Forskningen bak Bike Analytics
Vitenskapsbasert analyse av sykkelprestasjon
En evidensbasert tilnærming til sykkelytelse
Hver eneste måleverdi, formel og beregning i Bike Analytics er forankret i tiår med fagfellevurdert vitenskapelig forskning. Denne siden dokumenterer de grunnleggende studiene som validerer vårt analytiske rammeverk for både landeveissykling og terrengsykling.
🔬 Vitenskapelig grundighet
Moderne sykkelanalyse har utviklet seg fra enkel sporing av fart og distanse til sofistikerte kraftbaserte treningssystemer støttet av omfattende forskning innen:
- Treningsfysiologi – Critical Power, FTP, laktatterskler, VO₂max
- Biomekanikk – Tråkkeffektivitet, optimalisering av kadens, kraftutvikling
- Idrettsvitenskap – Kvantifisering av treningsbelastning (TSS, CTL/ATL), periodisering
- Aerodynamikk – CdA-måling, fordeler ved å ligge på hjul, optimalisering av sittestilling
- Ingeniørvitenskap – Validering av wattmålere, sensornøyaktighet, datamodellering
Sentrale forskningsområder
1. Functional Threshold Power (FTP)
FTP representerer den høyeste kraften en syklist kan opprettholde i en tilnærmet stabil tilstand i cirka én time. Det fungerer som hjørnesteinen i kraftbaserte treningssoner.
Allen & Coggan (2010, 2019) – Training and Racing with a Power Meter
Viktige bidrag:
- 20-minutters FTP-testprotokoll – FTP = 95 % av maks kraft over 20 minutter
- Normalized Power (NP) – Tar høyde for variasjon i innsats
- Training Stress Score (TSS) – Kvantifiserer treningsbelastning
- Intensity Factor (IF) – Måler relativ intensitet
- Kraftprofilering – Rammeverk for å identifisere styrker og svakheter
- Kvadrantanalyse – Innsikt i forholdet mellom pedalkraft og hastighet
Effekt: Oversatt til 12 språk. Etablerte kraftbasert trening som gullstandarden i profesjonell sykling. Introduserte måleverdier som nå brukes universelt på tvers av TrainingPeaks, Zwift og alle store plattformer.
MacInnis et al. (2019) – FTP Test Reliability and Reproducibility
Hovedfunn:
- Høy pålitelighet: ICC = 0,98, med r² = 0,96 korrelasjon ved gjentatte tester
- Utmerket repeterbarhet: Varians på +13 til -17 W, gjennomsnittlig avvik på -2 W
- Funksjonell nøyaktighet: Identifiserer bærekraftig 1-times kraft hos 89 % av utøverne
- Lav feilmargin: Typisk målefeil = 2,3 %
Effekt: Vitenskapelig validering av FTP som en pålitelig måleverdi som er tilgjengelig ute i feltet uten behov for laboratorietesting. Bekreftet nøyaktigheten av 20-minutters testprotokoll for trente syklister.
Gavin et al. (2012) – FTP Testing Protocol Effectiveness
Hovedfunn:
- 20-minutters testprotokoll viser høy korrelasjon med laboratoriemålt laktatterskel
- Rampetester og 8-minutters tester ble også validert, men med andre egenskaper
- Individuell variasjon krever personlig validering over tid
- Felttester gir et praktisk alternativ til kostbar laboratorietesting
2. Critical Power-modellen
Critical Power (CP) representerer grensen mellom tunge og svært harde intensitetsdomener – den maksimale metabolske stabile tilstanden som er bærekraftig uten progressiv utmatting.
Monod & Scherrer (1965) – Det opprinnelige Critical Power-konseptet
Grunnleggende konsept:
- Hyperbolsk forhold mellom kraft og tid til utmatting
- Critical Power som asymptote – maksimal bærekraftig kraft over lang tid
- W' (W-prime) som den begrensede anaerobe arbeidskapasiteten over CP
- Lineært forhold: Arbeid = CP × Tid + W'
Jones et al. (2019) – Critical Power: Theory and Applications
Hovedfunn:
- CP representerer maksimal metabolsk stabil tilstand – grensen mellom aerob og anaerob dominans
- CP ligger typisk på 72–77 % av maksimal kraft over 1 minutt
- CP ligger innenfor ±5 W av FTP for de fleste syklister
- W' varierer mellom 6 og 25 kJ (typisk 15–20 kJ) avhengig av treningsstatus
- CP er fysiologisk mer robust enn FTP på tvers av ulike testprotokoller
Effekt: Etablerte CP som vitenskapelig overlegen sammenlignet med FTP for å definere terskelen. Ga et rammeverk for å forstå begrenset arbeidskapasitet over terskel.
