Nawet jeśli z punktu widzenia całego biegu prędkość naszego środka ciężkości jest stała, to przy spojrzeniu na pojedynczy krok już taka nie jest. Po kontakcie z podłożem, przeprowadzając amortyzację wyhamowujemy się nieco w osi przód-tył i analogicznie w trakcie wybijania się, nieco przyspieszamy. Okazuje się, że z tego jak u danego biegacza wygląda charakterystyka czasowa tego „nieco”, da się wyczytać na ile dobrym technicznie biegaczem jest. Ale po kolei.

Poprosiłem 4 biegaczy o różnych stopniach zaawansowania (od mistrza do amatora) o bieg z różnymi prędkościami. Każdy z nich w trakcie biegu miał zamontowany zestaw 3 czujników ruchu (2 nogi + miednica).

To co przede wszystkim chciałem znaleźć to odpowiedź na pytanie o to, który z tych sposobów myślenia jest bliższy prawdy:

podejście #1 Najlepsi biegacze są jak rower: W momencie lądowania ich środek ciężkości niemal nie hamuje w osi przód-tył, a w momencie wybicia ich środek ciężkości niemal nie przyspiesza. Na chłopski rozum ta koncepcja może być słuszna w wyniku tego, że naprzemienne hamowanie i przyspieszanie środka naszej masy powinno być „droższe” energetycznie niż ruch bardziej jednostajny.

podejście #2 Najlepsi biegacze są jak żaba: W momencie lądowania ich środek ciężkości mocno hamuje w osi przód-tył, a w momencie wybicia równie mocno przyspiesza. Na chłopski rozum ta koncepcja może być słuszna w wyniku tego, że nie każde hamowanie i przyspieszanie musi być „drogie”. Np. to oparte o elastyczność struktur nie-mieśniowych (ścięgien / powięzi / tkanek łącznych) może być relatywnie „tanie”. Skoro i tak musimy spaść na ziemię i się od niej odbić, to dlaczego by energii tego spadania nie zgromadzić w elastycznych strukturach, do „darmowego” wykorzystania przy wybiciu? Jeśli tak, to mocne hamowanie i przyspieszanie może być manifestacją tego zjawiska, a więc czymś pozytywnym dla ekonomii biegu.

Muszę przyznać, że wyniki, które otrzymałem mnie zaskoczyły. Oto one:

Badanie

Wykres pokazuje o ile cm/s (w kierunku przednim) miednica danego biegacza (przy danej prędkości) hamowała w wyniku kontaktu z podłożem. Biegacze zostali posortowani od najlepszego (#1) do najgorszego (#4) pod kątem czasów osiąganych na dystansie 5km.

Wykres możemy czytać tak, że np. biegnąc tempem 3:40 min / km ( = ok. 4,5m/s) biegacz #1, w trakcie amortyzacji, zmniejszał prędkość swojego środka ciężkości o 0,5m/s.

Pierwsze wnioski

Okazuje się, nie ma jednoznacznej zależności pokazującej, że wyższe wartości hamowania są lepsze lub gorsze niż niższe. Oznacza to, że najprawdopodobniej najbliższy prawdy jest swego rodzaju złoty środek pomiędzy koncepcją roweru i żaby, którego optimum jest osobniczo zmienne (trochę jak z optymalną kadencją), ale…

To co rzuca się w oczy to bardzo poziomy przebieg wykresu dla dwóch najszybszych biegaczy (ich utrata prędkości związana z amortyzacją jest niezależna od prędkości z jaką biegną). Jednocześnie u dwóch wolniejszych biegaczy widzimy relatywnie poziomy wykres do pewnego momentu, po którym zaczyna się pojawiać wyraźna zależność liniowa pomiędzy wzrostem prędkości biegu i wzrostem prędkości dohamowania amortyzacyjnego miednicy.

