ŠPIČKA NEBO PATA?

13.02.2025

"Na rozdíl od toho, co si většina lidí myslí, by k počátečnímu kontaktu chodidla s patou nemělo docházet ani při pomalém běhu. Dopad na patu má za následek vyšší brzdnou sílu, menší zásobu elastické energie a delší kontakt se zemí. Při dopadu na přední nebo střední část chodidla se brzdný účinek minimalizuje a počáteční dopadová špička se sníží. Kromě toho by k dopadu mělo docházet v neutrální poloze v kotníku, protože tím se lýtko a achilovka nastaví na optimální využití
elastické energie."
Steve Magness, The Science of Running

Běžecká biomechanika je multidisciplinární oblast, která vyžaduje pochopení dynamiky pohybu, fyziologie svalové aktivity a interakce mezi tělem a podložkou. V kontextu dopadu nohy při běhu se setkáváme s různými styly: dopad na přední část chodidla (forefoot strike - FFS), dopad na střední část chodidla (midfoot strike - MFS) a dopad na zadní část chodidla (rearfoot strike – RFS). Každý z těchto stylů má své specifické biomechanické charakteristiky, které mohou mít různé výhody i nevýhody.

Dopad na zadní část chodidla (rearfoot strike – RFS):

Výhody:
- Přirozený pro mnoho rekreačních běžců: Mnoho běžců přirozeně adoptuje tento styl běhu, což může znamenat menší riziko zranění při přechodu na jiný styl
- Efektivní pro dlouhé vzdálenosti: Některé studie naznačují, že pro běžce na dlouhé vzdálenosti může být dopad na patu efektivnější z hlediska energetické úspory

Nevýhody:
- Vyšší impaktní síly: Dopad na patu obvykle vede k vyšším nárazovým špičkám, což může zvyšovat riziko zranění
- Potenciál pro neefektivní brzdné síly: Dopad na patu může zahrnovat větší brzdné síly, které mohou snižovat celkovou efektivitu běhu

Dopad na přední část chodidla (forefoot strike - FFS):

Výhody:
- Nižší impaktní síly: Běžci dopadající na přední část chodidla obvykle vykazují nižší nárazové špičky, které jsou spojovány s menším rizikem určitých zranění
- Lepší využití elastické energie: Pružná vlastnost lýtkových svalů a Achillovy šlachy může být efektivněji využita, což vede k lepší energetické účinnosti
- Rychlejší přechod: Může umožňovat rychlejší přechod od dopadu nohy k odrazu, což může být výhodné pro běžce na krátké vzdálenosti

Nevýhody:
- Zvýšené zatížení lýtkových svalů a Achillovy šlachy: To může zvyšovat riziko zranění, jako je tendinopatie nebo svalové přetížení

Dopad na střední část chodidla (midfoot strike - MFS):

Výhody:
- Může poskytovat vyvážený kompromis mezi dopadem na přední a zadní část chodidla, kombinující nízké impaktní síly s přirozeným rozložením zatížení
- Méně extrémní pozice než při dopadu na zadní část chodidla, což může snížit riziko zranění spojených s extrémními pozicemi.

Nevýhody:
- Méně běžné: Dopad na střední část chodidla není tak běžný a může vyžadovat záměrnou úpravu techniky běhu.
- Může vyžadovat větší stabilitu a sílu v oblasti nohy a kotníku pro efektivní zvládnutí

Základní principy běhu

Efektivitu běhu zvyšuje ukládání a uvolňování elastické energie ve svalu a šlachách. Tato koncepce vedla k jednoduchým modelům běhu člověka s pružinou, které byly užitečné pro pochopení mechaniky běhu, předpovídání energetických nákladů běhu a zkoumání účinků únavy. Primární tři plantární flexorové svaly (soleus, mediální gastrocnemius a laterální gastrocnemius) ve spojení s Achillovou šlachou, jsou hlavními přispěvateli k ukládání energie a návratu během běhu. Plantární flexory absorbují energii během raného postoje a uvolňují energii během pozdního postoje. Elastické natažení a zpětný ráz Achillovy šlachy může přispívat až 35 % k celkovému ukládání a návratu energie během běhu.
Plantární flexorové svaly a Achillova šlacha překlenují hlezenní kloub, což naznačuje, že jejich mechanika by byla ovlivněna vzorem úderu do nohy. Údery zadní části chodidla, charakterizované dopadem na patu, a údery přední části chodidla, charakterizované dopadem na bříško chodidla, jsou přirozeně přijaté vzory úderů chodidla. Obvyklí běžci narážející na zadní chodidlo, kteří přecházejí do vzoru úderů předních nohou, zpočátku pociťují bolestivost lýtka, což naznačuje, že změna vzoru úderu do chodidla může ovlivnit chování plantárních flexorů.

