amióta triatlonistává váltam, tisztában vagyok a betonfelületeken való futás feltételezett veszélyeivel, elkerülve a biztonságosabb járdákat, hogy az út vállán futhassak a forgalom ellen, ugrálva a járdákat, mintha a betonon minden lépés az utolsó lenne. Ahogy a korábbi cikkeim olvasói megjegyezték, szeretek megkérdőjelezni néhány általánosan elfogadott meggyőződést, és tudományos bizonyítékokkal alátámasztani álláspontomat.
tehát azt is hadd tudja elöl, hogy a keménység különbség beton és aszfalt jelentéktelen, ha fut a cipő, mert a párnázottság által nyújtott cipő messze meghaladja a párnázottság által biztosított e felületek. Ha fűre vagy szennyeződésre költözik, ezeknek a felületeknek a hozzájárulása a talaj hatásának csökkentéséhez sokkal nagyobb szerepet játszik. Az is világos, hogy a futóknak sok személyes tapasztalatuk van a különböző felületeken való futásról, és a cikk kutatása során világossá vált, hogy egyes futók meg vannak győződve arról, hogy érzékelik a beton és az aszfalt közötti ütközési különbséget.
a nap végén rajtad múlik, de a tudomány alátámasztja, hogy a legvalószínűbb futó sérülés, amelyet az úton való futásból kap, egy autó elütése, és hogy a beton járdák valószínűleg a legbiztonságosabbak, feltéve, hogy figyelsz az esetleges egyenetlen felületekre.
felületi keménység és mérések
mi az, ami egy felületet “nehezebbé” tesz egy másiknál? Ez az ellenállás rugalmasan deformálódik, amikor erőt alkalmaznak rá. Ez egy nem állandó deformáció, amelyet tudományosan a “rugalmassági modulus”határoz meg. Young modulusa (E) leírja a szakítószilárdságot, vagy egy tárgy hajlamát deformálódni egy tengely mentén, amikor ellentétes erőket alkalmaznak az adott tengely mentén; a húzófeszültség és a húzófeszültség aránya. Gyakran egyszerűen “rugalmas modulusnak”nevezik.
a fenti ábra összefoglalja a különböző felületek hozzávetőleges rugalmassági modulusát. Mit jelentenek ezek a számok?
matematikailag a beton 10-szer kevesebb energiát vesz fel, mint az aszfalt 20cc-nél.egy tipikus 70kg-os futóval, körülbelül 3-5x testtömeg-erővel, sem a beton, sem az aszfalt nem tömörít mérhető mennyiséget. Gyakorlatilag nincs lényeges különbség, amikor elkezdjük figyelembe venni a láb és a futócipő anyagának összenyomhatóságát, amint azt hamarosan feltárjuk. Érdemes megjegyezni azt is, hogy míg az olyan anyagok, mint a beton, stressz alatt törésnek vannak kitéve, nyilvánvalónak kell lennie, hogy a futók által ezeknek az anyagoknak kitett terhelések e küszöb alá esnek, és céljaink szempontjából ezek az anyagok rugalmasnak tekinthetők a feszültség-alakváltozás görbe ezen részén. Vegye figyelembe azt is, hogy a hideg aszfalt ugyanolyan keménységű, mint a beton. A gumi legalább 14 000-szer kevésbé kemény, mint a beton.
itt van egy egyszerűbb teszt, amelyet kipróbálhat magának: ugráljon egy golflabdát a betonról, az aszfaltról és a szennyeződésről. A visszapattanási távolság jelzi, hogy mennyi energiát nyel el a felület, és mennyi energiát visz vissza a golflabda. Az a felület, amely több energiát ad vissza a labdának, mind több energiát ad vissza a lábadnak, következésképpen “nehezebbnek”fogja érezni magát. Ha ezt a kísérletet, azt találjuk, hogy az aszfalt és a beton hatására a labda ugrál, hogy közel azonos magasságban.
