Метрики мощности в велоспорте: NP, IF, VI, W'bal
Больше, чем средняя мощность: почему важны продвинутые метрики
Средняя мощность — грубый инструмент. Две поездки с идентичной средней мощностью могут иметь совершенно разную физиологическую стоимость в зависимости от того, насколько переменным было усилие. Стабильные 250 Вт в течение одного часа ощущаются совершенно иначе, чем колебания между 150 Вт и 400 Вт со средним значением 250 Вт.
Вот где вступают в игру продвинутые метрики мощности. Нормализованная мощность (NP), Фактор интенсивности (IF), Индекс вариабельности (VI) и Баланс W' (W'bal) предоставляют тонкое понимание, необходимое для эффективных тренировок, правильного расчёта темпа в гонках и понимания реальной стоимости ваших усилий.
Быстрое сравнение: Шоссе против МТБ
- Подъём на шоссе (10 мин): 246 Вт средняя, 246 Вт NP, VI = 1.00
- Подъём на МТБ (10 мин): 220 Вт средняя, 265 Вт NP, VI = 1.20
- Результат: Усилие на МТБ с меньшей средней мощностью на самом деле тяжелее физиологически
Нормализованная мощность (NP): истинная стоимость переменных усилий
Нормализованная мощность (NP) оценивает физиологическую «стоимость» поездки, учитывая нелинейную зависимость между выходной мощностью и усталостью. Высокоинтенсивные усилия выше порога непропорционально увеличивают усталость по сравнению со стабильной ездой.
Алгоритм расчёта NP
NP использует взвешенный расчёт, который подчёркивает тяжёлые усилия:
- 30-секундное скользящее среднее: Сглаживание шума между секундами
- Возведение в 4-ю степень: Усиление высокоинтенсивных усилий (200W⁴ против 300W⁴ — огромная разница)
- Усреднение значений 4-й степени: Нахождение среднего взвешенных усилий
- Извлечение корня 4-й степени: Преобразование обратно в ватты
Упрощённая формула
Взвешивание 4-й степенью означает, что 10-секундный всплеск до 400 Вт «стоит» вашему телу гораздо больше, чем езда 200 Вт в течение 20 секунд.
Когда NP наиболее важна
🚵 Маунтинбайк
Гонки на МТБ определяются переменной мощностью. Типичная кросс-кантри гонка включает более 80 всплесков выше FTP длительностью 5-25 секунд каждый. Средняя мощность серьёзно недооценивает реальное усилие.
Пример кросс-кантри гонки:
- Средняя мощность: 245 Вт
- Нормализованная мощность: 285 Вт
- VI: 1.16 (высокая вариабельность)
- Интерпретация: Гонка ощущалась как езда на 285 Вт стабильно — а не 245 Вт
🏁 Критериумы и кольцевые гонки
Критериумы характеризуются постоянными ускорениями на выходах из поворотов, атаками и усилиями для позиционирования. Паттерн всплеск-восстановление создаёт высокую NP относительно средней мощности.
Пример критериума:
- Средняя мощность: 220 Вт
- Нормализованная мощность: 265 Вт
- VI: 1.20
- 88 ускорений >300 Вт за 60 минут
🚴 Групповые заезды со всплесками
Агрессивные групповые заезды с атаками и усилиями для закрытия разрывов производят высокую NP, даже когда темп кажется умеренным.
Когда NP не помогает
Разделки, стабильные подъёмы и одиночные темповые заезды производят NP почти равную средней мощности (VI = 1.00-1.03). В этих случаях достаточно средней мощности.
🔬 Научная основа
Доктор Эндрю Когган разработал нормализованную мощность на основе физиологических исследований, показывающих, что истощение АТФ, утилизация гликогена, накопление лактата и сердечно-сосудистый стресс увеличиваются экспоненциально — а не линейно — с интенсивностью. Отношение 4-й степени аппроксимирует этот нелинейный отклик усталости.
Источник: Allen, H., & Coggan, A.R. (2019). Training and Racing with a Power Meter (3rd Edition). VeloPress.
Фактор интенсивности (IF): количественная оценка относительного усилия
Фактор интенсивности (IF) выражает, насколько тяжёлой была поездка относительно вашей Функциональной пороговой мощности (FTP). Это отношение нормализованной мощности к FTP.
Формула
Пример:
Велосипедист с FTP 300 Вт завершает поездку с NP 255 Вт:
Это представляет умеренно-тяжёлое усилие.
