Jak rozpoznać czy moja stopa działa poprawnie?

Dziś dowiemy się dlaczego dobrze pracująca stopa powinna:

  • Rozpoczynać przetaczanie na tylnej, zewnętrznej krawędzi pięty
  • W fazie amortyzacji magazynować energię poprzez silną supinację.
  • W fazie wybicia, uwalniać energię poprzez silne wejście w pronację.
  • W fazie wybicia stopa powinna przetaczać się przez palucha (a nie omijać go).

Mając do dyspozycji sprzęt przedstawiony w ostatnim artykule, liczba parametrów stopy, które możemy badać jest ogromna. Jednak spora część z nich, choć u każdego z nas będzie przyjmowała nieco inne wartości, nie będzie zwiastować nadchodzącej kontuzji. Po prostu każdy z nas jest zbudowany nieco inaczej, a nie każda różnica jest zła. Dlatego, aby móc wiarygodnie ocenić, czyja stopa działa poprawnie, a czyja wymaga „naprawy”, powinniśmy skupiać się tylko na kluczowych parametrach. Dziś poznamy 7 takich parametrów.

Badanie na studentach

W dzisiejszym wpisie oprzemy się na belgijskiej pracy: „A prospective study of gait related risk factors for exercise-related lower leg pain” z 2004 r, w ramach której badacze przyjrzeli się grupie 400 studentów, którzy rozpoczynali studia z wychowanie fizycznego na tamtejszym Ghent University.

Na początku studiów, każdemu badanemu wykonano „nagranie” biegu w tempie ok. 12 km/h (na boso) na platformie naciskowej. Następnie nagrania te schowano do szafy i pozwolono miesiącom mijać.

W czasie gdy naukowcy czekali, studenci, z racji wybranego kierunku, odbywali sporo zajęć fizycznych. Gdy dużo osób uprawia sport przez długi czas, możemy być pewni, że zaczną pojawiać się kontuzje. I tak też było w tym wypadku. Gdy w grupie badanych zdarzała się kontuzja, lekarz sprawdzał jaki jest to rodzaj kontuzji (badaczy interesował tylko ból pojawiający się na wysokości kolana lub poniżej, i tylko taki, który nie powstał w wyniku zderzenia z inną osobą) i jeśli był to rodzaj, który chciano badać, taka osoba była oznaczana w badaniu jako osoba kontuzjowana i nie była już dalej śledzona.

Samo badanie trwało, aż studenci nie skończyli studiów.

11,5% kontuzjowanych

Gdy badanie zostało zakończone okazało się, że z początkowych 400 osób, u 46 osób (11,5%) pojawiło się coś co badacze określają zbiorczo jako ERLLP czyli (exercise-related lower leg pain), co można tłumaczyć jako: „ból podudzia związany z ćwiczeniami”, ale dla wygody, w tym artykule będziemy nazywać to po prostu: „kontuzją”. Co ciekawe studentki częściej łapały kontuzję niż studenci (18% kobiet vs 7% mężczyzn).

W tym momencie badacze otworzyli szafę z nagraniami z początku studiów i sprawdzili czy są jakieś wspólne elementy u osób, które złapały kontuzję, których nie mają osoby zdrowe.

Co odkryli badacze?

W badaniu odkryto aż 16 statystycznie istotnych parametrów związanych ze sposobem przetaczania się stopy, oddzielających osoby z kontuzją o tych bez. Dziś jednak skupimy się na 7 z nich związanych z COP.

COP czyli (center of pressure) można przetłumaczyć jako „środkowy punkt rozkładu ciśnień pod stopą”. W praktyce jest to po prostu środek stopy.

Co ważne taki COP możemy policzyć dla dowolnego momentu, w trakcie przetaczania. Np. dla takich momentów:

Biała linia jest trasą, po której COP w danym nagraniu przebiegał od pierwszego do ostatniego kontaktu stopy z podłożem. Linia ta dla każdego z nas będzie nieco inna, trochę jak odcisk palca. Naukowcy z dzisiejszego badania odkryli, że na podstawie tego co dzieje się z COP w trakcie przetaczania stopy da się określić, kto jest bardziej, a kto mniej narażony na kontuzję.

5 kluczowych momentów

Aby porównanie pomiędzy osobami było bardziej wiarygodne badacze wyznaczyli 5 kluczowych momentów, przez które każdy z nas musi przejść w trakcie przetaczania stopy:

  1. FFC – First Foot Contact
    • moment pierwszego kontaktu pięty z podłożem (w badaniu brano pod uwagę tylko osoby, które pierwszy kontakt w biegu na boso miały na pięcie).
       
