Kuasa Kritikal & W' - Model Prestasi Berbasikal Lanjutan

Kuasai Kuasa Kritikal (CP) dan W Prime (W') untuk pacing yang lebih baik, ramalan keletihan, dan strategi perlumbaan. Model yang paling teguh secara saintifik untuk prestasi berbasikal.

🎯 Ambilan Utama

  • Kuasa Kritikal (CP) adalah kuasa maksimum yang mampan untuk tempoh yang lama—lebih teguh secara saintifik daripada FTP
  • W' (W Prime) adalah kapasiti kerja anaerobik anda di atas CP, diukur dalam kilojoule
  • Imbangan W' menjejaki penipisan dan pemulihan masa nyata kapasiti anaerobik semasa tunggangan
  • CP ≈ FTP + 5-10W dalam amalan, tetapi CP diterbitkan secara matematik daripada berbilang usaha
  • Kritikal untuk MTB dan usaha berubah-ubah di mana pacing dan pengurusan lonjakan adalah penting

Apakah Kuasa Kritikal?

Kuasa Kritikal (CP) adalah kadar metabolik tertinggi yang boleh dikekalkan tanpa keletihan untuk tempoh yang lama. Ia mewakili sempadan antara metabolisme aerobik mampan dan senaman tidak mampan yang memerlukan sumbangan anaerobik. Tidak seperti FTP (anggaran 1 jam tunggal), CP diterbitkan secara matematik daripada berbilang usaha maksimum pada tempoh yang berbeza, menjadikannya lebih teguh dan disahkan secara saintifik.

Sains Di Sebalik Kuasa Kritikal

Teori Kuasa Kritikal muncul daripada penyelidikan fisiologi senaman pada tahun 1960-an dan diperhalusi untuk berbasikal pada tahun 1990-an. Model ini berdasarkan hubungan kuasa-tempoh hiperbolik:

Hubungan Kuasa-Tempoh

t = W' / (P - CP)

Di mana:

  • t = masa hingga keletihan
  • P = output kuasa
  • CP = kuasa kritikal (watt)
  • W' = kapasiti kerja anaerobik (kilojoule)

Maksudnya: Pada sebarang kuasa di atas CP, anda mempunyai jumlah kerja yang terhad (W') sebelum keletihan. Pada CP itu sendiri, anda secara teori boleh meneruskan selama-lamanya. Di bawah CP, anda tidak pernah menggunakan W' dan boleh mengekalkan usaha untuk tempoh yang sangat lama.

📚 Asas Penyelidikan

Kuasa Kritikal disokong oleh penyelidikan semakan rakan sebaya selama beberapa dekad:

  • Jones et al. (2019): "Critical Power: Theory and Applications" - ulasan komprehensif dalam Journal of Applied Physiology
  • Poole et al. (2016): "Critical Power: An Important Fatigue Threshold" - mengesahkan CP sebagai ambang fisiologi
  • Vanhatalo et al. (2011): Menunjukkan CP sejajar dengan keadaan mantap laktat maksimum

Kuasa Kritikal vs FTP: Perbezaan Utama

Kuasa Ambang Fungsian (FTP)

Definisi: Kuasa maksimum yang mampan untuk kira-kira 1 jam.

Ujian: Usaha tunggal 20 minit atau 60 minit.

Pengiraan: FTP = 95% daripada kuasa 20-min (atau 100% daripada kuasa 60-min).

Kelebihan:

  • Mudah untuk diuji dan difahami
  • Usaha tunggal diperlukan
  • Standard industri yang digunakan secara meluas
  • Diintegrasikan dalam TrainingPeaks, Zwift, dll.

Kekurangan:

  • Anggaran titik tunggal (kurang teguh)
  • Usaha 20-60 min yang menuntut mental
  • Ralat pacing mempengaruhi ketepatan
  • Tiada ukuran kapasiti anaerobik

Kuasa Kritikal (CP)

Definisi: Kuasa maksimum yang mampan untuk tempoh teori tanpa had.

