Kadens – Vad, hur och varför?

Datum:
20 november 2015 15:24

_7D_1532

Denna vecka presenterar vi en person som är ny som skribent, men välbekant bland Happys läsare. Mikael Flockhart har varit med sedan Happys begynnelse och kommer framöver att skriva artiklar kring träning och fysiologi. I första avsnittet reder han ut förhållandet mellan kadens och trampeffekt.

Text & Grafik: Mikael Flockhart, Omslagsbild: Aron Gooch

Jag fick för ett tag sedan en förfrågan om att skriva för Happymtb och tackade ja rätt omgående. Tanken är att jag ska producera artiklar inom området träning och fysiologi. Detta innebär lite reflektion över hur och vad vi ska träna samt hur träning kan förklaras och förbättras med kunskap. Det är fritt fram att diskutera innehåll och framtida artiklar då tanken är att jag vill ”känna av” lite vad som kan vara ett lämpligt uppslag för nästkommande artikel.

För flera är jag inte ett okänt namn eller ansikte. Jag har tävlingscyklat MTB sedan 1996 och får nu nästan sälla mig till det äldre gardet. Jag är också idrottsfysiolog med ena benet inom forskning inom det jag vill kalla för arbets- och idrottsfysiologi och det andra benet inom coaching- och tränaryrket. Dessutom har jag varit med rätt länge på happy. Från starten faktiskt.

Så nu över till ämnet kadens. Anledningen till ämnesvalet är en artikel (1) som publicerades för dryga månaden sedan med titeln: Pedaling rate is an important determinant of human oxygen uptake during exercise on the cycle ergometer. Detta förvånar nog ingen som någonsin mätt cyklister men det resulterade i flera olika artiklar och notiser med budskapet att motionärer inte har något för att trampa lika snabbt som TdF-cyklisterna. Vad artikeln egentligen handlade om var att precisionen hos ett konditionstest kan ökas genom att ta hänsyn till kadens – vilket är helt i sin ordning. Här i Sverige har vi exempelvis motsvarande Ekblom Bak-testet som bygger på det välkända Åstrandtestet där kadensen är förbestämd för att undvika just denna felkälla. Därför tänkte jag ta tillfället att försöka ge lite svar på de tre frågorna i rubriken.

Kadens är kort och gott definierat som antalet trampvarv per minut. Effekt är definierat som kraft över tid och därför hur ”hårt” vi trampar och hur fort detta sker.  Det innebär att vi kan driva cykeln framåt genom att antingen ta i jättemycket och trampa långsamt, eller ta i lite men ha snabb snurr på benen och i de två fallen generera samma uteffekt. Vad som blir jobbigast beror på flera faktorer, likaså vad som ger högst fart på cykeln.

Förhållandet mellan tramphastighet och kraft, samt effektivitet och uteffekt brukar beskrivas kurvlinjärt. Ändrar man en parameter så påverkar det ett helt fysiologiskt system och sätter man sedan in prestation och uthållighet i ekvationen så blir det ännu klurigare. Om vi börjar med att titta på effekt och kadens så är hög kadens ett krav för att uppnå riktigt hög effekt. Att cykla fort handlar alltså om att kunna trampa med hög frekvens. Spurtare spurtar med hög kadens, likaså arbetar velodromcyklister med hög kadens. Detta för att olika muskelfibrer arbetar olika bra vid olika förkortningshastigheter. Snabba och explosiva muskelfibrer trivs bäst när det går undan och om vi tänker oss ett igångdrag på extremt låg kadens så vet alla som provat att den vingliga positionen på cykeln knappast uppmuntrar till stabilitet och utveckling av hög kraft. Det går inte att hålla emot helt enkelt. Duktiga spurtare behöver därför vara bra på att arbeta på hög kadens.

