Technika Pedałowania na Rowerze Szosowym: Czy ma znaczenie?

Technika pedałowania na rowerze szosowym zwykle rozumiana jest jako równe rozłożenie generowanej przez na siły, w trakcie całego obrotu korbą. Na przestrzeni lat rozwinęło się wiele teorii dotyczących owej techniki. Niektórzy twierdzą, że należy pedałować “na okrągło”, drudzy natomiast uważają, że podciąganie pedałów do góry pozwala na uzyskanie lepszych efektów. W większości są to opinie nie poparte obiektywnymi źródłami. Niestety badania naukowe pokazują, że technika pedałowania nie ma żadnego wpływu na osiągane przez nas wyniki, a ponadto zmuszanie się do przyjęcia innej, niż naturalna zawsze prowadzi do obniżenia efektywności brutto.

Kolarze od zawsze poszukują sposobów aby poprawić swoje wyniki i wyprzedzić konkurencję. Przykładem takiego działania jest między innymi technika pedałowania.

Powszechnie uważa się, że jej poprawa pozwala na uzyskanie lepszych osiągów. Rzeczywiście, tkwi w tym ziarno prawdy. Jednym z trzech najważniejszych wskaźników wydolności w sportach wytrzymałościowych (obok pułapu tlenowego i progu mleczanowego) jest ekonomia/efektywność pracy (Joyner i Coyle, 2008).

Ekonomią pracy określa się jako koszt tlenowy pracy z daną mocą, czyli to, ile zużywamy tlenu do wykonania danej ilości pracy. Efektywność pracy to natomiast ilość zużytej energii potrzebnej do pracy z daną mocą. Określa się ją jako stosunek spalonych kcal do wyprodukowanych watów.

MImo, że oba terminy definiują nieco inne zjawisko, to w praktyce oba odnoszą się do jednego zagadnienia – kosztu pracy z daną mocą.

Zwykle droga do poprawy wyżej wspomnianego parametru formy wiedzie przez lata bardzo dużej ilości treningu, zarówno o niskiej, jak i wysokiej intensywności. Potencjalną metodą na zwiększenie efektywności pracy jest właśnie poprawa techniki pedałowania.

Dlaczego efektywność pracy jest tak ważna?

Jednym z najważniejszych, a zarazem najczęściej pomijanym aspektem wydolności w sportach wytrzymałościowych jest właśnie ekonomia/efektywność pracy. To właśnie ona pozwala zawodowym kolarzom utrzymywać moc >400 W przez długie okresy czasu.

Jak się okazuję samo VO2max często nie decyduje o sukcesie w kolarstwie.Oczywiście zawodnicy muszą posiadać jego wartość na w miarę wysokim poziomie ale sam pułap tlenowy wcale nie decyduje o zwycięstwie.

Dobrze obrazują to wyniki pracy “Inverse relationship between VO2max and economy/efficiency in world-class cyclists.” (2002) A. Lucii i innych. Naukowcy zauważyli w niej pewien problem. Pomimo obserwowania bardzo zbliżonych wartości pułapu tlenowego wśród amatorskich i zawodowych kolarzy, to profesjonalni zawodnicy prezentowali znacznie lepszy poziom sportowy.

Z tego względu inny parametr niż samo VO2max musiał stać za obserwowanym zjawiskiem. Aby zbadać ten problem 11 światowej klasy kolarzy zostało poddanych badaniom wydolnościowym w celu określenia ich ekonomii brutto.

Jak się okazało uzyskali oni średni wynik na poziomie 24% efektywności brutto, natomiast we wcześniejszych badaniach w przypadku kolarzy amatorskich było to około 20%. Być może różnica wydaje się niewielka, ale w rzeczywistości przekłada się na generowanie o 40 W wyższej mocy w przypadku profesjonalnych kolarzy.

Ponadto jedyną różnicą w treningu najlepszych ówczesnych amatorów i kolarzy zawodowych była znacznie większa objętość treningowa, która mogła być bezpośrednią przyczyną uzyskiwania ponadprzeciętnych wartości efektywności pracy.

