Hardlopen met vermogensmeters, een revolutie! · 60:00 38.8 2.78 Hardlopen met Power! | Hans van...

Atletiekunie

“Je gaat het pas zien als je het door hebt”

2

“Begrippen als VO2 en RE moesten ook eerst even tot je doordringen.”

Hardlopen met vermogensmeters, een revolutie!Hans van Dijk and Ron van Megen

Hardlopen met Power! | Hans van Dijk & Ron van Megen 4

Wielrenners kennen het al jaren

5Hardlopen met Power! | Hans van Dijk & Ron van Megen

Teun van Erp, bewegingswetenschapper enarchitect van Tom Dumoulin


20ste etappe Tour de France 2018Heuvelachtige individuele tijdritTom Dumoulin wint de etappeEn wordt overall 2e

Het begon met Stryd


De opkomst van hardloopvermogensmeters


Vers van de pers


ARIONVermogenVerwacht


Wielrennen Hardlopen

11

The Universal Theory of Sports

Hardlopen met Power! | Hans van Dijk & Ron van Megen

Het vermogen van je menselijke motor• Je menselijke motor is het geheel van spieren en hart-longsysteem

• Bepaalt je prestaties bij hardlopen, fietsen en schaatsen

• Wordt bij wielrennen dagelijks als Wattage gemeten en gebruikt

• Vlak: Watt is bepalend

• Bergop: Watt/kg is bepalend

• Bij hardlopen kan dit nu eindelijk ook

• Bij hardlopen gaat het om Watt/kg


Hardlopers moeten wennen aan de getallen(prestatie gerichte wielrenners, triatleten en duatleten NIET)

Relatie 10-km tijd met VO2 max en ADV

Tijd VO2 max ADV

min:sec ml/kg/min Watt/kg

26:17.53 88.7 6.36

30:00 77.7 5.57

32:00 72.8 5.22

34:00 68.5 4.91

36:00 64.7 4.64

38:00 61.3 4.40

40:00 58.3 4.18

42:00 55.5 3.98

44:00 52.9 3.80

46:00 50.7 3.63

48:00 48.6 3.48

50:00 46.6 3.34

52:00 44.8 3.21

54:00 43.2 3.09

56:00 41.6 2.98

58:00 40.2 2.88

60:00 38.8 2.78 Hardlopen met Power! | Hans van Dijk & Ron van Megen 13

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

0 1 5 10 20 40 60 120 240

Spec

ific

po

wer

in W

att/

kg

Exercise duration in minutes

Limits of human power

Anaerobic ATP Anaerobic glycogen

Aerobic glycogen Aerobic fatty acids

ADV in Watt/kg = 0,072*VO2 max in ml/kg/min

ADV: Anaeroob DrempelVermogen = FTP: Functional Threshold PowerADV = FTP: de inspanning die je een uur kunt volhoudenVO2 max: maximale zuurstofopname vermogen, gedurende 10 minuten

Trainen op HR, tempo of wattage?

14

Uit: https://www.trainingpeaks.com/training-plans/running/half-marathon/tp-133101/prorun-with-power-half-marathon-training-plan-experienced-4-days-week-training (schema Guido Vroemen)De couponcode om dit schema gratis te kunnen gebruiken is: ProRun. (TrainingPeaks Premium aanbevolen)

HR: indirect en vertraagdTempo: iets vertraagd Vermogen: direct


Wanneer is lopen op vermogen beter dan lopen op tempo?Als de 3 weerstanden niet constant zijn

Vooral bij heuvels en bij flinke wind

Bijvoorbeeld: modelberekeningen van het juiste tempo voor Hans (P = 250 Watt, 58 kg, 4,31 Watt/kg)

De invloed van heuvels en wind kan dus orde 15% of meer bedragen!


