Test różnic w technice biegu pomiędzy 2 osobami

Mając dostęp do narzędzi omówionych w ostatnim wpisie, aż prosiło się o test, w którym bierzemy dwie osoby o różnym stopniu wytrenowania biegowego i prosimy ich o bieg z taką samą (narzuconą) prędkością, a następnie porównujemy gdzie występują najbardziej namacalne różnice pomiędzy nimi.

Nie mogłem się powstrzymać i zrobiłem taki test. Oto jego wyniki:

Eksperyment

Poprosiłem dwójkę biegaczy o różnym stopniu wytrenowania o przebycie tej samej trasy (ok. 500m) z tą samą prędkością (tempo 3:45 min / km). Dla jednego z nich było to zadanie dość łatwe, dla drugiego ekstremalnie ciężkie. Obydwoje uzyskali jednak zakładaną prędkość, co pozwala w łatwy sposób porównywać parametry biegowe, a różnice okazały się być spore:

Kadencja

Osoba wytrenowana stawiała znacznie mniej kroków niż amator. Kadencja 170 kroków / min vs 200 kroków / min. Jednocześnie kroki osoby wytrenowanej były odpowiednio dłuższe niż amatora. Oznacza to, że:

ekonomiczniej jest stawiać mało długich kroków, niż dużo małych

Oczywiście nie jest to zadanie łatwe, bo duży krok wymaga lepszego aparatu amortyzacyjnego, stąd tak częsty problem z ‚overstridingiem‚ czyli stawianiem przez biegaczy kroków zbyt dużych jak na ich aktualne możliwości amortyzacyjne co prowadzi do przeciążeń i kontuzji.

Dynamika wybicia

Dynamika wybicia (zarówno ta mierzona prędkością uzyskaną tuż po wybiciu jak i przyspieszeniem związanym z wybiciem) była wyraźnie większa u osoby niewytrenowanej niż wytrenowanej!

Jest to wniosek, którego się nie spodziewałem, a po zastanowieniu jest on dość intuicyjny. Otóż początkowo myślałem, że osoba wytrenowana będzie w stanie dynamiczniej wybić się z ziemi i byłaby to prawda gdyby każdej z osób powiedzieć: „biegnij ze swoją maksymalną prędkością”. Tu jednak, mając narzuconą prędkość, okazuje się, że osoba wytrenowana nie ma potrzeby aż tak mocno się wybijać aby uzyskać zakładaną prędkość.

Jest to forma oszczędzania energii. Po co wybijać się mocniej, skoro już takie wybicie wystarcza do osiągnięcia celu.

To odkrycie pokazuje, że bieg osoby wytrenowanej jest relatywnie jednostajny. Najprawdopodobniej nie traci ona dużo prędkości na hamowanie, dzięki czemu nie ma potrzeby dokładać dużej energii przy wybiciu aby utrzymać daną prędkość. Bieg takiej osoby można przyrównać do jazdy rowerem, który jest tak wydajnym środkiem transportu w porównaniu do naszych nóg właśnie dlatego, że minimalizuje straty energii związane z naprzemiennym hamowaniem i przyspieszaniem.

Bieg osoby niewytrenowanej można przyrównać do serii żabich skoków, gdzie do wykonania każdego potrzebujemy sporego przyspieszenia, a jednocześnie po każdym wyhamowujemy naszą prędkość do zera. Jest to równie dynamiczny co nieefektywny sposób przemieszania się.

osoba wytrenowana jest jak rower, amator jest jak żaba

Hamowanie

Wykres przedstawia prędkość, którą lądująca stopa miała w momencie pierwszego kontaktu z ziemią. Jak widać osoba wytrenowana miała na tyle dobrze rozwinięty aparat amortyzacyjny, że była w stanie pozwolić sobie na uderzenie o ziemię z dużą prędkością. Jest to potwierdzenie tego, że osoba wytrenowana nie ma potrzeby hamować przy lądowaniu, aż tak mocno jak osoba niewytrenowana, dzięki czemu jej bieg pozostaje efektywny.

Profil prędkości

Poniższe wykresy (niebieska linia) prezentują jak zmieniała się prędkość stopy biegacza w czasie:

osoba niewytrenowana:

osoba wytrenowana:

Różnice potwierdzają to, co zaobserwowaliśmy na wcześniejszych wykresach. Osoba wytrenowana może sobie pozwolić na łagodniejsze wybicie i jednocześnie jest w stanie dobrze zarządzić lądowaniem stopy z dużą prędkością (nie ma potrzeby jej dohamowania przed uderzeniem).

