Historicky se sportovci a trenéři zaměřovali především na měření výkonu pomocí wattmetrů a sledování VO2 max, aby zjistili, jak efektivně tělo přeměňuje kyslík na energii potřebnou pro mechanický pohyb. Dnes už však víme, že i když VO2 max je důležitá podmínka pro vrcholového sportovce, tento údaj nám neříká téměř nic o tom, jak efektivně tělo pracuje a jak jej zlepšovat. Například vysoké VO2 max může naznačovat poměrně fit sportovce, ale může se také jednat o člověka, jehož ekonomika pohybu není správně nastavena, zejména pro delší vytrvalostní sporty. Někdy je zapotřebí tento parametr snižovat pro dosažení lepších výsledků. Využitím zařízení jako VO2Master, wattmetrů a senzorů teploty mohou cyklisté získat cenné informace o své energetické spotřebě, mechanickém výkonu a produkci tepla.
Energie v lidském těle
Podstatná část energie produkovaná tělem během cvičení se přeměňuje na teplo, zatímco pouze malá část je využita pro mechanickou práci. Má za to, že asi 80 % energie jde na teplo a kolem 20 % se přemění na mechanickou energii. Porozumění tomuto rozdělení je klíčem k optimalizaci výkonu.
Pojďme se na to podívat trochu blíže za pomoci těchto zařízení:
Účel: Měří spotřebu kyslíku (VO2) a poskytuje přehled o metabolickém tempu a energetické spotřebě.
Výpočet: VO2 (L/min) × energetický ekvivalent kyslíku (5 kcal/L O2).
Účel: Měří mechanický výkon ve wattech.
Výpočet: Výkon (W) × 0.01433 kcal/min na watt.
Účel: Sleduje vnitřní tělesnou teplotu pro monitorování produkce tepla.
Výpočet: Q = m × c × ΔT, kde m je hmotnost těla v kg, c je specifická tepelná kapacita (3.5 kJ/kg°C) a ΔT je změna tělesné teploty v °C.
Konverze: 1 kJ = 0.239005736 kcal.
Použití senzorů: Měří jen lokální ztráty tepla
Příklad
Kryštof je elitní sportovec, který při prahových hodnotách je schopen držet poměrně skvělou výměnu kyslíku 3L za minutu. Dnes však únava přišla nečekaně dříve; po dvou náročných tréninkových blocích je schopen jet svůj tréninkový úsek pouze při 200W, zatímco obvykle dosahuje 300W. Pojďme se podívat, jak efektivně jeho tělo pracuje.
Data z VO2Master:
- VO2: 3 L/min
- Celková energetická spotřeba: 3 L/min × 5 kcal/L O2 = 15 kcal/min
Data z Wattmetru:
Mechanický výkon: 200 wattů
Konverze na kcal/min: 200 wattů × 0.01433 ≈ 2.87 kcal/min
Data ze senzoru tělesné teploty:
Počáteční tělesná teplota: 37 °C
Konečná tělesná teplota: 38 °C
Hmotnost těla: 70 kg
Změna teploty: 1 °C
Produkce tepla: 70 kg × 3.5 kJ/kg °C × 1 °C = 245 kJ
Konverze na kcal: 245 kJ × 0.239 ≈ 58.56 kcal
Produkce tepla (kcal/min): 58.56 kcal / 20 min ≈ 2.93 kcal/min
Výsledek a rozdělení energie:
Produkce tepla lokálního pracujícího svalu: 2.93 kcal/min
Celková energetická spotřeba: 15 kcal/min
Mechanický výkon: 2.87 kcal/min
Celková energetická spotřeba: 15 kcal/min – 2.87 kcal/min = 12.13 kcal/min
12.13 kcal/min (pro teplo)
2.87 kcal/min (pro mechanický výkon)
- Jak bychom měli dýchat a jaký by měl být výstupní výkon, abychom dosáhli lepší efektivity, například poměru 70/30?
Měření a analýza energetické spotřeby, mechanického výkonu a produkce tepla poskytují cenné informace pro optimalizaci výkonu. Integrací všech těchto měření mohou cyklisté lépe porozumět rozdělení energie a efektivněji zlepšovat svůj výkon.
Referenční zdroje:
- Použitý obrázek: https://vo2master.com/blog/why-triathletes-use-vo2master/
- Heggelund, Morken, Helgerud, Nilsberg, Hoff , (2012) Therapeutic effects of maximal strength training on walking efficiency in patients with schizophrenia – a pilot study
- https://www.aqua-calc.com/
- https://www.engineeringtoolbox.com/
