Полная научная библиография

Научные источники, поддерживающие Bike Analytics

Научная литература

Все метрики и формулы в Bike Analytics подкреплены рецензируемыми исследованиями, опубликованными в ведущих журналах по спортивной науке, физиологии упражнений и биомеханике.

📚 Охват журналов

Ссылки охватывают публикации, включая:

  • Journal of Applied Physiology
  • Medicine and Science in Sports and Exercise
  • European Journal of Applied Physiology
  • International Journal of Sports Medicine
  • Journal of Sports Sciences
  • Sports Medicine
  • Journal of Applied Biomechanics
  • Sports Engineering
  • Journal of Strength and Conditioning Research
  • Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports
  • Sensors (MDPI)

Основные книги

  1. Allen, H., & Coggan, A.R.
    (2019)
    Training and Racing with a Power Meter (3rd Edition).
    VeloPress. Co-authored with Stephen McGregor, PhD.
    Значение: Фундаментальный текст, определяющий современные тренировки на основе мощности. Переведен на 12 языков. Представил Normalized Power (NP), Training Stress Score (TSS), Intensity Factor (IF), профилирование мощности и квадрантный анализ. Самая влиятельная книга о тренировках с измерителем мощности.
  2. Friel, J.
    (2018)
    The Cyclist's Training Bible (5th Edition).
    VeloPress.
    Значение: Первоначально опубликована в 1996 году. Популяризировала периодизацию в велоспорте. Самая продаваемая книга по тренировкам велосипедистов. Всеобъемлющая методология для макроциклов, мезоциклов, микроциклов, интегрированных с метриками измерителя мощности. Сооснователь TrainingPeaks.
  3. Cheung, S., & Zabala, M. (Eds.)
    (2017)
    Cycling Science.
    Human Kinetics.
    Авторы: 43 ученых и тренера. Охват: Биомеханика, аэродинамика, питание, подгонка велосипеда, техника педалирования, трековый велоспорт, BMX, сверхдлинные дистанции. Авторитетная компиляция текущих исследований.

Исследования функционального порогового мощности (FTP)

  1. MacInnis, M.J., Thomas, A.C.Q., & Phillips, S.M.
    (2019)
    Is the FTP Test a Reliable, Reproducible and Functional Assessment Tool in Highly-Trained Athletes?
    International Journal of Exercise Science. PMC6886609.
    Ключевые выводы: Высокая надежность (ICC = 0.98, r² = 0.96). Воспроизводимость: разброс от +13 до -17 Вт, средняя погрешность -2 Вт. Определяет 1-часовую устойчивую мощность у 89% спортсменов. Типичная погрешность измерения: 2.3%. Влияние: Подтвердил FTP как надежную метрику, доступную в полевых условиях.
  2. Karsten, B., et al.
    (2019)
    The Validity of Functional Threshold Power and Maximal Oxygen Uptake for Cycling Performance in Moderately Trained Cyclists.
    PMC6835290.
    Ключевые выводы: Вт/кг на уровне FTP 20-мин коррелирует с производительностью (r = -0.74, p < 0.01). VO₂max не показывает значительной корреляции (r = -0.37). Влияние: FTP более валиден, чем VO₂max для прогнозирования велосипедной производительности.
  3. Gavin, T.P., et al.
    (2012)
    An Evaluation of the Effectiveness of FTP Testing.
    Journal of Sports Sciences.
    Протокол 20-минутного теста показывает высокую корреляцию с измеренным в лаборатории лактатным порогом. Рамп-тест и 8-минутный тест также валидированы с различными характеристиками. Индивидуальная вариабельность требует персонализированной валидации со временем.

Критическая мощность и W' (анаэробная емкость)

