Úvod

U zkušených i začínajících běžců často dochází ke zraněním souvisejícím s během, nejčastěji v oblasti dolních končetin. Je třeba se zabývat pozitivními účinky účasti na běhu, protože přínos běhu pro celé tělo je zřejmý. Pro minimalizaci nepříznivých účinků běhu (zranění) je z hlediska tréninku i rehabilitace zásadní pochopit, co se děje v dolní končetině během běhu. V této studii se autoři zabývali vlivem různých typů běžeckých protokolů na tři často zraněné oblasti těla. Informace získané z této analýzy mohou pomoci při plánování výcviku a rehabilitace.

Metody

Tato studie zkoumala 19 zdravých účastníků, kteří byli bez zranění a zvyklí běhat na běžeckém pásu. Zúčastnit se mohli ti, kterým bylo mezi 18 a 45 lety, měli BMI <26 kg/m2 a v posledních 3 měsících neměli žádný úraz.

Byli vyzváni, aby se zúčastnili testovacího sezení, při kterém absolvovali různé krátké minutové běhy, zatímco byly shromažďovány jejich údaje. Retroreflexní značky byly umístěny na 26 místech. Byly zaznamenány síly reakce na zem a kinematika dolní části těla a trupu.

Nejprve účastníci absolvovali 8minutový běh rychlostí 2,78 m/s, aby se seznámili s běžeckým pásem. Poté běželi 4 minuty rychlostí 3,33 m/s, aby zjistili, jakou frekvenci kroku preferují. Absolvovali několik minutových běhů různou rychlostí a do kopce nebo z kopce. Pořadí běhů bylo náhodné. Všechny jízdy na svahu byly prováděny rychlostí 2,78 m/s. Po šikmých bězích běželi účastníci rychlostí 3,33 m/s a používali preferovanou frekvenci kroků. Poté byli požádáni, aby běželi s vyšší frekvencí kroků (+10 kroků za minutu) a nižší frekvencí kroků (-10 kroků za minutu) podle rytmu metronomu.

Na základě údajů z retroreflexních značek byl sestaven model pohybového aparátu, který obsahoval 22 segmentů těla, 37 stupňů volnosti a 80 svalů. Model byl přizpůsoben tělesnému složení každého účastníka.

Na základě těchto informací bylo stanoveno zatížení a poškození patelofemorálního kloubu, holenní kosti a Achillovy šlachy. Vzhledem k tomu, že míra poškození tkání závisí na délce trvání, velikosti a frekvenci zatížení, byly při analýze zohledněny následující různé parametry zatížení.

• Špičkové zatížení v jednotlivých krocích: Vyjadřuje maximální zátěž (na patelofemorální kloub a holenní kost) nebo napětí (na Achillovu šlachu) na jeden krok.
  • Termín "špičkové napětí" nebo "deformace" v tomto článku označuje nejvyšší úroveň tlaku nebo deformace, které naše tělesné tkáně během běhu čelí. Je to v podstatě největší síla nebo napětí, které musí naše tkáně snést.
  • Toto maximální napětí nebo zátěž může poskytnout informace o potenciálním riziku zranění našich kostí a šlach. Pochopení vrcholového napětí nebo zátěže nám umožňuje lépe pochopit, jakému zatížení jsou naše tělesné tkáně vystaveny a jak to může ovlivnit jejich zdraví a odolnost.
• Načítání Impulsu: Protože velikost zatížení závisí na době trvání zatížení, byl zatěžovací impuls vypočítán z napětí nebo deformace v průběhu jednoho cyklu chůze.
• Vážený impulz: Napětí nebo deformace zvýšené na empiricky odvozený exponent, protože vztah mezi zatížením a poškozením je nelineární.
  • Vážený impulz zohledňuje zranitelnost různých tkání vůči poškození a stanoví příslušné váhy. To znamená, že tkáně, které jsou náchylnější k poranění, mají při výpočtu větší váhu.
• Kumulativní impulz: Vynásobení napěťového nebo deformačního impulsu počtem kroků na kilometr, aby se zohlednila frekvence zatížení.

Výsledky

Do studie bylo zařazeno 10 mužů a 9 žen v průměrném věku 23,6 let. Byli průměrně 174 cm vysocí a vážili 67,2 kg.

Při zkoumání různých provozních podmínek byly zjištěny následující výsledky.

1. Zvýšení rychlosti
   • Zvýšení maximální zátěže holenního a patelofemorálního kloubu a napětí Achillovy šlachy.
   • Snížení impulsu holenní kosti a Achillovy šlachy
   • Impuls v patelofemorálním kloubu zůstává nezměněn.
2. Zvýšení sklonu běžeckého pásu (více do kopce).
   • Snižuje maximální zatížení patelofemorálního kloubu.
   • Zvyšuje vrcholové napětí v bérci a vrcholové napětí Achillovy šlachy.
   • Snižuje impuls patelofemorálního kloubu.
   • Zvyšuje impulz na holenní kosti a Achillově šlaše.
3. Snížení sklonu běžeckého pásu (více z kopce).
   • Zvýšení maximálního napětí a impulzu v patelofemorálním kloubu a tibii.
   • Snižuje špičkovou zátěž a impuls Achillovy šlachy
4. Zvýšení krokové frekvence
   • Snižuje špičkové napětí, deformaci a impuls ve všech třech místech.

