8 i EPO gruppen Vmax steg fra 63,6 til 68,1 ml/kg i EPO gruppen svt. 7% Ingen ændringer i saltvandsgruppen Ilttransport og forbrug Respiration og hjertefunktion Oxygen transport Blodvolumen Hæmoglobin Koncentration Fordeling af blod-flow Muscle Mitokondriefunktion Antal kapillærer 7

8 AEROBE ADAPTATIONER, UTRÆNEDE VS TRÆNEDE Hæmoglobin (0,33 g/100 ml blod/hct) Hæmatokrit (45% blodlegemer) Arteriel iltkoncentration (20 ml /100 ml blod) A-V differens +20 % (15 vs. 18 ml /100 ml blod) Ventilation (30-40 l per l optag, dvs op til +220 L luft/min) Kapillarisering (300 vs. 600 kap/mm2) Venøs iltkonc. (5 vs. 2 ml /100 ml blod) Ventrikeltykkelse (10 vs. 11 mm) Maxpuls (200 slag/minut) V -max +110% (3 vs. 6,3 L O2/min) Ventrikelrumfang (100 vs. 160 ml) Blodvolumen (5 vs. 7 L blod) Slagvolumen +75% (100 vs. 175 ml blod/slag) Minutvolumen (20 vs. 35 L blod/min) Den maximale minutvolumen er markant højere hos trænede end hos utrænede 8

9 Ilttransport og forbrug Ikke en begrænsende faktor Kondition Respiration og hjertefunktion Oxygen transport Blodvolumen Hæmoglobin Koncentration Fordeling af blod-flow Muskel Mitokondriefunktion Antal kapillærer Kondition Udholdenhed Energiomsætning og substratvalg under arbejde Lactate Threshold 5,0 Veltrænede 15,0 Iltoptagelse (l min 1 ) 4,0 3,0 2,0 Iltoptagelse Før træning Efter træning 12,0 9,0 6,0 Mælkesyre (mm) 1,0 Mælkesyre 3, Hastighed (km/t) 9

10 Ilttransport og forbrug Respiration og hjertefunktion Oxygen transport Blodvolumen Hæmoglobin Koncentration Fordeling af blod-flow Muskel Mitokondriefunktion Antal kapillærer Energiomsætningen Fedt vs glukose Energilagre til ATP produktion Liver glycogen Adipose tissue Fatty acids Glucose C Fat Glycogen ATP Lactate + H + Pyruvate Oxidative Phosphorylationh PCr ATP Creatine ATP 10

11 ml min -1 RQ 0.91 TG Plasma FA Fedt RQ 0.82 TG Fedt 300 Glykogen Plasma FA Glukose CHO Glykogen Glukose CHO min Utrænet 120 min Trænet Hvorfor øges udholdenheden? Liver glycogen Adipose tissue GLUT-4 transportører (+200%) Glucose Fatty acids C Ekstrahering af fedtsyrer fra blodbanen Lactate + H + Glycogen Muskelglykogen (300 vs. 800 mol/kg d.w) Ekstrahering af glukose FABP-transportører (+100%) Pyruvate Kulhydratforbrænding ATP Fat Fedtforbrænding Oxidative Phosphorylationh Enzymer (HAD) (+50%) PCr Creatine ATP ATP 11

12 Fysisk aktivitet / kredsløbstræning Centrale påvirkninger - Perifere påvirkninger kredsløbs forandringer: skeletmuskulære forandringer hjerte hypertrofi Kapillærnet øget blodvolumen Oxidative enzymer, CS, HAD, CPTI, SDH flere kapillærer Flere mitokondrier og øget volumen Fedt-transportører GLUT-4 (glukosetransportører) Glykogenindhold ( mmol/kg tør vægt Mange yderligere forandringer Menú Hvad sker der med træning, hvorfor bliver man bedre til at præstere? Kredsløb/hjerte, muskler. Udholdenhed vs power. Hvad med styrketræning og cykling? Planlægning af træningen, hvad vil det sige? Periodisering, intervaller, pulstræning. Hvad skal der til? Power, hvad kan de bedste. Hvad betyder vindmodstanden for præstationen? Betyder det noget med pedalfrekvensen? Skal man tage kulhydrat under turen, før og efter? 12

