Ứng dụng thông số công suất vào chạy bộ

Hiện nay có ba phương pháp chính giúp theo dõi và phân tích cường độ tập luyện và thi đấu trong chạy bộ gồm ngưỡng gắng sức theo cảm nhận, tốc độ chạy (pace) và nhịp tim. Cả ba phương pháp này đều có những ưu và nhược điểm riêng.

Trong khi cảm nhận thường mang tính chất cảm tính, có thể khiến chúng ta nhận định sai lầm về mức độ gắng sức và dẫn đến khả năng tập luyện quá sức và dẫn tới chấn thương, kiệt sức… thì các con số về tốc độ chạy lại không tính tới tác động của các yếu tốbên ngoài như dốc, điều kiện thời tiết…Đối với nhịp tim, thông số này không giúp chúng ta có được đánh giá chính xác về mức nỗ lực hiện tại vì nhịp tim luôn có độ trễ nhất định. Khi chúng ta bắt đầu chuyển từ tư thế đứng yên sang chạy và từ chạy sang dừng lại đột ngột, tim cần khoảng thời gian khoảng 10 giây để bắt đầu phản ứng theo nhịp vận động. Khi chúng ta dừng lại hoàn toàn, tim vẫn còn đập rất nhanh, không thể ngay lập tức chuyển về trạng thái nghỉ. Ngoài ra, nhịp tim còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố như chế độ dinh dưỡng, áp lực tinh thần, nhiệt độ ngoài trời, giấc ngủ…

Nhịp tim, mức gắng sức theo cảm nhận, tốc độ chạy và công suất đều có sự khác biệt và có vẻ công suất thể chính xác ngưỡng cường độ vận động hơn cả – Jim Vance

Từ những nhược điểm của các phương pháp này, trong vài năm trở lại đây, với việc ra đời và phát triển các thiết bị đeo chân (footpod) có chức năng đo công suất khi chạy cùng việc một số hãng đồng hồ như Polar và mới đây là Coros đưa chức năng này vào thiết bị đeo tay đã giúp việc tập luyện theo thông số này dần trở thành một thói quen và xu hướng mới trong giới chạy bộ.

Công suất chạy là gì và tại sao chúng ta nên thử tập luyện dựa trên giá trị công suất?

Theo cuốn “Tập luyện chạy bộ theo thông số công suất”, tác giả Jim Vance định nghĩa “công suất là giá trị đo lường khối lượng và tốc độ vận động. Về cơ bản, công suất trong chạy bộ là tích của lực bàn chân tác động lên mặt đất và tốc độ sinh lực (tức guồng chân – cadence). Trên các thiết bị, giá trị công suất được hiển thị bằng đơn vị watt (W). Bản chất của thông số công suất là giúp chúng ta lượng hóa lượng áp lực và cường độ của bài tập lên cơ thể, không phụ thuộc và bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác như giấc ngủ, chế độ ăn uống, nhiệt độ ngoài trời…

Đối với việc chạy trên máy, sân tập hay địa hình bằng phẳng và không có tác động của gió và nhiệt độ, việc tập luyện theo tốc độ chạy có thể giúp chúng ta phần nào hình dung được ngưỡng cường độ tập luyện đang diễn ra. Tuy nhiên, với điều kiện dốc, gió, độ ẩm và nhiệt độ thay đổi, việc duy trì ngưỡng tốc độ đều trên cả quãng đường chạy là rất khó khăn.

Việc duy trì một giá trị công suất nhất định đồng nghĩa với việc chúng ta có thể đảm bảo chạy ở ngưỡng gắng sức đều và ổn định trong khi việc duy trì một tốc độ chạy cố định ở các đoạn lên dốc có thể khiến bài tập quá nặng hoặc quá nhẹ ở các đoạn xuống dốc hoặc xuôi gió. Dù nặng hay nhẹ, chúng ta khó có thể tận dụng được nhiều lợi ích từ bài tập và do đó có nguy cơ ảnh hưởng tới các bài tập còn lại trong tuần.