Vzhledem k tomu, že běh se skládá z vysokého počtu kroků během každého běžeckého úseku, autoři vypočítali kumulativní zatížení a kumulativní vážený impuls z impulsů napětí a deformace v celkovém počtu provedených kroků.

Vliv vyšších rychlostí běhu:

• Zvýšení rychlosti běhu snížilo kumulativní zátěžový impuls patelofemorálního kloubu a holenní kosti a kumulativní zátěžový impuls Achillovy šlachy.
• Zvýšení rychlosti běhu však zvýšilo kumulativní vážený impuls v patelofemorálním kloubu.

Vliv náklonu:

• Běh do prudšího kopce snižuje patelofemorální kumulativní napěťový impuls a vážený impuls, ale zvyšuje kumulativní napěťový impuls a deformační impuls, respektive vážený impuls, pro tibiální i Achillovu šlachu.
• Při běhu více z kopce se zvýšil patelofemorální a tibiální kumulativní napěťový impuls a vážený impuls, ale snížil se kumulativní napěťový impuls a vážený impuls Achillovy šlachy.

Účinky krokové frekvence:

• Když se zvýšila frekvence kroků, vedlo to ke snížení kumulativního napětí a deformačně váženého impulsu patelofemorálního kloubu a Achillovy šlachy, ale ne u holenní kosti.

Otázky a myšlenky

Autoři chtěli vypočítat míru poškození tkání v důsledku trvání, velikosti a frekvence zatížení. Ačkoli je to zajímavá informace, článek se zabývá pouze poškozením, které běh může způsobit patelofemorálnímu kloubu, holenní kosti a Achillově šlaše. Nezohledňuje nutnost zatěžovat klouby a struktury, aby zůstaly zdravé. Ochranné účinky, které může mít běh na tyto tkáně, jsou proto opomíjeny. Ačkoli chápu, že je nutné vědět, co může běžecká zátěž způsobit našim kloubům, autoři vynechali příležitost vysvětlit, co dělat pro ochranu našich kloubů. Pokusím se to pro vás udělat.

• U osob s problémy s Achillovou šlachou může přinést úlevu pomalejší běh, běhání více z kopce nebo vyhýbání se běhu do kopce, případně zvýšení kadence kroku.
• Při problémech s patelofemorálním kloubem se nejlépe osvědčí pomalejší běh, neutrální běh nebo běh do kopce, případně zvýšení kadence kroku.
• Při problémech s holenní kostí je možné běhat pomaleji, běhat po rovnějším povrchu a zvýšit kadenci kroku.

Jde však pouze o škody?

Přestože je běhání běžně považováno za sport s vysokou zátěží, který může ohrozit zdraví kloubů, důkazy ukazují, že při správném provádění a správné biomechanice může pomáhat chránit klouby. Běh může zlepšit zdraví kloubů tím, že podporuje pozitivní adaptace, zvyšuje syntézu chrupavky a udržuje integritu kloubů, což může snížit riziko zranění a degenerativních poruch.

Výsledky této studie nám pomáhají pochopit, co se děje v holenní kosti, v patelofemorálním kloubu a v Achillově šlaše. Na základě různých možností (rychlost, sklon a frekvence kroků) můžeme pochopit, jak nejlépe přizpůsobit běh v případě, že nastanou problémy.

Mluv se mnou jako s nerdem

Tato studie byla provedena na malém vzorku a zahrnovala pouze 19 účastníků. Tyto osoby neměly žádné poranění ani problémy s Achillovými šlachami, holenními a patelofemorálními klouby, což může znamenat, že se výsledky mohou lišit od výsledků u osob trpících bolestmi nebo onemocněním pohybového aparátu v těchto oblastech těla.

Vytvořením modelu pohybového aparátu pro odhad sil a zatížení v jednotlivých oblastech těla se autorům podařilo použít velmi moderní přístup k výpočtu těchto dynamických 3D pohybů. Tento model však také vyžaduje předpoklady například o maximální svalové síle, a proto zůstává odhadem.

Běh byl hodnocen na běžeckém pásu, což se může lišit od běhu venku. Rychlosti se pohybovaly na hranici rekreační rychlosti, protože nejnižší rychlost byla již 10 km/h a nejvyšší rychlost byla 18 km/h. Autoři uvedli, že pro mnoho běžců jsou tyto rychlosti příliš náročné. Je možné, že to mohlo ovlivnit výsledky.

Zprávy, které si můžete odnést domů

Tento model určil zatížení Achillovy šlachy, holenní kosti a patelofemorálního kloubu. Tyto lokality byly vybrány proto, že se v nich nejčastěji vyskytují zranění dolních končetin související s během. Pochopení toho, jak různé běžecké podmínky ovlivňují zátěž a poškození v běžných místech zranění, poskytuje fyzioterapeutům cenné poznatky. Manipulací s rychlostí běhu, sklonem povrchu a kadencí mohou lékaři přizpůsobit rehabilitační programy tak, aby snížili zátěž a účinně předcházeli zraněním souvisejícím s během.

Odkaz

Van Hooren B, van Rengs L, Meijer K. Zátěž na krok a kumulativní zátěž na třech běžných místech běžeckého zranění: Vliv rychlosti, sklonu povrchu a kadence. Scand J Med Sci Sports. 2024 Feb;34(2):e14570. doi: 10.1111/sms.14570. PMID: 38389144. 

Související výzkum

https://app.physiotutors.com/research-reviews/preventing-running-related-injuries/