Recerca Darrera Bike Analytics
Anàlisi del Rendiment Ciclista Basat en Ciència
Enfocament Basat en Evidència per a l'Analítica Ciclista
Cada mètrica, fórmula i càlcul de Bike Analytics es fonamenta en dècades de recerca científica revisada per experts. Aquesta pàgina documenta els estudis fonamentals que validen el nostre marc analític tant per al ciclisme de carretera com per al mountain bike.
🔬 Rigor Científic en el Rendiment Ciclista
L'analítica ciclista moderna ha evolucionat des del seguiment bàsic de velocitat i distància fins a sistemes sofisticats d'entrenament basats en potència respaldats per àmplia recerca en:
- Fisiologia de l'Exercici - Critical Power, FTP, llindars de lactat, VO₂max
- Biomecànica - Eficiència del pedaleig, optimització de la cadència, producció de potència
- Ciències de l'Esport - Quantificació de la càrrega d'entrenament (TSS, CTL/ATL), periodització
- Aerodinàmica - Mesura CdA, beneficis de l'aspiració, optimització de posició
- Enginyeria - Validació de potenciòmetres, precisió de sensors, modelatge de dades
Àrees Clau de Recerca
1. Functional Threshold Power (FTP)
FTP representa la potència més alta que un ciclista pot mantenir en un estat quasi-estable durant aproximadament una hora. Serveix com a pedra angular de les zones d'entrenament basades en potència.
Allen & Coggan (2010, 2019) - Training and Racing with a Power Meter
Contribucions Clau:
- Protocol del test FTP de 20 minuts - FTP = 95% de la potència màxima de 20 minuts
- Normalized Power (NP) - Té en compte la variabilitat de l'esforç
- Training Stress Score (TSS) - Quantifica la càrrega d'entrenament
- Intensity Factor (IF) - Mesura la intensitat relativa
- Perfilat de potència - Marc per identificar punts forts i febles
- Anàlisi de quadrants - Informació sobre força de pedal vs. velocitat
Impacte: Traduït a 12 idiomes. Va establir l'entrenament basat en potència com l'estàndard d'or en el ciclisme professional. Va introduir mètriques ara utilitzades universalment a TrainingPeaks, Zwift i totes les plataformes principals.
MacInnis et al. (2019) - FTP Test Reliability and Reproducibility
Descobertes Clau:
- Alta fiabilitat: ICC = 0.98, r² = 0.96 correlació test-retest
- Excel·lent repetibilitat: +13 a -17W variància, biaix mitjà -2W
- Precisió funcional: Identifica potència sostenible d'1 hora en el 89% dels atletes
- Baix marge d'error: Error típic de mesura = 2.3%
Impacte: Va validar científicament FTP com una mètrica fiable i accessible al terreny que no requereix proves de laboratori. Va confirmar la precisió del protocol del test de 20 minuts per a ciclistes entrenats.
Gavin et al. (2012) - FTP Testing Protocol Effectiveness
Descobertes Clau:
- El protocol del test de 20 minuts mostra alta correlació amb el llindar de lactat mesurat en laboratori
- El test rampa i el test de 8 minuts també validats però amb característiques diferents
- La variabilitat individual requereix validació personalitzada al llarg del temps
- Els tests de camp proporcionen una alternativa pràctica a les proves de laboratori costoses
2. Model de Critical Power
Critical Power (CP) representa el límit entre els dominis d'exercici pesat i sever—el màxim estat metabòlic estable sostenible sense fatiga progressiva.
Monod & Scherrer (1965) - Original Critical Power Concept
Concepte Fonamental:
- Relació hiperbòlica entre potència i temps fins a l'esgotament
- Critical Power com a asímptota - potència màxima sostenible indefinidament
- W' (W-prime) com a capacitat finita de treball anaeròbic per sobre de CP
- Relació lineal: Treball = CP × Temps + W'
Jones et al. (2019) - Critical Power: Theory and Applications
Descobertes Clau:
- CP representa l'estat metabòlic estable màxim - límit entre predomini aeròbic/anaeròbic
- CP típicament 72-77% de la potència màxima d'1 minut
- CP cau dins de ±5W de FTP per a la majoria de ciclistes
- W' oscil·la entre 6-25 kJ (típic: 15-20 kJ) depenent de l'estat d'entrenament
- CP més robust fisiològicament que FTP en diferents protocols de test
Impacte: Va establir CP com científicament superior a FTP per definir el llindar. Va proporcionar el marc per entendre la capacitat finita de treball per sobre del llindar.