  2. FMC – First Metatarsal Contact
    • moment pierwszego kontaktu dowolnej kości śródstopia z podłożem.
       
  3. FFF – ForeFoot Flat
    • moment pierwszego kontaktu wszystkich kości śródstopia z podłożem na raz.
       
  4. HO – Heel Off
    • moment, w którym pięta traci kontakt z podłożem.
       
  5. LFC – Last Foot Contact
    • moment ostatniego kontaktu stopy z podłożem.

W praktyce fazy te wyglądają następująco:

Współrzędne X i Y

Aby móc porównywać to co dzieje się ze ścieżką COP u różnych osób musimy mieć jakiś punkt odniesienia. Takim odniesieniem w tym wypadku jest oś długa stopy, czyli prosta przechodząca przez środek pięty i drugi palec:

Dzięki takiemu podejściu mierzony COP możemy opisywać dwoma prostymi parametrami:

  • COP-x -> mówi o tym jak daleko w danym momencie COP jest odsunięty od osi długiej. Wartości dodatnie będą oznaczać, że COP znajduje się bardziej po wewnętrznej stronie stopy (pronacja), a wartości ujemne będą oznaczać, że COP znajduje się po zewnętrznej stronie osi długiej (supinacja). Wartości te są znormalizowane do szerokości stopy.
  • COP-y -> mówi o tym jak daleko do przodu na osi długiej stopy znajduje się COP.
    • 0% oznacza, że COP jest idealnie na początku pięty.
    • 100% oznacza, że COP jest idealnie na końcu najdłuższego palca.

Parametr I – COP-y w momencie FFC

Badacze z dzisiejszego badania odkryli, że osoby, które w przyszłości nabawią się kontuzji swojego pierwszego kontaktu z ziemią (FFC) nie mają na tylnej krawędzi pięty, tylko bardziej na jej środku.

Tylko 8% osób z grupy kontrolnej (bez kontuzji) miało pierwszy kontakt pięty z podłożem bardziej w przód niż w 11 procencie długości stopy. W grupie kontuzjowanych, aż 38% osób spełniało to kryterium.

Intuicyjnie można to wyjaśnić tak, że aby stopa była dobrym amortyzatorem musi się przetoczyć przez podłoże jak największą powierzchnią, gdyż wtedy siły reakcji podłoża można lepiej rozproszyć. Oznacza to, że osoby, które zamiast rozpoczynać przetaczanie od tylnej krawędzi pięty robią to od jej środka, tracą dużą część potencjalnej amortyzacji. Oznacza to, że jakiś inny element w ciele będzie musiał wykonać dodatkową pracę, a to sprzyja powstawaniu kontuzji.

Parametr II – moment kontaktu zewnętrznej pięty

Jest to parametr mocno powiązany z omawianym tym przed chwilą.Tym razem jednak patrzymy nie na oś przód-tył stopy, ale na oś środek-bok. Okazuje się, że pożądanym pierwszym miejscem kontaktu stopy z podłożem jest zewnętrzna część pięty (dokładniejsze definicje obszarów stopy można znaleźć w tym artykule).

W grupie kontrolnej u niemal wszystkich (93% osób) kontakt zewnętrznej pięty z podłożem następował nie później niż w 6 procencie całkowitego czasu kontaktu stopy z podłożem. W grupie kontuzjowanych, tylko nieco ponad połowa (56% osób) dotykała podłoża zewnętrzną piętą tak szybko. Reszta robiła to później niż w 5 procencie czasu.

Wyjaśnienie tego zjawiska jest podobne jak przed chwilą. Powinniśmy maksymalizować zakres przetaczania się przez piętę, a aby to robić musimy zacząć od jej zewnętrznej strony. Jeśli pierwszy kontakt odbywa się bardziej przyśrodkowo to bezpowrotnie tracimy część potencjału amortyzacyjnego, bo już na samym starcie jesteśmy bliżej pronacji pięty.

Parametr III – zmiana COP-x pomiędzy FMC i FFF

Pomiędzy momentem, w którym pierwsza z kości śródstopia (zwykle jest to V kość) dotyka podłoża (FMC), a momentem, w którym już całe przodostopie dotyka ziemi (FFF) stopa powinna zwiększać supinację.

W grupie kontrolnej niemal połowa (48% osób) pomiędzy momentami FMC i FFF była w stanie zwiększyć supinację stopy o co najmniej 7% szerokości stopy. W grupie kontuzjowanej, tylko 22% osób wykonywało taki manewr.

Można to wyjaśnić na zasadzie paliwa w rakiecie, gdzie pogłębianie supinacji jest dolewaniem paliwa do przyszłego wykorzystania, a pogłębianie pronacji jest używaniem tego paliwa. W tej fazie otrzymujemy od ziemi uderzenie, które powinniśmy zamienić w energię do przyszłego wykorzystania, a więc pogłębić supinację. Stopa, która nie potrafi dobrze magazynować energii otrzymanej od ziemi w momencie uderzenia, nie będzie miała wystarczająco paliwa do wybicia się w fazie, która przyjdzie jako kolejna. Energia ta będzie musiała pochodzić z innego źródła (np. nadmiernej pracy któregoś mięśnia), co będzie sprzyjać przeciążeniom.

Parametr IV – COP-x w momencie FFF

Parametr powiązany z poprzednim. W momencie gdy wszystkie kosci śródstopia dotykają podłoża (FFF) stopa powinna znajdować się w wyraźnej supinacji.

