TESTEN & METEN
Vermogensmeters als SRM en Powertap bestaan al zo’n 15 jaar, maar zijn in het wielrennen pas enkele jaren gemeengoed.Wielrenners zijn dus steeds meer in staat om hun eigen presteren te evalueren. Desondanks wordt progressie nog vooral gemeten aan de hand van maximaaltesten in laboratoria. Kan dit niet makkelijker en/of beter door in het veld vermogensprofielen te meten? En zijn veldtesten ook te gebruiken voor de bepaling van trainingszones?
Veldtesten met de vermogensmeter in het wielrennen Een goed alternatief voor
inspanningstesten in het laboratorium Ruud Verhagen
Bij een maximaaltest in een inspan
om te bekijken in hoeverre vermogens
ningslaboratorium wordt het vermo
meters betrouwbare meetinstrumenten
gen dat een wielrenner moet leveren
zijn. Daarnaast was het voor mij de
met intervallen van enige minuten
vraag in hoeverre de buitentempera
steeds met een aantal Watt opgehoogd,
tuur invloed heeft op de resultaten van
waarbij het de bedoeling is zo lang
een veldtest. Tot slot wilde ik weten of
mogelijk (en tot het uiterste) te blijven
een maximaaltest in het veld even ver
doorfietsen met een redelijke, vooraf
moeiend is als een veldtest in een la
bepaalde trapfrequentie. Aan de hand
boratorium. Ook in een veldtest moet
van metingen van lactaat, hartfrequen
immers het maximale uit de sporter
tie, ventilatie (Ve) en zuurstofopname
gehaald kunnen worden. Vervolgens
(VO2) worden vervolgens de trai
heb ik beschreven welke veldtesten
ningszones bepaald in hartslagen per
op dit moment beschikbaar zijn en op
minuut en/of in vermogen.
welke wijze daaruit de trainingszones
Sinds 2010 heb ik met de wielrenners
in termen van vermogen kunnen wor
die ik begeleid veel veldtesten gedaan.
den afgeleid.
Al snel gebruikte ik geen laboratori umtesten meer. Ik baseerde me vooral op het boek van Allen &
Coggan1,
Betrouwbaarheid vermogensmeters
zonder goed uit te zoeken of veldtes
Paton en Hopkins2 onderzochten in
ten überhaupt betrouwbaar genoeg
2001 de toen beschikbare vermogens
zijn. Dit ben ik onlangs alsnog gaan
meters (zowel versies voor in het lab
onderzoeken en mijn bevindingen heb
als mobiele versies). Zij concluderen
ik beschreven in dit artikel.
dat in iedere ergometer rekening ge houden moet worden met een fout
18
Onderzoeksvragen
marge die ontstaat door de kalibratie.
Allereerst was het voor mij belangrijk
Verder concluderen zij dat mobiele
S p o r t g e r i c h t n r. 4 / 2 0 1 2 – j a a r g a n g 6 6
Tabel 1. Gemiddeld vermogen en gereden tijd in tijdritten van 40 km bij verschillende omgevingstemperaturen. Overgenomen uit Peiffer & Abbiss5.
Vermoeidheid Córdova et al.6 vergeleken in 2010 een laboratoriumtest met een veldtest om de vermoeidheid na de testen met elkaar te kunnen vergelijken. Als een veldtest een vervanger moet kunnen zijn voor testen in het laboratorium, dan zou deze vermoeidheid vergelijk baar moeten zijn. Een maximaaltest
vermogensmeters bij het piekvermo
vermogen te meten. Zeker omdat in de
moet immers het uiterste uit de sporter
gen tijdens sprints de kleinste fout
range van 100-450 Watt de zones lig
halen. Aan het onderzoek namen
marge bevatten en dat tests met een
gen waarin doorgaans getraind wordt.
veertien elite renners met minimaal
constant vermogen (tot uitputting)
vijf trainingsjaren deel. De dag voor
en tijdritten op een wielerbaan met
Temperatuur
de test mocht er niet intensief getraind
gebruik van de SRM een goede nauw
In een laboratorium is het mogelijk
worden. Zeven renners begonnen met
keurigheid kennen.