Интерпретация фактора интенсивности
| Диапазон IF | Уровень усилия | Примеры тренировок | Устойчивая продолжительность |
|---|---|---|---|
| < 0.65 | Лёгкая/Восстановление | Восстановительная езда, лёгкая групповая поездка | 3-6+ часов |
| 0.65-0.75 | Выносливость/Умеренная | Длинная стабильная поездка, базовые тренировки | 2-5 часов |
| 0.75-0.85 | Темп/Умеренно-тяжёлая | Темповые интервалы, темп спортивных мероприятий | 1-3 часа |
| 0.85-0.95 | Порог/Тяжёлая | Свит-спот, пороговые интервалы | 40-90 минут |
| 0.95-1.05 | FTP/Очень тяжёлая | Тест FTP, разделка 40 км | 30-60 минут |
| 1.05-1.15 | VO2max/Экстремально тяжёлая | Интервалы VO2max, критериум | 10-30 минут |
| > 1.15 | Анаэробная/Максимальная | Короткая разделка, трековая гонка преследования | < 10 минут |
Использование IF для тренировок
Дизайн сессий
Целевой IF помогает предписывать интенсивность тренировки:
- Лёгкий день: IF < 0.65 обеспечивает восстановление
- Темповая сессия: IF 0.80-0.85 развивает аэробную способность
- Пороговая работа: IF 0.90-1.00 улучшает FTP
Анализ гонки
Постгоночный IF показывает, был ли темп подходящим:
- IF слишком высокий: Стартовали слишком сильно, угасли в конце
- IF подходящий: Ровное усилие, сильный финиш
- IF слишком низкий: Слишком сдерживались, остались силы
IF в расчёте TSS
IF является ключевым компонентом Очков тренировочного стресса (TSS), который количественно определяет общую тренировочную нагрузку, комбинируя интенсивность и продолжительность.
Формула TSS
IF возводится в квадрат, что означает, что интенсивность имеет экспоненциальное влияние на тренировочный стресс.
Индекс вариабельности (VI): метрика стабильности
Индекс вариабельности (VI) измеряет, насколько переменной была ваша выходная мощность во время поездки. Это отношение нормализованной мощности к средней мощности.
Формула
Пример:
Поездка с NP 270 Вт и средней мощностью 250 Вт:
Умеренно переменное усилие (типично для групповой поездки с некоторыми всплесками).
Эталонные значения VI по дисциплинам
🚴 Шоссейный велоспорт
| Тип поездки | Типичный VI | Характеристики |
|---|---|---|
| Разделка | 1.00-1.02 | Идеально стабильно, оптимальный темп |
| Одиночный подъём | 1.02-1.05 | Стабильное усилие, минимальная вариация |
| Шоссейная гонка | 1.05-1.10 | Некоторые атаки, усилия для позиционирования |
| Критериум | 1.15-1.25 | Постоянные ускорения, высокая вариабельность |
🚵 Маунтинбайк
| Тип поездки | Типичный VI | Характеристики |
|---|---|---|
| Кросс-кантри гонка | 1.10-1.20+ | Более 88 всплесков за гонку, высокая вариабельность |
| Трейловая езда | 1.08-1.15 | Технические секции, подъёмы, спуски |
| Эндуро | 1.15-1.30+ | Короткие взрывные усилия, восстановление между ними |
Почему важен высокий VI
Повышенный анаэробный стресс
Высокий VI указывает на частые усилия выше порога, многократно истощающие W' (анаэробную ёмкость). Это гораздо более утомительно, чем стабильная езда с той же средней мощностью.
Истощение гликогена
Переменные усилия сжигают больше гликогена, чем стабильные усилия с той же средней мощностью. Поездки с высоким VI требуют более частого питания.
Нервно-мышечная усталость
Повторные ускорения и тяжёлые усилия создают нервно-мышечную усталость сверх того, что предсказывала бы сердечно-сосудистая нагрузка.
Использование VI для различения дисциплин
VI является основной метрикой, которая отличает шоссейный велоспорт от маунтинбайка:
🚴 Шоссейный велосипедист
VI: 1.02-1.05
Стабильная мощность, минимум всплесков. Фокус на FTP и устойчивой мощности на пороге.
🚵 Маунтинбайкер
VI: 1.10-1.20+
Взрывная мощность, частые всплески. Фокус на повторяемости и управлении W'.
⚠️ Последствия для темпа
В гонках, где важен темп (шоссейные гонки, разделки, марафонский МТБ), стремитесь к VI < 1.05. Каждый всплеск стоит вам больше, чем стабильная езда, и высокий VI в начале означает, что вы угаснете в конце.
Исключение: Критериумы и технические гонки МТБ по природе требуют высокого VI. Тренируйтесь специально для этого требования.
Баланс W' (W'bal): ваша анаэробная батарея
Баланс W' (W'bal) отслеживает вашу оставшуюся анаэробную ёмкость в реальном времени во время поездки. Это как индикатор батареи, показывающий, сколько энергии у вас доступно для усилий выше Критической мощности (CP).
Понимание W' и CP
Критическая мощность (CP) — это максимальная мощность, которую вы можете поддерживать в течение длительных периодов — граница между аэробным и анаэробным метаболизмом. Похожа на FTP, но более научно обоснована.