Zależność ta bardzo mocno przypomina tę obserwowaną na kadencji biegaczy, którzy chcą przyspieszyć ponad swoje siły. Poniższy wykres przeklejam z wpisu o kadencji:

Zależność ta polega na tym, że dopóki biegacz czuje się komfortowo, trzyma pewną relatywnie stałą kadencję, pomimo wzrostu prędkości biegu. Jednak gdy prędkość biegu zaczyna przekraczać możliwości techniczne biegacza, kadencja zaczyna bardzo szybko rosnąć. Optymalny trening techniki biegu powinien odbywać się właśnie w okolicach tej granicy przejścia z płaskiej kadencji do rosnącej, tak aby z jednej strony organizm bazował na tym co już ma, ale z drugiej otrzymał wyzwanie, co w konsekwencji przyczyni się do przesunięcia punktu granicznego w kierunku wyższych prędkości.

„Tryb paniki”

Wracając do dzisiejszego badania, na podstawie analogii do kadencji, zmianę prędkości hamowania miednicy możemy interpretować tak, że dopóki ciało radzi sobie z utrzymaniem obranej dla siebie techniki, pomimo wzrostu prędkości, wykres hamowania miednicy pozostaje relatywnie stały. Gdy jednak dany biegacz dociera do granicy swojej techniki, włącza „tryb paniki”, który co prawda pozwala mu na bieg z wyższą prędkością, ale odbywa się to kosztem ekonomii biegu.

Na czym polega taki tryb? W uproszczeniu możemy sobie wyobrazić, że ekonomiczny biegacz w swoim hamowaniu mocno bazuje na elastyczności struktur niewymagających tlenu do pracy (ścięgna / powięź itp.). Dzięki temu jest ekonomiczny. Wykres sugeruje, że w tej wersji ciało wyhamowuje nas zawsze tak samo, niezależnie od prędkości biegu (poziome linie na wykresie).

Jeśli jednak prędkość biegu wzrośnie do poziomu, w którym nasz mózg uzna, że ta bazowa / „niemal darmowa” amortyzacja to za mało, wspomoże się mięśniami. Plus jest tu taki, ze mięśnie spokojnie dadzą radę nam pomóc pobiec jeszcze szybciej, jednak minus jest taki, że jest to pomoc bardzo kosztowana z punktu widzenia zużycia energii i tlenu, a więc i ekonomii biegu.

Liniowy wzrost prędkości hamowania na wykresie można powiązać właśnie z obszarem, w którym nasz mózg prosi o pomoc mięśnie.

Oznacza to, że podobnie jak przy kadencji, biegając, chcielibyśmy trenować z taką prędkością, przy której znajdujemy się na granicy obu tych obszarów, tak aby z jednej strony dawać ciału wyzwanie (bodziec do rozwoju), ale z drugiej strony nie nazbyt trudne. Z czasem, im lepszymi technicznie biegaczami będziemy, tym bardziej, punkt przejścia krzywej hamowania z płaskiego poziomu do zależności liniowej, będzie się przesuwał w kierunku coraz wyższych prędkości.

Podsumowując, na podstawie tego eksperymentu możemy powiedzieć, że:

Nie ważne ile wynosi Twoja bezwzględna wartość prędkości hamowania miednicy w osi przód-tył w fazie amortyzacji. Ważne jak długo wartość ta pozostaje na stałym poziomie, pomimo wzrostu prędkości. Im lepszy technicznie jest biegacz, tym dłużej jest w stanie „nie prosić mięśni o 'drogą’ pomoc”.

Przebieg czasowy kroku

Ale to nie wszystko. Do dalszej analizy porównałem przebieg czasowy jednego kroku każdego z testowanych 4 biegaczy przy tempie biegu 3:40 min/km. (ok. 4,5 m/s). Oto on:

Na osi poziomej, tym razem jest czas w milisekundach. Wykres został zsynchronizowany tak, aby punkt 0 ms dla każdego biegacza oznaczał jego Initial Contact (IC) czyli moment pierwszego kontaktu z podłożem.

Prześledźmy interpretację wykresu na przykładzie biegacza #1.

