Bisiklet son derece yüksek verimli bir ulaşım aracı. Aslında bisiklet, başka tüm seyahat yollarından daha verimli; yürümekten bile! Dünyada kullanılan bir milyardan fazla bisiklet, bu aletin ne kadar verimli olduğunun bir göstergesi. Bu verimli taşıma prosedürünün motoru ise insan bedenidir.
1 KİLOMETRE BİSİKLET SÜRMEK İÇİN TIPKI ORANDA YÜRÜMEYE KIYASLA DAHA DÜŞÜK GÜÇ HARCARSINIZ
Bir kilometre bisiklet sürmek için bir kilometre yürümekten daha düşük güç harcarsınız. Aslında bisiklet, yürümekten dört kata kadar daha verimli olabilir. Bisiklette harcanan güç ölçüsünü bir otomobilin harcadığı güç ölçüsüyle karşılaştırdığınızda, ortadaki farklılık hayrete düşürüyor. Bir bisikletçi 100 kalori güçle 5 km gidebilirken, bir otomobil yalnızca 85 metre gidebiliyor! Gücün birçok, hareketli kesimlerin sürtünmesi ve yüksek tartının taşınmasında kayboluyor.
Bisiklet sürmek neden yürümekten daha verimli bir hareket usulü?
Bisiklet sürmek, insan gücüyle gerçekleştirilen en verimli itme faaliyetini sağlar zira bisikletçinin pedal kuvvetinin yüzde 98,6’sı, tekerlekleri çevirmek için kullanılır. Yürümek ise yalnızca yüzde 65 verimlidir ve gücün 1/3’ü, hareket dışı işlevlere harcanır.
Populer Science Türkçe’de yer alan detaylara nazaran koşmak yürümekten çok daha verimsiz bir faaliyettir.
Harcanan güç (yakılan kalori) ölçüsü birebir olduğunda bisiklet sürmek, sabit rüzgarlı düz yüzeylerde koşmaktan 5 kat ve yürümekten ise yaklaşık 4 kat daha verimlidir. Bisiklet en verimli ulaşım biçimi olmasının yanısıra, etrafa en zararsız ulaşım formudur de.
Yürümenin verimsizlikleri
Yürüyen bir insanın ortalama suratı saatte 5 km’dir. Beşerler bu tempoyu saatlerce sürdürebilse de, yürüme hareketi çok müsrif ve verimsiz bir faaliyettir zira gücümüzün üçte biri, ileri itiş dışındaki tesirlerle ziyan olur.
- Her adımda yere basan ayağın dizi bükülür ve esner
- Omurga bükülür
- Adım atarken beden daima alçalır ve yükselir
- Kalçalar bükülür
- Kollar ileri geri hareket eder
- Ayak yere vurduğunda, yere basmayan bacağın sallanma hareketi enerjiyi emer
Bisiklet sürmek ve onu verimli yapan şey
Bisiklet, ayaklarımızın orta göbek mili etrafında seyahat ettiği arayı katlayarak artıran ve her bir pedal hareketini çok daha yüksek bir aralığa dönüştüren bir kaldıraç vazifesi görür.
Bisikletler, düz bir yüzeyde görece düşük bir hareket direnciyle süzülebilir. Yerle daima enerjik bir etkileşimin olduğu yürüme ve koşma faaliyetinde ise bu direnç çok büyüktür.
Süzülme, tekerlerin ve rulmanların dönüş hareketindeki düşük direnç sayesinde mümkün olur. Teker ve rulmanların hareketine karşı oluşan direnç, bisiklet ve bisikletçinin eylemsizliğiyle karşılaştırıldığında çok küçüktür. Bu yüzde n bisikletin hızlanması, bilhassa düz yüzeyde yahut yokuş aşağı yerlerde çok uzun aralar boyunca süzülmeye devam etmesini sağlayabilir. Bu süzülme kabiliyeti, bir bisikletçiye kuşların ve balıkların tabiatta yaptığı şeyi yapma kabiliyeti sağlar. – International Journal of Design & Nature and Ecodynamics (Burgess vd.)
Yokuş üst sürüş ve verimsizlikler
Yokuş üst sürüşte, suratlar genelde düşüktür. Hatta o kadar ki, aerodinamik direnç artık bu mevzuda bir etmen olmaktan çıkar. En kıymetli kuvvetler yerçekimi ve bisikletçi ile bisikletin kütlesi haline gelir.
Yapılan çalışmalar, yüzde 2-3’lük bir eğim düzeyine ulaşıldığında yürümenin bisiklet sürmekten daha verimli hale geldiğini gösteriyor.
Yüzde 10 eğimli bir yokuşta üst gerçek bisiklet sürmek, düz ve pürüzsüz bir yüzeyde bisiklet sürmekten yüzde 800 daha fazla güç harcanmasıyla sonuçlanır.
