Cadenza di pedalata

La cadenza di pedalata è uno degli argomenti “cool” quando si parla di ciclismo e triathlon. E’ uno di quei casi in cui la ricerca scientifica giunge a delle conclusioni mentre nella pratica agonistica di alto livello ci si comporta in modo totalmente opposto. Nella gran parte degli studi effettuati, infatti, si rileva che la cadenza ideale dovrebbe essere tra le 60-80 rpm, mentre i ciclisti ed i triatleti (specialmente sulle distanze brevi) si assestano attorno alle 90-100 rpm. Uno dei grossi problemi degli studi fatti in laboratorio è relativo al protocollo utilizzato che, molto spesso, non riesce a riprodurre le condizioni di gara e quindi i risultati devono essere intelligentemente valutati e adattati nella pratica. Il problema delle rpm ha una certa rilevanza in particolare sulle lunghe distanze, come l’Ironman ed il mezzo Ironman, in cui il principale fattore limitante è la disponibilità delle scorte energetiche e la conseguente gestione durante lo split di ciclismo. L’analisi dei tracciati di gara su distanza Ironoman (180km a cronometro) degli atleti di vertice sembra confermare la tendenza a mantenere una cadenza superiore a quella consigliata. Michael Weiss all’IM di Cozumel 2015 ha chiuso lo split di ciclismo in 4h e 20 minuti con una potenza media di 311 Watt e una velocità media di 41,5 Km/h. La cadenza media è stata di 88-90 rpm. Luke McKenzie al mondiale di Kona 2013 ha mantenuto una cadenza pari a 93 rpm con una potenza media di 281 Watt ed un tempo pari a 4:21:27. Frederik Van Lierde al mondiale di Kona 2014 ha tenuto una potenza media pari a 310 Watt e una velocità media di 39,4 Km/h. La cadenza è stata di 92 rpm. Nella stessa gara Crowie Alexander ha mantenuto una cadenza media di ben 94 rpm. Questi valori sono ben lontani da quelli che i fisiologi dell’esercizio consigliano. In diversi studi è stata analizzata la cadenza di pedalata in rapporto al costo energetico e alla prestazione nella successiva frazione di corsa (Brisswalter et al. 2000; McCole et al. 1990; Bernard et al. 2003; Gottschall e Palmer, 2002; Vercruyssen et al. 2002; Vercruyssen et al. 2005). Ciò che emerge da queste ricerche suggerisce che, la cadenza ottimale da mantenere per effettuare una buona prova di corsa si dovrebbe assestare tra le 60-80 rpm, specialmente negli ultimi chilometri della frazione di ciclismo. Le rpm sono direttamente correlate al consumo di ossigeno: a un più alto regime di pedalata corrisponde un più alto consumo di ossigeno e quindi un maggior costo e spesa energetici.

Jacobs e collaboratori (2013) hanno effettuato dei test per rilevare quale tra tre diverse cadenze (60, 80 e 100 rpm) avesse un effetto fisiologico più vantaggioso in ciclisti e triatleti amatori. Sono state misurate l’ossigenazione tissutale, la produzione di lattato, il costo energetico, la RPE e la frequenza cardiaca. Tutti i parametri rilevati mostravano un andamento vantaggioso crescente al decrescere della cadenza. In un studio Foss e Hallen (2005) hanno fatto eseguire a 41 ciclisti Elite 5 prove a cronometro di 30’ al massimo delle loro capacità con diverse cadenze (60, 80, 100, 120 e libera). E’ stato misurato il consumo di ossigeno continuativamente e la concentrazione di lattato ogni 5’. L’analisi dei dati mostra che i ciclisti elite, a dispetto del maggiore consumo energetico, impegno fisiologico e costo energetico, si esprimono meglio alla cadenza liberamente scelta (superiore a quella energeticamente ottimale). Questo fa pensare che il fattore allenamento ed abitudine, oltre al volume di allenamento, incidano in maniera significativa sugli adattamenti e la performance a dispetto del teorico vantaggio che si avrebbe riducendo la cadenza. Una ricerca (Hansen 2008) sulla cadenza di pedalata liberamente scelta, conclude che il ritmo personale è innato e determinato da un generatore di pattern presente nel cervello, quindi pedalare ad una cadenza non “naturale” potrebbe rivelarsi controproducente a livello del “firing” neuronale, in pratica ci sarebbe un livello ottimale di attivazione neuronale che attiva i motoneuroni. Non è chiaro se il setting del generatore di pattern motorio sia modificabile con l’allenamento o meno. A rendere ancora più incerto l’argomento c’è uno studio di Lepers e collaboratori (2001) eseguito su triatleti allenati sottoposti a prove di 30’ a cronometro all’80% della massima potenza aerobica in tre differenti situazioni: cadenza libera (86+-3 rpm) cadenza libera -20% (69+-3 rpm) e cadenza libera +20% (103+-5 rpm). Nello studio si conclude che gli atleti sono in grado di adattarsi alla variazione di rpm senza subire grosse perturbazioni su VO2max e frequenza cardiaca. Una possibile spiegazione di un comportamento così variabile è stata avanzata da Vercruyssen e Brisswalter (2010) i quali hanno cercato di stabilire cosa determina la cadenza liberamente scelta dagli atleti (freely chosen cadence o FCC). Nelle distanze relativamente brevi si tende a pedalare ad una cadenza molto più alta rispetto alla “energetically optimal cadence (EOC)” la cadenza che minimizza il costo energetico, mentre quando la distanza aumenta gli atleti endurance (triatleti in particolare) tendono ad adottare un ritmo vicino alla EOC.