Dốc là yếu tố ảnh hưởng rất lớn tới “độ nặng” của bài tập

Thay vì phải đoán định ngưỡng tốc độ chạy ở những điều kiện địa hình thay đổi, chúng ta có thể chạy theo một giá trị tiêu hao năng lượng cụ thể, tức giá trị công suất. Cụ thể, chúng ta sẽ không phải chạy để duy trì tốc độ 4 phút/km nữa mà sẽ chạy ở ngưỡng tiêu thụ năng lượng tương ứng với tốc độ chạy đó. Ví dụ, mục tiêu của chúng ta là chạy tốc độ 4 phút/km ở ngưỡng công suất 300W trên đường bằng, nhưng khi leo dốc, tốc độ sẽ phải thay đổi trong khi giá trị công suất sẽ không đổi.

Công suất cũng là phương pháp duy nhất cho tới nay giúp chúng ta thực hiện được việc mà cảm nhận gắng sức, tốc độ chạy hay nhịp tim không làm được là thay đổi để có tư thế chạy hiệu quả và tiết kiệm năng lượng hơn. Cụ thể, công suất là giá trị duy nhất thay đổi khi chúng ta thay đổi guồng chân, hơi gù người khi chạy, đánh vai quá lệch sang hai bên, hay hơi nghiêng người về phía trước khi chạy…

Hiệu suất sử dụng năng lượng là khái niệm đã được nghiên cứu trong khoảng gần 40 năm trở lại đây. Theo các nhà nghiên cứu, hiệu suất sử dụng năng lượng là chỉ số giúp dự đoán thành tích của các vận động viên chuyên nghiệp tốt hơn nhiều so với chỉ số truyền thống như VO2max và phụ thuộc vào một số biến số từ các đặc điểm sinh cơ học như chiều dài chân cho tới các đặc điểm về VO2max. Các đặc điểm như tốc độ guồng chân, chuyển động thẳng đứng khi chạy và chuyển động sang hai bên của phần thân trên đóng vai trò rất quan trọng. Cải thiện được những thông số này, hiệu quả sử dụng năng lượng khi chạy về lâu dài sẽ được cải thiện vì có mối quan hệ tuyến tính giữa công suất khi chạy và hiệu quả sử dụng năng lượng. Khi có thể đo lường được một biến số, chúng ta có thể đo lường biến số còn lại.

Cách tính giá trị công suất?

Trên thị trường hiện nay có hai công nghệ chính giúp các chân chạy đo lường giá trị công suất khi chạy là thiết bị gắn ở bàn chân (foot pod) như Stryd và thiết bị đeo tay như đồng hồ GPS của các hãng Polar và mới đây nhất là Coros.

Stryd được xem là một bước đột phá trong công nghệ đo công suất khi chạy

Mục tiêu của các hãng sản xuất là làm cách nào đó có thể xác định được hai biến số F (lực bàn chân tác động lên mặt đất) và V (tốc độ di chuyển) một cách chính xác nhất có thể. Đối với biến số F, khác với môn xe đạp, các thiết bị hiển thị công suất hiện nay trong chạy bộ đều phải dựa vào một thuật toán cụ thể để đo lường giá trị này vì chưa có giải pháp giúp đo trực tiếp lực bàn chân tạo ra tại thời điểm tiếp xúc với mặt đất để bật đẩy cơ thể về phía trước. Giải pháp được đưa ra hiện nay là sử dụng các cảm biến gia tốc để đo chuyển động, cảm biến khí áp kế để đo độ cao và con quay hồi chuyển để đo chuyển động xoay trong không gian ba chiều, từ đó sử dụng thuật toán để tính toán thông số công suất và các thông số khác như guồng chân, tốc độ…từ đó xác định biến số V. Tuy nhiên, các thiết bị đeo chân có độ ổn định, nhạy và chính xác hơn so với thiết bị đeo tay do biến số V không phụ thuộc vào tín hiệu từ GPS như ở các thiết bị đeo tay.

Sử dụng thiết bị đo công suất trong chạy bộ có ưu điểm gì?

