Исследования

Почему обувь для бега неэффективна: пронация, амортизация, чувство контроля, босоногий бег

Стив Магнесс.

При беге внешняя сторона пятки вступает в контакт с поверхностью. Ступня поворачивается внутрь примерно на 15% и достигает полного контакта с землей, удерживая вес тела без каких-либо проблем. Прогиб стопы обеспечивает оптимальное распределение нагрузки от удара о поверхность. Это движение называется "пронация", и оно очень важно для правильной амортизации. В конце бегового цикла отталкивание происходит равномерно всей передней частью стопы.

Объективно, модели беговых кроссовок нуждаются в усовершенствовании. Пронация, амортизация, чувство контроля и устойчивость? Избавимся от них.

В этой статье речь пойдет не о босоногом беге и минимальной обуви, и их противостоянии с беговыми кроссовками. Хотя многие хотят, чтобы ситуация выглядела именно так. Но на самом деле все намного сложнее, чем кажется. И дело даже не в том, что компании по производству спортивной обуви – это зло, которое стремится всеми силами получить прибыль. Обувные компании достигают тех целей, которые они себе ставят. Возможно, эти цели не те, которые должны стоять перед подобными компаниями. Парадигма беговых кроссовок в том, что они созданы – в этом и заключается проблема.

Беговые кроссовки созданы на двух вещах, влияющих на ударное воздействие и пронацию. Их основная цель проста: ограничить ударное воздействие и предотвратить плоскостопие. Это ведет к тому, что система классификации спортивной обуви основана на амортизации, стабильности и чувстве контроля. Но проблема в том, что эта система может не иметь ни каких оснований. Неужели мы основывались на этих заблуждениях больше 40 лет?

Я начну с обычной статистики, согласно которой от 33% до 56% бегунов получают травмы ежегодно (Бруггерман, 2007). Это кажется невероятным, когда начинаешь думать об этом. Ввиду множества ежегодных травм, обратим наше внимание на обувь, которая должна их предотвращать.

Пронация:
Как было сказано ранее, спортивная обувь создана на двух моментах, влияющих на ударное воздействие и пронацию, которые в свою очередь могут стать причиной травм. Так, пронация была признана проклятием всех бегунов. Мы оказались поглощены начинающейся пронацией из-за обуви, улучшающей чувство контроля. Но помимо пронации плоскостопие ведет к повороту нижних конечностей (лодыжек, коленей), создавая большую нагрузку на суставы, что как следствие вызывает травмы. Однако, беговые кроссовки созданы именно для того, чтобы предотвратить пронацию. Они разработаны и созданы, чтобы держать тело сгруппированным. Но действительно ли мы нуждаемся в этом?

Эта парадигма о пронации базируется на двух вещах: 1. Плоскостопие вызывает травмы, 2. Беговые кроссовки способны видоизменить пронацию.

Посмотрим на первое утверждение. Существует несколько исследований, которые раскрывают связь между пронацией и травмами. В эпидемиологических исследованиях (1997) Вэн обнаружил, что расположение нижних конечностей не является основным фактором травм у бегунов-марафонцев. В последующих исследованиях Вэн (1998) пришел к выводу, что «минимальное отклонение в расположении нижних конечностей не возникает окончательно и не является основным фактором риска чрезмерных травм у бегунов». Другие исследования выявили более простые умозаключения. Одно из них было сделано ученым Ниггом в 2000 году, которое гласило, что движение ступней и лодыжек не предотвращают травмы у больших групп бегунов.

Если движение стопы/пронация не предотвращает травм или не сокращает факторы риска травмирования, возникает вопрос: действительно ли работает эта концепция?

Теперь пришло время обратиться ко второму утверждению: действительно ли обувь способна модифицировать пронацию. Обувь с повышенным чувством контроля создана для того, чтобы уменьшить пронацию с помощью различных механизмов. Большинство выбирает товары средней популярности или самые простые модели. В исследованиях Стакоффа (2001) он протестировал несколько пар кроссовок с повышенным чувством контроля и обнаружил, что они не предотвращают пронацию и вовсе не изменяют кинематику ни большой берцовой кости, ни пяточной кости. Другие исследования уже под началом Батлера (2007) выявили, что обувь с повышенным чувством контроля абсолютно не имеет разницы с максимальной пронацией, если говорить об удобстве обуви. И в конце концов Диксон(2007) обнаружил простой результат, согласно которому обувь с повышенным чувством контроля не уменьшают пронацию и абсолютно не влияют на концентрацию напряжения в стопе.

Это похоже на двойную ошибку с обувью повышенного контроля. Если обширная пронация не вызывает травм в той степени, в которой многие думают, а обувь с повышенным чувством контроля не препятствуют пронации, какой в них смысл?

Амортизация:
Удар о поверхность – еще одна важная причина травм при беге. Ход мысли идет следующим образом: чем больше сила удара ног о поверхность, тем большее напряжения на ступни, голени колени получает человек, что впоследствии может привести к травмам. Чтобы развеять этот страх, люди покупают самые амортизирующие беговые кроссовки, которые смогут защитить от сильного удара или смягчить его. Давайте проверим, так ли это.