een constante temperatuur te hand
de laboratoriumtest en zeven renners
Gardner et al.3 vergeleken in 2004 de
haven, maar tijdens veldtesten is daar
begonnen met de veldtest. Na twee
en Abbis5
SRM met de Powertap. Zij kwamen
geen sprake van. Peiffer
tot de conclusie dat beide instrumen
hebben bij negen renners een onder
Voor de laboratoriumtest werd een
ten betrouwbaar zijn. Wel vragen zij
zoek gedaan naar het vermogen dat
protocol gebruikt met een startver
zich af of bij toprenners een progres
gemiddeld gereden werd over een
mogen van 150 Watt, dat vervolgens
sie van minder dan 2% wel meetbaar
tijdrit van 40 km bij temperaturen van
iedere drie minuten met 35 Watt werd
zou kunnen zijn. Tijd en trapfrequentie
17°C, 22°C, 27°C en 32°C. Daarvoor ge
verhoogd. Er moest gereden worden
bleken niet van invloed op de nauw
bruikten zij een klimaatkamer met een
met een trapfrequentie van 75 omwen
keurigheid van de vermogensmeting,
luchtvochtigheid van 40%. Alle test
telingen per minuut. Het maximale
temperatuur echter wel. Ook blijkt de
personen kregen dezelfde warming-up
vermogen (Wmax) dat werd bereikt
Powertap bij maximale vermogens een
procedure en alle tests zijn gehouden
werd vervolgens bepaald door de
hogere score aan te geven dan de SRM.
in de zomer, waarin de buitentempera
formule
Bertucci et
al.4
deden in 2005 ook on
dagen deden ze het omgekeerd.
tuur 31 ± 1°C was. Verder was er op
derzoek naar de nauwkeurigheid én
één meter van de testopstelling een
betrouwbaarheid van de SRM en de
ventilator geplaatst die een constante
Powertap. Zij concludeerden dat de
windstroom van 32 km/u produ
waarbij t de tijd is die uiteindelijk vol
beide systemen in het meetbereik tus
ceerde.
sen 100 en 450 Watt vergelijkbaar zijn.
De onderzoekers constateerden een
gehouden is en Wf het vermogen van
In deze range gaf de SRM een gemid
significant verschil tussen de gemid
delde afwijking van 1,5% en de Po
delde vermogens bij 17°C, 22°C en
Omdat bloedlactaat en hartfrequentie volgens de literatuur7-9 goede indica
wertap een gemiddelde afwijking van
27°C ten opzichte van het gemiddelde
toren zijn van intensiteit werden deze
1,8%. Bij maximale vermogens lijkt de
vermogen bij 32°C (zie tabel 1). Een
gedurende de test gemeten.
Powertap volgens deze onderzoekers
tweede conclusie was dat er gedu
Daar de ervaring was dat de meeste
minder vermogen aan te geven dan de
rende de tijdrit bij de hoogste tempera
elite renners tussen de twaalf en
SRM doet. Dit is in tegenspraak met de
tuur meer variatie in het vermogen zat.
dertien minuten over de laborato
bevindingen van Gardner et al.3.
Voor mij is in ieder geval duidelijk dat
riumtest zouden doen om uitgeput
Mijn conclusie is dat zowel de Power
tussen 17°C en 27°C de temperatuur
te raken, werd voor de veldtest een
tap als de SRM betrouwbare instru
hooguit een beperkte invloed heeft op
heuvel gezocht met een zo gelijkmatig
menten zijn om in een veldtest het
het vermogen dat in de veldtest gere
mogelijk stijgingspercentage (5,85 ±
den wordt.
0,24%) en genoeg lengte om niemand
Wmax= Wf +(t/180*25)
het laatste volledig afgelegde blok.
in minder dan twaalf minuten boven Tabel 2. Vergelijking maximale hartfrequentie en maximum bloedlactaat tijdens de laboratoriumtest en de veldtest in het onderzoek van Córdova et al.6.
