Nederlands  Engels  Duits
woensdag, 28 januari 2015 12:23

Economischer fietsen door de trapfrequentie te optimaliseren

Geschreven door 
Economischer fietsen door de trapfrequentie te optimaliseren ©Lassedesignen Shutterstock

Trappen op een fiets is zo eenvoudig dat veel wielrenners er nooit bij nadenken, maar een kleine verbetering in de traptechniek kan je prestaties al verbeteren en de kans op blessures verkleinen. Je benen maken duizenden omwentelingen per rit om je pedalen rond te draaien. Om dit zo soepel en efficiënt mogelijk te doen heb je een complexe coördinatie van meerdere spieren en gewrichten nodig.

De trapfrequentie van getrainde wielrenners ligt tussen 90 en 100 omwentelingen per minuut (rpm). Dit komt niet overeen met wat oudere wetenschappelijke studies hebben gevonden. Deze tonen namelijk aan dat je het efficiëntst trapt met een trapfrequentie van 50-60 rpm. Het is mogelijk om de traptechniek te verbeteren, maar er bestaat geen optimale trapfrequentie die voor alle wielrenners geldt.

Gross efficiency en economischer fietsen

Gross efficiency (efficiëntie) en fiets economie zijn twee termen die beschrijven hoe we onze energie zo optimaal mogelijk kunnen gebruiken tijdens het fietsen. Je vermogensmeter meet de energie die nodig is om de cranks rond te laten draaien. Dit is slechts een klein deel van de totale energie die het lichaam heeft gebruikt om de opgeslagen brandstoffen te verbranden. Om te bewegen hebben we energie nodig, echter bij het verbranden van die energie komt ook warmte vrij. Hierdoor is het gemiddelde rendement (efficiëntie) van het lichaam slechts 20-25%. Dit betekend dus dat slechts 20-25% van de energie die wij gebruiken wordt omgezet in beweging.  

Economie is een veel bredere term die zich meer richt op de totale kosten van de inspanning. Hoe economisch je fietst heeft te maken met de hoeveelheid energie die je gebruikt om een bepaalde afstand te rijden, bijvoorbeeld een tijdrit over 10 km. Efficiëntie is daar een klein onderdeel van. In het volgende voorbeeld ga ik er vanuit dat de efficiëntie tussen de twee ritten hetzelfde blijft. Je rijdt economischer als je voor een rit 1000kJ aan energie gebruikt en vervolgens voor dezelfde rit op een andere dag met de wind in de rug slechts 950kJ gebruikt.

Om economischer te kunnen fietsen moet je dus zo min mogelijk energie gebruiken op een bepaald vermogen of bepaalde snelheid. Dit kun je makkelijk meten als je gebruik maakt van een vermogensmeter. Omdat de vermogensmeter de mechanische energie meet die nodig is om te fietsen is het relatief eenvoudig om te testen hoe economisch verschillende trapfrequenties en fietsposities zijn.

Staand of zittend klimmen?

Tijdens het fietsen hoef je niet je volledige gewicht zelf te dragen, het grootste deel van je lichaamsgewicht rust immers op het zadel. Als je op de pedalen staat wordt je gewicht niet langer ondersteund door het zadel en gebruik je extra spieren om recht te blijven. dit kost dus meer energie en is minder economisch dan een zittende positie. Ook is de luchtweerstand hoger omdat het frontale oppervlak toeneemt wanneer je op de pedalen staat. Van de andere kant kun je meer vermogen produceren omdat je met je gewicht op de pedalen staat en meer spieren gebruikt.

Het is vanzelfsprekend dat je meer vermogen kunt produceren als je staand sprint, net als de hogere hartslag als je staand klimt. Op de pedalen staan veroorzaakt immers meer stress voor je cardiovasculaire en aerobe systeem, maar het verlaagt de efficiëntie niet. Als je rekening houdt met  het grotere vermogen dat je produceert tijdens het staand klimmen kost het je in verhouding niet meer energie vergeleken met zittend klimmen. Als je gedurende een lange tijd staand wilt klimmen moet je dit wel trainen zodat je zo economisch mogelijk kunt blijven klimmen. Als je dit niet gewend bent gaat er energie verloren in andere bewegingen. Voor zwaardere wielrenners is het misschien efficiënter en economischer om te blijven zitten tijdens het klimmen5.