  1. Monod, H., & Scherrer, J.
    (1965)
    The work capacity of a synergic muscular group.
    Journal de Physiologie.
    Основополагающая работа: Установила теорию критической мощности. Гиперболическая зависимость между мощностью и временем до истощения. CP как асимптота - максимальная устойчивая мощность на неопределенное время. W' (W-prime) как конечная анаэробная работоспособность выше CP. Линейная зависимость: Работа = CP × Время + W'.
  2. Jones, A.M., et al.
    (2019)
    Critical Power: Theory and Applications.
    Journal of Applied Physiology, 126(6), 1905-1915.
    Всесторонний обзор: 50+ лет исследований CP. CP представляет максимальное метаболическое устойчивое состояние—границу между аэробным/анаэробным доминированием. Ключевые выводы: CP обычно составляет 72-77% от 1-минутной максимальной мощности. CP находится в пределах ±5 Вт от FTP для большинства велосипедистов. W' варьируется от 6-25 кДж (типично: 15-20 кДж). CP более физиологически надежен, чем FTP в различных тестовых протоколах.
  3. Skiba, P.F., et al.
    (2014)
    Modeling the Expenditure and Reconstitution of Work Capacity Above Critical Power.
    Medicine and Science in Sports and Exercise.
    Модель W'BAL: Отслеживание статуса анаэробной батареи в реальном времени. Расход: W'exp = ∫(Power - CP) когда P > CP. Кинетика восстановления: Экспоненциальная с постоянной времени τ = 546 × e^(-0.01×ΔCP) + 316. Применение: Необходимо для MTB (88+ рывков за 2-часовую гонку), оптимизация гоночной стратегии, управление атаками/спринтами. Теперь в WKO5, Golden Cheetah, продвинутых велокомпьютерах.
  4. Skiba, P.F., et al.
    (2015)
    Intramuscular determinants of the ability to recover work capacity above critical power.
    European Journal of Applied Physiology.
    Дальнейшее уточнение модели восстановления W'. Исследованы физиологические механизмы, лежащие в основе динамики восстановления W'.
  5. Clark, I.E., et al.
    (2021)
    A Comparative Analysis of Critical Power Models in Elite Road Cyclists.
    PMC8562202.
    Элитные велосипедисты: VO₂max = 71.9 ± 5.9 ml·kg⁻¹·min⁻¹. Различные модели CP дают разные значения W' (p = 0.0002). CP аналогична точке дыхательной компенсации. W' нелинейной-3 модели сопоставима с работой при Wmax.
  6. Poole, D.C., et al.
    (2016)
    Critical Power: An Important Fatigue Threshold in Exercise Physiology.
    Medicine and Science in Sports and Exercise.
    CP представляет разграничение между устойчивой и неустойчивой нагрузкой. Ниже CP: метаболическое устойчивое состояние, лактат стабилизируется. Выше CP: прогрессирующее накопление метаболических побочных продуктов → неизбежная усталость.

Тренировочная нагрузка и управление производительностью

  1. Coggan, A.R., & Allen, H.
    (2003, 2010)
    Training and racing using a power meter: an introduction.
    TrainingPeaks / VeloPress.
    Формула TSS: TSS = (duration × NP × IF) / (FTP × 3600) × 100. Где 100 TSS = 1 час на уровне FTP. Учитывает как продолжительность, так и интенсивность. Основа для управления производительностью CTL/ATL/TSB. Проприетарные метрики TrainingPeaks теперь являются отраслевым стандартом.
  2. Banister, E.W., Calvert, T.W., Savage, M.V., & Bach, T.
    (1975)
    A Systems Model of Training for Athletic Performance.
    Australian Journal of Sports Medicine, 7, 57-61.
    Оригинальная импульсно-откликовая модель. Парадигма фитнес-усталость: Производительность = Фитнес - Усталость. Основа экспоненциально взвешенных скользящих средних. Теоретическая основа для TSS/CTL/ATL. Превратила периодизацию из искусства в науку с математической точностью.
  3. Banister, E.W., et al.
    (1991)
    Modeling elite athletic performance.
    Physiological Testing of Elite Athletes.
    Дальнейшее развитие тренировочной импульсно-откликовой модели. Применение к периодизации элитных спортсменов и прогнозированию производительности.
  4. Busso, T.
    (2003)
    Variable dose-response relationship between exercise training and performance.
    Medicine and Science in Sports and Exercise.
    Тренировочные адаптации следуют предсказуемым математическим моделям. Индивидуальная вариабельность требует персонализированного моделирования. Оптимальная тренировочная нагрузка балансирует стимул и восстановление. Темпы роста >12 CTL/неделя связаны с риском травм.
  5. Murray, N.B., et al.
    (2017)
    Training Load Monitoring Using Exponentially Weighted Moving Averages.
    Journal of Sports Sciences.
    Валидированы соотношения острой/хронической нагрузки EWMA. Постоянные времени: k=7 (ATL), k=42 (CTL). Альфа: α = 2/(n+1). Отслеживает производительность и риск травм.