Cải thiện kỹ thuật

Các chỉ số công suất giúp chúng ta xác định cần chú trọng vào nhóm kỹ thuật nào để cải thiện. Điều này đặc biệt có ích khi chúng ta thay đổi hay thử kỹ thuật chạy mới. Những tiến bộ về kỹ thuật chạy được thể hiện qua các chỉ số sau: công suất chuyển động thẳng đứng và hai bên giảm ở tốc độ cố định; tổng công suất giảm ở tốc độ cố định; tốc độ tăng ở ngưỡng công suất ổn định.

Đánh giá tình trạng thể lực

Nhiều người cho rằng cứ nhìn vào tốc độ chạy là biết tình trạng thể lực thế nào. Nhưng điều kiện đường chạy ở mỗi nơi mỗi khác và các yếu tố như gió là không phải luôn luôn thổi theo một hướng cố định. Tốc độ chạy giúp phần nào đánh giá được thể lực của chúng ta nhưng khi kết hợp với nhịp tim và công suất, chúng ta sẽ có bộ chỉ số khách quan hơn để đưa ra nhận định. Những thông số này cho chúng ta biết nếu thành tích chúng ta chững lại trong thời gian dài, nên xem xét thay đổi chế độ tập luyện.

Lượng hóa áp lực tập luyện

Thông qua thông số công suất, chúng ta không chỉ đánh giá được tình trạng thể lực mà còn có thể đánh giá mức độ áp lực của bài tập dựa trên cường độ bài tập trong mối tương quan với tình trạng thể lực hiện tại cũng như tình trạng mỏi mệt của người tập. Chỉ số này chính là chỉ số TSS (điểm áp lực của bài tập).

Phục hồi tốt hơn

Từ công thức Tập luyện = Áp lực + Nghỉ ngơi trong đó tốc độ phục hồi sau thời gian tập luyện nặng là đặc thù của từng cá nhân. Nếu phục hồi không đủ, chắc chắn việc tập luyện sẽ bị ảnh hưởng. Thông số công suất sẽ cho chúng ta nhiều thông tin về việc có nên nghỉ phục hồi hay không và cần nghỉ bao lâu sau mỗi giai đoạn tập luyện quan trọng.

Taper chính xác hơn

Thiết bị đo công suất giúp chúng ta đo lường mức độ áp lực tập luyện và tình trạng đuối sức (fatigue) sức của cơ thể để từ đó có chế độ taper chính xác hơn và sẵn sàng bước ra vạch xuất phát ở trạng thái sung sức nhất.

Phân tích các thông số trên trang web của Stryd

Khởi động hiệu quả

Hiếm có chân chạy thành công nào không khởi động trước khi bắt đầu thi đấu. Căn cứ vào số liệu công suất, chúng ta có thể có các bài khởi động ở ngưỡng cường độ hợp lý thay vì tốn quá nhiều năng lượng không cần thiết vào việc này.

Tỷ lệ công suất trên trọng lượng cơ thể

Khả năng chuyển hóa công suất thành tốc độ chịu ảnh hưởng rất nhiều từ cân nặng của cơ thể. Tỷ lệ công suất trên trọng lượng cơ thể là thước đo rất hiệu quả giúp chúng ta xác định mục tiêu thành tích thi đấu của mình và đương nhiên, thiết bị đo công suất sẽ giúp chúng ta thực hiện công việc này.

Tốc độ chạy trên mỗi đơn năng lượng

Đây là thông số quan trọng mà người tập cần quan tâm khi sử dụng thông số công suất để tập luyện và thi đấu.

Đánh giá và lập kế hoạch dài hạn

Từ dữ liệu công suất trong suốt quá trình tập luyện, chúng ta có thể đánh giá hiệu quả việc tập luyện, có tiến bộ hay không, tiến bộ cụ thể ở khía cạnh nào, khía cạnh nào cần cải thiện, thành tích có bị sụt giảm hay không.

Dẫn tốc

Việc xác định tốc độ thi đấu là yếu tố quan trọng, đặc biệt với các tuyến đường chạy có địa hình khó và mục tiêu thi đấu cao. Thiết bị đo công suất sẽ giúp chúng ta duy trì tốc độ hợp lý và chính xác dù địa hình và điều kiện đường chạy khó khan. Ví dụ, khi cần duy trì tốc độ ổn định cho cả quãng đường chạy nhiều dốc, thiết bị đo công suất sẽ giúp chúng ta xác định tốc độ hợp lý trong tất cả các đoạn đường có địa hình khác nhau, tránh trường hợp dốc sức quá sớm từ đầu hoặc chạy quá nhanh ở những đoạn leo dốc.