Skiba et al. (2014, 2015) – W' Balance-modellering
Viktige bidrag:
- W'bal-modell: Sanntidssporing av den anaerobe "batteristatusen"
- Forbrukstakt: W'exp = ∫(Kraft - CP) når P > CP
- Restitusjonskinetikk: Eksponensiell restitusjon med tidskonstanten τ = 546 × e^(-0,01×ΔCP) + 316
- Avgjørende for MTB: Essensielt for å håndtere konstante rykk og støt
- Rittstrategi: Optimaliser angrep og disponering av energien mot slutten
Effekt: Endret hvordan syklister disponerer kreftene over terskel. Spesielt viktig for terrengsykling med over 80 rykk i løpet av et 2-timers ritt. Nå implementert i WKO5, Golden Cheetah og avanserte sykkelcomputere.
Poole et al. (2016) – CP som utmattelsesterskel
Hovedfunn:
- CP fungerer som skillet mellom bærekraftig og ikke-bærekraftig innsats
- Under CP: Metabolsk stabil tilstand er mulig, laktatnivået stabiliserer seg
- Over CP: Progressiv opphopning av metabolske biprodukter → uunngåelig utmatting
- CP-trening forbedrer både aerob kapasitet og terskelkraft
3. Training Stress Score og administrasjon av prestasjon
Kvantifisering av treningsbelastning gjennom TSS og styring av balansen mellom kronisk og akutt belastning muliggjør optimal periodisering.
Coggan (2003) – Utvikling av TSS
TSS-formel og anvendelse:
- TSS = (varighet × NP × IF) / (FTP × 3600) × 100
- 100 TSS = 1 time ved FTP (Intensity Factor = 1,0)
- Tar hensyn til både varighet og intensitet i én måleverdi
- Gjør det mulig å sammenligne treningsøkter av ulik type
- Grunnlaget for CTL/ATL/TSB-systemet for styring av prestasjon
Banister et al. (1975, 1991) – Impuls-respons-modell
Viktige bidrag:
- Fitness-fatigue-modell: Prestasjon = Fitness - Tretthet
- Eksponensielt veide glidende gjennomsnitt: CTL (42-dagers konstant), ATL (7-dagers konstant)
- Training Stress Balance (TSB): TSB = CTL_i går - ATL_i går
- Matematisk rammeverk for periodisering og formtopping
- Teoretisk grunnlag for TSS/CTL/ATL slik det brukes i TrainingPeaks
Effekt: Gir det vitenskapelige grunnlaget for kvantitativ styring av treningsbelastning. Endret periodisering fra å være et håndverk til å bli en vitenskap med matematisk presisjon.
Busso (2003) – Modellering av treningstilpasning
Hovedfunn:
- Treningstilpasninger følger forutsigbare matematiske mønstre
- Individuell variasjon i respons krever personlig modellering
- Optimal treningsbelastning balanserer stimuli og restitusjon
- Økning i CTL på over 12 per uke er assosiert med økt risiko for skader
Aerodynamikk og kraftmodellering
4. Luftmotstand og CdA
Ved hastigheter over 25 km/t utgjør luftmotstanden 70–90 % av den totale motstanden. Å forstå og optimalisere CdA er avgjørende for prestasjonen på landeveien.
Blocken et al. (2013, 2017) – Forskning på sykkel-aerodynamikk
Hovedfunn:
- Typiske CdA-områder:
- Oppreist sittestilling (hendlene): 0,35–0,40 m²
- I bukken: 0,32–0,37 m²
- Tempoposisjon: 0,20–0,25 m²
- Elite-tempospesialister: 0,185–0,200 m²
- Besparelser: Hver reduksjon i CdA på 0,01 m² sparer ca. 10 W ved 40 km/t
- Fordeler ved drafting: 27–50 % reduksjon i kraft ved å ligge på hjul
- Posisjon i feltet: Rytterne fra plass 5 til 8 får maksimal fordel og sikkerhet
- Avstanden er kritisk: Maksimal fordel innenfor 30 cm, avtar over 1 m
Effekt: Kvantifiserte de aerodynamiske fordelene ved endret sittestilling og drafting. Validerte bruk av CdA som et mål for optimalisering. Forklarte hvorfor tempospesialister er besatt av sittestilling.