La cadenza di pedalata è uno degli argomenti “cool” quando si parla di ciclismo e triathlon. E’ uno di quei casi in cui la ricerca scientifica giunge a delle conclusioni mentre nella pratica agonistica di alto livello ci si comporta in modo totalmente opposto. Nella gran parte degli studi effettuati, infatti, si rileva che la cadenza ideale dovrebbe essere tra le 60-80 rpm, mentre i ciclisti ed i triatleti (specialmente sulle distanze brevi) si assestano attorno alle 90-100 rpm. Uno dei grossi problemi degli studi fatti in laboratorio è relativo al protocollo utilizzato che, molto spesso, non riesce a riprodurre le condizioni di gara e quindi i risultati devono essere intelligentemente valutati e adattati nella pratica. Il problema delle rpm ha una certa rilevanza in particolare sulle lunghe distanze, come l’Ironman ed il mezzo Ironman, in cui il principale fattore limitante è la disponibilità delle scorte energetiche e la conseguente gestione durante lo split di ciclismo. L’analisi dei tracciati di gara su distanza Ironoman (180km a cronometro) degli atleti di vertice sembra confermare la tendenza a mantenere una cadenza superiore a quella consigliata. Michael Weiss all’IM di Cozumel 2015 ha chiuso lo split di ciclismo in 4h e 20 minuti con una potenza media di 311 Watt e una velocità media di 41,5 Km/h. La cadenza media è stata di 88-90 rpm. Luke McKenzie al mondiale di Kona 2013 ha mantenuto una cadenza pari a 93 rpm con una potenza media di 281 Watt ed un tempo pari a 4:21:27. Frederik Van Lierde al mondiale di Kona 2014 ha tenuto una potenza media pari a 310 Watt e una velocità media di 39,4 Km/h. La cadenza è stata di 92 rpm. Nella stessa gara Crowie Alexander ha mantenuto una cadenza media di ben 94 rpm. Questi valori sono ben lontani da quelli che i fisiologi dell’esercizio consigliano. In diversi studi è stata analizzata la cadenza di pedalata in rapporto al costo energetico e alla prestazione nella successiva frazione di corsa (Brisswalter et al. 2000; McCole et al. 1990; Bernard et al. 2003; Gottschall e Palmer, 2002; Vercruyssen et al. 2002; Vercruyssen et al. 2005). Ciò che emerge da queste ricerche suggerisce che, la cadenza ottimale da mantenere per effettuare una buona prova di corsa si dovrebbe assestare tra le 60-80 rpm, specialmente negli ultimi chilometri della frazione di ciclismo. Le rpm sono direttamente correlate al consumo di ossigeno: a un più alto regime di pedalata corrisponde un più alto consumo di ossigeno e quindi un maggior costo e spesa energetici.