13 Kan det svare sig, at lave styrketræning i forbindelse med udholdenhedstræning (cykling)? 16 ugers udholdenheds træning for U23 landsholdet, (14 18 tmer/uge) med og uden styrketræning Styrke = 2 3/uge (40 gange i alt), 4 øvelser (4 x 6 8 gentagelser) Ingen ændring i maximal iltoptagelse (5,2 L /min), eller kondital (73 ml /kg/min) 45 min enkeltstart forbedret med 8% (314 til 340 watt i gns). Før efter Før efter Styrke + udholdenhed udholdenhed Effekt af 10 ugers styrketræning Effekten af en kombination af styrke- og udholdenhedstræning på udholdenheden (Hickson et al. 1988) 8 moderat-veltrænede udholdenhedsatleter (2 kvinder, 6 mænd) Oven i deres normale udholdenhedstræning suppleres med 10 ugers styrketræning (3 x pr. uge) Squat: 5 sæt a 5 RM Knæstræk: 3 sæt a 5 RM Hæl-løft: 3 sæt a 25 reps Knæfleks: 3 sæt a 5 RM 13

14 Effekt 10 ugers styrketræning Ingen effekt på kondition, vægt, fiberstørrelse eller mitokondrier Langtidsudholdenhed: TTU på ergometercykel ved 80-85% af V max. Forbedret fra 71 min til 85 min, kun forbedring for styrkegruppen Korttidsudholdenhed: TTU på ergometercykel ved 100% af V max (5-8 min cykling) Eksempler på øvelser Benmusklerne Forlår Forlår Baglår Læg 14

15 KONTRAKTIONSTYPE Excentrisk / koncentrisk / isometrisk Maksimal styrke REPS 1 6 SET 3 5 set/muskelgruppe HVILE MELLEM SET 3 5 min KONTRAKTIONSHASTIGHED Hurtig, med kontrol ØVELSESRÆKKEFØLGE Ø Fra store til små muskelgrupper ØVELSESVALG flerledsøvelser RESTITUTIONSBEHOV Små muskelgrupper timer Store muskelgrupper (72) timer Typisk program 4 x 6 (6 7 RM, belastning) 5x 5 (6 7 RM) 5 x 4 (5 RM) 4 min pause imellem set Menú Hvad sker der med træning, hvorfor bliver man bedre til at præstere? Kredsløb/hjerte, muskler. Udholdenhed vs power. Hvad med styrketræning og cykling? Planlægning af træningen, hvad vil det sige? Periodisering, intervaller, pulstræning. Hvad skal der til? Power, hvad kan de bedste. Hvad betyder vindmodstanden for præstationen? Betyder det noget med pedalfrekvensen? Skal man tage kulhydrat under turen, før og efter? 15

16 Hvad er det overordnede formål med træningsplanlægning? Træningsplanlægningens formål: Motionister: At sikre progression og variation for at opnå et vist niveau og i denne proces undgå skader - bevare motivationen. Elite: At kunne tilføre maksimalt træningsstimulus for at optimere alle betydende præstationsfaktorer. Metode: - Træffe beslutninger udfra analytiske overvejelser - ikke udfra vaner og pludselige indskydelser. The thinking must be done first, before training begins. Peter Coe Træningsplanlæggerens dilemmaer Høj intensitet Kort træningstid Lang træningstid Lav intensitet Stor træningsmængde Lidt restitution Træningsplanlæggerens opgave bliver derfor at vægte disse ting i forhold til Træningsplanlæggerens opgave bliver derfor at vægte disse ting i forhold til hinanden, så man får mest muligt ud af ugens 2-7 træningsdage. 16

17 Fokus på bolden AEROBE EGENSKABER Aerob effekt Ilttransportevnen pr. tidsenhed (kondition) - Hjertets pumpekapacitet - Blodvolumen - (Hæmoglobin konc.) den centrale komponent Aerob kapacitet - (udholdenheden) Energiomsætnings-evnen i skeletmuskulaturen - Kapillærantal - Enzymkapacitet - Glykogendepoternes str. den perifere komponent 17

