cosa dice la scienza - ScienceOfCycling Italia

Cerca
Vai ai contenuti

Menu principale:

cosa dice la scienza

Articoli > Scelta delle corone

Diversi studi sono stati pubblicati sui benefici o meno delle corone asimmetriche rispetto a quelle tradizionali, una mole di lavoro che, tuttavia, non ha prodotto valutazioni sempre coerenti. Nonostante la mancanza di consistenti risultati positivi in termini di risposte fisiologiche, sembra prevalere l'idea che le corone asimmetriche possano portare ad un miglioramento dell'efficienza (bio)meccanica, anche attraverso la riduzione dei picchi durante la pedalata e dell'inerzia nella fase di riposo, rispetto ai sistemi più tradizionali di pedivella. Vi sono alcuni autori restii ad ammettere un miglioramento effettivo della prestazione, perlomeno dal punto di vista diretto (incremento di Ftp, Vo2Max od altri parametri fisiologici significativi), attraverso la riduzione dell'effetto "punto morto" nel ciclo della pedalata: chi scrive è tra questi, anche se a mio avviso dal punto di vista puramente dinamico vi possa essere beneficio dal punto di vista energetico in una competizione di durata.
Secondo alcuni ricercatori, le corone ovali (sempre, va ricordato, con il corretto posizionamento della pedivella), potrebbero essere potenzialmente in grado di aumentare la potenza espressa rispetto ad una corona circolare convenzionale, agendo sul rallentamento della velocità angolare durante la discesa al PMI, e consentendo ai muscoli di produrre energia più a lungo (e con output esterni maggiori). Secondo altri studiosi invece, l'adozione di corone non circolari potrebbe favorire un guadagno di potenza, misurabile alla pedivella, dovuto all'applicazione di minori picchi di forza, ma continui, nelle dinamiche riguardanti la pedalata. Ciò significa, nella fase dinamica, momenti angolari più idonei ad accelerare/decelerare il moto degli arti inferiori. Con l'opportuna scelta di corone e pedivella (l'angolo della pedivella, lo ripeto, è fondamentale), per livelli di potenza medio-alti si può sviluppare, forse, un piccolo surplus di potenza % rispetto alle corone tradizionali, ma il settaggio de sistema nel suo complesso può essere complicato.


Le ricerche maggiormente pubblicizzate dalle case, prendendo in esame i due maggiori protagonisti del settore, mostrano in modo inequivocabile grandi benefici dei rispettivi sistemi proposti. Entrambi i prodotti sono stati sottoposti a numerosi studi scientifici definiti indipendenti (??) per valutarne l'efficacia. La versione di O.Symetric con il precedente brand, Harmonic, è stata testata nel 1993 dall' Institut des Techniques et de l'Optimisation des Pratiques, ente operante in Francia. La prova su strada di ben 16 km ha mostrato un aumento di 33W e 1.5 km/h rispetto alla stessa bicicletta con corone tradizionali, con un risparmio di 45 secondi. In media, una maggiore potenza di 7W sulle prove statiche al cicloergometro in laboratorio.
Rotor Q-Rings invece propone una serie di ricerche interessanti, tra cui anche un pre-parere (mai formalizzato, e con la dicitura “in attesa di approfondimento”), firmato da Francesco Conconi; sono passati però anni, ed il prodotto è stato testato più di recente dalla Universidad de Valladolid, in Spagna.
Il loro studio del 2006 ha utilizzato un campione composto da Elite-U23, per una serie di batterie di prove (senza che il tester potesse conoscere la tipologia di corona realmente montata). Nel corso di tre settimane, i confronti sono stati fatti mediante sprint, potenze sostenute alla soglia aerobica e successiva concentrazione di lattato nel sangue tramite test di Mader.
I Q-Rings hanno qui dimostrato una certa superiorità rispetto alle convenzionali corone in qualsiasi prova effettuata, fornendo guadagni nell'ordine del 3% (12 W in media) su test della durata di 20', +4% (30 W) negli sprint  sui 5s ed una riduzione della concentrazione di lattato quantificata nel 9%.
I dati appaiono dei due costruttori appaiono sufficientemente convincenti, ma se così fosse ci si attenderebbero file di team manager pronti all'acquisto, per vincere qualsiasi corsa a tappe. Tuttavia, la quantificazione dell'incremento mi pare poco precisa poiché, a differenza dei dati che ho menzionato in questa sezione, qui non vi sono protocolli che si adattino ad una comparazione veritiera, in quanto la motivazione e i marker di affaticamento -che inevitabilmente hanno colpito i tester dopo i primi sforzi- non  vengono menzionati. Incrementi in watt -anche solo vicini ad entità simili- non sono riscontrabili in altre ricerche, dove sono stati usati elettromiografo e criteri scientifici più accurati della mera registrazione compilativa dei dati.

