Большинство бегунов считают, что хорошая пара кроссовок стоит вложенных средств. Но достижения в области технологий кроссовок вызвали споры о том, помогают ли кроссовки бегать быстрее.
Могут ли они действительно позволить марафонцам преодолеть неуловимый двухчасовой барьер – задача, которая состоится в Италии в эти выходные?? Или более новая обувь может помочь вам улучшить свои личные результаты??
Если да, можем ли мы классифицировать эту обувь как "повышение производительности" технологии, дающие бегунам несправедливое преимущество?
Легкая обувь, лучшая производительность
Вес ваших кроссовок может существенно повлиять на беговые характеристики. По мере того, как обувь становится тяжелее, мышцы тратят больше энергии на движение ног, в результате чего вы быстрее утомляетесь, что снижает вашу эффективность при беге.
Достижения в области материаловедения позволили кроссовкам становиться все легче и легче. Кроссовки премиум-класса весят в среднем от 250 до 340 граммов каждая, в то время как скандальная Nike Zoom Vaporfly Elite весит всего 184 грамма.
Если вес обуви так важен, почему бы не бегать босиком?? Бег босиком требует, чтобы энергия поглощалась мышцами ног и ступней, когда ступня касается земли. Амортизация обуви может частично избавиться от этого. Однако добавление амортизации также увеличивает вес обуви. Таким образом, существует компромисс между преимуществом амортизации и отрицательным эффектом увеличения веса.
Недавнее исследование показало, что бег в обуви, каждая из которых весит 211 грамм, приводит к тому же потреблению энергии на заданную дистанцию бега (так называемая экономия бега), как и при беге босиком. А бег босиком по беговой дорожке, которая обеспечивает такую же амортизацию, как и обувь (без увеличения веса ног), приводит к небольшому (~ 1.6%) улучшение экономичности бега.
Таким образом, в идеале было бы обеспечить достаточную амортизацию при минимальном весе для наилучших беговых характеристик.
Пружинные туфли, жюри нет
Снижение мышечного усилия при ударе за счет амортизации обуви может быть полезным. Но традиционные кроссовки теряют энергию с каждым шагом (превращаясь в основном в тепло). Таким образом, эта энергия должна быть заменена мышечным сокращением, чтобы подтолкнуть бегуна к следующему шагу и предотвратить падение скорости.
Фактически, мягкая обувь увеличивает активацию мышц стопы и ног во время отталкивания по сравнению с бегом босиком. Таким образом, преимущества амортизации во время удара могут быть нивелированы увеличением мышечных усилий, необходимых для отталкивания.
Что, если бы мы могли вернуть энергию, потерянную при ударе? Последние разработки в области дизайна беговой обуви были сосредоточены на разработке легких амортизирующих материалов, которые действуют как пружины, накапливая энергию от удара ногой и возвращая ее, чтобы помочь оттолкнуться от силы. Теоретически это может снизить мышечное усилие, необходимое для поглощения ударов и силовых толчков, и потенциально повысить экономичность бега.
Но есть сложности, которые мы должны учитывать перед "пружинящий" к заключению.
Пружины возвращают энергию, которую они поглощают, только когда обувь касается земли. Пружины не могут генерировать дополнительную энергию, необходимую для бега в гору или ускорения. Таким образом, мышцы все еще должны выполнять эту дополнительную работу, и мы еще не знаем, как пружина влияет на их способность выполнять эту работу. Это может потенциально повлиять на то, насколько эффективно вы бежите в гору, спуске, ускоряетесь или замедляете.
Жесткая обувь помогает, но не слишком жесткая
Также важно то, как движется стопа. Наши суставы пальцев ног естественным образом сгибаются, когда мы отталкиваемся, что рассеивает часть энергии, добавляемой сокращением икроножных мышц.
Уменьшение сгибания пальцев ног за счет повышения жесткости обуви может снизить количество потерянной энергии. Обувь с более жесткой подошвой может улучшить экономичность бега, но только если жесткость на изгиб оптимизирована для конкретного спортсмена.
Слишком жесткие, и икроножным мышцам приходится слишком много работать, чтобы создать необходимые силы для вращения лодыжки; слишком мягкий, и польза становится тривиальной.
Поэтому неудивительно, что обувь, которую Nike готовит к беговым марафонам менее чем за два часа, имеет стельку из углеродного волокна, где жесткость на изгиб невысока "настроен" для каждого бегуна.
Оптимальная жесткость подошвы обуви также зависит от таких факторов, как вес бегуна, длина ноги и сила. Но более серьезная проблема проектирования заключается в том, что оптимальная жесткость на изгиб также зависит от постоянно меняющихся факторов.
Бег с разной скоростью означает, что мы должны изменить способ активации наших мышц. Но простая пружина, такая как лезвие из углеродного волокна, не может изменять свою жесткость для разных скоростей.
Даже если бы мы могли регулировать жесткость обуви во время бега, это не помогло бы с дополнительными усилиями, необходимыми для бега в гору или ускорения.
Устройства, улучшающие производительность обуви?
Достижения в области обувных технологий могут улучшить экономичность бега. В лучшем случае, по оценкам, это может дать разницу до 2% в экономии бега при беге по ровной трассе в идеальных условиях.
Мы не думаем, что последние улучшения в дизайне профессиональных бегунов "несправедливый" преимущество, потому что обувь не дает бегунам дополнительной энергии; они только помогают сохранить энергию, генерируемую нашими мышцами, и, вероятно, потребуют точных условий, чтобы быть эффективными.
Хотя бегуны-любители могут получить небольшую выгоду от более легкой, более мягкой или слегка упругой обуви, им было бы лучше улучшить свою физическую форму и убедиться, что их следующая обувь удобна и подходит, чтобы снизить вероятность травмы.