CC BY
19связь техники постановки стопы у бегунов с риском травматизма
УДК/UDC 796.012
Поступила в редакцию 12.07.2021 г.
Информация для связи с автором: kapil@yandex.ru
Е.С. Негоденко1, 2 С.Н. Капитанов2
Доктор медицинских наук, профессор Л.В. Капилевич1, 2 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск 2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск
elite running sport: injury risks versus footwork techniques analysis
E.S. Negodenko1, 2 S.N. Kapitanov2
Dr. Med., Professor L.V. Kapilevich1 2 1National Research Tomsk State University, Tomsk 2National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk
Аннотация
Цель исследования - рассмотреть варианты техники постановки стопы у бегунов, а также ее влияние на травматичность и экономичность бега. Результаты исследования и выводы. Эталонной техникой бега принято считать максимально экономичные движения атлета, реализуемые посредством «жесткой» модели работы мышц нижней конечности, высокий индекс SI. Также доказано, что тип беговой обуви может влиять на кинематические и кинетические параметры бега. В частности, обувь с амортизирующей подошвой может снижать уровень жесткости нижней конечности атлета, в отличие от обуви на тонкой подошве. Однако есть основания предполагать, что техника FFS является минимально травмирующей нижнюю конечность атлета, в отличие от техники RFS. Также важно отметить, что специализированная обувь может влиять на кинетические и кинематические особенности бега, тем самым повышая риск RRI.
Ключевые слова: бег, постановка стопы, беговая травма, спортивная обувь для бега.
Abstract
Objective of the study was to analyze the key running footwork options versus the running efficiency and running related injuries exposure in the sport elite. Research methods and structure. We tested the running footwork techniques of the cross-country running elite and found the running related injuries incidence rate in the forefoot strike groups being 2.6 times lower than in the rearfoot strike ones. We also found the group diagnosed with a chronic exercise syndrome reporting meaningful pain relief within one year after making transition to the forefoot strike technique.
Results and conclusion. It is commonly believed that the most efficient running technique requires the movements being kept economic due to the 'vertical stiffness' model of the lower-limb muscle work to attain a high strike index; with the running kinematics and kinetics also dependent on the running footwear. Thus the too soft shoes with cushioning soles may be detrimental to the lower-limb stiffness, in contrast to the thin-sole ones.
Keywords: running, running footwork, running related injuries, running footwear.
Введение. Бег как рекреационная деятельность стал очень популярным в последние десятилетия, но несмотря на возросший интерес к исследованиям связанных с бегом травм (related running injuries - RRI), снижения частоты RRI не наблюдалось [16]. Ряд исследователей предполагает связь техники бега, а конкретно - модели ударов стопой, с вероятностью RRI [6, 12].
Цель исследования - рассмотреть варианты техники постановки стопы у бегунов, а также ее влияние на травматичность и экономичность бега.
Результаты исследования и их обсуждение. Анализ связи техники постановки стопы с RRI. У бегунов высокого уровня по пересеченной местности (crosscountry), использующих удары передней частью стопы (forefoot strike - FFS), в 2,6 раза ниже вероятность RRI по сравнению с бегунами, использующими технику удара задней частью стопы (rearfoot strike - RFS) [13]. Также сообщалось, что у бегунов с синдромом хронического физического напряжения отмечено значительное уменьшение боли при беге в течение одного года после переобучения на FFS [7].
Индекс удара (strike index - SI) считается главным показателем используемой модели техники бега. Он представляет собой начальную точку контакта подошвы стопы с землей, выраженную в процентах от общей длины подошвы, и используется для различения бега RFS, FFS [12]. Было показано, что схема бега изменяется при субмаксимальных скоростях бега [15]. Кластерный анализ влияния скорости бега на угол удара стопой выявил три типа бегунов: тех, кто постоянно использует FFS, тех, кто постоянно использует RFS, и тех, кто переходит от RFS к более плоской ступне, ударяющей в заднюю часть на более высоких скоростях [8]. Также было показано общее значительное снижение SI с увеличением скорости бега [15, 16].
