Rytm biegu, czyli o tym czego nie ma w książkach
Niemożliwe staje się możliwe,
możliwe staje się łatwe,
a łatwe staje się eleganckie.
M. Feldenkrais
Rytm jako synonim kadencji lub częstotliwości obrazowany jest poprzez konkretne wartości. Te wartości przedstawia się w postaci ilości kroków wykonanych w ciągu minuty, rzadziej w ciągu sekundy. Kontrola takiego rytmu podczas biegu nie nastręcza obecnie problemów. Praktycznie na bieżąco można monitorować jego odczyty, a nawet korzystać z funkcji dźwiękowej, wbudowanego w zegarek metronomu wymuszającego bieg z określoną kadencją. Problemy zaczynają się dopiero, gdy mamy wyniki i na ich podstawie próbujemy wyciągnąć wnioski.
W jakim rytmie należy biegać?
180 to magiczna liczba w świecie biegowym, której urokowi ulega wielu autorów publikacji poświęconych technice biegu. Oznacza ona wykonywanie 180 kroków na minutę i jest często bezkrytycznie przytaczana w dyskusjach jako jedna z cech prawidłowej techniki. Popularność liczby 180 bierze się z obserwacji świata wyczynowego, ponieważ większość biegaczy wyczynowych porusza się w takim właśnie rytmie. Czy zatem powinniśmy ich naśladować?
Jeżeli rytm traktować będziemy tylko jako synonim kadencji, to nie da się uzyskać jednoznacznej odpowiedzi na powyższe pytanie. Problem tkwi bowiem w semantycznym ujęciu wyrazu rytm i ubogim wachlarzu określeń na zjawiska ruchowe, które opisane są w artykule. Dlatego też w tym miejscu odróżnię Rytm biegu używając do tego celu wielkiej litery od rytmu biegu, który oznaczał będzie kadencję.
Ruch opisać można na dwa sposoby. Pierwszym z nich jest dokładna analiza kątów, prędkości i przyspieszeń poszczególnych członów biomechanicznych. Niestety, to co dobrze wygląda na papierze lub w komputerze, ma nikłe zastosowanie w praktyce, gdy zaczynamy zmieniać nasz ruch. Dlatego konieczne jest odwołanie się do wiedzy z innych dziedzin, które analizują ruch człowieka z niewerbalną szczegółowością i bogactwem praktycznie przydatnej terminologii.
Drugim sposobem opisu ruchu jest wykorzystywanie obrazów mentalnych, najczęściej wizualnych. Z pomocą przychodzą tu doświadczenia nauczycieli tańca. Ich obrazowe wskazówki dotyczące pozycji, czucia ciała w przestrzeni i inicjacji ruchu, znacznie lepiej służą osiąganiu pożądanych celów niż ekierka, kątomierz i komentarz.
Ruch biegowy z punktu widzenia biomechanicznego jest bardzo złożonym i wymagającym obszernych opisów lecz bieg można także opisać jednym słowem – proksymalny. Wzorcowy bieg, bo o takim jest mowa w tym artykule, jest ruchem proksymalnym. Ruchy proksymalne inicjowane są ze środka naszego ciała, w okolicy miednicy, czyli w miejscu gdzie przyczepiają się najsilniejsze mięśnie ciała. Inicjowanie i przekazywanie dalszym członom ruchu proksymalnego, wywołuje wrażenie przypominające promienisty efekt domina, który jest przykładem obrazu mentalnego. Ruchy te służą poruszaniu całym ciałem i przy sprzyjających okolicznościach, są znacznie bardziej wydajne niż ruchy dystalne, będące przeciwieństwem ruchów proksymalnych. Dystalna inicjacja ruchu dotyczy ruchów precyzyjnych w członach ciała oddalonych od centrum.
Obraz Rytmu na wykresie
Poniższy awatar na tle wykresu jest dwuwymiarowym modelem matematycznym symulującym rzeczywisty bieg w płaszczyźnie strzałkowej. Stanowi kompilację ruchu trzech biegaczy długodystansowych – Haile Gebrselassie, Kenenisy Bekele i Ygrema Demelasha, o którym pisałem w artykule
„Zmiana warty?”. Wybór tych biegaczy nie jest przypadkowym. Ich ruch stanowi pewien wzór, a animowana prezentacja pozwala na precyzyjne przedstawienie poruszanych zagadnień, bez uciekania w mistyczne klimaty i nadmiernego eksploatowania zdolności wizualizacyjnych czytelnika.
Opis części składowych awatara
Głowa oraz szyja i tułów (ukryte dla lepszego efektu przejrzystości) reprezentują człon zerowy łańcucha biomechanicznego. Barki i biodra reprezentują człon pierwszy, ramiona i uda – człon drugi, przedramiona wraz z dłońmi i podudzia – człon trzeci. Stopy w uproszczeniu zasymulowane są przy użyciu trzech linii wyodrębniających piętę (człon czwarty), śródstopie (człon piąty) i palce (człon szósty). Kolor czerwony odróżnia prawą część ciała, czarny reprezentuje lewą część ciała. Zastosowana kolorystyka ma również swoje odniesienie do przebiegu krzywych i znaczników na wykresie.
Opis wykresu
Wykres został utworzony dla modelu 512-klatkowego i obrazuje przebiegi nałożonych torów ruchu charakterystycznych punktów awatara w stałych odstępach czasowych. Rejestrowany jest ruch dwóch kroków jednocześnie dla prawej i lewej strony ciała – przesuniętej w fazie o połowę okresu trwania cyklu animacji. U dołu wykresu zaznaczone są klatki, które odpowiadają osi czasu z dużą podziałką co 20 milisekund czyli czas trwania cyklu dwukroku wynosi 0,64 sekundy. W ruchu rzeczywistym daje to rytm biegu na poziomie 187 i pół kroku na minutę. Pionowa podziałka na wykresie obrazuje bezwymiarowy wznios członów awatara.
