מהירות היא דבר מאוד פשוט: בסה”כ חישוב של מרחק חלקי זמן. למרות הפשטות הזאת מדובר עדיין על אחד המרכיבים המאתגרים והמורכבים שיש במדעי הפיזיולוגיה. יש לה חשיבות רבה בעיני ספורטאים רבים שיהיו מוכנים לעשות המון בשביל לשפר את מהירותם.
לריצה יחפה יצא שם של טקטיקה שעשויה לשפר את מהירות הריצה בזכות כמה מכניזמים תאורטיים. בכתבה זו אנסה לברר – האם יש אמת מאחורי הסיפורים על מהירות ויחפנות מעבר לרץ האתיופי האגדי ביקילה ושיא העולם במרתון באולימפיאדת רומא?
מאת: אשד לין
צילום: גיאחה
הצטרפו חינם לניוזלטר התכנים האיכותיים שלנו:
מהירות ריצה מבחינה מטבולית
מהירות על פניו היא דבר שפשוט מאוד להסביר – היכולת לעבור מרחק כלשהו ביחידת זמן כלשהי. די ברור למה מהירות היא בעלת ערך רב כל כך לספורטאים. הרצים ה”טובים יותר” הם אלו אשר מסוגלים לשמור על מהירות לאורך זמן ומרחק גדולים יותר. כאשר אנחנו מתאמנים אחד המדדים הפשוטים ביותר לבחינת התקדמותנו היא לראות האם הצלחנו לרוץ מרחק כלשהו בפחות זמן מאשר בתחילת התוכנית, קרי יותר מהר. מבחינה מטבולית, מהירות יכולה להימדד ב-2 צורות:
1) עלות ריצה – אנרגיה מנוצלת ליחידת מרחק בלעז Energy cost of running ( ECR)
2) יעילות ריצה – האנרגיה המנוצלת בזמן מהירות מסוימת או Running Economy זוכרים?
סקירות סיסטמיות מדעיות מצאו טווח שוני של כ-20% בעלות המטבולית בקרב רצים. אפשר להסביר את השונות על ידי הבדלים במבנה הגוף: הבדלים במסת הגוף והחלוקה שלה, במבנה הרגליים, באורך הגפיים, שוני במבנה הגידים ויכולתם לספוג ולמחזר אנרגיה מהקרקע וכמובן גם לעייפות תרומה משלה [1]. נמצאו גם הבדלים בסדר גודל של בין 20-30 אחוזים בצריכת חמצן במהירות ריצה סאב-מקסימלית נתונה בקרב רצים מאומנים [2].
למרות שישנם מחקרים שלא הצליחו למצוא קשר ישיר בין יעילות ריצה (RE) וביצועים בריצות ארוכות, נמצא גם כי ירידה של 1.7% בעלות החמצן עשויה להוביל לשיפור במהירות של כ- 7.3 מטרים לשנייה [4]. נכון להיום הדעה הרווחת היא שההבדלים ביכולת שימור המהירות בין רצים ממוצא אפריקאי לרצים אחרים היא בעיקר על רקע של שוני במבנה הרגליים ויכולת מחזור האנרגיה על ידי הגידים [1].
אשד לין – כותב המאמר, מברר – האם הריצה המינימליסטית קשורה למהירות?
השפעה על מהירות באמצעות קצב הצעדים ואורכם
בעוד הדרך לחישוב מהירות היא פשוטה, המרכיבים של יכולותיהם של רצים מהירים הם רב-מימדיים, אבל אפשר לסכם זאת בהפשטה בצורה כזאת: מהירות = קצב הצעדים שלנו ואורכם. אורך הצעד אחראי ל-90% מהמהירות המקסימלית של אדם – במחקרים נמצא כי אורך הצעד הכי חסכוני אנרגטית הוא זה אשר נבחר בצורה אוטומטית על ידי הרץ. כמו כן, שלב הדריכה על הקרקע זהו השלב היחידי במהלך מחזור הריצה בו הרץ יכול להפעיל כוח שישפיע על אורך הצעד וכתוצאה מכך פיתוח מהירות. עקב כך יש מחקרים המציעים כי רצים מגיעים למהירות גבוהה יותר ע”י הפעלת כוחות גדולים יותר כלפי הקרקע ולא ע”י תנועות רגליים מהירות יותר [2].
