22/07/2022
📌📌📌
คุณเป็นนักไต่เขาสไตล์ไหน?
ในโลกจักรยานอาชีพ ทักษะที่นักปั่นแทบทุกคนจะขาดไม่ได้เลยคือการปั่นขึ้นเขาให้เร็ว ยิ่งถ้าอยากชนะเป็นแชมป์รายการที่มีชื่อเสียงอย่าง Tour de France การขึ้นเขาให้เร็วกว่าคนอื่นทักษะที่สำคัญที่สุด
แต่อะไรที่เป็นหัวใจของการไต่เขา ทำยังไงถึงจะปั่นขึ้นเขาได้ดี นักปั่นทุกคนมีศักยภาพในการขึ้นเขาเท่ากันหรือเปล่า? เราสามารถอธิบายศาสตร์ของการไต่เขาด้วยวิทยาศาสตร์และชีวกลศาสตร์ได้หรือไม่?
ในปี 2018 คุณคริส เคส บรรณาธิการบริหารนิตยสาร Velonews ทำการทดลองตอบคำถามเหล่านี้ร่วมกับโค้ชจักรยาน เทรเวอร์ คอเนอร์, คุณเจเรด เบิร์ก คุณไรอัน โคห์เลอร์ ที่เป็นนักสรีรศาสตร์ และเซป คุส นักปั่นอาชีพจากทีม Jumbo-Visma ที่ลงแข่งและเป็นผู้ช่วยคนสำคัญของทีมในสเตจภูเขาใน Tour de France ปีนี้ เพื่อหาคำตอบว่าในด้านชีวกลศาสตร์นั้น ศาสตร์ของการขึ้นเขาเป็นอย่างไร ร่างกายโปรต่างกับร่างกายมือสมัครเล่นยังไง
บทความนี้ผมอ่านอยู่หลายรอบมาก รวมถึงฟัง podcast ที่ทีมผู้ศึกษามาถกกัน ผมลองสรุปมาคร่าวๆ ตามนี้นะครับ ใครสนใจสามารถไปอ่านการศึกษาต้นทางและฟัง podcast ได้ในลิงก์ใต้บทความครับ
------
ก่อนจะเข้าสู่การทดลอง เราต้องทำความเข้าใจเรื่อง “ประเภทของนักปั่น” กันก่อน
ที่เราจัดแบ่งสไตล์นักแข่ง เช่นพวก GC, Climber, Time Trialist, Sprinter จริงๆ มันมีที่มาครับ มาจากผลการศึกษาในปี 1999 ของคุณ Sabino Padilla ที่ทำการวิจัยร่วมกับทีมจักรยานอาชีพเพื่อหาข้อสรุปว่านักปั่นต้องมีร่างกายแบบไหนถึงจะมีโอกาสคว้าแชมป์แกรนด์ทัวร์มากที่สุด? การศึกษานี้ทำให้เกิดคอนเซปต์ Morphootype-Specialist ซึ่งช่วยให้เราจัดตะกร้าประเภทนักปั่นตามความเชี่ยวชาญของเขา อ้างอิงจากลักษณะทางกายภาพและชีวกลจักรของนักปั่นแต่ละคน
การศึกษาของ Padilla ใช้นักปั่นอาชีพ 24 คน หัวใจหลักของการศึกษานี้คือ Allometric scaling (มาตราส่วนอะโลเมทริก) ซึ่งใช้อธิบายว่าเมื่ออัตราส่วนต่างๆ ของร่างกายเราเปลี่ยนไป มันมีผลยังไง เช่นสมมตินาย A หนัก 90 กิโลกรัม แต่ถ้าเราเพิ่มความสูงของเขาไปเท่านึง น้ำหนักของเขาจะไม่ได้เพิ่มเป็น 180 กิโลกรัม แต่จะเป็น 725 กิโลกรัม !! นั่นก็เพราะส่วนสูงมีมิติเดียว (แนวตั้ง) ในขณะที่มวล (mass) มีสามมิติ ลองนึกภาพครับ เวลาเราซื้อเนื้อวัวชิ้นละ 200 กรัม เทียบกับ 400 กรัม ชิ้น 400 กรัมมันเพิ่มสัดส่วนในทุกมิติ ไม่ใช่แค่ความยาวชิ้นเนื้ออย่างเดียว ความหนา ความกว้าง ความยาว เพิ่มทั้งหมด
