Är en stor bergsbestigning mer straffande än många kortare klättringar om avståndet och höjden är lika?
Om du har en lång åktur på väg – kanske en sportig – vad skulle då vara din föredragna ruttprofil? Kanske skulle du vilja att den skulle gå över en stigning som Col d’Aubisque, en stamgäst i Tour de France, som i genomsnitt bara ligger på 4,2 % men väver sig mot himlen i 29,2 km? Eller kanske du skulle föredra något mer likt Ardennesklassikerna, som Amstel Gold-loppet, som har 33 kategoriserade klättringar, varav majoriteten är korta, vassa och slagkraftiga?
Med andra ord, om två turer är 100 km långa med 2 000 m total stigning, men de två profilerna är väldigt olika – den ena ser ut som ett sågblad, den andra har bara en stor kulle – är en profil svårare än den andra att åka?
Allt är lika
'Om den genomsnittliga lutningen, den totala distansen och de stigande meterna är desamma, och du framkallar lika stor ansträngning, skulle det balansera ut helt, säger professor Louis Passfield, chef för sport- och träningsvetenskaper vid Kent University och tidigare ledare forskare på British Cycling. "Du har i princip gjort kurserna identiska."
Så om det inte finns någon skillnad mellan dessa variabler verkar det uppenbart att du kommer att förbruka samma mängd energi och ta lika lång tid oavsett vilken rutt du åker. Inte så snabbt, säger Passfield: Nyckeln till den här frågan är tempot, men vi vet att cyklister, även sådana i världsklass, inte är skickliga på detta. Vi gjorde en del matematisk modellering av att åka en böljande bana i en tidskörning och bad cyklisterna att kontrollera sin effekt till vad vi ansåg vara en perfekt strategi – och de kunde inte göra det. De tyckte helt enkelt att det var för svårt att hålla tillbaka makten på klättringarna.’
Även om du ständigt håller ett öga på din effektmätare, är chansen stor att du inte kommer att kunna bibehålla konsekventa uteffekter under resan. Anledningen beror i första hand på cyklisters lust att bejaka sig själva. För att förklara föreslår Passfield att vi ignorerar kullarna för ett ögonblick för att "förenkla frågan" och istället överväga en jämförelse mellan en 10-mils tidsresa och 10 en-mils försök med enkel återhämtning.
'Det är en liknande fysisk profil som kullarna,' säger han. Så länge konditionen tillät, skulle du pressa hårdare på ansträngningarna på en mil, återhämta dig mellan, än du skulle göra i en kontinuerlig ansträngning. Ja, den metaboliska kostnaden för intervallerna skulle vara högre men det skulle också hastigheten. Att bryta avståndet i bitar kan också vara mer tilltalande ment alt.’
Så, enligt Passfield, tenderar de flesta ryttare att ta sig an banan i klassisk stil – flera små kullar – i ett snabbare tempo och med större ansträngning än en rutt med en enda lång, stor backe. Men då kan det bero på vilken typ av ryttare du är.
Det finns tre huvudkrafter en förare måste övervinna för att projicera cykeln framåt. Den första är rullmotståndet, energin som går förlorad vid hjulen genom deformation och deformation av däcket, vilket är ansvarigt för en effektförlust på cirka 2-5 watt. Den andra är luftmotståndet, som påverkas av storleken på en ryttares frontyta, såväl som temperatur, luftfuktighet och lufthastighet. Den tredje är gravitationen, som mäter 9.8m/s2 Dessa tre krafter representeras av möjligen vår favoritekvation genom tiderna: P=krMs + kaAsv2d+ giMs. Enkelt uttryckt är det kraften som krävs för att övervinna dessa krafter med hänsyn till ytterligare faktorer som förarens och cykelns massa.
naturkrafter
Varför spelar detta roll när man bedömer de två ruttprofilerna? "Allt beror på absolut kraft, kraft-till-vikt-förhållande och gravitation", säger David Bailey, idrottsforskare på BMC Racing. Låt oss säga att du har en ryttare på 75 kg och hans absoluta effekt är 400 watt. Hans effekt till vikt är 5,3 watt/kg. En förare på 60 kg vars absoluta effekt är 350 watt har en effekt-till-vikt på 5,8 watt/kg. För en tid kommer den extra absoluta kraften hos ryttaren på 75 kg att göra honom snabbare, även när vägen börjar gå uppåt. "Men när lutningen tippar över 4-5 % blir ditt kraft-till-vikt-förhållande viktigare", säger Bailey.
