środa, 28 listopada 2012

Niedawno napisałem krótki artykuł na temat relacji obuwia rowerowego i pedałów zatrzaskowych SPD do efektywności jazdy na rowerze. Już podczas przygotowania teoretycznego do tworzenia treści artykułu okazało się, że łatwo nie będzie. Na internetowych forach polskich i zagranicznych wrzało. Agregatory artykułów naukowych jednak pozostawały dziwnie ciche, jeśli chodzi o zasadność stosowania butów SPD i pedałów zatrzaskowych. Całość wydawała się raczej dziwna. Z reguły bowiem to naukowcy często drążą niezbyt popularne tematy. Ale nie w tym przypadku.

Obuwie SPD a efektywność jazdy na rowerze

Badania naukowe.

Znalazło się jednak kilka prac, których treść w mojej opinii rzuciła na zagadnienie nowe światło. Wyniki badań naukowych raczej nie potwierdzały spodziewanej i częstokroć zauważanej na forach amatorskich wyższości butów i pedałów SPD nad tak zwanymi platformami. Wręcz przeciwnie. Pojawiały się głosy odradzające stosowanie tego rozwiązania, ze względu na zwiększone ryzyko kontuzji. Badania elektromiograficzne wskazywały na zmniejszenie aktywności wielu grup mięśniowych, a badania siły nacisku podkreślały jej spadek po dłuższym używaniu SPD. Większość kolarzy po prostu nie używała tej technologii do podciągania korby w negatywnej fazie obrotu, ponieważ ruch ten był nieefektywny i niemal niemożliwy do wykonania, jeśli pchnięcie drugą nogą było odpowiednio silne.

Schematy ruchowe a buty SPD.

Aby więc wymusić ten schemat, trzeba było najpierw zacząć słabiej naciskać. To właśnie ten fenomen został zauważony. Jakkolwiek równomierne rozłożenie sił podczas obrotu teoretycznie wydaje się działać protekcyjnie na elementy stawowe, to przecież odwołajmy się do natury. Noga nie jest zaprojektowana do podnoszenia podczas zginania się dużego ciężaru. Mięśnie zginające w stawie kolanowym mają za zadanie jedynie unieść ciężar samej nogi. Tak nas zbudowała 'natura'. W tym kontekście stosowanie obuwia SPD i wymuszanie podciągania nogi jest raczej zachwianiem naturalnych, wypracowanych przez ewolucję schematów ruchowych, nadmiernie obciążając staw tam, gdzie nie jest on do tego przystosowany. W dłuższej perspektywie może to powodować urazy ze zużycia

Skąd więc opinie na forach?

Pozostaje więc zadać sobie pytanie, czy to naukowcy się mylą, a może patrząc na problem z drugiej strony,  czy cała rzesza ludzi wypowiadająca się pozytywnie na forach działa pod wpływem efektu placebo. Dlaczego wplatam tu dywagacje na temat efektu placebo? Jak się okazuje, wszyscy kolarze zawodowi w peletonie używają butów SPD z najwyższej półki. Ci sami kolarze stanowią częstokroć sportowy ideał, rodzaj kolarskiej utopii dla dużego grona zapatrzonych w nich amatorów. Owi kolarze, wraz z całym sztabem medycznym i technicznym, nie mogą przecież się mylić. Tak więc te dwa fakty zostają ze sobą powiązane. But SPD i sylwetka kolarza zawodowego, implikuje założenie, że buty kolarskie powinny poprawić rezultaty podczas jazdy na rowerze. Jeśli istnieje taka wiara, to subiektywne odczucie związane z efektem placebo może dotknąć nawet 30% osób. 30% to wystarczająca liczba, aby efekt placebo zaszczepić także osobom, które nie śledzą poczynań zawodowego peletonu, a jedynie czytają obiektywne opinie na forach. Nad całością czuwają producenci sprzętu kolarskiego, którzy dysponują olbrzymią gotówką. Ten trend jest dla nich jak najbardziej sprzyjający. 

Wynik mojego testu.

Tak więc ja sam nie chcąc bazować jedynie na opiniach innych, chciałem sam sprawdzić jak wygląda ten problem w oparciu o moją osobę. Postanowiłem wykorzystać dwa ustawienia na swoim rowerze stacjonarnym. Pierwsze to jazda na platformach, a drugie, użycie pasków i mocne zapięcie nogi w bucie, tak, aby efektywnie można było zacząć używać podciągania. Postanowiłem wybrać sobie odpowiednie obciążenie, stałą kadencję i w ten sposób dokonać krótkiego testu. Po tym jak mój puls ustabilizował się, zacząłem pomiary. 5 minut jazdy na stałej mocy, w obydwu ustawieniach, dało rezultat zgoła podobny. Różnice w średnim pulsie wyniosły poniżej 2%, z korzyścią dla jazdy na platformach. Należy jednak wspomnieć, że na co dzień nie używam obuwia SPD.

Podsumowanie.

Oczywiście ten test wykonany na jednej osobie, nie ma żadnego znaczenia dla ogółu. Jest jednak niejako potwierdzeniem mojej poprzedniej opinii bazującej na pomiarach naukowców. Nie każdy zyskuje na wytrzymałości używając butów SPD. Można z powodzeniem powiedzieć, że nie zyskuje autor tego bloga. Nie zyskał wiele bloger, który zazwyczaj używa SPD, a który swoją próbę czasową przejechał z różnicą 2% czasu na korzyść konfiguracji z SPD. Według opinii naukowców nie zyskuje także większość (populacyjna). Jak często podczas jazdy używamy podciągania korby w negatywnej fazie obrotu? Albo ile bylibyśmy gotowi zaryzykować dla 2%. Bo 2% może oznaczać wygraną. Ale może też oznaczać kontuzję, albo wymianę stawu kolanowego. Istnieje jednak szansa, że w przypadku Czytelnika, to rozwiązanie pomoże dużo bardziej i zamiast 2%, będzie 20. Jest to związane z naturalną zmiennością i rozkładem normalnym (Gaussa) w populacji. Z tego właśnie powodu ten artykuł nie mówi nie. Staram się raczej studzić nadmierny entuzjazm i oczekiwania, a także wprowadzić racjonalne podejście, bazujące na faktach. 