แล้วมันเกี่ยวกับนักปั่นยังไง? ปกติแล้วปัจจัยทางสรีระของมนุษย์ทุกๆ อย่างสัมพันธ์กับน้ำหนักตัว ไม่ว่าจะเป็น VO2Max, ส่วนสูง, พื้นผิวสัมผัส, การเผาผลาญพลังงาน ทีนี้อย่างที่เรารู้จักรยานเป็นกีฬาที่น้ำหนักสำคัญมาก เพราะงั้นเมื่อน้ำหนักเปลี่ยน scaling กับปัจจัยเหล่านี้ก็เปลี่ยนตาม แต่มันไม่ได้เปลี่ยนแบบ linear scaling และปัจจัยแต่ละตัว scale ต่างกันครับ
ดร. เดวิด สเวน พัฒนา allometric scaling สำหรับนักปั่นที่มีประโยชน์มากๆ ที่ทำให้เราเข้าใจคอนเซปต์นี้ง่ายขึ้น
- Power - แปรผันโดยตรงกับน้ำหนักตัว (คิดจากน้ำหนักของ functional mass เช่นมวลกล้ามเนื้อ) น้ำหนักมากขึ้น พาวเวอร์เราก็สูงขึ้นด้วย
- Aerodynamic - เพิ่มในอัตราส่วน 0.33 ของน้ำหนักตัว
- Energy Cost - เพิ่มในอัตราส่วน 0.79 ของน้ำหนักตัว
- VO2Max - เพิ่มในอัตราส่วน 0.75 ของน้ำหนักตัว
จากสูตรนี้ จะเห็นว่า นักปั่นที่น้ำหนักเบาไม่ได้ไต่เขาได้ดีกว่าคนที่น้ำหนักมากเสมอไป เพราะถ้าน้ำหนักตัวที่เป็น functional mass (กล้ามเนื้อ) เพิ่มขึ้น พลังในการปั่นเราก็เพิ่มขึ้นด้วย แต่คนตัวเบามักจะมี VO2Max ที่ดีกว่า
เมื่อเราเอา allometric scaling มาจับกับนักปั่นอาชีพ คุณ Padilla แบ่งนักปั่นออกเป็นสามประเภท
1. Flatlander (sprinter) - มี absolute power สูงที่สุด (ไม่เกี่ยวกับน้ำหนักตัว) เร็วบนทางราบ ร่างกายแอโรไดนามิกดีกว่านักปั่นประเภทอื่น ออกแรงสปรินต์บนพื้นราบได้สูงสุดเทียบกับนักปั่นประเภทอื่น
2. Climber - มี top end power สูงที่สุดเมื่อเทียบกับน้ำหนักตัว (power to weight) และ VO2Max มักจะดีกว่านักปั่นประเภทอื่นๆ ทนแลคเตตได้ดีกว่า และสร้างพลังจากกระบวนการแอนาโรบิก (ไม่ใช้ออกซิเจน) ได้ดีกว่า
3. Time trialist - มี power to weight ที่ threshold power สูงที่สุด
เพราะงั้นถ้าเอา time trialist มาแข่งขึ้นเขากับนักไต่เขาที่ฝีมือเท่าๆ กัน และทั้งคู่ใช้ความถนัดทางสรีระและชีวกลศาสตร์ของตัวเอง ก็จะขึ้นเขาได้ด้วยความเร็วนักไต่เขาจะปั่นแบบกระชากได้เยอะกว่า (ทนแลคเตตสูงได้ ปั่นที่โซนแอนาโรบิกได้มากกว่า) ในขณะที่ time trialist ปั่นเพซนิ่งๆ ที่ threshold ตัวเอง ไม่กระชากก็จะถึงยอดเขาที่เวลาเท่าๆ กับนักไต่เขา
