Тренировочная нагрузка и форма: TSS, TRIMP, CTL, ATL и TSB

После тяжёлой недели хочется понять, где вы: выросли или просто устали. Ни километры, ни часы на это не отвечают. Час лёгкой езды и час на пределе занимают в дневнике одну строку, а организм их различает очень хорошо.

Отсюда тренировочная нагрузка. Каждой тренировке ставят одно число, а из этих чисел рисуют три кривые: фитнес (CTL), усталость (ATL) и форму (TSB). Ниже разберём, откуда берутся TSS, TRIMP и нормализованная мощность, как из них получается график формы и как его читать. И заодно покажем, как всё это считает dodofo: все формулы сверены с нашим кодом.

Что такое тренировочная нагрузка

Вопрос у нагрузки один: во что обошлась тренировка. Отвечают на него двумя путями.

По мощности. Так устроен TSS (Training Stress Score), который придумал физиолог Эндрю Коган. Он подробно описан в книге «Training and Racing with a Power Meter», написанной вместе с Хантером Алленом. Опора шкалы FTP, мощность, которую вы держите около часа.

По пульсу. Так устроен TRIMP (training impulse) Эрика Банистера. Он появился раньше измерителей мощности и опирается на резерв ЧСС: насколько пульс поднялся над покоем относительно всего вашего диапазона.

Обе шкалы можно привязать к одной точке: час ровно на пороге = 100. Тогда заезд с датчиком мощности и пробежка с пульсометром ложатся в один график.

TSS по мощности: NP, IF и формула

Средняя мощность плохо описывает рваную езду. Двадцать минут по 200 Вт ровно и двадцать минут, в которых 100 Вт чередуются с 300 Вт, дают одинаковое среднее. Вторые при этом заметно тяжелее: рывки обходятся организму дороже, чем прибавка в ваттах по линейке.

Нормализованная мощность (NP)

NP исправляет это так:

1. берётся скользящее среднее мощности за 30 секунд;
2. каждое значение возводится в четвёртую степень;
3. из этих значений считается среднее;
4. из среднего извлекается корень четвёртой степени.

Четвёртая степень раздувает вклад всплесков, 30-секундное окно сглаживает шум датчика. На ровном станке NP почти равна средней мощности, а на групповой гонке с атаками заметно её обгоняет.

IF и TSS

IF (Intensity Factor) показывает, насколько тяжёлым было усилие относительно порога: IF = NP / FTP. IF 1,0 означает езду ровно на FTP, 0,7 уже спокойный длинный заезд.

TSS складывает интенсивность и время:

TSS = часы × IF² × 100

Час на FTP даёт 1 × 1² × 100 = 100 TSS. Полтора часа с NP 200 Вт при FTP 250 Вт дают IF 0,8 и TSS 1,5 × 0,64 × 100 = 96. Интенсивность стоит в квадрате, поэтому прибавка в темпе поднимает нагрузку сильнее, чем такая же прибавка во времени.

Каноническая запись у Когана выглядит длиннее, (секунды × NP × IF) / (FTP × 3600) × 100, но это та же формула: NP / FTP и есть IF.

Отдельно разбирать FTP и зоны от него здесь не будем, это есть в статье про зоны мощности.

TRIMP Банистера: нагрузка по пульсу

Без измерителя мощности нагрузку считают по пульсу. Формула TRIMP Банистера:

TRIMP = минуты × HRr × 0,64 × e^(1,92 × HRr)

где HRr доля резерва ЧСС: (пульс − пульс покоя) / (максимальный пульс − пульс покоя). Экспонента делает минуты у потолка дорогими: минута на 90 % резерва стоит почти вшестеро дороже минуты на 40 %. Коэффициенты 0,64 и 1,92 взяты из мужской версии формулы, у Банистера для женщин вместо 1,92 стоит 1,67. Мы считаем по одной версии для всех.

У «сырого» TRIMP своя шкала, с TSS она не совпадает. Поэтому dodofo нормирует его на пульс порога (LTHR): считает TRIMP часа ровно на LTHR и принимает его за 100. Нагрузка заезда = 100 × TRIMP заезда / TRIMP часа на пороге. Так выходит тот же ориентир, что у TSS: час на пороге = 100.

Пульс дольше реагирует на рывки, чем мощность, и уплывает вверх на жаре и при обезвоживании. Поэтому по пульсу нагрузка короткого интервального заезда обычно выходит ниже, чем по ваттам, а длинного жаркого выше. Для ровных тренировок разница небольшая.

Про пульс порога и пульсовые зоны у нас отдельная статья: зоны пульса.

Как dodofo считает нагрузку заезда

Нагрузку мы считаем один раз, когда заезд загрузился, и храним вместе с ним. Выбирается первый способ, для которого хватает данных.

1. Мощность с датчика и FTP → TSS по NP. NP берётся из сводки велокомпьютера, если он её записал, иначе считается по полной записи мощности, до того как поток прорежен для графиков. Потом IF = NP / FTP и TSS = часы × IF² × 100.