Biorąc pod uwagę ilość pracy jaką musielibyśmy wykonać w celu poprawienia powyższego parametru formy, znalezienie szybszego sposobu na uzyskanie jakichkolwiek efektów w tym zakresie jest w pełni uzasadnione.

Jeżeli technika pedałowania mogłaby rzeczywiście zafundować nam zyski w tym zakresie, to z pewnością warto byłoby z takiej szansy skorzystać. Czy jednak teoretyczne rozważania sprawdzą się również w praktyce?

Czy technika pedałowania ma rzeczywiście wpływ na ekonomię/efektywność pracy?

W pracy “Effect of pedaling technique on mechanical effectiveness and efficiency in cyclists.” porównano trzy, różne rodzaje technik pedałowania: “na okrągło”, “podciąganie pedałów do góry”, “naciskanie na pedały” oraz naturalną technikę zawodników.

8 kolarzy korzystało z jednej z trzech technik podczas jazdy na ergometrze z mocą 200 W oraz kadencją 90 rpm. Każda seria wysiłku trwała 6 min, a podczas ich trwania mierzone były wśród zawodników efektywność brutto oraz indeks efektywności pedałowania.

Wynik:

• indeks efektywności pedałowania był najwyższy w przypadku “podciągania pedałów do góry”, następny w kolejności był przypadek pedałowania “na okrągło”, a najmniejsze wartości indeksu zaobserwowano podczas “naciskania na pedały” oraz dowolnej techniki;
• pomimo największego indeksu efektywności pedałowania w przypadku “podciągania pedałów do góry”, efektywność brutto była w tym przypadku najniższa, czyniąc taki zabieg najmniej skutecznym pod względem generowania mocy;
• najlepszą techniką pod względem efektywności brutto okazała się naturalna, dowolnie wybrana technika pedałowania, bardzo zbliżone wartości zaobserwowano pod tym względem również w przypadku “naciskania na pedały”.

Wniosek:

MImo, że rzeczywiście sztucznie dobrana technika pedałowania okazała się najefektywniejsza pod względem mechanicznym, to pod względem metabolicznym była zupełnie nieskuteczna.

W przypadku stosowania innej niż naturalna techniki pedałowania (oprócz “mocniejszego naciskania na pedały”) zawodnicy uzyskiwali znacznie mniejsze wartości efektywności brutto. Pomimo, że lepsza technika powinna teoretycznie poprawić ten wskaźnik, to w praktyce okazało się, że zwiększa ona koszt energetyczny podczas wykonywania tej samej ilości pracy.

W przypadku dążenia do osiągania jak najlepszych wyników, “poprawa” techniki pedałowania zupełnie się nie sprawdza. Biorąc pod uwagę, że efektywność brutto to jeden z najważniejszych czynników determinujących naszą formę, nie możemy pozwolić sobie na jakąkolwiek stratę w jej zakresie.

Wpływ techniki pedałowania i rodzaju pedałów na ekonomię netto kolarzy

Opieranie swojej wiedzy tylko na wynikach jednego badania naukowego to zdecydowanie za mało. Kolejną próbą określenia efektywności zmian w zakresie techniki pedałowania jest praca “Effects of pedal type and pull-up action during cycling.” (2008) G. Mornieux’a i innych.

Tym razem oprócz samych zmian w kontekście stosowanej techniki pedałowania porównano również pedały jakich używali zawodnicy. Wiemy z doświadczenia, że to właśnie zastosowanie pedałów zatrzaskowych pozwala w największym stopniu poprawić stosowaną technikę podczas obrotu korbą. To dzięki nim jesteśmy w stanie “ciągnąć” pedały do góry.

8 zawodowych kolarzy oraz 7 sportowców ale nie uprawiających kolarstwa wykonało próby wysiłkowe na 60% wcześniej wyznaczonego MAP (Maximal Aerobic Power) stosując różne rodzaje pedałów.

Podczas pierwszego testu obie grupy badanych korzystały ze zwykłych płaskich pedałów, następnie zbadano efektywność pedałów zatrzaskowych, a w ostatnim przypadku poinstruowano badanych aby przyjęli odpowiednią technikę pedałowania – ciągniecie pedałów do góry. W ostatnim przypadku pomagał w tym wykres siły wkładanej w pedały wyświetlany na ekranie.