Ujian: Berbilang usaha maksimum (3-7 min, 12 min, 20 min biasa).

Pengiraan: Pemasangan lengkung matematik daripada berbilang titik data.

Kelebihan:

  • Teguh secara saintifik (berbilang usaha)
  • Termasuk W' (kapasiti anaerobik)
  • Ketepatan yang lebih baik daripada ujian FTP tunggal
  • Membolehkan penjejakan Imbangan W'

Kekurangan:

  • Memerlukan 3-5 usaha maksimum yang berasingan
  • Lebih kompleks untuk dikira
  • Kurang difahami secara meluas
  • Protokol ujian yang lebih menuntut

🔍 Dalam Amalan: CP ≈ FTP + 5-10W

Untuk penunggang basikal yang terlatih dengan baik, Kuasa Kritikal biasanya 5-10 watt lebih tinggi daripada FTP. Contoh:

  • FTP: 250W (dari ujian 20-min)
  • CP: 257W (dari ujian 3-min, 12-min, 20-min)

CP mewakili ambang tempoh tak terhingga teori, manakala FTP adalah anggaran kuasa 1 jam yang praktikal. Kedua-duanya berguna—FTP untuk kesederhanaan, CP untuk ketepatan dan penjejakan W'.

Apakah W' (W Prime)?

W' (disebut "W Prime") adalah jumlah kerja terhad yang boleh anda lakukan di atas Kuasa Kritikal. Anggap ia sebagai "bateri anaerobik" anda—simpanan tenaga terhad yang habis apabila menunggang di atas CP dan pulih perlahan-lahan apabila menunggang di bawah CP.

Definisi W'

W' = (P - CP) × t

Di mana:

  • W' = kapasiti kerja anaerobik (kilojoule)
  • P = output kuasa (watt)
  • CP = kuasa kritikal (watt)
  • t = masa hingga keletihan (saat)

Contoh: Jika anda boleh mengekalkan 350W selama 5 minit dan CP anda adalah 250W:
W' = (350 - 250) × 300 = 30,000 joule = 30 kJ

Nilai W' Biasa

Tahap Penunggang Julat W' (kJ) Apa Maksudnya
Rekreasi 10-15 kJ Kapasiti lonjakan terhad, serangan lebih pendek
Amatur Kompetitif 15-20 kJ Kapasiti anaerobik sederhana, julat biasa
Elit Jalan Raya 20-25 kJ Kapasiti lonjakan tinggi untuk serangan dan pecutan
Elit MTB/CX 18-23 kJ Dioptimumkan untuk lonjakan berulang

💡 Memahami W' dalam Tunggangan Sebenar

Contoh W' = 20 kJ:

  • 1 minit pada 350W (100W di atas CP = 250W) = 6 kJ habis → 14 kJ tinggal
  • 2 minit pada 300W (50W di atas CP) = 6 kJ habis → 8 kJ tinggal
  • 30 saat pada 450W (200W di atas CP) = 6 kJ habis → 2 kJ tinggal
  • Jika W' habis ke sifar → anda "masak", mesti turun di bawah CP untuk pulih

Cara Mengira CP dan W' Anda

Untuk menentukan Kuasa Kritikal dan W' anda, anda memerlukan berbilang usaha maksimum pada tempoh yang berbeza. Protokol standard menggunakan 3-5 ujian masa:

Protokol Ujian CP Standard

Ujian 1

Usaha Maksimal 3-Minit

Selepas pemanasan menyeluruh, lakukan usaha habis-habisan 3 minit. Rekod purata kuasa (cth., 330W). Rehat 30-60 minit sebelum ujian seterusnya (atau ujian pada hari berasingan).

Ujian 2

Usaha Maksimal 12-Minit

Lakukan ujian masa 12 minit pada kuasa maksimum yang mampan. Rekod purata kuasa (cth., 275W). Rehat sepenuhnya sebelum ujian akhir.

