sunnuntai 1. tammikuuta 2023

Gross efficiency - Hyötysuhde

Puhuin aiemmin ikääntymisen yhteydessä hyötysuhteesta. Se onkin kinkkinen aihe. Perinteisesti pyöräilyssä on laskuissa käytetty 24% hyötysuhdetta, jolloin kJ=kCal muunnos on helppoa. Kuitenkin tutkimuksissa hyötysuhde vaihtelee paljon tehosta riippuen. Pienillä tehoilla hyötysuhde on heikompi, kun suhteellisesti isompi osa työstä menee istumiseen ja polkimien pyörittämiseen. Kun tehot nousee, niin passiivisen työn osuus pienenee ja sitä kautta hyötysuhde hieman paranee. Hyötysuhde on varsin iso kuskien välistä ero määrittävä tekijä. Se voi vaikuttaa jopa kolmannekseen kuskien välisestä erosta.

Hyötysuhdetta saadaan laskettua hengityskaasujen avulla lähinnä alle anaerobisen kynnyksen olevissa suorituksissa. Ideana siis laskea hengityskaasuista otettu happi ja palautettu hiilidioksidi verrattuna huoneilmaan. Tähän liittyy olennaisesti termi RER (respiratory exchange ratio) lukema eli hapen käytön ja hiilidioksin tuoton suhde. Sen avulla päätellään rasvankäytön osuutta. Karkeasti 0,7 lukema tarkoittaa rasvan käyttöä ja 1,0 hiilihydraattia. Tätä sitten verrataan fillarilla tuotettuun tehoon.

Kokonaishyötysuhteeseen vaikuttaa metabolinen hyötysuhde ja biomekaaninen hyötysuhde. Näitä on hankala täysin erotella. Myös kokonaishyötysuhteen laskennassa on ongelmia ja eroavaisuuksia tutkimusten välillä.

Hyötysuhde on kuitenkin todellinen asia ja jossain määrin merkittävä. Osittain geneettistä ja osittain treenivuosien mukana tulevaa. Harrastajilla ja ammattilaisilla on toisiaan vastaavia lukemia. 

Tutkimuksista ei löytynyt kätevästi yksilöllisiä lukuja ja henkilöiden välisiä eroja. 


Tutkimuksia:

Kokonaishyötysuhde ja pyöräilyn suorituskyky: katsaus

2012

Viiden tutkimuksen katsauksessa hyötysuhteen erot selittivät 30% tehoerosta lyhyissä ja pitkissä aika-ajossa. Muut tekijät, kuten Vo2max ja laktaattikynnys selittävät isomman osan tehoerosta, mutta tutkimuksen tulokset varmistavat hyötysuhteen tärkeyttä
Hyötysuhde paranee harjoitteluvuosien myötä, myös punttisaliharjoittelu voi parantaa hyötysuhdetta tietyissä olosuhteissa. 
TE% (torque effectiveness) kertoo polkemisen hyötysuhteesta, eli vastustetaanko poljinta etenemisen sijaan. Tämän vaikutus kokonaishyötysuhteeseen on kuitenkin varsin olematon. Poljintekniikan ”parantaminen” voi jopa huonontaa hyötysuhdetta.


Hyötysuhde pyöräilyssä : katsaus
2009

91% kaikesta vaihtelusta energian käytössä voidaan selittää työteholla, vain 10% liittyy kadenssiin. Kokonaishyötysuhde riippuu voimakkaasti työtehosta pienenevän nolla-työn (eli perusenergia-aineenvaihdunnan) vuoksi. Kilpaurheilijoiden parempi kokonaishyötysuhde voi selittyä pitkälti tämän vuoksi. Polkemisen hyötysuhde riippuu pitkälti kadenssista, TE% eli polkemistekniikka ei juuri vaikuta.


Hyötysuhde pyöräilyharjoituksessa; mittaus, mekanismit ja väärinkäsitykset
2022

Suhteellisen helppoutensa vuoksi hapen käytön mittaus on edelleen yleisin energiankäytön mittaustapa (ja sitä kautta hyötysuhteen) harjoituksessa. Kuitenkin se sopii vain pienehköön osaan tehoskaalasta ja estää ymmärtämästä kovatehoisen harjoittelun energian käyttöä ja hyötysuhdetta. Sisäisinä vaikuttavina tekijöinä on esimerkiksi lihassolujakauma ja ulkoisina taas polkemisen kadenssi. Hapenkäytön mittaus toimii lähinnä vain RER <1,0 arvoihin, eli alle anaerobisen kynnyksen suorituksiin.




____

Hyötysuhde laskee laskee kovatehoisen treenin edetessä, palautumisnopeus ei kuitenkaan vielä ole tarkkaan tutkittu. GE eli hyötysuhde heikkenee 2km ja 20km aika-ajojen aikana 11,8% ja 6,2%.

Sisällä kuntopyörällä ajaessa kadenssista ja nousukulmasta huolimatta hyötysuhde oli 10% heikompi kuin ulkona.


https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15241718/


Energian kulutusta arvioidaan hapen oton ja hiilidioksidin tuoton suhteesta kemiallisilla kaavoilla.  Tutkimuksessa verrattiin eri tasoisia kokeneita pyöräilijöitä. Huolimatta laajasta aerobisen osuuden vaihtelusta eri tasoisilla kuskeilla absoluuttisella 165w teholla ja suhteellisesti samalla teholla (viimein porras ennen kuin RER=1) GE ja sen muutos ei eroa ryhmien välillä.

_________

Kokonaishyötysuhteeseen vaikuttavan tekijät pyöräilyssä

2012

Koko vartalon lajeihin, kuten pyöräily, ainoa mahdollinen keino arvioida hyötysuhdetta on kokonaishyötysuhde. Yleensä hyötysuhdetta arvioidaan tasaisessa hapen käytön tilanteessa (eli pidempi kuin minuutin porras). Hyötysuhde parani kunnes 50% porrastestin maksimitehosta saavutettiin ja sen jälkeen pysyi tasaisena mittausalueen lopettavaan RER <1,0 tasoon asti. Yhteyttä hyötysuhteen ja suurimman saavutetun portaan kanssa ei osoitettu. Eli kovimmat pyöräilijät eivät tässä olleet hyötysyhteeltaan parhaita.


Eri mittaisilla portailla tehdyt RAMP testit. 1min (ylin kolmesta käyrästä) oli liian lyhyt tasaisen tilanteen saavuttamiseksi.



https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24911784/

Tässä hieman erilaisia prosenttilukemia. Tutkimuksessa ideana testa hyötysuhde ensin ja sitten erimittaisten aika-ajojen keskellä ja lopussa. Tutkimusta ei valitettavasti ollut kokonaisena ilmaiseksi, joten yksilökohtaisia eroja en löytänyt 😔. Tässä tosiaan hyötysuhde on 23% luokkaa tuoreena.



Lopuksi
Hankala asia. Ei kovin hyvin sovittua mittauskeinoja. Anaerobisissa suorituksissa laskeminen ei myöskään onnistu. Toisaalta sanotaan että ammattilaisilla ja harrastajilla on samanlaisia lukuja ja toisaalta sanotaan, että paranee treenivuosien myötä… Ja missään ei ollut yksilöiden välisiä eroja oikein nähtävillä. Eikä etenkään 10v seurantatutkimusta yksilön omasta muutoksesta verrattuna muihin.


Ei kommentteja:

Lähetä kommentti

Kommentoi