W trakcie każdego testu u badanych mierzono zarówno efektywność pedałowania, jak również efektywność netto (jest to trochę inny sposób wyliczania wcześniej już wspomnianej efektywności brutto).

Wynik:

• nie zaobserwowano żadnej różnicy ani w indeksie efektywności pedałowania, ani w efektywności netto pomiędzy zastosowaniem płaskich i zatrzaskowych pedałów, zarówno w przypadku profesjonalnych kolarzy, jak i przedstawicieli innych dyscyplin;
• kiedy poinstruowano zawodników aby zmienić swoją naturalną technikę pedałowania (ciągniecie do góry) rzeczywiście odnotowano wzrost efektywności pedałowania, jednak sama efektywność pracy netto była obniżona o 9% w przypadku doświadczonych kolarzy i o 3% w przypadku sportowców nie uprawiających kolarstwa.

Wniosek:

Przyjęcie odpowiedniej taktyki w kontekście techniki pedałowania poprawiło wartości indeksu efektywności pedałowania, jednak okazało się wręcz niekorzystne w kontekście efektywności pracy netto.

Nie zaobserwowano również żadnej różnicy pomiędzy pedałami zatrzaskowymi oraz ich płaskimi odpowiednikami. Jak się okazuję zastosowanie pedałów zatrzaskowych nie ma żadnego wpływu na poprawę techniki pedałowania. Niemniej jednak pomagają one w sytuacji generowania maksymalnych wartości mocy, zabezpieczając nogę przed ześlizgnięciem się z platformy.

Podobnie jak we wcześniej przedstawionym badaniu, stosowanie innej niż naturalna techniki pedałowania nie tylko nie przełożyło się na poprawę osiągów, a wręcz była powodem ich obniżenia.

Wpływ położenia stopy na efektywność pracy wśród kolarzy

Innym, nieco mniej znanym sposobem na teoretyczną poprawę w zakresie techniki pedałowania jest samo położenie stopy. Niektórzy kolarze stosują technikę polegającą na jeździe z opuszczoną piętą, natomiast inni preferują jazdę z uniesioną do góry stopą.

Czy jednak ma to jakiekolwiek znaczenie w kontekście techniki pedałowania oraz poprawy osiągów, czy jest to raczej genetycznie uwarunkowana predyspozycja każdego kolarza?

Dokładnie tym problemem zajęto się w pracy “Effect of pedaling technique on muscle activity and cycling efficiency.”  (2007) D. Cannon’a i innych. Porównano w niej trzy różne położenia stopy podczas wysiłku: z opuszczoną i uniesioną piętą oraz dowolnie wybraną technikę.

11 kolarzy w losowym układzie wykonywało 6 min testy na poziomie 80% maksymalnej mocy uzyskanej w ramp teście, stosując jedną z trzech wyżej wspomnianych technik pedałowania. Podczas każdej próby, u zawodników mierzono aktywność ich mięśni oraz efektywność pracy.

Wynik:

• podczas jazdy z uniesioną piętą zmierzono większą aktywność mięśni nóg oraz mniejszą o 2,6% efektywność brutto niż w przypadku dowolnie dobranej techniki;
• w trakcie jazdy z opuszczoną stopą zawodnicy uzyskali zbliżone wyniki jak podczas testu z dowolnie wybraną techniką.

Wniosek:

Podobnie jak w poprzednich przypadkach, usiłowanie zmiany naturalnej techniki pedałowania, albo nie miało żadnego znaczenia, albo było wręcz niekorzystne. Z tego powodu nie powinniśmy przejmować się pozycją naszej stopy podczas cyklu pedałowania, gdyż naturalnie dobrana technika będzie w tym względzie również najskuteczniejsza.

Czy technika pedałowania na rowerze szosowym ma zatem jakiekolwiek znaczenie?

