WebTrainer

Staand of zittend omhoog fietsen

Staand klimmend kan je twee keer zoveel kracht leveren als klimmend in zittende fietshouding. Maar wat voor consequenties heeft staand klimmen voor het energieverbruik? En heeft jouw lichaamsbouw invloed op de keuze tussen zitten en staan? Recent onderzoek wijst uit dat per individu het vermogen bepaald kan worden waarop het efficiënter is staand te gaan klimmen.
Leer sneller en beter BergOp fietsen met WebTrainer BergOp 2012
Fietsen op het vlakke hier in Nederland is wezenlijk anders dan fietsen in het hooggebergte. Hier in Nederland is staand fietsen weinig efficiënt vanwege de veel groter wordende luchtweerstand. Dit komt vooral door de hogere snelheid die hier behaald wordt tijdens het fietsen. De luchtweerstand is namelijk kwadratisch evenredig met de snelheid van de fietser. Dit wil zeggen dat wanneer men twee keer zo hard fietst, de luchtweerstand vier keer zo hoog wordt. Alleen wanneer er een grotere kracht op de pedalen kan worden geleverd dan dat de luchtweerstand toeneemt, is staand fietsen effectief, zoals te zien is in een massasprint. In het hooggebergte ligt de snelheid echter veel lager en speelt de luchtweerstand een veel kleinere rol. Tijdens het klimmen zou een staande fietshouding dus wel efficiënt kunnen zijn.
:: zittend klimmen	:: staand klimmen
Uit onderzoek naar een staande fietshouding tijdens het klimmen blijkt dat iedereen een eigen punt heeft waarboven het efficiënter is om te gaan staan. Dit punt kan worden uitgedrukt in een percentage van je hoogste wattage, je Peak Power Output (PPO), behaalt tijdens een maximale inspanningstest. Deze PPO moet niet verward worden met het maximale vermogen dat geleverd kan worden tijdens een Wingate-test, waarbij in 30 seconden zo hard mogelijk gesprint moet worden. Het gaat hierbij dus om het vermogen dat gehaald wordt aan het eind van een maximale inspanningstest van ongeveer 15 minuten. Deze test begint met drie minuten warming-up zonder belasting, waarna het vermogen gelijkmatig oploopt met 1 Watt per 2 seconde. De test wordt gestopt wanneer de proefpersoon, ondanks verbale aanmoedigingen, de vastgestelde trapfrequentie van 80 rpm niet meer haalt. Uit een wetenschappelijke studie blijkt dat proefpersonen bij een percentage hoger dan 94% van hun PPO het fietsen staand langer volhouden dan zittend. Uit dit onderzoek werd geconcludeerd dat wanneer er een vermogen hoger dan 94% van het PPO gefietst moest worden, zij dit beter in staande houding kunnen doen dan in zittende.
:: De tijd tot uitputting uitgezet tegen het %PPO. De verhouding geeft aan hoeveel mensen zittend beter presteren dan staand.
Het beter staand kunnen fietsen bij een dergelijk vermogen heeft voor een groot deel te maken met de veranderde richting waarmee kracht op het pedaal wordt geleverd. Uit pedaalkrachtanalyses blijkt dat staand een twee keer zo grote maximale kracht op het pedaal geleverd kan worden in verticale richting. De staande houding op de fiets zorgt namelijk voor een meer naar beneden gerichte pedaalkracht en een meer naar voren gelegen positie van het knie- en heupgewricht, zoals goed te zien is in onderstaande figuur.
De gevolgen voor de richting van de pedaalkracht bij een zittende (bovenste plaatjes) en staande fietshouding (onderste plaatjes). H =heup, K = knie en A = enkel. Het aantal graden geeft de hoek weer tussen de hoogste, verticale positie van het pedaal en de crankas. Copyright © 1998 Li, L., Galdwell, G.E.
Door de veranderde positie van de heup en de knie is een langere extensie(strek) beweging mogelijk om meer kracht op het pedaal te kunnen uitoefenen. Deze langere extensiebeweging in de knie is ook terug te zien in het EMG (Elektromyografie: Een onderzoekstechniek waarbij de elektrische activiteit van spieren wordt gemeten) waarin de quadriceps gedurende een crankcyclus langer actief is.

In staande fietshouding spelen ook de arm- en rompspieren een grote rol. Het blijkt dat in staande houding de armen en de romp gebruikt worden voor extra voorwaartse stuwing van de fiets. Het moment (tijdstip) waarop de maximale bewegingsuitslag naar links of rechts plaats vindt komt overeen met het moment waarop de maximale kracht ontwikkeld wordt op de pedalen. Het lijkt er dus op dat de armen zorgen voor een grotere kracht op de pedalen. Dit wordt bevestigd in EMG analyses waaruit blijkt dat de activiteit van de quadriceps bij armgebruik significant lager ligt dan wanneer hetzelfde vermogen geleverd moet worden zonder de armen te gebruiken. Het zijwaarts bewegen van de fiets zorgt dus voor een lagere activiteit van de quadriceps en bespaart op deze manier energie. Dit zou mede verklaren waarom renners staand een hoog vermogen langer vol kunnen houden dan wanneer zij dit zittend doen.

:: Torque profiel van één van de top renners van Garmin - Cervélo. De torque is gemeten met de Lode Excalibur Sport ergometer met pedaalkracht meting.