Więcej artykułów z medycyny sportowej.

sobota, 24 listopada 2012

Polska sztuczna trzustkaCukrzyca jest poważnym problemem, z którym zmagają się olbrzymie ilości osób na całym świecie. Ostatecznym rozwiązaniem jest działanie na etapie regulacji neurohormonalnej, jednak póki co bliższe rozwiązanie dla chorych stanowi zastosowanie tak zwanej sztucznej trzustki, czyli autonomicznej pompy insulinowej. Tego typu urządzenie umożliwiłoby powrót do normalnego życia, spożywania posiłków z pominięciem sztywnego harmonogramu. Byłoby to także brakiem zależności od wielokrotnych wstrzyknięć i pomiarów, mających na celu dostosowanie dawek insuliny do bieżącego zapotrzebowania. To rozwiązanie znacząco podniosłoby także jakość życia osób chorych. 

W chwili obecnej na rynku znajdują się aparaty do ciągłego pomiaru glikemii i pompy insulinowe podające hormon według zaprogramowanego planu, a także na życzenie. Nie istnieje jednak urządzenie integrujące tych możliwości, a więc zamykające pętlę regulacji, a tym samym niewymagające kontroli przez pacjenta. Urządzenie z gatunku tych, które podłącza się i pozwala im pracować wykonując swoje zadania. 

Toczą się już próby kliniczne z działającymi prototypami, jednak jak donoszą źródła naukowe, istnieje problem z kontrregulacją. Pompy te wymagają dodatkowego podawania glukagonu, aby stłumić oscylacje. Wiadomo bowiem, że od podania insuliny do jej zadziałania upływa określony czas. Czas ten zależy od drogi podania i ilości insuliny. Systemy regulacji w przypadku istnienia opóźnienia mogą promować oscylacje nietłumione, a taka dodatnia pętla sprzężenia zwrotnego może prowadzić do hipoglikemii, a nawet śmierci pacjenta.

Swego czasu temat sztucznej trzustki był dla mnie bardzo ciekawy. Postanowiłem skonstruować własny algorytm i system symulacji sprawdzający jego działanie. W tamtym momencie popularny był flash, a więc w Action Script'cie powstał model. Zadaniem jego było w miarę możliwości szybkie doprowadzenie do równowagi glikemii, a zarazem uniknięcie efektu dodatniego sprzężenia zwrotnego, nawet przy dużych opóźnieniach działania względem czasu podania. Graficzny interfejs użytkownika umożliwia przyjęcie przez pacjenta wirtualnego posiłku i obserwację następującego wzrostu glikemii, a następnie także reakcji systemu autonomicznej pompy insulinowej. 

W tamtym momencie byłem zadowolony ze swojej pracy i nawet podzieliłem się jej wynikami z profesorem diabetologii, jednak nie spotkałem się ze zrozumieniem ani chęcią dalszego pociągnięcia tematu. Jednocześnie nikt nie udowodnił mi błędów rozumowania. Projekt niejako zawisł w próżni, a z powodu natłoku nauki i zajęć nie decydowałem się podejmować dalszych kroków w celu weryfikacji algorytmów. 

Przykład działania:

Zobaczmy przykład działania pompy insulinowej w sytuacjach obciążania różnymi dawkami węglowodanów i reakcje stężenia glikemii we krwi :

Działająca symulacja:

1.Wciśnij przycisk "startuj/zatrzymaj symulację"

2.Wciśnij przycisk "eat", żeby zaobserwować zachowanie sterownika po spożyciu posiłku

3.Można modyfikować wielkość spożytego posiłku, zmieniając liczbę gramów (carboh. meal) i indeks glikemiczny, powyżej przycisku "eat" w pomarańczowym polu

4.Aby zmienić kinetykę działania insuliny należy zatrzymać symulację, następnie wybrać odpowiednią krzywą z listy rozwijanej (domyślnie 'założona krzywa działania'), kliknąć przycisk "kreśl krzywą działania insuliny" i z wciśniętym lewym klawiszem myszy wykreślić odpowiednią krzywą. Podobnie można postąpić dla rzeczywistej krzywej, uprzednio wybierając ją zamiast 'założonej krzywej działania' z listy rozwijanej.

Więcej o tym jak wygląda graficzny interfejs użytkownika i jak go używać. 

Wnioski z działania algorytmów:

1. Stabilność metody jest najwyższa, kiedy czas t_current- t_begin jest jak najniższy, czyli opóźnienie działania insuliny jak najmniejsze. Oznacza to w praktyce, podawanie insuliny dożylnie, lub fizjologicznie do żyły wrotnej. Podawanie podskórne okupione jest długim czasem latencji działania.

2. Maksymalną niestabilność można sprawdzić badając kinetykę wzrostu stężenia glukozy we krwi, po podaniu doustnym roztworu, w okresie od rozpoczęcia wchłaniania do upłynięcia ∆t=t_current- t_begin . Obecny w tym czasie wzrost stężenia glukozy może zagrozić pacjentowi wyposażonemu w pompę automatyczną wykorzystującą powyższy algorytm, z powodu opisanego opóźnienia - nastąpi duży wzrost glikemii. 