Ujian 3

Usaha Maksimal 20-Minit

Lengkapkan usaha gaya FTP 20 minit. Rekod purata kuasa (cth., 260W). Ini adalah ujian tempoh terpanjang anda.

Kira

Pemasangan Lengkung Matematik

Plot data kuasa vs masa dan pasangkan ke lengkung hiperbolik. Bike Analytics melakukan ini secara automatik:

  • CP: Asimptot lengkung kuasa-tempoh (cth., 250W)
  • W': Pemalar kelengkungan (cth., 18 kJ)

⚠️ Amalan Terbaik Ujian

  • Keadaan konsisten: Semua ujian lokasi, gear, peralatan yang sama
  • Rehat sepenuhnya: Tiada latihan keras 24-48j sebelum setiap ujian
  • Pacing yang betul: Setiap usaha mesti benar-benar maksimum untuk tempoh itu
  • Jarak yang mencukupi: 24-48 jam antara ujian jika bukan protokol hari yang sama
  • Meter kuasa dikalibrasi: Sifar-offset sebelum setiap ujian

💡 Alternatif: Gunakan Data Tunggangan Sedia Ada

Jika anda mempunyai data kuasa daripada perlumbaan atau tunggangan keras baru-baru ini, Bike Analytics boleh menganggarkan CP dan W' daripada lengkung tempoh kuasa anda:

  • Kuasa 3-minit terbaik dari 90 hari lepas
  • Kuasa 5-minit terbaik
  • Kuasa 12-minit terbaik
  • Kuasa 20-minit terbaik

Kaedah "terbaik sejarah" ini kurang tepat daripada ujian khusus tetapi memberikan anggaran permulaan yang munasabah.

Imbangan W': Penjejakan Keletihan Masa Nyata

Imbangan W' (W'bal) menjejaki penipisan dan pemulihan kapasiti anaerobik anda dalam masa nyata semasa tunggangan. Ini adalah aplikasi paling berkuasa model CP untuk pacing dan strategi perlumbaan.

Bagaimana W'bal Berfungsi

Fasa Penipisan (Di Atas CP):

  • Apabila menunggang di atas CP, W' menipis secara linear
  • Kadar = (Kuasa Semasa - CP)
  • Contoh: 50W di atas CP = 50 joule/saat penipisan

Fasa Pemulihan (Di Bawah CP):

  • Apabila menunggang di bawah CP, W' pulih secara eksponen
  • Kadar pemulihan bergantung pada berapa jauh di bawah CP
  • Kuasa lebih rendah = kadar pemulihan lebih cepat
  • Pemalar masa τ ≈ 377 saat (model Skiba)

Tafsiran W'bal

W'bal = 100%: Pulih sepenuhnya, bersedia untuk lonjakan

W'bal = 75%: Masih kuat, boleh menyerang

W'bal = 50%: Keletihan sederhana, berhati-hati

W'bal = 25%: Keletihan tinggi, kapasiti lonjakan terhad

W'bal = 0%: Keletihan sepenuhnya, mesti menunggang di bawah CP

Wawasan utama: Malah pemulihan singkat di bawah CP memulihkan W'. Pemulihan 30 saat pada 150W (100W di bawah CP) boleh memulihkan 2-3 kJ W'.

🚴 Contoh: Pengurusan W'bal Perlumbaan MTB

Senario: Perlumbaan rentas desa 90 minit, CP = 250W, W' = 20 kJ

  • Pusingan 1 (0-15 min): Pacing konservatif, W'bal kekal 80-100%
  • Pusingan 2 (15-30 min): Mendaki keras (350W selama 90s) → W'bal jatuh ke 55%
  • Pemulihan (30-35 min): Turun bukit mudah (150W) → W'bal pulih ke 70%
  • Pusingan 3 (35-50 min): Bahagian teknikal dengan letusan → W'bal turun naik 60-75%
  • Pusingan 4 (50-65 min): Serangan mendaki (380W selama 60s) → W'bal jatuh ke 40%
  • Pusingan akhir (65-90 min): Urus W'bal dengan teliti, simpan untuk pecutan penamat

Hasil: Dengan memantau W'bal, penunggang tahu bila lonjakan boleh dilakukan dan bila pemulihan diperlukan. Tiada tekaan berdasarkan "rasa".

Aplikasi Praktikal CP dan W'

1. Pacing Mendaki Panjang

Gunakan CP untuk menentukan kuasa mendaki yang mampan. Jika tempoh mendaki adalah 30+ minit, kuasa sasaran haruslah ≤ CP. Mencelup sedikit di atas CP tidak mengapa, tetapi jejaki W'bal untuk memastikan anda tidak "meletup" sebelum puncak.

Contoh: Mendaki 40-Minit

  • CP = 250W: Kuasa sasaran mampan
  • 260W (10W lebih CP): Sedikit celupan ke dalam W', tetapi mampan selama 40 min
  • 280W (30W lebih CP): Terlalu tinggi, W' habis sepenuhnya dalam ~11 minit

2. Strategi Perlumbaan MTB dan Cyclocross

Perlumbaan luar jalan melibatkan lonjakan kuasa berterusan di atas CP. Gunakan W'bal untuk mengurus "mancis dibakar"—setiap lonjakan menipiskan W', dan tempoh pemulihan mesti mencukupi untuk memulihkan kapasiti.

Pengurusan Lonjakan MTB:

  • Sebelum serangan: Semak W'bal ≥ 60% (rizab mencukupi)
  • Semasa lonjakan: Terima penipisan W', tetapi ketahui kosnya
  • Selepas lonjakan: Turun di bawah CP untuk memulihkan W' sebelum usaha seterusnya
  • Lewat perlumbaan: Jika W'bal < 30%, elakkan lonjakan besar—anda akan meletup

3. Taktik Kriterium dan Perlumbaan Jalan Raya

Kriterium memerlukan pecutan dan serangan berulang. W'bal membantu anda mengetahui bila anda boleh bertindak balas terhadap serangan dan bila anda perlu membiarkan pemecahan pergi.

Keputusan Serangan Krit:

  • W'bal = 85%: Pergi dengan pemecahan—anda mempunyai rizab
  • W'bal = 40%: Berisiko—mungkin meletup mengejar
  • W'bal = 15%: Kekal dalam kumpulan, pulihkan W' untuk pecutan akhir

4. Reka Bentuk Latihan Interval

Gunakan CP dan W' untuk menstruktur interval dengan tepat. Untuk interval VO₂max, kuasa haruslah CP + (W' / tempoh interval).

Contoh: Interval VO₂max 5-Minit

  • CP = 250W, W' = 20 kJ
  • Kuasa sasaran: 250W + (20,000J / 300s) = 250W + 67W = 317W
  • Ini menipiskan W' sepenuhnya dalam 5 minit
  • Pemulihan: 5-10 min di bawah CP untuk memulihkan W'

5. Pacing Ujian Masa

Untuk ujian masa lebih lama daripada 30 minit, tunggang sedikit di bawah CP untuk mengelakkan penipisan W'. Simpan W' untuk lonjakan penamat.

Pacing TT 40K:

  • 35K Pertama: 95-98% daripada CP (jimat W')
  • 5K Akhir: Tingkatkan secara beransur-ansur ke CP + 10-20W (guna W')
  • 1K Akhir: Kosongkan W' sepenuhnya (pecutan penamat)

Kuasa Kritikal & W': Soalan Lazim

Adakah CP lebih baik daripada FTP?

CP lebih teguh secara saintifik kerana ia diterbitkan daripada berbilang usaha, bukan ujian tunggal. Walau bagaimanapun, FTP lebih mudah dan difahami secara meluas. Bagi kebanyakan penunggang basikal, FTP mencukupi. Gunakan CP jika anda mahukan ketepatan, penjejakan W', atau model pacing perlumbaan. Dalam amalan, CP ≈ FTP + 5-10W.