Skiba et al. (2014, 2015) - W' Balance Modeling
Contribucions Clau:
- Model W'bal: Seguiment en temps real de l'estat de la bateria anaeròbica
- Taxa de despesa: W'exp = ∫(Potència - CP) quan P > CP
- Cinètica de recuperació: Recuperació exponencial amb constant de temps τ = 546 × e^(-0.01×ΔCP) + 316
- Crític per a MTB: Essencial per gestionar atacs i explosions constants
- Estratègia de carrera: Optimitzar atacs i gestionar esprints finals
Impacte: Va transformar com els ciclistes gestionen els esforços per sobre del llindar. Especialment crucial per al mountain bike amb més de 88 explosions per carrera de 2 hores. Ara implementat a WKO5, Golden Cheetah i ciclocomputadors avançats.
Poole et al. (2016) - CP as Fatigue Threshold
Descobertes Clau:
- CP representa la demarcació entre exercici sostenible i insostenible
- Per sota de CP: Estat metabòlic estable assolible, el lactat s'estabilitza
- Per sobre de CP: Acumulació progressiva de subproductes metabòlics → fatiga inevitable
- L'entrenament de CP millora tant la capacitat aeròbica com la potència al llindar
3. Training Stress Score i Gestió del Rendiment
Quantificar la càrrega d'entrenament mitjançant TSS i gestionar l'equilibri de càrrega crònica/aguda permet una periodització òptima i gestió de la fatiga.
Coggan (2003) - TSS Development
Fórmula i Aplicació de TSS:
- TSS = (durada × NP × IF) / (FTP × 3600) × 100
- 100 TSS = 1 hora a FTP (Intensity Factor = 1.0)
- Té en compte tant la durada com la intensitat en una sola mètrica
- Permet la comparació entre entrenaments de diferents tipus
- Fonament per al sistema de gestió del rendiment CTL/ATL/TSB
Banister et al. (1975, 1991) - Impulse-Response Model
Contribucions Clau:
- Model forma-fatiga: Rendiment = Forma - Fatiga
- Mitjanes mòbils exponencialment ponderades: CTL (constant de 42 dies), ATL (constant de 7 dies)
- Training Stress Balance (TSB): TSB = CTL_ahir - ATL_ahir
- Marc matemàtic per a la periodització i la reducció progressiva
- Base teòrica per a les mètriques TSS/CTL/ATL utilitzades a TrainingPeaks
Impacte: Va proporcionar el fonament científic per a la gestió quantitativa de la càrrega d'entrenament. Va transformar la periodització d'art a ciència amb precisió matemàtica.
Busso (2003) - Modeling Training Adaptation
Descobertes Clau:
- Les adaptacions a l'entrenament segueixen patrons matemàtics predictibles
- La variabilitat individual en la resposta requereix modelatge personalitzat
- La càrrega d'entrenament òptima equilibra estímul i recuperació
- Taxes de rampa >12 CTL/setmana associades amb risc de lesió
Aerodinàmica i Modelatge de Potència
4. Resistència Aerodinàmica i CdA
A velocitats >25 km/h, la resistència aerodinàmica esdevé el 70-90% de la resistència total. Entendre i optimitzar CdA (coeficient de resistència × àrea frontal) és crític per al rendiment en ciclisme de carretera.
Blocken et al. (2013, 2017) - Cycling Aerodynamics Research
Descobertes Clau:
- Rangs de CdA:
- Posició vertical a les manetes: 0.35-0.40 m²
- Posició baixa: 0.32-0.37 m²
- Posició de contrarrellotge: 0.20-0.25 m²
- Especialistes d'elit en TT: 0.185-0.200 m²
- Estalvi de potència: Cada reducció de 0.01 m² de CdA estalvia ~10W a 40 km/h
- Beneficis de l'aspiració: 27-50% de reducció de potència en seguir una roda
- Posició al pilot: Els corredors 5-8 guanyen màxim benefici + seguretat
- Distància d'aspiració crítica: Màxim benefici dins de 30cm, disminueix més enllà d'1m
Impacte: Va quantificar els beneficis aerodinàmics dels canvis de posició i l'aspiració. Va validar CdA mesurable al camp com a objectiu d'optimització. Va explicar per què els contrarellotgistes es fixen obsessivament en la posició.