18 Aerobe præstationer: -V -max (aerob effekt) (hvor meget ilt kan du optage) - Arbejdstærskel (% V -max) (hvilken belastning kan du holde til i længere perioder) - Udholdenhed (aerob kapacitet) (hvor stort et samlet stykke aerobt arbejde kan du holde til) Iltoptagelseshastighed L /min 5 Max. iltoptagelse ~ 5,0 L /min GNS. ILTOPTAGELSE UNDER KONKURRENCE Gennemsnitlig konkurrence intensitet 1t 40min cykling ~ med 3,7 L /min ~ 72% af V max 1 0 Hvile stofskifte 0,3 L /min 18

19 Iltoptagelseshastighed (L /min) 5 TRÆNING AF AEROB EFFEKT Max. iltoptagelse ~ 5,5 L /min Gennemsnitlig konkurrence intensitet 1t 37min cykling ~ med 4,05 L /min ~ 72% af V max 1 0 Hvile stofskifte ~0,3 L /min TRÆNING AF AEROB KAPACITET (specifik udholdenhed) Iltoptagelseshastighed (L /min) Max. iltoptagelse ~ 5,5 L /min Gennemsnitlig konkurrence intensitet 1t 32min cykling ~ med 4,4 L /min ~ 79% af relativ V max 1 0 Hvile stofskifte ~0,3 L /min 19

20 AEROBE EGENSKABER Aerob effekt Ilttransportevnen pr. tidsenhed (kondition) - Hjertets pumpekapacitet - Blodvolumen Høj intensitet - (Hæmoglobin / intervaltræning konc.) den centrale komponent Aerob kapacitet - (udholdenheden) Energiomsætnings-evnen i skeletmuskulaturen Længerevarende - Kapillærantal arbejde - Enzymkapacitet med - Glykogendepoternes relativ lav intensitet str. den perifere komponent TRÆNINGSMODELLER AEROB EFFEKT / MAXIMAL ILTOPTAGELSE / HJERTETS EFFEKT: Intensiv træning: - Intervaltræning med høj puls - Kontinuerlig træning med puls slag under max puls. 20

21 EKSEMPLER PÅ TRÆNINGSTYPER TIL FORBEDRING AF MAXIMAL ILTOPTAGELSE INTERVALTRÆNING: LANGE KORTE Cykling - aktiv pause Cykling - aktiv pause 4 min. - 2 min. 30 sek sek. 6 min. - 3 min. 70 sek sek. 10 min. - 5 min. PYRAMIDETRÆNING min cykling - halv pause i forhold til seneste løbe interval 200 Korte intervaller (4 min) Løbe perioder Tid (min) 21

22 200 Lange intervaller (10 min) Løbe perioder Tid (min) REGLER TIL UDFORMNING AF INTERVALTRÆNING, DER SKAL ØGE RYTTERENS V max Lange intervaller: Pausetid halvt så lang som arbejdstid Korte intervaller: Pausetid og arbejdstid næsten lige lange Generelt skal den effektive træningstid (minus pauser) være minimum min. for moderat trænede ryttere, og ca min. for veltrænede. Intensiteten skal være mellem % af HRmax (rå-intensitet) 22

23 Kontinuerlig træning Løbe periode Tid (min) Go træning selv den bedste planlægning er ikke altid nok 23

24 Nedtrappe mængde eller intensitet? To grupper trænede aerob træning på kondicykel 6 gange om ugen i 10 uger. Herved steg deres iltoptagelse med %. Begge grupper fortsatte med at træne i yderligere 15 uger. Den ene gruppe reducerede træningstiden i hvert pas med en tredjedel, hvorimod den anden gruppe reducerede intensiteten med en tredjedel. Kun gruppen med reduceret træningstid formåede at vedligeholde deres iltoptagelse. (Hickson 1985). Estimering af arbejdsbelastning (pulsmåling) % HRmax Relativ belastning Hvad er bedst? Nemmest %HRmax Mest præcis relativ belastning 24