Исследования аэродинамики

  1. Blocken, B., et al.
    (2017)
    Riding Against the Wind: A Review of Competition Cycling Aerodynamics.
    Sports Engineering, 20, 81-94.
    Всесторонние исследования CFD. Аэродинамическое сопротивление: 80-90% силы на скорости. Диапазоны CdA: 0.18-0.25 m² (элитный TT) до 0.25-0.30 m² (хорошие любители). Коэффициент сопротивления: 0.6 (TT) до >0.8 (вертикальная посадка). Велосипедист при педалировании: ~6% больше сопротивления. Экономия мощности: Каждое снижение CdA на 0.01 m² экономит ~10 Вт на 40 км/ч. Драфтинг: 27-50% снижение мощности при езде в колесе.
  2. Blocken, B., et al.
    (2013)
    Aerodynamic drag in cycling: methods of assessment.
    Sports Engineering.
    Методы измерения и валидации аэродинамического сопротивления. Протоколы тестирования в аэродинамической трубе против полевых тестов. Исследования валидации CFD.
  3. Martin, J.C., et al.
    (2006)
    Validation of Mathematical Model for Road Cycling Power.
    Journal of Applied Biomechanics.
    Компоненты уравнения мощности: P_total = P_aero + P_gravity + P_rolling + P_kinetic. P_aero = CdA × 0.5 × ρ × V³ (куб скорости). P_gravity = m × g × sin(gradient) × V. P_rolling = Crr × m × g × cos(gradient) × V. Валидировано на основе реальных данных измерителя мощности. Позволяет прогнозное моделирование трассы.
  4. Debraux, P., et al.
    (2011)
    Aerodynamic drag in cycling: methods and measurement.
    Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering.
    Полевое тестирование с измерителями мощности обеспечивает практическое измерение CdA. Аэродинамическая труба остается золотым стандартом, но дорого. Оптимизация позиции: улучшение CdA на 5-15%. Улучшения оборудования суммируются для 3-5% общего улучшения.

Биомеханика и эффективность педалирования

  1. Lucia, A., et al.
    (2001)
    Physiology of professional road cycling.
    Sports Medicine.
    Оптимальные диапазоны каденса: Темп/порог 85-95 об/мин, интервалы VO₂max 100-110 об/мин, крутые подъемы 70-85 об/мин. Элитные велосипедисты выбирают каденс, минимизирующий энергетические затраты. Более высокий каденс снижает мышечную силу на педальный ход. Индивидуальная оптимизация варьируется в зависимости от типа волокон.
  2. Coyle, E.F., et al.
    (1991)
    Cycling efficiency is related to the percentage of type I muscle fibers.
    Medicine and Science in Sports and Exercise.
    Эффективность велоспорта связана с % мышечных волокон типа I. Валовая эффективность: 18-25% (элитные: 22-25%). Частота педалирования влияет на эффективность—существует индивидуальный оптимум. Тренировка улучшает метаболическую и механическую эффективность.
  3. Patterson, R.P., & Moreno, M.I.
    (1990)
    Bicycle pedalling forces as a function of pedalling rate and power output.
    Medicine and Science in Sports and Exercise.
    Эффективная сила педали варьируется в течение цикла педалирования. Пиковая сила: 90-110° после верхней мертвой точки. Опытные велосипедисты минимизируют отрицательную работу во время подъема. Количественная оценка эффективности крутящего момента и плавности педалирования.
  4. Jeukendrup, A.E., & Martin, J.
    (2001)
    Improving Cycling Performance: How Should We Spend Our Time and Money?
    Sports Medicine, 31(7), 559-569.
    Иерархия производительности: 1. Позиция велосипедиста (наибольшее влияние), 2. Геометрия оборудования, 3. Сопротивление качению и потери трансмиссии. Выбор каденса влияет на экономичность. Баланс аэродинамики с выходной мощностью.
  5. Atkinson, G., Davison, R., Jeukendrup, A., & Passfield, L.
    (2003)
    Science and Cycling: Current Knowledge and Future Directions for Research.
    Journal of Sports Sciences, 21, 767-787. PubMed: 14579871.
    Детерминанты выходной мощности и скорости. Предсказательные физиологические маркеры: Мощность на LT2, пиковая мощность (>5.5 Вт/кг), % волокон типа I, MLSS. Приложения математического моделирования.