Futócipő Lengéscsillapítás: A középtalp
a legtöbb futó általában cipőt visel, és mindannyian tudjuk, hogy a lábunk alatt lévő hozzáadott anyag párnázásként működik, a talpunk természetes párnázásával együtt. A cipőkben általában viszkoelasztikus anyagokat használnak, amelyek a középtalpban vannak jelen. Ezeket az anyagokat kémiailag általában többek között polietilénnek, polivinil-kloridnak, poliuretánnak nevezik. Mint más rugalmas anyagok esetében, ezek az anyagok hatékony eszközt biztosítanak a láb alatti nyomás újraelosztására. Mivel az energiát nem lehet “elveszíteni”, az energia terjedése nagyobb idő alatt történik, és valamilyen energia felszabadulása hang és hő formájában. A teljes nyomás csökkentése csökkenti a helyi nyomást és stresszt a lábra és más vázszerkezetekre, mivel az egyes lépések lökéshulláma felfelé halad a testen keresztül. Ez a lökéshullám károsíthatja a lágy szöveteket. A hatás súlyosságának csökkentése kimutatták, hogy javítja a túlzott sérüléseket, beleértve az ízületi fájdalmat, a stressztöréseket és esetleg az osteoarthritist is. Egészséges egyéneknél a láb alján található 10-20 mm-es zsírpárna “viszkoelasztikus lengéscsillapítóként”működik. Az életkor, a betegség és a gyógyszerek (azaz az injektált kortikoszteroidok) lebonthatják a zsírpárnát.
a mesterséges viszkoelasztikus anyagok helyettesíthetik vagy javíthatják az ütéselnyelést. Tanulmányok kimutatták, hogy a lágyabb habanyagok hatékonyak, ha jelentős vastagságban használják őket, de használatuk során gyorsan romlanak, és terhelés alatt “alul” tudnak lenni. Azt találtuk, hogy a talpbetét, hogy foglalkoztat több anyag koncert általában engedheti meg magának a legjobb általános teljesítményt.
gyakorlati szempontból a heel fat pad tömörítésére vonatkozó becslések a heelstrike során 3 mm-től 8 mm-ig terjednek. azt is megjegyezték, hogy a heel fat pad tömörítése és a középtalp tömörítése összefügg, és hogy a vastagabb középtalp kevésbé tömöríti a sarokbetétet, így az abszolút értékek nem additív. A mezítláb futás teljes mértékben kihasználja a láb alján található zsírpárnát. Szembeállítjuk a talp és a láb együttes elhajlását, valamint az aszfalt vagy beton deformációját, és gyorsan látjuk a különbség nagyságát, hogy a lábegység egésze – talpbetét és zsírpárna-hozzájárul a kemény futófelületek összenyomásához.
hatás a futó formára
a kutatók többet tettek, mint a futófelületek különböző keménységének számszerűsítése. Dixon és munkatársai több felületen tesztelték a futókat, és megállapították, hogy maga a felület nem változtatta meg a csúcs ütközési erőket. Vagyis a “mért” erőfutók mennyisége nem változott attól függően, hogy milyen felületen futottak. Ami változott, az a futás módja volt. A kezdeti illesztési szögek, a csúcscsuklási szögek és a csúcscsuklási szögsebességek mind a felszíntől függően változtak. Egy másik tanulmány (Ferris et al) megállapította, hogy a felület megváltoztatása megváltoztatta a láb merevségét. A lábmerevség beállításával a felületi merevség érdekében a futók hasonló mozgásmechanikát tartottak fenn a különböző futófelületeken.
Bishop és mtsai összehasonlították a futást a cipővel és a mezítláb futást, és a relatív feszültségeket, amelyek a lábakon helyezkednek el. Azt találták, hogy a cipőt viselő futók sokkal merevebb lábakat mutattak, mint a mezítlábas Futók, és nem volt különbség a magas és az alacsony költségű cipők között a testmechanikára gyakorolt hatásuk szempontjából (ebben a konkrét tanulmányban). Adataik alátámasztják azt a feltételezést, hogy a lábbeli változásokat okoz a végtagban egy dinamikus feladat, például futás közben.
egyéb szempontok
az aszfalt és a beton között más lehetséges különbségek is lehetnek, amelyek különböző futófelületekké tehetik őket:
aszfalt hőmérséklete: ahogy az aszfalt felmelegszik, lágyul. A kutatások azonban kevés eltérést mutatnak a hámban, amíg a felszíni hőmérséklet el nem éri a 70 Celsius fokot, ami csak perzselő forró napokon következne be. A beton nem lágyul a hőben.
