V prejšnjem prispevku
sem govoril o načinu postavitve stopala pri obeh načinih teka. Kar je še posebnost
teka v supergah je to, da spremenijo geometrijo predvsem stranskega, petnega
dela stopala. Tekači v supergah, ki tečejo preko pete tipično postavijo stopalo
na zadnji, zunanji rob podplata (v rahlem položaju inverzije - po domače
povedano zunanji rob stopala je obrnjen navzdol, notranji rob gleda rahlo
navzgor). Po besedah nekaterih avtorjev bi naj superge (predvsem te z izbočenim
podplatom) povečale ročico spodnjega skočnega sklepa (glej spodnjo sliko,
lever-ročica se odvisno od tipa superge razlikuje po svoji velikosti), kar je
povezano s povečano everzijo stopala (zvračanje stopala navznoter) in
maksimalno hitrostjo everzije (Dewit idr., 1995; Nigg in Morlock, 1987; Nigg
idr., 1987; Stacoff idr., 1988). Everzija dodatno povečuje notranjo rotacijo
goleni. Povečana everzija stopala in notranja rotacija goleni sta pomembna
biomehanska faktorja, ki ju povezujejo s tekaškimi poškodbami: plantarni
fasciitis, tendinitis Ahilove tetive, vnetje pokostnice, patelarni tendinitis…
(James, Bates in Osternig, 1978; Clement, Taunton, Smart in Mcnicol, 1981;
Mechelen, 1992; Segesser in Nigg, 1980; Viitasalo in Kvist, 1983). Te
posebnosti zaradi odsotnosti podplata niso značilne za bosonogi tek. Kljub
vsemu so ti kinematični vplivi podplatov majhni, odvisni od trdote podplata in
nenazadnje zaradi drugačnih protokolov meritev v raziskavah, kar lahko privede
do nasprotujočih rezultatov (Clarke idr., 1983; Hamill idr., 1992; Nigg in
Morlock, 1987). Obstaja študija (Stacoff idr., 2001), ki prejšnje trditve zanika, tako da bodo v
prihodnje potrebne še dodatne raziskave za bolj točne rezultate.
Različni
tipi superg in njihove ročice-lever. Flared-izbočen rob podplata,
straight-raven podplat, round-zaobljen rob podplata (Stacoff idr., 2001).
Postavitev
stopala ni edina očitna biomehanska razlika med bosonogimi tekači in tekači v
supergah. Frekvenca korakov se zelo spreminja med tekači, zaradi različnih
vzrokov. To, da tečemo bosi ali v tekaških copatih, je po nekaterih študijah
pomemben dejavnik, ki vpliva na frekvenco korakov pri teh dveh skupinah
tekačev. Številne študije so pokazale, da bosonogi tekači pri teku uporabljajo
višje frekvence korakov v primerjavi z obutimi tekači. Pri hitrosti 3m/s je frekvenca
bosonogih tekačev med 2,9 in 3
koraki/s (Divert idr., 2008; Jenkins in Cauthon, 2010; Squadrone in Gallozzi, 2009). Pri podobnih hitrostih so pri
tekačih v supergah izmerili frekvenco med 2,5 in 2,66 koraki/s (Elliot in
Blanksby, 1979). Razliko v načinu teka dodatno potrjuje ugotovitev, da bosonogi
tekači pri prehodu na tek v tekaških copatih ob istih hitrostih uporabljajo
manjše frekvence in podaljšajo dolžino koraka (Divert idr., 2008; Squadrone in
Gallozzi, 2009).
Pri prehodu na bosi način teka se torej ob povečani frekvenci
korakov, zmanjša dolžina koraka. Zakaj pride do tega pojava še ni točno
raziskano, vendar obstajajo nekatere hipoteze, ki bi jih bilo potrebno dodatno
preučiti. Krajši korak s krčenjem noge v kolenu, bi naj bil način kako se
izognemo RFS (preko pete) teku. Z bolj pokrčenim kolenom dosežemo večjo
plantarno fleksijo (iztegnitev) v gležnju in ob krajšem koraku povečamo
nagnjenost k FFS (preko sprednjega dela stopala) teku. S tem se izognemo
velikim udarnim silam, saj se poveča sposobnost amortizacije sil (glej spodnjo
sliko B). Bosonogi tekači bodo s krajšimi koraki tekli večinoma po sprednjem
delu, tekači v supergah pa bodo ob krajših korakih pristali na srednji del
stopala (Lieberman, 2012). Po drugi strani FFS tek z iztegnjenim kolenom
spodbuja daljše korake in zahteva večjo plantarno fleksijo v gležnju. Ta način
teka znatno poveča togost gležnja, pojavi se prvi vrh sile rekacije podlage in
poveča se hitrost prirastka sile. Posledično je povečana obremenitev mišice
triceps surae (mečna mišica) ter Ahilove tetive (slika C).
