De Edwin Cartlidge 14, 2015, 3:00 AM

arde

Dacă vă îndreptați spre oraș cu bicicleta sau mergeți la un ciclu relaxant în mediul rural, asigurați-vă că nu pedalați prea repede. Acesta este sfatul unui grup de fiziologi care au descoperit că oamenii ard mai multă energie decât au nevoie atunci când pedalează cu furie, cu excepția bicicliștilor de elită. Cercetătorii au ajuns la această concluzie dezvoltând o nouă ecuație pentru a descrie performanța ciclismului, despre care spun că ar trebui să îi ajute pe oameni să intre într-o formă mai bună.

Multe biciclete conțin deja un dispozitiv conceput pentru a preveni excesul de viteze: angrenaje. Mușchii funcționează cel mai bine atunci când se contractă nici prea repede, nici prea încet. Pentru a călători rapid, veți folosi mai puțină energie într-o treaptă superioară, chiar dacă trebuie să împingeți mai tare pedalele, deoarece mușchii picioarelor sunt mult mai eficienți la o rată de contracție mai mică. În mod similar, treptele inferioare sunt mai bune pentru a urca în sus, deoarece vă împiedică să pedalați mult mai încet decât ar trebui.

Pentru a afla exact modul în care rata de pedalare afectează consumul de energie, fiziologul Federico Formenti de la Universitatea din Oxford din Marea Britanie și colegii săi au studiat modul în care 10 bărbați de diferite vârste și niveluri de fitness s-au comportat pe o bicicletă de antrenament într-un laborator de la Universitatea din Auckland din New Zeelandă (unde Formenti avea sediul anterior). Fiecare biciclist a pedalat din ce în ce mai repede împotriva diferitelor sarcini, în timp ce o mască de față monitoriza cantitatea de oxigen pe care o consuma - o măsură a ratei metabolice.

Forments și colegii de muncă au făcut 160 de astfel de măsurători (16 pentru fiecare participant) și le-au comparat cu ratele de absorbție a oxigenului prevăzute de o ecuație recomandată de Colegiul American de Medicină Sportivă (ACSM). Această ecuație implică doar două variabile: masa unui ciclist și „rata de lucru”, egală cu forța rezistivă a bicicletei de exercițiu înmulțită cu distanța pe care o va parcurge bicicleta dacă nu ar fi atașată de podea.

Cercetătorii au descoperit că ar putea obține o potrivire mai bună cu valorile observate ale absorbției de oxigen prin modificarea ecuației pentru a adăuga o a treia variabilă: rata de pedalare, se raportează astăzi în rapoartele fiziologice. Ecuația ACSM estimează consumul de oxigen destul de bine de cele mai multe ori, spune Formenti, deoarece formula pentru rata de lucru încorporează deja rata de pedalare. Dar, subliniază el, ecuația nu reușește să capteze taxa relativă impusă de forța rezistivă și rata de pedalare. De fapt, el și colegii săi au descoperit că, la viteze ridicate de pedalare și rate de lucru scăzute, participanții la test și-au consumat cea mai mare parte a energiei pur și simplu rotindu-și picioarele. „Răspunsul fiziologic al mușchilor la exerciții este foarte diferit dacă se contractă lent împotriva unei rezistențe ridicate, în comparație cu contractarea lor rapidă împotriva unei rezistențe scăzute”, spune el.

Absorbția de oxigen în timpul exercițiului este adesea utilizată pentru a măsura starea fizică. Formenti spune că noua ecuație ar trebui să îmbunătățească monitorizarea fitnessului în sălile de sport care nu sunt echipate pentru a analiza respirația direct. El avertizează că rezultatele grupului său trebuie confirmate de studii mai largi ale exercițiilor fizice, inclusiv ale femeilor, dar observă că datele din studiile anterioare, care însumau 50 de bicicliști, au dat o potrivire bună valorilor noilor ecuații de absorbție a oxigenului.

Ernst Hansen, om de știință sportiv la Universitatea Aalborg din Danemarca, care nu a fost implicat în cercetare, este de acord că ecuațiile care descriu performanța ciclismului ar trebui să includă rata de pedalare. Dar el susține că noua ecuație este relativ simplistă, deoarece nu ia în considerare diferențele individuale în eficiența fibrelor musculare și alegerea ratei de pedalare. Formenti recunoaște că astfel de variații sunt dincolo de scopul studiului grupului său, dar spune că ar putea explica de ce bicicliștii de elită pedalează eficient, chiar dacă pedalează foarte repede.

În ceea ce privește exact motivul pentru care așa-numiții bicicliști recreaționali sunt mai bine să pedaleze mai încet, juriul pare să fie absent. Formenti și colegii cred că se datorează ceea ce ei numesc „muncă internă”, consumă de bicicliștii de energie în timp ce își mișcă picioarele în sus și în jos - diferit de „munca externă” (rata de lucru) care propulsează bicicleta înainte. Cercetătorii au măsurat munca internă în timpul testelor lor, urmărind mișcarea pedalării cu fascicule infraroșii săltate de pe corpul bicicliștilor. Au descoperit că activitatea internă a crescut de 10 ori atunci când un ciclist și-a mărit rata de pedalare de la 50 la 110 rotații pe minut, indiferent de munca externă efectuată. Ca urmare, spun ei, un bărbat de dimensiuni medii care merge cu o viteză mai mare ar folosi aproximativ 60% din energia sa doar pentru a-și învârti picioarele.

Cu toate acestea, alții nu sunt de acord cu această interpretare. Steven Kautz, inginer biomedical la Universitatea Medicală din Carolina de Sud din Charleston, este de acord că estimările consumului de oxigen trebuie să țină seama de rata pedalării, dar spune că motivul nu are nimic de-a face cu munca internă. Lucrările interne și externe „nu sunt cantități aditive independente”, spune el, deoarece prima o generează într-o oarecare măsură pe cea din urmă. În schimb, susține el, efectul ratei de pedalare se datorează probabil subtilităților dinamicii musculare.