Bisitlet ile bisikletçinin kütlesi, yer çekimi ve yükseklik, aşikâr bir yokuşu çıkmak için ne kadar güç gerektiğini belirler. yüzde 2’lik bir eğime ulaşıldığında, en düşük viteste pedallansa dahi yürümek daha verimli olur.
Yürümeye karşılık bisiklet ve karşıdan esen rüzgar
Karşıdan esen rüzgarlar hem bisikletçilere hem de yürüyenlere mani oluyor fakat farklı derecelerde. Bisikletçiler, karşıdan esen rüzgarları yürüyenlerden daha fazla hissediyor.
Örneğin bir bisikletçi ve yayanın her ikisi de saatte 16 km süratle karşıdan esen bir rüzgara karşı sarfiyat ve birebir ölçüde çaba gösterirse, bisikletçi suratının yaklaşık yüzde 75’ini kaybederken yaya yalnızca yüzde 35 kadarını kaybeder.
Fakat rüzgar geriden estiğinde ve yokuş aşağı giderken, bisikletçinin işi yayaya nazaran katbekat daha kolaydır.
Bisikletler çok daha verimli olabilir mi?
Evet. Bisikletçinin pedal kuvvetinin yüzde 98,6’sı tekerleri döndürmekte kullanılsa bile, aerodinamik büyük oranda iyileştirilebilir.
Bunun gerçek omurdaki bir örneği de yatık bisiklettir.
Rekabetçi bisiklet etkinliklerinin idari organı Memleketler arası Bisiklet Birliği, 1938 yılında yatık bisikletlerin birden fazla müsabakada kullanılmasını yasakladı zira adil olmayan bir avantajları vardı: Çok fazla verimliydiler.
Bugün bile bisiklette kaydedilen en büyük sürat bisikleti bir yatık bisikletçiye ilişkin.
Yatık bisiklet yol bisikletine nazaran ne kadar daha verimli?
Bu soruya karşılık vermek güç zira çok farklı tip ve tarzda yatık bisiklet var. Lakin günümüzde bulunabilen birden fazla yatık bisiklette, hava direncinin yüzde 15 ila 30 oranında düşük olması olağan kabul ediliyor.
Fizyoloji
Fosil yakıta gereksinim duyan otomobillerin tersine, bisikletçiler güçlerini yenilenebilir güç kaynağı olan besinlerden kazanıyor. Beşerler besinlerden güç aldığından, beslenme de bedenin performansında değerli bir rol oynuyor. Gücü ise farklı kas küme ve tipleri sağlıyor. Genetik miras, ağır antrenman ve rekabet dürtüsü, en güzel sportmenlerin bisiklette dayanıklılık ve suratın sonlarını zorlamasına yardımcı oluyor.
Bir bisikletçinin tükettiği besin tipi, performansını etkileyebiliyor. Sağlıklı kalmak için hepimiz su, protein, karbonhidrat, yağ, vitamin ve minerallere gereksinim duyuyoruz. En üst seviye atletler için ise bu besinlerde hakikat dengeyi korumak son derece değerli. ABD Bayanlar kros şampiyonu Ruthie Matthes şöyle açıklıyor: “Bisiklet sürmediğim vakitlerde çokça meyve zerzevat ve yüksek karbonhidrat tüketiyorum; lakin yalnızca pirinç ve patates üzere uç noktada tüketim yapmıyorum. Protein de ekliyorum.” Yarışlar sırasında pek çok bisikletçi, süratli güç için yüksek karbonhidratlı içecekler, yiyecek barları ve hatta jel kullanıyor.
Sıvılar
İnsan bedeni çoğunlukla sudan oluşur. Bu yüzde n ter yoluyla bedendeki suyun yüzde 2’si kadar küçük bir kısmını kaybetmek bile sürüş performansını olumsuz etkileyebilir. Sıcak şartlarda uzun müddet bisiklet süren atletlerin dikkatli olması gerekir. Önemli su kaybı, sıcaklık kaynaklı tükenmeye yahut sıcak çarpmasına ve hatta birtakım uç durumlarda mevte sebep olabilir. Bisikletçilere, sürüşten evvel birkaç bardak ve sonrasında antrenman sırasında sıkça su içmeleri söylenir.
Kaslarınız nasıl çalışır?
Sürüş gücünü bisikletçinin bacakları sağlar. İşin büyük kısmını uyluk kemiği (femur) ve kavalkemiği (tibia) yapar. Uyluk kemiğiniz bir kaldıraç üzere çalışır ve şayet kavalkemiğinizden daha uzunsa, her pedal çevirişinizde fazladan kaldırma gücü sağlar. Uyluk kemiğinizin uzunluğuna genetik karar verir. Bu yüzde n uyluk kemikleriniz kısaysa ebeveynlerinizi suçlayabilirsiniz. Ama iş yalnızca uyluk kemiğinin uzunluğunda bitmez. Bu kemikleri hareket ettirmek için kas gerekir.
