ända sedan jag blev en triatlet har jag varit medveten om de förmodade farorna med att springa på betongytor, undvika säkrare trottoarer för att springa på axeln på en väg mot trafik, hoppande trottoarkanter som om varje steg på betong kan vara mitt sista. Som läsare av mina tidigare artiklar kan ha noterat, jag gillar att utmana några vanliga övertygelser och säkerhetskopiera min position med vetenskapliga bevis.
så jag kan lika gärna låta dig veta på framsidan att hårdhetsskillnaden mellan betong och asfalt är obetydlig när man kör i skor, eftersom dämpningen som erbjuds av skor överstiger alla dämpningar som tillhandahålls av dessa ytor. När man flyttar till gräs eller smuts börjar bidraget från dessa ytor för att minska markpåverkan spela en mycket större roll. Det är också tydligt att löpare har många personliga erfarenheter som körs på olika ytor, och i undersökningen av denna artikel blev det klart att vissa löpare är övertygade om att de kan känna skillnaden mellan betong och asfalt.
i slutet av dagen är det upp till dig, men vetenskapen stöder att den mest sannolika körskador du får från att springa på vägen blir träffad av en bil, och att betong trottoarer är förmodligen säkraste, förutsatt att du ser upp för eventuella ojämna ytor.
ythårdhet och mätningar
Vad är det som gör en yta ”hårdare” än en annan? Det är motståndet mot att deformeras elastiskt när en kraft appliceras på den. Detta är en icke-permanent deformation, och vetenskapligt kvantifieras av ”elasticitetsmodulen”. Youngs modul (E) beskriver draghållfasthet, eller tendensen hos ett objekt att deformeras längs en axel när motsatta krafter appliceras längs den axeln; det definieras som förhållandet mellan dragspänning och dragbelastning. Det kallas ofta helt enkelt ”elastic modulus”.
ovanstående diagram är en sammanfattning av den ungefärliga elastiska modulen för olika ytor. Vad betyder dessa siffror?
matematiskt absorberar betong 10 gånger mindre energi än asfalt vid 20 kcal C. Med en typisk löpare på 70 kg landning med cirka 3-5x kroppsvikt av kraft komprimerar varken betong eller asfalt någon mätbar mängd. Praktiskt taget finns det ingen materiell skillnad när man börjar överväga kompressibiliteten hos fot-och löparskomaterialet, som vi kommer att utforska inom kort. Det är också värt att notera att medan material som betong som utsätts för sprickor under stress, bör det vara uppenbart att de belastningar som dessa material utsätts för av löpare faller långt under denna tröskel, och för våra ändamål kan dessa material anses vara elastiska i denna del av stress-töjningskurvan. Observera också att kall asfalt har ungefär samma hårdhet som betong. Gummi är minst 14 000 gånger mindre hårt än betong.
här är ett enklare test du kan prova själv: studsa en golfboll av betong, asfalt och smuts. Rebound-avståndet kommer att ge en indikation på hur mycket energi som absorberas av ytan och hur mycket energi som returneras till golfbollen. En yta som returnerar mer energi till bollen kommer alla tillbaka mer energi till benen och därmed kommer att känna ”hårdare”. Om du gör detta experiment kommer du att upptäcka att asfalt och betong får bollen att studsa till nästan samma höjd.
Löparsko Stötdämpning: Mellansulan
de flesta löpare tenderar att bära skor, och vi vet alla att det extra materialet under våra fötter fungerar som dämpning, tillsammans med den naturliga dämpningen på fotsulorna. Vanligtvis används i skor är viskoelastiska material, närvarande i mellansulan. Dessa material är vanligtvis kända kemiskt som polyeten, polyvinylklorid, polyuretan, bland andra. Som med andra elastiska material ger dessa ämnen ett effektivt sätt att omfördela trycket under foten. Eftersom energi inte kan ”gå förlorad” är det som händer spridningen av energi över en större tid och frisättning av viss energi i form av ljud och värme. Minskningen av det totala trycket minskar lokala tryck och stress på foten och andra skelettstrukturer som chockvåg av varje steg promulgerar uppåt genom kroppen. Denna chockvåg kan skada mjukvävnad. Att minska svårighetsgraden av påverkan har visat sig förbättra överanvändningsskador inklusive ledvärk, stressfrakturer och eventuellt till och med artros. Hos friska individer fungerar en 10-20 mm fettkudde på fotens botten som en”viskoelastisk stötdämpare”. Ålder, sjukdom och medicinering (dvs. injicerade kortikosteroider) kan försämra fettkudden.
konstgjorda viskoelastiska material kan ersätta eller förbättra stötdämpningen. Studier har funnit att mjukare skummaterial är effektiva om de används i betydande tjocklek men tenderar att försämras snabbt med användning och kan ”botten ut” under belastning. Det har visat sig att sulor som använder flera material i samförstånd tenderar att ge bästa prestanda.
ur praktisk synvinkel, uppskattningar för kompression av hälen fett pad under heelstrike sträcker sig från 3 mm till 8 mm. Det har också noterats att hälen fett pad kompression och mellansula kompression är relaterade, och att en tjockare mellansula kommer att orsaka mindre kompression av hälen pad, så de absoluta värdena är inte additiv. Barefoot running drar full nytta av fettkudden på fotens botten. Kontrast den kombinerade avböjningen av sulan och foten och deformationen för asfalt eller betong och man ser snabbt storleken på skillnaden att fotenheten som helhet – innersula och fettkudde – bidrar mot kompressionen av hårda löpytor.
påverkan på löpform
forskare har gjort mer än att kvantifiera de olika hårdheterna hos löpytor. Dixon et al testade löpare på flera ytor och bestämde att själva ytan inte förändrade toppkrafterna. Det vill säga mängden kraftlöpare ”uppmätta” varierade inte beroende på ytan de sprang på. Det som förändrades var hur de sprang. Initiala gemensamma vinklar, topp gemensamma vinklar, och topp gemensamma vinkelhastigheter observerades alla att förändras beroende på ytan. En annan studie (Ferris et al) fann att förändring av ytan orsakade en förändring i benstyvhet. Genom att justera benstyvheten för att rymma ytstyvhet upprätthöll löparna liknande rörelsemekanik på olika löpytor.
