Technika biegu – sesja z Marią Wengierek

W ostatnich artykułach skupiliśmy się na technice przysiadu jako jednego z najbardziej prozdrowotnych ćwiczeń. Jeszcze będziemy wracać do tego tematu, ale dziś przeniesiemy nasze biomechaniczne spojrzenie na biegaczy. Sprawdzimy co badania medyczne mówią na temat różnych technik biegania i nauczymy się oceniać ryzyko kontuzji danej osoby.Jako modelkę do tej analizy zaprosiłem gościa specjalnego: Marię Wengierek, która zaczęła biegać w 2014 r., a obecnie regularnie startuje i wygrywa w biegach długodystansowych. Maria dzieli się swoimi około-biegowymi przemyśleniami na blogu: Fizjo w biegu, a dokładniejsze relacje z jej startów możecie śledzić na jej fanpage’u. W praktyce bieg Marii wygląda tak:

Przeanalizujmy ten film pod kątem charakterystycznych wskaźników.

Wskaźnik 1 – kąt nachylenia stopy przy kontakcie z ziemią.
Jest to jeden z najpopularniejszych wskaźników dzielący biegaczy na:

  • tych, którzy biegają „od pięty” (heel strike)
  • tych którzy biegają „od śródstopia” (midfoot strike)
  • tych którzy biegają „od przodostopia” (forefoot strike)

Badania są w tej kwestii zgodne z intuicją i sugerują, że z biomechanicznego punktu widzenia optymalne są opcje nr. 2 i 3. Wynika to z faktu, że uderzając o ziemię piętą, nasze mięśnie łydki nie mają możliwości przyczynić się do amortyzacji i cała praca spada na kolano i zarządzające nim mięśnie 4-głowe.

Oznacza to, że z jednej strony bieganie „od pięty” może zwiększać ryzyko przeciążania okolic kolana, a z drugiej może zmniejszać potencjał zawodnika, który nie wykorzystuje wszystkich mięśni, które mogłyby pomóc w szybszym biegu.

Potwierdza to poniższy wykres, pochodzący z tego badania, który pokazuje, że w biegach długodystansowych osoby biegające „od pięty” zajmują statystycznie gorsze pozycje.

Zanim jednak zaczniemy piętnować bieg „od pięty”, pamiętajmy, że w ogólności ok. 94% biegaczy biega w ten sposób i ogromna część z nich nie ma problemów z bólem kolan czy bioder. Co więcej, w przytoczonym powyżej wyścigu, aż 85% biegaczy zajmujących pozycje w czołówce biegało „od pięty”. Oznacza to, że nie możemy stawiać znaku równości pomiędzy biegiem „od pięty” i dużym ryzykiem kontuzji.

Najprawdopodobniej zdolności amortyzacyjne pozostałych struktur (m. 4-głowe, pośladki), są wystarczające, aby móc zapewnić wystarczająco duży bufor bezpieczeństwa, nawet jeśli z biomechanicznego punktu widzenia zaniechanie używania łydek jest nieoptymalne. Pamiętajmy, że ciało potrafi się przyzwyczaić niemal do wszystkiego, jeśli tylko dany bodziec będzie wprowadzany stopniowo.

Jednocześnie warto zauważyć, że „heel strike” nie jest zero-jedynkowy. Im większy kąt stopa tworzy z podłożem tuż przed kontaktem, tym dłużej łydka będzie wyłączona. Dość mocny kąt natarcia widzimy na zdjęciu poniżej u jednej z uczestniczek ostatniego półmaratonu poznańskiego.

Co do Marii, to także jest biegaczką z grupy biegających „od pięty”, jednak kąt natarcia jej stopy jest znacznie łagodniejszy i bliższy pozycji optymalnej, co widać na zdjęciu poniżej:

 

Wskaźnik 2 – kąt zgięcia kolana przy uderzeniu o ziemię (overstriding)
Jest to wskaźnik, którego mierzenie tak na prawdę ma sens tylko u osób stosujących „heel strike”, gdyż jego najbardziej kontuzjogennym wskazaniem jest lądowanie na proste kolano, a nie da się wylądować na proste kolano nie lądując jednocześnie na piętę. Badania są tu jednoznaczne i mówią wprost, że lądowanie na wyprostowane kolano oznacza, że stawiamy zbyt duże kroki w stosunku do przygotowania naszego ciała i ich zmniejszenie wpłynie pozytywnie na redukcję ryzyka kontuzji.

