Reportaże
Biomechaniczne czynniki ograniczające w kolarstwie
mgr Cezary Ostrowski


I

Gdy w 2005 roku moja 9-letnia córka, podjęła decyzję o rozpoczęciu nauki w klasie pływackiej wiedziałem, że będzie to nielada wyzwanie, związane min. z szeregiem wyrzeczeń na rzecz czasu spędzanego na treningach, pochłaniających co najmniej 4 godziny dziennie. Przyjęcie do klasy sportowej odbywało się na podstawie przeprowadzanych testów klasyfikacyjnych, celem wykrycia wrodzonych zdolności fizycznych do tej dyscypliny. Fachowo przygotowany cykl treningowy, przepływane dystanse rzędu kilku kilometrów dziennie skutkowały rezultatami uzyskiwanymi na zawodach
weryfikujących rozwój czynników ograniczających. Można zapytać, co ma wspólnego opisany powyżej tekst z kolarstwem? Ma bardzo wiele, gdyż podany przykład dotyczy każdej bez wyjątku dyscypliny sportu, gdzie fachowo prowadzony, nadzorowany i systematyczny trening pozwala na uzyskiwanie satysfakcji z osiąganych wyników a jednocześnie daje gwarancję utrzymywania ciała w pełnej dyspozycji ruchowej przez wiele lata. Nie ma to nic wspólnego z powszechnie znaną z polskich stadionów "zabawą w sport" gdzie przypadek rządzi losem, kończącą się zazwyczaj spadkiem motywacji do aktywności ruchowej z powodu kontuzji albo braku progresji. Szczególnie ten drugi przypadek sprawiał, że często słyszałem słowa wypowiadane przez kolarzy amatorów " jednak nie jest to sport dla mnie, nie nadaję się do kolarstwa!" Z pełną odpowiedzialnością stwierdzam, że poruszone tezy nie polegały na prawdzie. Zanim podejmiemy pochopnie decyzję musimy zadać sobie dwa proste pytania. Czy chcemy być zdrowi i szczęśliwi? i co robimy aby tak było? Na rowerze nie trenuje się nogami, trenuje się głową! Dla osiągnięcia satysfakcji z jazdy trzeba uprawiać kolarstwo świadomie, podpierając się wiedzą z zakresu fizjologii, biochemii, biomechaniki oraz szeroko rozumianej metodyki treningu. Nie wystarczy dużo jeździć, albo stosować "magiczną" suplementację! Często kolarze amatorzy w prowadzonych rozmowach licytują się co do ilości kilometrów przejechanych np. w ostatnim miesiącu, czy sezonie. Z podziwem spogląda się na tych z licznikami wypełnionymi najwyższymi liczbami. Wszystko świetnie, ale zawodnicy ci zapominają o jednym, że aby nastąpiła superkompensacja (odbudowa z nadwyżką w tych tkankach i mięśniach, które brały udział w pracy) musi nastąpić powrót do równowagi hormonalnej, występujący w trakcie wypoczynku. Wielu początkujących kolarzy chcąc szybko uzyskać dobre wyniki sportowe stosuje nadmierne obciążenia treningowe przy stosowaniu zbyt dużych objętości. Prowadzi to niekiedy do szybkiego, ale okresowego przyrostu formy. W sumie jednak doprowadza do nadmiernego wyczerpania organizmu i licznych kontuzji, mogą też wystąpić efekty niekorzystne dla zdrowia i długotrwałej sprawności. Przykładem niech będzie jeden z krakowskich dobrze zapewniających się kolarzy MTB "A", który uległ nadmiernej fascynacji rowerem szosowym, zapominając o proporcjach obciążeń treningowych, doprowadził dobrze wytrenowany organizm do stanu przemęczenia. Skutkowało to poważną kontuzją kolana i przerwaniem na dłuższy czas aktywności fizycznej, która stanowiła jeden z podstawowych elementów jego samorealizacji.