Przez pierwsze 29 ms po kontakcie z podłożem, jego miednica zwalnia (jest to faza amortyzacji). Następnie rozpoczyna się długa faza generowania prędkości w przód (wykres rośnie), która trwa aż do 144 ms. Rozpędzanie kończy się już w tym momencie, mimo że Last Foot Contact (LFC) czyli ostatni kontakt stopy z podłożem ma miejsce dopiero w 185 ms (GCT = 185ms). Po wybiciu prędkość zawodnika nieco fluktuuje, ale pozostaje relatywnie stała aż do kolejnego IC.

Z wykresu przebijają się do nas dwa wnioski. Pierwszy opiera się na obserwacji, że biegnąc z tą samą prędkością:

  • biegacz #1 zakończył amortyzację po 29 ms.
  • biegacz #2 zakończył amortyzację po 41 ms.
  • biegacz #3 zakończył amortyzację po 55 ms.
  • biegacz #4 zakończył amortyzację po 60 ms.

Oznacza to, że im lepszy technicznie biegacz, tym mniej czasu spędza na amortyzacji.

Drugi wniosek opiera się na dynamice wybicia. Aby lepiej zobrazować o czym mówię, dla każdego zawodnika wykres prędkości wybicia oglądany przed chwilą zamieniłem na wykres dynamiki narastanie tejże prędkości. Mówiąc prościej, dzięki temu zabiegowi, możemy łatwo ocenić, w której milisekundzie dany zawodnik ma swój kulminacyjny moment przyspieszania miednicy w przód. Oto wykresy dla każdego z zawodników:

Biegacz #1 swoje maksimum przyspieszenia osiąga w 43 ms po IC.

Biegacz #2 swoje maksimum przyspieszenia osiąga w 77 ms po IC.

Biegacz #3 swoje maksimum przyspieszenia osiąga w 113 ms po IC.

Biegacz #4 swoje maksimum przyspieszenia utrzymuje od 115 ms do 151 ms, co możemy uśrednić do 133 ms po IC.

Oznacza to, że im lepszy biegacz, tym szybciej osiąga maksimum swojej dynamiki wypchnięcia miednicy w przód po IC.

Jak to wygląda w praktyce? Nałóżmy kluczowe punkty, na klatki biegu najszybszego biegacza z tego testu:

  • 0ms = Initial Contact:
  • 29 ms = hamowanie miednicy w przód zostało już w pełni przeprowadzone (zakończona faza amortyzacji). Od tego momentu zacznie ona już tylko przyspieszać:
  • 43 ms = biegacz w tym momencie osiągnął swoje maksimum dynamiki przyspieszania miednicy w przód. W kolejnych milisekundach nadal się będzie rozpędzał (ale już z coraz mniejszym przyspieszeniem):

Co wynika z tych obrazków? Przede wszystkim to, że pik dynamiki przyspieszania ma miejsce jeszcze zanim tylne kolano zrówna się z przednim. Oznacza to, że cały proces amortyzacji i wybicia jest znacznie krótszy niż mogłoby się wydawać. Pomimo tego, iż łączny czas kontaktu z podłożem, u badanego, przy tempie 3:40 min/km to 185 ms, to tak na prawdę pierwsze ok. 25% tego czasu kontaktu zdefiniowały całą resztę!

Podsumowanie

  • Im lepszy technicznie jest biegacz, tym dłużej jest w stanie utrzymać stałą prędkość hamowania miednicy w przód przy rosnącej prędkości biegu.
  • Im lepszy technicznie jest biegacz, tym szybciej (w stosunku do całego GCT) kończy amortyzację.
  • Im lepszy technicznie jest biegacz, tym szybciej (w stosunku do GCT) pojawia się u niego maksimum dynamiki przyspieszania.

Te 3 parametry są kolejnymi, które dokładamy do naszego arsenału narzędzi pozwalających ocenić jakość techniki (ekonomię) danego biegacza.

Tags:

One response

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.