Dzisiejszy wpis będzie miał formę sprawozdania z obserwacji różnic w rozkładzie ciśnień pod stopą w zależności od tego czy biegniemy boso czy w butach. Nie ma on wagi statystycznej, gdyż test przeprowadziliśmy na pojedynczej osobie, ale będzie stanowił dobrą bazę wypadową do kolejnych tego typu obserwacji.
Sam test wyglądał w taki sposób, że ta sama osoba przebiegała przez matę naciskową widoczną na zdjęciu poniżej kilkanaście razy. Połowa powtórzeń miała miejsce na boso. Druga połowa w butach. Tempo biegu nie było odgórnie narzucone. Pomiary dla każdej kategorii (boso, buty) uśredniono, aby usunąć „szumy”.
W ten sposób otrzymaliśmy rozkład ciśnień pod stopą w wersji na boso:
oraz w bucie:
W dynamice wygląda to tak:
W obu powyższych przypadkach mamy przykład nogi prawej. Biała kreska pokazuje jak zmieniał się środek nacisku pod stopą.
Jakie różnice możemy zaobserwować:
1. Obszary maksymalnego nacisku
Pierwszą różnicą, dość dobrze widoczną na powyższych zdjęciach, jest maksymalny nacisk pod stopą. Oba zdjęcia są pokolorowane według tej samej skali nacisku. Bosa stopa ma wyraźnie duży nacisk :
- po zewnętrznej stronie pięty
- na przodostopiu (pomiędzy 1-2 kością)
- na duży palec
Stopa w bucie ma obszary maksymalnego nacisku zlokalizowane:
- po wewnętrznej stronie pięty
- na przodostopiu (okolice kości 3)
2. Siła uderzenia o ziemię
na boso:
w bucie:
Wykresy przedstawiają siłę reakcji podłoża w odpowiedzi na przetaczanie się stopy o ziemię. W obu przypadkach widzimy strukturę podwójnego wierzchołka. Pierwszy związany jest z początkowym uderzeniem pięty o ziemię, a drugi z momentem nacisku całej stopy na podłoże.
Pierwszy wierzchołek w obu przypadkach znajduje się na podobnej wysokości (ok. 370 N), choć w wersji w bucie jest on przesunięty w czasie, a samo narastanie siły jest nieco wolniejsze.
Drugi wierzchołek jest wyraźnie większy przy biegu na boso (564 N na boso vs 419 N w butach). Oznacza to, że biegnąc na boso, badany obiekt, mocniej uderzał o ziemię niż biegnąc w butach, mimo, że w teorii w obu przypadkach siła uderzenia powinna być taka sama, gdyż jest ona niezależna od powierzchni stopy / buta.
Najprawdopodobniej można to powiązać ze zmianą w technice biegu w zależności od tego czy ktoś biegnie w butach czy na boso.
3. Maksymalne ciśnienie pod stopą
Pomiar ciśnienia różni się tym od pomiaru siły reakcji podłoża, że ciśnienie uwzględnia pole powierzchni na jakie dana siła działała. (Stąd jednostka: N/cm2). Jak można się było spodziewać w bucie obserwujemy niższe maksymalne ciśnienie (10 N/cm2) niż na boso (18 N/cm2). Ma to związek z tym, że podeszwa buta jest większa niż stopa, a więc działająca siła rozkłada się na większym obszarze, a dodatkowo gumowy / piankowy charakter podeszwy buta, pochłania / rozprasza część przekazywanej siły co dodatkowo zmniejsza ciśnienie.
4. Czas podparcia
Co ciekawe w obu wariantach czas kontaktu stopy z podłożem był niemal identyczny i wynosił ok. 272 ms. W tym obszarze spodziewalibyśmy się zobaczyć krótszy czas podparcia w wersji na boso, gdyż jak pokazuje np. to badanie, im bardziej minimalistyczne obuwie (lub jego brak), tym mamy tendencję do robienia mniejszych, szybszych kroków, które mają krótszy kontakt stopy z podłożem.
Różnica może wynikać z faktu, że w naszym teście nie kontrolowaliśmy prędkości biegu, w związku z czym najprawdopodobniej badana osoba odruchowo biegła nieco wolniej na boso niż w butach (aby zmniejszyć siłę uderzenia bosej stopy o ziemię), co mogło poskutkować wydłużeniem czasu kontaktu i w konsekwencji zrównaniem się obu czasów.
Podsumowanie
Ten prosty test pokazał jak bardzo różni się rozkład sił i ciśnień pod stopą w trakcie biegu na boso i w butach. Zmiana kluczowych punktów przez które przetacza się stopa sugeruje, że różnica nie leży tylko w tym, że podeszwa buta lepiej amortyzuje powstające siły, ale wręcz zmienia się cała biomechanika stopy. To jak bardzo się zmienia i czy w stronę lepszej czy gorszej, będzie najprawdopodobniej mocno zależało od samej konstrukcji danego buta (przeznaczony dla tzw. supinatorów lub pronatorów), a także od przyzwyczajenia biegacza do biegania w danym obuwiu lub na boso.
MSc PT Filip Rudnicki
Programista, fizjoterapeuta. Od 12 lat pracuje jako analityk. Autor badań z zakresu biomechaniki. Twórca licznych narzędzi pomiarowych umożliwiających lepsze poznanie mechaniki ludzkiego ciała (sEMG, system mapowania nacisku stóp, IMU).
Jeśli ból przeszkadza Ci w uprawianiu sportu, skontaktuj się ze mną, a najprawdopodobniej będę w stanie Ci pomóc.
One response
Ciekawa sprawa z tą maksymalną siłą w bucie vs boso. Większą siłę generowaną w biegu boso najłatwiej interpretować większym tempem biegu właśnie na bosaka. Czas kontaktu z podłożem to nie tylko kwestia pracy stopy lecz całego mechanizmu podparcia. Możliwe, że w szybszym biegu boso zachodziła większa destabilizacja miednicy tzw. hip drop. To mogłoby tłumaczyć dłuższy czas kontaktu w biegu boso.
Pozdrawiam
yacool