Běžecký došlap při intenzivním vytrvalostním běhu

Mgr. Jan URBACZKA

Doctoral thesis

Footfall patterns during a prolonged exhaustive run

Abstract:

Běžecký došlap přes špičku či střed chodidla (NRFP ) bývá považován za důležitý faktor ovlivňující výkonnost a incidenci běžeckých zranění. Tvrzení o souvislosti mezi běžeckou výkonností a typem došlapu není podloženo dostatečnou výzkumnou evidencí, nicméně dle literatury tento typ došlapu používá 11-75 % profesionálních vytrvalostních běžců. V této disertační práci jsme se zabývali vlivem rozdílného tréninkového objemu na únavou způsobené změny biomechanických parametrů běžeckého došlapu u dvou skupin NRFP běžců. Dále jsme také zkoumali vliv vybraných vlastností Achillovy šlachy na běžecký došlap. Výzkumné studie se zúčastnilo 28 NRFP běžců rozdělených do dvou skupin podle týdenního tréninkového objemu (Vysoce trénovaní (HT): 72,91 ? 14,92 km; Středně trénovaní (MT): 35,23 ? 7,08 km). Skupiny byly vypárovány dle výšky a věku běžců (HT: 179,07 ? 8,96 cm, 28,2 ? 7,48 let; MT: 178,43 ? 8,73 cm, 28 ? 7,73 let). Všichni běžci byli bez svalově kosterního zranění v době studie. Běžci v rámci studie podstoupili tři měření. Prvním měřením byl zátěžový test do subjektivního maxima. Druhým měřením byl protokol intenzivního vytrvalostního běhu s měřením biomechaniky a fyziologie. Oba testy byly provedeny na běžeckém ergometru. Třetím měřením byl sken Achillovy šlachy provedený na magnetické rezonanci. Všechny testy byly provedeny v Centru diagnostiky lidského pohybu na Katedře studií lidského pohybu Ostravské univerzity. Výsledky první studie naznačují, že únavou způsobené změny v běžeckém došlapu nastávají v závislosti na tréninkovém objemu běžce. Běžci s vyšším tréninkovým objemem (HT) vykazovali menší změny v biomechanice běhu v únavě spolu s menším výskytem typických znaků došlapu přes patu v porovnání s běžci s nižším tréninkovým objemem (MT). Výsledky druhé studie ukazují, že biomechanické faktory prospektivně asociované se vznikem chronických zranění Achillovy šlachy (AT) byly přímo ovlivněny tréninkovým objemem a únavou běžců. Vyšší tréninkový objem by mohl být protektivním faktorem proti případnému zvýšenému biomechanickému riziku přetížení AT v únavě u NRFP běžců, kteří jsou potenciální rizikovou skupinou pro přetížení AT. Není však jasné, zda se na vyšší objem běhu dostali běžci, kteří mají snížené riziko zranění AT, nebo byli tito běžci schopni využít takové tréninkové metody a regeneraci, které jim umožnily vyhnout se zranění ve fázi, kdy měli menší tréninkový objem. Výsledky třetí studie podporují existenci lineárního vztahu mezi absolutní délkou AT a změnou došlapu. Stejný výsledek byl zjištěn i v případě absolutní délky ramene momentu síly AT. Vyšší tréninkový objem běžce se spolu s delší Achillovou šlachou a delším ramenem momentu síly jeví jako důležité determinanty schopnosti udržet stálý běžecký došlap v únavě u NRFP běžců. Trenéři, fyzioterapeuti, doktoři a kinantropologové by měli při plánování tréninkového zatížení uvážit, že méně trénovaní běžci s kratší AT a kratším ramenem momentu síly mohou být více náchylní ke změně došlapu od špičky směrem k patě při intenzivním vytrvalostním běhu v porovnání s vysoce trénovanými běžci s delší AT a delším ramenem momentu síly Achillovy šlachy. Běžci využívající došlap přes přední či střední část chodidla by pro prevenci přetížení Achillovy šlachy v únavě měli zvážit strategie silového tréninku zaměřeného na snížení maximální dorziflexe ve stojné fázi běhu.

Abstract:

Forefoot or midfoot running footstrike (NRFP) has been considered an important factor influencing both performance and the incidence of running-related injuries. This claim has not been supported by empirical research evidence. However, according to the literature, 11-75 % of professional endurance runners use NRFP. In this dissertation thesis, we investigated the effect of different training volumes on fatigue-induced changes in biomechanical parameters of footstrike patterns (FP). Additionally, we investigated the impact of selected Achilles tendon parameters on footstrike patterns in two groups of the NRFP runners with different training volumes. The study involved 28 NRFP runners divided into two groups according to their weekly training volume (Highly Trained (HT): 72,91 ? 14,92 km; Moderately Trained (MT): 35,23 ? 7,08 km). The groups were paired according to the height and age of the runners (HT: 179,07 ? 8,96 cm, 28,2 ? 7,48 years; MT: 178,43 ? 8,73 cm, 28 ? 7,73 years). All runners were free of musculoskeletal injury at the time of the study. The runners underwent three measurements during the study. The first measurement was a VO2max test. The second measurement was an exhaustive running protocol with biomechanics and physiological analysis. Both tests were performed on a motorized treadmill. The third measurement was an MRI scan of the Achilles tendon. All tests were conducted at the Human Motion Diagnostics Centre at the Department of Human Movement Studies, University of Ostrava. The results of the first study suggest that fatigue-induced changes in the FP occur dependently on the training volume of a particular runner. The runners with a higher training volume (HT) showed less fatigue-related changes in running biomechanics along with a lower frequency of typical rearfoot FP indicators compared to the runners with a lower training volume (MT). The results of the second study point out that biomechanical factors prospectively associated with the development of chronic Achilles tendon (AT) injuries were directly influenced by training volume and fatigue in both running groups. Higher training volume may be a protective factor against the likely increased biomechanical risk of AT overload in fatigued NRFP runners, who are a potential risk group for AT overload. However, it is not clear whether the HT runners were able to progress towards a higher training volume due to reduced risk of AT injury or whether these runners were able to use training methods and recovery strategies that prevented injury at the stage when they had a lower training volume. The results of the third study revealed a linear relationship between the absolute length of the AT and a change in the FP. The same result was found for the absolute length of the AT moment arm. A higher training volume of the runner, together with a longer AT and AT moment arm, appear to be important determinants of the ability to maintain a consistent FP in fatigue in the NRFP runners. Coaches, physiotherapists, physicians, and kinesiologists should consider that the runners with shorter AT and AT moment arms could be more susceptible to change from NRFP to rearfoot FP during an exhaustive run compared to runners with longer AT and AT moment arms in training sessions. To avoid AT overload in fatigue, the NRFP runners should consider strength training strategies focused on reducing maximal dorsiflexion and knee flexion during the stance phase of running.

Keywords

Biomechanická analýza, běžecký došlap, Achillova šlacha

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 3. 2022

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 18. 3. 2022
• Supervisor: doc. Mgr. Daniel Jandačka, Ph.D., doc. Mgr. Daniel Jandačka, Ph.D.

University of Ostrava

Pedagogical Faculty

Doctoral programme / field:
Kinanthropology / Kinanthropology