Kas dokusu, ince çubuk makarna gibisi binlerce liften meydana gelir. Bu lifler beyinden ileti alıp liflerin kasılmasına sebep olur. Bisiklet sürerken iş başında olan temel kaslar, üst bacaktaki kuadrisepsler ve dizardı kirişleriyken, baldırda ise gastroknemius ve soleus kaslarıdır. Bu kaslar, pedallama faaliyetini oluşturan bir sırayla kasılır.
Oksijenli ve oksijensiz
Beyin kaslara bildiri gönderiyor, pekala uzun müddet bisiklet sürerken gerçekleşen binlerce kasılma sırasında kaslara ne güç sağlıyor? Muhtemelen aerobik ve anaerobik tabirlerini duymuşsunuzdur. Bu tabirler, kaslarınızın güç elde etmesini sağlayan iki tekniği gösterir.
Aerobik yani oksijenli idmanda, kaslar oksijenin yanısıra kan ile taşınan glukoz ve yağ asitlerini kullanarak adenozin trifosfat yahut ATP üretir. ATP, kasların kasılmasını sağlayan güç kaynağıdır. Aerobik antrenman yapmaya devam edebilmek, kaslarınıza oksijen ve yakıt moleküllerinin (glukoz ve yağ asitleri) iletilmesine bağlıdır. Bu da kalbiniz ve akciğerlerinizin sağladığı dolanım ve teneffüs ile mümkün olur.
Anaerobik yani oksijensiz idman yaparken, kaslar (glukozdan oluşturulan) glikojen depolarını kullanır ve bunları ATP’ye dönüştürür. Bu tip yüksek yoğunluklu antrenman esnasında, kaslar oksijen olmadan güç üretir; kalp- damar sistemi talebe yetişemez. Anaerobik idman yapmanın bir bedeli vardır ve laktik asit denen bir atık eser birikir. Kaslardaki yanma hissine sebep olan ve daha çabuk yorulmalarına yol açan şey de budur.
Bir yarışta, bisikletçiler fizikî hudutlarının çok farkındadır ve daha sonlu olan anaerobik kapasitelerini stratejik formda kullanmaya çalışırlar. Ruthie Matthes şöyle açıklıyor: “Dağ bisikleti yarışındaki en güç şeylerden biri de, başlama atışından itibaren depara kalkmamız. Tek hatta ulaşan yahut bu alanda sıçrama yapan birinci kişi avantajlıdır. Münasebetiyle başlangıçtan itibaren anaerobik alana gireriz ve bu da çok şiddetli olabilir. Bedenlerimizi buna alışması için eğitmemiz gerekir.”
Yavaş & süratli kasılan lifler
Her kas, iki tip liften oluşur. Süratli kasılan lifler, yavaş kasılan liflerden 2 ila 3 kat daha süratli hareket eder ama daha çabuk yorulurlar. Süratli kasılan lifler, mantıken depara kalkmada ve süratli tırmanmalarda kullanılır. Bunun tersine yavaş kasılan lifler, orta yoğunluktaki uzun sürüşlerde kullanılır.
Çoğu insanın kaslarının bir yarısı süratli kasılan, başka yarısı da yavaş kasılan liflerden oluşur. Ama genetik bu bahiste da rol oynar. Birtakım uzun ara koşucularının yüzde 80 kadar fazla ölçüde yavaş kasılan lifleri varken, sürat koşucularında süratli kasılan lifler genelde daha fazladır.
Sürme güdüsü
Bir bisikletçinin şampiyon olup olmayacağının belirlenmesinde genetik elbette bir rol oynasa da, kazanma ve rekabet etme güdüsünün de bulunması gerekir. Uzun egzersiz saatleri ve ağır rekabet için bisikletçinin son derece kararlı olması lazımdır. Ek olarak, rekabetçi sürüş için ayrıntılara ve ince halde ayarlanmış sistemlere bağlı kalmak gerekir.
İşe bisikletle gidip gelen ya da cümbüş emelli bisiklet süren bireylerde, uzman bir bisikletçinin taşıdığı bu son derece yüksek kararlılık bulunmayabilir. Lakin tekrar de bisiklet sürmek, süren herkese bir meydan okuma sunar ve onları ödüllendirir. Birden fazla bisikletçi, bisiklet sürmenin fizikî sıhhatlerini güzelleştirmekle kalmayıp, zihinsel durumlarına da yarar sağladığında hemfikirdir. Bir şeyi başarma ve bağımsızlık hissi, her bisikletçinin paylaştığı hislerdir. Bisiklet sürmek, tahminen de bu yüzden pek çokları için bir spordan ya da bir taşıma metodundan daha fazlasıdır; bir tutkudur.