Sila reakcije podlage pri hitrosti 3m/s. Tek preko pete - A, tek preko sprednjega dela s kratkim
korakom - B, tek preko sprednjega dela z dolgim korakom – C (Lieberman, 2012).
Zaradi višje
frekvence in krajšega koraka se bosonogi tek razlikuje od teka v copatih v
kontaktnih časih, trajanju tekalnega koraka in faze leta. Vsi ti časovni
parametri so krajši v primeru bosonogega teka. To so v svoji študiji ugotovili
Divert idr. (2005), kjer so primerjali bosonogi tek s tekom v tekaških copatih. Predpostavlja
se, da te biomehanske prilagoditve bosega načina teka z manjšimi silami na
mišično-skeleteni sistem omogočajo bolj varen tek (Burkett, Kohrt in
Buchbinder, 1985).
Kar nekaj
raziskav je ugotovilo, da je bosonogi tek v primerjavi s tekom v supergah bolj
ekonomičen (Burkett idr.,1985; Divert
idr., 2008; Squadrone in Gallozzi, 2009; Hanson, Berg, Meendering in Ryan,
2010; Perl
idr., 2012). Zakaj točno je temu tako nam ni znano. Delni odgovor se skriva v
dodatni masi tekaških copatov, kar so Divert idr. (2008) opredelili kot edini
razlog večje porabe energije. Za vsakih 100g dodatne teže tekaškega copata se
poveča poraba energije za 1,2% pri hitrosti 3,83m/s in 0,8% pri hitrosti 4,88m/s (Friderick, Daniels in
Hayes, 1984). Če
izločimo vpliv mase, ob tem obstajajo še nekatere druge hipoteze povezane s
stopalnim lokom, Ahilovo tetivo in amplitudo gibanja v kolenu. Bosonogi tek
dovoljuje večjo sposobnost hranjenja elastične energije v stopalnem loku. Pri
FFS teku lok deluje kot elastična vzmet, ki se prične raztezati v prvem delu
oporne faze, v drugem delu pa se krči in vrača vloženo energijo. Pri RFS pride
do tega šele, ko celotno stopalo pride v stik s podlago. Problem tekaških
copatov je v njihovi zgradbi, predvsem tistih z notranjo oporo stopalnega loka,
saj tako omejujejo elastično delovanje drobnih mišic in tetiv stopala (McMahon,
1987). Bosonogi tekači imajo prednost v bolj kontrolirani dorzalni fleksiji stopala,
še posebej v primeru FFS. Te kinematične razlike težijo k večjemu hranjenju
elastične energije v Ahilovi tetivi, kar bi naj znatno prispevalo k boljši
ekonomičnosti teka (Alexander, 1991; Kerr idr., 1987). Tudi amplituda gibanja v
kolenskem sklepu bi naj bila bistvenega pomena. Bosonogi tekači imajo za 8,83%
manjšo skupno amplitudo gibanja v kolenu v oporni fazi. Bolj pokrčeno koleno
pomeni, manjšo napetost Ahilove tetive in posledično manjši izkoristek
elastične energije. Za natančno analizo teh hipotez bi bile potrebe dodatne
raziskave. Ob upoštevanju teže tekaškega copata in načina postavitve stopala,
znanstveniki omenjajo frekvenco korakov kot dodaten možen vzrok za razlike v
ekonomičnosti teka. Višje frekvence teka, kot je to značilno za bosonogi tek,
bi naj bile bolj ekonomične od nižjih frekvenc, kar je bolj pogosto pri teku v
supergah (Cavangh in Williams 1982). Pri krajših korakih in višjih frekvencah,
tekač postavlja svojo nogo bližje težišču s čimer se zmanjšajo zaviralne sile
in je gibanje skupnega težišča bolj enakomerno. Na ta način je tek bolj
ekonomičen.
Človek je v svojem
razvoju dolga leta prilagajal spodnje okončine na boso hojo in bosi tek. Zato
ni nič nenavadnega, da ljudje tečejo bolj ekonomično bosi. V zadnjih letih je
proizvodnja tekaških obuval šla v smeri večjega udobja in boljše stabilizacije
stopala. Superge sestavljajo debeli, mehki podplati, nekatere tudi »podporniki«
stopalnega loka. Obstaja možnost, da vsi ti dodatki in novosti omejujejo
naravno gibanje stopala in tako zahtevajo večjo porabo energije (Perl idr.,
2012).