Vid konstant hastighet ökar erforderlig effekt proportionellt med gradienten. Om vi tar vår ekvation och placerar resultaten på en graf, kommer den lättare ryttaren att starta på en liknande punkt som den tyngre ryttaren men kommer alltmer att ta avstånd från den tyngre ryttaren när lutning ökar. Betyder detta att den lättare föraren ska föredra en brantare profil och den tyngre en grundare? Kanske inte…
"Muskeltyp gör skillnad", säger Bailey. "En kille som har en förekomst av snabba muskelfibrer kan generera stora mängder kraft under korta tidsperioder, så de kan uppfatta de kortare, skarpare klättringarna som mer behagliga. Naturligtvis tröttnar dessa fibrer snabbare men de skulle ha återhämtningstid mellan klättringarna. En ryttare packad med långsamma växlingar kanske "njuter av" de långa, grundare klättringarna.’
Utan att ta Contador och Froomes muskelbiopsi kan vi bara spekulera i vad den ideala sammansättningen av långsamma till snabba muskelfibrer är för varje profil. Vi kan dock vara lite mer exakta när det gäller att fylla på våra turer. Respiratoriskt utbytesförhållande (RER) mäter förhållandet mellan producerad koldioxid och syre som förbrukas i ett andetag. Med detta förhållande kan du beräkna vilket bränsle kroppen förbränner för att producera energi. En RER på 0,7 indikerar att fett är den dominerande källan till bränsle; 1.0 är kolhydrater.
‘Jag har haft tester på cykeln som har visat att min fettmetabolism är ganska hög, säger Bauke Mollema från Trek Factory Racing, som slutade sexa i Tour de France 2013. "När jag cyklade började andra ryttare bränna kolhydrater för energi medan jag fortfarande bara var på fett."
Kort sagt, Mollema kunde cykla med en liknande hög intensitet som sina samtida men tanka sig själv på fett över kolhydrater. Eftersom 1 kg fett innehåller 7 800 kcal och kroppen bara kan lagra cirka 400 g kolhydrater (1 600 kcal), ju högre intensitet du kan bränna fett med desto bättre, vilket gör att du kan bevara värdefulla glykogenlager för spurter och utbrytningar.
‘Av de två profilerna föredrar jag den längre, grundare stigningen, tillägger Mollema. Vilket är vettigt eftersom Mollema fortfarande metaboliserar fett kraftigt vid denna lägre intensitet men längre profil. Det väcker frågan: kan du manipulera din ämnesomsättning för att bränna mer fett?
‘Det är ett hett ämne för tillfället, och det är därför som vissa ryttare kör glykogenutarmade sessioner, säger Bailey. "Men även om det är OK att träna på lågkolhydrater för att gå ner i vikt, har det inte visat sig att det faktiskt förbättrar prestationsförmågan."
Att träna din kropp specifikt för någon av profilerna skulle vara av större värde men, som Bailey säger, "Om någon som André Greipel tränade på kullarna varje dag skulle han kanske bli starkare, men skulle han vinna en klättringsetapp?" Nej – han har inte den genetiska ritningen.’
Greipel kanske inte är en Quintana men hans extra massa betyder att han har en potentiell fördel på nedförsbackarna. Faktum är att en längre nedförsbacke skulle erövras snabbare av båda förarna än en serie kortare nedfarter, som kräver mer växling av metaforiska och bokstavliga växlar?
‘Om inte de kortare nedfarterna bara är 30 sekunder, tvivlar jag på att det skulle vara stor skillnad, säger Bailey. "Den huvudsakliga effekten skulle vara tid som ägnas åt att inte trampa [återhämta sig], vilket kan vara försumbart. Det enkla faktum är att cykling 100 km och klättring 2 000 m alltid kommer att gynna den lättare föraren.’