3. Wszystkie sposoby przewidywania przyszłych stężeń glukozy mogą wprowadzać oscylacje i w związku z tym są bardzo niebezpieczne (ryzyko ciężkiej hipoglikemii). Powyższy algorytm nie wprowadza oscylacji, nie powoduje obniżenia glikemii poniżej założonych granic. 

4. Zastosowana składowa sterownika proporcjonalnego włączającego się poniżej założonego stężenia glikemii, nie dopuszcza do dryfowania wartości w czasie działania sterownika i zapewnia optymalne tłumienie minimalnych oscylacji związanych z błędami zmiennoprzecinkowymi i zmianami stanu fizjologicznego pacjenta w porównaniu z zapisaną w pamięci sygnaturą. 

Zachęcam do dyskusji nad algorytmem sztucznej trzustki i jego zastosowaniami. 

poniedziałek, 12 listopada 2012

Temat butów zatrzaskowych SPD, ich wpływu na mechanikę i efektywność jazdy na rowerze jest w mojej opinii jednym z cichych mitów kolarstwa. Zawodowcy używają butów zatrzaskowych, amatorzy więc spodziewają się głównie efektów w postaci podwyższenia średniej prędkości jazdy, zwiększenia wytrzymałości czy może wydłużenia maksymalnego dystansu do wystąpienia zmęczenia. Czy są to oczekiwania słuszne? Sprawdźmy.

pedały zatrzaskowe

 

Pedały zatrzaskowe? A co to jest?

Na początek warto wspomnieć co nieco o nomenklaturze powszechnej w tematyce dotykającej przeniesienia napędu w rowerze. Tak więc SPD to nie to samo co pedał zatrzaskowy. SPD to skrót od Shimano Pedaling Dynamics, czyli opatentowanego przez Shimano, systemu wiązania pomiędzy butem rowerowym, a pedałem zatrzaskowym. Pedały zatrzaskowe są produkowane przez wielu producentów i różnią się znacznie masą, wyglądem, sposobem wpinania i wypinania, zasadami regulacji i użytkowania. Z reguły obuwie rowerowe zawiera tak zwany blok, który spina się z pedałem przy pomocy specjalnego ruchu. Wykonanie innego ruchu, pozwala rozpiąć struktury. 

Shimano produkuje dwa typy wiązań, SPD i SPD SL, używane w kolarstwie szosowym. Systemy różnią się wielkością bloku, masą układu, odpornością na zachlapanie i zapiaszczenie, a także, co najważniejsze, komfortem używania butów kolarskich jako butów do chodzenia (choćby przez chwilę!). W butach szosowych po prostu nie da się chodzić. Zazwyczaj są to buty na bardzo sztywnej, plastikowej podeszwie, z wyprofilowanym ustawieniem palce-pięta, położonym w optymalnej pozycji. Duży, plastikowy blog SPD-SL stanowi często jedyny element obuwia rowerowego zapewniający przyczepność, a zatem niszczy się bardzo szybko podczas chodzenia. Blok wystaje z buta, co w przeciwieństwie do rozwiązania MTB czyni go bardzo podatnym na zapiaszczenie, co może uniemożliwiać dalszą jazdę. W tym artykule nie będę się jednak koncentrował na specyfice poszczególnych rozwiązań, ale na dostarczeniu dowodów na prawdziwość założenia, że wpinane pedały zatrzaskowe zapewniają poprawę rezultatów w kolarstwie. 

Pedały zatrzaskowe, czy będę jeździł szybciej?

Co ciekawe, sieć w dużej mierze milczy na temat efektywności tego rozwiązania. Są oczywiście niezliczone dyskusje na forach rowerowych, większość z nich bazuje na subiektywnych opiniach, niepopartych wartościami liczbowymi, co sprawia, że ich treść nie powinna być użyta do konstruowania mojego artykułu. Jednak w istocie, większość użytkowników, chwali sobie pedały zatrzaskowe, większość obserwuje u siebie poprawę wytrzymałości i siły. Czytując tego typu opinie, warto przypomnieć sobie o efekcie placebo, którego zasięg może sięgać nawet 30% osób, przekonanych już przed zakupem o jego słuszności i oddziaływaniu na organizm, czy też w tym przypadku na układ ciało-rower. 

Teorie spiskowe...

Warto zadać sobie pytanie, dlaczego czasopisma naukowe są tak ciche, jeśli chodzi o testowanie powyższych rozwiązań technicznych, tak szeroko dyskutowanych przez kolarzy amatorów i przyrównywanie je do platform. Większość osób bardzo chciałaby dostać w ręce choć jedno duże badanie z przystępnym opracowaniem wyników, które w reszcie rzuciłoby światło na wspomniany problem. Trzeba pamiętać, że pedały zatrzaskowe są produkowane głównie przez najbardziej majętne firmy parające się produkcją sprzętu rowerowego. A więc jedynie kilku największych graczy inwestuje, rozwijając swoje opatentowane technologie. Pedały platformowe, w przeciwieństwie do nich, można nabyć w każdym sklepie rowerowym, zazwyczaj próżno  szukać na nich nazwy producenta. Nie wiem, ale chciałbym ten temat pozostawić do dalszej dyskusji. Być może opisanie braku konkretnych efektów, wiązałoby się dla czasopisma traktującego o medycynie sportowej, z utratą wsparcia, tak więc byłoby po prostu nieopłacalne. 

Prawdziwe badania naukowe...

Udało mi się jednak odnaleźć wyniki kilku badań porównujących efektywność rozwiązań bazujących na pedałach zatrzaskowych z klasycznymi platformami. Wyniki mogą zepsuć u czytających je, rezultat wspomnianego wyżej działania placebo, dlatego część z Was powinna zrezygnować z dalszego czytania już tutaj. 