25 Beregning af den relative puls Relativ arbejdsbelastning= arbejdspulsfrekvens hvilepulsfrekvens x 100 % maksimal pulsfrekvens hvilepulsfrekvens Max puls ~ 220 alder eller x 0,7 alder OBS, kan skyde meget forkert (+/ 10%) INTENSITETSANGIVELSER vær konsekvent RÅ HR BEREGNING RELATIV HR BEREGNING RELATIV V BEREGNING

26 Menú Hvad sker der med træning, hvorfor bliver man bedre til at præstere? Kredsløb/hjerte, muskler. Udholdenhed vs power. Hvad med styrketræning og cykling? Planlægning af træningen, hvad vil det sige? Periodisering, intervaller, pulstræning. Hvad skal der til? Power, hvad kan de bedste. Hvad betyder vindmodstanden for præstationen? Betyder det noget med pedalfrekvensen? Skal man tage kulhydrat under turen, før og efter? Hvor meget power producerer man i CMO / eliten? Amatør cykelryttere kan typisk producere 3 watt/kg imere end én time (dvs omkringaround 235 watt for en 75 kg mand). Top amatører producere 5 watt/kg og eliten opnår 6 watt/kg iover én time. 400 watt ~ godt 5 l /min 26

27 Hvor meget power producerer man / eliten? Amatør cykelryttere kan typisk producere 3 watt/kg imere end én time (dvs omkringaround 235 watt for en 75 kg mand). Top amatører producerer 5 watt/kg og eliten opnår 6 watt/kg iover én time. Elite bane sprinter kan opnå maksimal power på omkring 2,000 watt, eller mere end 25 watt/kg. Elite landevejsryttere kan producere omkring watt (20 watt/kg) ved sprinten efter 5 timers race. Selv ved moderat fart bruger man næsten alt power til, at overkomme vindmodstanden. Menú Hvad sker der med træning, hvorfor bliver man bedre til at præstere? Kredsløb/hjerte, muskler. Udholdenhed vs power. Hvad med styrketræning og cykling? Planlægning af træningen, hvad vil det sige? Periodisering, intervaller, pulstræning. Hvad skal der til? Power, hvad kan de bedste. Hvad betyder vindmodstanden for præstationen? Betyder det noget med pedalfrekvensen? Skal man tage kulhydrat under turen, før og efter? 27

28 Vindmodstand Vindmodstanden er proportional med kvadratet på hastigheden. Dvs dobbelt så stor hastighed giver 4 gange så stor vindmodstand. F vind = konstant x frontareal x V 2 Ved 30 km/t udgør vindmodstanden >90% af samlede modstand. Modstanden er den helt primære kraft der påvirker præstationen. Kan nedsættes ved enten at sidde aerodynamisk eller sidde i læ/på hjul. Aerodynamisk stilling Vindmodstand Oprejst til hænder på racerbøjlen ( 20% modstand) Yderligere ca 15% til fuld aerodynamisk stilling. Alt i alt 30 35% nedsat vindmodstand. Samlet frontareal er 0,36 m 2 oprejst 0,31 m 2 hænder på racerbøjle 0,27 m 2 albue på tri styr 0,24 m 2 med optimal position 28

29 Aerodynamisk stilling Vindmodstand Oprejst til hænder på racerbøjlen ( 20% modstand) Yderligere ca 15% til fuld aerodynamisk stilling. Alt i alt 30 35% nedsat vindmodstand. Samlet frontareal er 036m 0,36 2 oprejst 0,31 m 2 hænder på racerbøjle 0,27 m 2 albue på tri styr 0,24 m 2 med optimal position Sidde i læ/på hjul At sidde midt i feltet kan reducerer vindmodstanden og energiforbruget med op til 40%!! (TDF 6 timers etape en rytter målt gns 98 watt, ville som enkelt rytter være 275 watt) At sidde på hjul ved 40 km/t reducerer iltoptagelsen (energiforbruget) med ca %. Yderligere 6% nedsættelse for 3. manden. Mount Ventoux (september 2012) 29