Idealnym przypadkiem takiego „overstridingu” czyli stawiania zbyt dużych kroków jest biegacz na poniższym zdjęciu uchwycony w ramach tegorocznego półmaratonu w Poznaniu.

Aby zrozumieć dlaczego lądowanie na proste kolano tak bardzo sprzyja kontuzjom spójrzmy no obrazek poniżej. Obiekt po lewej symbolizuje wyprostowane kolano. Obiekt po prawej to kolano zgięte.

Teraz wyobraźmy sobie, że oba te obiekty zaczynają być zgniatane od góry i dołu (w biegu z jednej strony działa pęd naszego ciała, a z drugiej ziemia). Drugi obiekt w wyniki zgniatania po prostu się złoży w miejscu czerwonej kropki (kolana). W praktyce składanie to będzie amortyzowane i kontrolowane przez mięśnie 4-głowe. Pierwszy natomiast będzie potrzebował dodatkowej siły, która go wypchnie w przód, aby mógł zacząć się składać. Mięśnie są w stanie taką siłę dostarczyć, jednak dopiero po pierwszym kontakcie z ziemią. Oznacza to, że pierwsze uderzenie praktycznie w ogóle nie zostanie zamortyzowane przez taki układ, a wiec mięśnie 4-głowe nie będą mogły w pełni poprawnie wykonać swojej amortyzacyjnej pracy.

Jeśli połączymy to z faktem, że „heel strike” wyłączył zdolności amortyzacyjne mięśni łydki, to dojdziemy do wniosku, że lądując na proste kolano, pozbywamy się dwóch najważniejszych mechanizmów amortyzujących nasze lądowanie. Siła lądowania tak czy inaczej musi zostać w jakiś sposób zamortyzowana, ale jeśli nie zrobią tego mięśnie (łydka + 4-glowy), to do zrobienia tego zmuszone będą nasze struktury pasywne (stawy, ścięgna itp.), a te bardzo szybko się przeciążą zmuszone do takiej pracy.

Maria bardzo dobrze przygotowuje swoje ciało na uderzenie. Kolano jest już przed kontaktem z ziemią ugięte na ok. 22° (180° – 158°), co nadaje mięśniom
4-głowym pełną gotowość amortyzacyjną.

Podobnie jak w przypadku kostki aktywującej pracę łydki, tutaj, także zabezpieczenie przed kontuzją jest tylko jedną korzyścią. Drugą jest możliwość osiągania lepszych wyników. Połączenie dwóch elementów, o których do tej pory mówiliśmy idealnie prezentuje Moses Mosop, rekordzista świata w biegu na dystansie 30km.

 

Wskaźnik 3 – liczba kroków na minutę (cadence)
Badania pokazują, że populacyjnie mamy tendencję do przebierania nogami zbyt wolno. To sprawia, że każdemu krokowi towarzyszy, większa energia, którą nasze nogi muszą zamortyzować. Zwiększenie liczby kroków stawianych na minutę jest skorelowane z wieloma pożądanymi cechami biegu jak np.:

  • zmniejszenie niekorzystnego bujania naszego ciała w górę i w dół (które z punktu widzenia przemieszczania się w przód jest nieefektywne i zwiększa siłę uderzenia o podłoże przy każdym kroku).
  • skrócenie kroku. Gdy jesteśmy zmuszeni szybciej przebierać nogami, nasz krok staje się automatycznie krótszy, co zmniejsza ryzyko tzw. „overstridingu”, czyli lądowania na wyprostowane kolano, o którym pisałem wyżej.

Ciężko mówić, o jednej idealnej ilości kroków jakie powinniśmy stawiać na minutę, ale badania skupiające się na efektywności biegu, sugerują, że dobrym punktem odniesienia jest ok. 180 kroków na minutę. Co ciekawe np. wspomniany już wcześniej Moses Mosop, stawia kroki właśnie w takim tempie. Widać to ładnie oglądąjac jego bieg w zwolnionym tempie.