Straty po wybiciu

Stopa osoby wytrenowanej wybijała się pod lepszym kątem dzięki czemu po wybiciu wykonywała mniej nadmiarowych ruchów.

Jednocześnie stopa osoby wytrenowanej znacznie szybciej (w tym wypadku po ok. 13% długości trwania kroku) mogła zapomnieć o zajmowaniu się sprzątaniem „śmieci” wynikających z nie-idealności wybicia. Stopa amatora potrzebowała na uspokojenie się niemal dwa razy tyle czasu:

Kierunek wybicia

Osoba wytrenowana wybijała się z podobnym przyspieszeniem w górę co w przód. Osoba niewytrenowana wybijała się bardzo mocno w przód, ale niezbyt mocno w górę:

Najprawdopodobniej jest to mechanizm, który ma zabezpieczać stopę przed nadmiernymi przeciążeniami, gdyż wybicie się mocniej w górę wymaga późniejszej mocniejszej amortyzacji.

Jakość pronacji

Osoba wytrenowana uzyskała wyraźnie większą zarówno dynamikę pronacji jak i zakres kołysania kostki, co jest spójne z wcześniejszymi domysłami odnośnie tego, że ciało osoby wytrenowanej jest gotowe przyjmować większe przeciążenia amortyzacyjne.

Czas kontaktu z podłożem

Co ciekawe niezależnie od stopnia wytrenowania obydwaj biegacze spędzali na ziemi mniej więcej tyle samo czasu (ok. 205-210 ms). Z tą różnicą, że wytrenowanemu ten czas spędzony na akumulowaniu energii wystarczał na dłuższy późniejszy lot.

Siła pionowego uderzenia o ziemię

Niezależnie od techniki, biegacze uzyskiwali niemal identyczne pionowe przeciążenia wynikające z uderzenia stopy o ziemię, co jest ciekawą obserwacją i może oznaczać, że mimo iż ogólna siła uderzenia o ziemię była wyższa u wytrenowanego biegacza, to lepiej przeprowadzona pronacja skutecznie przeniosła nadmiar tej energii do ścięgien co zniwelowało różnicę w „gołej”, pionowej sile uderzenia.

Podsumowanie

Dzięki zastosowaniu technologii, na obecnym poziomie wiedzy prosząc dwóch biegaczy, aby przebiegli kawałek tym samym tempem jesteśmy w stanie powiedzieć, który z nich i o ile ma lepszą technikę biegu.

5 przemyśleń nt. „Test różnic w technice biegu pomiędzy 2 osobami”

  1. Fajny tekst, ale wniosek dotyczący kadencji wydaje mi się nadinterpretacją. Wprawny biegacz (z tej dwójki) ma mniejszą kadencję przy tej samej prędkości, ale jakby biegł pełnym tempem, to kadencja by mu wzrosła, przypuszczalnie znacznie powyżej 200 przy odcinku 500 metrów. Zarówno zbyt niska, jak i zbyt wysoka kadencja przy szybkim biegu na dłuższym odcinku powodowałaby znaczne straty energetyczne.

    1. Dziękuję za komentarz. Jak najbardziej zgadzam się z tym co napisałeś. W pierwszej wersji odpowiedzi pisałem, że w moim odczuciu zwiększenie długości kroku jest wydajniejsze niż zwiększenie kadencji co by oznaczało, że w zdaniu, do którego się odnosisz nie ma nadinterpretacji. Temat mnie jednak zaintrygował i w wyniku poszukiwań informacji trafiłem tutaj: link, gdzie autorzy piszą: „It turns out that increasing your cadence is more energy efficient than increasing your stride length. This is consistent with the experience of many runners and coaches that much attention should be paid to increasing cadence.”, co potwierdza Twoje słowa.

      Temat ciekawy. Dziękuję za zwrócenie na niego uwagi 🙂

  2. Bardzo ciekawe wyniki porównań. Jest w tym bardzo duży potencjał.
    Co do interpretacji, pytanie:
    „Niezależnie od techniki, biegacze uzyskiwali niemal identyczne pionowe przeciążenia wynikające z uderzenia stopy o ziemię” – a jak była waga/różnica w wadze obu biegaczy?

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *