骑行爱好者常问：“最佳的骑行踏频是多少？”这问题看似简单，实则复杂。本文将基于最新研究，用浅显易懂的语言，探讨踏频如何影响骑行训练。
踏频对训练指标的影响
研究表明，在 100 转每分钟（rpm）的高踏频下，临界功率（CP）低于 60 rpm 的低踏频，并且需要更多的氧气消耗（ Vo 2）。但职业车手通常选择 80-100 rpm 的踏频。这引发一个问题：是在低踏频还是高踏频的训练下，更能有效提升临界功率和最大氧气摄取量？
根据 Robert Chung 的说法，在训练优化方面，踏频可能只是一个幌子？无论如何，我发现踏频对生理的影响非常有趣！以下是我了解到的一些要点。
- 在 60 rpm 时，临界功率达到最高，而在 90-100 rpm 时较低。
- 在更高的踏频下，功率输出和/或力竭时间（TTE）在大多数最大测试中会更低。高功率、短持续时间的最大冲刺测试受影响较小，而接近临界功率的长时间最大努力受影响更大。
- 这导致临界功率测试的功率渐近线下降。W'（高于 CP 的功率储备）似乎不受影响。
在递增 Ramp 测试中，代谢阈值（VT 1/GET & VT 2/RCP）时的 (Vo 2) 相同，但更高踏频下这些阈值对应的功率输出更低。在测试末尾的 (Vo 2) peak 和 Wpeak 时，这种功率差异消失。接近最大值的负荷受踏频影响较小。
在任何负荷下，较高踏频时的血乳酸浓度 ([BLa]) 都更高。乳酸阈值 (LTs) 似乎发生在更高的[BLa]水平，而功率相同或降低。
损失在自主选择踏频 (FCC)/自然偏好踏频 (~90-100 rpm) 以上时更大。
顺便说一下，我试图综合大量文献来得出当前最好的解释。
每个结论都至少有一个关键参考文献支持，但我的把握程度最多在 75%左右。
这个话题很深入！文末有总结
那么，为什么同样功率下较低踏频需要较少的 (Vo 2)，意味着改善了亚最大骑行经济性，且阈值功率更大，但自主选择踏频 (FCC) 通常更接近 80-100 rpm 而不是 60 rpm 呢？
一个主要因素是，能量最优踏频和 FCC 随负荷增加而线性增加。更高负荷 ⇒ 更高机械效率 ⇒ 更高最优踏频。在 100 W 时 FCC≤60 rpm。在 400 W 时 FCC~100 rpm。冲刺时更高。
这解释了为什么亚最大阈值功率在更高踏频时较低，而 (Vo 2) max 时的 Wpeak 没有差异。也至少部分解释了为什么专业选手在更高踏频下似乎更有效率：因为在同样相对强度下他们的工作负荷要高得多，所以仅就高负荷而言，更高踏频会更有效率。
也许踏频背后最大的因素是在较低踏频需要更大扭矩的情况下，优化代谢功和神经肌肉疲劳。
人们认为感知努力度 (RPE) 在代谢效率和关节扭矩之间的最佳平衡点附近最小化。自主选择踏频可以使两者都最小化。我们的大脑擅长优化这类权衡。
另外还要考虑长期持续：骑行 2 小时后，FCC 会降低到更接近能量最优踏频（例如图中显示从 87 rpm 降至 69 rpm）。可能与快速 (II 型) 纤维疲劳和慢速 (I 型) 纤维的保护有关。
为什么更高踏频的骑行效率更低呢？这与微观尺度的肌纤维收缩特性和宏观尺度的全身工作肌肉质量有关。
让我们深入了解肌纤维收缩、血流和肌肉募集!
腿部血流 (BF) 随负荷增加而线性增加。供氧需求驱动更高的 BF 来满足所需的肌肉代谢率 (m (Vo 2))。
类似地，较高踏频时腿部 BF 更高，而相对氧气摄取 (a-vO 2 diff) 保持恒定。较高的腿部 BF 与较高的腿部 m (Vo 2) 成比例（需求驱动供给）。
这意味着较高踏频不会带来“额外”的 BF 和 O 2：BF 更高是因为同样的外部功率需要更多的腿部（Vo 2），意味着相同功率输出消耗更多能量。
NIRS（肌肉氧合）可用于计算单个肌肉的 m（Vo 2）。这些测量表明，在亚最大负荷（75% LT 2 4 mmol，重度域）时，当踏频高于 FCC 时，股外侧肌（vastus lateralis, VL）的 m（Vo 2）更大。
相同的功率输出消耗更多能量，需要更多的氧气供给和 BF。
NIRS 显示在不同踏频下 VL 的绝对氧饱和度值是否更高或更低存在矛盾的观察。通常表明 VL 中的 O 2 供给与 m（Vo 2）很好地匹配（供给与需求匹配）。
但在不同肌肉部位、不同强度下，当然在不同个体运动员之间都存在很大的变异性。
使用带有染料示踪剂的 NIRS 表明，当踏频高于 FCC 时，多个运动肌和辅助肌的 BF 都增加。这支持 O 2 供给与 O 2 摄取 (m（Vo 2）) 匹配的观点。
在“辅助”肌肉中这种现象甚至比主要运动肌 VL 更明显。需要考虑 VL 中收缩期间的肌内张力......