Martin et al. (2006) – Validering av kraftmodeller
Komponenter i kraftligningen:
- P_total = P_aero + P_gravity + P_rolling + P_kinetic
- P_aero = CdA × 0,5 × ρ × V³ (kubisk forhold til hastighet)
- P_gravity = m × g × sin(θ) × V (kraft ved klatring)
- P_rolling = Crr × m × g × cos(θ) × V (rullemotstand)
- Validert mot reelle wattmålerdata med høy nøyaktighet
- Gjør det mulig å forutsi kraftkravene for ulike løyper
Debraux et al. (2011) – Måling av luftmotstand
Hovedfunn:
- Felttesting med wattmåler gir praktiske CdA-målinger
- Vindtunneltester er fremdeles gullstandarden, men er dyre og utilgjengelige
- Optimalisering av sittestilling kan forbedre CdA med 5–15 %
- Utstyrsgevinster (aerohjul, hjelm, tempodrakt) gir totalt 3–5 % forbedring
Biomekanikk og kadens
5. Tråkkeffektivitet og optimalisering av kadens
Optimal kadens og tråkkteknikk maksimerer kraftutviklingen samtidig som energikostnaden og risikoen for skader minimeres.
Lucia et al. (2001) – Fysiologi i profesjonell landeveissykling
Hovedfunn:
- Optimale kadensområder:
- Tempo/terskel: 85–95 RPM
- VO₂max-intervaller: 100–110 RPM
- Bratte klatringer: 70–85 RPM
- Elitesyklister velger selv kadenser som minimerer energikostnaden
- Høyere kadens reduserer muskelkraft per pedaltråkk
- Individuell optimalisering varierer med muskelfibersammensetning
Coyle et al. (1991) – Effektivitet og muskelfibertype
Hovedfunn:
- Sykkeleffektivitet korrelerer med andelen type I-muskelfibre
- Bruttoeffektivitet varierer fra 18–25 % (elite: 22–25 %)
- Tråkkfrekvens påvirker effektiviteten – det finnes et individuelt optimum
- Trening forbedrer både metabolsk og mekanisk effektivitet
Patterson & Moreno (1990) – Analyse av pedalkrefter
Hovedfunn:
- Effektiv pedalkraft varierer gjennom hele tråkkonstruksjonen
- Maksimal kraft inntreffer 90–110° etter øvre dødpunkt
- Dyktige syklister minimerer negativt arbeid i oppoverfasen
- Torque Effectiveness og Pedal Smoothness kvantifiserer effektiviteten
Prestasjonsfaktorer i klatring
6. Kraft-til-vekt og VAM
I klatringer er kraft-til-vekt-forholdet den dominerende faktoren for prestasjonen. VAM gir en praktisk vurdering av klatreevnen.
