De mensheid lijkt ervan overtuigd dat ligfietsen en klimmen slecht samengaan. Ook veel ligfietsers zijn ervan overtuigd dat klimmen met de ligfiets langzamer gaat dan op een traditionele fiets. Dit is misschien waar voor sommige ligfietsen en sommige ligfietsers, maar het is geen natuurwet. Integendeel, met het juiste ontwerp en de juiste klimtechniek kan een ligfiets een goede of zelfs uitstekende klimmer zijn. Misschien wel beter dan de beste bukfietsen.
De wetten van de fysica zijn onverbiddelijk. De klimsnelheid is gelijk aan het effectieve vermogen gedeeld door het treingewicht. De verliezen die zitten tussen het vermogen van de fietser en het effectieve vermogen zijn over het algemeen niet zo groot, en verschillen bij lage snelheden niet zo sterk tussen de verschillende fietstypes. Uitzonderingen zijn de luchtweerstand bij harde tegenwind, en de rolweerstand op zeer slechte wegen in het geval van kleine wielen. Deze discussie gaat over het overwinnen van hoogte, niet van tegenwind of kinderkopjes. Ik negeer daarom deze uitzonderingen, en de energieverliezen die nauwelijks verschillen tussen de twee fietstypes.
Het gaat om de factoren die sterk beïnvloed kunnen worden door het ontwerp van de fiets. De massa ligt natuurlijk voor de hand, met de kanttekening dat het de totale massa van fiets, fietser en bagage is die telt. Er is wel voorgesteld dat de bloedsomloop moeilijker zou zijn op een ligfiets, maar dat kan niet kloppen. De moeilijkheid van het rondpompen zit namelijk niet in bloed naar je benen krijgen, maar het weer terughalen naar je hart. Persen is gemakkelijker dan zuigen. Uit metingen blijkt dan ook dat het voor het vermogen niet uitmaakt of je staat of ligt.1
Maar er is een factor die wél het vermogen van de fietser beïnvloedt, en die is gek genoeg nooit in de discussie betrokken. De ademhaling. Die is cruciaal, en kan beïnvloed worden door het ontwerp van de fiets. Daarmee komt de hele fysica van het klimmen neer op deze formule:
Met de moderne lichtgewicht ligfietsen is het verschil in massa tussen een ligfiets en een traditionele fiets in de orde-grootte van enkele procenten van de totale massa. Dit verschil is zo klein dat het op lange bergritten al gecompenseerd zou kunnen worden puur door het betere comfort van de ligfiets. Want ook dat spaart energie. Het verschil is sowieso te klein om de ligfiets te kunnen afschrijven als slechte klimmer.
Het is echter niet de noemer, maar de teller van de breuk waarin het geheim van het ligfietsklimmen zit. De lichaamshouding heeft een grote invloed op de hoeveelheid lucht die een fietser door zijn of haar longen kan pompen. Meer zuurstof betekent meer vermogen en sneller herstel. Op een traditionele fiets wordt de ademhaling gehinderd door de voorovergebogen houding en de positie van de schouders. Het concept van de ligfiets geeft een ontwerper veel meer vrijheid om de lichaamshouding te optimaliseren voor maximale ademhaling. Ik denk dat dit de ligfiets in potentie tot de beste klimmer maakt.
De vraag is nu: hoe dit voordeel van de ligfiets uit te buiten? Om het antwoord te vinden, kun je zangles nemen. Ga weg halverwege de eerste les, tegen die tijd weet je wel genoeg. Om goed te ademen moet je rechtop staan, je schouders licht naar achteren, je hoofd omhoog. Zorg dat je ontspannen bent en gebruik zowel je borst- als je buikademhaling.
Vuistregels
Dit is eenvoudig te vertalen naar een paar vuistregels voor zowel het ontwerp van de fiets als de techniek van het klimmen.
- Het lichaam moet relatief gestrekt zijn. Het ligfietsequivalent van rechtop staan is gestrekt liggen. Dit geeft ruimte aan je buikademhaling. Hiervoor moet het bracket relatief laag zitten en de stoel moet vrij vlak staan. Dit gaat lijnrecht in tegen de wijdverspreide opvatting dat de zithoek groter moet zijn in de bergen. Het betekent ook dat noch een volbloed lowracer, noch een tourligfiets ooit een echt goede klimmer kan worden. Een echte klimligfiets heeft de stoel van de eerste en het bracket van de laatste.