Links-rechts balans tijdens het fietsen

De linker en rechterkant van ons lichaam zijn niet helemaal gelijk. Doordat je dominante arm of been meer gebruikt wordt, kan de ene kant van het lichaam zich beter ontwikkelen dan de andere kant. Dit kan uiteindelijk leiden tot blessures. Verschillende studies hebben aangetoond dat er ook tijdens het fietsen een verschil bestaat tussen het vermogen dat het linker en het rechter been produceren. Dit betekent dat het dominante been een groter deel van het totale werk doet 1 2 7.

Trapfrequentie en vermogen lijken van invloed te zijn op de mate van asymmetrie. Tijdens duur- en tempotrainingen was de mate van asymmetrie groter vergeleken met trainingen waarbij de trapfrequentie en het vermogen hoger lagen1 7. De reden hiervoor en of het ook de efficiëntie beïnvloedt blijft vooralsnog onbekend.

Optimale cadans voor wielrenners

Volgens oudere studies is de efficiëntie het hoogst bij een trapfrequentie van 50-60 rpm. De testen die tijdens deze studies gebruikt zijn waren relatief kort (<10 min ) en het vermogen was constant en laag (± 125 Watt). Dit is natuurlijk geen realistische situatie als je het vergelijkt met de gemiddelde wielerwedstrijd. Getrainde wielrenners kiezen dan ook voor een veel hogere trapfrequentie. Profs rijden tegen de limieten van efficiëntie en rijden met een trapfrequentie die waarschijnlijk optimaal is voor hun lichaam.

Een recentere studie heeft aangetoond dat onder realistischere omstandigheden de optimale trapfrequentie in termen van efficiëntie 80 rpm was met slechts een hele kleine afname op 100 rpm3 4. Een andere studie heeft aangetoond dat de efficiëntie voor 80 rpm, 100 rpm en 120 rpm gelijk is bij een intensiteit onder het omslagpunt. Als het vermogen boven het omslagpunt komt is de efficiëntie op 120 rpm lager dan die op 80 rpm en 100 rpm6. Met vermogens die dichter bij de werkelijke situatie van een wielerwedstrijd liggen lijkt het er dus op dat een trapfrequentie tussen de 80 en 100 rpm het efficiëntst is.

Vind je optimale trapfrequentie

De keuze voor een bepaalde trapfrequentie is voor iedere wielrenner anders en hangt af van het type evenement, het vermogen, het comfort en het minimaliseren van de vermoeidheid. Wanneer je een vermogensmeter hebt is het mogelijk om je optimale trapfrequentie te vinden door jezelf op drie verschillende trapfrequenties te testen. Tijdens een training zou je drie korte intervallen (bijvoorbeeld 5 of 10 min met voldoende rust ertussen) kunnen doen met een zelf gekozen trapfrequentie, 10 rpm daaronder en 10 rpm erboven. Vervolgens kun je de intervallen met elkaar vergelijken om te zien welke het meest economisch is. Je kunt ook verschillende intervallen met dezelfde trapfrequentie tijdens één training testen (bijvoorbeeld 1 min, 5 min en 10 min) en vervolgens de test een week later herhalen met een lagere trapfrequentie en weer een week later met een hogere trapfrequentie. Het is wel belangrijk dat je de test onder dezelfde omstandigheden herhaalt.

1. Carpes, F. P., Rossato, M., Faria, I., & Bolli Mota, C. (2007). Effect of pedaling technique on muscle activity and cycling efficiency. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 47:51-57.

2. Daly, D. J., & Cavanagh, P. R. (1976). Asymmetry in bicycle ergometer pedaling. Medicine and Science in Sports, 8:204-208.

3. Foss, O., & Hallen, J. (2004). The most economical cadence increases with increasing workload. European Journal of Applied Physiology, 92:443-51.

4. Foss, O., & Hallen, J. (2005). Cadence and performance in elite cyclists. European Journal of Applied Physiology, 93:453-62.

5. Millet, G. P., Tronche, C., Fuster, N., & Candau, R. (2002). Level ground and uphill cycling efficiency in seated and standing positions. Medicine and Science in Sports and Exercise, 34:1645-52.

6. Mora-Rodriguez, R., & Aguado-Jiminez, R. (2006). Performance at high pedaling cadences in well-trained cyclists. Medicine and Science in Sports and Exercise, 38:953-957.

7. Smak, W., Neptune, R. R., & Hull, M. L. (1999). The influence of pedaling rate on bilateral asymmetry in cycling. Journal of Biomechanics, 32:899-906.

Gelezen 9196 keer
Pin it
  • Trainingsschema wielrennen
  • Trainingsschema's
     
  • vanaf €30,- per maand
    €100,- éénmalig per jaar voor de jaarplanning
  • Meer informatie