La cadenza di pedalata – Parte 3

Cadenza pedalata

La cadenza di pedalata è una delle poche variabili che il ciclista può gestire durante la propria prestazione, esaminando la letteratura cercherò di giungere ad una definizione condivisa ed il più possibile esauriente del concetto di pedalata ottimale nel ciclismo moderno.


Cosa dice il campo

Cadenza di pedalata e prestazione

Come dimostrato da Lucia et al (2001), ciclisti professionisti specialisti delle gare a cronometro adottano elevate cadenze (>95 rpm), del resto, l’analisi degli ultimi tentativi di record dell’ora, ha messo in evidenza cadenze di pedalata superiori a 100 rpm (Indurain 100,8 rpm; Rominger 102,2 rpm; Boardman 104,2 rpm, Wiggins 103,5 rpm).

Inoltre, per cadenze prossime a 100 rpm, Lucia et al (2004) hanno riportato i più bassi valori di VO2 e di attività EMG in ciclisti professionisti. Dunque la cadenza di pedalata più efficace/efficiente sembra mantenersi attorno a valori di 100 rpm. Tuttavia tale considerazione rimane circoscritta e specifica al profilo caratteristico del ciclista professionista (Vercruyssen, 2010).

Analizzando gare a cronometro della durata approssimativa di 30’, Foss e Hallén (2005) hanno osservato che i ciclisti professionisti ottengono la loro miglior prestazione scegliendo liberamente la cadenza, mantenendo costantemente potenze elevate (311-346W) (Coyle, 1991). Moussay et al (2002) sostengono che una cadenza compresa tra 90 e 100 rpm rispecchia il motor spontaneus tempo (MST), ovvero un’autoappresa serie regolare di movimenti che corrispondono al ritmo preferito e naturale per agire, il quale è compreso tra 600 e 660 ms. Gli autori hanno dimostrato una stretta correlazione tra temperatura corporea basale, MST e cadenza di pedalata spontanea; tutti e tre i fattori mostrano un comportamento sincronizzato che varia durante il giorno.

La prestazione risulta negativamente alterata se la cadenza è più elevata rispetto a quella spontaneamente selezionata (Nielsen et al., 2004). Nesi et al (2004) hanno dimostrato che cadenze maggiori del 15% rispetto a quelle auto selezionate comportano un decadimento prestativo. La cadenza spontaneamente scelta rispecchia un ritmo motorio volontario fortemente influenzato dai pattern motori generati dal sistema nervoso centrale, più che da condizioni metaboliche, biomeccaniche o neuromuscolari (Hansen, Ohnstand, 2007).

 

Esperienza e livello di prestazione

I ciclisti professionisti tendono ad utilizzare in pianura cadenze  attorno alle 90 rpm (Lucia et al, 2001; Vogt et al, 2007), più elevate rispetto a quelle considerate più economiche (Seabury et al., 1977; Marsh&Martin, 1997).

Atleti di alto livello utilizzano spontaneamente cadenze di 90-100 rpm in pianura, valori sempre al di sopra di quelli adottati da atleti di livello inferiore (Marsh 1997, Nesi et al 2004).

Lucia et al (2004), hanno dimostrato che atleti professionisti sono in grado di essere molto economici ad elevate cadenze di pedalata: il gruppo da loro testato ad una potenza media di 366W mostrò di essere più efficiente a 100 rpm piuttosto che a 60 rpm.

Si può dunque capire come la scelta di cadenze più o meno elevate sia condizionata dalla “storia ciclistica” del soggetto (Nesi, 2004) e sembra accettato da tutti il fatto che un ciclista allenato tende a usare cadenze più elevate rispetto ad uno non allenato (Sassi, 2009).

Inoltre, confrontando ciclisti d’élite con podisti di livello assoluto si è visto che la cadenza preferita dai podisti (comunque atleti allenati) è simile a quella dei ciclisti. Da ciò si può dedurre che molti anni di attività ciclistica non implicano il fatto di utilizzare elevate cadenze come più redditizie.