Вопрос заключается в следующем: выполняют ли амортизирующие кроссовки свою работу?

Вегенер (2008) протестировал кроссовки Asics Gel-Nimbus и Brooks Glycerin, чтобы посмотреть действительно ли они сокращают напряжение ступни. И оказалось, что эти кроссовки выполняют поставленную задачу! Но места, где они снижают напряжение, сильно варьируются. Это значит, что сокращение напряжения распределяется между передней частью стопы и её пяточной частью. Это ведет к интересным выводам: производители должны изменить назначение кроссовок на те, которые различают, где давление на стопу максимальное для каждого отдельного человека. И надо заметить, что сокращение давления было выявлено на основе сравнения с теннисными туфлями. Мы не уверены, что это хороший способ контроля. Но основная идея данного исследования в том, что амортизирующие кроссовки снижают силу напряжения в стопе по сравнению с теннисными туфлями.

По данной теме исследования Нигг (2000) обнаружил два вида воздействия: внутреннее и внешнее, которые едва оказывали (или совсем не оказывали) влияние на среднюю часть стопы. Что говорит о том, что амортизирующая обувь особо не изменяет давление на стопу, если вообще она способна это делать. Но как такое может быть? Если сравнить ощущения от прыжка босиком на земле и прыжка в кроссовках, ведь подошва кроссовка будет мягче, не так ли? Давайте вернемся к этому вопросу через минуту.

Ударное воздействие: краски сгущаются
Здесь все не так просто, как описанное выше. Одно интересное исследование, проведенное Скоттом (1990), в котором он изучал максимальные нагрузки на различные части ноги, наиболее подверженные травмам, такие как и ахиллово сухожилие, колени и т.п. Все нагрузки осуществлялись из предстартовой позы и в процессе отталкивания. Это привело к важнейшему открытию, которое гласит «ударное воздействие, возникающее при столкновении пятки с поверхностью, было преувеличено и не имеет никакого отношения к максимальным нагрузкам, показанным в хрониках различных сайтов травматичной тематики» и ведет к спекуляции на ударном воздействии, которое совершенно не относится к травматичности.

Дальнейшее усложнение идеи об ударном воздействии происходит, когда вы смотрите на статистику травм спортсменов на жесткой и на мягкой поверхностях. Появляется неоспоримый аргумент в пользу бега на мягких поверхностях. Почему так? Все дело в разминке и поддержании тонуса мышц, речь о которых пойдет ниже.

В поддержку данной информации, другие исследования показали, что люди, имеющие низкие нагрузки, имеют туже самую вероятность получить травму, что и люди с высокими физическими нагрузками (Нигг, 1997). Если вы хотите усложнить все еще больше, то есть мнение, что ударное воздействие является катализатором снижения плотности костной ткани.

Для тренеров это должно иметь смысл. Кости отвечают на раздражитель, становясь при этом менее устойчивыми к сопротивлению, если раздражитель в виде толчков не слишком массивен, они смогут восстановиться самостоятельно.

Переоценка возможностей нашего тела: ударное воздействие как обратная связь:
Возвращаясь к вопросам, которые мы обсуждали ранее, я недоумевал, почему максимальные нагрузки не изменяются благодаря мягкости подошвы кроссовок и почему якобы бег на твердой поверхности приводит к большим травмам.

Дело в том, что мы снова и снова преувеличиваем способности человеческого тела. Это действительно удивительная вещь, и мы никогда не отдаем ей должного! Тело способно приспособиться к поверхности, на которую оно должно приземлится, если вы дадите ему возможность это сделать. Тело приспособится и к обуви, в которой вы бежите, и к поверхности, по которой вы бежите, регулируя нагрузки через изменение жесткости связок, способ приземления и тонус мышц.

В подтверждение этому босоногий бег, который сокращает чувствительные ощущения от обуви и тем самым отрицает удобство обуви. Исследования с использованием босоногого бега или бега в минимальной обуви показали, что тело адаптируется к влиянию нагрузок и приземлению, получая информацию посредством прямой и обратной связи. Когда бег или приземление начинается с прыжка, тело воспринимает всю сенсорную информацию, использует предыдущий опыт и приводит все системы в порядок, чтобы защитить себя или подготовить к приземлению наиболее безопасно, и делает оно это через множество механизмов. Таким образом, когда вы напяливаете на себя амортизирующие кроссовки, ваше тело говорит: «хорошо, нам не нужно переживать из-за нагрузок и ударов так сильно, ведь теперь у нас есть мягкий кусочек хлама на ногах».

Еще одна тема для обсуждения – приведение мышц в тонус. Эту идею недавно провозгласил Нигг и его коллеги (2000). Он рассматривал нагрузки как сигнал или способ обратной связи. Тело использует эту информацию и приводит в порядок в соответствии с минимизацией вибрации мягких тканей и/или тканей костей. Нигг утверждал, что ощущение нагрузок – это сигнал, а не проблема. Приведение мышц в тонус – это один из основных способов контролировать вибрации тканей посредством разных методов. Один из возможных механизмов – это разминка. Разминка - это приведение мышц в состояние готовности перед воздействием. Кроме того это помогает изменить жесткость мышц, что является еще одним способом подготовиться к воздействию на них. Разминка была утверждена многократными исследованиями ЭМГ (Электромиография).