Производительность на подъемах

  1. Padilla, S., et al.
    (1999)
    Level ground and uphill cycling ability in professional road cycling.
    European Journal of Applied Physiology.
    Подъем определяется в первую очередь Вт/кг на пороге. Аэродинамика незначительна на крутых градиентах (>7%). Валовая эффективность немного ниже в гору по сравнению с ровной поверхностью. Изменения положения тела влияют на мощность и комфорт.
  2. Swain, D.P.
    (1997)
    A model for optimizing cycling performance by varying power on hills and in wind.
    Journal of Sports Sciences.
    Уравнение мощности для подъема. Расчет VAM: (набор высоты / время) прогнозирует Вт/кг. Бенчмарки VAM: 700-900 м/ч (клуб), 1000-1200 (соревнующиеся), 1300-1500 (элитные), >1500 (World Tour). Оценка: Вт/кг ≈ VAM / (200 + 10 × gradient%).
  3. Lucia, A., et al.
    (2004)
    Physiological characteristics of the best Eritrean runners—exceptional running economy.
    Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism.
    Анализ гонщиков Гранд-туров. Вт/кг на пороге: Соревнующиеся 4.0+, элитные любители 4.5+, полупрофессионалы 5.0+, World Tour 5.5-6.5. Критичен низкий вес тела—1 кг имеет значение на элитном уровне. VO₂max >75 ml/kg/min обычен у элитных скалолазов.

Валидация и точность измерителей мощности

  1. Maier, T., et al.
    (2017)
    Accuracy of Cycling Power Meters Against a Mathematical Model of Treadmill Cycling.
    International Journal of Sports Medicine. PubMed: 28482367.
    Протестировано 54 измерителя мощности от 9 производителей. Среднее отклонение: -0.9 ± 3.2%. 6 устройств отклонились >±5%. Коэффициент вариации: 1.2 ± 0.9%. Значительная вариабельность между устройствами. Важность калибровки и согласованности.
  2. Bouillod, A., et al.
    (2022)
    Caveats and Recommendations to Assess the Validity and Reliability of Cycling Power Meters: A Systematic Scoping Review.
    Sensors, 22(1), 386. PMC8749704.
    Обзор PRISMA: Проанализировано 74 исследования. Точность - наиболее изученная метрика (74 исследования). SRM наиболее используется в качестве золотого стандарта. Тестируемая мощность: до 1700 Вт. Каденс: 40-180 об/мин. Всесторонние рекомендации по методологии валидации.

Периодизация и распределение тренировок

  1. González-Ravé, J.M., et al.
    (2023)
    Training Periodization, Intensity Distribution, and Volume in Trained Cyclists: A Systematic Review.
    International Journal of Sports Physiology and Performance, 18(2), 112-126. PubMed: 36640771.
    Сравнение блочной и традиционной периодизации. Объем: 7.5-11.68 часов/неделю. Обе улучшают VO₂max, пиковую мощность, пороги. Нет доказательств в пользу конкретной модели. Пирамидальное и поляризованное распределение интенсивности тренировок оба эффективны.
  2. Rønnestad, B.R., Hansen, J., & Ellefsen, S.
    (2014)
    Block Periodization of High-Intensity Aerobic Intervals Provides Superior Training Effects in Trained Cyclists.
    Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 24(1), 34-42. PubMed: 22646668.
    4 недели концентрированных тренировок VO₂max. Фронтальная загрузка интенсивности в мезоцикле. Блочная периодизация производит превосходные адаптации по сравнению со смешанным подходом.

VO₂max и лактатный порог

  1. Støren, Ø., et al.
    (2013)
    Physiological Determinants of the Cycling Time Trial.
    Journal of Strength and Conditioning Research, 27(9), 2366-2373.
    Мощность на лактатном пороге: лучший лабораторный предиктор. LT более предсказателен, чем только VO₂max. Дробное использование критично. Элитные: 82-95% VO₂max на LT против 50-60% нетренированных.
  2. Faude, O., Kindermann, W., & Meyer, T.
    (2009)
    Lactate Threshold Concepts: How Valid Are They?
    Sports Medicine, 39(6), 469-490.
    Сравнение множественных методов определения LT. MLSS как золотой стандарт. FTP20 переоценивает по сравнению с MLSS. MLSS = 88.5% от FTP20.
  3. Coyle, E.F.
    (1995)
    Integration of the Physiological Factors Determining Endurance Performance Ability.
    Exercise and Sport Sciences Reviews, 23, 25-63.
    Классический обзор физиологии выносливости. Интеграция: VO₂max, лактатный порог, экономичность. Детерминанты велосипедной производительности. Основополагающая работа по физиологии производительности.