נוסף על כך, במהלך ריצה בקצב סאב-מקסימלי משך הזמן שבו נוגעת הרגל ברצפה משתנה בין סגנונות הנחיתה השונים. זמן מגע קצר יותר עם הקרקע תורם ליעילות ריצה גבוהה יותר וגם למהירות מקסימלית גבוהה יותר. זה בסך הכל הגיוני מאחר וככל שנהייה על הקרקע יותר זמן בעצם ניצור בלימה של השטף התנועתי [2]. מהירות היא נגזרת של אורך צעדים, מקצבם ומשך זמן המגע עם הקרקע. לכן מתבקש לשאול – האם שינוי בהנעלה, משפיע על אחד מהפרמטרים האלה, ולכן יוכל לתרום לשינוי במהירות?
חשיבות כפות רגלינו
כפות רגלינו הם החוליה המקשרת בין הגוף לאדמה. המבנה הייחודי של כפות הרגליים מאפשר לכוח המופק על ידי שרירי הגפיים התחתונות להיות מועבר כלפי הקרקע, לתמוך במשקל הגוף ולייצר הנעה [3].
אחד המרכיבים החשובים בכפות הרגליים הוא הרצועה האורכית. רצועה זו נדחסת בשלב הדריכה וסופגת כוחות מכאנים כתגובה לאימפקט מהקרקע. האנרגיה הנספגת “מאוחסנת” בתוך מבנה אלסטי אשר תומך בקשת. כאשר הכוחות מהקרקע הולכים ודועכים, הרצועה פורקת את האנרגיה בכדי לשחרר אנרגיה לצורך הנעה. קשיחות הקשת מתאפשרת תודות לשיתוף פעולה בין רצועות פאסיביות והשרירים האינטרינזים שבתוך כפות רגלינו אשר מווסתים ונשלטים על ידי מערכת העצבים המרכזית כתגובה לגירוי מכאני [3].
בזמן ריצה יחפה הגוף צריך לגרום לשיכוך האימפקט מהקרקע על ידי הקשחה של שרירי הרגליים בעת המגע עם משטח הריצה. הקשחה זו מקושרת להתנעה מהירה יותר של הגוף קדימה וכתוצאה מכך ניצול אנרגטי יעיל יותר במהלך הפעילות [6].
על הנעלה ומהירות
הנעלה נועדה לספק לנו הגנה תרמית ומכאנית כבר אלפי שנים, אך בעוד שהנעלה כזאת או אחרת שימשה אותנו משחר קיומנו נעלי הריצה המודרניות שאנו מכירים כיום הופיעו בעולם רק משנות ה-70 של המאה הקודמת [3]. הסקירה הסיסטמית שנעשתה בשנת 2007 לא הצליחה למצוא מידע לגבי הנעלה וביצועים. וכיום לא קיימת הסכמה לגבי האם ישנם נעליים המתאימות לריצות ארוכות [9].
נעליים מודרניות בנויות עם מרכז סוליה שתוכן להידחס ולהחזיר אנרגיה במהלך מחזור הריצה. מאפיין זה מוכר לכולם בתור “שיכוך”. השיכוך נועד לגרום לנעל לתפקד כמו קפיץ ולהחליף את מכאניקת כפות הרגליים ושרירי הרגליים בלנסות לספוג אימפקט עם פוטנציאל מזיק במפגש הרגל עם הקרקע במקום השרירים והגידים [3].
למרות ניסיונות ההוכחה כי נעליים משפרות ביצועים, חוקרים רבים משערים כי נעליים עבות ומשככות חוצצות בין הרץ לקרקע ומחלישות את המסר החושי-מכאני בצורה כזאת שנפגעת יכולת מערכת העצבים המרכזית (CNS) לווסת את הצורך בהקשחת הרגליים וכפות הרגליים כתגובה למגע עם הקרקע. כרגע אין במדע ממצאים לגבי כך שנעליים עשויות להשפיע ולשפר את תפקוד שרירי כף הרגל והקרסול. ויש מחסור בממצאים הנוגעים לשיפור תפקוד מערכת העצבים המרכזית כתוצאה משימוש בנעלי ריצה [3]. כמו כן, נעליים מסיביות מדי עלולות עקב משקלם הרב דווקא לגרום להוצאה מטבולית גבוהה יותר ועקב כך יעילות הריצה פוחתת [9].