2. Расчётная мощность → TSS. Датчика мощности нет, но это велозаезд с GPS-треком, а в профиле указаны вес и FTP. Тогда мощность оценивается по физике движения: скорость, уклон, разгон, сопротивление воздуха и качению, ветер по погоде заезда, вес гонщика с велосипедом. Из оценки получается NP, а дальше та же формула TSS. Без веса оценки нет. Для ходьбы и бега велосипедная модель не годится, поэтому там расчётной мощности нет вовсе.

3. Запись пульса → TRIMP по каждому отрезку. Мощности нет или не задан FTP, зато в профиле есть пульс порога или максимальный пульс, а пульс покоя на день заезда известен. Тогда TRIMP считается по всему потоку пульса: каждое значение действует до следующей точки записи. Это точнее, чем брать средний пульс, когда он сильно гуляет.

4. Только средний пульс → TRIMP на всё время. Если записи пульса нет, а средний пульс в сводке есть, формула применяется один раз к нему.

Нет ни мощности, ни пульса, значит нагрузки у заезда нет, и мы не подставляем придуманное число.

Без порогов нагрузка не считается

Все четыре способа меряют заезд относительно вас: ватты делят на FTP, пульс кладут на ваш резерв ЧСС. Чужой порог вместо своего даёт цифру, которая только выглядит точной. У одного 150 ударов лёгкая прогулка, у другого почти порог. Поэтому, пока в профиле не задан ни FTP, ни пульс порога, ни максимальный пульс, нагрузка не считается. Поле остаётся пустым, в фитнес и усталость такой заезд не идёт, график формы от него не растёт.

Из пульсовых порогов хватит одного. Задан только максимальный пульс, тогда пульс порога принимаем за 90 % от него. Задан только пульс порога, тогда максимальный считаем как порог, делённый на 0,9. А вот без пульса покоя нагрузка по пульсу не считается: резерв ЧСС начинается от него, и у одного это 45 ударов, у другого 70. Берём его из профиля, из дневника самочувствия или с часов. Многие часы меряют пульс покоя сами, и если они подключены, вписывать ничего не придётся. Нагрузке по мощности пульс покоя не нужен.

Своих порогов не знаете? Прикинуть можно. Максимальный пульс и пульс порога оценивают по формулам и полевым тестам, они разобраны в статье о зонах пульса. FTP проверяют 20-минутным или рамп-тестом, это в статье о зонах мощности. Пульс покоя меряют утром сразу после пробуждения, лёжа и ещё не вставая: минуту считаете удары. Лучше несколько дней подряд, потом взять обычное значение или самое низкое. Оценка грубее измерения, но это уже ваша цифра, и её потом легко поправить.

Тонкости, которые влияют на цифру

Какое время идёт в расчёт. Для TSS берётся время записи прибора, а если его нет, время в движении. Из него вычитаются отрезки на транспорте: поезд или машина посреди заезда нагрузкой не считаются.

Паузы при ходьбе и беге. Для ходьбы, похода и бега длинные разрывы в записи пульса в TRIMP не идут: дольше 2 минут, а при редкой записи дольше пяти обычных шагов между точками. Иначе часовой привал на прогулке засчитывался бы как час нагрузки. На велосипеде разрывы не вырезаются.

Пороги на дату заезда. FTP, пульс порога и максимальный пульс берутся те, что действовали в день заезда. Пульс покоя ищется в дневнике самочувствия (последняя запись не позже дня заезда), потом в данных часов за этот день, потом в профиле. Не нашёлся нигде, и нагрузки по пульсу у заезда не будет. Поднимете FTP осенью, а весенние заезды не пересчитаются: история остаётся такой, какой была.

Один заезд из нескольких файлов. Частая история: мощность пишет велокомпьютер, а пульс снимают часы. Такие записи мы склеиваем в одну поездку, и в нагрузку она идёт один раз, а не дважды. Основой служит запись велокомпьютера, часы заполняют каналы, которых в ней нет. Если нагрузка по файлу велокомпьютера не посчиталась, потому что там не было ни мощности, ни пульса, она досчитывается по пульсу с часов. Если мощность была, в том числе расчётная, TSS по ваттам остаётся главным.

Оценка FTP. Нагрузка по мощности хороша, пока FTP в профиле живой. Поэтому dodofo ищет в свежих заездах лучшие отрезки от 6 до 60 минут, считает по ним eFTP и предлагает поднять порог, если он устарел. Как устроена оценка, описано в разделе про dodofo в статье о зонах мощности.

Фитнес, усталость и форма: CTL, ATL и TSB

Одна тренировка мало что говорит. Важно, как нагрузка копится неделями. Для этого дневные суммы нагрузки сглаживают двумя экспоненциальными средними. Эту схему называют Performance Management Chart, в её основе модель «фитнес–усталость» Банистера.

CTL (Chronic Training Load), фитнес. Экспоненциальное среднее дневной нагрузки с постоянной времени 42 дня. Растёт медленно и медленно падает. CTL 60 примерно значит, что последние недели вы в среднем набирали около 60 TSS в день.