Bishop et al jämförde att springa med skor och springa barfota, och de relativa påfrestningarna som placerar på benen. De fann att löpare som bär skor uppvisade mycket styvare ben än barfota löpare, och att det inte fanns någon skillnad mellan hög-och lågkostnadsskor när det gäller deras effekt på kroppsmekanik (i den här studien). Deras data stöder antagandet att skor orsakar förändringar i lemmen under en dynamisk uppgift som att springa.
andra överväganden
det finns några andra möjliga skillnader mellan asfalt och betong som kan göra dem olika löpytor:
asfaltens temperatur: när asfalten värms mjuknar den. Forskning visar dock liten variation i sele tills yttemperaturen nådde 70 Celsius, vilket bara skulle hända på brännande heta dagar. Betong mjuknar inte i värmen.
Camber of the surface: asfaltvägar krönas, där mitten av en väg kommer att vara högre än vid kanterna, för att möjliggöra dränering. Genom att springa på någon annan del av vägen än kronan kommer ett ben alltid att vara högre än det andra.
ytjämnhet: gammal asfalt är vanligtvis en grovare yta än betong, medan färsk asfalt kan vara en jämnare yta. Grova ytor tenderar att absorbera ljud bättre, och så är det möjligt att skor kan sounder tystare på asfalt än på betong, vilket leder till uppfattningen att det är mjukare. Asfalt saknar också expansionsfogar och typiska ytfel som är karakteristiska för trottoarer med trottoarkanter, etc…vilket kan leda till en mjukare och mer regelbunden gång.
slutsats
skillnaden mellan betong och asfalt är lite som skillnaden mellan en standard HDTV och TV med högre upplösning, där den begränsande faktorn blir ögats förmåga att observera skillnaden. Skillnaden kan mätas, men skillnaden är inte signifikant i det större sammanhanget av situationen. Vid körning är både betong och asfalt mycket hårda och avböjer väldigt lite. Det faktum att en avböjer en liten bit mer än den andra vetenskapligt översätter inte till en observerbar skillnad i påverkan, särskilt när man kör anses inkludera den påverkan som absorberas av en löparsko och fotsulan.
kompressibiliteten hos gummi, EVA och en strumpa har betydligt mer bidrag till den påverkan som överförs till foten i skon än skillnaden mellan betong och asfalt. Tänk på att skillnaden i hårdhet mellan betong och asfalt motsvarar att lägga mindre än 1 mm extra gummi till skosulan.
Utöver dessa hårda ytor finns det betydande skillnader mellan väg och spår, spår, Gräs och sand. Jag skulle därför lämna in att målet för en löpare som försöker minska hårdheten hos en yta utforskar dessa andra alternativ.
till exempel har smutsspår andra fördelar, som arbetar med kroppens proprioception och dynamiska sidorörelser och stimulerar hjärnan med förändrade förhållanden – återansluter med naturen, kan vissa säga. Barfota som körs på gräs eller sand är en annan kombination som är säker på att minska kraftpåverkan och utlösa ytterligare förändringar i löpande form.
som studier har visat anpassar våra kroppar sig till löpytor. Förutsatt att god biomekanisk form upprätthålls, kommer alla löpande ytor att fungera. Det är också nästan omöjligt att ändra någons sinne när de har gjort det. Du kanske inte håller med baserat på din personliga erfarenhet – det är bra. När det gäller mig håller jag mig vid smutsvägarna och letar efter bergslejon eller lämnar fotspår på stranden.
Biskop M, Fiolkowski P, Horodyski M. J Athl Tåg. 2006 Okt-Dec; 41 (4): 387-392.
Dixon sj, Collop AC, Batt ME, Yteffekter på Markreaktionskrafter och kinematik i nedre extremiteter vid löpning. Medicin och vetenskap inom sport och motion 2000, 32(11):1919-1926
Ferris D et al. Running in the real world: justera Benstyvhet för olika ytor. Proc.R. Soc.Lond.B (1998) 265, 980-994
Whittle M. användningen av viskoelastiska material i skor och innersulor: en recension. Chattanooga, Tennessee www.impacto.ca
Obrzud R. Truty, A. HÄRDNINGSJORDMODELLEN – en praktisk guidebok Z jord.PC 100701 rapport, reviderad 31.01.2012
Jonathan Toker är en kanadensisk elitnivå löpare och triathlet. Han fick en doktorsexamen i organisk kemi från Scripps Research Institute 2001 och tävlade i professionella led som triathlet i 5 år och tävlar nu trail running. Dr. Toker arbetade som forskare inom bioteknikindustrin i 5 år innan han lanserade sin unika SaltStick Electrolyte Capsule and Dispenser lineup.