ข้อสรุปของการศึกษาจากปี 90s นี้คือ นักปั่น time trialist ที่น้ำหนักตัวไม่หนักจนเกินไป จะได้เปรียบ pure climber ในการแข่งขันแบบแกรนด์ทัวร์
อันนี้ถ้าเราดูจากผลการแข่งขัน Tour de France เราจะไม่แปลกใจเลย เพราะ pure climber จริงๆ แล้วชนะตูร์น้อยมากครับ pure climber ที่เรารู้จักกันดีก็เช่น ไนโร คินทานา และโรมัน บาเดต์ ที่ถึงเวลาแข่งสเตจไทม์ไทรอัลมักทำเวลาได้แย่กว่า mid weight time trialist เป็นนาทีๆ แชมป์ตูร์สิบปีที่ผ่านมานี้ปั่น TT ได้ดีเกือบทุกคน ไม่ว่าจะเป็น แบรดลีย์ วิกกินส์, คริส ฟรูม, ทาเดจ์ โพกาชา แม้แต่ว่าที่แชมป์ปีนี้ โยนาส วิงเกโก ก็ปั่นไทม์ไทรอัลค่อนข้างดี
--------
กลับมาที่การทดลองของ Velonews
Experiment Setting
- ใช้นักปั่น 3 คนเป็นผู้เข้าร่วมการทดลอง สองคนแรกเป็น สองคนแรกถนัดการขึ้นเขา อีกคนถนัดการแข่งแบบไทม์ไทรอัล
- ทั้งสามคนต้องปั่นขึ้นเขาสามลูกด้วยตัวคนเดียวให้เร็วที่สุด (individual time trial) ซึ่งจะมีการจับเวลา และวัดผลแลคเตตในเลือดบนยอดเขาหลังคนๆ นั้นปั่นเสร็จแต่ละลูก
- ใช้อุปกรณ์จาก Leomo ในการบันทึกการเคลื่อนไหว (riding motion) ของนักปั่นระหว่างขึ้นเขา
- เขาทั้งสามลูกที่ใช้มีลักษณะต่างกันทั้งในเรื่องความชันและความสูง มี Flagstaff Mountain, Lefthand Canyon และ Magnolia Road
ผลการทดลอง
1. ดูจากกราฟ power ตลอดการขึ้นเขาแล้ว เซป คุส และคริส เคส (climber) ปั่นได้เหนือ threshold power ของตัวเองนานกว่าเทรเวอร์ (time trialist) ทั้งคู่ปั่นอยู่ที่ราวๆ 115-117% ของ threshold power ตัวเองตลอดทางขึ้นเขา ในขณะที่เทรเวอร์ปั่นอยู่ที่ราวๆ 106% ของ threshold power
2. บนเขาที่ความชันไม่สม่ำเสมอ เทรเวอร์ (time trialist) ทรมานกว่า climber เพราะเมื่อความชันเปลี่ยนกะทันหัน time trialist จะออกแรงได้ไม่นิ่ง ซึ่งหลายครั้งเกินจุด threshold ที่เขาเลี้ยงไว้ ถ้าเกินนานประสิทธิภาพการปั่นและการออกแรงของเทรเวอร์จะตกลงทันที ในขณะที่ climber “ชอบ” ความชันไม่นิ่ง เพราะร่างกายทนโซนแอนนาโรบิกได้ดีกว่า
3. แต่พอเป็นเขาที่ความชันนิ่ง climber กลับมีค่าแลคเตตสูงกว่า time trialist แปลเป็นภาษาร่างกาย climber จะคือรู้สึกเหนื่อยและทรมานกับความชันแบบนิ่งๆ ส่วน time trialist ปั่นได้ดีและไม่รู้สึกทรมาน