נמצא כי ריצה בנעליים מציגה זמן ארוך יותר (שונות של 5%) של צעד, ומגע ארוך יותר עם הקרקע (כ-15% יותר זמן קרקע מאשר בריצה יחפה).וגם כי ישנה דחיסה נמוכה יותר של הקשת האורכית בעת ריצה עם נעליים המובילה לשחרור אנרגיה נמוך יותר.
בניגוד להשערת החוקרים, נעליים לא גרמו להפחתה של של הפלט העצבי-שרירי אלא דווקא להגברה שלו [3]. יתכן וזה נובע מכך שהגוף מנסה לפצות על הירידה בוויסות החושי בעקבות החציצה בינו ובין הקרקע על ידי חיזוק המסר המוטורי לשרירים להגביר את פעילותם ואת קשיחותם (השערת הכותב).
כף הרגל נחשבת לשחקנית ראשית בתפקוד אלסטיות הרגליים, אך נכון להיום אין הוכחות כי לנעליים יש תרומה לקפיציות זו ולא דווחה השפעה כלשהי של נעליים על תפקוד אלסטי יותר של כפות הרגליים. לא רק זאת, מחקרים אף מדווחים שנעליים דווקא מגבילות את יכולת הרגליים לאחסן ולהחזיר אנרגיה ע”י מכניזם אלסטי, תודות לירידה ביכולת הדחיסה של קשת הרגל האורכית [3].
הועלתה טענה שמציעה כי הנוכחות של סוליה משככת מובילה להסתמכות על שיכוך הנעל בהקטנת האימפקט במקום הסתמכות על הבולמים הטבעיים של הגוף – השרירים והגידים [3].
פחות נעל = יותר מהירות ריצה?
הממצאים בנוגע ליעילות הריצה אצל רצים בנעליים מודרניות, רצים מינימלים ויחפנים, הנם בעלי תוקף נמוך, יתכן ובין השאר בעקבות דגימה קטנה מדיי של נחקרים. ניתן להגיד כי הטרנד המדעי הוא שיתכן ויש פוטנציאל לריצה מינימלית ויחפה לשיפור ביצועים [4]. במקביל נמצא גם שבעת ריצה יחפה ישנו עומס מוגבר על השרירים הכופפים של הקרסול ודבר זה הוצע כגורם אשר עשוי במירוצים ארוכים דווקא לגרום לעייפות אשר תפגע ביעילות הריצה [5].
בסקר שבדק בסביבות 500 רצים (ביניהם 41 ספורטאי עילית) במרחקים משתנים נמצא כי יותר מ50% מהרצים דיווחו על מעבר מהנעלה רגילה להנעלה מינימלית\יחפנות בין השאר מתוך רצון לשפר ביצועים.
אחת הסיבות שיחפנות מקושרת לשיפור במהירות היא שהורדה במסת הנעל מקושרת לשיפור ביעילות הריצה. נוסף על כך, ישנים מחקרים המציעים כי שינוי דפוס הנחיתה לקדמת כף הרגל עשוי לשפר את אפקטיביות הריצה מאחר ונחיתה על העקב מקושרת להפעלת כוחות בלימה [4].
במחקר [5] שבדק את השפעת ההנעלה על זמן ריצת 5 ק”מ הקבוצה המינימלית רצה בממוצע רק 22 שניות יותר מהר מהקבוצה בהנעלה הרגילה. כמו כן, נצפה שוני קטן מאוד בתדירות ואורך הצעדים. אומנם מדובר על תוצאה זניחה ביותר אבל חשוב לזכור שרצים אלו היו רצים חובבים מאוד (15 קמ שבועי) וללא ניסיון קודם עם הנעלה מינימלית ולכן ההשפעה המהירה על התוצאה בהחלט מרשימה.
במחקר זה נמצא כי המנבאים המשמעותיים ביותר ליכולת הביצוע היו יעילות הריצה ונוחות הנעליים, הרצים שדיווחו על נוחות טובה יותר של הנעליים המינימליות היו אלו שגם הציגו תוצאות טובות יותר במבחן.