Več informacij sledi v 3. delu, ko bom govoril o
anatomskih in drugih posebnostih bosonogih tekačev.
Viri:
Alexander, M.
(1991). Energy-saving mechanisms in walking and running. The Journal of Experimental Biology, 160,
55–69.
Burkett, L. N.,
Kohrt, W. M., Buchbinder, R. (1985). Effects of shoes and foot orthotics
on VO2 and selected frontal
plane knee kinematics. Medicine &
Science in Sports & Exercise, 17 (1),
158–163.
Cavanagh, P. R.,
Williams, K. R. (1982). The effect of stride length variation on oxygen uptake
during distance running. Medicine &
Science in Sports & Exercise, 14
(1), 30–35.
Clarke, T. E.,
Frederick, E. C., Hamill, C. L. (1983). The effects of Shoe design parameters
on rearfoot control in running. Medicine
& Science in Sports & Exercise,
15, 376 –381.
Clement, D. B., Taunton, J.E., Smart, G. W.,
Mcnicol, K. L. (1981). A survey of overuse running injuries. Physician
sports medicine. 9, 47–58.
Dewit, B.,
Declerq, D., Lenoir, M. (1995). The effect of varyingHardness on impact forces and on foot motion in the frontal plane during
foot contact in running. Journal of applied biomechanics, 395–406.
Divert, C.,
Mornieux, G., Freychat, P., Baly, L., Mayer, F., Belli, A. (2008).
Barefoot-shod running differences: shoe or mass effect. International Journal of Sports Medicine, 29 (6), 512-518.
Elliot, B. C.,
Blanksby, B. A. (1979). Optimal stride length considerations for male and
female recreational runners. British
Journal of Sports Medicine, 13, 15-18.
Frederick, E.
C., Daniels, J. T., Hayes, J. W. (1984). The effect of shoe weight on the
aerobic demands of running. Current Topics in Sports Medicine, 616-625.
Hamill, J.,
Bates, B. T., Holt,K. G. (1992). Timing of lower extremity Joint actions during
treadmill running. Medicine & Science
in Sports & Exercise. 24,
807– 813.
Hanson, N. J.,
Berg, K., Meendering, J. R., Ryan, C. (2011). Oxygen cost of running barefoot
vs. running shod. International Journal
of Sports Medicine, 32, 401-406.
James, S. L.,
Bates, B.T., Osternig, R. L. (1978). Injuries to runners. American journal of sports medicine, 6, 40 –50.
Ker,
R. F., Bennett, M. B., Bibby, S. R., Kester, R. C., Alexander, R. M. (1987).
The spring in the arch of the human foot. Nature, 325 (7000), 147-149.
Lieberman, D. E.
(2012). What we can learn about running from barefoot running: An evolutionary medical
perspective. American college of sports
medicine, 40 (2), 63-72.
McMahon, T. A.
(1987). The spring in the human foot. Nature,
325, 108–109.
Mechelen, W.
(1992). Running injuries: a review of the epidemiological Literature. Sports
medicine. 14, 320 –335.
Nigg, B. M.,
Bahlsen, H. A., Luethi, S. M., Stokes, S. (1987). The influence of running
velocity and midsole hardness on external impact forces in heel-toe running. Journal of Biomechanics, 20, 951–959.
Perl, D. P.,
Daoud, A. I., Lieberman, D. E. (2012). Effects of footwear and strike type on
running economy. Medicine & Science
in Sports & Exercise, 44 (7), 1335-1343.
Segesser, B.,
Nigg, B.M. (1980). Tibial insertion tendinoses, Achillodynia and damage to
overuse of the foot: etiology, Biomechanics, therapy. Orthopaede, 9, 207–214.
Stacoff, A.,
Reinschmidt, C., Nigg, B. M., Vand Den Bogert, A. J., Lundberg, A. idr. (2001).
Effects of shoe sole construction on skeletal motion during running. Medicine & Science in Sports &
Exercise, 33(2), 311-319.
Squadrone, R.,
Gallozzi, C. (2009). Biomechanical and physiological comparison of barefoot and
two shod conditions in experienced barefoot runners. The journal of sports
medicine and physical fitness, 49, 6–13.
Viitasalo, J.
T., Kvist, M.. (1983). Some biomechanical aspects of the Foot and ankle
athletes with and without shin splints. American
journal of sports medicine, 11,
125–130.
0 komentarji:
Objavite komentar