Dlaczego biegacze lądujący daleko przed miednicą osiągają lepsze wyniki?

Spójrzmy na tę grafikę:

Przedstawia ona jak Mo Farah wygląda w momencie kontaktu z podłożem w trakcie biegu tempem ok. 3:00 min/km. Gdyby nie fakt, że jest on wielokrotnym złotym medalistą olimpijskim w biegach długodystansowych można by pomyśleć, że zbyt mocno wysuwa stopę przed ciało (co zakrawa o overstriding).

Ale to nie przypadek. Poniżej widzimy analogiczny sposób lądowania w wykonaniu dwóch rewelacyjnych biegowych techników Eluida Kipchoge i Sebastiana Nowickiego:

Nie chcę wrzucać tu nadmiaru zdjęć tego typu, ale przeglądając materiały z zawodów łatwo zauważyć, że:

wśród biegowej elity tego typu lądowanie ze stopą ustawioną daleko przed miednicą (a więc również przed środkiem ciężkości) jest standardem.

Osobom zaznajomionym z ideą overstridingu może się to wydawać nieco dziwne, gdyż patrząc na grafiki tego typu…

… możemy nabrać przekonania, że biegowa elita powinna lądować stopą znacznie bardziej „pod biodrami”, a tak się nie dzieje.

Ok, na grafikach pokazujących overstriding, biegacz zwykle ma dodatkowo nogę wyprostowaną w kolanie, co (jak z wcześniejszych wpisów wiemy) jest jednoznacznie złe, jeśli chodzi o efektywność biegu; a elitarni biegacze lądują na mocno ugiętym kolanie (co widać na powyższych zdjęciach), ale…

Czy elita nie odniosłaby dodatkowych korzyści gdyby lądowała stopą nieco bliżej miednicy?

Przecież na chłopski rozum, jeśli na biegacza spojrzymy, tak jak badacze w setkach prac naukowych, jak na ciężką kulkę skaczącą na sprężynie…

… to łatwo zauważyć, że powinniśmy dążyć do skracania czasu, który spędzimy w fazie pierwszej kontaktu z podłożem, czyli tej w której nasza masa ciała jeszcze nie dotarła do punktu, w którym jest ustawiono pionowo nad stopą (faza amortyzacji / gromadzenia energii).

Im szybciej i dynamiczniej w fazie gromadzenia energii „zgnieciemy” sprężynę, tym szybciej i dynamiczniej w fazie 2 (faza wybicia) sprężyna wypchnie kulkę w przód w kierunku biegu.

Po co elita miałaby specjalnie lądować stopą daleko z przodu, wydłużając tym samym czas potrzebny na znalezienie się kulki pionowo nad sprężyną (i później przed nią)?

Bo każda analogia ma swoje granice

O ile wyobrażenie sobie, że nasz korpus „zawieszony” na naszych nogach, jest jak ciężka kulka skacząca na sprężynie, bardzo przemawia do naszej wyobraźni, to niestety przy próbie wejścia w niuanse, model ten okazuje się być zbyt dużym uproszczeniem.

Główny problem polega tu na tym, że wyobrażenie kulki na sprężynie wpaja nam do głowy obraz tego, że generowanie napędu w przód (faza wybicia) odbywa się raczej w drugiej połowie ruchu, gdyż wymaga przeprowadzenia wcześniej fazy amortyzacji. (Stąd też pomysł, że aby się napędzić w przód musimy najpierw nasz środek ciężkości mieć nad / przed stopą, z której zamierzy się napędzać).

Obecnie wiemy już, że w praktyce tak to nie działa, gdyż faza wybicia w przód u elitarnych biegaczy rozpoczyna się już po ok. 30ms od kontaktu z podłożem.

Nałóżmy dane z pomiarów biegowej elity na cykl biegu Mo Farah’a, aby lepiej poczuć timing wydarzeń:

Kluczowe momenty z filmu to:

(Niebieska linia to miejsce kontaktu głów kości śródstopia z podłożem, zielona linia to pozycja środka ciężkości [w uproszczeniu – miednicy])

kluczowe obserwacje:

• Kluczowa faza wybicia odbywa się pomiędzy 28% i 50% czasu kontaktu z podłożem.
• Kluczowa faza wybicia kończy się gdy kolana się wyminą.
• Kluczowa faza wybicia kończy się gdy miednica znajdzie się nad przodostopiem.

To właśnie ten ostatni punkt pokazuje dlaczego analogia ze sprężyną nie jest dobra przy analizie fazy wybicia elitarnego biegacza.

• Kulka ze sprężyną generują siłę do wybicia dopiero po przekroczeniu punktu pionu (kulka musi wyprzedzić sprężynę).
• Elitarny biegacz generuje siłę do wybicia na długo przed dotarciem do punktu pionu. Gdy dociera do punktu pionu, większość pracy została już dawno wykonana.

Mówiąc prosto oznacza to, że:

elitarni biegacze nie czekają z nabieraniem prędkości w przód, aż ich miednica znajdzie się nad stopą, oni „ciągną” w tył asfalt znajdujący się pod stopą wysuniętą mocno przed ciało, a jako, że asfalt jest przytwierdzony i nie chce się ruszyć w tył, to w efekcie ciało biegacza przyspiesza w przód.