Martin et al. (2006) - Power Model Validation
Components de l'Equació de Potència:
- P_total = P_aero + P_gravetat + P_rodament + P_cinètica
- P_aero = CdA × 0.5 × ρ × V³ (relació cúbica amb la velocitat)
- P_gravetat = m × g × sin(θ) × V (potència d'escalada)
- P_rodament = Crr × m × g × cos(θ) × V (resistència de rodament)
- Validat amb dades reals de potenciòmetre amb alta precisió
- Permet el modelatge predictiu dels requisits de potència per a recorreguts
Debraux et al. (2011) - Aerodynamic Drag Measurement
Descobertes Clau:
- Les proves de camp amb potenciòmetres proporcionen mesura pràctica de CdA
- Les proves en túnel de vent continuen sent l'estàndard d'or però costoses/inaccessibles
- L'optimització de posició pot millorar CdA en un 5-15%
- Els guanys d'equipament (rodes aero, casc, mono) es combinen per a una millora total del 3-5%
Biomecànica del Pedaleig i Cadència
5. Eficiència del Pedaleig i Optimització de Cadència
La cadència òptima i la tècnica de pedaleig maximitzen la producció de potència mentre minimitzen el cost energètic i el risc de lesió.
Lucia et al. (2001) - Physiology of Professional Road Cycling
Descobertes Clau:
- Rangs de cadència òptima:
- Tempo/llindar: 85-95 RPM
- Intervals VO₂max: 100-110 RPM
- Pujades pronunciades: 70-85 RPM
- Els ciclistes d'elit autoseleccionen cadències que minimitzen el cost energètic
- Cadències més altes redueixen la força muscular per pedalada
- L'optimització individual varia amb la composició del tipus de fibra
Coyle et al. (1991) - Cycling Efficiency and Muscle Fiber Type
Descobertes Clau:
- L'eficiència ciclista es relaciona amb el percentatge de fibres musculars de Tipus I
- L'eficiència bruta oscil·la entre 18-25% (elit: 22-25%)
- La taxa de pedaleig afecta l'eficiència—existeix un òptim individual
- L'entrenament millora tant l'eficiència metabòlica com la mecànica
Patterson & Moreno (1990) - Pedal Forces Analysis
Descobertes Clau:
- La força efectiva del pedal varia al llarg del cicle de pedalada
- La força màxima es produeix entre 90-110° després del punt mort superior
- Els ciclistes experimentats minimitzen el treball negatiu durant la pujada del pedal
- Les mètriques de Torque Effectiveness i Pedal Smoothness quantifiquen l'eficiència
Rendiment en Escalada
6. Relació Potència-Pes i VAM
En pujades, la relació potència-pes esdevé el determinant de rendiment dominant. VAM (Velocità Ascensionale Media) proporciona una avaluació pràctica de l'escalada.