Naukowcy wysnuli hipotezę, która wydaje się jak najbardziej logiczna i prawdopodobna. Hipotetyczny rowerzysta używający zatrzaskowych pedałów miałby korzystać z podciągania po to, aby odciążyć górną część ciała podczas intensywnej pracy, a także dodać w ten sposób pracę do ‘negatywnej’ części obrotu korbą. Hipoteza ta powtarza się w większości prac naukowych. W większości wyników nie znalazło to żadnego potwierdzenia  (Broker & Gregor, 1996, p. 147). Autorzy Ci stwierdzili, że zawodowi kolarze mają raczej bardzo podobne biomechaniczne wzorce ruchu, niezależnie od rodzaju używanych pedałów.  Już badania z 1999, Smak, Neptune and Hull roku dowodzą, że używanie pedałów zatrzaskowych w żaden sposób nie poprawia wymiernych fizjologicznych rezultatów jazdy na rowerze, a wręcz skupianie się na negatywnej fazie obrotu wiąże się z osłabieniem siły generowanej przez nogę znajdującą się w pozytywnej fazie. Tego typu zmiana biomechaniki, choć wygładza krzywą siły w funkcji położenia korb, wiąże się z dużym ryzykiem kontuzji, a także urazów przeciążeniowych kolan. 

Badania elektrofizjologiczne triathlonistów z 2001 roku wykazało znacznie mniejszą średnią aktywność elektromiograficzną pewnych grup mięśniowych, podczas jazdy na rowerze z pedałami zatrzaskowymi w porównaniu z tradycyjnymi platformami. Niestety badania te były wykonywane dla nieznanej mocy wyjściowej, ogranicza to ich zastosowanie w kontekście interpretacji wyników. 

W 2008 roku prowadzono kolejne badania mające na celu porównanie różnych sposobów ufiksowania stopy na platformie i połączenia stopy z mechanizmem napędu roweru, testując pewne prototypy. Przy okazji porównano klasyczne pedały zatrzaskowe używane z obuwiem rowerowym dostępnym komercyjnie na rynku i platformy. Kolarze pedałowali przy 60% swojej mocy maksymalnej z kadencją 90 obrotów na minutę. W tym przypadku porównanie pedałów zatrzaskowych i platform nie wykazało znaczących różnic w przypadku klasycznych i nie modyfikowanych schematów ruchowych. Jedynie zmuszanie się do podciągania w negatywnej fazie ruchu minimalnie zwiększa długotrwałą moc, poprzez wygładzenie krzywej mocy w funkcji kąta obrotu. Jak wspomniano wyżej, ten wzorzec rekrutacji po dłuższym czasie prowadzi do obniżenia mocy produkowanej przez mięśnie działające w fazie pchania w dół, a także zwiększa prawdopodobieństwo kontuzji. 

... i nie tylko

Wielu amatorów prowadziło też prywatne badania na własną rękę. Warty przytoczenia na łamach tego artykułu jest eksperyment przeprowadzony przez jednego z doświadczonych kolarzy amatorów, który jego wyniki zdecydował się opublikować na swoim blogu. Kolarz ten przejechał dobrze sobie znaną trasę do jazdy na czas raz po raz, a więc w podobnych warunkach, na zmianę w pedałach zatrzaskowych i platformach. Eksperyment wykonał kilkukrotnie. Za każdym razem różnice w czasie wskazywały na około 2% poprawę czasu przebycia trasy w pedałach zatrzaskowych. Pamiętajmy, że na co dzień, jeździ on w pedałach zatrzaskowych i odpowiednim obuwiu. Jego wzorce ruchowe i komfort na rowerze może faworyzować tę konfigurację. 

Podsumowanie

Powyższe dane nie muszą świadczyć, że w pojedynczym przypadku pedały zatrzaskowe nie poprawią rezultatów, ale bardziej o tym, że nie poprawiają one rezultatów podczas badań statystycznych. Poza tym zwiększenie wytrzymałości nie jest jedynym powodem, dla którego kolarze używają pedałów zatrzaskowych i odpowiedniego obuwia.  Jest wiele relacji i prac, które zauważają pozytywny wpływ tego sprzętu na poprawę techniki jazdy, perfekcyjne ułożenie i usztywnienie stopy, bezpieczeństwo w trudnych warunkach i komfort jazdy podczas wspinaczki. Nie chcę więc, aby artykuł ów miał bezwzględnie odstręczyć Was od kupna tego sprzętu, jednak chciałbym, aby zakup był jak najbardziej przemyślany, a artykuł ten jedynie dostarcza argumentów.

Temat ten został mi zasugerowany przez jednego z Czytelników bloga. Dziękuję, ta sugestia dodała mi motywacji do napisania artykułu.

sobota, 27 października 2012

Krokomierz to urządzenie  służące do pomiaru liczby kroków, jakie przeszła mająca je przy sobie osoba. Pierwsze pedometry były urządzeniami mechanicznymi, które do swojego działania, podobnie jak pierwsze zegarki naręczne, wymagały nakręcania. Obecnie krokomierze można kupić już za kilka złotych w popularnych serwisach aukcyjnych. Tego typu urządzenia wymagają kalibracji, aby wskazywać coś więcej niż tylko liczbę kroków pomiędzy resetami. Wprowadzając średnią długość kroku i masę ciała, można pokusić się o uzyskanie oszacowanej liczby spalonych kalorii. W przeszłości powstała idea 10 000 kroków na dobę, jako uosobienie zdrowego trybu życia i utrzymania zdrowego ciała na dłużej. Idea ta mogła być zrealizowana z pomocą pedometru. 

Krokomierz

Krokomierz - zbytek, czy przydatne urządzenie?

