Efektywność biegu

Efektywność biegu

Bieganie jest jednym z elementarnych ruchów, które poznajemy już jako małe dzieci. Biegać potrafi każdy, ale czy każdy robi to efektywnie?

Badacze wyróżniają kilka czynników wpływających na efektywność biegu, a są to: trening, środowisko, fizjologia, antropometria i biomechanika biegu.  W tym artykule zajmiemy się głównie ostatnim czynnikiem, który jest modyfikowalny i mamy na niego największy wpływ. Z biomechaniką biegu, oprócz techniki będzie się wiązać obuwie (lub jego brak), oraz czynniki związane z układem nerwowym.

Determinanty

Na wydajność organizmu biegacza składają się 3 główne fizjologiczne czynniki: maksymalny pobór tlenu, wartość progu mleczanowego oraz efektywność biegu. O ile w kolarstwie efektywność pedałowania można nieznacznie poprawić treningiem, o tyle w bieganiu różnica pomiędzy efektywnością wyczynowego zawodnika, a amatorem jest znacząca. Zawodnicy z podobnym poziomem VO2max mogą różnić się efektywnością biegu aż o 30%! Efektywna technika biegu będzie się charakteryzować niskim kosztem energetyczny. Im niższy pobór tlenu przy tej samej prędkości (VO2), tym niższy będzie koszt energetyczny, a w rezultacie spalimy mniej kalorii i oszczędzimy zapasy glikogenu.

Głównym faktorem, który wpływa korzystnie na efektywność biegu może być skrócenie kroku biegowego czyli zwiększenie kadencji. W literaturze znajdziemy eksperymenty, które dowiodły, że doraźne zwiększenie kadencji od 3% do 8% w stosunku do preferowanej powodowało zwiększenie efektywności w zależności od stopnia wytrenowania. Warto zaznaczyć, że zmiany te dotyczyły nagłej zmiany kadencji, bez czasu na adaptację. Można przypuszczać, że u amatorów z biegających z bardzo niską kadencją, zwiększenie kadencji o ponad 8% może przynieść kolejne korzyści po okresie adaptacji. Pośrednio z kadencją związana jest oscylacja pionowa czyli przemieszczanie się ciała w górę i dół podczas kroku biegowego. Im środek ciężkości przemieszcza się krótszymi wahaniami tym efektywność biegu będzie wyższa. Ma to związek z siłą grawitacji i pracą ekscentryczną jaką muszą wykonać mięśnie aby zamortyzować każdy krok. Zwiększenie kadencji może pomóc, aby wybijać się w przód zamiast w przód i w górę.

Badania dotyczące czasu kontaktu stopy z podłożem podczas biegu nie pokazują bezpośredniego związku z efektywna techniką biegu. Ważniejsze niż czas kontaktu z podłożem, będzie zdolność do minimalizowania strat prędkości podczas każdego kontaktu z podłożem podczas kroku biegowego.

Biomechanicznie doświadczeni

Biomechanika biegu różni się znacznie między początkującymi biegaczami, a zaawansowanymi. Lata treningu powodują, że biegacz wypracowuje swoistą efektywną technikę biegu. Wzorzec ruchowy biegania może się różnić między czołówką najlepszych biegaczy. Powodem tego będą unikalne dla każdego człowieka wymiary antropometryczne. Wzrost, długość kości udowej, stosunek długości tułowia do kończyn – wszystko to będzie miało ostatecznie wpływ na biomechanikę biegu. Jednakże naukowcy wyróżnili kilka cech, którymi charakteryzują się wydajni biegacze. Jest to większe zgięcie grzbietowe stopy oraz większe zgięcie kolana podczas wybicia. Nie bez powodu trenerzy kładą nacisk na mobilny staw skokowy, umożliwia on poprawne wybicie ze stopy. Badania również potwierdzają, że właściwa praca ramionami ma wpływ na koszt energetyczny. Ważne jest, aby pracować rękoma w przód i tył, a nie rotacyjnie. Efektywne będzie poruszać tak ramionami aby ruch nie był zbyt obszerny. Warto również zwrócić uwagę na pochylenie sylwetki. W badaniu podczas wideo analizy biegu zauważono, że grupa biegaczy bardziej efektywnych charakteryzowała się większym pochyleniem tułowia w przód 5,9° w stosunku do dwóch pozostałych grup 3,3° i 2,4°.

Na piętę czy śródstopie?

To jeden z najbardziej popularnych sporów w biegowym świecie, który spokojnie mógłby być materiałem (i będzie!) na kolejny artykuł. Odnosząc się wyłącznie do tematu dzisiejszego artykułu,

Sposób lądowania na piętę lub śródstopie nie ma bezpośredniego wpływu na koszt energetyczny biegu. Nie wykazano różnic w poborze tlenu w grupach biegaczy, którzy preferują lądowanie na pięcie oraz na śródstopie podczas wolnego, umiarkowanego i szybkiego biegu. Co ciekawe, nagła zmiana sposobu biegania z pięty na śródstopie powoduje zwiększenie kosztu energetycznego, po okresie adaptacji – do 10 tygodnia koszt energetyczny wyrównuje się. Natomiast zmiana sposobu lądowania ze śródstopia na piętę nie pociąga konsekwencji ze zwiększonym VO2. Jako trenerzy zalecamy wybór lądowania na śródstopiu, dzięki temu mniej obciążamy staw kolanowy i biodrowy, a trochę bardziej skokowy. Istnieją również dowody, że zmiana sposobu lądowania na śródstopiu pomaga w bólach związanych z kolanem biegacza. Ale o tym jeszcze kiedyś napiszemy!

Mięśnie a efektywność

Czynnikiem neuro-mięśniowym związanym z poborem tlenu jest ilość jednostek motorycznych rekrutowanych podczas pracy koncentrycznej i ekscentrycznej. Wyższa aktywność  mięśnia brzuchatego łydki oraz dwugłowego podczas biegu zmierzona za pomocą EMG skutkowała większym VO2 oraz większym kosztem energetycznym w stosunku do biegaczy gdzie ta aktywność była niższa. Tą zależność można tłumaczyć wielkością mocy absolutnej mięśni, stosunkiem typów włókien mięśniowych oraz efektywnością przewodnictwa nerwowego.  Dlatego  coraz więcej badań potwierdza skuteczność treningu oporowego oraz plyometrycznego w biegach typowo wytrzymałościowych, których głównym efektem jest niższy koszt energetyczny.

Sztywność mięśni i ścięgien oraz ich pre-aktywacja przed kontaktem z podłożem jest także powiązana z wydajnością ruchu. Sztywność ścięgien m.in. Achillesa ma związek z energią, która w pewnym stopniu jest odzyskiwana przez ich sprężystość w kolejnych krokach. Jednak jak potwierdzają badacze odpowiednie pobudzenie przez układ nerwowy, jest daleko posuniętą adaptacją nerwo-mięsniową u zaawansowanych biegaczy. Dlatego w tym wymiarze bezpośrednio nie będziemy mieli wpływu poprzez doraźne zmiany w technice biegu. 

Rodzaj obuwia lub jego brak również wpływają na efektywność biegu. Literatura jest spójna co do przekonania, że bieganie boso lub w obuwiu minimalistycznym wpływa negatywnie na wydajność biegu. Również masa buta powyżej 440g jest negatywnie skorelowana z efektywnością. Ponadto zróżnicowanie w poziomie amortyzacji przy tej samej masie buta jest związane z poborem tlenu. Dlatego wybierając buty na zawody nie można wyłącznie kierować się jego masą.

Podsumowanie

Podsumowując, efektywność biegu jest zależna od wielu czynników, a technika i biomechanika biegu jest jedną grupą determinantów, które możemy modyfikować. Część z nich jesteśmy w stanie zmienić doraźnie, część potrzebuje czasu na adaptacje. Badania dotyczące techniki są prowadzone w zróżnicowanej metodologii, często technika jest analizowana na bieżni mechanicznej, która sama w sobie modyfikuje technikę. Niektóre czynniki są ze sobą tak ściśle powiązane, że trudno jest je wyodrębnić i zbadać korelacje. Trzeba mieć świadomość czym charakteryzuje się optymalna, efektywna technika biegu oraz jak istotna jest efektywność w biegach długodystansowych i triathlonie. Warto przyglądać się profesjonalnym biegaczom i triathlonistom, których technika również różni się między sobą oraz należy słuchać własnego organizmu i sprawdzać na samym sobie różne rozwiązania. Koszt energetyczny będzie się sukcesywnie zmniejszał, a technika doskonalić z doświadczeniem i setkami przebiegniętych kilometrów na odpowiedniej intensywności.

Źródła:

  1. Is There an Economical Running Technique? A Review of Modifiable Biomechanical Factors Affecting Running Economy, Isabel S. Sports Med. 2016; 46: 793–807.
  2. Running economy: measurement, norms, and determining factors Kyle R Barnes and Andrew E Kilding1 Barnes and Kilding Sports Medicine – Open (2015)
  3. Gait Retraining From Rearfoot Strike to Forefoot Strike does not change Running Economy.Roper J, Doerfler D, Kravitz L, Dufek JS, Mermier C., Int J Sports Med. 2017 Dec;38(14):1076-1082.
  4. Running Technique is an Important Component of Running Economy and Performance Folland, J. P.   Allen S. J., Black M. I.,  Med Sci Sports Exerc. 2017 Jul; 49(7): 1412–1423.
  5. Mechanisms for Improved Running Economy in Beginner Runners, Moore, I. S., Jones, A. M., & Dixon, S. J. Medicine & Science in Sports & Exercise, (2012). 44(9), 1756–1763.
  6. Relationship between distance running mechanics, running economy, and performance. Williams, K. R., & Cavanagh, P. R. Journal of Applied Physiology, (1987). 63(3), 1236–1245.
  7. Running Economy from a Muscle Energetics Perspective. Fletcher JR, MacIntosh BR., Front Physiol. 2017 Jun 22;8:433.
  8. Metabolic cost of running barefoot versus shod: is lighter better? Franz JR, Wierzbinski CM, Kram R. Med Sci Sports Exerc. 2012;44:1519–1525
Imię (wymagane)E-mail (wymagane)Strona internetowa

Dodaj komentarz