关键是，每次踏板收缩时肌内张力都会暂时大幅降低肌肉 BF。肌肉收缩挤压毛细血管，暂时停止血流。然后在踏板冲程之间的放松期间，BF 再次大幅增加。
在较低踏频下，收缩之间的放松期更长，意味着每次收缩的净 BF 增加。但因为 O 2 需求更低，随时间推移的净 BF 仍然在较低踏频时更低。需求驱动供给。
BF 和 O 2 供给有一个上限，超过这个上限能量消耗就不能完全通过有氧供能。这个限制发生在单个肌肉的临界力附近，类似于临界功率。BF 增加以匹配较高踏频下的 m（Vo 2），直到达到这个最大限制，这意味着在这个最大代谢率下的功率输出 (CP) 降低。
再次说明，这表明较高踏频下增加的 BF 不能通过肌肉泵作用向工作肌肉提供“额外”O 2。
O 2 供给增加是因为肌肉代谢率 (m（Vo 2）) 提取更多 O 2 来产生相同的外部功。CP 在相同代谢率下更低。
那么在肌肉中 O 2 需求在哪里提高了呢？
顺便说一句，如果你对运动科学中的肌肉氧合感兴趣，可以查看我之前的 twitter 帖子参考列表，其中包含了 NIRS 的关键发现和应用
在肌纤维微观水平上，收缩的能量消耗与肌肉收缩的速度和加速度成比例（例如，从缩短到延长的速度和方向变化）。
较高踏频 ⇒ 更快的收缩速度和更多的加速度（单位时间内更多的方向变化）⇒ 更高的能量消耗。
较高的收缩速度也可能使募集向快速 (II 型) 纤维偏移。
纤维层面的能量消耗增加包括 ⬆️ 离子流动、⬆️ 惯性和 ⬆️ 粘弹性损失。跨多个肌肉累加导致相同外部功率输出的净内部代谢功增加。
这将我们从微观联系到宏观！
更多肌肉在较高踏频下更努力地工作以产生相同的功率当然需要更多能量。
⬆️ 募集的肌肉质量 ⇒⬆️ 肌肉（Vo 2）⇒⬆️ 系统（Vo 2）⇒⬆️ 心输出量 (CO)、⬆️ 心率 (HR) 和 ⬆️ 每搏量 (SV)
如果我们通过高踏频训练获得 ⬆️（Vo 2）⬆️SV 和 ⬆️CO，这是否会让我们能在（Vo 2）max 附近花更多时间并获得更好的适应？听起来很有希望！
然而，在较高或较低踏频训练后（Vo 2）max 的改善通常没有差异。以下是一些相关科学研究。
较高踏频训练倾向于提高自主选择踏频 (FCC)，并可能在亚最大负荷下产生更高的 FCC 效率。
然而，计时赛成绩在低踏频训练后似乎略有改善，而不是高踏频训练，即使有改善也很微小。
对不同踏频的训练和熟悉可能影响地形偏好（山地 vs 平地），超出预期的人体测量学差异（体型和体重）。
如果你只在山地用低踏频训练，可能会发现在平地计时赛中难以产生相同的功率。反之亦然。
在固定训练台上的偏好踏频往往高于室外道路上的 FCC。
这可能与曲柄惯性和肌肉募集模式的改变有关。
如果我们预期室内 vs 室外的功率和效率会有所不同（我们应该这样认为），那么我们是否也应该相应调整我们的训练区间？
体能更好的骑手倾向于从曲髋（臀大肌）产生相对更大的功率。
假设是相同的代谢负荷分布在更大的肌肉质量上。
臀部肌肉在较低踏频时也倾向于贡献相对更多的功率。
低踏频训练是否可能通过增加臀部肌肉募集来改善适应性刺激，从而提高将代谢负荷分布在更大肌肉质量上的能力，进而提高整体体能？
高踏频训练是否会改善神经协调能力，从而允许在更高踏频下更多地募集臀部/髋关节伸展？
也许两者都有可能？
总结
让我们回顾文章的核心观点:
关于刻意练习最优踏频
研究表明, 刻意追求所谓的"最优"踏频并无必要。人体神经系统具有出色的自适应机制, 能根据实际需求自动调节至合适的踏频水平。建议在常规训练中适度融入变速元素, 既能维持训练的基本节奏, 又可提升踏频适应能力。
踏频的生理机制
从科学角度分析, 踏频对骑行效率的影响体现在三个层面:
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微观视角: 高踏频导致单位功率机械效率下降, 这是由于肌纤维快速收缩时能量消耗增加
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整体表现: 高踏频要求更多肌肉群参与稳定控制, 降低了整体效率
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代谢系统:高踏频提升氧气需求量 (VO 2), 使骑行者在较低功率水平就达到最大摄氧量,最终导致临界功率 (CP) 下降
偏好踏频与最优踏频的关系
有趣的是, 骑行者往往倾向于选择高于能量效率最优值的踏频。这种选择反映了两个相互竞争的需求之间的平衡:
- 高踏频可降低肌肉张力
- 低踏频则有助于控制代谢消耗
我的建议
尽管踏频偏好和效率可通过训练得到改善, 但目前尚未有充分证据证明专门的高低踏频训练能显著提升竞技水平。因此, 我们建议将踏频训练视为常规训练的辅助手段, 而非核心训练目标。