W wielu badaniach naukowych krokomierze dowiodły swojego pozytywnego działania na zdrowie, jako urządzenia służące nie tylko samym pomiarom, ale też motywacji. Motywujące działanie pedometrów powodowało wydłużenie codziennie przebywanego pieszo dystansu, sprawiało, że ludzie chętniej wybierali drogę do pracy piechotą zamiast używania samochodów osobowych albo komunikacji miejskiej. A to w dłuższym rozliczeniu owocowało poprawą parametrów układu kostno-szkieletowego, krążenia, oddechowego, a także normalizacją gospodarki neurohormonalnej, obniżając ciśnienie tętnicze.

Budowa pedometru.

Budowa najtańszych krokomierzy to dziś nie elementy mechaniczne, ale masowa elektronika pochodząca z najtańszych fabryk w Azji. Jedynym, wciąż koniecznym, zwłaszcza w najtańszych urządzeniach, elementem mechanicznym jest wahadło na sprężynie zbudowane z materiału przewodzącego, które pod wpływem działających przyspieszeń porusza się w skrajną pozycję zwierając styki układu wejściowego mikroprocesora zliczającego liczbę kroków.

Niestety wadą owego wahadła jest działanie tylko wzdłuż jednej osi. Tani krokomierz zbudowany w ten sposób musi być przymocowany do paska według osi przewidzianej przez producenta i nie zadziała poprawnie, jeśli będzie użytkowany wzdłuż innej.

Schemat elektroniczny krokomierza nie należy do skomplikowanych. Jak widać, nie ma wewnątrz wiele elektroniki analogowej. Jednowarstwowa płytka drukowana składa się głównie z elementów o montażu powierzchniowym, z wyłączeniem trzech mikroprzełączników i kształtki w której zamocowana jest 3V bateria. Centralne miejsce należy do wahadełka ze sprężynką w postaci odpowiednio zagiętego drucika i mikroprocesor, zajmujący się wszystkim, począwszy od software’owego wygaszania drgań styków na wejściu (filtr dolnoprzepustowy), aż po sterowanie wyświetlaczem LCD. Ogniwo fotowoltaiczne zbudowane z czterech jednostek połączonych szeregowo, każde po 0.6V powinno umożliwić pracę w jasnym oświetleniu także po rozładowaniu baterii pastylkowej pedometru.

Tani krokomierz lub pedometr.

Droższe krokomierze cechuje całkowity brak części ruchomych. Do zarejestrowania sekwencji kroku, wykorzystują one akcelerometr trójosiowy, którego wyjście cyfrowe jest odpowiednio interpretowane przez oprogramowanie mikroprocesora. Co za tym idzie, umożliwiają w drodze elektronicznej analizowanie wielu ruchów w wielu różnych sportach, a nie tylko liczby kroków podczas chodu lub biegu. Właściwie, możnaby je wykorzystać nawet do oceny biomechaniki biegu, albo jazdy na rowerze. Są też urządzenia tego typu, sprzedawane jako wkładki do butów, transmitujące sygnał przez bluetooth i współpracujące z pulsometrami i smartfonami. Oczywiście z powodu zastosowania wieloosiowego akcelerometru są niewrażliwe na każdą zmianę pozycji.

Jeżeli jednak dysponujemy smartfonem, nie musimy kupować krokomierza. Wbudowany w urządzenie akcelerometr wraz z odpowiednim oprogramowaniem, wspomagany GPS umożliwi o wiele dokładniejszy pomiar i bardziej multimedialną rozrywkę podczas analizowania zapisanej ścieżki.

Szacowanie dystansu i wydatku energetycznego.

Zazwyczaj kalibracja krokomierza prowadzi do wniosku, że wspomniane wyżej 10 tysięcy kroków to około 6-8km, w zależności od indywidualnej techniki biegu i parametrów biometrycznych, jak wzrost i masa ciała. A te 10 tysięcy kroków powoduje spalenie podczas biegu przez godzinę około 300kcal. Podobna ilość kroków podczas spaceru z niewielką prędkością to znacznie dłuższy czas treningu (2h), ale nieco mniejsza ilość spalonych kcal (około 200kcal). 

Można pokusić się o zakupienie dla grupy znajomych tanich krokomierzy po kilka złotych za sztukę, a ich przytroczenie do paska może nam dostarczyć wiele zdrowej rywalizacji i zabawy podczas późniejszych rozmów i porównań. Kto wie, może nawet będzie to początek nowej miłości do sportu? 

poniedziałek, 22 października 2012

Problem zaburzeń wzwodu u kolarzy amatorów, a nawet u młodych, aktywnych uczestników zajęć fitness jest niedocenianą przyczyną obniżenia jakości życia. W literaturze opisywane są liczne przypadki stałego upośledzenia erekcji, nawet po jednostkowym epizodzie relatywnie długotrwałej jazdy na rowerze. Niemal każdy z tych przypadków jest związany z wcześniejszym odczuwaniem drętwienia lub zaburzeń czucia w okolicy narządów płciowych, choć nie każde tego rodzaju odczucia powodują następnie impotencję.

 

Zaburzenia wzwodu, impotencja a jazda na rowerze.

Fizjologia wzwodu i patologia jego zaburzeń.

Wzwód powodowany jest zmianą relacji pomiędzy napływem, a odpływem krwi w ciałach jamistych prącia. Rozkurcz mięśniówki gładkiej i poszerzenie światła tętnic doprowadzających krew, powoduje wypełnienie ciał jamistych i ucisk odprowadzających krew naczyń żylnych, co umożliwia utrzymanie wzwodu.

