On the Relationship Between Technique, Frequency, Work Rate and Gross Efficiency in Endurance Sports

Abstract

Sykling og langrenn er to ekstreme utholdenhetsidretter hvor utholdenhet er av svært stor viktighet for å prestere. Utholdenhet kan defineres som evne til å holde høyest mulig effekt over en gitt distanse. Hvor metabolsk effektivt man beveger seg kan påvirke utholdenheten og prestasjon i slike idretter. Faktorer som bevegelsesfrekvens, teknikk og effekt kan igjen påvirke både metabolsk effektivitet og dermed prestasjon eller prestasjon direkte. Målet med denne phd-thesen er å belyse hvordan effekt, bevegelsesfrekvens og teknikk kan påvirke både metabolsk effektivitet og prestasjon i sykkel og langrenn.

I artikkel 1, 2 og 3 rettes fokus mot sykkel hvor vi ser på forskjeller på valg av tråkk frekvens mellom ergometer og fri sykling på rulle. I disse artiklene ser vi også på hvordan to tråkk teknikk parametere påvirkes av frekvens, effekt, forstyrrelser og hvordan dette påvirker sammenhengen mellom teknikk og metabolsk effektivitet. Hovedfunnene er: 1) Fri sykling fører til annerledes frekvensvalg i forhold til effekt enn ergometersykling. 2) Effektiv kraft utvikling på krank posisjonen topp-bunn (død-punkt) har større betydning for metabolsk effektivitet enn gjennomsnittlig kraft retning gjennom hele krank syklus. 3) Både tråkk teknikk og metabolsk effektivitet er svært robuste parametere.

I artikkel 4, 5 og 6 er rettet mot langrenn og vi ser på hvordan effekt og frekvens påvirker metabolsk effektivitet og prestasjon. Hovedfunn er: 1) metabolsk effektivitet viser samme respons til effekt og frekvens i langrenn som i sykkel. 2) Langrennsløpere ser i motsetning til syklister ut til å velge frekvens som sikrer både best metabolsk effektivitet og prestasjon. 3) På høy effekt kan det virke sikrer å velge en litt lavere frekvens enn høyere frekvens enn den fritt valgte. 4) Det skal store forskjeller i bevegelsesmåte til for at det skal påvirke metabolsk effektivitet betraktelig.

Cycling and cross country skiing are two extreme endurance sports where endurance is of great importance to perform. Endurance can be defined as the ability to maintain the highest possible work rate over a given distance. How metabolic efficiently you move can affect endurance and performance in such sports. Factors such as work rate, frequency of movement, technique can affect both metabolic efficiency and thus performance or performance directly. The aim of this PhD thesis is to elucidate how the effect of movement frequency and technique can affect both metabolic efficiency and performance in cycling and Cross country skiing.

In paper 1, 2 and 3, the focus is on bicycling where we look at differences in the choice of cadence between the ergometer and free cycling on a roller. In these papers we also look at how two pedaling technique parameters are affected by frequency, work rate, perturbations and how this affects the relationship between pedaling technique and metabolic efficiency. The main findings are: 1) Free cycling leads to different choice of frequency in relation to work rate than ergometer cycling. 2) Effective force direction at the top-bottom (dead points) has a greater impact on metabolic efficiency than the average force direction throughout the crank cycle. 3) Both pedaling technique and metabolic efficiency is very robust parameters.

In paper 4, 5 and 6 are aimed at cross country skiing and we examine how work rate and frequency affect metabolic efficiency and performance. Main findings are: 1) Metabolic efficiency shows the same response to the work rate and frequency in cross-country as in cycling. 2) Cross-Country skiers, unlike cyclists, seem to choose the frequency that best ensures both metabolic efficiency and performance. 3) At high work rate it seems safe to choose a slightly lower frequency than a higher frequency than the freely chosen. 4) Only large differences in locomotion mode method affect the metabolic efficiency significantly.