Умные ноги — бег по различным поверхностям. Как реагирует наше тело?

В среде бегунов часто говорят, что бег по твердым поверхностям, таким как тротуары, асфальтовые дороги,  причиняют травмы. Кажется, это должно быть логично, потому что асфальт, а тем более бетон, они очень твердые и не могут поглотить удара ноги. Энергия, которую мы передаем поверхности возвращается в наш организм в виде встряски. Встряска поглощается стопой — обувью, а затем мышцами, сухожилиями, суставами и костями. В связи с этим, интуитивно мы чувствуем, что это не может быть для нас здоровым и наиболее распространенные травмы мы определяем именно как из-за бега по твердой поверхности. Неудивительно, что одной из наиболее распространенных рекомендаций врача для бегунов это — избегайте асфальтовых дорог и тротуаров, и чаще используйте лесные тропы. Сколько во всем этом правды…?
Вот интересные результаты исследования:
Самая различная поверхность, по которой двигаются бегуны, была уже неоднократно исследована на предмет травмоопасности. Исследованы сотни бегунов с точки зрения многих различных факторов. Обнаружена связь между травмами и возрастом, массой тела, амортизацией обуви и, конечно, интенсивностью и продолжительностью тренировок. На настоящий момент не было еще исследования, в котором удалось бы доказать связь между частотой возникновения травмы, и поверхностью по которой мы бегаем. Значит, научных доказательства того, что бег по твердой поверхности вреден еще нет. Давайте рассмотрим детальнее этот вопрос.

02.

Механизм амортизации во время бега

Во время бега наше тело работает над тем, чтобы сохранять баланс, держать равновесие и центр тяжести на достаточно ровном уровне. Чем меньше изменения центра тяжести, тем меньше энергии мы затрачиваем, потому что тело поднимается на каждом шаге на меньшую высоту. То есть, чем меньше будут изменения положения центра тяжести по вертикальной оси движение, тем лучше.

Во время удара ноги о землю энергия удара поглощается мышцами и сухожилиями, которые отдают эту энергию в следующем шаге бегового цикла. Так же энергию отдает обувь и поверхность, по которой мы бежим. В большом масштабе это можно пояснить на примере батута. Чем сильнее на него напрыгнуть, тем выше ты снова взлетишь. Если обувь имеет хорошую амортизацию, то во время контакта с землей пенка между землей и ногой сжимается, а затем отдает эту энергию разжимаясь и выталкивает ногу слегка вверх. Мягкий грунт работает точно так же. Только конечно, в каждом из этих случаев энергия, которая отдается, меньше, чем та, что прилагается, из-за потери энергии, упругости материала и т. д. Таким образом, если различные виды земли отдают различное количество энергии, то каким образом тело сводит к минимуму изменения центра тяжести? Путем изменения жесткости мышц ног.

Тело адаптируется к покрытию

Вернемся еще раз к упомянутому батуту. Прыгая на батуте и ожидая мягкой посадки и упругого отражения, как правило, делаем это на почти полностью выпрямленных ногах. Мышцы ног сильно напрягаются уже от контакта с сеткой батута, чтобы не прогибались при посадке. Такое поведение вызывает почти ноль амортизации в ноге (т.к. она там не нужна, потому что амортизацию берет на себя сетка батута, а на самом деле пружины, на которых она подвешена) и обеспечивает нам максимальную силу отражения (т. е. подскочили мы выше). Другое дело, когда мы прыгаем на твердую поверхность. Представьте себе, что соскакиваете с бардюры на тротуар. Вы будете приземляться на согнутые ноги, и мышцы не будут напрягаться сильно еще перед приземлением, но уже в процессе посадки они напрягутся, амортизируя удар и защищая суставы и кости.

Вот как это работает, чем больше мышцы напряжены перед тем, как поставить ноги на землю, тем меньше амортизируют встряску, и чем меньше напряжены, тем лучше амортизируют встряску. Представьте, что вы бежите на пружинах. Чем жестче пружина, тем меньше будет амортизации.