Была подтверждена эффективность жесткой стопы и мышц нижней конечности в целом (vertical stiffness). Немаловажным фактом, полученным в ходе исследования, стало понимание прямо пропорциональной зависимости поддержания жесткости мышц нижней конечности от времени контакта с поверхностью опоры, а не частотой шага, что широко транслируется в беговых тренировочных сообществах. Кроме того, исследователи отмечают, что мягкие амортизирующие кроссов-
ки негативно влияют на поддержание жесткой модели мышц, тогда как бег в легких кроссовках с твердой подошвой положительно влияет на увеличение жесткости стопы и положительно сказывается на биомеханической экономичности бега [9, 10].
Экономность бега ^Е) является важным фактором, определяющим эффективность бега. Биомеханика бега влияет на RE, и, хотя природа и величина взаимосвязи обсуждаются, техника постановки задней частью ступни на опору считается более экономичной [11, 14].
Анализ спортивной практики техники бега. Несмотря на экспериментально обоснованные данные, подтверждающие эффективность техники постановки стопы на передне-латеральную часть для обеспечения жесткости и уменьшения времени контакта с опорой, спортивная практика, наряду с наиболее экономичным вариантом, демонстрирует распространенность постановки на всю внешнюю часть стопы. При этом в беге по прямой в подавляющем большинстве случаев ведущие спринтеры ставят стопу под углом к направлению движения (с развернутым наружу носком). После постановки стопы на переднюю внешнюю часть следует опускание на всю переднюю часть, а затем, в зависимости от уровня скоростно-силовой подготовленности мышц сгибателей стопы, происходит либо не происходит касание дорожки пяткой (опускание на всю подошвенную часть). Авторы утверждают, что это позволяет снизить силу амортизации в начале переднего толчка и создать надежную опору для выполнения отталкивания к его окончанию [3].
Кроме того, коммерческие беговые сообщества и тренеры-спортсмены транслируют идею техники, основанной на постановке ноги в любом положении стопы при соблюдении параметра близости к центру тяжести и согнутом колене, что, предполагается, должно гарантировать мягкое приземление без потери скорости и травм связок и суставов [1]. Важным критерием эталонной техники бега считают быструю и мягкую постановку стопы на грунт с передней части [2].
Влияние спортивной обуви на технику бега и травма-тичность. Показано положительное влияние мягкой и легкой обуви на процесс формирования экономичной техники бега вкупе с другими факторами кинематического (низкие вертикальные колебания центра масс тела; более острый угол колена при замахе; меньший диапазон движения, но большая угловая скорость при сгибании подошвенных мышц в момент отталкивания пальцев ног; движение руки меньшей амплитуды; низкие пиковые силы реакции земли; более быстрое вращение плеч в поперечной плоскости; большая угловая экскурсия бедер и плеч вокруг полярной оси в поперечной плоскости; эффективное использование накопленной упругой энергии) и антропометрического типа (средний рост у мужчин и немного выше среднего рост у женщин; высокий весовой индекс и эктоморфное или эктомезоморфное телосложение; низкий процент жира в организме; морфология ноги, которая распределяет массу ближе к бедру; узкий таз и ступни меньше среднего размера) [4].
Действительно, современные модели кроссовок имеют значительную амортизацию и технологию стабилизации общего центра тяжести на опоре для предотвращения травм и коррекции двигательных паттернов, однако травм не становится меньше. В ретроспективном анализе травм атлетов периода 1982-2006 гг., бегавших в кроссовках, около 79 % имеют травмы нижней конечности, самые распространенные из них - пателлофеморальная боль, синдром подвздошно-большеберцового тракта, подошвенный фасциит и тендинит ахиллова сухожилия [5].
Однако существует мнение, что беговая обувь как для профессионалов, так и для любителей должна быть строго специализирована и отвечать конкретным анатомическим
параметрам стопы атлета. Необходимость кроссовок с индивидуальными параметрами обусловлена целью минимизировать риск получения травм, компенсировать изъяны ошибочной техники постановки стопы и бега и усовершенствовать свои спортивные результаты.
Выводы. Эталонной техникой бега принято считать максимально экономичные движения атлета, реализуемые посредством «жесткой» модели работы мышц нижней конечности, а также высокий индекс SI. Кроме того доказано, что тип беговой обуви может влиять на кинематические и кинетические параметры бега. В частности, обувь с амортизирующей подошвой может снижать уровень жесткости нижней конечности атлета, в отличие от обуви на тонкой подошве. Однако есть основания предполагать, что техника FFS является минимально травмирующей нижнюю конечность атлета, в отличие от техники RFS. Также важно отметить, что специализированная обувь может влиять на кинетические и кинематические особенности бега, тем самым повышая риск RRI.
