Vet du hur många watt du producerar på cykeln så kan du göra en väldigt bra uppskattning över hur mycket energi/kolhydrater du förbrukar under en given tid och sträcka. Och således kunna beräkna energiintaget i slutändan.
Energiprincipen
Innan jag dyker ner måste Energiprincipen först fram så att vi är på samma plan. Det är en grundläggande fysikregel som följer:
Energiprincipen
- Energi kan varken förstöras eller nyskapas, bara omvandlas mellan olika former.
Detta innebär alltså att när vi talar om energiproduktion så är det i själva verket en omvandling av olika energiformer.
Så har vi klarlagt att energi inte bara uppstår eller försvinner. Kemisk energi från den mat du stoppar i dig omvandlas till rörelseenergi som gör att du springer/cyklar/skidar etc. När du cyklar så mäter vi det producerade arbetet med SI-enheten Watt.
Watt är ett värde på den Effekt du producerar, dvs energi (arbete) per tidsenhet. För att nämna det med andra ord så är Effekt (Watt) den mängd energi som omvandlas per tidsenhet och beräknas genom formeln W = J/s där J = Joule och s = Sekunder. Att producera 1 watt kostar alltså en joule varje sekund. Att producera en watt i en sekund kostar då 1 joule, och joule kan vi räkna om till kalorier och således även gram kolhydrater.
Några bra att veta värden (OBS: egentligen är det kilokalorier och kilojoule men vi bortser från 1000-faktorn i här).
- 1 Kalori = 4,18 Joule
- 1 Joule = 0,24 Kalorier
- 1g Kolhydrat (glukos) = 4 Kalorier
Låt mig visa ett exempel
Nu har vi då fastställt att 4,184kJ är samma sak som 1kcal. Och eftersom vi kan konvertera watt till kJ och kcal så gör vi helt enkelt det enligt formeln:
J = W x s vilket även ger oss formeln: kJ = W x s / 1000
Vi kan pussla om i formeln och får då fram att det kostar 0,86kcal/timme att producera 1 watt. Ska du således producera 100watt kostar det 86kcal/timme, 200watt kostar 172kcal/timme, 250 watt kostar 215kcal/timme osv. Detta stämmer i en förbränningskammare med 100% verkningsgrad, men nu är vår kropp ingen förbränningskammare…
Verkningsgrad
Ekvationen stämmer till fullo, det är fysikens lagar som gäller och energi försvinner inte, den bara omvandlas. Men som cyklist så har du inte 100% verkningsgrad där all kemisk energi blir rörelseenergi och flyttar dig framåt. Dvs varje kcal du äter går inte rätt genom kroppen, in i musklerna och konverteras till 100% effekt i pedalerna som sedan konverteras till 100% rörelseenergi. Istället har vi en verkningsgrad på ungefär 20-25% efter bland annat värmebildning och drivlineförluster (ungefär som en bensinmotor).
Det är här som ekvationen börjar skilja sig åt mellan individer. Verkningsgrad är nämligen en mindre sexig benämning på vår rörelseekonomi (om rörelseekonomi var en sexigt benämning kan väl förvisso diskuteras).
Att få ut 200 watt i pedalerna under en timme kostar alltså inte 172kcal utan istället 700-850kcal (172/0,20-0,25). Att verkningsgraden bara är 20-25% beror på att allt inte blir rörelseenergi, utan istället så övergår en del av energin till andra former som värme, drivlineförluster och lägesenergi (ja ibland är det uppförsbacke, och ju mer du kränger på cykeln desto mer lägesenergi får vi.
För varje kJ du producerar med pedalerna så kostar det dig 4-5kJ (verkningsgrad 20-25%) där en duktigare cyklist har en högre verkningsgrad. Således är vi inga evighetsmaskiner. Med detta kan vi också beräkna att för varje extra watt du producerar så kostar det nästan 1 kcal extra/timme.
Energi in = Energi ut
Om vi för en stund bortser från skillnaden i effektivitesgrad mellan fett och kolhydrater och istället tittar bara på energivärdet i det vi stoppar i oss så kommer du snart inse att mer energi in troligtvis innebär mer energi ut (producerade watt).
Säg att du ligger och kör 1 timme på trainern hemma på 200 watt. Du ligger och kör på 85% av maxpuls där din kropp förbränner ungefär 85-90% kolhydrater och 10-15% fett. Du kommer bränna ungefär 1000kcal under den här timmen (du har nämligen en basal energiförbrukning under denna timme med, dvs inte bara energiförbrukningen för själva aktiviteten) där 900 av dessa kalorier kommer från kolhydrater som du har lagrat samt tillför, totalt sett 225g ungefär.