Impact of hills

Pace/km

min:sec

Standard 3:58

Uphill 3.5% 4:37

Downhill 3.5% 3:26

Impact of the wind

Pace/km

min:sec

Standard 3:58

Head wind 15 km/h 4:24

Tail wind 15 km/h 3:48

https://www.trainingpeaks.com/blog/when-is-running-with-power-superior-to-running-at-pace/

Constant wattage =Lager tempo als het tegen zit + hoger tempo als het mee zit


Relatie vermogen - tijd

1977: Pete Riegel’s formule

v2/v1 = (d2/d1)-0.07

En dus geldt ook:

P2/P1 = (t2/t1)-0.07

y = 26,603x-0,07

y = 23,838x-0,07

16

18

20

22

24

26

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Spee

d in

km

/h

Distance in km

World records men and women

men women


Hoe bereken je je haalbare tijd?

t = E/P

Voorbeeld Marathon Man*:E = 2.961 kJ** (ME = 24%***)

P = 235 Watts (m*ADV*0,93)

t = 2.961.000/235 = 12.600 sec = 3 hrs 30 min

*m = 70 kg

Bij 60 kg wordt de haalbare tijd: 60/70*12.600 sec = 3 uur 0 min!

** aloude vuistregel 1 kcal per km per kg lichaamsgewicht

(1 kcal = 4.184 Joules = 4,184 kJ)

*** Metabole Efficiëntie is 24%. Marathon man is “liefhebber”.


Nauwkeurig

19

Volgens http://fellrnr.com/wiki/Stryd

Stryd is one of the most useful and impressive running technologies available. It's a Footpodthat analyzes the movement of your foot with greater accuracy than most traditional Footpods. While a lot of the Stryd marketing focuses on their "running power meter" functionality, I see the greatest value coming from their accurate measurement of pace and distance. If you look at my testing of GPS Accuracy, you will see that Stryd gives a far more accurate measurement of distance than any GPS watch. It accurate enough that it really doesn’t need any calibration, and unlike GPS, it should work in any situation. Not only is it providing accurate distance measurement, but it provides real-time pace, something that's impractical to achieve with any GPS device.


Geschikt, Ongeschikt

Een hardloopvermogensmeter is een versnellingsmeter (accelerometrie)

(dit is anders dan bij wielrennen)

Luchtweerstand Garmin Running Power biedt een “oplossing”

Ondergrond Power2Run biedt een “oplossing” (keuze uit track – road – trail)

Op de weg of baan

Binnen, buiten en loopband (geldt alleen voor Stryd)

Vlak en heuvels

Normale windkracht20Hardlopen met Power! | Hans van Dijk & Ron van Megen

Waarom lopen met een vermogensmeter? - 1

1. Constant lopen met de juiste inspanning/het juiste vermogen (in Watt), zowel tijdens de training als in de wedstrijd

2. Directe en dagelijkse informatie over je energieverbruik bij het hardlopen (ECOR, in kJ/kg/km, vergelijk met loopefficiëntie RE in ml O2/kg/km)

3. Probeer je ECOR te verlagen (dus zuiniger te lopen, bijvoorbeeld met een hogere cadans)

4. Directe en zuivere informatie over je vorm (ADV, VO2 max)

5. Betere interactie met je coach


Waarom lopen met een vermogensmeter? - 2


1. Veel aspecten spelen een rol voor optimale prestaties,metabool, cardiorespiratoir, antrometrisch, biomechanisch, neuromusculair

2. Naar een individueel ‘running metrics passport’

Individual athlete running metrics passport

Example Goal

Cadence spm 180 >

GCT msec 200 <

VO cm 7 <

LSS kN/kg/m 0.2 >

ECOR kJ/kg/km 0.99 <

RE ml O2/kg/km 200 <

Optimum differs individually

Loopefficiëntie of Running Economy (RE)

Vroeger:

RE = � VO2 = 50 ml/kg/min, v = 15 km/h, RE = 200 ml O2/kg/km

Nadelen:

1. Alleen incidenteel bij VO2 test

2. Resultaat zegt alleen iets over bruto O2-verbruik

3. Diverse voorbeelden van lopers met hoge VO2, maar ook hoge RE!


Vereiste VO2 max (ml/kg/min)