- De schouders moeten enigszins naar achteren worden gehouden. Het ontwerp en de afstelling van het stuur moeten dusdanig zijn dat de armen ontspannen zijn en bewegingsruimte geven aan de schouders. Een extra voordeel is dat de ontspannen armspieren meehelpen aan het afbreken van melkzuur. Voor mensen met korte armen kan een onderstuur een slechte keuze zijn, een okselfris stuur lijkt me bijna altijd nadelig. Beide zijn ook zwaar. Tenslotte moet ook het stoeltje de schouders voldoende ruimte geven en ze zeker niet naar elkaar toe drukken.
- Hou je hoofd en nek in een rechte lijn met je bovenlichaam, of zelfs iets naar achteren. Dit kan enige oefening vragen, maar het is belangrijk om je keel en borstkas zo wijd mogelijk open te zetten. Als je een hoofd- of neksteun gebruikt, zul je die waarschijnlijk anders moeten instellen of zelfs verwijderen voordat je de bergen ingaat. Hou er ook rekening mee bij de keuze van je toptas. Het aanpassen van je stoeltje kan ook helpen. Plaats of verwijder stukjes schuim in je stoelkussen totdat de bult in het midden van de stoel perfect aansluit bij de holte van je rug.
- Gebruik je bovenlichaam om te ademen, niet om te duwen. Duw alleen met je benen en vang deze kracht op met je onderrug. Zet je nooit af met je schouders, want dan span je je buikspieren aan en wordt buikademhaling heel moeilijk. Dit is de tweede reden waarom het bracket niet te hoog mag zijn; hoe lager het bracket, hoe gemakkelijker je kunt afzetten met je onderrug.
Klimhouding op de ligfiets.
Als die ademhaling dan zo goed kan zijn, waarom denken dan zoveel mensen dat de traditionele racefiets de superieure klimmer is? Het probleem is dat goed klimmen op de ligfiets totaal contra-intuïtief is. Als het fietsen zwaar wordt, zijn wij geneigd meer kracht te zetten. En om meer kracht te kunnen zetten, gaan we rechterop zitten en ons bovenlichaam en de buikspieren gebruiken om nog meer kracht te zetten. Dat is onze natuurlijke reactie. Maar kracht is niet datgene waarmee je als fietser de berg op komt. Wat je nodig hebt is vermogen. Watts. Het enige dat telt is hoeveel brandstof je per seconde kunt verstoken in je beenspieren. En daarvoor heb je zoveel mogelijk zuurstof nodig.
Om snel te klimmen heb je dus niet alleen een goed ontworpen en afgestelde klimligfiets nodig. Je moet het ook echt oefenen om de techniek onder de knie te krijgen. Je zult de natuurlijke reactie moeten leren onderdrukken. De beste manier hiervoor is gewoon te gaan fietsen en daarbij te concentreren op je ademhaling. Je zult het verschil snel voelen. Bij mij is de behoefte aan zuurstof inmiddels zo sterk dat een ‘ademhalingshouding’ een stuk natuurlijker voelt dan een ‘krachthouding’.
Waarom ik hier zo van overtuigd ben
Ik kan dit natuurlijk allemaal wel beweren, maar waar is het op gebaseerd? Er is enig onderzoek beschikbaar over de invloed van de lichaamshouding op het vermogen. Zo is gemeten dat de hoek tussen boven- en onderlichaam significante invloed heeft op het vermogen, ongeacht of de proefpersoon getraind was. Door de bank genomen gaat 10% vermogen verloren als deze hoek daalt van 130 à 140 graden naar 100 graden2. Ik vermoed dat je nog meer kunt winnen door over die 140 graden heen te gaan. Bij mijn klimfiets, een Challenge Fujin SL, gaat het richting de 150 graden.