Làm sao để biết thể lực đã cải thiện từ các thông số công suất?

Qua quá trình tập luyện, sự cải thiện về thể lực của người tập được biểu hiện qua những xu hướng sau đây:

• Chạy nhanh hơn trên mỗi đơn vị năng lượng: chúng ta có thể chạy nhanh hơn ở cùng mức công suất mà cơ thể sản sinh.
• Công suất thấp hơn ở cùng một tốc độ chạy: dù tốc độ chạy có thể không đổi nhưng chỉ số công suất thấp hơn đồng nghĩa với việc hiệu quả sử dụng năng lượng và các đặc điểm về sinh cơ học đã được cải thiện.
• Chạy nhanh hơn, công suất cao hơn: thông thường tốc độ chạy nhanh hơn đòi hỏi mức công suất cao hơn. Do đó, Việc có thể chạy ở ngưỡng công suất cao hơn và duy trì tốc độ nhanh hơn cũng đồng nghĩa với việc thể lực của chúng ta đã được cải thiện.
• Tốc độ không đổi, công suất không đổi nhưng nhịp tim thấp hơn: nhịp tim là thông số giúp chúng ta xác định mức cường độ vận động của cơ thể ở tốc độ và mức công suất nhất định. Dù tốc độ và mức công suất không đổi nhưng nhịp tim thấp hơn cũng đồng nghĩa với việc thể lực đã được cải thiện.

Sản phẩm nào trên thị trường có chức năng đo công suất khi chạy?

Stryd

Stryd là thiết bị gắn vào dây giày sử dụng các cảm biến gia tốc theo dõi chuyển động để đo công suất từ bàn chân và hiển thị giá trị công suất theo thời gian thực. Stryd kết nối với hầu hết đồng hồ chạy bộ của các hãng lớn hiện nay gồm Garmin, Coros, Suunto và Polar.

RunVI

Là lớp lót giày có trọng lượng 100g được gắn cảm biến giá tốc và 30 cảm biết áp suất và qua đó thu thập thông số công suất qua từng bước chân tiếp đất. Số liệu thu thập được gửi theo thời gian thực và hiển thị lên ứng dụng trên điện thoại.

Đồng hồ Polar Vantage V

Là loại đồng hồ GPS đeo tay đầu tiên có chức năng đo công suất dựa trên thông tin tốc độ chạy từ GPS và độ cao từ các cảm biến khí áp kế (barometer) và không cần thiết bị phụ trợ gắn ngoài. Tuy nhiên, nhược điểm là chức năng này không thể hoạt động trong điều kiện chạy trong nhà không có tín hiệu GPS.

Tham khảo: Đo công suất và nhịp tim với đồng hồ Polar Vantage V

Coros Performance Pod

Là thiết bị tương tự như Garmin Pod, được gắn vào phần giữa sau lưng trên dây quần và kết nối với đồng hồ chạy bộ bằng công nghệ ANT+. Coros Pod cung cấp các thông số như công suất chạy bên cạnh các thông số như tốc độ guồng chân, độ dài bước chạy, thời gian tiếp xúc mặt đất…

Đồng hồ Coros

Đồng hồ Coros Pace 2

Với bản cập nhật firmware vào tháng 8 vừa qua, tính tới thời điểm đăng tải bài viết này, những đồng hồ Coros hỗ trợ đo thông số công suất khi chạy (không cần thiết bị phụ trợ gắn ngoài) gồm Vertix, Apex Pro và Pace 2. Ngoài ra, Coros cũng công bố hỗ trợ “toàn diện và nguyên bản” kết nối và thu thập các thông số chạy bộ từ Stryd. Tuy nhiên, giống như đồng hồ Polar, nhược điểm là chức năng đo công suất độc lập của đồng hồ Coros không thể hoạt động trong điều kiện chạy trong nhà hoặc khi không có tín hiệu GPS.