RFS a vyšší riziko zranění?

Mechanika běhu byla identifikována jako hlavní faktor, který může vést ke zranění z nadměrného používání, přičemž běžci vykazující abnormální pohybové vzorce (kinematika) nebo nadměrnou muskuloskeletální zátěž (kinetika) a jsou vystaveni většímu riziku zranění. Mezi klíčové kinetické proměnné, které byly spojeny se zraněními z nadměrného používání u běžců, patří velikost nárazových sil, které jsou důsledkem rychlého střetu chodidla se zemí, a rychlost nárazového zatížení.

Studie často seskupují vzory úderů do nohou do RFS a non-RFS na základě předpokladu, že běžci MFS a FFS vykazují nižší nárazové zatížení než běžci RFS. Tato praxe se také provádí z účelnosti, protože běžci RFS často tvoří více než 80 % všech běžců, přičemž MFS a FFS tvoří zbytek.

Retrospektivní studie uvádí, že úder zadní nohy (RFS) vyvolal významně vyšší míru stresového poranění ve srovnání s úderem přední nohy (FFS). RFS má za následek významné zvýšení magnitudy a rychlosti zatížení nárazové síly, excentrické síly kolena a zvýšení napětí patelofemorálního kloubu (PFJS), ve srovnání s FFS. Kromě toho nedávná běžecká rekvalifikační studie odhalila, že přechod z RFS na non-RFS by mohl zmírnit příznaky běžců s patelofemorální bolestÍ (PFP). FFS však ve srovnání s RFS zvyšuje excentrickou sílu kotníku, a maximální napětí Achillovy šlachy (AT) a sílu, což může být zodpovědné za vyšší riziko poranění kotníku. Dohromady tato zjištění naznačují, že různé techniky úderů nohou mohou mít různé účinky na struktury nebo tkáně a dále ovlivnit rizika pro zranění související s běháním (RRI).

Na rozdíl od vzoru RFS, vzor FFS nevede k přechodnému nárazu, který je spojen s vysokými rychlostmi zatíženími. Ve skutečnosti jsou míry zatížení spojené s obvyklým vzorem FFS přibližně o 35 %–45 % nižší než u obvyklého vzoru RFS. Přechod na vzor FFS byl spojen s 35%–65% snížením míry vertikálního zatížení.

INFORMACE DLE POSLEDNÍ METAANALÝZY
(Yilin Xu et al., Effects of Foot Strike Techniques on Running Biomechanics:
A Systematic Review and Meta-analysis, 2021)

Sestavte GRF (A) a rychlost zatížení (B) versus časové křivky podle směru (3D výslednice, vertikální, AP, ML) a úderu nohou (C). 3D = trojrozměrný; AP = anterior–posterior; BW = tělesná hmotnost; GRF = pozemní reakční síla; LR = rychlost zatížení; ML = mediální-laterální.

ZDROJE:

  • Yilin Xu et al., Effects of Foot Strike Techniques on Running Biomechanics: A Systematic Review and Meta-analysis, 2021
  • Missy Thompson et al., The Coupling of Stride Length and Foot Strike in Running, 2022
  • Jennifer R. Yong et al., Foot strike pattern during running alters muscle-tendon dynamics of the gastrocnemius and the soleus, 2020
  • Tomonari Takeshita et al., Muscle-Tendon Behavior and Kinetics in Gastrocnemius Medialis During Forefoot and Rearfoot Strike Running, 2020
  • Wannes Swinnen et al., Effect of habitual foot-strike pattern on the gastrocnemius medialis muscle-tendon interaction and muscle force production during running, 2019
  • Liqin Deng et al., Mechanics of The Medial Gastrocnemius–Tendon Unit in Behaving more Efficiently in Habitual Non-Rearfoot Strikers than in Rearfoot Strikers during Running, 2023
  • Christopher Napier et al., Differences in Peak Impact Accelerations Among Foot Strike Patterns in Recreational Runners, 2022
  • Laura M Anderson et al., What are the Benefits and Risks Associated with Changing Foot Strike Pattern During Running? A Systematic Review and Meta-analysis of Injury, Running Economy, and Biomechanics, 2020
  • Fraser Young et al., Examination of a foot mounted IMU-based methodology for a running gait assessment, 2022
  • Steve Magnes, The Scieon of Running, 2014
  • Erin E. Futrell et al., Transition to forefoot strike reduces load rates more effectively than altered cadence, 2020

Klára Mirvaldová, únor 2025