W' (W-prime) — это ваша конечная способность к работе выше CP, измеряемая в килоджоулях (kJ). Типичные значения варьируются от 15 до 25 kJ.
Аналогия CP и W'
CP = устойчивый темп (как езда по плоской дороге бесконечно)
W' = батарея для всплесков (как кнопка ускорения, которую можно использовать только ограниченное время)
Когда вы едете выше CP, вы истощаете W'. Когда вы едете ниже CP, W' восстанавливается — но восстановление медленнее, чем истощение.
Как работает W'bal
Истощение выше CP
Каждую секунду, когда вы едете выше CP, вы «тратите» W' со скоростью, пропорциональной тому, насколько вы выше CP:
- Усилие 300 Вт, когда CP составляет 280 Вт → Истощение W' со скоростью 20 Дж/с
- Усилие 350 Вт, когда CP составляет 280 Вт → Истощение W' со скоростью 70 Дж/с (гораздо быстрее!)
Восстановление ниже CP
Когда вы едете ниже CP, W' восстанавливается экспоненциально, с постоянной времени около 300-500 секунд (зависит от уровня усталости).
Упрощённые уравнения баланса W'
Восстановление: W'bal восстанавливается экспоненциально к W'max
Реальные модели (Skiba, Bartram) более сложны, учитывая эффекты усталости на скорость восстановления.
Реальный пример: гонка МТБ
Сценарий: кросс-кантри гонка МТБ с техническим подъёмом
Профиль гонщика:
- CP: 280 Вт
- W': 18,000 Дж (18 kJ)
Сегмент гонки:
- Стартовый всплеск (20 сек @ 400 Вт):
- Истощение W': (400-280) × 20 = 2,400 Дж
- W'bal: 18,000 → 15,600 Дж (87% осталось)
- Восстановительное педалирование (60 сек @ 220 Вт):
- Частичное восстановление W': ~1,800 Дж
- W'bal: 15,600 → 17,400 Дж (97% осталось)
- Технический подъём (5 мин @ 320 Вт средняя, 6 всплесков до 380 Вт):
- Основное истощение W' от устойчивого усилия выше CP + всплески
- W'bal: 17,400 → 4,200 Дж (23% осталось)
- Восстановление на спуске (3 мин @ 150 Вт):
- Восстановление W': ~6,000 Дж
- W'bal: 4,200 → 10,200 Дж (57% осталось)
Анализ: Гонщик может справиться с ещё одним тяжёлым усилием, но должен избегать истощения W'bal ниже 20%, иначе он не сможет реагировать на атаки.
Использование W'bal для стратегии гонки
Стратегия темпа
- Мониторинг W'bal на подъёмах: Не заходите так глубоко, чтобы не смочь реагировать на атаки на вершине
- Максимизация периодов восстановления: Лёгкое педалирование на спусках и плоских участках для перезарядки W'
- Планирование финальных усилий: Знайте, сколько W' у вас осталось для спринта или финального подъёма
Тренировочные применения
- Дизайн интервалов: Структурируйте интервалы для многократного истощения/восстановления W' (развивает повторяемость)
- Симуляция гонки: Практикуйте управление W'bal в гоночных сценариях
- Выявление слабостей: Низкий W' = необходимость работы над анаэробной ёмкостью
💡 Тренировка W'bal специфичная для МТБ
Взрывные интервалы: 2-минутное темпо (90% FTP) + 15-секундный всплеск (150% FTP), повторить 6-8 раз
Это имитирует требования кросс-кантри гонок: устойчивое темпо с повторными всплесками. Тренирует как CP, так и скорость восстановления W'.
См. также: Узнайте, как рассчитать свою Критическую мощность и W'
🔬 Научная основа
Моделирование W'bal произошло от концепции критической мощности (Monod & Scherrer, 1965) и было усовершенствовано моделью Philip Skiba 2012 года для восстановления W'. Недавние исследования подтверждают W'bal как предиктор времени до истощения в упражнениях с переменной интенсивностью.
Источники:
- Skiba, P.F., et al. (2012). Modeling the Expenditure and Reconstitution of W'. Medicine & Science in Sports & Exercise.
- Jones, A.M., et al. (2019). Critical Power: Theory and Applications. Journal of Applied Physiology, 126(6), 1905-1915.