אולם ניכר היה שההשפעה החיובית הופיעה רק במהירויות גבוהות יותר מה שעשוי לרמוז שהיעילות של נעליים מינימליות גוברת ככל שהמהירות גוברת כנראה בעקבות אלסטיות גבוהה יותר בגפיים התחתונות.
החוקרים משערים כי החיסכון בחמצן שנמצא בעת ריצה יחפה\מינימלית עשוי להיות מתורגם לשיפור של בין 1.59-1.73 מטרים לדקה. שיפור שאולי לא נשמע מרשים אך בריצה למרחק ארוך כגון מרתון עשוי להיות לו פוטנציאל מרשים בשיפור הביצועים [4].
מחקר נוסף [7] שנערך על 15 ספורטאים צעירים מאומנים ובחן את ההשפעה של 4 שבועות של ריצה מינימלית מצא הבדל של 7% לטובת הקבוצה המינימלית בשיפור יעילות הריצה בתום ההתערבות כמו גם דופק נמוך יותר ב-3% ותדירות צעדים גבוהה יותר ב-2.7%.
נקודה מעניינת נוספת שהחוקרים מעלים היא שיתכן שאחד הגורמים שעשויים להסביר את השוני הגדול בתוצאות בין קבוצות ההתערבות היא שריצה מינימלית מקושרת לתדירות צעדים גבוהה יותר. תדירות צעדים גבוהה יותר מקושרת ליותר כיווצים שריריים ומגע עם הרצפה ויתכן שדבר זה גורם לשיפור מהיר ומשמעותי יותר במערכת העצבים, בהשוואה לריצה בהנעלה מודרנית. קצת דומה לשיפור שנצפה בעקבות ביצוע אימונים פליאומטריים.
במחקר יפה שבחן את רוב ההיבטים הביומכנים המקושרים ליעילות ריצה, נמצא כי ריצה ללא נעליים עשויה לגרום לתופעות הבאות: היא תגרום לקיצור משך המגע עם הקרקע בשלב הדריכה, להגברה של כפיפת הברך בעת הנגיעה בקרקע, להגברת קשיחות השרירים, להגברה של הכוחות הקשורים להתקדמות בריצה והפחתה של כפיפת הקרסול בשלב הדחיפה ועזיבת הקרקע. כאשר משנים לחיוב את המשתנים הנ”ל נוכל לשער בסבירות גבוהה כי הדבר ישפיע גם על מהירות הריצה [8].
3 תאוריות המציעות הסבר לכך שריצה יחפה עשויה לשפר ביצועים:
- קשת הרגל אוגרת אנרגיה שמשתחררת ומתורגמת למהירות – אנרגיה אלסטית נאגרת בקשת הרגל בזמן ריצה יחפה\מינימלית אך נאגרת בצורה פחותה בעת שימוש בנעליים. בריצה יחפה אנו מבצעים כפיפה-גבית (פויינט למי שמכיר את עולם הריקוד) גדולה יותר בקרסול כמו גם הגברה של תדירות הצעדים. תופעות אלו גורמות לכך שבשלב הבלימה והדריכה, עומס מכאני נאגר ומשתחרר בצורה טובה יותר [7] – דבר זה מקושר לחסכון אנרגטי וכוח רב יותר שניתן לתרגם לידי מהירות.
- ריצה יחפה מקושרת לצעדים קצרים יותר ובקצב גבוה יותר – אשר מובילים לקיצור של זמן המגע עם הקרקע שתורם ליעילות ריצה גבוהה יותר ומהירות מקסימלית גבוהה יותר (פחות רלוונטי לרצי ארוכות למעט סיומת ריצה חזקה כמו בפוטופיניש מול מתחרים אחרים).
- משקל קל יותר = פחות אנרגיה להנעת הגוף ועלות חמצן נמוכה יותר. אין עדיין בנמצא מספיק מידע בכדי להוכיח או לשלול את התאוריה הזאת [4] למרות שמחקרים שהתאימו את משקל הנעל לריצה יחפה על ידי הוספת משקולות חיצוניות על הרגל מצאו כי ההבדלים בטלים [5] ומחקר שסקר את כלל הספרות הקיימת מצא כי נעליים עד 440 גרם לא משפיעות כלל על יעילות הריצה [8].