Verder is er onderzoek gedaan bij tijdrijders. Een maximaal aerodynamische houding is niet het snelst, omdat de borstkas teveel wordt belemmerd door de houding van armen en schouders. Tijdrijders moeten meer luchtweerstand accepteren om hun longen voldoende ruimte te geven3.
Maar het belangrijkst voor mij is, hoe onwetenschappelijk ook, mijn eigen ervaringen in de bergen. Tijdens mijn tweede reis in Scandinavië heb ik voor het eerst geëxperimenteerd met verschillende lichaamshoudingen. Het stoeltje heb ik niet versteld; ik nam verschillende houdingen aan door mijn hoofd en schouders naar voren of naar achteren te bewegen, en door een stukje omhoog of omlaag te schuiven in mijn zitje.
Bij klims waarbij ik meer rechtop zat moest ik mijn shirt openritsen, ondanks dat het op 70 graden noorderbreedte bepaald niet warm was. Maar wanneer ik iets meer onderuit ging zitten, en mijn hoofd en schouders naar achteren deed, moest de rits dicht. Anders was het te koud. Maar die kou kwam binnen. Wat ik voelde was de koeling door de extra koude lucht in mijn borstkas. Het was echt een groot verschil. En ja, het vertaalde zich ook in een hogere cadans bij een zwaardere versnelling.
Frankrijk, een jaar later. Ik was op vakantie met een vriend op een lichte racefiets. Een kleine man die op het vlakke menig ligfietser het nakijken geeft. Gedurende deze reis vervoerde ik het gros van de bagage: de tent, kookgerei, gereedschap. Beide slaapmatjes, beide slaapzakken en beide sloten. Dan ook nog de zware helft van zijn kleding. Hij had slechts een dagrugzakje.
Ik had niet de ambitie om hem bij te houden op de klims, en met de normale zithouding was dit ook onmogelijk. Echter, zodra ik de klimhouding aannam en diep ging ademen, was hij degene die moest lossen. Zelfs met de bagage klom ik sneller en herstelde ik eerder. Het was voor ons beide duidelijk dat mijn diepe ademhaling het verschil maakte. Een verschil dat harder aantikte dan die 20 à 25 kg die ik extra omhoog moest trappen.
Ik besef dat wat ik hier schrijf nogal radicaal is. In feite zeg ik dat iedereen het altijd verkeerd heeft gedaan en dat koersfietsen slechte klimmers zijn. Maar het idee dat klimmen op de ligfiets moeizaam gaat, heeft altijd op gespannen voet gestaan met de wetten van de fysica. Niet voor niks waren er zoveel hypotheses in omloop, die allemaal op z’n minst onbevredigend waren. Ik denk dat de verklaring die ik in dit artikel geef, het raadsel eindelijk oplost. Een mooiere oplossing konden we ons niet wensen.
Aanvulling: Iemand wees mij er op dat de afvoer van kooldioxide een grotere rol speelt dan de aanvoer van zuurstof. Voor de conclusie en aanbevelingen van dit artikel maakt dit niet uit: Een goede ademhaling is de sleutel tot snel klimmen op de ligfiets.
1 Steven R. Bussolari and Ethan R. Nadel: The physiological limits of long-duration human power production-lessons learned from the Daedalus project, Human Power Vol. 7 No. 4, 1989.
Grappig. Jouw verhaal gaat zo’n beetje lijnrecht in tegen de site die te vinden is door op m’n naam te klikken….
http://bocycle.blogspot.nl/2012/09/op-racefiets-meer-vermogen.html
deze dus. Om heel eerlijk te zijn heb ik meer vertrouwen in jouw verklaring dan die andere.
Hallo Walter,
Leuk stuk. Ik kan me wel vinden in je conclusies. Ik vermoed ook dat het max. aeroob vermogen dat je op een ligfiets in je cranks kan raggen wel eens groter kan zijn dan op een traditionele fiets.