Hög effektivitet visar sig däremot inte vid hög kadens. Gross efficiency (GF) definierat som mätt effekt på cykel delat med kroppens energiproduktion är det vanligaste måttet på hur mycket av den energin som kroppen producerar som faktiskt blir till mekaniskt arbete. GF är som högst (bäst) kring en kadens kring 60 rpm. Lägre än 50 rpm blir det för långsamt och från 70 rpm upp till strax över 100 rpm sjunker GF. Över 110 rpm försämras GF väldigt snabbt. Det är då lite besvärande att timrekord på bana sätts med över 100 rpm, att bergsetapper vinns med hög kadens, att tempolopp, MTB XCO, XCM, CX-tävlingar… osv alla genomförs på en ”ickeeffektiv” kadens. Varför presterar vi inte som bäst på den mest effektiva kadensen? Börjar man räkna lite på generella samband så skulle man kunna korta vinnartider med minuter bara genom att inte slösa bort energi på att arbeta med icke optimalt hög frekvens– utifrån effektivitetsresonemanget.

Men om vi tittar på hur effektivitet och effekt förhåller sig till varandra så ser det annorlunda ut. GF ökar nämligen med producerad effekt. Det är inte så konstigt då GF inbegriper kroppens hela energiproduktion – inklusive den för att hålla kroppen vid liv och fungera – den så kallade basala ämnesomsättningen. Det är också lättare att koordinera trampandet när benen möter ett större motstånd. Vid för låg effekt slösas det energi på att skapa tramprörelsen medan det blir lättare att ta i vid ett mer kraftfullt trampande.

kadens-effekt-2
Schematisk beskrivning av Gross Efficiency (GF) mot kadens och effekt. För mer grafer se ref. (2).

Fortsätter vi det biomekaniska spåret så kan det hela kompliceras ytterligare genom att titta på vid vilken del av pedalvarvet som kraftutveckling sker och hur detta förhåller sig till kraft och kadens. Garmin har med sina Vector-pedaler möjliggjort denna datainsamling för en bredare allmänhet, men än så länge är dessa siffror ändå lite abstrakta och svårtolkade för de flesta. Vad göra med alla siffror?

Andra siffror som är lite svårare att få tag i är en uppdelning av effekt i tangentiell och radiell riktning. Det vill säga den kraft som går i den cirkulära pedalbanan och driver cykeln framåt eller den kraft som går i annan riktning och försvinner eller rent av motverkar den framåtdrivande kraften. Vad som är rätt och bra är däremot väldigt svårt att ta ställning till. Musklerna är ju olika starka vid olika ledvinklar och ett ”perfekt” rundtramp riskerar att överbelasta små muskler. Rundtrampet som det normalt beskrivs är faktiskt sämre hos mer vältränade, läs snabbare, cyklister än hos långsammare. Detta för att högre effektutveckling innebär en större variation i kraft under trampvarvet.

Försök till att bena ut vad den perfekta tramptekniken består i brukar mynna ut i att detta varierar mellan olika personer och dessutom mellan testtillfällen hos varje individ. En situationsanpassad teknik verkar vara det som gäller, vilket är logiskt om vi tänker närmare på hur vi egentligen trampar. Kroppen består av olika muskler som har olika funktion, olika rörlighet, olika energiinnehåll. Dessa faktorer gör att olika muskler arbetar olika effektivt vid olika hastigheter, tar olika mycket last vid olika effektutveckling på cykeln och beter sig olika i början mot slutet av ett cykelpass. Benen ska också styras från hjärnan och det är en ständig kommunikation mellan muskler och det centrala nervsystemet för att koordinera benen – som också påverkar varandra med sina rörelser och utvecklande av kraft. Kombinationerna för hur alla ingående spelare ska förhålla sig till varandra är oändliga och kroppen arbetar för att hela tiden synka och göra det bästa av hur det ser ut just i den specifika situationen. Rent praktiskt visar sig detta när försök att ”förbättra” trampteknik gjorts i testsituationer.  Prestationsförmågan blir inte bättre av att korrigera ett kanske hypotetiskt mindre bra rörelse- eller kraftutvecklingsmönster – just för det ser ut så av en anledning. Att cykla på en kadens som känns bra kan därför motiveras. Men känsla beror på tillvänjning och förutom den egna känslan finns ju ett behov av att möta verkligheten också. Och det inbegriper att sega sig uppför branta motlut i skogen eller spinna med hög kadens under utförskörningar ned för alptoppar. Här blir man vad man tränar och för de flesta som ägnar sig åt mindre likformiga övningar som triathlon eller tempolopp är det bra att vara mångsidig och kunna vara bekväm med att cykla med både låg och hög kadens. Just det här med feedback och tillvänjning är faktiskt ganska viktigt och ingenting som man ska bortse från när kadens och träning diskuteras. Exempelvis har det påvisats att bästa prestation uppnås vid olika kadens beroende på om cykling sker på plan mark eller i uppförsbacke (3).