Każdego zawodnika przejawiającego choć minimalne predyspozycje do uprawiania kolarstwa można doprowadzić do naprawdę świetnego wyniku. Temu służy kompleksowa wiedza na temat fizjologii i biomechaniki (korelująca z metodyką i innymi dziedzinami nauki). Wielu amatorów idzie na żywioł, lekceważą "grawitację", stają się "rzemieślnikami kolarskimi", a przecież "rowerowanie" może cieszyć przez cały sezon, bo rower stworzył człowiek, żeby było łatwiej i przyjemniej żyć a nie żeby z tego powodu poddawać się cierpieniu, przebywać na długotrwałej rehabilitacji i zwolnieniach lekarskich.


II

Pomiary: Po wstępnej selekcji (klasyfikującej zawodnika lub proponującej mu najodpowiedniejszą dyscyplinę sportu) przeprowadzamy różnego rodzaju testy, wszystkie mają to samo zadanie - monitorowanie treningu! Aby osiągnąć ten cel, należy określić jaką cechę mierzymy wraz ze szczegółowym opisem (instrukcją) przeprowadzenia danego testu. Badanie poziomu poszczególnych cech zawodnika mówi o jeŹgo możliwościach osiągania rezultatów sportowych, oraz wskazuje aktualny poziom reakcji fizjologicznych komórki, mechanizmów funkcjonowania oraz zwiększenia jej możliwości. Wszechstronne poznanie skutków, jakie powoduje w organizmie wysiłek fizyczny, pozwala na skuteczniejsze kierowanie i dozoŹwanie bodźców treningowych, oraz stymulowaŹnie działań korzystnych a eliminowanie szkodliwych. Jak wiemy kolarstwo jest dyscypliną obejmującą szereg specjalizacji o zróżnicowanym czasie trwania i intensywności wysiłku. To uniemożliwia ustalenie jednego dla wszystkich kolarzy sposobu fizjologicznej i biomechanicznej oceny. Istnieją jednak ogólne kryteria pozwalające na analizę czynników warunkujących sprawność zawodnika, tu z pomocą przychodzi równanie V = E/C. Wzór ten wskazuje, że sprawność (V) jest uzależniona od stosunku mocy (E) rozwijanej przez zawodnika do kosztu energii ( C ) pracy. Zatem sprawność zawodnika jest tym większe im większa jest moc a koszt energetyczny mniejszy. Koszt energetyczny pracy obejmuje - poziom techniczny zawodnika oraz - technologiczne właściwości używanego sprzętu, natomiast moc warunkowana jest - zdolnościami organizmu do uwalniania zawartej w substratach energii. W powyższym wstępie chciałem w sposób obrazowy przedstawić ścisłe powiązania fizjologii wysiłku z biomechaniką. Praktycznie sezon kolarski jest na końcówce, nie należy zapominać o jeszcze trwających wyścigach przełajowych. Jest czas na odpoczynek i podsumowania minionego roku startowego. Każdy wyścig, sezon startowy, to nowe doświadczenia, na bazie których wyciągamy wnioski i budujemy nowy, lepszy plan treningowy. Jest też czas na przemyślenia dotyczące czynników, które nas ograniczały (np. tych zmierzających do modyfikacji posiadanego roweru).