te laten komen. Bij alle veldtesten was de temperatuur (net als in het laboratorium) tussen de 20°C en 22°C en was er weinig wind. De renners
S p o r t g e r i c h t n r. 4 / 2 0 1 2 – j a a r g a n g 6 6
19
Figuur 1. Power profile (vermogensprofiel) zoals beschreven door Pinot & Grappe.10
meten van twaalf waarden gedurende trainingen en wedstrijden een vermo gensprofiel (power profile) gemaakt kan worden van een wielrenner. Gedu rende het hele seizoen werden van vijf wielrenners (uit de categorieën junior tot prof in de Pro-Tour) met een SRM de maximale vermogens in Watt/kg gedurende 1 sec, 5 sec (explosiviteit), 30 sec (lactaat tolerantie), 5 min (VO 2max),
20 min, 30 min, 45 min, 60 min
(anaerobe drempel), 2 uur, 3 uur, 4 uur en 5 uur (duur) gemeten. De maximale Figuur 2. Vergelijking van de vermogensprofielen van renners van verschillende niveau (overgenomen uit Pinot & Grappe10).
vermogens die dat seizoen op ieder tijdsinterval werden gehaald werden in een grafiek gezet (zie figuur 1). Volgens de onderzoekers geeft deze grafiek een goed beeld van de capaciteiten van een renner. Zo kunnen wielrenners met elkaar vergeleken worden (figuur 2), maar kunnen ook verschillende meet momenten gedurende het seizoen in kaart gebracht worden (figuur 3). Allen & Coggan1 stellen een een voudiger systeem voor. Volgens hen behoeven er slechts vier waarden gemeten te worden om een goed beeld
Figuur 3. Progressie van het vermogensprofiel van een renner gedurende het seizoen (overgenomen uit Pinot & Grappe10).
van de kwaliteiten en de progressie van wielrenners te krijgen, namelijk: het maximale gemiddelde vermogen over respectievelijk vijf seconden (neu romusculair vermogen), één minuut (anaerobe capaciteit), vijf minuten (VO2max) en zestig minuten (aeroob vermogen). Overigens mag volgens hen niet worden aangenomen dat een één minuut all-out inspanning vol ledig anaeroob is. In feite zal ongeveer 40-45% van de energie tijdens deze inspanning aeroob geleverd worden. Evenmin komt het vermogen tijdens een vijf minuten all-out inspanning
kregen de opdracht om (ook nu met
lactaat afgenomen (zie tabel 2).
precies overeen met het vermogen dat
een trapfrequentie van 75 omwente
De onderzoekers concludeerden dat
hoort bij 100% van VO2max. Bij de
lingen per minuut) in twaalf minuten
deze veldtest ten opzicht van deze
meeste goed getrainde wielrenners ligt
zo ver mogelijk de heuvel op te fiet
laboratoriumtest even vermoeiend was
dit iets hoger, namelijk 105 tot 110%.
sen. Gedurende de veldtest werd net
en dus (in dit opzicht) een goed en
Het gemiddelde vermogen dat ge
als bij de laboratoriumtest iedere vijf
bruikbaar alternatief.
durende zestig minuten gereden kan worden wordt door Allen & Coggan1
seconden de hartslag geregistreerd. Vervolgens werd 30 seconden en drie
Power profile
ook wel de Functional Threshold
minuten nadat de test voltooid was
Pinot & Grappe10 stellen dat door het
Power (FTP) genoemd. Deze FTP kan
20
S p o r t g e r i c h t n r. 4 / 2 0 1 2 – j a a r g a n g 6 6
volgens hen bepaald worden door daadwerkelijk een tijdrit van zestig minuten te rijden, bij voorkeur op een regelmatig omhooglopende weg. Ver volgens stellen ze wel dat zo’n tijdrit van zestig minuten mentaal als erg belastend wordt ervaren. Als alterna tief stellen zij een berekening voor op basis van het gemiddelde vermogen over twintig minuten (CP20). Uit hun ervaring met de data van vele renners blijkt volgens hen namelijk dat: FTP ≈ 0,95 * CP20 Uit een vergelijkingstabel met ver mogens in Watt/kg (zie tabel 3) kan afgeleid worden om wat voor type wielrenner (sprinter, tijdrijder etc.) het zou kunnen gaan en hoe goed hij/zij is in een bepaald gebied ten opzichte van renners van verschillende niveaus. Ook kan, net als bij Pinot & Grappe10, door meerdere testen de progressie (per gebied) in beeld gebracht worden. Allen & Coggan1 beschrijven twee testen waarmee het volledige profiel van een renner in kaart kan worden gebracht. De eerste test is de ‘Functio nal Threshold Power test’ (zie tabel 4), waarmee de vijf minuten waarde en de FTP kunnen worden vastgesteld. De tweede test is de ‘Power profile
Tabel 3. ‘Power profile chart’ zoals beschreven door Allen & Coggan1.
test’ (zie tabel 5), waarmee naast de vijf minuten waarde ook de vijf seconden waarde en de één minuut waarde kan worden vastgesteld.