Padilla et al. (1999) – Effektivitet på flate mot oppoverbakke
Hovedfunn:
- Klatreprestasjon bestemmes primært av W/kg ved terskel
- Aerodynamikk blir ubetydelig i bratte bakker (>7 %)
- Bruttoeffektiviteten er noe lavere oppover enn på flate partier
- Endringer i sittestilling påvirker kraftutvikling og komfort
Swain (1997) – Modellering av klatreprestasjon
Viktige bidrag:
- Kraftligning for klatring: P = (m × g × V × sin(gradient)) + rulling + aero
- Beregning av VAM: (høydemeter / tid) forutsier W/kg
- VAM-referanseverdier:
- Klubbryttere: 700–900 m/t
- Aktive ryttere: 1000–1200 m/t
- Eliteamatører: 1300–1500 m/t
- World Tour-vinnere: >1500 m/t
- Estimeringsformel: W/kg ≈ VAM / (200 + 10 × stigningsprosent)
Lucia et al. (2004) – Fysiologisk profil for Tour-klatrere
Hovedfunn:
- W/kg ved terskel:
- Konkurranseryttere: 4,0+ W/kg
- Eliteamatører: 4,5+ W/kg
- Semiproffer: 5,0+ W/kg
- World Tour: 5,5–6,5 W/kg
- Lav kroppsvekt er kritisk – selv 1 kg teller på elitenivå
- VO₂max >75 ml/kg/min er vanlig hos eliteklatrere
Hvordan Bike Analytics bruker forskningen
Fra laboratoriet til praktisk bruk
Bike Analytics oversetter tiår med forskning til praktiske og anvendelige måleverdier:
- FTP-testing: Implementerer den validerte 20-minutters protokollen (MacInnis 2019) med valgfri rampetest
- Treningsbelastning: Bruker Coggans TSS-formel sammen med Banisters CTL/ATL-rammeverk
- Critical Power: Beregner CP og W' fra innsatser med ulik varighet (Jones 2019)
- W'bal-sporing: Overvåking av anaerob kapasitet i sanntid ved bruk av Skibas differensialligningsmodell
- Aerodynamikk: Estimering av CdA i felt basert på kraft- og hastighetsdata (Martin 2006)
- Klatreanalyse: Beregning av VAM og benchmark for W/kg (Lucia 2004, Swain 1997)
- MTB-spesifikk: Deteksjon av rykk og styring av W' for varierte kraftprofiler
Validering og pågående forskning
Bike Analytics forplikter seg til:
- Jevnlig gjennomgang av ny forskningslitteratur
- Oppdatering av algoritmer etter hvert som nye metoder valideres
- Gjennomsiktig dokumentasjon av beregningsmetoder
- Opplæring av brukere i riktig tolkning av måleverdier
- Integrering av ny teknologi (tosidig kraftmåling, avansert biomekanikk)
Ofte stilte spørsmål
Hvorfor er kraftbasert trening bedre enn pulsbasert?
Kraft gir umiddelbar respons på endringer i innsats, mens pulsen henger etter i 30–60 sekunder. Kraft påvirkes ikke av varme, koffein, stress eller utmatting på samme måte som puls. Forskning av Allen & Coggan etablerte kraft som det mest direkte målet på faktisk utført arbeid.
Hvor nøyaktige er wattmålere?
Maier et al. (2017) testet 54 wattmålere fra 9 produsenter mot en gullstandard-modell. Gjennomsnittlig avvik var på -0,9 ± 3,2 %, og de fleste enhetene lå innenfor ±2–3 %. Moderne wattmålere (som Quarq, Favero, Stages) holder en standard på ±1–2 % når de er riktig kalibrert.
Er FTP eller Critical Power best?
Jones et al. (2019) viste at CP er fysiologisk mer robust og ligger innenfor ±5 W av FTP for de fleste syklister. FTP-testen på 20 minutter er imidlertid mer praktisk. Bike Analytics støtter begge deler – bruk FTP for enkelhet eller CP for presisjon.
Hvordan er TSS sammenlignet med andre metoder for treningsbelastning?
TSS tar hensyn til både intensitet og varighet ved å bruke forholdet for kraft i fjerde potens. Det korrelerer sterkt med opplevd anstrengelse (RPE) og fysiologisk belastning målt i laboratorier, noe som gjør det til gullstandarden for sykkelspesifikk kvantifisering av belastning.
Hvorfor trenger terrengsykling andre måleverdier enn landeveissykling?
Forskning viser at terrengsykling (XCO) inneholder over 80 kraftrykk på over 125 % av FTP i løpet av et 2-timers ritt. Denne "eksplosive" profilen krever sporing av W'bal og mer intervalldominert trening, mens landeveissykling i større grad vektlegger vedvarende kraft og aerodynamikk.
Vitenskap driver prestasjon
Bike Analytics bygger på tiår med grundig vitenskapelig forskning. Hver eneste formel og måleverdi er validert gjennom fagfellevurderte studier publisert i ledende tidsskrifter for treningsfysiologi og biomekanikk.
Dette evidensbaserte grunnlaget sikrer at innsikten du får ikke bare er tall – det er vitenskapelig meningsfulle indikatorer på fysiologisk tilpasning, biomekanisk effektivitet og fremgang.