Berapa lama masa yang diambil untuk W' pulih sepenuhnya?

Pemulihan adalah eksponen, bukan linear. Pada 100W di bawah CP, W' pulih ~50% dalam 6 minit, 75% dalam 12 minit, 90% dalam 20 minit. Pemulihan penuh (99%+) mengambil masa 30-40 minit pada kuasa yang sangat rendah. Semakin jauh di bawah CP anda menunggang, semakin cepat W' pulih. Rehat sepenuhnya (0W) TIDAK optimum—mengayuh ringan (~100-150W) mempercepatkan pemulihan.

Bolehkah saya berlatih untuk meningkatkan W'?

Ya—W' boleh dilatih melalui interval anaerobik. Interval VO₂max (3-8 min pada 110-120% CP) dan lonjakan berulang (30-90s pada 150%+ CP) mengembangkan W'. Halaman pecut jalan raya dan pelumba MTB biasanya mempunyai W' yang lebih tinggi daripada penunggang ketahanan. Fokus latihan: 1-2 sesi/minggu interval intensiti tinggi yang menipiskan W' sepenuhnya, diikuti dengan pemulihan yang mencukupi.

Adakah W' berkurangan apabila tunggangan berlangsung?

Ya—kapasiti W' berkurangan dengan keletihan terkumpul. Pada awal tunggangan, anda mungkin mempunyai 20 kJ tersedia. Selepas 2-3 jam tunggangan keras, W' berkesan mungkin turun ke 12-15 kJ. Inilah sebabnya lonjakan lewat perlumbaan terasa lebih sukar—rizab anaerobik anda terjejas. Bike Analytics boleh memodelkan penipisan W' ini menggunakan faktor keletihan.

Berapa kerap saya perlu menguji semula CP dan W'?

Setiap 8-12 minggu semasa kemajuan latihan. CP meningkat lebih perlahan daripada FTP (ia lebih stabil). W' boleh berubah dengan ketara dengan latihan anaerobik yang disasarkan. Uji semula selepas blok latihan utama, penyakit, atau kecederaan. CP/W' lebih tahan terhadap turun naik kecergasan jangka pendek daripada FTP.

Bolehkah saya menggunakan CP untuk latihan dalaman?

Sudah tentu—CP sangat sesuai untuk latihan dalaman. Jurulatih pintar menyediakan kuasa yang stabil, menjadikan ujian CP sangat tepat. Zwift, TrainerRoad, dan platform lain menyokong latihan berasaskan CP. Penjejakan W'bal berfungsi dengan sempurna di dalam rumah di mana kuasa konsisten. Ramai jurulatih lebih suka CP untuk latihan dalaman berstruktur.

Apakah model Imbangan W' Skiba?

Model 2012 Dr. Philip Skiba menjejaki penipisan dan pemulihan W' secara matematik. Ia menggunakan persamaan pembezaan dengan pemalar masa τ ≈ 377 saat untuk kinetik pemulihan. Model ini dilaksanakan dalam WKO5, Golden Cheetah, dan Bike Analytics. Ia adalah standard emas untuk pengiraan W'bal masa nyata semasa tunggangan. Penyelidikan: Skiba et al. (2012, 2014, 2021) dalam Medicine & Science in Sports & Exercise.

Bolehkah CP dan W' meramalkan prestasi perlumbaan?

Ya—dengan ketepatan tinggi untuk usaha 3-60 minit. Model CP boleh meramalkan masa-hingga-keletihan pada sebarang kuasa yang diberikan. Contoh: Jika CP = 250W dan W' = 20 kJ, anda boleh mengekalkan 300W selama tepat 6.67 minit (20,000J / 50W = 400s). Untuk usaha yang lebih lama (>60 min), CP sedikit melebihkan anggaran kuasa mampan disebabkan oleh faktor keletihan tambahan.

Bagaimana ketinggian mempengaruhi CP dan W'?