Tabel 4. Protocol voor de Functional Threshold Power test, zoals beschreven door Allen & Coggan1.
Trainingszones Het voordeel van een maximaaltest in een laboratorium is dat op basis van metingen van lactaat, hartfrequentie en/of Ve/VO2 de trainingszones (uit gedrukt in HF en/of vermogen) kun nen worden bepaald. Allen en Cog gan1 stellen dat dit ook mogelijk is met
zeventien renners (profs en top U23
Vervolgens stellen de auteurs dat de
behulp van de eerder genoemde Func
rijders) gedurende tien maanden da
trainingszones (in Watt) bepaald kun
tional Threshold Power (zie tabel 6).
gelijks hun power data bijhouden. De
nen worden op basis van de maximale
Ook Pinot & Grappe11 beschrijven een
groep bestond uit vijf sprinters, zeven
vermogens die gedurende deze tien
methode om uit het Power profile de
klimmers en vijf renners die waren
maanden over diverse tijdsintervallen
trainingszones af te leiden. Zij lieten
gespecialiseerd in vlakke wedstrijden.
gehaald zijn (zie tabel 7).
S p o r t g e r i c h t n r. 4 / 2 0 1 2 – j a a r g a n g 6 6
21
pel) en VO2peak (bij hoogste zuurstof opname) gemeten. De resultaten van de test staan uitgewerkt in tabel 8. De onderzoekers concluderen dat er een significante samenhang is tussen de vermogens bij OBLA, VT, VO2peak en EP en dat met de 3MT test op een betrouwbare manier trainingszones kunnen worden bepaald, zonder dat daarvoor een laboratorium nodig is (zie figuur 4).
Discussie Het is me duidelijk geworden dat vermogensmeters als Powertap en Tabel 5. Protocol voor de Power profile test, zoals beschreven door Allen &
Coggan1.
SRM een betrouwbaarheid hebben die vergelijkbaar is met die van laborato rium ergometers. Wel is het de vraag of de progressie bij profwielrenners met deze instrumenten nog wel te meten is. Hun progressie zal relatief gering zijn en kan wegvallen tegen de meetfout van de apparatuur. Over de grootte van deze meetfouten spreken de onderzoeken elkaar tegen. Boven dien zijn deze onderzoeken al enige ja
Tabel 6. Bepaling van trainingszones zoals beschreven door Allen &
Coggan1.
Een compleet andere methode om de trainingszones te bepalen wordt beschreven door Francis et al.12 Zij lieten zestien wielrenners (veertien mannen en twee vrouwen) zowel een maximaaltest als tweemaal een 3MT test doen. In een 3MT test is het de be doeling dat een sporter gedurende drie minuten all-out fietst. Het gemiddelde vermogen over de laatste 30 seconden
Figuur 4. Bepaling van trainingszones op basis van de End Power (EP) tijdens een 3MT test, zoals beschreven door Francis et al.12.
wordt gemeten en EP (End Power) genoemd. Zowel de maximaaltest als
iedere vier minuten met 25 Watt op
ren oud en zijn er sindsdien verbeterde
de twee 3MT testen werden binnen
gehoogd, net zolang totdat volledige
versies van de SRM en de Powertap
veertien dagen afgenomen.
uitputting een einde maakte aan de
uitgekomen.
Bij de maximaaltest begon de proef
test. Tijdens de test werden de vermo
Verder is duidelijk6 dat de vermoeid
persoon met een warming-up van
gens die hoorden bij de lactate treshold
heid die kan worden opgeroepen door
vijftien minuten op een vermogen van
(lactaat = 1 mmol/L), OBLA (lactaat =
een laboratoriumtest en door een veld
100 Watt. Daarna werd het vermogen
4 mmol/L), de VT (ventilatoire drem
test gelijkwaardig is. Op dit moment is er nog weinig be kend over de mogelijke verschillen Tabel 7. Bepaling van trainingszones zoals beschreven door Pinot & Grappe11. Prec = maximaal gemeten vermogen in het seizoen.