III

Technologiczne właściwości używanego przez kolarzy sprzętu w aspekcie fizjologicznym. 1 - Opór powietrza stanowi główne ograniczenie w osiąganiu przez kolarza największej szybkości, badania z tego zakresu i testy ( w tunelach aerodynamicznych) służą polepszeniu właściwości aerodynamicznych kolarza, poprzez przybranie odpowiedniej pozycji na rowerze. Dotyczy to również konstrukcji sprzętu (aerodynamiki roweru). 2 - Straty energii przenoszonej z mięśni na koła. Brak przyjęcia poprawnej pozycji na rowerze, powoduje zmniejszenie wydajności pracy. Odpowiedni typ i geometria ramy roweru powinna pozwalać zawodnikowi na łatwą adaptację do sprzętu, (chodzi tu o takie czynniki jak: wysokość siodła, wysokość kierownicy, długości ramy, wsporników i korb). Ma to odniesienie do wszystkich uprawiających kolarstwo zarówno pod kątem rekreacji ruchowej jak i wyczynowców. Brak poprawnej pozycji na rowerze powoduje znaczne zmniejszenie wydajności pracy, niewłaściwa mechanika pedałowania to straty energii. Nadto pochylenie tułowia w pewnych zakresach wpływa na układ krążenia i wielkość wykonywanej pracy a ściśnięta przepona to nic innego jak ograniczona wentylacja. Wentylacja płuc podczas pracy wzrasta poprzez zwiększenie głębokości oddechów i ich przyspieszenie co determinuje zwiększenie pracy mięśni oddechowych, tzn. mięśnia przepony, mięśni międzyżebrowych i szeregu dodatkowych mięśni oddechowych. Stwierdzono doświadczalnie, że po przekroczeniu przez wentylację płuc poziomu około 140 litrów na minutę zapotrzebowanie samych mięśni oddechowych na tlen staje się tak duże, że cała nadwyżka zużycia tlenu wykorzystywana jest na pokrycie zapotrzebowania tlenowego tych mięśni. Ponadto zmiany pozycji ułożenia ciała kolarza na rowerze wpływają na zakres ruchu w stawie biodrowym, kolanowym i skokowym. Ta swoista "korba" przy zmianie kątów skraca lub wydłuża zakres ruchów a także powoduje zmianę szybkości kątowych mięśni wpływających na wymienione stawy z czego bezpośrednio wynika rozwijana moc. Metody badawcze stosowane przy dopasowaniu zawodnika i sprzętu to przede wszystkim analiza kinematyczna i dynamiczne pomiary za pośrednictwem czujników siły zamontowanych na rowerze (pedały dynamometryczne, mierniki momentów siły). Te badania pomagają w dopasowaniu odpowiedniej geometrii ramy roweru do antropometrycznych cech zawodnika. Ponadto pozwalają na eliminowanie błędów w mechanice pedałowania minimalizując w ten sposób ryzyko urazów oraz podnosząc komfort jazdy. Niewłaściwa pozycja na rowerze to prosta droga do przemęczenia i powstawania związanych z tym urazów. Jeżeli chodzi o sam rower, sporym ograniczeniem w uzyskaniu największej prędkości, poza w/w czynnikami jest: 3
masa roweru, 4
sztywność ramy, 5
tarcie łańcucha, 6
tarcie łożysk, 7
tarcie podłoże-opony. Celem sportowca jest osiągnięcie jak najlepszego wyniku! Przy dobrym przygotowaniu fizycznym, zmniejszanie ograniczeń sprzętowych to formalność. Przykładowo, rower startowy Sabine Spitz waży 7.650 kg, mogłaby przecież jeździć na sprzęcie o wadze 12 kg, zapewne nie miałaby, poza kilkoma zawodniczkami na świecie, z kim rywalizować, ale tej klasy sportowiec zapewne spełniony by nie był. Rower generuje spore koszta, można je minimalizować, ale wówczas musimy mieć świadomość wyżej opisanych, nie tylko fizjologicznych ograniczeń jakie z tym się wiążą.


IV

Poniżej podaje przydatne, nie tylko dla początkujących, zasady dopasowania siedziska do jeźdźca! Po wprowadzeniu, dotyczącym wpływu przyjętej pozycji na rowerze na parametry fizjologiczne organizmu zawodnika, nikt nie powinien mieć wątpliwości, że ta pozornie błacha okoliczność może decydować o wyniku.

A/ Wysokość siodła.