För att beräkna din individuella fördelning så använd Energikalkylatorn.
Du kanske kommer ihåg att det kostar oss 0,86kcal/timme att producera 1 watt om verkningsgraden är 100%. Med 20-25% verkningsgrad kostar det alltså 3,4-4,3kcal extra varje timme för varje watt extra du producerar. Och det här mina vänner, är en av anledningarna till att vi har individuella variationer mellan oss och när vi når väggen (bonkar). Dels är det några procent skillnad i verkningsgrad mellan cyklister. Sen har vi fysiologiska skillnader som gör att mer vältränade personer kan använda mer fett som bränsle vid samma producerade watt. Men lika mycket vid samma procent av maxpuls. Det går bara liiiite fortare för Chris Froome när han cyklar på 90% av maxpuls jämfört med mig, men vi bränner relativt sett lika mycket kolhydrater och fett vid samma relativa intensitet.
Ekvationen stämmer väldigt väl så länge du sitter still hemma på trainern och inte blir för jäkla varm. Är vi ute, säg att du cyklar och gör en 5 minuters-rush uppför en backe, så kommer även en hel del av kalorierna bli lägesenergi då du även flyttas uppåt och inte bara framår, något som kostar mer energi. Men för att göra dessa beräkningar får vi koppla in en fysiker så det får bli en framtida artikel i såna fall.
Summering
Du kan konvertera watt till förbrukade kalorier och vice versa. Det kostar ca 4kcal i timmen för varje watt extra du vill producera på cykeln. Så ju mer du ska ta i, desto mer energi behöver du ha tillgängligt och här är vi inne på kolhydratladdning, intag av sportdryck, gel, bars och andra lättsmälta energiformer med gott om kolhydrater (du går inte brist på fett, det finns lagrat så det räcker ;)).
Vid flerdagarstävlingar och liknande så kommer även intag av fett vara viktigt för att du totalt sett ska få i dig energimängden i kalorier och inte tappa i prestation på grund av det. Men det gäller först vid flerdagarslopp så börja inte lägga fokus där, fokusera på den svaga länken (tömmande av glykogendepåer) i ekvationen innan du börjar finjustera.
Sist ut. Kan du driva en brödrost a´la 700watt? Det vill säga 2400kcal/timme med 25% verkningsgrad 😉
Hej!
1. Tack för en grym podd.
2. En fråga/scenario som jag gått runt och funderat på (har inget med denna artikeln att göra):
Nästan alla sporter och idrottare sina träningsperioder baserat på återkommande tävlingssäsonger under vissa perioder av året. T.ex. om jag har mina viktigaste tävlingar mitt på sommaren och mitt på hösten varje år så kommer jag kanske köra grundträning hela vintern, delar av våren och sedan börja släppa upp och köra mer formtoppning när det börjar närma sig sommar. (skitsamma när och vad jag toppar till, frågan blir den samma).
Tänk er nu att jag vill satsa på optimal prestation inte varje sommar utan på sommaren om t.ex. 4 år. Alltså, jag har inget behov av prestation de närmaste 3 åren utan har ett stort, långsiktigt mål om 4 år. Finns det studier på hur man ska lägga upp träning för långsiktiga mål och inte återkommande på årsbasis? Typ alla sporter har ju minst ett stort mästerskap per år, men skulle det kunna vara bättre för någon att hoppa mästerskap ett år för att satsa på att prestera ännu bättre året efter? (man behöver ju inte hoppa över att ställa upp, men hoppa över att träna specifikt för den dagen)
Ex. på situationer:
Johaug. Avstängd för doping under en längre period och behöver inte prestera under denna period. Hur skulle en person i hennes situation kunna lägga upp sin träning för optimal predation när denne kommer tillbaka?
Jag. 21 år i år och mitt första år som senior. Har ingen chans att prestera i jämförelse med de bästa idag men säg att jag skulle kanske vilja det om 2, 3 eller 4. Ge mig ett träningsschema dag för dag för att vinna VM 2022.
Skämt å sido, hur ska man tänka tror ni? Vad finns det för vinning i att kanske lämna tanken om tärningsperioder baserade på år och gå över till längre tidsintervall?