a felület dőlése: az aszfalt utakat koronázzák, ahol az út közepe magasabb lesz, mint a széleken, hogy lehetővé tegye a vízelvezetést. Ha az út bármely részén, a koronán kívül fut, az egyik láb mindig magasabb lesz, mint a másik.
felületi simaság: a régi aszfalt általában durvább felület, mint a beton, míg a friss aszfalt simább felület lehet. A durva felületek általában jobban elnyelik a hangot, ezért lehetséges, hogy a cipő csendesebben hangzik az aszfalton, mint a betonon, ami azt a felfogást eredményezi, hogy lágyabb. Az aszfaltból hiányoznak a tágulási hézagok és a járdákra jellemző tipikus felületi hiányosságok stb., amelyek simább és szabályosabb járáshoz vezethetnek.
következtetés
a beton és az aszfalt közötti különbség kicsit olyan, mint a normál HDTV és a nagyobb felbontású TV közötti különbség, ahol a korlátozó tényező a szem képessége a különbség megfigyelésére. A különbség mérhető, de a különbség a helyzet nagyobb összefüggésében nem jelentős. Futás esetén mind a beton, mind az aszfalt nagyon kemény és nagyon kevés eltérítést eredményez. Az a tény, hogy az egyik egy kicsit jobban elhajlik, mint a másik, tudományosan nem jelent megfigyelhető ütközési különbséget, különösen akkor, ha a futás magában foglalja a futócipő és a talp által elnyelt ütést.
A gumi, Az EVA és a zokni összenyomhatósága lényegesen nagyobb mértékben járul hozzá a cipő belsejében a lábra gyakorolt hatáshoz, mint a beton és az aszfalt közötti különbség. Vegyük figyelembe, hogy a beton és az aszfalt közötti keménységkülönbség egyenértékű azzal, hogy kevesebb, mint 1 mm extra gumit adunk a cipő talpához.
ezeken a kemény felületeken túl jelentős különbségek vannak az út és a pálya, a nyomvonal, a fű és a homok között. Ezért azt állítanám, hogy egy futó célja, hogy csökkentse a felület keménységét, fedezze fel ezeket a többi lehetőséget.
például a piszoknyomoknak más előnyei is vannak: a test propriocepciója és dinamikus oldalirányú mozgása, valamint az agy stimulálása a változó körülmények között – egyesek szerint újra kapcsolatba lépve a természettel. Mezítláb futás a fűben vagy a homokban egy másik kombináció, amely biztosan csökkenti az erőhatást és további változásokat idéz elő a futó formában.
mint tanulmányok kimutatták, testünk alkalmazkodik a futó felületekhez. Feltéve, hogy jó biomechanikai formát tartanak fenn, minden futófelület működni fog. Szinte lehetetlen megváltoztatni valakinek a véleményét, ha már kitalálta. Lehet, hogy személyes tapasztalatai alapján nem ért egyet-ez rendben van. Ami engem illet, maradok a földúton, és hegyi oroszlánokat Keresek, vagy lábnyomokat hagyok a parton.
Püspök M, Fiolkowski P, Horodyski M. J Athl Vonat. 2006. Október-Dec; 41(4): 387-392.
Dixon SJ, Collop AC, Batt ME, felszíni hatások a földi Reakcióerőkre és az alsó végtag kinematikája futás közben. Orvostudomány és tudomány a sportban és a testmozgásban 2000, 32(11):1919-1926
Ferris D és mtsai. Futás a Való Világban: a láb merevségének beállítása a különböző felületekhez. Proc.R. Soc.Lond.B (1998) 265, 980-994
Whittle M. a viszkoelasztikus anyagok használata cipőben és talpbetétben: áttekintés. Chattanooga, Tennessee www.impacto.ca
Obrzud R. Truty, A. a keményedő TALAJMODELL – gyakorlati útmutató Z talaj.PC 100701 jelentés, felülvizsgált 31.01.2012
Jonathan Toker Kanadai elit futó és triatlonista. 2001-ben PhD fokozatot szerzett a Scripps Kutatóintézettől szerves kémiából, és 5 évig triatlonistaként versenyzett a szakmai rangsorban, és most versenyez a trail running versenyen. Dr. Toker 5 évig dolgozott tudósként a biotechnológiai iparban, mielőtt elindította egyedülálló SaltStick elektrolit kapszula és adagoló sorozatát.