lige siden jeg blev triatlet, har jeg været opmærksom på de formodede farer ved at løbe på betonoverflader, undgå sikrere fortove for at løbe på skulderen af en vej mod trafik, hoppe kantsten som om hvert trin på beton kan være min sidste. Som læsere af mine tidligere artikler måske har bemærket, Jeg kan godt lide at udfordre nogle almindelige overbevisninger og sikkerhedskopiere min holdning med videnskabelige beviser.
så jeg kan lige så godt fortælle dig, at hårdhedsforskellen mellem beton og asfalt er ubetydelig, når du kører i sko, fordi den dæmpning, der ydes af sko, langt overstiger enhver dæmpning, der leveres af disse overflader. Når man flytter til græs eller snavs, begynder disse overfladers Bidrag til at reducere jordpåvirkningen at spille en meget større rolle. Det er også klart, at løbere har mange personlige oplevelser, der kører på forskellige overflader, og i undersøgelsen af denne artikel blev det klart, at nogle løbere er overbeviste om, at de kan mærke forskellen mellem beton og asfalt.
i slutningen af dagen er det op til dig, men videnskaben støtter, at den mest sandsynlige løbeskade, du får ved at løbe på vejen, bliver ramt af en bil, og at beton fortove sandsynligvis er sikreste, forudsat at du holder øje med mulige ujævne overflader.
overfladehårdhed og målinger
Hvad er det, der gør en overflade “hårdere” end en anden? Det er modstanden mod at blive deformeret elastisk, når der påføres en kraft. Dette er en ikke-permanent deformation, og videnskabeligt kvantificeres af “elasticitetsmodulet”. Youngs modul (E) beskriver trækelasticitet eller et objekts tendens til at deformere langs en akse, når modsatrettede kræfter påføres langs denne akse; det defineres som forholdet mellem trækspænding og trækstamme. Det kaldes ofte simpelthen som “elastisk modul”.
ovenstående diagram er en oversigt over det omtrentlige elastiske modul for forskellige overflader. Hvad betyder disse tal?
matematisk absorberer beton 10 gange mindre energi end asfalt ved 20 liter C. Med en typisk løber på 70 kg landing med ca.3-5 gange kropsvægt af kraft komprimerer hverken beton eller asfalt nogen målbar mængde. Praktisk set er der ingen væsentlig forskel, når man begynder at overveje kompressibiliteten af fod-og løbeskomaterialet, som vi snart vil undersøge. Det er også værd at bemærke, at mens materialer som beton som udsat for brud under stress, det skal være indlysende, at de belastninger, som disse materialer udsættes for af løbere, falder langt under denne tærskel, og til vores formål kan disse materialer betragtes som elastiske i denne del af stress-belastningskurven. Bemærk også, at kold asfalt har omtrent samme hårdhed som beton. Gummi er mindst 14.000 gange mindre hård end beton.
her er en enklere test, du kan prøve selv: Bounce en golfbold fra beton, asfalt og snavs. Rebound-afstanden giver en indikation af, hvor meget energi der absorberes af overfladen, og hvor meget energi der returneres til golfbolden. En overflade, der returnerer mere energi til bolden, vil alle returnere mere energi til dine ben og følgelig føles “hårdere”. Hvis du gør dette eksperiment, vil du opdage, at Asfalt og beton får bolden til at hoppe til næsten samme højde.
Stødabsorbering Af Løbesko: Mellemsålen
de fleste løbere har tendens til at bære sko, og vi ved alle, at det tilsatte materiale under vores fødder fungerer som dæmpning sammen med den naturlige dæmpning på vores fodsåler. Almindeligt anvendt i sko er viskoelastiske materialer, der findes i mellemsålen. Disse materialer er normalt kendt kemisk som polyethylen, polyvinylchlorid, polyurethan, blandt andre. Som med andre elastiske materialer giver disse stoffer et effektivt middel til at omfordele trykket under fødderne. Da energi ikke kan “gå tabt”, er det, der sker, spredning af energi over en større mængde tid og frigivelse af noget energi i form af lyd og varme. Reduktionen af det samlede tryk reducerer lokale tryk og stress på foden og andre skeletstrukturer, når chokbølgen i hvert trin promulgerer opad gennem kroppen. Denne chokbølge kan beskadige blødt væv. At reducere sværhedsgraden af virkningen har vist sig at forbedre overforbrugsskader, herunder ledsmerter, stressfrakturer og muligvis endda slidgigt. Hos raske individer fungerer en 10-20 mm fedtpude i bunden af foden som en “viskoelastisk støddæmper”. Alder, sygdom og medicin (dvs.injicerede kortikosteroider) kan nedbryde fedtpuden.
kunstige viskoelastiske materialer kan erstatte eller forbedre stødabsorptionen. Undersøgelser har vist, at blødere skummaterialer er effektive, hvis de anvendes i betydelig tykkelse, men har tendens til at forringes hurtigt ved brug og kan “bund ud” under belastning. Det har vist sig, at indlægssåler, der anvender flere materialer i koncert, har tendens til at give den bedste samlede præstation.
fra et praktisk synspunkt varierer estimater for kompression af hælfedtpuden under hælstrike fra 3 mm til 8 mm. det er også blevet bemærket, at hælfedtpudekomprimering og mellemsålskomprimering er relateret, og at en tykkere mellemsål vil medføre mindre kompression af hælpuden, så de absolutte værdier er ikke additive. Barfodet løb drager fuld fordel af fedtpuden i bunden af foden. Kontrast den kombinerede afbøjning af sålen og foden og deformationen for asfalt eller beton, og man ser hurtigt størrelsen af den forskel, som fodenheden som helhed – indersål og fedtpude – bidrager i forhold til komprimering af hårde løbeflader.