Wciąż utrzymuje się pewna kontrowersja co do dążenia do tej „idealnej” ilości kroków na minutę, ale dotyczy ona raczej sytuacji, w której jeśli ktoś stawia kroki szybciej niż 180 na minutę to niekoniecznie możemy powiedzieć, że biega nieoptymalnie. Nie ma jednak wątpliwości, że większość biegaczy startujących np. w miejskich maratonach, stawia za mało kroków na minutę i zbliżenie się do wartości 180, będzie pożądanym ruchem w kierunku zapobiegania kontuzjom.

U Marii pomiar wykazał, że zrobienie dwóch kroków zajmuje jej 0,734 s, co jest równoznaczne z tempem 163,5 kroków na minutę.

 

Wskaźnik 4 – natarcie kolanem vs natarcie stopą
Poprzednie wskaźniki dotyczyły pracy łydek i mięśni 4-głowych. Ten sprawdza jak dobrze wykorzystujemy naszą najsilniejszą maszynownię w ciele, czyli nasze pośladki.

Aby mięsień mógł dobrze wykonywać swoją pracę musi się najpierw znaleźć w pozycji rozciągniętej. Pośladek jest rozciągnięty, gdy nasze kolano znajduje się przed naszym ciałem (np. wtedy gdy siedzimy na krześle). Pozycję rozciągniętą pośladka w biegu dobrze prezentuje Moses:

Jego tylna noga kilka klatek wcześniej oderwała się od podłoża. Kolano przedniej nogi znajduje się przed ciałem co oznacza, że jego prawy pośladek znajduje się w rozciągniętej pozycji. Jest gotowy do rozpoczęcia pracy.

To jak bardzo czyjś pośladek jest gotowy do pracy możemy określić zaznaczając dwie linie przechodzące przez piszczele, na klatce pokazującej moment wybicia tylnej nogi (tak jak na obrazku powyżej). Linie te powinny być mniej więcej równoległe. (U Mosesa różnica w odchyleniach tych linii wynosi ok. -10°).

Dla porównania u tej uczestniczki biegu, to nie kolano, ale stopa napędza ruch w przód, w wyniku czego, otrzymujemy kąt +46°. Jej pośladek nie jest przygotowany do pracy, a więc nie będzie mógł jej wykonać.

Można by powiedzieć, że różnice pomiędzy „nacieraniem kolanem” (jak u Mosesa) i „nacieraniem stopą” (jak na obrazku powyżej), nie są bezpośrednio powiązane z ryzykiem kontuzji. (Może poza tym, że wyraźne nacieranie stopą zwykle wiąże się z mocnym lądowaniem na piętę i proste kolano, co jak pokazaliśmy wyżej zwiększa ryzyko urazów). Warto jednak zauważyć, że o ile na łydkę i m. 4-głowy możemy patrzeć bardziej jak na amortyzatory lądowania w każdym kolejnym kroku, o tyle na pośladek możemy patrzeć jak na główny napęd przesuwający nas w przód.

Oznacza to, że choć dobra praca m. pośladkowego wielkiego nie pomaga nam zbyt mocno w bezpośrednim minimalizowaniu ryzyka kontuzji, to sprawia ona, że w ramach jednego kroku pokonamy większą odległość.

Dobrze widać, to na powyższych obrazkach. Pani osiągająca kąt +46° pomiędzy piszczelami, zaczyna lądowanie niemal w tej samej klatce, w której odbija się tylną nogą od ziemi. W ramach jednego kroku pokonuje ok. 0,75 m. Moses (osiągający -10° pomiędzy piszczelami), w momencie wybicia tylnej nogi dopiero przygotowuje się do fazy „lotu”. Na filmie widać, że w ramach jednego kroku pokonuje ok. 1,50 m.

Oznacza to, że w trakcie 10 km biegu Moses wykona ok. 6,7 tys. lądowań, a pani ze zdjęcia ok. 13,3 tys. lądowań. co ważne lądowania Mosesa nie będą trudniejsze w amortyzacji, gdyż jego ciało zyskuje dodatkowy rozpęd w przód, ale nie w górę (jego środek masy nie buja się w górę i dół mocniej niż u pani ze zdjęcia).