44% osób z grupy kontrolnej w momencie FFF było w conajmniej 9 procentowej supinacji (względem szerokości stopy). Wśród grupy kontuzjowanej, odsetek ten był o połowę mniejszy i wynosił 22% osób.

Wyjaśnienie jest takie samo jak dla parametru III. W momencie FFF stopa powinna mieć zgromadzone sporo supinacji do późniejszego wykorzystania.

Parametr V – zmiana COP-x pomiędzy HO i LFC

Bardzo silny parametr oddzielający kontuzjowanych od zdrowych. Pomiędzy momentem gdy pięta traci kontakt z podłożem (HO) i ostatnim kontaktem stopy z podłożem (LFC), stopa powinna bardzo wyraźnie się pronować.

W grupie kontrolnej (zdrowej) tylko 1/3 osób (34%) nie była w stanie wykonać w tej fazie pronacji większej niż 15% szerokości stopy. W grupie kontuzjowanej aż 2/3 (68%) nie było w stanie wykonać takiej pronacji.

Tak jak wcześniejsze fazy dotyczyły jak najlepszego gromadzenia energii do późniejszego wykorzystania, ta faza dotyczy już samego wykorzystania energii. Stopa powinna w jej trakcie wyraźnie się pronować. Jeśli nie jest w stanie tego robić, będzie sprzyjało to kontuzjom.

Parametr VI – COP-x w momencie LFC

Parametr powiązany z poprzednim. Sprawdzający jak dobrze stopa wykonała pronację.

W grupie kontrolnej połowa osób (51%) w momencie ostatniego kontaktu z podłożem była dalej od osi długiej stopy o więcej niż 10% szerokości stopy. W grupie osób z kontuzją, ktyterium to spełniało tylko 22% osób.

Jeśli stopa nie jest zdolna do wykonania pełnej pronacji (przetoczenia się przez palucha), będzie miała tendencję do wykręcania się na zewnątrz w końcowej fazie wybicia, co sprzyja kontuzjom.

Parametr VII – COP-y w momencie LFC

Parametr analogiczny do poprzedniego, tylko wyrażający zdolność do przetaczania się przez palucha w osi długiej.

Wśród osób z grupy kontrolnej tylko 19% z nich, nie było w stanie wybić się później niż w 90 procencie ługości stopy. W grupie z kontuzjami, aż 42% osób nie było w stanie tego zrobić.

Oznacza to, że umiejętność przetaczania się przez palucha jest ważna z punktu widzenia zapobiegania kontuzjom. Omijanie palucha przy wybiciu sprzyja kontuzjom.

Podsumowanie

Na podstawie dzisiejszej analizy można powiedzieć, że zdrowa stopa powinna:

  • Rozpoczynać przetaczanie na tylnej, zewnętrznej krawędzi pięty
  • W fazie amortyzacji magazynować energię poprzez silne wejście w supinację.
  • W fazie wybicia, uwalniać energię poprzez silne wejście w pronację.
  • W fazie wybicia stopa powinna przetaczać się przez palucha (a nie omijać go).

Jedno przemyślenie nt. „Jak rozpoznać czy moja stopa działa poprawnie?”

  1. Silne wejście w pronację może być dalszym ciągiem fazy podporu i gromadzenia potencjału sprężystości.
    Im bardziej przesuwa się punkt pierwszego kontaktu na skali od FFC w kierunku FMC, tym bardziej ten efekt powinien być widoczny. Skracać się będzie długość linii COP. W ekstremalnych przypadkach, u najlepiej technicznie biegających zawodników, HO będzie dążyć do zera, a LFC dążyć będzie do pokrycia z pierwszym kontaktem stopy z podłożem. W praktyce wyglądać to może tak, że lądowanie i pełne dociążenie odbywa się między drugą i pierwszą kością śródstopia, dając w efekcie ekstremalnie krótkie czasy kontaktu z podłożem na poziomie 150ms (dotyczy to czołowych zawodników długodystansowych świata). To wydaje się być warunkiem pełnego wykorzystania energii potencjalnej sprężystości tkankowej, która nie ulega rozproszeniu, gdyż nie ma tu przetaczania wzdłużnego stopy, a nawet przetaczanie poprzeczne wydaje się być zredukowane. Do tak agresywnego lądowania konieczna jest bardzo dobra mobilność struktur nogi podporowej, przede wszystkim staw biodrowy i struktury odcinka lędźwiowego z czym praktycznie wszyscy amatorzy mają problem.
    Na kontuzje można patrzeć jak na lokalne przeciążenia struktur, dlatego globalne ich zaangażowanie w bieg może mieć charakter prewencyjny. Szukanie przyczyn kontuzji dzięki analizie przebiegu COP mogłoby być wskazówką do wykrywania dysfunkcji w całym aparacie ruchu. Widzę w tym także narzędzie przy pracy nad poprawą techniki biegu. W przypadku amatorów w celu biegania bez kontuzji. W przypadku wyczynowców w celu zwiększania ich możliwości przyjmowania coraz większych przeciążeń fazy podporu i w konsekwencji zwiększania tempa biegu bez wzrostu zapotrzebowania. energetycznego (ekonomika biegu).

Dodaj komentarz

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