 

3.4 Conclusione su cosa dice il campo

A valle della sezione riguardante gli studi effettuati sul campo, si può tracciare una sintesi sulla base dello studio più esteso effettuato sul campo (Lucia et al, 2001) nel quale sono state monitorate le cadenze di diversi ciclisti nei tre grandi giri (Giro d’Italia, Tour de France e Vuelta a España). La cadenza media è risultata essere più bassa del 7,2% (~70 rpm) nelle tappe di montagna rispetto alle tappe di pianura e nelle cronometro individuali (~90 rpm).

I valori di cadenza più elevati (126 rpm) sono stati osservati durante tappe pianeggianti percorse a velocità inferiori ai 40 km/h; i migliori scalatori durante salite con pendenze superiori al 10% pedalavano a ~80 rpm, anche se il massimo valore individuale si è attestato a 92 rpm; i migliori specialisti delle cronometro hanno registrato cadenze di ~96 rpm.

 

Premesso che molti studi hanno cercato di determinare la cadenza ottimale giungendo a conclusioni discordanti; che i parametri studiati sono sostanzialmente di due tipi (energetici o metabolici e biomeccanici) e considerati separatamente; che tutti gli studi mostrano la tendenza a mettere in relazione la scelta della cadenza al tipo di obiettivi, materiali utilizzati, tipo di attività e caratteristiche individuali dei soggetti (esperienza, abilità, livello di allenamento e parametri antropometrici) (Marais et al, 2003), la conclusione più ovvia potrebbe sembrare che il ciclista tenti di ottimizzare la cadenza di pedalata scegliendo un compromesso tra quella più economica da un lato e quella muscolarmente meno stressante. Tuttavia, la corretta cadenza di pedalata chiama in causa diversi fattori.
Il primo, di ordine fisiologico, inerente la distribuzione ed il reclutamento dei differenti tipi di fibre muscolari (lente e veloci) del ciclista e la disponibilità e l’utilizzo dei differenti substrati energetici.

Il secondo, di ordine energetico, che regola l’equilibrio tra il lavoro meccanico prodotto dai muscoli agonisti ed antagonisti delle gambe (fase di spinta e di trazione). Ed è influenzato dalla corretta postura assunta in bicicletta, dalla lunghezza delle pedivelle, nonché da fattori di tipo dinamico, legati cioè allo sviluppo di differenti valori di forza e momenti, provocati dalle differenti situazioni e andature (pianura, salita, in gruppo, ecc.), in cui il ciclista volta per volta si viene a trovare.

Il terzo, di ordine biomeccanico e neurofisiologico, è rappresentato dalla scelta più o meno consapevole di mantenere un CIL relativamente basso al fine di rispondere più agevolmente alle repentine accelerazioni che possono rendersi necessarie.

Il quarto è rappresentato dalla necessità di ridurre al minimo la sensazione di fatica.

È ormai assodato ed ampiamente dimostrato che la velocità d’avanzamento influenza l’energia cinetica e quindi condiziona il ritmo di pedalata. Questo condizionamento è riscontrabile con il variare della cadenza su un tratto in salita rispetto ad un tratto in pianura. In salita si tende ad utilizzare una cadenza di pedalata più bassa, a parità di potenza espressa, rispetto alla pianura. Quindi il corretto ritmo di pedalata, è un valore che non può essere espresso come parametro assoluto (80-90-100 rivoluzioni al minuto), ma risente, come già detto, delle caratteristiche fisiologiche e del tipo di fibra muscolare posseduta in maggiore percentuale dal ciclista, e delle diverse situazioni in cui si svolge la pratica ciclistica.
A parità di velocità, tanto più è bassa la cadenza di pedalata (con l’utilizzo di rapporti lunghi), tanto più è lungo il tempo di contrazione del muscolo.
Ciò comporta che per mantenere costante la velocità si dovrà imprimere tanta forza sui pedali quanta minore è la frequenza dell’azione.
La combinazione di questi due fattori, elevata forza impiegata e bassa frequenza dell’azione, influisce in modo determinante sul metabolismo aerobico e comporta un massiccio utilizzo di fibre di tipo II. Di fatto si hanno tempi di contrazione muscolare più lunghi, tipici della pedalata “pesante”, i quali creano uno schiacciamento dei capillari sanguigni e di conseguenza ostacolano il flusso del sangue che trasporta ossigeno ai muscoli.