Литература
1. Гаврилов Д. Основы техники бега [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.runlab.ru/trenirovki/osnovy_tehniki_bega.html
2. Губанов Э.В. Методика обучения технике бега на длинные дистанции / Э.В. Губанов, Е.В. Гуняев // Актуальные проблемы физической культуры и спорта курсантов и слушателей. - Орел, 2017. - С. 64-66.
3. Доронина Е.А. О некоторых вопросах техники спринтерского бега / Е.А. Доронина // Теория и практика физ. культуры. - 2007. -№ 12. - С. 45-47.
References
1. Gavrilov D. Osnovy tekhniki bega [Fundamentals of running technique]. [Electronic resource]. Available at: https://www.runlab.ru/trenirovki/ osnovy_tehniki_bega.html
2. Gubanov E.V., Gunyaev E.V. Metodika obucheniya tekhnike bega na dlinnye distantsii [Methodology for teaching long-distance running technique]. Aktualnye problemy fizicheskoy kultury i sporta kursantov i slushateley [Actual problems of physical education and sports of cadets and students]. Orel, 2017. pp. 64-66.
3. Doronina E.A. O nekotorykh voprosakh tekhniki sprinterskogo bega [Some issues of sprint running technique]. Teoriya i praktika fiz. Kultury. 2007. No. 12. pp. 45-47.
4. Anderson T. Biomechanics and Running Economy. Sports Medicine. 1996. No. 22 (2). рр.76-89.
5. Altman A. R., Davis I. S. Barefoot Running. Current Sports Medicine Reports. 2012. No. 1 (5). рр. 246-257.
6. Daoud A.L., Geissler G.J., Wang F. et al. Foot strike and injury rates in endurance runners: a retrospective study. Med. Sci. Sports. Exerc.
2012. No. 44. рр. 1325-1334.
7. Diebal A.R., Gregory R., Alitz C., Gerber J.P. Forefoot running improves pain and disability associated with chronic exertional compartment syndrome. Am. J. Sports. Med. 2012. No. 40. рр. 1060-1067.
8. Forrester S.E., Townend J. The effect of running velocity on footstrike angle - a curve-clustering approach. Gait Posture. 2015. No. 41. рр. 26-32.
9. Lussiana T., Fabre N., Hebert-Losier K. et al. Effect of slope and footwear on running economy and kinematics. Scand. J. Med. Sci. Sports.
2013. No. 23. рр. 246-253.
10. Lussiana T., Gindre C., Hebert-Losier K. et al. Similar Running Economy With Different Running Patterns Along the Aerial-Terrestrial Continuum. Int. J. Sport. Physiol. Perform. 2017. No. 12. рр. 481-489.
11. Lussiana T., He'bert-Losier K., Mourot L. Effect of minimal shoes and slope on vertical and leg stiffness during running. J. Sport. Health. Sci. 2015. No. 4. рр. 195-202.
12. Mann R., Malisoux L., Brunner R. et al. Reliability and validity of pressure and temporal parameters recorded using a pressure-sensitive insole during running. Gait Posture. 2014. No. 39. pp. 455-459.
13. Mann R., Malisoux L., Nuhrenborger C. et al. Association of previous injury and speed with running style and stride-to-stride fluctuations. Scand. J. Med. Sci. Sports. 2015. No. 25. pp. 638-645.
14. Moore I.S. Is there an economical running technique? A review of modifiable biomechanical factors affecting running economy. Sports Med. 2016. No. 46 (6). pp. 793-807.
15. Ogueta-Alday A., Rodriguez-Marroyo J.A., Garcia-Lopez J. Rearfoot striking runners are more economical than midfoot strikers. Med. Sci. Sports. Exerc. 2014. No. 46. pp. 580-585.
16. Van Gent R.N., Siem D., van Middelkoop M., van Os A.G. et al. Incidence and determinants of lower extremity running injuries in long distance runners: a systematic review. Br. J. Sports. Med. 2007. No. 41. pp. 469-480.