RE RE RE

vuur 180 210 240

km/h ml/kg/km ml/kg/km ml/kg/km

10 34 40 45

11 38 44 50

12 41 48 55

13 44 52 59

14 48 56 64

15 51 60 68

16 55 64 73

17 58 68 77

18 61 72 82

19 65 76 86

20 68 80 91

21 72 84 95

22 75 88 100

23 78 91 105

24 82 95 109

25 85 99 114

23

Mechanisch energieverbruik = Energy Cost of Running (ECOR)Nu:

ECOR = �

�Voorbeeld: P = 287 Watt, m = 70 kg, v = 15 km/h (= 4,17 m/s)

ECOR = 0,98 kJ/kg/km

Voordelen:

1. Iedere dag gemakkelijk te bepalen (uit te rekenen)

2. Resultaat is het echte mechanische energieverbruik voor hardlopen

3. Mogelijkheid om te zoeken naar minimale Wattage bij dezelfde snelheid(door loopstijl te verbeteren)


Wat bepaalt je energieverbruik/loopefficiëntie?Lichaamsbouw• Geen vet, lange benen, smalle kuiten, kleine voeten,

soepele heupen

Loopstijl• Lichte verende tred, hoge cadans, lage GCT, grote

paslengte, oscillatie, armen, houding, heuphoek, knieheffing/beenstrekking, kuitheffing, middenvoetlanding, enkelhoek

Brandstofmix• Vetverbranding levert minder energie/vermogen,

metabool


Almaz Ayana

De natuurkunde van hardlopen

Het vermogen (wattage) van de menselijk motor is gelijk aan de som van 3 weerstanden:

Loopweerstand Pr

Luchtweerstand Pa

Klimweerstand Pc

P = Pr+ Pa+ Pc


Hoe groot is Pr ?

Pr = F*v dus Pr = cf*m*g*v

Wielrennen: cf = 0,004, dus Pr = 15 Watt

Schaatsen: cf = 0,015, dus Pr = 57 Watt

Hardlopen (verhard): cf = 0,100, dus Pr = 381 Watt

(m = 70 kg, g = 9,81 m/s2, v = 20 km/h = 5,55 m/s)


Energy Cost of Running (ECOR, op een vlak parcours)(mechanisch energieverbruik)

Pr = c*m*vPr = Vermogen in Watt

c = Energy Cost of Running (ECOR) = 0,98 kJ/kg/km

m = gewicht in kg

v = hardloopsnelheid in m/s

Usain Bolt: 900 Watt

Wereldrecord 5000 m: 400 Watt

Wereldrecord Marathon: 350 Watt


ECOR en Running economy (RE)

Traditionele inspanningstestRE: zuurstofverbruik in ml O2/kg/km

We kunnen de ECOR berekenen uit de RE (en andersom):

Energie waarde van O2 = 19,55 J/ml O2

Metabole efficiëntie (ME) = 25% (elite atleet)

ECOR = RE*19,55*0,25/1000 = 0,004875*RE

Een RE van 201 ml O2/kg/km is equivalent met een ECOR van 0,98 kJ/kg/km


Hoe groot is Pa?

Pa= 0,5 � (v+vw)2v

20 km/h: Pa = 25 Watt (7% bij wereldrecord marathon)

40 km/h: Pa = 200 Watt

60 km/h: Pa = 675 Watt!!

Onafhankelijk van lichaamsgewicht!Afhankelijk van aerodynamica (weerstandsoppervlakte cdA, hoogte, wind, luchtdruk)


Hoe groot is Pc?

Pc = (i/100)mgv

Alpe d’Huez (i = 7,4%): Pc = 282 Watt

Evenredig met lichaamsgewicht,

dus klimmers zijn lichtgewichten!