Il problema è che la realtà del ciclismo smentisce questa ipotesi poiché nei grandi giri la cadenza media è molto più alta rispetto alla EOC. Un parametro che tutti gli studi citati non considerano è il “fattore gruppo” e l’effetto scia da esso determinato. Basti pensare che pedalando a 46 km/h ben il 91% del VO2max è utilizzato per vincere la resistenza dell’aria (Zamparo). L’effetto della resistenza dell’aria, “wind drag” si riduce del 44% dietro ad un ciclista alla distanza di 0,2m. In un gruppo molto numeroso si presume che la riduzione sia ancora più consistente. E’ quindi possibile che nel ciclismo l’adozione di una cadenza di pedalata che si discosta molto dall’EOC sia ampiamente compensata da questi fattori? La ricerca non ha fatto studi specifici e quindi rimane una domanda aperta. Charles e collaboratori (2014) hanno condotto uno studio interessante la cui particolarità risiede nella durata delle prove (superiore alle tre ore) che riproduceva la variabilità di intensità tipica di una gara ciclistica. Purtroppo anche in questo caso si è trascurato il fattore che, a mio parere, può giustificare il fatto che ciclisti molto allenati hanno la tendenza a mantenere una cadenza superiore alla EOC. Gli atleti reclutati erano ciclisti di buon livello che si allenavano circa 15 ore a settimana. I ciclisti, dopo la rilevazione dei parametri fisiologici, sostenevano due prove da 190 minuti separate da 48h di recupero, una ad 80 rpm e l’altra a 100rpm. La simulazione delle condizioni di gara era fatta inserendo nella prova delle variazioni d’intensità. Inizialmente pedalavano ad un’intensità pari al 65% del VO2max per 30 minuti. Successivamente eseguivano 4 volte 40 minuti suddivisi in 12’ all’ 80% del VO2max, 8 minuti al 65% del VO2max, 10 minuti al 50% del VO2max e 10 minuti al 65% del VO2max. Al termine della prova gli atleti erano sottoposti ad un test per la valutazione della potenza di picco (Peak power Test). I risultati mostrano che la potenza di picco ad 80 rpm è superiore del 9,7% rispetto a 100 rpm. La concentrazione di lattato è superiore del 18,8% a 100 rpm rispetto ad 80 rpm. La spesa energetica totale della prova a 100 rpm è maggiore del 6% rispetto a 80 rpm. Concludendo si può rilevare che i ricercatori indicano una cadenza ottimale attorno alle 80 rpm per una prova in cui il “fattore gruppo” e scia non compaiono, come può essere la frazione ciclistica di un Ironman. Una conferma pratica alla teoria arriva da Christoph Strasser, attuale detentore del record del mondo della 24 ore di ciclismo, che ha percorso 896 km alla stratosferica media di 37,34 km/h. La cadenza di Christoph è stata di 79,6 rpm!

Bernard T. et al., Constant versus variable-intensity during cycling: effects on subsequent running performance, “European Journal of Applied Physiology” 2007; 99: 103-11.

Brisswalter J. et al., Energetically optimal cadence vs freely-chosen cadence during cycling: effect of exercise duration, “International Journal of Sports Medicine” 2000; 21 (1): 60-4.

Charles L.S., Jesse L. M. and Gretchen A. C.Effects of Cadence on Aerobic Capacity Following a Prolonged, Varied Intensity Cycling Trial. Journal of Sports Science and Medicine (2014) 13, 114-119

Foss Ø, Hallén J.Cadence and performance in elite cyclists. Eur J Appl Physiol. 2005 Jan;93(4):453-62.

Gottschall JS, Palmer BM., The acute effects of prior cycling cadence on running performance and kinematics, “Medicine and Science in Sports and Exercise” 2002; 34 (9): 1518-22.

Hansen E.A. et al., Strength training reduces freely choosen pedal rate during submaximal cycling, “European Journal of Applied Physiology” 2007; 101 (4): 419-26.

Jacobs D Ret al.The effect of cadence on cycling efficiency and local tissue oxygenation. J Strength Cond Res. 2013 Mar;27(3):637-42.

Lepers R, Millet GY, Maffiuletti NA, Hausswirth C, Brisswalter J. Effect of pedalling rates on physiological response during endurance cycling.Eur J Appl Physiol. 2001 Aug;85(3-4):392-5.

McCole S.D. et al., Energy expenditure during bicycling, “Journal of Applied Physiology” 1990; 68 (2): 748-53.

Vercruyssen F. et al., Influence of cycling cadence on subsequent running performance in triathletes, “Medicine and Science in Sports and Exercise” 2002; 34 (3): 530-6.

Vercruyssen F. et al., Cadence selection affects metabolic responses during cycling and subsequent running time to fatigue, “British Journal of Sports Medicine” 2005; 39 (5): 267-72.

Vercruyssen F., Brisswalter J.Which factors determine the freely chosen cadence during submaximal cycling?J Sci Med Sport. 2010 Mar;13(2):225-31