Problem som jag själv snabbt ser är ju att det inte går att köra hård grundtränig och vara nertränad i flera år. Risk för skador, övertäning. Ett annat problem kan bli om man skulle köra för mycket träning och för lite tävling och nånstans tappar den tävlingsspecifika anpassningen, erfarenhet, teknik, taktik osv. Kan ju såklart undvikas genom att träna mycket tävlingsspecifikt eller köra tävlingar, men utan krav på prestation.
Känns som jag återupprepar frågan några gånger och gör det kanske bara mer förvirrande… Ni ju tidigare artiklar om grundträning, periodisering m.m. men har inte hört att ni diskuterar detta ”scenario”.
Bakgrund (borde dock inte vara så intressant för frågan då den är allmänt menad): orienterare i grunden, testar trail och kanske där jag vill ha mål i framtiden, 21 år, tränar ca 5-10 timmar i veckan beroende på tid, inga skilda mål ju nu (har haft det varje år sedan jag var 15) utan tränar allmänt för att hela tiden bli lite bättre, slå mina gamla pers osv.
Tack för din sjukt låååånga fråga. Du får svar i podavsnitt 127 (släpps idag 180306) 🙂
Tack för svaret! Jag kunde ju fattat mig en aning kortare då allt egentligen var en enda fråga, eller kanske snarare ett ämne, som jag vill höra era tankar kring. Fick i alla fall era tankar precis det jag ville och lite därtill!
Är säker på att ni löst det men kan tillägga att tiden för att förbränna en given mängd kcal blir cirka:
t [timmar] = E[kcal] / (W [Watt] * 3,6)
Så…
t(500kcal, 200W) = 500 / (200 * 3,6) = 0,6944h = 41min 40sek
lite slarvigt då konverteringen kcal/joule (0,24) kvittas mot verkningsgraden (ca 1/0,24).
Tack för en bra pod!
Tack själv, ja vi löste det efter podden, men tyvärr inte live. Fullt så matematiska var inte våra hjärnor just då 😀
Hej!
Underbart rörigt avsnitt! 😉
Undrar lite om muskulär uthållighet (MU)..
– Är det MU som, för de flesta, leder till en sänkning i hastighet (bortsett magproblem kanske?) under löpningen på en Ironman eller annan längre tävling?
– Hur tränar man upp MU på bästa sätt? Är det främst träningsvolym som påverkar eller har t.ex. intervaller i låg kadens på cykel en betydande effekt på MU (under cykling)?
Ev. Bakgrund:
När jag springer långt har jag en förmåga att ”tappa steget”, detta sker ju tidigare beroende på intensitet, men blir det bara långt nog gör man det ju tillslut ändå. Jag tror det har med MU att göra och vill gärna veta mer om det. 🙂
Mvh
Tack för frågan. Svar i pod 122 🙂
Hej, får inte den senaste podden att fungera. Något fel med er uppladdning eller finns det något sätt att komma åt podcasten?
Felfaktor Simon. Men det är löst nu 😉
Kanoners, tackar för hjälpen och för en grym pod!
Riktigt intressant ämne och kul att fräscha upp minnet! För att dela lite input på detta så snittade jag på Ironman i Kalmar cirka 265W under 4:41 vilket enligt cykeldatorn skulle kostat 4801 kcal (1025kcal/h). Tittar man på er kalkylator landar jag på 5236 kcal (1118kcal/h) = rimligare siffror då jag låg och pendla mellan 75-80%HRmax hela loppet på cirka 70-75%FTP. Nu har jag troligen lite högre verkningsgrad än en glad amatör, men kul att se hur siffror hänger ihop med vad man stoppar in och får ut samt hur länge det håller innan man ”bonkar” 🙂
Alltid roligt med siffror 😉 Kör hårt framöver.
Som fysiker måste jag säga att jag uppskattade liveberäkningarna. Jag hoppades verkligen att ni skulle få fram lösningen, det blev sån build up. Inte mest för att jag var intresserad av svaret men för de hade varit sån lättnad. Kudos för att ha kvar det trots att ni fick vika ner er i sändningen =) Det är dock väldigt svårt att följa även en enkel beräkning som beskrivs i prat.
Kul att höra, ja det där med att räkna live är väl lite sisådär om man vill få med lyssnarna på tåget 😀
Är en medioker löpare som satsar på sub2h på Lidingöloppet under 2018. Finns det någon bra omvandling eller liknande som säger ungefär vilka tider som krävs på 3000m eller 10km för att klara sub2h?
Tack för frågan. Svar i pod 122 🙂