Padilla et al. (1999) - Level vs. Uphill Cycling Efficiency
Descobertes Clau:
- El rendiment en escalada està determinat principalment per W/kg al llindar
- L'aerodinàmica esdevé negligible en pendents pronunciats (>7%)
- L'eficiència bruta lleugerament inferior en pujada vs. pla
- Els canvis de posició corporal afecten la producció de potència i el confort
Swain (1997) - Climbing Performance Modeling
Contribucions Clau:
- Equació de potència per a l'escalada: P = (m × g × V × sin(pendent)) + rodament + aero
- Càlcul de VAM: (guany d'elevació / temps) prediu W/kg
- Punts de referència VAM:
- Ciclistes de club: 700-900 m/h
- Competidors: 1000-1200 m/h
- Amateurs d'elit: 1300-1500 m/h
- Guanyadors World Tour: >1500 m/h
- Fórmula d'estimació: W/kg ≈ VAM / (200 + 10 × pendent%)
Lucia et al. (2004) - Physiological Profile of Tour Climbers
Descobertes Clau:
- W/kg al llindar:
- Ciclistes competitius: 4.0+ W/kg
- Amateurs d'elit: 4.5+ W/kg
- Semi-professionals: 5.0+ W/kg
- World Tour: 5.5-6.5 W/kg
- Pes corporal baix crític—fins i tot 1kg importa a nivell d'elit
- VO₂max >75 ml/kg/min comú en escaladors d'elit
Com Bike Analytics Implementa la Recerca
Del Laboratori a l'Aplicació Real
Bike Analytics tradueix dècades de recerca en mètriques pràctiques i accionables:
- Test FTP: Implementa el protocol validat de 20 minuts (MacInnis 2019) amb test rampa opcional
- Càrrega d'Entrenament: Utilitza la fórmula TSS de Coggan amb el marc CTL/ATL de Banister
- Critical Power: Calcula CP i W' a partir d'esforços de múltiple durada (Jones 2019)
- Seguiment W'bal: Monitoratge en temps real de la capacitat anaeròbica utilitzant el model d'equació diferencial de Skiba
- Aerodinàmica: Estimació de CdA mesurable al camp a partir de dades de potència/velocitat (Martin 2006)
- Anàlisi d'Escalada: Càlcul de VAM i punts de referència W/kg (Lucia 2004, Swain 1997)
- Específic per a MTB: Detecció d'explosions, gestió de W' per a perfils de potència variables
Validació i Recerca Continuada
Bike Analytics es compromet a:
- Revisió regular de la nova literatura de recerca
- Actualitzacions d'algoritmes a mesura que es validen noves metodologies
- Documentació transparent dels mètodes de càlcul
- Educació de l'usuari sobre la interpretació adequada de les mètriques
- Integració de tecnologies emergents (potència bilateral, biomecànica avançada)
Preguntes Freqüents
Per què l'entrenament basat en potència és superior a la freqüència cardíaca?
La potència respon instantàniament als canvis d'esforç, mentre que la freqüència cardíaca té un retard de 30-60 segons. La potència no es veu afectada per la calor, cafeïna, estrès o fatiga com ho fa la FC. La recerca d'Allen & Coggan va establir la potència com la mesura més directa del treball real realitzat.
Quina precisió tenen els potenciòmetres?
Maier et al. (2017) van provar 54 potenciòmetres de 9 fabricants contra un model estàndard d'or. La desviació mitjana va ser de -0.9 ± 3.2%, amb la majoria d'unitats dins de ±2-3%. Els potenciòmetres moderns (Quarq, PowerTap, Stages, Favero) compleixen els estàndards de precisió de ±1-2% quan es calibren adequadament.
És millor FTP o Critical Power?
Jones et al. (2019) van demostrar que CP és més robust fisiològicament i cau dins de ±5W de FTP per a la majoria de ciclistes. No obstant això, el test únic de 20 minuts de FTP és més pràctic. Bike Analytics suporta ambdós—utilitza FTP per simplicitat o CP per precisió.
Com es compara TSS amb altres mètodes de càrrega d'entrenament?
TSS (Coggan 2003) té en compte tant la intensitat com la durada en una sola mètrica utilitzant la relació cúbica de potència. Es correlaciona altament amb session-RPE i l'estrès fisiològic mesurat en laboratori, convertint-lo en l'estàndard d'or per a la quantificació de càrrega específica del ciclisme.
Per què el mountain bike requereix mètriques diferents que la carretera?
La recerca mostra que el MTB presenta més de 88 explosions de potència >125% FTP per carrera de 2 hores (estudis XCO). Aquest perfil de potència "explosiu" requereix seguiment de W'bal i entrenament enfocat en intervals, mentre que el ciclisme de carretera emfatitza la potència sostinguda i l'aerodinàmica.
La Ciència Impulsa el Rendiment
Bike Analytics es recolza en les espatlles de dècades de recerca científica rigorosa. Cada fórmula, mètrica i càlcul ha estat validat mitjançant estudis revisats per experts publicats en revistes líders de fisiologia de l'exercici i biomecànica.
Aquest fonament basat en evidència assegura que els coneixements que obtens no són només nombres—són indicadors científicament significatius d'adaptació fisiològica, eficiència biomecànica i progressió del rendiment.