Sembra, quindi ormai accettato il fatto che scendere sotto certi ritmi (~70 rpm) di pedalata non sia affatto efficiente perché comporta un grande reclutamento di fibre di tipo II, glicolitiche (che si affaticano prima), rispetto a quelle di tipo I, ossidative (Ahlquist et al, 1992); tuttavia, le basse cadenze associate a basse potenze risultano essere efficaci nelle fasi di recupero (Rossato et al, 2008).

Utilizzando ritmi di rotazione più elevati, proporzionalmente ad ogni situazione (pianura, salita), e mantenendo costante la potenza meccanica espressa si ridurranno i tempi di ogni singola contrazione muscolare garantendo una maggiore ossigenazione al muscolo.

Analizzando da riprese televisive, le rpm degli atleti di élite, ci si accorge che quando la velocità è superiore ai 40 km/h, essi viaggiano a cadenze vicine o superiori alle 100 rpm. Risulta superfluo sottolineare che tali ritmi di corsa sono possibili grazie alla grande elasticità muscolare e alle spiccate doti aerobiche dei singoli, doti che si perfezionano solo dopo molti anni, e migliaia di chilometri percorsi.
Dall’analisi degli studi riportati nel presente lavoro si possono trarre diverse conseguenze pratiche.

La cadenza di pedalata ritenuta ottimale (cioè preferita) dall’organismo è tanto più elevata quanto lo è la velocità a prescindere dalla potenza sviluppata.

In gruppo i ciclisti adottano cadenze elevate perché la velocità è più elevata e, il fatto di utilizzare rapporti più agili, deriva dalla scelta più o meno consapevole di mantenere un CIL relativamente basso al fine di rispondere più agevolmente alle repentine accelerazioni che possono rendersi necessarie (Sassi, 2009).

Probabilmente nella scelta della frequenza di pedalata è bene utilizzare come criterio fondamentale la minimizzazione della sensazione di fatica: il nostro organismo ha una sensibilità tale da permettergli, se opportunamente integrata con l’esperienza, di operare in maniera adeguata questa scelta; le sensazioni personali sono alla base della scelta della frequenza e non si ritiene corretto snaturare e forzare le proprie naturali caratteristiche.

La riduzione dello stress muscolare non sembra essere un criterio prioritario nell’auto-ottimizzazione della cadenza di pedalata. Alla luce di questo non pare giustificabile la ricerca di cadenze elevate (≥ 90 rpm) in salita per rendere la pedalata più efficiente, se questo comporta una sensazione di affaticamento elevata.

Considerando le gare di endurance, possiamo considerare una cadenza attorno alle 90 rpm come la scelta migliore dal punto di vista del rendimento, dello stress muscolare e della sensazione di fatica.

Dagli studi considerati, avallati dall’esperienza sul campo, non sembra esistere una cadenza ottimale valida per tutti, piuttosto la cadenza alla quale si percepisce minor affaticamento ed alla quale lo sforzo risulta minore sembra riflettere un compromesso tra la cadenza metabolicamente più efficiente e quella meccanicamente più efficiente (Ansley et al, 2009). Tale cadenza non è una costante è dipende da molti fattori contingenti, soprattutto dal carico di lavoro (potenza richiesta), dagli adattamenti prodotti dall’allenamento, dall’ambiente e dal terreno (salita, pianura; asfalto o sterrato) in cui si svolge l’attività.

In conclusione non è ancora chiaro quale sia il criterio con il quale l’organismo auto-ottimizza la cadenza di pedalata, ed è necessario approfondire con ulteriori studi che prendano in considerazione complessivamente i diversi parametri (non separatamente) e focalizzando l’attenzione su particolari aspetti (salita, pianura, gare di gruppo e individuali) e discipline del ciclismo (strada, fuoristrada, pista).

Dal punto di vista pratico, infine, occorre essere cauti nel forzare i giovani ciclisti e ancor più i ciclisti evoluti all’utilizzo di cadenze diverse da quelle spontaneamente selezionate.


Leggi anche: 1° Parte

Leggi anche: 2° Parte

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Dott. Francesco Della Mattia

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