Вплив ваги взуття на моделювання литкових м’язів Journal of Foot and Ankle Research Full
Анотація
Поточне дослідження досліджувало вплив взуття різної ваги на індивідуальний вклад м’язів литок під час циклу бігу. Двадцять бігунів-чоловіків бігли на силовій платформі з взуттям чотирьох різних ваг (175 г, 255 г, 335 г і 415 г). Дослідження оцінювало сили м’язів нижніх кінцівок бігунів за чотирьох умов ваги взуття за допомогою системи моделювання опорно-рухового апарату. Система формує рівняння обмеження рівності та нерівності для імітації м’язових сил. Індивідуальні вклади м’язів у кожному теляті визначали, використовуючи ці м’язові сили. Дані порівнювали за допомогою одностороннього повторного вимірювання ANOVA. Результати виявили суттєві відмінності у внеску gastrocnemius lateralis. Порівняльні порівняння показали, що біг у взутті 175 г спричинив більший внесок gastrocnemius lateralis, ніж біг в взутті 415 г під час фази гальмування. Тому носіння полегшеного взуття під час бігу може сприяти втомі в шлунково-м’язовому м’язі під час фази гальмування. Результати активації литкового м’яза можуть свідчити про необхідність періоду адаптації при переході з важкого на легке взуття.
Передумови
Вага взуття може бути використана для класифікації кросівок. Взуття вагою 150–200 г називають легким взуттям, взуття вагою 200–300 г - мінімалістичним, а взуття вагою 360 г і більше - важким взуттям [1]. Мінімалістичне взуття спекулювало на зміцнення м’язів стоп і дуг, що може допомогти запобігти травмам [2]. Причини цього явища можуть полягати в тому, що сила удару об землю діє як вхідний сигнал для спрацьовування налаштування м’язів [3], а бігуни використовують власні механізми комфорту, щоб підтримувати бажаний шлях руху та зменшувати ризик травм [4].
Попередні дослідження відзначали, що зменшення ваги взуття, як було встановлено, покращує ходову економіку [5]. Попередні дослідження також спостерігали, що додавання 100 г ваги на черевик збільшує субмаксимальний VO2 (збільшує споживання кисню) на
1% [6]. Hoogkamer та співавт. також виявили, що додавання 100 г маси на черевик збільшує швидкість метаболізму на 0,75% зі швидкістю 3,5 м · с-1 під час тривалого пробігу на 3000 м [7]. Ця концепція компенсації додаткової ваги взуття передбачає зниження ефективності руху при виконанні важкого взуття [8]. Бігуни з важким взуттям виробляють більше кисню і споживають більше енергії, ніж ті, що мають легке взуття, що призводить до низької ефективності бігу [9]. Зменшення ваги взуття підвищує ефективність бігу, оскільки м’язи повинні генерувати менше сили, а менше механічної роботи. Коли м’язи виконують механічну роботу, вони споживають енергію. Тому взуття різної ваги та конфігурації може змінити м’язи стопи бігуна та енергоспоживання.
Доведено, що відсутність підтримки дуги у мінімалістських кросівок збільшує силу м’язів стопи [10]. Ця концепція відображається збільшенням площі поперечного перерізу як власних, так і зовнішніх м’язів стопи після періоду бігу в мінімалістичному взутті, що імітує біг босоніж [11]. Крім того, було показано, що використання мінімалістичного взуття Vibram FiveFinger збільшує товщину внутрішньої м’язи та силу м’яза, що викрадає галлюцію [12]. Ці ефекти пропонуються для зменшення ризику травмування м’язів.
Різне взуття (тобто різні маси взуття) може змінити схему удару ноги бігунів [13], що, в свою чергу, може вплинути на активацію м’язів нижніх кінцівок. Моделі опорно-рухового апарату можуть використовуватися як загальні моделі або моделі, що стосуються конкретних предметів. Загальні моделі, зроблені шляхом вимірювання загальних даних на основі трупної інформації про кількість [14, 15]. На сьогоднішній день про ці ефекти не повідомлялося під час бігу з взуттям різної ваги, орієнтованим на окремий вклад м’язів литок.
Отже, метою поточного дослідження було вивчити сили, що виробляються м’язами, та внесок литкових м’язів під час фази гальмування. Гіпотези полягали в тому, що велика маса взуття призведе до посилення активації литкового м’яза під час фази гальмування бігового циклу. Це дослідження може надати важливу інформацію про ступінь набору ключових м'язів під час бігу з взуттям різної ваги.