Uno studio più esauriente, e fondamentale in tema, ha esaminato l'influenza della corona ellittica sui parametri fisiologici e le prestazioni ciclistiche durante una prova a cronometro di 10 Km. Nove ciclisti maschi hanno completato, in ordine sparso, tre prove a cronometro di 10 km  con bici standard, utilizzando sia una corona ovalizzata che circolare. Anche qui ai tester non è stato concesso d conoscere la tipologia di ring montata sul mezzo meccanico, fino al completamento dello studio. Durante lo sforzo, la potenza e la frequenza cardiaca sono stati registrati con una frequenza di 1s e la RPE (fatica percepita) è stata richiesta a 3, 6, e 8,5 km. Il valore di output totale visualizzato non ha mostrato significative variazioni tra la corona circolare (340 ± 30 W) o asimmetrica delle due condizioni di posizionamento (342 ± 29 W e 341 ± 31 W). Allo stesso modo, nessuna differenza è stata avvertita nel peak sui 2 minuti di sforzo, ed RPE identiche hanno accomunato i valori a 3, 6, e 8.5 km del test. La frequenza cardiaca è risultata significativamente maggiore (p = 0.02), utilizzando l'impostazione meno aggressiva ellittica (174 ± 10 bpm) rispetto all'impostazione circolare (171 ± 9 bpm). In conclusione, secondo questo studio le corone ellittiche non sembrano fornire un miglioramento delle prestazioni rispetto alle tradizionali corone rotonde, durante una prova contro il tempo di media distanza e con ciclisti di livello medio-alto. (Ftp: 340w circa).

Da uno studio australiano ad uno americano, precisamente in Texas; lo scopo di questo studio è stato quello di utilizzare un quadro teorico; un modello muscolo-scheletrico azionato da marker muscolari individuali, simulazioni dinamiche  e ottimizzazione della progettazione, atti a determinare se le prestazioni in bicicletta (vale a dire, la potenza massima) potessero essere migliorate ottimizzando la forma di corona in condizioni standard di pedalata. L'ottimizzazione ha individuato una forma non circolare, asimmetrica, della corona, con cadenze variabili da 60 a 120 rpm.
Il valore di ovalizzazione ideale è stato stabilito in 1,29, e questo ha permesso di elevare la potenza espressa alla pedivella del 2,9% rispetto ad una corona circolare convenzionale. L'aumento dell'output è stato giustificato dai ricercatori statunitensi con il rallentamento della velocità  della pedivella in fase di discesa (fase di alimentazione) per consentire muscoli  di erogare poi maggiore ootenza più e produrre lavoro esterno. I dati hanno anche dimostrato che ingranaggi con maggiore eccentricità  (ovalizzazione), coerentemente con quanto visto in questo articolo, generano maggiore lavoro negativo muscolare dopo la fase di spinta vera e propria, a causa della differenza di attivazione-disattivazione muscolare. Così, in sostanza, la forma dell'ingranaggio che massimizza la performance rende più armonioso il lavoro muscolare, aumentando il lavoro esterno generato da muscoli durante la fase di spinta verso in basso e minimizzando il lavoro negativo durante la successiva fase di ripresa. L'aumento di potenza rilevato risulta però inferiore rispetto a quando dichiarato dalle case.

Uno studio brasiliano ha  indagato allo stesso modo i cambiamenti nella attivazione muscolare verificatisi in risposta alla diversa meccanica della pedalata durante la rotazione della pedivella. Durante un test incrementale massimale su cicloergometro, 7 agonisti della Mtb, ben allenati, hanno completato due prove incrementali massimali, separati da 48 h, una per ciascun sistema di corone. Ogni test è iniziato con un carico di lavoro di 100 W ed è stato aumentato di 30 W ogni minuto fino ad esaurimento.
Potenza, cadenza di pedalata e la frequenza cardiaca sono stati monitorati e confrontati tra i sistemi, unitamente ad una EMG di superficie del retto femorale destro, vasto mediale, bicipite femorale e gastrocnemio mediale. Il valore riscontrato nella EMG è stato poi confrontato con un modello lineare generale, utilizzando i fattori di variabilità con l'analisi post hoc a α = 0.05. Nessun effetto è stato trovato per i muscoli analizzati, quindi i risultati attuali non supportano gli effetti del sistema  non circolare sulle variabili di performance e di attivazione muscolare durante la pedalata incrementale a bikers allenati. Questo studio a mio avviso non tiene conto del tempo di adattamento richiesto dalle corone asimmetriche, che per un test incrementale su atleta ex novo richiederebbe tempistiche diverse.
A tal proposito, tredici i ciclisti maschi (16-45 anni) hanno eseguito un test indoor con corone O.Symetric e tradizionali, 52t, con velocità e/o pendenze  aumentate ogni 2min30s, fino ad esaurimento del soggetto. Ventilazione, consumo di ossigeno, produzione di anidride carbonica, rapporto di scambio respiratorio, e la frequenza cardiaca sono state misurate costantemente. La concentrazione di lattato ematico è stata misurato negli ultimi 30s di ogni step, ma nessuna differenza significativa è stata osservata nei parametri monitorati. Allo stesso modo, i valori massimi espressi non erano statisticamente differenti (P> 0.05). In conclusione, nessun vantaggio anche in questo test incrementale, amo avviso inadatto a verificare il reale beneficio del sistema asimmetrico.