22
S p o r t g e r i c h t n r. 4 / 2 0 1 2 – j a a r g a n g 6 6
tussen een veldtest heuvelop en/of op een vlakke weg. Ik maak zelf gebruik van de beide testen van Allen & Cog gan en doe deze altijd op dezelfde plaats: de Functional Threshold Power test op de Baraques-Michel in de Bel gische Ardennen en de Power profile test op de Camerig in Epen. Voor de Limburgse wielrenners die ik begeleid zijn beide locaties binnen een redelijke tijd te bereiken. Voor wielrenners in de rest van Nederland is het lastiger om op gepaste reisafstand een regelmatige klim te vinden van minimaal twintig minuten. Daarom zullen ze de tests op een vlakke weg moeten afleggen. Vraag is of hetzelfde vermogen over
Tabel 8. Vergelijking van het geleverde vermogen (power output) tijdens respectievelijk een maximaaltest en de laatste 30 seconden van de 3MT test (EP) (overgenomen uit: Francis et al12).
twintig minuten dat op de BaraquesMichel gereden wordt ook gereden
pelijke referentie en/of verklaring ge
alternatief is voor de laboratoriumtest.
kan worden op een vlakke polderweg
noemd. Er wordt uitgegaan van ‘jaren
Op de eerste plaats omdat de testsitu
met een variabele wind. Mijn vermoe
lange ervaring’. Ondanks dit punt van
atie zo dicht mogelijk bij de werkelijk
den is dat het gemiddelde vermogen
kritiek is mijn ervaring, dat de zones
heid komt. In tegenstelling tot bij een
dat op het vlakke gereden wordt lager
goed overeenkomen met de zones die
laboratoriumtest moet bij de ‘Thres
zal liggen. Op het vlakke is er namelijk
uit diverse laboratoriumtests naar voor
hold Power test’ een langere periode
nagenoeg altijd een variatie in wind.
komen. Ook de trainingszones zoals
tegen een hoog vermogen worden ge
Bovendien geven renners zelf aan het
genoemd door Smit13 kunnen worden
reden, wat door renners als zwaarder
mentaal zwaarder te vinden om twin
herleid uit de zones die door Allen &
wordt ervaren dan het afleggen van
tig minuten op het vlakke te rijden dan
Coggan worden genoemd. Level 2 en
een laboratoriumtest. Op de tweede
twintig minuten heuvelop. Overigens
3 kunnen vallen onder de LIT, level 4
plaats omdat is aangetoond dat bij
is ook de Baraques-Michel geen con
onder LDT en level 5 onder HIT.
inspanningen tot twintig minuten de
stante klim en loopt de weg gedurende
De door Pinot & Grappe11 beschreven
buitentemperatuur tussen 17⁰C en 27⁰C
de test een aantal keer lichtjes naar
methode om de trainingszones te be
hooguit een beperkte invloed op de
beneden, wat vermoedelijk ook niet
palen vind ik minder praktisch. Er zijn
meting heeft. Het is echter niet bekend
optimaal is.
vooral veel wedstrijdgegevens nodig,
of de test bij temperaturen onder 17⁰C
Verder zet ik mijn vraagtekens bij
terwijl ik juist op vaste toetsmomen
ook nog betrouwbaar is, dat is een
de door Allen & Coggan beschreven
ten de progressie en de trainingszo
minpunt.