Zaburzenia erekcji są związane zmniejszeniem przekroju poprzecznego tętnic doprowadzających krew do ciał jamistych. Przyczyną tego stanu patologicznego jest miażdżyca lub też urazy. Drugi z powodów wiąże się z uprawianiem kolarstwa. Co za tym idzie niemożliwe okazuje się uzyskanie ciśnienia tętniczego, pozwalającego na prawidłowe zadziałanie opisanego wyżej mechanizmu utrzymania wzwodu.

Badania statystyczne.

Wspomniany problem nie doczekał się jeszcze dużych badań statystycznych, ani dogłębnego teoretycznego opisu łańcucha sekwencji czynników patologicznych. Dostępne są jedynie wyniki niewielkich badań statystycznych, jedynie szacujących wielkość problemu. Zbadano 1000 kolarzy amatorów, wśród których zaburzenia erekcji występowały u 4.2%, podczas gdy w grupie biegaczy, problem dotyczył jedynie około 1%. Innym razem, w 1997 roku, po 540 kilometrowym wyścigu u 13% uczestników wystąpiły nowe zaburzenia wzwodu. Jeszcze inne badanie, udowadnia występowanie okresowych zaburzeń wzwodu u ponad 19% kolarzy, których średni tygodniowy dystans przekracza 400km. W grupie osób z zaburzeniami wzwodu związanymi z jazdą na rowerze, często wielokrotnie występowało uczucie mrowienia, zaburzeń lub utraty czucia w okolicy narządów płciowych, a także powtarzały się tępe urazy krocza związane z upadkiem na ramę lub podstawę wspornika kierownicy.

Przyczyny zaburzeń potencji.

Naukowcy uważają, że to nieprawidłowy kształt, twardość i położenie siodełka rowerowego a także powtarzające się tępe urazy krocza, powodują ucisk na naczynia i stanowią główny powód zaburzeń erekcji. Nieprawidłowy i nieanatomiczny kształt, czyli zbyt wąska tylna część siodełka rowerowego, a także smukła i długa część nosowa siodełka, nie zapewnia odpowiedniego podparcia w rejonie kulszowym. Ten kształt to klasyczne siodełko wyścigowe, stosowane przez większość zaawansowanych amatorów kolarstwa i kolarzy zawodowych. To właśnie ze względu na popularność tego kształtu siodełka, problem zaburzeń erekcji staje się tak powszechny w społeczności rowerowej.

Okazuje się, że w prosty sposób można zaprojektować siodełko rowerowe, które znacząco zmniejsza szanse wystąpienia zaburzeń erekcji. Powinno się ono charakteryzować rezygnacją z prostej i wąskiej części nosowej, kosztem zakrzywionej w dół, albo też całkowicie jej pozbawione. Prowadzono badania z takim kształtem i efekty są zadowalające. Podczas pomiarów porównano ciśnienia (ucisk) w różnych miejscach siodełka, analizując kilka dostępnych na rynku modeli i koncept siodełka "bez nosa". Okazało się, że średnie ciśnienia działające na podporowe obszary anatomiczne, w przypadku każdego typu siodełka wynoszą około 20kPa (150mmHg). Siodełko wyścigowe powoduje oprócz tego znaczny ucisk, o ciśnieniu średnim przekraczającym 40kPa (300mmHg)  w okolicy przedniej krocza, bezpośrednio związanej z ukrwieniem prącia. Maksymalne ciśnienie w tym obszarze przekracza często 70kPa, a więc 520mmHg. Siodełko bez nosa nawet trzykrotnie zmniejsza ucisk w kluczowym obszarze, a jednocześnie nie powoduje zmęczenia ramion spowodowanego obawą zsunięcia się, co często ma miejsce przy skierowaniu w dół noska zwykłego siodełka.

Zobacz model matematyczny przepływu w naczyniu elastycznym.

Warto wspomnieć, że naczynia tętnicze są elastycznymi tworami zawierającymi światło, przekroczenie podczas ucisku z zewnątrz ich ciśnienia wewnętrznego powoduje zaciśnięcie światła i przerwanie przepływu. Jeśli więc założymy, że podczas jazdy skurczowe ciśnienie tętnicze w obrębie krocza nie przekracza 200mmHg, to siodło wyścigowe w ponad 50% czasu całkowicie odcina dopływ krwi do okolic prącia. Jak widać wartości ciśnienia ucisku są bardzo wysokie. Przepływ więc jest zachowany jedynie przez ułamek czasu jazdy. Czasem ograniczenie jest na tyle znaczne, że powoduje zaburzenia lub nawet całkowitą utratę czucia, uszkodzenie śródbłonka naczyń, a także, co podkreślają niektórzy naukowcy, niekorzystną przebudowę w obrębie ciał jamistych, co może się wiązać z permanentną utratą możliwości wystąpienia wzwodu.

Lepiej zapobiegać, niż leczyć.

Istnieje szereg czynności, jakie można wykonać, nawet bez zmiany modelu siodełka, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo ujawnienia się opisanych wyżej zaburzeń. Zalicza się do nich skierowanie kąta wzniosu siodełka o kilka stopni w dół (opuszczenie go), wstawanie co 10-15 minut jazdy, na okres przynajmniej kilkudziesięciu sekund, aby przywrócić przepływ krwi w okolicy krocza, a także obniżenie masy ciała, co również wpływa pozytywnie na relację ucisk z zewnątrz - ciśnienie wewnątrz naczyń. Pozytywnie działa rezygnacja z pozycji aerodynamicznej podczas jazdy rekreacyjnej, na rzecz pozycji bardziej wyprostowanej i okresowe przenoszenie ciężaru podczas jazdy siedząc.