Тип поверхности также оказывает свое влияние на подготовку мышц. Как было сказано ранее, различие по жесткости беговых поверхностей не влияет на количество травм. Почему? Возможно, потому что тело адаптируется к поверхности. В одних любопытных исследованиях по измерению мышечной активности О’Флинн (1996) обнаружил изменение времени подготовки тела, которое вызывает поверхность. Для подготовки к воздействию и возможно для уменьшения вибрации мускулов и костей, во время бега на твердой поверхности преактивация(подготовка тела) была довольно высока, а при беге на мягкой поверхности она была уже меньше.

Еще раз повторимся, тело адаптируется с помощью сенсорных ощущений. Оно имеет несколько различных методов адаптации. И обувь влияет на то, как тело адаптируется. Таким образом, основная функция обуви не в создании удобства, амортизации или чего-либо еще, а в том, что она отвечает за реакцию тела на внешнее воздействие. Это потрясающее умозаключение в теории бега.

А теперь краткое резюме. Тип и материал обуви изменяет внешнее воздействие не из-за регулировки ступни или изменений в амортизации. Вместо этого обувь меняет характеристики внешнего воздействия, потому что изменяется сенсорная обратная связь.

В завершении разговора об амортизации. Да мы действительно все хотим, чтобы наша обувь была амортизирующей. Сила удара пятки о поверхность не связана с большим количеством травм, поскольку бегуны с низкой силой удара получили травмы в 30% случаях, в сравнении с 20% случаев травм у бегунов с высокой силой удара. Подошва обуви решительно не меняет воздействие внешних сил на стопу. Возможно дело не только в амортизации, но и в том, что беговые кроссовки вообще не выполняют свою работу. А как на счет тех кроссовок, которые прошли ряд исследований и демонстрируют наглядное удобство вкупе с новой современной подошвой? Большинство подобных исследований проводятся на специальных аппаратах, симулирующих ударное воздействие, которое вы испытываете во время бега. А это значит, что подошва может действительно смягчить удар, но никогда не учитывается тот факт, что тело само регулирует влияние, основываясь на сенсорной обратной связи.

Тело адаптируется, основываясь на прямой и обратной связи. Эти результаты предсказаны известным исследователем Ниггом (2000), призывавшим к переоценке парадигмы амортизирующей беговой обуви.

Босоногий бег?
Эта тема не может быть раскрыта без краткой справки о босоногом беге. Есть одна интересная вещь, о которой хочется рассказать. Силовое воздействие полностью отсутствует при босоногом беге по сравнению с бегом в кроссовках.

В недавних исследованиях Сквадрона (2009) в сравнении беговых кроссовок, босоного бега и бега в обуви Vibram FiveFingers. Они показали сокращение силового воздействия, сокращение контакта с поверхностью и длительности шага но при увеличении шаговой частоты. Это неожиданно, но наглядно демонстрирует, что беговые кроссовки по факту изменяют наш обычный шаг. Интересно еще и то, что сокращение длины шага не влечет сокращение его частоты, а наоборот увеличивает. Обувь должна увеличивать длину шага и, как следствие, время контакта с поверхностью и частоту шага. Это происходит из-за изменений сигналов обратной связи, увеличивая вероятность приземления на вытянутую стопу с увеличением веса. Каждый из этих факторов ведет к более длительному времени на земле. Хочется также заметить, что выдающиеся бегуны имеют крайне короткое время контакта с землей и высокую частоту (как показывают часто цитируемые исследования Дэниэла, эта частота составляет 180 шагов в минуту).

Широкое обсуждение вызвала теория о том, что тело осуществляет контроль благодаря сенсорной информации во время бега босиком. При этом в нижних конечностях наблюдается более высокий процент жесткости. Увеличение жесткости может вызвать увеличение цикла растяжения-сокращения, который в результате приведет к большему силовому воздействию в последующих толчках (2001).

Другие недавние исследования показали, что вращение согнутого колена, крутящий момент согнутого колена и вращение бедра вовнутрь были значительно лучше в беговой обуви по сравнению с босоногим бегом. Что это значит? Это означит, что суставы получат большее напряжение в этих областях. Джей Дичарри прекрасно отметил: «Мягкие материалы, используемые в современной беговой обуви создают такие приятные ощущения, что вы ни за что бы ни стали бегать босиком. Стопа быстро получает проприоцептивный сигнал о том, что обуви на ней нет. Она естественно адаптируется к поверхности, подошва же снижает способность стопы реагировать на поверхность. Это может привести к тому, что тело перестанет получать обратную связь в процессе бега. Все эти факторы позволяют бегуну приспособиться к темпу, который влечет скрытые угрозы описанные ранее».

Зачастую защитники беговой обуви используют ахиллесово сухожилие для того, чтобы дискредитировать босоногий бег. Они справедливо считают, что нагрузка на ахиллесово сухожилие больше при босон%