Ale zaraz, zaraz, przecież widzę, że ciało tego biegacza porusza się w przód dużo szybciej po połowie kontaktu z podłożem niż przed

To prawda. Pomiary akcelerometrami pokazują, że środek ciężkości elitarnego biegacza osiąga maksymalną prędkość w przód w okolicach 85% czasu kontaktu z podłożem. Skąd w takim razie wniosek, że kluczowa faza wybicia to pierwsza połowa czasu kontaktu?

Najłatwiej zrozumieć to myśląc o pracy jaka musiała zostać wykonana w poszczególnych fazach. Idealnym przykładem będzie tu osoba wykonująca ćwiczenie „high pull-up”, które wygląda następująco (pierwsze kilka sekund video):

W skrócie chodzi o to, aby podciągnąć się tak mocno, aby drążek nie skończył „ruchu” na wysokości obojczyków, jak ma to miejsce w standardowym podciąganiu, tylko „dotarł” dalej, aż do pępka.

Trudność tego ćwiczenia polega na tym, że w pierwszej fazie ruchu, ciało znajduje się pozycji idealnej do pracy…

… ale już w drugiej fazie (gdy drążek znajduje się w okolicy szyi)…

… ciało traci niemal całą możliwość generowania efektywnej siły. Dzieje się tak dlatego, że główne mięśnie odpowiedzialne za jej generowanie w pierwszej fazie podciągania (np. najszerszy grzbietu itp.), w drugiej fazie są już w pozycji skróconej (wyczerpały swój potencjał).

Jednocześnie nie ma innych dużych grup mięśniowych, które mogłyby przejąć pracę bez zmiany pozycji ciała, a same mięśnie okolic ramion, które są w tej pozycji zdolne do pracy (np. tricepsy), nie mogą się równać się siłą z używanymi wcześniej grupami (m.in. najszerszym grzbietu).

To sprawia, że gdyby wspomniane podciągnięcie „aż do pępka” próbować wykonywać bardzo powoli, to o ile z pierwszą fazą nie ma większych problemów, to już druga faza byłaby praktycznie niewykonalna (nawet dla tak wysportowanego atlety jak Chris z podlinkowanego filmu).

„Sztuczka” jaka jest niezbędna do osiągnięcia sukcesu w tym ćwiczeniu, to wygenerowanie tak dużej mocy w pierwszej fazie ćwiczenia (kiedy jeszcze możemy korzystać z silnych mięśni naszego ciała), aby druga faza była tylko formalnością (wspomaganą przez mniejsze mięśnie).

Z tego powodu, tego typu podciągnięcia czasem nazywane są „eksplozywnymi”, gdyż tylko generując „eksplozywną” siłę w pierwszej połowie, da się je wykonać.

Wracając do elity biegaczy, w trakcie kontaktu z podłożem korzystają oni z dokładnie tego samego mechanizmu „eksplozywności”. W pierwszej połowie kontaktu z podłożem generują przeważającą część pracy związanej z napędzeniem się w przód, a druga połowa jest tylko formalnością, w trakcie której dokładają trochę mocy.

W ten sposób, pomimo tego, że główna praca została wykonana w pierwszej połowie ruchu, obserwowalne maksimum prędkości ruchu występuje w 85% ruchu. Po prostu mięśnie pracujące w drugiej fazie, dołożyły się do tego co zostało już wcześniej wygenerowane w ramach fazy pierwszej, co sumarycznie dało maksimum prędkości. Jednak bez ogromnie pracowitej (eksplozywnej) fazy pierwszej, faza druga nie miałaby do czego się dołożyć ze swoją umiarkowaną pracą.

Które mięśnie są kluczowe dla biegacza?

Dotychczasowe przemyślenia doprowadzają nas do punktu, w którym należy zastanowić się, które mięśnie biegacza są odpowiedzialne za generowanie tej „eksplozywnej” pracy (gdyż to pozwoli nam lepiej dopasowywać ćwiczenia mające na celu poprawę wyników sportowych).

Spojrzenie na ustawienie ciała biegacza w momencie generowania siły oraz znajomość funkcji poszczególnych mięśni zdradza, że kluczowe dla „eksplozji” będą (pomijamy na razie stabilizatory):

• taśma tylna nogi podporowej, głównie :
  • m. pośladkowy wielki
  • m. kulszowo-goleniowe
• m. biodrowo-lędźwiowy nogi wolnej

O ile praca tylnej taśmy nogi podporowej jest w tym wypadku dość intuicyjna to zaskakiwać może pojawienie się na tej liście zginacza biodra (m. biodrowo-lędźwiowy).

Jest on tu ważny dlatego, że możemy sobie wyobrazić, że zadaniem mięśni nogi podporowej jest stworzenie nieprzesuwalnego fundamentu. Na jego podstawie reszta ciała może wykonywać swoje ruchy. Trzonem tej „reszty ruchów” jest „wyciągnięcie” wolnej nogi zza pleców i posłanie jej kolana w przód przed ciało. Im dynamiczniej to zrobimy, tym lepiej.

Podsumowanie

Dzisiejszy wpis w połączeniu z ostatnim, w którym omawiane były ćwiczenia poziomu 4-go, położył podwaliny pod metodykę tworzenia ćwiczeń poprawiających kluczowy element napędowy biegaczy.

Kluczowe wnioski:

• Jeśli biegacz nie wygeneruje napędu w przód jeszcze zanim kolana się wyminą, później nie ma możliwości aby zrobił to optymalnie.
• Elita biegaczy ląduje ze stopą wyraźnie wyprzedzającą ciało po to aby wydłużyć czas, w którym mogą optymalnie generować napęd (opóźnić moment wyminięcia się kolan).