Metoda nr 1 - ustalenie prawidłowej wysokości siedziska polega na pomiarze kąta zgięcia kolana w momencie gdy pedał jest w dolnym martwym punkcie. Korba w dolnym martwym punkcie stanowi przedłużenie rury podsiodłowej (nie celuje pionowo w ziemię, wskazanie strzałki zegara na godzinę między 17.00 a 17.30). W tym punkcie odległość między siodłem a pedałem jest największa. Typowe wartości kąta zgięcia kolana powinny oscylować między wartościami 25 a 35 stopni. Pomiar następuje przy użyciu urządzenia zwanego goniometrem. Dla początkujących zalecaną wartością jest kąt o wartości 32 stopni. Osoby mające problemy z: - bólami kolan szczególnie w ich tylnej części, - małą elastycznością ścięgien udowych lub mięśnia dwugłowego kończyny dolnej, - bólami pleców w odcinku krzyżowym kręgosłupa, mogą potrzebować niższej pozycji siodełka (wówczas kąt zgięcia kolana będzie miał wartość większą niż 32 stopnie). Wartości te zależą od właściwości osobniczych zawodnika a ich dobór jest indywidualny. W trakcie treningu w okresie przygotowawczym (zimą) zalecane jest zmniejszenie kąta zgięcia kolana (podwyższenie nieco siedziska, co zmieni strukturę ruchu a jednocześnie odciąży angażowane w sezonie partie mięśniowe i samego stawu kolanowego). Wyższa pozycja siodełka (kąt zgięcia kolana poniżej 32 stopni) nadaje się tylko dla osób o naprawdę dobrze rozwiniętej gibkości. Wymaga to ścisłej kontroli trenera z jednoczesnym nadzorem lekarza.
Metoda nr 2 wg. Grega LeMonda. Obliczenie wysokość siodła polega na mnożeniu długości nóg (mierzonych po stronie wewnętrznej od wysokości krocza) przez stały współczynnik o wartości 0,883. Wynik wskazuje właściwą dla poddawanego pomiarowi zawodnika odległość pomiędzy osią suportu a wierzchem siodełka na linii prowadzonej wzdłuż rury podsiodłowej. Z uwagi na stosowanie pedałów SPD, od obliczonej wartości należy odjąć 3 mm. Na wysokość siedziska ma też wpływ długość korby, zmiana długości korby pociąga za sobą również zmianę ustawienia wysokości siedziska. Długość korby powinna być podana (wyryta) na wewnętrznej powierzchni jej ramienia. Mierzona jest od środka ośki suportu do środka gniazda pedału. Generalnie zaleca się, aby długość korby była proporcjonalna do rozmiaru ramy. Np. korby do jazdy na czas są dłuższe o 2,5-5 mm od korb do jazdy szosowej.

B/ Dopasowanie pozycji siodła na linii przód-tył.
Metoda nr 1 - pozycję siodła w linii przód - tył wyznaczamy przy poziomym ułożeniu korb tak aby czubek kolana (przy ustawieniu stóp w takim samym układzie jak podczas pedałowania), pokrywał się z osią pedału. Linka pionu ( ciężarek na nitce ) po przyłożeniu do dolnej części rzepki powinien przecinać ośkę pedału oraz główkę trzeciej kości śródstopia.
Metoda nr 2
(bardzo ogólna) linka pionu poprowadzona od czubka siodełka, odległość pomiędzy środkiem suportu a linką pionu powinna oscylować w granicy 5 cm (+/- 2 cm).

C/Ustalenie przechylenia siodła góra-dół.
Na początek wyznaczamy pozycję neutralną, używamy do tego poziomicy, którą kładziemy na siodło (od rufy do dziobu) ustawiamy siodło poziomo poprzez regulację jarzma sztycy. W ten sposób uzyskujemy pozycję neutralną i zarazem wyjściową. Jeżeli ta pozycja nam nie leży wówczas należy podnieść lub opuścić dziób siodła w zależności od indywidualnych preferencji. Metoda pozwalająca na dopasowanie pochylenia siodła polega na jeździe w pozycji wyprostowanej
pionowej. Ucisk na krocze dający dyskomfort lub zsuwanie się do przodu to sygnały do konieczności skorygowanie pochylenia siodła.

Wysokość siodła oraz jego pozycję przód
tył, góra - dół powinno sie ustalać każdorazowo po zmianie innych "wymiarów" roweru. Nie żałujmy czasu na opisane czynności związane z dopasowaniem roweru, zapewniam, że zapobiegnie to negatywnym skutkom zdrowotnym wynikającym bardzo często z niedopasowania siedziska. Możemy poeksperymentować w tym zakresie, oczywiście najlepiej na treningach. Należy pamiętać, że rower jest narzędziem, to od zawodnika zależy w jaki sposób zostanie wykorzystany. Rower służy do realizacji zadań służebnych, i na pewno nie można spowodować aby człowiek był jego niewolnikiem.

OPRACOWAŁ:
mgr Cezary Ostrowski
(Nauczyciel akademicki WF Wyższej Szkoły Bezpieczeństwa Publicznego i Indywidualnego APEIRON w Krakowie, instruktor kolarstwa, założyciel grupy kolarskiej C-67 Racing Team ). www.cycling67.pl