Oczywiście najlepszym sposobem zażegnania ryzyka problemów ze wzwodem lub zagrożenia impotencją jest zmiana modelu siodełka rowerowego. Optymalny kształt powinien być dobrany do indywidualnej odległości pomiędzy guzami kulszowymi (nie za wąskie!), zawierać zagłębienie lub wycięcie nad środkową i przednią częścią krocza, a najlepiej, jeśli końcowa część noska siodełka jest skierowana w dół, lub całkowicie nieobecna. Tego typu zmiany w konfiguracji roweru i biomechanice jazdy, powinny oddalić ryzyko wystąpienia zaburzeń wzwodu, a także odwlec w czasie wystąpienie impotencji u mężczyzn wypoczywających aktywnie podczas jazdy na rowerze.

Przeczytaj też inne artykuły z medycyny sportowej

 

czwartek, 18 października 2012

Nie każdy rower magnetyczny dysponuje pomiarem mocy, a nie każdy pomiar mocy ma wiele wspólnego z rzeczywistością. Zacznijmy jednak od początku, to znaczy od zasady działania roweru magnetycznego. W jednym z poprzednich artykułów wspomniałem, że magnetyczny stacjonarny rower treningowy jest bezdotykowy.

Magnetyczny rower treningowy zasada działania

Jak to możliwe, skoro podczas jazdy czuje się realne obciążenie? Jest to związane z tak zwanymi prądami wirowymi, które pojawiają się w pełnym, odlanym z przewodzącego materiału kole zamachowym. Kiedy koło zamachowe obraca się, a magnesy stałe znajdują się w jego bezpośrednim sąsiedztwie, powstałe prądy wirowe indukują pole magnetyczne, które przeciwdziała zmianom pola magnetycznego zewnętrznego. Ubocznym efektem istnienia prądów wirowych jest ciepło wytwarzane w materiale koła zamachowego. To właśnie tu zostaje większość ‘sił’ trenującego.

Prądy wirowe są pożądanym zjawiskiem w kuchenkach elektrycznych z płytą indukcyjną, w maszynach do zgrzewania, ale zupełnie niepotrzebną w przypadku transformatorów sieciowych i przetwornic impulsowych. 

Przeczytaj więcej o rowerze treningowym. Co kupić, aby nie żałować?

Od czego zależy siła oporu? Oczywiście w przypadku roweru treningowego, natężenie prądów wirowych zależy od prędkości koła zamachowego i odległości od magnesów oraz samej siły magnesów stałych. W ślad za natężeniem prądów wirowych idzie też siła oporu, którą czuje użytkownik roweru. Regulator oporu zazwyczaj jest połączony mechanicznie (linka) z systemem mocowania magnesów stałych i zmiana jego położenia, zmienia odległość magnesów od koła zamachowego roweru, dzięki czemu przy zachowaniu optymalnej kadencji można regulować opór.

Trwałość magnetycznego roweru treningowego. Jeżeli rower magnetyczny jest bezdotykowy, oznacza to też, że bardzo trudno go uszkodzić, co jest dość powszechne w przypadku rowerów  mechanicznych, zwłaszcza tych z paskiem oporowym. Jedyny sposób zniszczenia roweru magnetycznego przy normalnym użytkowaniu, to pompowanie w niego przez dłuższy czas mocy, której nie uda się wypromieniować w postaci ciepła, a więc chodzi tu o przegrzanie. Zakładając, że część elementów wewnątrz jest zbudowana z tworzywa sztucznego, niektóre z nich mogą wypaczyć się pod wpływem temperatury. Poza tym można z czystym sercem polecić takie, nawet niedrogie urządzenie, jako sprzęt na długie lata.

Czy pomiar mocy jest wart dodatkowych wydatków? Posiadam rower magnetyczny HMS M9239, który zakupiłem za około 500zł. Ma on koło zamachowe o ciężarze 6kg, co zapewnia w miarę płynny ruch, nawet przy dużych obciążeniach. Niestety, wadą tego roweru jest bardzo prosty system regulacji mocy, a także zupełny brak możliwości jej pomiaru. Co ciekawe, na wyświetlaczu istnieje zapis spalonych kalorii, ale zupełnie nie zależy od ustawienia pokrętła regulacji obciążenia. Jest to więc bezwartościowa liczba, będąca prędkością podzieloną przez pewną stałą wartość, a jej obecność ma jedynie uatrakcyjniać wygląd i być może wprowadzać w błąd ufnego użytkownika.

Czy można oszacować moc na tym rowerze, domowym sposobem? Okazuje się, że tak. Wypływa to z liniowej zależności tętna i mocy w szerokim zakresie pracy tlenowej. Jeżeli więc znamy choć z dużym przybliżeniem swoją moc na jakimkolwiek pulsie, a także puls spoczynkowy, możemy z dużym przybliżeniem oszacować też i moc na poszczególnych ustawieniach oporu w naszym rowerze magnetycznym.

Aby dokonać takiej kalibracji, trzeba uzbroić się w pulsometr (albo skorzystać z pulsometru na rowerze – jeszcze nie sprawdzałem, na ile jest on dokładny, ale nie spodziewałbym się zbyt wiele). Wsiadamy na rower, robimy krótką rozgrzewkę na stałej kadencji (stała prędkość na wyświetlaczu roweru) i niskim obciążeniu, a następnie, przeskakujemy na coraz wyższe obciążenia, pozostając na każdym około 4-5 minut, zachowując stałą kadencję. Pod koniec każdego z okresów jazdy na stałym obciążeniu, zapisujemy nasz puls dla tego progu. Tworzy nam się krzywa pulsu w funkcji obciążeń oznaczonych na osi "x" kolejnymi cyframi {1,2,3,4,5,6}:

 Stacjonarny magnetyczny rower treningowy i pomiar mocy

Załóżmy na przykładzie, że autor generuje 100W na pulsie 140/min, a jego tętno spoczynkowe podczas siedzenia na rowerze bez pedałowania wynosi 80/min. 