To z kolei bezpośrednio przekłada się na zmęczenie kostek i kolan, które u Mosesa wykonają 2 razy mniej powtórzeń danego ćwiczenia, a więc będą znacznie bardziej chronione przed przeciążeniem.

Zobaczmy teraz jak w tej kwestii wyglądają parametry biegu Marii:

Jak widać na powyższym obrazku jej piszczele w momencie wybicia z ziemi są w stosunku do siebie idealnie równoległe (kąt 0°). Jest to bardzo dobry wynik, który pokazuje, że Maria rewelacyjnie wykorzystuje moc mięśnia pośladkowego wielkiego w czasie biegu.

Nie są to wszystkie wskaźniki, które możemy wyznaczyć, jednak są to jedne z ważniejszych, które w prosty sposób pozwalają oszacować ryzyko kontuzji biegacza i ewentualny potencjał do poprawy efektywności biegu.

Podsumowując przypadek Marii mamy:

  • kąt nachylenia stopy przy kontakcie z ziemią = 7° „heel strike”.
  • kąt zgięcia kolana przy uderzeniu o ziemię = 22° (bardzo dobry wynik).
  • liczba kroków na minutę = 163,5
  • kąt pomiędzy piszczelami przy wybiciu = 0° (bardzo dobry wynik).

Można by zadać tu pytanie, czy w takiej sytuacji powinno się rekomendować biegaczowi zredukowanie „heel strike” do 0° („midfoot strike”) i zwiększenie liczby kroków na minutę do 180? (Pomińmy na razie kwestię, o jakich wskazówkach powinien myśleć biegacz, aby zmienić te parametry, bez „uszkadzania” pozostałych).

Odpowiedź będzie zależeć od dwóch podpytań:

Pierwsze to: Czy biegacza coś boli? Czy odczuwa jakiś dyskomfort związany z bieganiem?

Jeśli odpowiedź brzmi: „tak”, to dążenie do zmiany nieoptymalnych parametrów biegu będzie dobrą drogą, do zredukowania / wyeliminowania bólu, a więc powinniśmy to zrobić.

Jeśli odpowiedź brzmi: „nie”, to pojawia się drugie pytanie: Czy biegacz jest zadowolony z osiąganych przez siebie wyników? Ewentualnie na ile poświęcenia jest gotów, aby osiągać lepsze?

Jeśli biegacz jest zadowolony ze swoich osiągów, lub rachunek potencjalnych „kosztów” i „zysków” zrobiony w głowie sugeruje, że obecnie nie ma w życiu miejsca na poprawę techniki, to zupełnie nie ma potrzeby jej zmieniać. Zaakceptowanie nieco nieidealnych parametrów biegu jest w tej sytuacji w 100% ok.

Jeśli jednak biegacz nie jest zadowolony z osiąganych wyników i akurat znajduje się w życiu w miejscu, w którym widzi więcej „zysków” niż „kosztów” poprawy techniki, to jej zmiana okupiona dodatkową pracą, ma sens, gdyż realnie przełoży się na lepsze osiągi.

Bardzo dziękuję Marii za możliwość przeprowadzenia analizy na jej osobie. Gdybyście mieli jakiekolwiek pytania / wątpliwości do biomechanicznych aspektów waszego biegu, to piszcie śmiało w komentarzach lub na maila.

(tytułowe zdjęcie: Robert Deska)

2 przemyślenia nt. „Technika biegu – sesja z Marią Wengierek”

  1. Pozwolę sobie wtrącić swoje 3 grosze. Sposób lądowania zależy m:in od prędkości biegu. Gdyby pani biegła tak szybko jak Moses to prawdopodobnie automatycznie przełączyła by się na „foot strike”. Lub obuwie: Pan Moses biegnie w „startówkach” a pani w butach z amortyzacją i sporym „heel drop”. Buty bez amortyzacji i heel drop powodują, że biegniemy bardziej na przodostopiu.
    Jako ciekawostkę przypomnę słynnego Michaela Johnsona, byłego rekordzistę świata na 200m i 400m. Wyglądał jakby biegał odchylony do tyłu. Jak kaczka. 🙂

    1. Prawda. Kąt natarcia stopy w momencie kontaktu z ziemią może być skorelowany z prędkością i obuwiem.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *