siitä lähtien, kun minusta tuli triathlonisti, olen ollut tietoinen betonipinnoilla juoksemisen oletetuista vaaroista.olen vältellyt turvallisempia jalkakäytäviä, jotta voisin juosta tiellä liikennettä vastaan. Kuten aikaisempien kirjoitusteni lukijat ovat saattaneet huomata, Haluan kyseenalaistaa joitakin yleisiä uskomuksia ja vahvistaa kantaani tieteellisillä todisteilla.
voin siis yhtä hyvin kertoa teille etukäteen, että betonin ja asfaltin välinen kovuusero on mitätön kengissä juostessa, koska kenkien tarjoama iskunvaimennus on paljon suurempi kuin mikään näiden pintojen tarjoama iskunvaimennus. Siirryttäessä ruoho tai lika, panos näiden pintojen vähentää maahan vaikutus alkaa olla paljon suurempi rooli. On myös selvää, että juoksijoilla on monia henkilökohtaisia kokemuksia juoksemisesta erilaisilla pinnoilla, ja tutkiessaan tätä artikkelia kävi selväksi, että jotkut juoksijat ovat vakuuttuneita siitä, että he voivat aistia betonin ja asfaltin välisen vaikutuseron.
loppujen lopuksi se on sinusta kiinni, mutta tiede tukee sitä, että todennäköisin juoksuvamma, jonka saat ajaessasi tiellä, on auton osuma, ja että betoniset jalkakäytävät ovat luultavasti turvallisimpia, jos varot mahdollisia epätasaisia pintoja.
pintakovuus ja mittaukset
mikä tekee pinnasta ”kovemman” kuin toinen? Se on vastustuskyky epämuodostua elastisesti, kun siihen kohdistetaan voima. Tämä on ei-pysyvä muodonmuutos,ja tieteellisesti kvantifioidaan ”kimmokerroin”. Youngin modulus (E) kuvaa vetolujuutta eli kappaleen taipumusta muotoutua akselia pitkin, kun vastakkaisia voimia kohdistetaan kyseiseen akseliin; se määritellään vetojännityksen ja vetojännityksen suhteena. Sitä kutsutaan usein yksinkertaisesti ”kimmomoduuliksi”.
yllä oleva kaavio on yhteenveto eri pintojen likimääräisistä kimmomoduuleista. Mitä nämä numerot tarkoittavat?
matemaattisesti betoni absorboi 10 kertaa vähemmän energiaa kuin asfaltti 20°C: n lämpötilassa.tyypillisellä 70kg: n laskeutujalla noin 3-5x ruumiinpainon voimalla betoni tai asfaltti eivät pakkaa mitään mitattavissa olevaa määrää. Käytännössä materiaalieroa ei ole, kun aletaan pohtia jalan ja juoksukenkien materiaalin puristettavuutta, kuten lähiaikoina tutkimme. On myös syytä huomata, että vaikka betonin kaltaiset materiaalit altistuvat rasituksessa murtumille, pitäisi olla selvää, että juoksijat kuormittavat näitä materiaaleja huomattavasti alle tämän kynnyksen, ja meidän tarkoituksiamme varten näitä materiaaleja voidaan pitää joustavina tässä stressi-rasitus-käyrän osassa. Huomaa myös, että kylmän asfaltin kovuus on suunnilleen sama kuin betonin. Kumi on ainakin 14 000 kertaa betonia kovempaa.
tässä on yksinkertaisempi testi, jota voit kokeilla itse: pomputa golfpallo betonista, asfaltista ja liasta. Rebound-etäisyys antaa osviittaa siitä, kuinka paljon energiaa pinta absorboi ja kuinka paljon energiaa palautuu golfpalloon. Pinta, joka palauttaa enemmän energiaa pallo kaikki palauttaa enemmän energiaa jalat ja näin ollen tuntuu ”kovemmin”. Jos teet tämän kokeen, huomaat, että asfaltti ja betoni saavat pallon pomppimaan lähes samalle korkeudelle.
Juoksukenkien Iskunvaimennus: Välipohja
useimmat juoksijat käyttävät yleensä kenkiä, ja me kaikki tiedämme, että jalkojen alla oleva materiaali toimii pehmusteena jalkapohjien luonnollisen pehmustuksen ohella. Jalkineissa käytetään yleisesti viskoelastisia materiaaleja, joita on välipohjassa. Nämä materiaalit tunnetaan yleensä kemiallisesti muun muassa polyeteeninä, polyvinyylikloridina ja polyuretaanina. Kuten muillakin elastisilla materiaaleilla, nämä aineet tarjoavat tehokkaan keinon jakaa paine uudelleen jalkojen alla. Koska energiaa ei voi ”menettää”, tapahtuu energian leviäminen suuremmalle ajalle ja jonkin verran energian vapautuminen äänen ja lämmön muodossa. Kokonaispaineen väheneminen vähentää jalkaan ja muihin luustorakenteisiin kohdistuvaa paikallista painetta ja stressiä, kun jokaisen askeleen shokkiaalto etenee ylöspäin kehon läpi. Tämä paineaalto voi vahingoittaa pehmytkudosta. Vaikutuksen vakavuuden vähentämisen on osoitettu parantavan liikakäyttövammoja, kuten nivelkipuja, rasitusmurtumia ja mahdollisesti jopa nivelrikkoa. Terveillä yksilöillä 10-20 mm: n läskityyny jalan pohjassa toimii ”viskoelastisena iskunvaimentimena”. Ikä, sairaus, ja lääkitys (eli injektoitu kortikosteroidit) voi heikentää rasvaa pad.
keinotekoiset viskoelastiset materiaalit voivat korvata tai parantaa iskunvaimennusta. Tutkimuksissa on havaittu, että pehmeämmät vaahtomateriaalit ovat tehokkaita, jos niitä käytetään huomattavan paksuisina, mutta niillä on taipumus huonontua nopeasti käytön aikana ja ne voivat ”upota” kuormituksessa. On todettu, että pohjalliset, jotka käyttävät useita materiaaleja Konsertti yleensä varaa paras yleinen suorituskyky.
käytännön näkökulmasta arviot puristus kantapää rasva pad aikana heelstrike vaihtelevat 3mm ja 8mm.on myös todettu, että kantapää rasva pad puristus ja välipohja puristus liittyvät, ja että paksumpi välipohja aiheuttaa vähemmän puristus kantapää pad, joten absoluuttiset arvot eivät ole lisäainetta. Paljasjalkajuoksu ottaa täyden hyödyn jalkapohjassa olevasta rasvapatjasta. Kontrasti yhdistetty taipuma pohja ja jalka ja muodonmuutos asfaltin tai betonin ja yksi nopeasti näkee suuruus ero, että jalka yksikkö kokonaisuutena – pohjallinen ja rasva pad – edistää verrattuna puristus kovaa käynnissä pinnat.
vaikutus Juoksumuotoon
tutkijat ovat tehneet muutakin kuin mitanneet juoksupintojen eri kovuuksia. Dixon et al testasi juoksijoita useilla pinnoilla ja selvitti, ettei itse pinta muuta iskuvoimia. Toisin sanoen ”mitattujen” voimajuoksijoiden määrä ei vaihdellut sen perusteella, millä pinnalla he juoksivat. Heidän juoksutapansa muuttui. Ensimmäiset liitoskulmat, huippunivelkulmat ja huippunivelkulmanopeudet havaittiin kaikkien muuttuvan pinnasta riippuen. Toisessa tutkimuksessa (Ferris et al) todettiin, että pinnan muuttaminen aiheutti muutoksen jalkojen jäykkyydessä. Säätämällä jalkojen jäykkyyttä pintajäykkyyden mukaan juoksijat ylläpitivät samanlaista liikkumismekaniikkaa eri juoksupinnoilla.
Bishop et al vertasi juoksemista kenkiin ja paljain jaloin juoksemista, ja sukulainen korostaa, että paikat ovat jaloissa. He havaitsivat, että kengät jalassaan käyttävillä juoksijoilla oli paljon jäykemmät jalat kuin paljasjalkajuoksijoilla, eikä korkeiden ja halpojen kenkien välillä ollut eroa niiden vaikutuksesta kehon mekaniikkaan (tässä nimenomaisessa tutkimuksessa). Niiden tiedot tukevat oletusta, että jalkineet aiheuttavat muutoksia raajassa dynaamisen tehtävän, kuten juoksun, aikana.
muut seikat
asfaltin ja betonin välillä on joitakin muita mahdollisia eroja, jotka voivat tehdä niistä erilaisia juoksupintoja:
asfaltin lämpötila: asfaltin lämmetessä se pehmenee. Tutkimusten mukaan valjaissa on kuitenkin vain vähän vaihtelua, kunnes pinnan lämpötila nousi 70 celsiusasteeseen, mikä tapahtuisi vain paahtavan kuumina päivinä. Betoni ei pehmene kuumuudessa.
pinnan Camber: asfalttitiet kruunataan, jolloin tien keskipiste on korkeammalla sitten reunoilla, jotta kuivatus olisi mahdollista. Juoksemalla millä tahansa muulla tieosuudella kuin kruunulla toinen jalka on aina korkeammalla kuin toinen.
pinnan tasaisuus: vanha asfaltti on yleensä karheampi pinta kuin betoni, kun taas tuore asfaltti voi olla tasaisempi pinta. Karkeilla pinnoilla on taipumus vaimentaa ääntä paremmin, ja siksi on mahdollista, että kengät kuulostavat hiljaisemmilta asfaltilla kuin betonilla, mikä johtaa siihen, että ne tuntuvat pehmeämmiltä. Myös asfaltti puuttuu liikuntasaumat ja tyypillinen pinnan puutteita ominaista jalkakäytävät reunakivet, jne…, joka voi johtaa tasaisempi ja säännöllisempää kävelyä.
johtopäätös
betonin ja asfaltin ero on vähän sama kuin tavallisen HDTV: n ja korkeamman resoluution television ero, jossa rajoittavaksi tekijäksi tulee silmän kyky havainnoida eroa. Eroa voidaan mitata, mutta suuremmassa tilanteessa ero ei ole merkittävä. Juoksussa sekä betoni että asfaltti ovat erittäin kovia ja taipuvat hyvin vähän. Se, että toinen kääntää hieman enemmän kuin toinen tieteellisesti, ei merkitse havaittavaa eroa iskussa, varsinkaan kun juoksuun katsotaan kuuluvan juoksukengän ja jalkapohjan imemä vaikutus.
kumin, EVA: n ja sukan puristuvuudella on huomattavasti suurempi vaikutus jalkaan kengän sisällä kohdistuvaan iskuun kuin betonin ja asfaltin erolla. Katso, että betonin ja asfaltin välinen kovuusero vastaa sitä, että kengän pohjaan lisätään alle 1 mm ylimääräistä kumia.
näiden kovien pintojen takana on huomattavia eroja tien ja radan, polun, ruohon ja hiekan välillä. Esittäisin siis, että tavoitteena juoksija yrittää vähentää kovuutta pinnan tutkia näitä muita vaihtoehtoja.
esimerkiksi likajäljillä on muitakin etuja: ne toimivat kehon proprioceptiolla ja dynaamisilla lateraalisilla liikkeillä ja stimuloivat aivoja muuttuvilla olosuhteilla – palauttamalla yhteyden luontoon, jotkut voisivat sanoa. Avojaloin ruoholla tai hiekalla juokseminen on toinen yhdistelmä, joka varmasti vähentää voimatörmäystä ja laukaisee lisää muutoksia juoksumuotoon.
kuten tutkimukset ovat osoittaneet, kehomme sopeutuvat juoksupintoihin. Jos hyvä biomekaaninen muoto säilyy, mikä tahansa Juoksupinta toimii. On myös lähes mahdotonta muuttaa jonkun mieltä, kun hän on tehnyt sen. Saatat olla eri mieltä oman kokemuksesi perusteella – ei se mitään. Mitä minuun tulee, pysyttelen hiekkapoluilla ja etsin Puumia tai jätän jalanjälkiä rannalle.
Piispa M, Fiolkowski P, Horodyski M. J Athl Train. 2006 Loka-Joulu; 41(4): 387-392.
Dixon SJ, Collop AC, Batt ME, Surface Effects on Ground Reaction Forces and Lower Raajakinematics In Running. Lääketiede ja tiede urheilussa ja liikunnassa 2000, 32(11):1919-1926
Ferris d ym. Juokseminen reaalimaailmassa: jalkojen jäykkyyden säätäminen eri pinnoille. Proc.R. Soc.Lond.B (1998) 265, 980-994
Whittle M. the Use of Viscoelastic Materials in Shoes and Insoles: a Review. Chattanooga, Tennessee www.impacto.ca
Obrzud R. Truty, A. The HARDENING SOIL MODEL-A PRACTICAL GUIDEBOOK Z Soil.PC 100701 raportti, Tarkennettu 31.01.2012
Jonathan Toker on kanadalainen eliittitason juoksija ja triathlonisti. Hän sai tohtorin orgaanisen kemian Scripps Research Institute 2001, ja kilpaillut ammattilaisten riveissä kuin triathlonisti 5 vuotta ja nyt kilpailee polkujuoksu. Tohtori Toker työskenteli tiedemiehenä biotekniikkateollisuudessa 5 vuotta ennen ainutlaatuisen Saltstick-Elektrolyyttikapselin ja annostelijan kokoonpanon lanseeraamista.