Ciclismo: storia, fisiologia, consumo calorico

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Il ciclismo è uno sport molto popolare, che annovera milioni di praticanti e tantissimi tifosi che seguono ogni anno le imprese dei professionisti che percorrono le grandi corse a tappe, le grandi classiche o i campionati nazionali e del mondo.

Vale la pena di spendere qualche parole sulla storia della bicicletta, questo mezzo a due ruote tutto sommato piuttosto recente.

Un po' di storia

Il primo disegno di una macchina molto somigliante a una bicicletta fu scoperto da Marinoni negli anni '60, con tutta probabilità risale al 1490 ed è opera di uno dei discepoli di Leonardo.

Nel 1691 il francese Ozanam realizza una macchina con due ruote, una piccola e una grande sormontata da un telaio con un sedile posto in alto, con vicino un tozzo manubrio fisso.

Un secolo dopo il nobile francese Mede de Sivrac realizza il celerifero (o velocifero), un mezzo con due ruote di uguale dimensione, con la sella, che però manca ancora dei pedali e dello sterzo.

Nel 1816 il barone Karl Friedick Drais costruisce un modello di velocipede con manubrio snodabile sulla prima ruota: è la draisienne (draisina in italiano).

Pensare di aggiungere i pedali sembrava inutile, perchè si riteneva impossibile mantenere l'equilibrio. In effetti il problema non è così semplice da risolvere: ancora nessuno al mondo é riuscito a costruire un ciclista automa, c'è un miliardo di dollari in palio per chi risolve questo complesso problema.

Le tappe successive portano la bicicletta all'evoluzione definitiva: nel 1855 Michaux aggiunse i pedali; nel 1868 i due meccanici Guilmet e Mayer inventano la trasmissione a catena; nel 1869 Surinay aggiunge al mozzo delle ruote i cuscinetti a sfere; ed infine Dunlop (che di mestiere faceva il veterinario) per eliminare i contraccolpi delle ruote della Draisina regalata al figlio, il 7 dicembre 1888 monta una camera d'aria al posto delle rigide gomme piene, nasce così il pneumatico.

 

 

Fisiologia del ciclismo

Ciclismo

Il ciclismo è l'attività meno completa rispetto al nuoto e alla corsa, in quanto le uniche masse muscolari veramente sollecitate sono le gambe, in particolar modo i quadricipiti. I muscoli delle gambe vengono sollecitati da uno sforzo concentrico, cioè si contraggono mentre si accorciano e mai mentre si allungano, a differenza della corsa dove si alternano sforzi eccentrici e concentrici. Tuttavia il tipo di sforzo, associato alla grande massa dei muscoli coinvolti consente ai ciclisti di "spremere" al massimo il sistema cardiovascolare, tanto che il massimo consumo di ossigeno che un atleta raggiunge al cicloergometro supera quello che può raggiungere con la corsa.

La mountain bike, soprattutto se praticata su percorsi mediamente impegnativi, con single track nei boschi e discese tecniche, impegna molto maggiormente i muscoli degli arti superiori e della schiena.

Il ciclismo è uno sport mediamente traumatico: lo sforzo in sè non sollecita particolarmente le articolazioni, è la particolare posizione sulla bicicletta che può causare problemi di cervicale o lombalgia. Inoltre, lo stare in sella per parecchie ore può causare, alla lunga, dei problemi alla prostata, che rimane compressa per molte ore andando in sofferenza.

I traumi gravi nel ciclismo si hanno nelle cadute, soprattutto in discesa, o negli incidenti, da non sottovalutare visto che si tratta di uno sport che viene quasi sempre praticato sulle strade aperte al traffico.

 

 

Il consumo calorico

La potenza sviluppata da un atleta su una bicicletta è paragonabile, se non superiore, a quella sviluppata nella corsa. Dunque, il consumo massimo orario è paragonabile a quello della corsa, e può raggiungere le 1000 kcal. La grande differenza riguarda la variazione del consumo calorico con la velocità, pressoché lineare nella corsa e decisamente non lineare nel ciclismo. Questo significa che se un runner di 70 kg percorre 10 km consuma circa 700 kcal a prescindere dalla velocità; un ciclista che percorre 30 km può consumare fino alla metà delle calorie a seconda che li percorra a 30 km/h piuttosto che a 15 km/h.

Questo accade perché la maggiore resistenza che il ciclista deve vincere è quella dell'aria, che varia con il quadrato della velocità, mentre per il runner tale resistenza è trascurabile, poiché lo sforzo maggiore viene speso per sostenere il peso dell'atleta. Nella bicicletta il peso dell'atleta è sostenuto dal mezzo meccanico.

Questo significa che in bici se a 30 km/h per avanzare consumo 700 kcal/h, a 15 km all'ora non ne consumo 350, ma meno di 200!

Quindi, affinché in bicicletta il consumo calorico orario sia paragonabile a quello della corsa, il ciclista deve pedalare a una intensità vicina a quella massima che può esprimere nel tempo a disposizione: questa performance è psicologicamente molto difficile da mantenere e solo gli atleti molto motivati possono pensare di farcela. Infatti a velocità elevate basta "mollare un poco", diminuendo la velocità di 2-3 km/h e la potenza espressa diminuisce sensibilmente.

I ciclisti medi, in pianura, sviluppano potenze abbastanza inferiori a quelle di un runner, attestandosi su consumi calorici che vanno da 300 a 500 kcal/h, a seconda dell'impegno.

In salita, invece, le cose cambiano: la potenza maggiore in questo caso è impiegata per vincere il dislivello e non più per contrastare le resistenza dell'aria. Il dislivello non dipende dalla velocità, ma solo dai km percorsi e dalla pendenza della salita, dunque in salita le calorie spese ritornano a variare in modo lineare con la velocità. Inoltre, in salita l'atleta è costretto ad uno sforzo minimo molto più intenso (se non vuole salire a passo d'uomo...) e quindi la potenza impiegata è paragonabile a quella della corsa, dunque anche il consumo calorico sale oltre le 600 kcal/h, fino a 1000 per le salite più dure affrontate al massimo della velocità da atleti allenati.

Oggi per calcolare le calorie consumate ci si può affidare a software come Strava, che scaricati su un normale smartphone sono in grado di calcolare la potenza media espressa durante un percorso in modo sufficientemente preciso da fornire un valore abbastanza veritiero delle calorie consumate. Per calcolare le calorie consumate partendo dalla potenza espressa bisogna considerare che:

  • 1 watt è pari a 1 joule per metro
  • 1 caloria è pari a 4,184 joule
  • l'efficienza dei muscoli è pari al 20-25%
  • in un'ora ci sono 3600 secondi

quindi le calorie consumate all'ora si calcolano con questa formula:

kcal/h = potenza media (watt) x 3600 (secondi/h) / 4,184 (x convertire in calorie) / 1000 (per convertire in kcal) / 0,20-0,25 (per considerare l'efficienza muscolare)

l formula si può semplificare così:

  • kcal = potenza media (watt) x 4

In linea di massima, possiamo affermare che, a livello di calorie consumate (ma anche di effetto allenante):

  • un'ora di corsa equivale a 2-2,5 ore di ciclismo in piano e a 1,5 ore di ciclismo con 30 minuti (1/3 del percorso, in termini di tempo) di salita.

 

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