Po przeczytaniu wcześniejszych badań możemy zadać sobie pytanie, czy warto w ogóle przejmować się zagadnieniem techniki pedałowania? Zapewne gdyby miała ona duże znaczenie to stosowali by ją profesjonalni zawodnicy, ale czy rzeczywiście zawodowcy wyróżniają się lepszym jej poziomem?

W pracy “The pedaling technique of elite endurance cyclists: changes with increasing workload at constant cadence.” (1991) S. Kautz’a i innych zbadano technikę pedałowania wśród zawodowych specjalistów od jazdy na czas.

14 profesjonalnych zawodników jechało ze stałą kadencją przy intensywności podobnej do uzyskiwanej w trakcie 40 km czasówki. Dziei dynamometrom zamontowanym w jednym z ramion korby badacze byli w stanie zmierzyć w tym czasie siły, jakie były generowane przez kolarzy.

Wynik:

• zaobserwowano dwa rodzaje technik pedałowania:
  • w pierwszym przypadku zawodnicy nie zmieniali orientacji swojej stopy, a jedynie zwiększali pionową siłę naciskania na pedały;
  • druga grupa zawodników, podobnie jak ich rówieśnicy zwiększali pionową siłę wraz ze wzrostem intensywności, ale w tym samym czasie pozycja ich stopy ulegała niewielkiej zmianie.
• mimo zaobserwowania dwóch różnych technik stosowanych przez kolarzy, w obu przypadkach zwiększali oni swoją siłę podczas naciskania na pedały, a ciągnięcie ich do góry stanowiło znikomy ułamek całej generowanej siły;
• w zależności od intensywności wysiłku aż 98,6% oraz 96,3% pracy wykonywane było podczas fazy naciskania na pedały, stąd jest ona najważniejszym elementem całego cyklu pedałowania;
• paradoksalnie wśród zawodowych zawodników zauważono “gorszą” technikę pedałowania niż w przypadku mniej zaawansowanych zawodników, jednak przełożyła się ona na na uzyskanie o wiele lepszych wyników

Wniosek:

Zawodowi kolarze nie tylko nie stosowali najlepszej techniki pedałowania, a wręcz była ona u nich gorsza niż w przypadku przeciętnych kolarzy. Zdecydowana większość pracy podczas całego cyklu pedałowania wykonywana jest w trakcie naciskania na pedały dlatego “ciągnięcie” ich do góry nie powinno być dla nas priorytetem.

Paradoksalnie autorzy badania zalecali amatorskim zawodnikom mocniejsze naciskanie na pedały, a nie jak to zwykle obserwujemy ciągniecie ich do góry.

Biorąc pod uwagę przedstawione wyżej wyniki, nie powinniśmy się w ogóle przejmować poprawą techniki naszego pedałowania, ponieważ ma ona znikomy wpływ na osiągane wyniki, a jej zmiana zwykle prowadzi tylko do pogorszenia naszej efektywności pracy.

Dłuższy okres adaptacji do innej, niż naturalna techniki pedałowania

W przypadku wszystkich poprzednich publikacji, zbadano jedynie efekt krótkotrwałej zmiany techniki pedałowania wśród kolarzy. Co jednak gdybyśmy dali im więcej czasu na zaadaptowanie się do nowych nawyków?

Niestety nie powstało zbyt wiele prac w tym temacie jednak w badaniu “Pedaling technique changes with force feedback training in competitive cyclists: Preliminary study.” (2014) zbadano wpływ dłuższego czasu treningu ze zmienioną techniką pedałowania.

6 kolarzy zostało podzielonych na dwie grupy: jedna otrzymywała dokładne informacje (wraz z wykresami na ekranie) dotyczące ich efektywności pedałowania, natomiast druga grupa otrzymywała informacje jedynie o maksymalnej sile wkładanej w pedały. Łącznie wykonali w laboratorium 8 takich treningów.

Kolarze z drugiej grupy otrzymywali informacje o maksymalnej sile ze względu na fakt, iż ten parametr nie ma większego wpływu na technikę pedałowania. Badani nie mogli nie otrzymywać żadnych informacji, gdyż mogłoby to wpłynąć na ich podejrzenia w kontekście celu badania, a co za tym idzie sam jego wynik.