ATL (Acute Training Load), усталость. Такое же среднее с постоянной 7 дней. Реагирует быстро: после тяжёлых выходных взлетает, после пары дней отдыха спадает.

TSB (Training Stress Balance), форма. Разница CTL − ATL. Минус значит, что свежая усталость больше накопленного фитнеса. Плюс значит, что вы отдохнули.

Как это считается

Каждый день значения сдвигаются к нагрузке этого дня:

CTL = CTL вчера + (нагрузка дня − CTL вчера) × k₄₂

ATL = ATL вчера + (нагрузка дня − ATL вчера) × k₇

где k = 1 − e^(−1/N), N это 42 или 7 дней. Получается около 0,024 для фитнеса и 0,133 для усталости. Дни без тренировок входят в ряд с нулевой нагрузкой, поэтому в отдыхе обе кривые плавно опускаются.

Форма в dodofo считается на начало дня: вчерашний CTL минус вчерашний ATL, до сегодняшней тренировки. Так же TSB определяет справка TrainingPeaks. Так видно, с какой свежестью вы подошли к тренировке, а не какой ушли с неё.

Нагрузки дня складываются: утренний заезд и вечерняя пробежка дают одну сумму. Если вы загрузили заезд задним числом, график пересчитается от его дня вперёд. Прошлое до этого дня не трогается, потому что от будущих заездов оно не зависит.

Как читать форму (TSB)

Готовой нормы нет, но у тренеров есть устоявшиеся ориентиры. Джо Фрил в статье для TrainingPeaks пишет, что держит форму подопечных от −10 до −30 в тяжёлом тренировочном блоке, опускаться ниже −30 опасно из-за травм и болезней, а к главному старту выводит форму на +15…+25.

В календаре тренировок dodofo на вкладке «Форма» кривая TSB покрашена в четыре зоны:

Форма (TSB)	Зона на графике	Что это обычно значит
выше +15	Переход/Свежесть	много отдыха, усталости почти нет; хорошо к главному старту, долго держать не стоит, фитнес уходит
от −10 до +15	Серая зона	нагрузка и отдых в равновесии, форма держится, но почти не растёт
от −30 до −10	Оптимальная	продуктивная усталость, фитнес растёт
ниже −30	Выс. риск	усталость сильно больше фитнеса, риск перетренированности, травмы, болезни

Теперь оговорки.

Это ориентиры, а не диагноз. Модель знает только нагрузку. Про сон, стресс на работе и простуду она ничего не знает. Если по графику вы свежие, а ноги ватные, верить стоит ногам.

Цифра формы зависит от масштаба. TSB −20 для гонщика с CTL 90 рабочая неделя, а для новичка с CTL 25 уже серьёзная перегрузка. Смотрите на форму вместе с фитнесом.

Мусор на входе, мусор на графике. Устаревший FTP завышает TSS, завышенный пульс порога занижает нагрузку по пульсу. Если нагрузка заездов кажется странной, первым делом проверьте пороги в профиле.

Ещё полезно следить за скоростью роста фитнеса. В сводке недели dodofo он показан как «Рост»: насколько CTL поднялся за 7 дней. Резкий рост неделя за неделей и есть та самая дорога в красную зону.

Нагрузка и форма в dodofo

dodofo это календарь велозаездов и дневник тренировок. Заезды синхронизируются автоматически с Garmin, Huawei Health, COROS, Polar, Suunto, iGPSPORT, Zepp и другими сервисами, файлы .fit и .gpx можно загрузить руками. Нагрузка посчитается сама, от вас нужны только пороги в профиле.

Пороги. В разделе «Спортивные параметры» задаются FTP, максимальный пульс, пульс порога и пульс покоя, там же вес. Без FTP нагрузка считается по пульсу, без веса не будет расчётной мощности. А если пусты и FTP, и оба пульсовых порога, нагрузка не считается вовсе: заезды лягут в дневник, но график формы останется пустым. Для нагрузки по пульсу нужен ещё пульс покоя, из профиля или с часов.

Разбор заезда. В метриках заезда есть NP, IF и TSS. Если велокомпьютер сам записал эти поля, показываем его значения. Если нет, досчитываем из того же NP и FTP, что и нагрузку, а у заезда без мощности в строке TSS стоит нагрузка по пульсу.

Календарь. В календаре тренировок на вкладке «Календарь» у каждого дня и каждой недели стоит нагрузка, а в подвале недели «Фитнес», «Усталость», «Форма» и «Рост». Форма в сводке недели «на конец дня», то есть уже с тренировками этого дня. На графике формы она на начало дня, поэтому числа могут расходиться, и это нормально.

График формы. Вкладка «Форма» показывает два графика: сверху фитнес и усталость, снизу форму, раскрашенную по зонам. Период переключается, при наведении видны заезды дня с их TSS и события вроде смены FTP или личного рекорда.

Нагрузка, график формы, NP, IF и TSS, оценка FTP и зоны работают без подписки.

Проверить форму лучше всего на старте. Подходящие велогонки, веломарафоны и бреветы собраны у нас в календаре.