(m = 70 kg, g = 9,81 m/s2, v = 20 km/h = 5,55 m/s)


De hardloopformule

P = Pr+Pa+Pc

P = cmv+0,5 � v(v+vw)2+ (i/100)mgvη


Wereldrecord 100 m Usain Bolt: 9.58 seconden Werelduurrecord Bradley Wiggins: 54,526 km

Wat is de reden van de vermogen- tijd relatie?Beperkte brandstofvoorraden!

33

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

0 1 5 10 20 40 60 120 240

Spec

ific

po

wer

in W

att/

kg

Exercise duration in minutes

Limits of human power

Anaerobic ATP Anaerobic glycogen

Aerobic glycogen Aerobic fatty acids


Brandstof voorraad voor de 4 energiesystemen:Anaeroob• ATP 24,64 watt/kg minder dan 30 seconden• Glycolyse 13,50 watt/kg minder dan 2 minuten

Aeroob• Glycogeen 7,76 watt/kg minder dan een uur• Vetzuren 2,36 watt/kg meer dan een dag

How groot is P?

Afhankelijk van:

1. Tijd (vermogen-tijd relatie Riegel)

2. Talent (wereldrecords)

3. Training

4. Leeftijd and sexe

5. Hoogte

6. Gezondheid/ziekte/vorm


De relatie tussen ADV (FTP) en VO2 max

FTP = 0,88*0,25*VO2 max*19,55/60, dus

FTP = 0,072*VO2 max

0,88 = verhouding vermogen 1 uur/10 minuten

0,25 = metabole efficiëntie

19,55 = energie waarde van O2 (kJ/l) bij VO2 max (90% glycogeen)


De limieten van het menselijk vermogen

36

Limiet voor mannen ADV 6,4 watt/kg VO2 max 89 ml O2/kg/km

Limiet voor vrouwen ADV 5,7 watt/kg VO2 max 79 ml O2/kg/km(vrouwen hebben minder spiermassa)


Wereldrecords: Mannen ADV

Afstand Tijd Naam (Watt/kg)

800 m 1:40.91 David Rudisha 6.86

1.500 m 3:26.00 Hicham El Guerrouj 6.50

3.000 m 7:20.67 Daniel Komen 6.32

5.000 m 12:37.35 Kenenisa Bekele 6.33

10.000 m 26:17.53 Kenenisa Bekele 6.36

15 km 00:41:13 Leonard Komon 6.24

20 km 00:55:21 Zersenay Tadese 6.32

21,1 km 00:58:18 Abraham Kiptum 6.34

25 km 01:11:18 Dennis Kimetto 6.22

30 km 01:27:38 Emmanuel Mutai 6.14

42,2 km 02:01:39 Eliud Kipchoge 6.37

100 km 06:09:14 Nao Kazami 4.48

De limieten van het menselijk vermogen, theorie en praktijk


Invloed van de luchtweerstand


World Records: Men

Distance Time Name Calculated time Calculated time

without pacers on treadmill

1,500 m 00:03:26 Hicham El Guerrouj 00:03:29 00:03:07

3,000 m 00:07:21 Daniel Komen 00:07:27 00:06:44

5,000 m 00:12:37 Kenenisa Bekele 00:12:48 00:11:38

10,000 m 00:26:17 Kenenisa Bekele 00:26:38 00:24:23

15 km 00:41:13 Leonard Komon 00:41:41 00:38:26

20 km 00:55:21 Zersenay Tadese 00:56:03 00:51:43

21.1 km 00:58:18 Abraham Kiptum 00:59:03 00:54:30

25 km 01:11:18 Dennis Kimetto 01:12:07 01:06:51

30 km 01:27:38 Emmanuel Mutai 01:28:32 01:22:21

42.2 km 02:01:39 Eliud Kipchoge 02:04:21 01:55:39

100 km 06:09:14 Nao Kazami 06:35:47 05:59:17

Invloed van de hoogte


1. Lagere luchtweerstand2. Minder zuurstof

Voorbeeld: The Great Ethiopian Run

Invloed van heuvels: Minetti et. al.