Wynik:

• grupa otrzymująca dokładne informacje o efektywności pedałowania rzeczywiście poprawiła w większym stopniu jego technikę niż kolarze z drugiej grupy;
• niemniej jednak poprawa techniki pedałowania w żadnym stopniu nie przełożyła się na uzyskiwanie lepszych wyników podczas 4 km próby czasowej.

Wniosek:

Pomimo zastosowania dłuższego okresu treningu ukierunkowanego na poprawę techniki pedałowania, w żadnym stopniu nie przełożyło się to na później uzyskiwane wyniki w 4 km próbie czasowej.

Rzeczywiście trening ten spowodował poprawę samej techniki pedałowania ale nie miało to najmniejszego znaczenia w kontekście uzyskiwanych wyników.

Podsumowanie:

• ekonomia/efektywność pracy to jedne z trzech najważniejszych czynników determinujących poziom formy zawodników w sportach wytrzymałościowych;
• jednym z potencjalnych sposobów na poprawę tego wskaźnika jest poprawa techniki pedałowania;
• pomimo teoretycznych korzyści z zastosowania poprawionej techniki, badania naukowe pokazują, że jej zmiana zwykle nie prowadzi uzyskania lepszych rezultatów, a wręcz jest powodem ich pogorszenia;
• nawet dłuższy okres adaptacji do zmienionej techniki nie jest w stanie zapewnić nam realnych zysków z jej zastosowania;
• nie powinniśmy w ogóle przejmować się zagadnieniem techniki pedałowania, gdyż naturalnie przez nas dobrane rozwiązanie okazuje się najlepsze.

Źródła:

1. Cámara, J., Maldonado-Martín, S., Artetxe-Gezuraga, X., & Vanicek, N. (2012). INFLUENCE OF PEDALING TECHNIQUE ON METABOLIC EFFICIENCY IN ELITE CYCLISTS. Biology of sport, 29(3).
2. Bini, R., Hume, P., Croft, J. L., & Kilding, A. (2013). Pedal force effectiveness in Cycling: a review of constraints and training effects.
3. Joyner, M. J., & Coyle, E. F. (2008). Endurance exercise performance: the physiology of champions. The Journal of physiology, 586(1), 35-44.
4. Jobson, S. A., Hopker, J. G., Korff, T., & Passfield, L. (2012). Gross efficiency and cycling performance: a brief review. Journal of Science and Cycling, 1(1), 3-8.
5. LUCiA, A. L. E. J. A. N. D. R. O., Hoyos, J. E. S. Ú. S., Perez, M., Santalla, A. L. F. R. E. D. O., & Chicharro, J. L. (2002). Inverse relationship between VO~ 2~ m~ a~ x and economy/efficiency in world-class cyclists. Medicine and science in sports and exercise, 34(12), 2079-2084.
6. Korff, T., Romer, L. M., Mayhew, I. A. N., & Martin, J. C. (2007). Effect of pedaling technique on mechanical effectiveness and efficiency in cyclists. Medicine and science in sports and exercise, 39(6), 991.
7. Mornieux G, Stapelfeldt B, Gollhofer A, Belli A. Effects of pedal type and pull-up action during cycling. Int J Sports Med. 2008;29(10):817-822. doi:10.1055/s-2008-1038374
8. Cannon, D. T., Kolkhorst, F. W., & Cipriani, D. J. (2007). Effect of pedaling technique on muscle activity and cycling efficiency. European Journal of Applied Physiology, 99(6), 659-664.
9. Kautz, S. A., Feltner, M. E., Coyle, E. F., & Baylor, A. M. (1991). The pedaling technique of elite endurance cyclists: changes with increasing workload at constant cadence. Journal of Applied Biomechanics, 7(1), 29-53.
10. Bini, R. R., Hume, P. A., & Croft, J. L. (2014). Pedaling technique changes with force feedback training in competitive cyclists: Preliminary study. In Biomechanics of cycling (pp. 85-95). Springer, Cham.
11. https://youtu.be/1Q-9w048TS0