30 Mount Ventoux (september 2012) På flad vej er det en klar fordel, at være stor (stor power i forhold til frontareal) I bjerge er det en fordel, at være lille (beskeden fart/vindmodstand og egen vægt skal løftes) Det er antal watt per kg der er afgørende Hvad er effekten af lettere cykel ( 3 kg) eller tabe sig 3 kg på udregnet præstation på 20 km kørsel op ad bjerg med forskellige stigninger. - 3k kg - 3k kg -3 kg Menú Hvad sker der med træning, hvorfor bliver man bedre til at præstere? Kredsløb/hjerte, muskler. Udholdenhed vs power. Hvad med styrketræning og cykling? Planlægning af træningen, hvad vil det sige? Periodisering, intervaller, pulstræning. Hvad skal der til? Power, hvad kan de bedste. Hvad betyder vindmodstanden for præstationen? Betyder det noget med pedalfrekvensen? Skal man tage kulhydrat under turen, før og efter? 30

31 Menú Hvad sker der med træning, hvorfor bliver man bedre til at præstere? Kredsløb/hjerte, muskler. Udholdenhed vs power. Hvad med styrketræning og cykling? Planlægning af træningen, hvad vil det sige? Periodisering, intervaller, pulstræning. Hvad skal der til? Power, hvad kan de bedste. Hvad betyder vindmodstanden for præstationen? Betyder det noget med pedalfrekvensen? Skal man tage kulhydrat under turen, før og efter? Energiforbrug under TDF Ernæring under TDF in 1920erne. Robert Jacquinot tager en frokost på et lille etablissement, en skål suppe, vin og brød. Under TDF indtager rytter I gennemsnit kj/dag (5,900 cal/dag) med højeste værdi på en enkelt dag på kj (7,750 kcal). Det er lig med 19 cheeseburgers om dagen (ca kj/burger). 4 morgenmad + 5 under etapen + 2 efter etapen + 6 aftensmad + 2 inden sengetid. Energiindtag er ca. lig forbrug under TDF ( kj/dag ( cal/dag). 31

32 CHO/væskeindtag Det er svært at matche vandindtag med vandtab (i) Mavesækkens tømningshastighed ~ 800ml/time (ii) Større volumen medfører hurtigere tømning 250 ml/ 15 min (iii) Mavesækkens tømningshastighed er nedsat af koncentrerede niveauer af simple sukkerarter i væsken (osmolaritet) (iv) 4% glukose polymerer i væsken har tilsyneladende ikke negativ effekt på tømningshastighed Vandindtag vs. CHO fyldning 32

33 kulhydrat-indtag før arbejde Normal (50-55% CHO) diæt, evt. diæt med høj CHO (70-75%) diæt. muskel og lever glykogen CHO rigt måltid 2-4 timer før Eventuelt glykogen-loading kur (superkompensering). ~ 500ml væske omkring 2 timer før arbejde. væskebalance CHO indtag umiddelbart før arbejde. CHO væske min før arbejde (undgå CHO med høj GI, hvilket medfører høj insulin lav blodsukker ved start). Kulhydrater i væsken under arbejde Øger præstation, > 1hr kontinuerligt arbejde. < 1hr, ved intermittent arbejde. Glukose, sukrose, glukose polymerer (maltodextriner). CHO i væsken på omkring 6-8% (undgå drikke med meget høj CHO, 10-20%). Indtag omkring gram CHO /hr. Drik ofte, dvs ca 2-3 ml/kg ( ml) hver min ml/hr af kommercielle sports drikke (5-10% CHO) Start med, at drikke tidligt og drik regelmæssigt (start af arbejdsperiode). d Gør drikken indbydende Væsken koldere end omgivelserne smag NaCl 33

34 CHO/væskeindtag efter arbejde CHO indtag for at genopbygge muskel og lever glykogen. Drik tidligt efter træning/konkurrence, da glykogensyntese er favoriseret i denne periode. Det vil sige, at bedre glykogen opbygning, hvis der indtages CHO indenfor 30 min efter arbejde (umiddelbart efter). Drik mindst 1,5 liter for hver 1 kg vægt tabt, for at opnå rehydrering (ekstra for at kompensere for urin) NaCl for at opretholde tørst og nedsætte urin tab (kombiner med anden føde), da rent vand er mindre effektivt til rehydrering (mælk er perfekt). Two things scare me. The first is getting hurt. But that's not nearly as scary as the second, whichislosing is Lance Armstrong Tak for opmærksomheden 34