Сравнение метрик мощности
| Метрика | Что измеряет | Формула | Лучшее применение |
|---|---|---|---|
| Средняя мощность | Средняя выходная мощность | Сумма ватт / секунды | Стабильные усилия (разделки, одиночные подъёмы) |
| Нормализованная мощность (NP) | Физиологическая стоимость (взвешенная) | ⁴√(средняя из [30-сек средняя]⁴) | Переменные усилия (критериумы, МТБ, групповые поездки) |
| Фактор интенсивности (IF) | Относительное усилие против FTP | NP / FTP | Предписание интенсивности сессии |
| Индекс вариабельности (VI) | Стабильность мощности | NP / Средняя мощность | Анализ темпа, сравнение дисциплин |
| Баланс W' (W'bal) | Оставшаяся анаэробная ёмкость | Сложная (модель Skiba) | Стратегия гонки в реальном времени, дизайн интервалов |
Практические примеры по дисциплинам
🚴 Шоссейная разделка (40 км)
- Средняя мощность: 320 Вт
- NP: 325 Вт
- IF: 0.98 (FTP = 332 Вт)
- VI: 1.02
- W'bal: Минимальное истощение (оставались около CP)
Анализ: Идеально рассчитанная разделка. VI близко к 1.0 = оптимальная стабильность. IF 0.98 = максимальное устойчивое усилие.
🏁 Критериум (60 минут)
- Средняя мощность: 225 Вт
- NP: 275 Вт
- IF: 0.83 (FTP = 332 Вт)
- VI: 1.22
- W'bal: Повторное истощение/восстановление (88 всплесков >300 Вт)
Анализ: Высокий VI показывает паттерн всплеск-и-восстановление. NP на 50 Вт выше средней показывает реальную стоимость. Управление W'bal было критичным.
🚵 Кросс-кантри гонка МТБ (90 минут)
- Средняя мощность: 245 Вт
- NP: 285 Вт
- IF: 0.86 (FTP = 332 Вт)
- VI: 1.16
- W'bal: Высокая вариабельность, множественные глубокие истощения
Анализ: Средняя мощность недооценивает усилие на 40 Вт. Высокий VI типичен для МТБ. Истощение W'bal на технических подъёмах требовало умного восстановления на спусках.
🏔️ Гран Фондо с подъёмами (5 часов)
- Средняя мощность: 195 Вт
- NP: 215 Вт
- IF: 0.65 (FTP = 332 Вт)
- VI: 1.10
- W'bal: Истощался на подъёмах, восстанавливался на спусках
Анализ: Умеренный IF устойчив в течение 5 часов. VI 1.10 от всплесков на подъёмах. Правильное питание критично для такой продолжительности.
Часто задаваемые вопросы
Почему NP всегда выше средней мощности?
NP взвешивает высокоинтенсивные усилия более весомо, потому что они создают непропорциональную усталость. Расчёт 4-й степени усиливает всплески выше среднего, делая NP ≥ средней мощности. Для идеально стабильных усилий NP равна средней мощности (VI = 1.0).
Какой «хороший» фактор интенсивности для разных тренировок?
Восстановление: IF < 0.65 | Выносливость: IF 0.65-0.75 | Темп: IF 0.75-0.85 | Порог: IF 0.85-0.95 | Тест FTP: IF 0.95-1.05. Более высокий IF = более тяжёлая сессия, но устойчивость зависит от продолжительности.
Должен ли я стремиться к низкому VI во всех поездках?
Нет. Разделки и одиночные подъёмы выигрывают от низкого VI (1.00-1.03) для оптимального темпа. Но критериумы, гонки МТБ и групповые поездки естественно имеют высокий VI (1.10-1.25). Тренируйтесь с профилем VI, который соответствует вашим целевым мероприятиям.
Чем W'bal отличается от FTP?
FTP (или CP) — это скорость — устойчивая мощность в ваттах. W' — это ёмкость — общая энергия, доступная для усилий выше FTP, измеряемая в килоджоулях. Думайте: FTP = как быстро вы можете ехать непрерывно, W' = размер вашего бака с нитро для всплесков выше этой скорости.
Могу ли я улучшить свой W' через тренировки?
Да. Высокоинтенсивные интервалы (VO2max, анаэробные) увеличивают W' на 10-20% за 8-12 недель. Спринтерские тренировки, повторы на холмах и короткие интервалы (30 с - 3 мин при 120-150% FTP) специфически нацелены на развитие W'.
Нужна ли мне критическая мощность, или достаточно FTP?
Для базовых тренировок FTP работает нормально. Но если вы участвуете в гонках МТБ, критериумах или любых мероприятиях с переменной интенсивностью, моделирование CP и W' предоставляет огромные преимущества для стратегии темпа и понимания, когда вы можете атаковать. CP также более научно обоснована, чем FTP.
Почему у МТБ более высокий VI, чем у шоссейного велоспорта?
Рельеф МТБ требует переменной мощности: ускорения через препятствия, всплески на технических секциях, восстановление на спусках. Шоссейный велоспорт (особенно одиночный) позволяет стабильную мощность. Эта фундаментальная разница означает, что гонщикам МТБ нужны другие тренировки — повторяемость и управление W', а не только устойчивая пороговая мощность.