Дополнительные источники

  1. Seiler, S.
    (2010)
    What is Best Practice for Training Intensity and Duration Distribution in Endurance Athletes?
    International Journal of Sports Physiology and Performance.
    Пионерская работа по поляризованному распределению тренировок. Правило 80/20: 80% низкой интенсивности (зона 1-2), 20% высокой интенсивности (зона 4-6). Наблюдается в различных видах спорта на выносливость и у элитных спортсменов.
  2. Jeukendrup, A., & Gleeson, M.
    (2010)
    Sport Nutrition (2nd Edition).
    Human Kinetics.
    Всесторонний учебник по спортивному питанию. Энергетические системы, метаболизм макронутриентов, гидратация, добавки, периодизированные стратегии питания для тренировок и соревнований.

Онлайн-ресурсы и документация платформ

  1. TrainingPeaks
    (n.d.)
    The Science of the TrainingPeaks Performance Manager.
    TrainingPeaks Learn Articles.
    Reference →
  2. TrainingPeaks
    (n.d.)
    Training Stress Scores (TSS) Explained.
    TrainingPeaks Help Center.
    Reference →
  3. TrainingPeaks
    (n.d.)
    A Coach's Guide to ATL, CTL & TSB.
    TrainingPeaks Coach Blog.
    Reference →
  4. TrainerRoad
    (n.d.)
    What are CTL, ATL, TSB & TSS? Why Do They Matter?
    TrainerRoad Blog.
    Reference →
  5. Strava
    (n.d.)
    Strava API Documentation.
    Strava Developers.
    Reference →
  6. Garmin
    (n.d.)
    Garmin Connect Developer Program.
    Garmin Developer Portal.
    Reference →
  7. Wahoo Fitness
    (n.d.)
    Wahoo Fitness API.
    Wahoo Developer Resources.
    Reference →
  8. Polar
    (n.d.)
    Polar AccessLink API.
    Polar Developer Documentation.
    Reference →
  9. ANT+ Alliance
    (n.d.)
    ANT+ Protocol Documentation.
    thisisant.com.
    Reference →

Ссылки на конкурирующие платформы

  1. WKO5
    (n.d.)
    WKO5 Advanced Cycling Analytics Software.
    TrainingPeaks / WKO.
    Reference →
    Настольное программное обеспечение. $169 разовая покупка. Наиболее продвинутая аналитика. Моделирование мощность-продолжительность, FRC, Pmax, индивидуализированные зоны. Без подписки. Интеграция с TrainingPeaks.
  2. Intervals.icu
    (n.d.)
    Intervals.icu Free Power-Based Training Platform.
    intervals.icu.
    Reference →
    Freemium (опциональная поддержка $4/месяц). Автоматическая оценка FTP (eFTP). График фитнес/усталость/форма. Автоматическое обнаружение интервалов. ИИ планы тренировок. Современный веб-интерфейс. Еженедельные обновления.
  3. Golden Cheetah
    (n.d.)
    Golden Cheetah Open-Source Cycling Analytics.
    goldencheetah.org.
    Reference →
    100% открытый исходный код и бесплатно. Полный набор анализа мощности. 300+ метрик. Высоко настраиваемый. Только для настольных систем. Нет мобильного приложения. Нет облачной синхронизации. Для продвинутых пользователей.

Институциональные исследовательские программы

  1. British Cycling
    (n.d.)
    British Cycling Research Programs.
    British Cycling / UK Sport.
    Направления: Выявление и развитие талантов, анализ и моделирование производительности, мониторинг тренировочной нагрузки, психологические компоненты элитной производительности, физиология окружающей среды, оптимизация оборудования.
  2. Journal of Science and Cycling
    (n.d.)
    Journal of Science and Cycling - Open Access.
    Editor: Dr. Mikel Zabala, University of Granada.
    Рецензируемый журнал открытого доступа. Недавние темы: Анализ тренировочной нагрузки элитных спортсменов, производительность в велоспорте e-sports, 2D кинематический анализ, протоколы накопления лактата, протоколы реабилитации для велосипедистов.

Велоспортивная аналитика на основе науки

Эти 50+ научных источников формируют доказательную базу для Bike Analytics. Каждая формула, метрика и рекомендация основаны на рецензируемых исследованиях, опубликованных в ведущих журналах по физиологии упражнений, биомеханике и спортивной инженерии.

Библиография охватывает основополагающие работы с 1960-х годов (критическая мощность Monod & Scherrer) до передовых исследований 2020-х годов по моделированию баланса W', аэродинамике и оптимизации тренировочной нагрузки.

Непрерывная интеграция исследований

Bike Analytics обязуется постоянно изучать новые исследования и обновлять алгоритмы по мере уточнения и валидации методологий. Наука развивается—наша аналитика развивается вместе с ней.

Обзор исследований → Технические формулы Вернуться на главную