Power profile test. Deze wordt als te
nes wil kunnen bepalen. De methode
Tot slot is het door de ‘Threshold Po
zwaar ervaren, waardoor de sprint
van Francis et al.12 heb ik zelf nog
wer test’ voor trainers en coaches heel
waarde aan het einde van de test nooit
niet in de praktijk gebruikt, maar het
gemakkelijk geworden om zelf op een
recordwaardes haalt. Bovendien wordt
lijkt mij een hele goede methode om
betrouwbare manier de trainingszones
in totaal maar liefst drie keer de één
zeer eenvoudig de trainingszones te
te bepalen. Voor dit laatste zou de me
minuut waarde bepaald, terwijl de
bepalen. Nadeel van deze methode is
thode van Francis et al ook een goed
ervaring leert dat de eerste meting
echter dat er niet teruggerekend kan
hulpmiddel kunnen zijn, daar hier
nagenoeg altijd de beste score ople
worden naar hartslagzones, zodat hij
geen beklimming van twintig minu
vert. Door de test in te korten komen
enkel te gebruiken is voor renners die
ten voor nodig is. Belangrijk bij deze
de sprints aan het einde ook beter tot
ook dagelijks met een vermogensmeter
methode is wel, dat de testpersoon niet
hun recht.
trainen.
zelf de klok in de gaten moet houden en blijvend moet worden aangemoe
Tot slot wordt voor het bepalen van de trainingszones en de door Allen
Conclusie
digd om maximaal te gaan. Bij een
& Coggan aangenomen Functional
Ik vind dat de veldtest zoals beschre
veldtest zal er dus altijd een auto met
Threshold Power geen wetenschap
ven door Allen & Coggan1 een goed
de sporter mee moeten rijden.
S p o r t g e r i c h t n r. 4 / 2 0 1 2 – j a a r g a n g 6 6
23
Literatuur
1. Allen H & Coggan A (2010). Training and racing with a power meter. Boulder, Colorado: VeloPress. 2. Paton CD & Hopkins WG (2001). Tests op cycling performance. Sports Medicine, 31 (7), 489-496. Erratum in Sports Medicine, 32 (14), 954. 3. Gardner AS, Stephens S, Martin DT, Lawton E, Lee H & Jenkins D (2004). Accuracy of SRM and power tap power monitoring systems for bicycling. Medicine & Science in Sports & Exercise, 36 (7), 1252-1258. 4. Bertucci W, Duc S, Villerius V, Pernin JN & Grappe F (2005). Validity and reliability of the PowerTap mobile cycling powermeter when compared with the SRM device. International Journal of Sports Medicine, 26 (10), 868-873. 5. Peiffer JJ & Abbiss CR (2011). Influence of environmental temperature on 40 km cycling time-trial performance. International Journal of Sports Physiology & Performance, 6 (2), 208-220. 6. Córdova A, Sainz J, Cuervas-Mons M, Tur J & Pons A (2010). Fatigue level after exercise test (laboratory and road) in cyclists. Journal of Human Sport and Exercise, 5 (3), 358-369.
7. Coyle EF (1999). Physiological determinants of endurance exercise performance. Journal of Science and Medicine in Sport, 2 (3), 181–189. 8. Kenefick RW, Mattern CO, Mahood NV & Quinn TJ (2002). Physiological variables at lactate threshold under-represent cycling time trial intensity. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 42, 396-402. 9. Mujika I & Padilla S (2001). Physiological and performance characteristics of male professional road cyclists. Sports Medicine, 31 (7), 479-487. 10. Pinot J & Grappe F (2010). The ‘Power Profile’ for determining the physical capacities of a cyclist. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 13 (S1), 103-104. 11. Pinot J & Grappe F (2011). The record power profile to assess performance in elite cyclists. International Journal of Sports Medicine, 32 (11): 839-844. 12. Francis JT jr, Quinn TJ, Amann M & LaRoche DP (2010). Defining intensity domains from the end power of a 3-min all-out cycling test. Medicine & Science in Sports & Exercise, 42 (9), 1769-1775.
(Advertentie)
24
13. Smit A (2011). Het kwantificeren en sturen van de trainingsbelasting. De herkomst van trainingszones. Sportgericht, 65 (6), 7-11.
S p o r t g e r i c h t n r. 4 / 2 0 1 2 – j a a r g a n g 6 6
Over de auteur
Ruud Verhagen (1972) is sinds 2010 fulltime Talentcoach bij het eerste RTC wielrennen van Nederland. Tot die tijd was hij 12,5 jaar werkzaam als wiskundedocent in het middelbaar onderwijs. Dit artikel schreef hij in het kader van de TopCoach5 opleiding van NOC*NSF, die hij in mei 2012 heeft afgerond. Voor vragen kunt u contact opnemen via e-mail:
[email protected].