CP berkurangan ~1% setiap 300m di atas ketinggian 1500m. W' kurang terjejas kerana kapasiti anaerobik tidak bergantung pada oksigen. Pada 2500m, jangkakan CP turun 3-4% tetapi W' kekal serupa. Ini bermakna pada ketinggian, kuasa mampan anda turun tetapi kapasiti lonjakan anda (relatif kepada CP baharu) dikekalkan. Uji semula CP pada ketinggian untuk zon latihan yang tepat.

Patutkah saya menggunakan CP untuk latihan ambang Zon 4?

Ya—CP mentakrifkan ambang Zon 4 dengan tepat. Interval ambang haruslah pada 95-105% daripada CP. Tidak seperti FTP (dianggarkan daripada ujian tunggal), CP menyediakan ambang yang diterbitkan secara matematik. Untuk usaha tempo berterusan (2×20 min), tunggang pada CP. Untuk interval lebih pendek (5×5 min), tunggang pada CP + 3-5%. Bike Analytics mengira zon latihan daripada CP secara automatik.

Rujukan Penyelidikan

Jones, A.M., Burnley, M., Black, M.I., Poole, D.C., & Vanhatalo, A. (2019)

Critical Power: Theory and Applications

Journal of Applied Physiology, 126(6), 1905-1915.

Ulasan komprehensif teori kuasa kritikal, asas fisiologi, dan aplikasi praktikal untuk atlet dan jurulatih.

Skiba, P.F., Chidnok, W., Vanhatalo, A., & Jones, A.M. (2012)

Modeling the Expenditure and Reconstitution of Work Capacity Above Critical Power

Medicine and Science in Sports and Exercise, 44(8), 1526-1532.

Memperkenalkan model Imbangan W' dengan kinetik pemulihan eksponen. Asas untuk penjejakan W'bal masa nyata.

Skiba, P.F., & Clarke, D.C. (2021)

The W′ Balance: Mathematical and Methodological Considerations

International Journal of Sports Physiology and Performance, 16(11), 1561-1572.

Ulasan terkini kaedah pengiraan Imbangan W', kajian pengesahan, dan pertimbangan pelaksanaan praktikal.

Poole, D.C., Burnley, M., Vanhatalo, A., Rossiter, H.B., & Jones, A.M. (2016)

Critical Power: An Important Fatigue Threshold in Exercise Physiology

Medicine and Science in Sports and Exercise, 48(11), 2320-2334.

Mengesahkan kuasa kritikal sebagai ambang fisiologi yang memisahkan domain senaman berat daripada teruk.

Clark, I.E., Vanhatalo, A., Thompson, C., et al. (2021)

A Comparative Analysis of Critical Power Models in Elite Road Cyclists

European Journal of Applied Physiology, 121, 3027-3037.

Membandingkan kaedah pengiraan CP yang berbeza dalam pelumba elit. Menunjukkan CP sejajar dengan titik pampasan pernafasan.

📚 Bacaan Lanjut

  • Training and Racing with a Power Meter (3rd Ed.) oleh Hunter Allen & Andrew Coggan - Bab mengenai Kuasa Kritikal dan W'
  • Dokumentasi Perisian WKO5 - Panduan pelaksanaan CP dan W'bal terperinci
  • Analisis CP Golden Cheetah - Alat sumber terbuka untuk pemasangan lengkung CP

Sumber Berkaitan

Ujian FTP

Pelajari protokol ujian FTP 20 minit standard dan bagaimana FTP berkaitan dengan Kuasa Kritikal.

Panduan FTP →

Zon Latihan

Fahami sistem latihan berasaskan kuasa 7-zon yang diterbitkan daripada CP atau FTP.

Zon Latihan →

Beban Latihan

Ketahui bagaimana CP mempengaruhi pengiraan TSS dan pengurusan tekanan latihan keseluruhan.

TSS & PMC →

Bersedia untuk menjejak CP dan W'bal?

Muat Turun Bike Analytics Percuma

Penjejakan Imbangan CP dan W' lanjutan disertakan