Invloed van RE/ECOR

1% betere (lagere) RE/ECOR leidt tot een 1% snellere tijd

RE/ECOR wordt bepaald door:

1. Lichaamsbouw (slank, benen, kuiten, heupen)

2. Brandstofmix (metabole processen)

3. Looptechniek (cadans, verticale oscillatie, en meer)


Marathon sub2hrs?

42

Alleen cdA = 0,24 m2

Hazen cdA = 0,20 m2

Perfect cdA = 0,15 m2

Berlijn (2014 en 2018)Dennis Kimetto: 2:02:57

Eliud Kipchoge: 2:01:39Hardlopen met Power! | Hans van Dijk & Ron van Megen

https://hetgeheimvanhardlopen.nl/calculator/


Onze boeken

44

ISBN Hardlopen met POWER!

Print: 978-90-821069-7-8PDF: 978-90-821069-9-2ePub: 978-90-821069-8-5

ISBN The Secret of Running

Print: 978-1-78255-109-6PDF: 978-1-78255-773-9ePub: 978-1-78255-436-3

ISBN Das Geheimnis des Laufens

Print: 978-3-8403-7523-1PDF: 978-3-8403-1218-2ePub: 978-3-8403-3648-5

ISBN The Secret of Cycling

Print: 978-1-78255-108-9PDF: 978-1-78255-772-2ePub: 978-1-78255-435-6

ISBN Das Geheimnis des Radfahrens

Print: 978-3-8403-7525-5PDF: 978-3-8403-1251-9ePub: 978-3-8403-3658-4


www.thesecretofrunning.comwww.hetgeheimvanhardlopen.nl

Wat is energie?

Eenheid Joule1 kcal = 4.184 Joules = 4,184 kJ

Energie uit voeding2.500 kcal = 10.460 kJ

Energie voor demarathon70kg*1kcal/kg/km*42,2km = 2.954 kcal = 12.359 kJ

Equiv. Gewichtsverlies = 12.359/37.6 (kJ/g) = 328 gram vet (Niet Meer!)

Energie in het dagelijks leven1 kWh = 3.600 kJ

Onze voeding is equivalent aan 10.460/3.600 = 2,9 kWh = € 0,60

45

James Joule 1818-1889


Wat is vermogen (Watt)?

46

P = E/t1 kWatt = 1 kJoule/seconde

Vermogen in het dagelijks levenDagelijkse voeding inname is equiv. aan 10.460/86.400(s/day) = 121 Watts

Metabolic efficiëntie 25%, dus mechanische output is 30 Watts

8 uur op de hometrainer levert slechts 8*30/1000 = 0,24 kWh = € 0,05

Andere voorbeeldenMax vermogen Chris Froome op Alpe d’Huez = 415 Watts

1 paardekracht = 736 Watts

VW Golf = 180.000 Watts James Watt 1736-1819


Invloed van het lichaamsgewicht


Metingen ECOR en RE

Stryd footpod vermogensmeter

Gebaseerd accelerometers:

F = m*a

P = F*v


Metingen ECOR en REGroup Speed RE measured ECOR

(km/h) (ml O2/kg/km) (kJ/kg/km)

Untrained 9 244 1.06

10 238 1.05

11 235 1.04

12 231 1.03

Trained 11 221 1.01

12 220 1.01

13 220 1.00

14 215 1.00

15 215 0.99

16 213 0.98

17 213 0.98

18 206 0.98

49

P = ME*VO2*19,55/60 (watt/kg)VO2 = 3,07/ME*P (ml O2/kg/km), dus

Ongetraind VO2 = 13,64*PGetraind VO2 = 12,78*PElite VO2 = 12,28*P


Hardlopen met vermogensmeters, een revolutie! · 60:00 38.8 2.78 Hardlopen met Power! | Hans van...

Documents

Transcript of Hardlopen met vermogensmeters, een revolutie! · 60:00 38.8 2.78 Hardlopen met Power! | Hans van...