Gr GJ
Hoi Walter,
Nu ben ik zelf deze zomer, omdat het gewoon veel relaxter is, bezig geweest om zo vlak mogelijk in de stoel liggend te gaan rijden. Hoofdsteun (die ik nooit gebruikte) en stoel zo ingesteld dat ik gedwongen was om platter te gaan liggen, voorbuis daarom wat langer afgesteld en armen wat gestrekter en vlakker meer ontspannen van je af houden. Inderdaad het gevoel dat ik veel vrijer kan ademen. Het idee was om wat snelheid in te leveren voor ontspanning. Toen gebeurde dus het volgende; meer ontspanning én meer snelheid. Gewoon op het vlakke. Aangezien voor mij de grootste klimmen hier in de buurt bruggen zijn, die op snelheid genomen worden, kan ik dat niet vergelijken maar op het vlakke heb ik dezelfde ervaring!
En kunnen we een workshop krijgen op t herfsttreffen? Das wel rap, dus t paastreffen is ook prima. Ik wil graag zien wat ik hoe zou kunnen instellen. En op de veluwe kun je prima oefenen. Ik wil er zelfs een aangepaste puzzeltocht voor maken.
Hoi Marjo,
het herfsttreffen sla ik over dit jaar. M’n eigen klimfiets heeft ook eerst wat liefde nodig voor ik er weer op ga rijden. Maar we kunnen er op het paastreffen uiteraard eens over bomen. Altijd leuk
Walter
in liggende houding lever je minder vermogen
door de lage luchtweerstand valt dit niet op
zelfs een zitbuishoek van 65° op een gewone fiets is minder goed dan 78°
Ik geloof dat ik je niet helemaal kan volgen. Welke hoek heb je het nu over en wat is de invloed daarvan op het geleverde vermogen?
op een ligfiets lever je ALTIJD iets minder vermogen
zowel op het vlakke als bergop
wat een zitbuishoek is kan gevonden worden
studies / artikels ivm relatie zitbuishoek – vermogen zijn beperkt
te vinden
succes
Je zegt dan wel dat je op een ligfiets minder vermogen levert dan op een racefiets, maar waar baseer je dit op? Je stelling is in ieder geval strijdig met het onderzoek dat ik aanhaal.
Als je de zitbuishoek verder verkleind, dan zit je relatief verder voorover, als je tenminste diep in de beugels rijdt. Ja, dan komt je adem nog verder in de knel, en daalt je vermogen. Niets vreemds aan, het bevestigt volgens mij het verhaal van Walter.
De stelling dat je op een ligfiets minder vermogen kunt leveren valt m.i. onder de categorie ‘fabeltjes’, in elk geval zolang ik nog geen degelijk onderzoek heb gezien dat de stelling kan bevestigen. Referenties zijn welkom, tot die tijd heb ik meer vertrouwen in de stelling dat het niet uitmaakt (zie verwijzing naar het Daedalus project). Walter stelt dat het juist andersom is. Het lijkt me dat dit nader onderzoek verdient.
Het bocycle experiment stipt een aantal dingen aan die ik ook duidelijk meemaak: als ik van mijn alleweder of quest op een tweewieler stap, dan lijken deze inderdaad veel lichter te lopen. Zelfs een mountainbike voelt lichter aan dan mijn alligt modern.
Totdat we langere afstanden gaan rijden. De mountainbike komt dan niet hoger dan 20, de alligt modern komt dan al op 30. Dit is niet vanwege aerodynamica, dit is het kilometers grote verschil in comfort. Geen comfort kost heel veel “vermogen”.
Je kan het ook zien door op de hometrainer een bepaald vermogen trappen, en in een drukke stad met dezelfde snelheid trappen. Concentratie kost ook veel “vermogen”.
Als full-time astma patient weet ik dat de racefiets houding zo’n beetje de meest ideale houding is als je moeite hebt met ademhalen. De echte houding is enigzins gebukt staan met je handen op je knieen, armen helemaal gestrekt, hoofd enigzins omhoog, en maar happen naar lucht. De racefiets houding geeft je een prettige houvast door de wetenschap dat je zo flink kan hijgen.
Wederom als full-time astma patient, maar nu met een beetje hulp van een fysio, heb ik geleerd dat je ook gewoon goed kan hijgen in een quest. De grootste 2 tips van de fysio: neem een hartslag meter, en doe coopertesten.