נקודות לסיכום
- במרבית המחקרים לנבדקים היה נסיון קודם עם ריצה יחפה ולכן יתכן שההמלצות לא ישימות לרצים מתחילים ביחפנות או רצים מתחילים בכלל.
- צריך לקחת בחשבון את עניין הסיכון לפציעות ואימון בתוכנית פרוגרסיבית ומתאימה אישית.
- חשוב לזכור כי בעת ביצוע מטלה פיזית לא מוכרת צריכת החמצן גבוהה יותר בתחילת ההסתגלות והלמידה.
- רוב המחקר בוצע בסביבת מעבדה בתנאים מבוקרים ולא ברור עד כמה המסקנות ישימות לשטח.
- לא ברור מה קשור יותר לביצועים: שיכוך אשר מקטין את מאמץ השרירים או הגברה של אגירת האנרגיה האלסטית [5].
- בעיה עם המידע: יעילות ריצה אצל רצים מינימלים נבדקה רק במהירות נמוכה יחסית ולא תמיד משקפת קצב תחרות [5].
יתכן כי יש אמת מסוימת בטענה כי ריצה יחפה\מינימלית יכולה לשפר ביצועים וכאשר מתאפשרת הסתגלות הדרגתית, גם ספורטאים מאומנים יכולים להרוויח משילוב של ריצה מינימלית בשגרת האימונים [7]. נדגיש שבקרב ספורטאים מאומנים בדרך כלל לא נצפה שינוי גדול ומשמעותי ביעילות הריצה ושיפור המהירות מאחר והם כבר מאומנים ברמה גבוהה. רצים מתחילים עשויים להרוויח אפילו יותר מכך ואני לא אהיה מופתע שבמחקר שיבדוק השפעה ארוכת טווח של ריצה מינימלית על רצים מתחילים\חובבים נראה שיפור גדול יותר בהשוואה לקבוצה אשר תרוץ עם נעליים “מודרניות”.
מאת: אשד לין
צילום: גיאחה
—————
וגם: מנוי (חינם) למגזין הריצה RUNPANEL פה: https://goo.gl/Auzkl9
ומנוי (חינם) למגזין האופניים BIKEPANEL פה: https://goo.gl/4tGh4F
- Lacour, J. R., & Bourdin, M. (2015). Factors affecting the energy cost of level running at submaximal speed. European journal of applied physiology, 115(4), 651-673.
- Nummela, A., Ker?nen, T., & Mikkelsson, L. O. (2007). Factors related to top running speed and economy. International journal of sports medicine, 28(08), 655-661.
- Kelly, L. A., Lichtwark, G. A., Farris, D. J., & Cresswell, A. (2016). Shoes alter the spring-like function of the human foot during running. Journal of The Royal Society Interface, 13(119), 20160174.
- Cheung, R. T., & Ngai, S. P. (2016). Effects of footwear on running economy in distance runners: A meta-analytical review. Journal of Science and Medicine in Sport, 19(3), 260-266.
- Fuller, J. T., Thewlis, D., Tsiros, M. D., Brown, N. A., & Buckley, J. D. (2016). Effects of a minimalist shoe on running economy and 5-km running performance. Journal of Sports Sciences, 34(18), 1740-1745.
- Moore, I. S., Jones, A., & Dixon, S. (2014). The pursuit of improved running performance: Can changes in cushioning and somatosensory feedback influence running economy and injury risk?. Footwear Science, 6(1), 1-11.
- Warne, J. P., & Warrington, G. D. (2014). Four?week habituation to simulated barefoot running improves running economy when compared with shod running. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 24(3), 563-568.
- Moore, I. S. (2016). Is there an economical running technique? A review of modifiable biomechanical factors affecting running economy. Sports Medicine, 46(6), 793-807.
- Fuller, J. T., Bellenger, C. R., Thewlis, D., Tsiros, M. D., & Buckley, J. D. (2015). The effect of footwear on running performance and running economy in distance runners. Sports Medicine, 45(3), 411-422.