Om harder te rennen gaan beenspieren minder hard werken
Behalve Olympische snelwandelaars,
vinden de meeste mensen het gemakkelijker om te rennen dan om te wandelen wanneer de snelheid de 2m/s (7,2km/h) overschrijd. Onderzoekers van de North Carolina State University Dr. Gregory Sawicki en Dr Dominic Farris hebben de reden hiervoor ontdekt: Rennend met 2m/s maakt men beter gebruik van de m. gastrocnemius, een belangrijke kuitspier, dan lopend wat betekent dat rennen vanaf deze snelheid efficiënter gebruik maakt van de energie.
Deze week is deze studie online gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Science. In deze unieke studie waarin ultrageluid beeldtechnieken, hogesnelheids motion capture systemen en een loopband die afzetkrachten kan meten werden toegepast om de m. gastrocnemius te bestuderen tijdens lopen en rennen.
Het onderzoek gebruikte de ultrageluid beeldtechnieken op een nieuwe manier: Een kleine module die ultrageluid uitzend vastgemaakt aan de achterkant van het onderbeen liet real time zien welke aanpassingen de spier maakte onder invloed van de loopsnelheid.
De hogesnelheidscamera liet zien dat de mediale gastrocnemius spier, een grote en belangrijke kuitspier die vasthecht aan de Achillespees, vergeleken kan worden met de koppeling van een auto, die bij de start van een stap aangrijpt aan de pees, terwijl de energie wordt overgebracht naar de pees om hem op te rekken. Later tijdens de pas, laat de Achillespees, de lange elastische pees die aan de achterkant van het onderbeen loopt, de opgeslagen energie weer los in een snelle terugslag wat je helpt bij het bewegen.
Deze studie laat zien dat de spier ‘versnelt’ ofwel, z’n lengte steeds sneller verandert wanneer mensen sneller gaan lopen, maar daardoor steeds minder energie kan leveren. De spier moet dus steeds harder werken, maar levert steeds minder vermogen, een vermindering in efficiëntie.
Wanneer mensen overgaan op hardlopen bij 2m/s, zagen de onderzoekers dat de spier minder snel ging samentrekken en er werd meer vermogen geleverd, wat resulteerde in een toegenomen efficiëntie. “De ultrageluid beeldtechnieken, maakt het mogelijk om de bewegingen van de spieren in het onderbeen te laten zien en deze technieken zijn nog niet eerder op deze manier toegepast.” zegt Farris.
Deze bevinding geeft een verklaring waarom snelwandelen alleen op de Olympische Spelen te zien is: de spieren moeten te inefficiënt werken om lopend een hoge snelheid aan te houden, dus het lichaam gaat snel over op rennen om de efficiëntie te verhogen en energie te sparen.
“De spier kan de snelheid waarop je loopt als het ware niet bijhouden, wanneer je snel wandelt” zegt Sawicki. “Maar wanneer je opschakelt naar een ander looppatroon en gaat rennen, stopt de spier bijna geheel met bewegen en dit verandert ook niet wanneer de snelheid verder wordt opgevoerd, hoewel we geen sprintsnelheden hebben getest.”
De resultaten van dit onderzoek zouden kunnen helpen bij het ontwikkelen van ondersteunende protheses en kunnen trainers beter mensen met ruggenmerg letsel helpen bij revalideren, zeggen Sawicki en Farris.
Bron: North Carolina State University
Referenties:
Geef een reactie