Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Prywatności. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.

Zamknij
Złamania zmęczeniowe – uderzenia nie są najgorsze
Złamanie zmęczeniowe są jedną z najczęstszych kontuzji biegaczy (niektóre dane podają nawet do 80% wszystkich urazów). Nowe badania podają, że uderzające o podłoże stopy nie są główną ich przyczyną. Dane zbierane przez urządzenia przenośne (smartfony, smartwatche, opaski monitorujące aktywność, słuchawki itp.) mogą w przyszłości dostarczyć nam informacji, jak minimalizować ryzyko tego typu urazów. 

Złamanie zmęczeniowe zwykle zaczyna się od bólu, np. w stopie lub podudziu, nasilającego się podczas biegania. Uczucie to nie mija przez kilka dni, a nawet tygodni. Gdy ból staje się bardziej intensywny, noga może spuchnąć, a biegacz w końcu dowiaduje się, że doznał jednej z najczęstszych kontuzji przeciążeniowych – złamania zmęczeniowego. Przyznaje się do niego wielu doświadczonych biegaczy, np. Karolina Nadolska, Yared Shegumo, a za granicą Shalane Flanagan czy Sondre Nordstad Moen.

Drobne, ale nawarstwiające się obciążenia działające na kości mogą przerwać aktywność na kilka miesięcy, a nawet „położyć” cały sezon. Segment urządzeń przenośnych postanowił wspomóc potencjalne ofiary tej kontuzji, ale profesorowie badający złamania zmęczeniowe wskazali podstawowy problem: urządzenia mierzą nie to, co trzeba.

Współpracujący z lokalnym klubem biegowym specjaliści z dziedziny ortopedii oraz zespół inżynierów Uniwersytetu Vanderbilt na czele z Karlem Zelikiem stworzyli projekt, który badał nacisk stóp uderzających o podłoże. Zebrane w ten sposób informacje mówią nam o siłach, jakie działają na kości, często prowadząc do złamań zmęczeniowych.

Badania Zelika opublikowane na początku 2019 r. w czasopiśmie naukowym PLOS One wyjaśniają, że istniejące narzędzia i metody przeciwdziałania, a także oceny ryzyka tej kontuzji nie są wystarczające. Badając dziesięciu zdrowych biegaczy podczas testów biegowych przeprowadzono analizy ich ruchu. Skupiono się na sile reakcji podczas uderzenia stopy o podłoże (ground reaction force – GRF) i związanych z nimi danych, w zależności od prędkości biegu, ustawienia ciała itd. Wyniki pokazały, że zwiększenie się wartości GRF nie było silnie skorelowane z obciążeniami wpływającymi na kości podudzia. Siedemdziesiąt sześć spośród osiemdziesięciu badanych parametrów nie wykazało związku z obciążeniami kości w odniesieniu do uderzeń stóp o podłoże.  

Zebrane dane potwierdzają, że większość głównych sił działających na kości wiąże się z działaniem pracujących mięśni, a nie dlatego, że powstają one jedynie w wyniku uderzenia każdej stopy o podłoże.

- Przeanalizowaliśmy ostatnie badania naukowe i ponad 50 publikacji każdego roku informuje lub interpretuje swoje wyniki na niepoprawnym założeniu, że siła uderzenia stóp o podłoże jest jednoznaczna z obciążeniem wewnętrznych struktur – mówi Karl Zelik, który w przeszłości był wyróżniającym się lekkoatletą (startował m.in. w trójskoku). - Pomiar siły reakcji może być wygodny, ale daje błędne informacje – dodaje.

- Noszone na nadgarstkach i w naszych kieszeniach urządzenia przenośne za pomocą akcelerometrów i innych czujników mogą pomóc monitorować obciążanie struktur kości i szacować ryzyko kontuzji, ale tylko wtedy, kiedy połączą informacje na temat uderzeń stóp o podłoże i sile mięśni działających na kości – mówi z kolei Emily Mitajevich, inżynier mechaniki i doktorantka pracująca w laboratorium Zelika, sama będąca biegaczką. 

- Użyliśmy kamer mierzących ruch biegacza w zwolnionym tempie, by przeanalizować ich technikę i specjalnej bieżni ruchomej, mierzącej siły reakcji na podłoże stóp podczas biegu – wyjaśnia badaczka. - Połączyliśmy te informacje używając odpowiednich algorytmów, by oszacować siłę nacisku, która działa na kości podudzia – częstego miejsca złamań zmęczeniowych. W prawie wszystkich przypadkach okazało się, że uderzenia o podłoże nie były silnie skorelowane z obciążeniami na kość piszczelową – przyznaje Mitajevich.

W kilku przypadkach niższe siły reakcji o podłoże oznaczały nawet większe siły działające na piszczel. Badania zaczęły się dwa lata temu, kiedy Leon Scott z Uniwersytetu Vanderbilt, który współpracuje ze Stowarzyszeniem Zawodników NFL w zakresie zdrowia i bezpieczeństwa, zadał Zelikowi proste pytanie: Czy noszone przez nas w różnych urządzeniach czujniki mogą być efektywnie używane do przeciwdziałania złamaniom zmęczeniowym, które Scott widzi każdego dnia w swojej klinice?

badanianacisksily.jpg Matijevich, Zelik i Scott rozwijają obecnie nowe, nieinwazyjne sposoby monitorowania uszkodzenia kości. Opatentowali specjalny system, który ma łączyć dane zbierane z wielu czujników urządzeń przenośnych, aby szacować przeciążenie wynikające zarówno z pracy mięśni, jak i sił reakcji podczas uderzeń o podłoże. Próbują także zaangażować partnerów komercyjnych, by rozwinąć swój projekt i stworzyć narzędzia dla biegających rekreacyjnie czy zawodników wyczynowych.

Scott dodaje, że połączenie czujników z urządzeń przenośnych oraz nowe algorytmy stworzone przez jego zespół dają o wiele lepszy obraz przeciążeń, jakich doznają kości biegaczy. Informacje te mają potencjał, by zmniejszyć ryzyko takich kontuzji nie tylko u biegaczy, ale i zawodników innych dyscyplin.

Wiele kontuzji powstaje z powodu nagłych urazów, takich jak skręcenia, naciągnięcia itd. Złamania zmęczeniowe pojawiają się powoli, poprzez nawarstwiające się obciążenia treningowe w trakcie budowania formy sportowej.

- Nie mamy obecnie dobrych narzędzi innych niż własne doświadczenia i dane anegdotyczne. Potrzebujemy więcej danych, które powiedziałyby nam, jak obciążamy nasze kości, by uniknąć kontuzji kolejnych osób – przyznaje Matijevich.

Na razie pozostaje nam dopasować obciążenia treningowe do własnych możliwości, by choć w taki sposób minimalizować ryzyko złamania zmęczeniowego. Jak widać, by uniknąć kontuzji przeciążeniowych dostosowanie planu treningowego może być ważniejsze niż wybór podłoża, po którym biegamy.


Źródła:
Materiały Vanderbilt University.
Emily S. Matijevich, Lauren M. Branscombe, Leon R. Scott, & Karl E. Zelik. (2019). Ground reaction force metrics are not strongly correlated with tibial bone load when running across speeds and slopes: implications for science, sport and wearable tech.