Puls wartości graniczne

Wyliczmy więc jaka jest moc podzielona przez różnicę pulsu pomiędzy pracą a spoczynkiem. Wartość ta to nachylenie prostej zależności puls – moc. W tym przypadku będzie to 100W/(140-80), czyli około 1.67 W/puls. Przy wzroście mocy o 1.67W, mój puls przyrasta o jedno uderzenie na minutę.

Moc i puls

Znając więc puls na poszczególnych obciążeniach, można wyliczyć też moc dla każdego z nich.

Moc_dla_obciążenia_x = (puls_dla_obciążenia_x puls_spoczynkowy) * współczynnik (np.1.67 W/puls).

W moim przypadku tabela mocy dla poszczególnych obciążeń będzie wyglądać następująco:

Magnetyczny rower treningowy pomiar mocy

Tym sposobem wykalibrowaliśmy moc na rowerze treningowym, oczywiście jedynie dla pewnej kadencji, dla której dokonywaliśmy pomiarów. Jeżeli ktoś chciałby mieć bardziej uniwersalną kalibrację, może powtórzyć powyższą metodę dla kilku prędkości. Szacunek ten może być znacznie dokładniejszy, niż tanie sposoby pomiaru mocy dostępne w komercyjnych rowerach magnetycznych w cenie około 1000 złotych. Polecam go wszystkim, którzy chcą w domowym zaciszu śledzić swoje osiągnięcia fitness.

Recenzja roweru HMS M9239 pojawi się w jednej z kolejnych notek. Tymczasem zapraszam do skorzystania z górnego menu i przejrzenia innych zasobów bloga. 

wtorek, 09 października 2012

Co najlepiej stosować i jakie jest zapotrzebowanie na węglowodany?

Ustalając ilość spożywanych węglowodanów, ponownie odwołam się do rozważań mocowych. Bo właśnie moc średnia w czasie, wraz z uwzględnieniem efektywności, pozwala ustalić zapotrzebowanie kaloryczne.

Napoje izotoniczne w sporcie

Nie przeczytałeś części pierwszej? Zapraszam!

Posiłek spożywany podczas zawodów sportowych powinien pokrywać ponad 50% zapotrzebowania kalorycznego. Niestety w większości przypadków nie jest możliwe całkowite zrównoważenie zapotrzebowania kalorycznego. Jest to związane z ustaleniem równowagi pomiędzy tempem przyjmowania płynów, uzupełnianiem kalorii i dystrybucją krążenia. Nadmierne zwiększenie podaży pokarmu stałego niesie za sobą ryzyko drastycznego zmniejszenia opróżniania żołądka i zmniejszenia możliwości uzupełniania objętości płynowych. Zawodnik w praktyce, dla znacznych wysiłków ma do wyboru albo nie odwodnić się, albo uzupełnić niedobory pokarmowe. Jeżeli spróbuje obu na raz, może doznać dyskomfortu związanego z przewodem pokarmowym (uczucie pełności, nudności, wymioty). Dodatkowo, nadmiernie wypełniony żołądek i pracujące jelita wymagają pewnej puli krwi pompowanej przez serce do tkanek organizmu. Intensywne procesy trawienia mogą więc spowodować chwilowe obniżenie wydolności.

prędkość biegu : km/h

masa ciała : kg

Co powoduje obniżenie tempa opróżniania żołądka?

Do obniżenia tempa opróżniania żołądka przyczynia się odwodnienie, dlatego należy pić niewielkie objętości płynów, już od początku zawodów sportowych, zgodnie z odczuwanym pragnieniem. Nie należy starać się za wszelką cenę wypijać więcej, niż nakazuje pragnienie, a także pić na raz dużej ilości płynów. Znacznie lepiej wypijać jedną trzecią wyliczonej wyżej objętości godzinowej co 15-20 minut.  Aby nie poddać się odwodnieniu, dobrze wypić 300-500ml płynu na pół godziny przed wysiłkiem, najlepiej kiedy organizm jest już lekko rozgrzany.

Kolejnym istotnym elementem jest dobranie odpowiedniego płynu izotonicznego do uzupełniania płynów. Może być on wymieszany z wodą, albo celowo zrobiony lekko hipotonicznie, bo taki lepiej się wchłania, ale nie powinno się stosować samej wody, zwłaszcza, gdy czas wysiłku przekracza godzinę. Najbardziej szkodliwe jest dosypanie zbyt dużo, podczas przygotowywania izotoniku z proszku.

Pokarm powinien mieć niewielkie objętości, zapewniać niewielkie uczucie głodu jeszcze po jego spożyciu, składać się w dużym odsetku z węglowodanów, z ograniczeniem błonnika i tłuszczy. Taki powinien być także posiłek zjadany przed wysiłkiem z tą różnicą, że ten może mieć niski indeks glikemiczny, podczas, gdy posiłek stosowany podczas zawodów sportowych bezwzględnie powinien mieć wysoki indeks glikemiczny.

Podsumowanie.

Nawadnianie i spożywanie posiłków podczas zawodów sportowych jest równie istotne jak wcześniejszy trening i przygotowanie. Należy więc pamiętać, aby rozpoczynać konkurencję odpowiednio nawodnionym, używać płynów izotonicznych, wypijać niewielkie objętości na raz i nie obawiać się stosowania niedużych przekąsek o wysokim indeksie glikemicznym.

1 , 2 , 3 , 4 , 5 ... 23
| < Czerwiec 2017 > |
Pn Wt Śr Cz Pt So N
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30    
Tagi
Jestem członkiem agregatora naukowego researchblogging.org