4. Climbers สามารถออกกระชากและพุ่งทำความเร็วเป็นช่วงๆ โดยที่ไม่ “พัง” หรือหม้อน้ำแตกในภาษานักปั่นไทย พอจบช่วงยิงแล้วก็กลับมาเลี้ยงเพซหนักๆ ต่อได้ แต่สำหรับ time trialist ถ้าเพซเกิน threshold ไปมากแล้วมักจะพังยาว คือพาวเวอร์ตก เครื่องดับอยู่พักใหญ่ๆ (นึกถึงเกอเรนท์ โทมัสในตูร์ปีนี้ ที่พอโดนคู่โพกาชาและวิงเกโกยิงแล้ว เขาเลือกไม่ตาม แต่ปั่นเพซตัวเอง ซึ่งถึงจะแพ้ทั้งสองคน แต่เขาชนะ climber คนอื่นๆ ด้วยแผนการปั่นแบบนี้ โทมัสเป็น time trialist ในเชิง morphology)
5. นักปั่นอาชีพคุมเพซตัวเองได้ดีกว่ามือสมัครเล่น และเข้าใจข้อจำกัดของร่างกายตัวเองได้ดีกว่า รวมถึงมีรอบขาที่สมูทออกแรงถัวได้นิ่งและดีกว่ามือสมัครเล่นชัดเจน ถึงเซป คุสจะปั่นแบบกระชากเวลาขึ้นเขา (climber) แต่เขาคุมพาวเวอร์โดยรวมได้นิ่งกว่าคริส เคสที่เป็นมือสมัครเล่น
ข้อสรุปของเรื่องนี้คือ climber คงสภาวะสมดุล (homeostasis) ในร่างกายได้ดีกว่าเมื่อปั่นแบบกระชากและผ่อนไปเรื่อยๆ แทนที่จะปั่นนิ่งๆ
ในเซ็ตติ้งการแข่งมันแปลว่านักไต่เขาต้องกระชากบ่อยๆ ถึงจะใช้ร่างกายได้เต็มศักยภาพ นั่นก็เพราะร่างกายของ climber ทนการสะสมแลคเตตสูงๆ ในระยะเวลาสั้นๆ ได้ดีกว่านักปั่นประเภทอื่น Velonews พบว่าทั้งคริส เคส และเซป คุสที่เป็น climber ตอนพวกเขากระชากเร่งบนเขาชัน อัตราการเต้นหัวใจของทั้งคู่แทบไม่เปลี่ยน แต่ก็ไม่ได้แปลว่ายิงรัวๆ เป็นปืนกลได้ ก็ต้องมีช่วงผ่อนให้ร่างกายได้เคลียร์แลคเตตที่สะสมอยู่ด้วย
แต่ขณะเดียวกันถ้าทั้งคู่ไต่เขาด้วยพาวเวอร์แบบนิ่งๆ แช่ๆ ร่างกายของทั้งคู่ต้องจ่ายภาษีเยอะกว่า (หัวใจเต้นเร็ว แลคเตตสะสมสูง ถึงแม้จะออกแรงไม่มากเท่าปั่นกระชาก)
สำหรับนักปั่นสมัครเล่น Velonews กล่าวว่าก็ต้องฝึกให้แข็งแรงจนถึงจุดหนึ่งถึงจะบอกได้ว่าเรามี morphology แบบไหน เพราะถ้ายังซ้อมไม่ถึงปั่นแบบไหน เป็นนักปั่นสไตล์ไหนก็เหนื่อยอยู่ดีครับ พอถึงจุดที่เราเข้าใจลักษณะทางกายภาพของตัวเองชัดแล้ว ก็เอาความรู้ตรงนี้มาช่วยในการปั่น เราก็น่าจะขึ้นเขาได้ดีขึ้นอิงตามความถนัดของร่างกายเราเอง
บทความตัวเต็มต้องเสียเงิน (แต่ดีมากๆ ครับ) ลงลึกกว่าที่สรุปมาอีกมาก อ่านได้ที่
https://www.velonews.com/training/top-10-tips-to-prepare-for-a-long-race-other-than-fitness/
และ podcast ที่เป็น discussion ของการทดลองนี้ ฟังได้ฟรี (ภาษาอังกฤษ) ที่ https://soundcloud.com/velonews/fast-talk-ep-36-inside-the-new-science-of-climbing