De coopertesten deed ik al door mee te doen aan het verkeer: stoppen, en weer optrekken naar iets ver boven de 40km/u. De hartslag lijkt redelijk los te staan van je zuurstof gebrek. Je kan een flink gebrek hebben bij een hartslag van 145, of amper een gebrek bij 170. Andersom kan ook, vooral als het heet is.
De essentie is dat de ademhaling cruciaal is voor je spieren. Je moet als sporter altijd bewust bezig zijn met je ademhaling om te voorkomen dat je jezelf ergens klem rijdt (bijvoorbeeld een zuurstofgebrek op een moment dat er van je verwacht wordt dat je presteert).
Mijn ervaring met klimmen is dat het zwaar is. Dat je dat het liefst snel achter de rug wil hebben, en dat je daarvoor bewust extra veel moet ademen. Het klimmen op een racefiets vind ik vele malen zwaarder dan op een ligfiets. En het klimmen met een 3-wieler is het meest ideaal. Vooral als je het hebt over malen met een snelheid van 2km/u. De 3-wieler levert je namelijk nog een groot voordeel: je kan je volledig concentreren op je lichaam, geen enkele gedachte gaat uit naar overeind blijven. Tenzij je een kettwiesel rijdt, want daar ben ik al menigmaal mee bijna over de kop gegaan: je geeft 1 trap terwijl je schuin omhoog staat, en de kettwiesel wil maar al te graag achterover slaan…
Aaargh….
s/coopertest/interval training/g
Oh, en wat betreft minder vermogen leveren op een ligfiets: als je slecht ligt (alsof je aan het bukken ben: met een hoge versnelling) kost het je je knieen. Probeer dat maar eens met een bukfiets.
De essentie is dat je veel meer kracht kan leveren, maar het beste is dat je met een lagere versnelling sneller moet trappen.
Een collega doet constant 120RPM, das voor mij te veel, maar de 90 haal ik wel, en voor wegrijden zit ik ook op de 120RPM…
Hi Walter
In de Kerst heb ik m’n fiets aangepast aan de richtlijnen die je in je artikel hebt aangeven . Ik heb de bracket hoogte aangepast naar 12 Cm tov het diepste punt van het zitje . Mijn lighoek t.o.v het bracket is ongeveer 140 graden .Ik woon in het zuiden van zuid limburg en rijdt iedere dag ( woon-werk ) 2 heuvels ( bemelerberg en klein Welsden ) op en af .Mijn ervaring tot nu toe : Op de vakke stukken heb ik niet het idee dat ik sneller ga , maar ik ga ook niet langzamer .Als ik bergop fiets wordt ik niet meer zo moe in de benen . Als ik wil kan ik veel sneller bergop gaan dan voorheen maar dan gaat mijn ademhaling ook sterk omhoog . Voorheen zat mijn grens meer in m’n beenspieren , nu meer in m’n ademhaling ( en dat voelt veel beter ) . Maar volgens mij komt dit omdat nu het bracket tov van de zitje lager is en daardoor veel beter kracht kan zetten .Dat ik meer kracht kan zetten merk ik ook in het begin van een bergop heuveltje : ik kan langer in een zwaarder verzet ( en dus ook met een hogere snelheid ) fietsen dan voorheen .Maar ik denk dat mijn zitje nog niet helemaal klopt .
Ik heb dan ook een dringende vraag over het zitje .Ik hen een aluminium taifoon zitje , ik heb er twee van en wil er een aanpassen : Wat me opvalt is dat de meeste zitjes er helemaal niet zo uitzien zoals je op de klimhouding tekening aangeeft ! .Als ik het zitje bekijk heeft het 3 grotere buigpunten , de bolling van de onderrug tel ik dan niet . De eerste is tussen zitvlak en rug . De tweede na de bolling ongeveer bij begin van de ribben . De derde ter hoogte van mijn oksel. Mijn borstkast wordt hierdoor nog altijd meer voren gebogen . Bedoel jij dat dit hele stuk recht moet lopen ? Dit soort dingen krijg ik niet aangepast met ‘n paar stukjes schuim !
groeten Erik Brands
Erik,
dank voor je uitgebreide reactie. Door computerproblemen duurde het even voor ik aan een antwoord toekwam.