De kracht en het vermogen dat geleverd kan worden zijn echter niet de enige belangrijke parameters die de fietsprestatie beïnvloeden. Het energieverbruik, uitgedrukt in de zuurstofopname, bepaalt namelijk voor een groot deel hoe lang de prestatie vol te houden is. Het blijkt dat bij een laag geleverd vermogen renners een lagere zuurstofopname hebben in zittende fietshouding in vergelijking met een staande fietshouding. Wanneer er een vermogen geleverd dient te worden dat hoger is dan 60% van hun PPO verdwijnen deze verschillen in zuurstofopname. Hieruit wordt geconcludeerd dat er qua energieverbruik weinig verschil zit tussen verschillende fietshoudingen. Dit wordt bevestigd door onderzoeken die gedaan zijn naar de efficiëntie. De efficiëntie wordt bepaald door het geleverde vermogen te delen door het zuurstofverbruik. De waarden voor de efficiëntie verschilden niet bij het leveren van hetzelfde vermogen tussen een staande en zittende fietshouding.

Een andere parameter die naast kracht, vermogen en zuurstofverbruik belangrijk kan zijn voor de keuze om zittend of staand een helling op de fietsen is het spiervezeltype. Er zijn aanwijzingen dat de spiervezeltypes I en II verschillen veroorzaken op het geleverde vermogen waarbij het efficiënter is te gaan staan. Renners met veel spiervezeltype I hebben namelijk minder explosie in benen, maar houden een inspanning langer vol (bijvoorbeeld Christian VandeVelde), terwijl renners met veel type II spiervezels juist wel over die explosiekracht beschikken maar dit minder lang volhouden (bijvoorbeeld Daniel Martin). Een verklaring hiervoor is dat de geleverde kracht op het pedaal tijdens staand fietsen meer overeen komt met korte krachtexplosies (intervallen) dan de curve voor zittend fietsen, die meer geschikt lijkt voor wielrenners die type I spiervezels bezitten. Dit is goed terug te zien in onderstaande figuur, waarbij zowel de curve voor zittend klimmen als de curve voor staand klimmen is afgebeeld. Het zou daarom goed mogelijk kunnen zijn dat wielrenners die veel type II spiervezels bezitten meer baat hebben bij staand klimmen. Hier moet echter nog verder onderzoek naar gedaan worden om meer duidelijkheid te verkrijgen.

:: De krachtcurve voor één crankcyclus tijdens zittende en staande fietshouding bergop.

Algemeen kan er geconcludeerd worden dat bij een laag geleverd vermogen zittend fietsen de voorkeur geniet boven een staande fietshouding. Deze verschillen verdwijnen echter bij een geleverd vermogen hoger dan 60% van je PPO. Bij een uitwendige belasting hoger dan 94% van je PPO is het efficiënter om dit vermogen staand te fietsen in plaats van zittend. Deze percentages verschillen echter per individu en moeten dus voor elke individuele renner apart berekend worden. Dit wordt gedaan door eerst de 100% PPO uit te rekenen door een maximale inspanningtest te volbrengen. Daarna dient de volhoudtijd bepaald te worden bij verschillende geleverde percentages van jouw 100% PPO, zowel in zittende als staande fietshouding. Wil men dus een nuttige uitspraak kunnen doen over de transitie van een zittende naar staande houding bij een individu dan zal hij bovenstaande testen moeten ondergaan om voor hem het geleverde vermogen te vinden waarbij hij moet gaan staan.

:: Een SRM-meter die het vermogen meet in de crank.

Referentielijst: 1. Hansen, E.A., Waldeland, H. (2008) Seated versus standing position for maximization of performance during intense uphill cycling. Journal of Sports Sciences, 26, 977-984. 2. Li, L., Galdwell, G.E. (1998) Muscle coordination in cycling: Effect of surface incline and posture. Journal of Applied Physiology, 85, 927-934. 3. Ryschon, T.W., Stray-Gundersen, J. (1991) The effect of body position on the energy cost of cycling. Journal of Medicine and Science in Sports and Exercise, 23, 949-953. 4. Stone, C., Hull, M.L. (1993) Rider/bicycle interaction loads during standing treadmill cycling. Journal of applied biomechanics, 9, 202-218. 5. Tanaka, H., Bassett, D.R., Best, S.K., Baker Jr., K.R. (1996) Seated versus standing cycling in competitive road cyclists: uphill climbing and maximal oxygen uptake. Canadian Journal of Applied Physiology, 21, 149-154.

Geschreven door Cees-Jan van der Zweep als samenvatting van zijn eindexamen scriptie Bewegingswetenschappen met bewerking voor de lezers van Fiets Magazine.

WebTrainer verzorgt persoonlijke coaching.
Neemt u een WebTrainer Coach abonnement dan krijgt u een vaste persoonlijke coach die u helpt uw sportieve ambities te realiseren.
De coach maakt een optimaal trainingsplan, binnen de tijd en mogelijkheide die u heeft. De trainingen worden samen geëvalueerd en hij motiveert om uw doel te bereiken.
Trainingsbegeleiding die alleen voor topsporters gereserveerd leek, is nu beschikbaar voor iedereen.

Zoeken in nieuwsberichten

Zoeken