indvirkning på løbeform
forskere har gjort mere end at kvantificere de forskellige hårdhed af løbeflader. Testede løbere på flere overflader og fastslog, at overfladen i sig selv ikke ændrede spidskræfterne. Det vil sige, mængden af kraftløbere “målt” varierede ikke baseret på overfladen, de løb på. Det, der ændrede sig, var den måde, de løb på. Indledende ledvinkler, spidsfugvinkler og spidsfugvinkelhastigheder blev alle observeret at ændre sig afhængigt af overfladen. En anden undersøgelse (Ferris et al) fandt, at ændring af overfladen forårsagede en ændring i benstivhed. Ved at justere benstivhed for at imødekomme overfladestivhed opretholdt løberne lignende bevægelsesmekanik på forskellige løbeflader.
Bishop et al sammenlignet kører med sko og kører barfodet, og de relative belastninger, der placerer på benene. De fandt ud af, at løbere iført sko udviste meget stivere ben end barfodede løbere, og at der ikke var nogen forskel mellem høje og billige sko med hensyn til deres virkning på kropsmekanik (i denne særlige undersøgelse). Deres data understøtter antagelsen om, at fodtøj forårsager ændringer i lemmerne under en dynamisk opgave som løb.
andre overvejelser
der er nogle andre mulige forskelle mellem asfalt og beton, der kan gøre dem til forskellige løbeflader:
asfalttemperatur: når asfalt opvarmes, blødgør det. Imidlertid, forskning viser lidt varians i sele, indtil overfladetempet nåede 70 Celsius, hvilket kun ville ske på brændende varme dage. Beton blødgør ikke i varmen.
Camber af overfladen: asfaltveje er kronet, hvor midten af en vej vil være højere end ved kanterne for at muliggøre dræning. Ved at køre på nogen anden del af vejen end kronen, vil det ene ben altid være højere end det andet.
overfladeglathed: gammel asfalt er normalt en grovere overflade end beton, mens frisk asfalt kan være en glattere overflade. Ru overflader har en tendens til at absorbere lyd bedre, og det er derfor muligt, at sko kan lyde mere støjsvage på asfalt end på beton, hvilket fører til opfattelsen af, at det er blødere. Asfalt mangler også ekspansionsfuger og typiske overfladefejl, der er karakteristiske for fortove med kantsten osv….hvilket kan føre til en glattere og mere regelmæssig gang.
konklusion
forskellen mellem beton og asfalt er lidt som forskellen mellem et standard HDTV og TV med højere opløsning, hvor den begrænsende faktor bliver øjets evne til at observere forskellen. Forskellen kan måles, men forskellen er ikke signifikant i den større sammenhæng af situationen. I tilfælde af løb er både beton og asfalt meget hårde og afbøjer meget lidt. Det faktum, at man afbøjer en lille smule mere end den anden videnskabeligt, oversætter ikke til en observerbar forskel i påvirkning, især når løb anses for at omfatte den påvirkning, der absorberes af en løbesko og fodsålen.
kompressibiliteten af gummi, EVA og en sok har betydeligt mere Bidrag til den påvirkning, der overføres til foden inden i skoen end forskellen mellem beton og asfalt. Overvej, at forskellen i hårdhed mellem beton og asfalt svarer til at tilføje mindre end 1 mm ekstra gummi til sålen på en sko.
ud over disse hårde overflader er der betydelige forskelle mellem vej og spor, spor, græs og sand. Jeg vil derfor indsende, at målet med en løber forsøger at reducere hårdheden af en overflade udforske disse andre muligheder.
for eksempel har snavsstier også andre fordele ved at arbejde med kroppens proprioception og dynamiske laterale bevægelser og stimulere hjernen med skiftende forhold – genoprette forbindelse til naturen, kan nogle sige. Barfodet kører på græs eller sand er en anden kombination, der er sikker på at reducere kraftpåvirkningen og udløse yderligere ændringer i løbende form.
som undersøgelser har vist, tilpasser vores kroppe sig til løbende overflader. Forudsat god biomekanisk form opretholdes, vil enhver løbende overflade fungere. Det er også næsten umuligt at ændre en persons sind, når de har gjort det op. Du kan være uenig baseret på din personlige oplevelse – det er fint. Hvad angår mig, holder jeg mig til snavsstierne og leder efter bjergløver eller efterlader fodspor på stranden.
Biskop M, Fiolkovsky P, Horodyski M. J Athl Tog. 2006 Okt-Dec; 41 (4): 387-392.
Dikson SJ, Collop AC, Batt ME, Overfladeeffekter på Jordreaktionskræfter og kinematik i nedre ekstremitet i løb. Medicin og videnskab i sport og motion 2000, 32(11):1919-1926
Ferris d et al. Kører i den virkelige verden: justering af Benstivhed til forskellige overflader. Proc.R. Soc.Lond.B (1998) 265, 980-994
hvid M. brugen af viskoelastiske materialer i sko og indlægssåler: en gennemgang. Chattanooga, Tennessee www.impacto.ca
den hærdende jordmodel-en praktisk vejledning til jord.PC 100701 rapport, revideret 31.01.2012
Jonathan Toker er en canadisk elite-niveau løber og triatlet. Han modtog en ph. d.i organisk kemi fra Scripps Research Institute i 2001 og kørte i de professionelle rækker som triatlet i 5 år og løber nu trail løb. Dr. Toker arbejdede som videnskabsmand i biotekindustrien i 5 år forud for lanceringen af sin unikke SaltStick elektrolyt kapsel og Dispenser lineup.