Ovanstående är beaktansvärt så här års då en vanlig träningsform för cyklister är inomhusträning på ergometrar. En testcykel från Monark simulerar platt mark och hög fart med sin höga mängd rörelseenergi (tungt svänghjul). På SRMs ergometercykel är denna vikt justerbar för att kunna simulera olika yttre förhållanden och situationer.

Ett komplett träningsprogram bör därmed innehålla träning på både hög och låg kadens, samt tävlingslik träning på den kadens som det tävlas på. Detta löses enkelt med att kopiera moment och miljö från tävlingssituationer. För lågkadensträning är backintervaller bra och för den snabbare tempocyklisten är det bra med medvind eller pace för att locka fram hög frekvens på benen. På testcykel är variation bra och det är enkelt att genomföra ett fixpass som 4×4 minuter på olika kadens för att förstå hur just du presterar på olika kadens. Det är ju den kadensen som kanske är bäst att träna på? Eller så blottas svagheter, och det är värt att träna specifikt på kadenser som det presteras dåligt på.

För att återgå till det där med professionella cyklister och hög kadens så ligger det en del i att hög kadens nödvändigtvis inte är för alla. Om vi tänker oss två cyklister, en motionär och en professionell, som presterar 200 W resp. 400 W vid 100 rpm. Vid samma kadens är kraften det dubbla hos den professionella cyklisten. Det motsvarar att motionären skulle köra sina 200 W på 50 rpm för att få samma kraft per trampvarv. Låter det tungdraget? Det är det också. Även om proffset är mer vältränad så blir det någonstans för tungt även för denne och kraften behöver spridas över fler tramptag. Trots väldigt olika effektutveckling på cykeln kan ju båda cyklister faktiskt vara lika starka mätt i maximal muskelkraft. För att få till en smidigare tramprörelse och minska muskelutmattning behöver kadensen öka med effekten. En teori om varför detta blir en nödvändighet vid längre arbete på hög effekt är att blodflödet och därmed syreförsörjningen till benen ökar när kontraktionstiden minskar. Vid varje tramptag när muskeln är spänd minskar blodflödet och om denna tid kan minimeras på bekostnad av att det sker fler gånger (högre rpm) så gör det att syreupptaget ökar. Enligt det resonemanget borde kanske VO2max-träning genomföras på så hög kadens som möjligt!?

Slutligen kanske vi kan avliva den där myten om att låg kadens belastar musklerna mer och hög kadens hjärta och lungor mer. Belastningen på respektive parameter är ju så gott som likvärdig om det inte är extrema olikheter som jämförs. Det som skiljer sig är ju hur vi uppfattar de olika situationerna. Så den som trivs på hög kadens gör det för att hen trivs på hög kadens och inte för att hen är ett konditionsfenomen med svaga ben, och så omvänt för lågkadenscyklsten.

Kommentera och diskutera på forumet

(1) Pedaling rate is an important determinant of human oxygen uptake during exercise on the cycle ergometer. Federico Formenti, Alberto E. Minetti, Fabio Borrani. Physiological Reports Published 14 September 2015 Vol. 3 no. e12500 DOI: 10.14814/phy2.12500

(2) Efficiency in cycling: a review. Ettema G1, Lorås HW. Eur J Appl Physiol. 2009 May;106(1):1-14. doi: 10.1007/s00421-009-1008-7. Epub 2009 Feb 20.

(3) Influence of road incline and body position on power-cadence relationship in endurance cycling. Emanuele U1, Denoth J. Eur J Appl Physiol. 2012 Jul;112(7):2433-41. doi: 10.1007/s00421-011-2213-8

Ta del av Happyrides nyhetsbrev med spännande nyheter!

Nyhetsbrevet kan du när som helst avsluta.