Het zitje is in de tekening nogal schematisch weergegeven. Ook in mijn zitje zit een dubbele welving. Het aanpassen van het zitje is een kwestie van experimenteren tot het voor jou goed voelt bij diep ademen.
Ik merk bij mij dat als ik diep adem, mijn bovenrug bij elke teug te weinig steun heeft; ik stuiter als het ware op en neer. Dat is niet goed. Ik moet de bovenste welving in mijn stoeltje daarom ondieper maken, 1 à 1,5 cm is genoeg.
Hoeveel het voor jou is, kan ik natuurlijk niet bedenken van achter mijn computer. Maar ga er gewoon eens op liggen, en voel wat er gebeurt als je diepe ademt.
Succes!
Walter
Interessant stuk. Ik kwam hier klikkend langs.
Ik geloof zonder meer dat ligfietsen veel efficiënter is dan wat jij ‘bukfietsen’ noemt. Maar bij klimmen komt meer kijken. Al weet ik niet wat. Zo reed ik ooit Luik-Bastenaken-Luik. Op de min of meer vlakke stukken reden mij vele ligfietsers voorbij, maar als de weg omhoog ging en er flink moest worden geklommen, kwam ik de ligfietsers weer achterop en voorbij. Ik kon en kan dat lastig verklaren. Met mijn 1.87 en 80 kilo heb ik niet bepaald een klimmerslijf, dus daar lag het niet aan.
groet,
Frank van Dam
Hoi Frank,
leuk dat je hier rondklikt!
Dat je bij die rit veel ligfietsers er uit klom, verbaast mij niet. Veel ligfietsen zijn namelijk helemaal niet ontworpen voor de klim. Daarbij lijken ligfietsers vaak sterker dan ze zijn, vanwege het grote aerodynamische voordeel. Zodra het omhoog gaat. valt dit voordeel weg en blijkt de snelle fietser helemaal niet zo snel.
Het belangrijkste punt is echter dat goed klimmen op de ligfiets bepaald niet vanzelf gaat. Je moet het echt trainen, en dan moet je er ook op blijven letten dat je niet tóch weer op kracht gaat klimmen, je buikspieren aanspant etcetera. Het is zo natuurlijk om meer kracht te gaan zetten in plaats van dieper te gaan ademhalen.
Daarbij is het idee dat het belang van ademhaling lang onderschat werd in het ligfietswereldje. Men zocht het in de meest curieuze technische oplossingen, die natuurlijk geen steek hielpen. Vaak werd zelfs aangeraden om het stoeltje rechterop te zetten, om meer kracht te kunnen zetten!
Het zal nog wel even duren voordat een goede klimtechniek én goede klimfietsen gemeengoed zijn in het ligfietswereldje.
Pingback: De “ethische” regels van de ligfietser (ruwe versie 1) | Quest nummer 1
Hallo Walter,
Jouw verhaal had ik al eens gelezen, vond jouw ervaringen in deze buitengewoon opmerkelijk en zeer uniek en de onderbouwing bijzonder sterk; het is daardoor in mijn achterhoofd blijven hangen.
Ik moest er weer gelijk aan denken toen ik vandaag in deze link
http://www.velomobilforum.de/forum/showthread.php?22120-Highracer-vs-Lowracer/page13
tegenkwam :
” Ich bin übrigens mit dem Highracer am Berg jetzt auch schon deutlich schneller als mit dem RazzFazz,wahrscheinlich weil durch den größeren Körperöffnungswinkel die Atmung deutlich weniger behindert wird (jedenfalls bei mir).”
Grote “Körperöffnungswinkel ” idd daar gaat het om, dat was jouw stelling.
Ik vond deze uitspraak/bevestiging van die Duitse zeer ervaren ‘prestatie’-ligfietser heel frappant en (dus) de moeite waard om je te melden.
In ieder geval bedankt voor jouw heldere verhaal.
Met vriendelijke groet,
Ful Valstar
Je ster stijgt Walter, Je heb zelfs een verwijzing verworven in http://questeen.wordpress.com/#19 -> Rule #24 over klimmen met een ligfiets.