Uno studio accademico uruguaiano ha infatti esaminato la cinematica tridimensionale (3-D) della pedalata utilizzando un sistema di corone asimmetriche ed un sistema convenzionale. Cinque ciclisti pedalavano aduna cadenza self selected con un carico di lavoro di 300 W per entrambi i sistemi.
Sono stati monitorati la flessione / estensione del ginocchio e della caviglia, la  rotazione della gamba, l'adduzione/abduzione del piede e l'angolo del pedale. Range di movimento (ROM) e spostamenti angolari sono stati confrontati tra i sistemi. ROM è aumentato significativamente a livello dell'anca (sistema non circolare = 39 + / - 3 gradi; sistema convenzionale = 34 + / - 4 gradi) così come il ginocchio e la caviglia, utilizzando il sistema asimmetrico.  Infine, la rotazione ROM delle gambe utilizzando la corona non circolare è risultata minore di 4 punti, mostrando un effetto significativo della corona asimmetrica nella cinematica dello sforzo durante l'esercizio sub-massimale.

Vi sono studi contrastanti anche sul dove e come si distribuiscano i benefici delle corone asimmetriche. In Francia, uno studio ha messo a confronto dieci ciclisti poco allenati su una prova all-out di 1km; in velodromo, il test ha riportato tempi significativamente inferiori di percorrenza del km. Si tratta di 64,25 + / - 1.05 contro  69,08 + / - 1,38 s, P <0.004, con  design asimmetrico e design rotondo delle corone, rispettivamente. In ogni caso, il livello atletico dei tester e la modalità di svolgimento della comparazione non sono troppo affidabili.
In Spagna invece, i ricercatori hanno valutato gli effetti di entrambi i sistemi sulle prestazioni aerobiche ed anaerobiche di ciclisti professionisti,. Quindici di loro hanno eseguito test incrementali e sub-massimali, e il test di Wingate (anaerobico) in laboratorio. Non ci sono state differenze statisticamente significative tra le corone nei test aerobici, anche utilizzando posizioni differenti per le Q-rings. Tuttavia, nel test anaerobico, i valori di potenza massima (4,2-9,1%) e la media (0,7-4,7%) sono state superiori con le corone ovalizzate rispetto alle tradizionali, con valori ulteriormente migliorati in posizioni più estreme. Un appunto riguarda il grado di adattamento che, secondo gli studiosi, deve essere offerto ad ogni ciclista per assicurare questi miglioramenti. In questo test il campione è molto qualificato, in parte differente dall'utenza media interessata, ma i valori di incremento sono mediamente elevati; potrebbero aver contribuito una media altalenante ed una popolazione limitata in esame. Inoltre, il fatto che migliori l'ambito anaerobico e non quello aerobico contrasta in parte con altre ricerche simili.
In Francia, analogamente, il confronto si è basato su un test forza-velocità, convalidato dalla Scienza dello Sport, ove ogni parametro della massima potenza anaerobica può essere stimato. W (max) e la forza con cui W (max) viene sprigionata (F (opzionale)) sono significativamente migliorati con la corona asimmetrica (1100 + /-227W contro 1006 + /-197W , e si è concluso che la corona avesse migliorato significativamente la produzione stimata di potenza anaerobica nel corso di una prova di forza-velocità aumentando la componente di forza, F (opt). Un'interpretazione più cauta potrebbe invece suggerire, alla luce dei nuovi dati sulla composizione corporea, che i soggetti predisposti allo sviluppo di forze elevate potrebbero avere un vantaggio significativo nello svolgimento, se dotati di corona non circolare.

Che cosa dunque ci mostrano queste ricerche ed i dati sviscerati da esse? A mio avviso, l'ampia casistica propone spunti ed analisi interessanti, meritevoli di essere approfondite. Da par mio, ritengo che non vi siano i presupposti per reclamizzare incrementi prestativi apprezzabili con le corone ovali, assenti in alcuni dei casi sopra citati. Vi è invece un buon margine per stabilire che le corone ovalizzate, specialmente ove si presentino soluzioni marcate, possono intervenire con efficacia sulla biomeccanica della pedalata ed ottimizzare il gesto, in particolare per soggetti con leve lunghe ed output elevati, o capaci di pedalare con cadenze più elevate della media.
In ogni caso, le ricerche sono ancora in corso, e le case hanno a disposizione un ambito interessante, mediante cui migliorare l'esperienza dell'utente: occorrerà agire a mio avviso sull'integrazione tra pedivella e corona, e non solo su quest'ultima come avviene ora, per dare un valore ulteriore al sistema. Al momento, la scelta di una corona ovalizzata può non essere decisiva per l'agonista, che potrebbe però apprezzare il design e la qualità delle proposte sul mercato.
Nella terza parte dell'intervento vi sono spunti interessanti per un confronto tra le varie opzioni.

 
 
Torna ai contenuti | Torna al menu