Перед каждым ударом ноги об поверхность мозг человека регулирует силу сокращения мышцы в ноге так, чтобы она была оптимальной. Делает он это на основании многих факторов, основанных на том, что видит в данный момент (внешние раздражители), а также на основе информации, собранной в течение времени — то есть опыт. Мозг прогнозирует твердость поверхности и ее упругость. И делает это удивительным образом. Уже при первом шаге, который делается на новом типе грунта, напряженность мышц, соответствующим образом адаптирована. Цель состоит в том, чтобы вся система: поверхность -> ботинок -> нога, при каждом шаге имели одинаковую жесткость или если вам угодно, амортизацию. Поэтому, если грунт мягкий, увеличивается жесткость мышц. Если обувь не имеет амортизации, уменьшается скованность мышц и мышцы берут часть амортизации на себя. Факт регулеровки жесткости мышц ног под поверхность наверняка встречался людям, которым случалось бегать в темноте. Из-за отсутствия достаточного количества информации, поставляемой через зрение, мозг в темноте совершает ошибки, и когда вдруг с мягкой поверхности окажешься неожиданно на твердой, тогда вы можете почувствовать, что сделанный шаг — не такой, как должен быть (например, вы испытываете, сильнее удар в колено). Это связано с тем, что на твердой поверхности мышцы должны быть менее жесткие, чем мягкой, чтобы лучше смягчить удар. Если наш мозг не может предсказать, что вдруг с мягкой поверхности, мы попадем на асфальт, например, и будет продолжать напрягать мышцы, как при беге по мягкой поверхности то, как следствие, вы ощущаете удар сильнее, чем вы этого ожидали.

Ну хорошо, но какое влияние имеет напряженность — жесткость мышц на травмы среди бегунов?

03

Больше или меньше амортизации?

Исследования, к сожалению, не однозначны. С одной стороны, результаты наблюдений, проведенных командой ученых из Калифорнии, штат Массачусетс, Калгари и Ньюарк показали, что бегуны которым от перегрузки имели перелом берцовой кости, как правило, имеют более жесткие мышц, что приводит к тому, что сила удара в меньшей степени поглощается мышцами и сухожилиями, а в большей — костями. А вот другое исследование под руководством д-р Бенно М. Nigg, о роли ударных сил в пронации стопы, показывает, что люди с более высоким порогом жесткости мышц ног, испытывают меньшее количество травм. И тому и другому исследовании трудно что-то обвинить, в связи с чем появилась другая теория: Джон Дэвис* (бегун, автор и ученый из США) предположил, что, возможно, существует разделение на ушибы и травмы, вызванные чрезмерной жесткости ног и те, вызванные недостаточной жесткостью мышечной ткани. Это объяснило бы разрозненные результаты исследований и привило бы к совершенно новому подходу в лечении травм у бегунов. К сожалению, чтобы доказать этот тезис, необходимы дальнейшие исследования и, конечно, пройдет еще немного времени, прежде чем мы узнаем более достоверные и ценные результаты.

Что же в таком случае нам остается на данный момент?

Ставка на разнообразие

То, что не имеет прямых доказательств, указывающих на твердые поверхности, в качестве виновника травм среди бегунов — это, в общем, отличное сообщение. Большинство крупных забегов происходит только на твердых поверхностях, в связи с чем нужно к ним готовиться, по крайней мере, частично на аналогичном покрове. Не забывайте также, что большая группа бегунов, или даже их большинство, исходит из городских агломераций, следовательно, и выход на тренировку избегая асфальта или бетона, во многих случаях просто невозможно.

С другой стороны, бег по пересеченной местности также имеет свои преимущества. На мягкой поверхности, каждый шаг немного другой, что приводит к тому, что нога и все тело работают по-разному. Разброс напряжений может иметь положительное влияние на снижение нагрузки в одном конкретном месте, вынуждает тело к активной работе, связанной с поддержанием равновесия (улучшается координацию и баланс), а также укрепляет мышцы и сухожилия, ответственные за работу коленного сустава.

Важны также упражнения для общего развития, направленные на укрепление конкретных группы мышц. Прежде всего, это должны быть мышцы всего корпуса, но если у вас уже есть за собой какие-то травмы, то стоит также выполнять упражнения, противодействующие их возобновлениям в будущем.

Также вы можете использовать приведенный в данной статье рассуждения на практике — люди обеспокоинные травмой кости могут задуматься над уменьшением амортизации обуви и начать бегать по белее твердым дорожных покрытиям, благодаря чему снизятся жесткость мышц ног. И наоборот — бегуны с историей травмы сухожилий и мышц могут подумать о большей амортизации и количеством километров пробегаемых по мягкой поверхности. Это приведет к тому, что мышечное напряжение при постановки ноги увеличивается, уменьшая тем самым нагрузку мышц при встряске.

Для менее склонных экспериментировать на себе самом остается бег с головой и реагировать на сигналы, посылаемые нашим организмом. Так как,  кто знает Ваше тело лучше, чем Вы сами?

Добавить комментарий