Powyższe założenia zostały tak dobrane, żeby jak najbardziej oddać realizm wzorcowego ruchu w tempie poniżej 3 minut na kilometr. Celem nie jest jednak rozpatrywanie zagadnienia Rytmu w ujęciu ilościowym czyli w odniesieniu do szczególnego przypadku rytmu. Celem jest uchwycenie zjawisk ruchowych i jakościowy opis ich cech w uniezależnieniu od rytmu i tempa biegu.
Rytm zaobserwować można wtedy, gdy zachodzą zjawiska ruchowe, które charakteryzują się symultanicznością nasilenia czyli synchronicznymi, lokalnymi zmianami prędkości członów biomechanicznych. Krzywe 1, 2 i 3 (odpowiednio – tory ruchu łokcia, środka masy i kolana) obrazują taką właśnie synchronizację , której kulminacją jest wspólny max w 352 klatce.
Krzywa 2 przedstawia tor ruchu członu zerowego i odzwierciedla pionowe oscylacje wynikające z cyklicznego charakteru pracy biegowej. Przy założeniu bezstratnej zamiany energii potencjalnej w kinetyczną i odwrotnie, można przyjąć, że krzywa 2 odpowiada torowi środka masy. To założenie upraszcza całe zagadnienie, sprowadzając analizę biegu modelu do sytuacji, w której nie ma żadnych efektów tłumiących pomiędzy ogniwami łańcucha biomechanicznego. Do efektów tłumiących powrócę na końcu artykułu.
Najistotniejszy, z punktu widzenia analizy przebiegu krzywej 2, jest przedział pomiędzy 240 i 352 klatką. Wznios środka masy można tu wyznaczyć po krzywej zbliżonej do fragmentu paraboli oraz po krzywej zbliżonej do fragmentu sinusoidy.
Wznios paraboliczny jest bardziej stromy w początkowej fazie, czyli cechuje się szybciej narastającą zmianą w czasie. Natomiast w fazie końcowej, tuż przed osiągnięciem maksimum, przebiega łagodniej niż w przypadku wzniosu sinusoidalnego. Takie subtelne z pozoru różnice pociągają za sobą daleko idące konsekwencje.
Po pierwsze, charakter przebiegu wzniosu ma wpływ na cały łańcuch biomechaniczny i relacje geometryczno-fazowe pomiędzy członami. Jedna z wyraźniejszych cech, która wówczas zachodzi, dotyczy chwilowego położenia stopy w wahadle tylnym względem nogi podporowej. Im szybciej i dynamiczniej zapoczątkowywany jest wznios, tym później stopa mija nogę podporową. Taka relacja polepsza dynamikę przejścia z wahadła tylnego do przedniego.
Po drugie, od przebiegu wzniosu zależy czy bieg będzie dawał wrażenie dynamicznego czy wytłumionego (modelowanie i prezentacja różnych wariantów dla wzniosu są niestety bardzo czasochłonne i wykraczają poza ramy tego artykułu).
Po trzecie, uzyskanie pożądanego, parabolicznego charakteru wzniosu stawia na pierwszym planie zagadnienia propriocepcji, koordynacji, gibkości i tonusu mięśniowego, a także sprężystości określanej terminem „elastic recoil”, odsuwając w cień takie parametry jak maksymalny pobór tlenu, czy maksymalne tętno, na których opiera się współczesna, fizjologiczna myśl treningowa. Również popularny termin – poziom siły biegowej, wydaje się nie mieć decydującego znaczenia dla generowania parabolicznego wzniosu.
Tor ruchu łokcia i kolana
Krzywa 1 i 3 przedstawia tor ruchu końca członu drugiego, łańcucha biomechanicznego czyli ramienia i uda. Tor łokcia obrazuje ruch złożony, na który składa się ruch członu zerowego (wznios), ruch członu pierwszego czyli barków oraz zmiana kąta położenia ramienia w czasie. Natomiast tor kolana obrazuje ruch złożony, na który składa się ruch członu zerowego, ruch członu pierwszego czyli bioder oraz zmiana kąta położenia uda w czasie. Jak łatwo się domyślić również w przypadku tych torów ruchu można modelować różne ich trajektorie wzniosu, uzyskując mniej lub bardziej dynamiczny obraz biegu.
Na tym etapie należy koniecznie zaznaczyć, że są to bardzo uproszczone relacje analizowane w jednej płaszczyźnie. Dlatego też próby pomiarów kątów, położenia członów i wzorowanie się na nich, nie mają większego znaczenia. Znaczenie ma natomiast relacja maksimów, które przypadają w tym samym momencie i stanowią najważniejszą cechę Rytmu.
Perfekcyjna propriocepcja, wyrażana inaczej czuciem głębokim, jest terminem w zasadzie obejmującym pozostałe zagadnienia czyli koordynację, gibkość oraz tonus mięśniowy i stanowi sprzyjające okoliczności dla wydajnego rozchodzenia się ruchu proksymalnego.
Natomiast elastic recoil jest zjawiskiem zastępującym mocne odbicie, wykorzystującym zdolność mięśni i ścięgien do gromadzenia i oddawania w bardzo krótkim czasie energii sprężystości. Odpowiednie zgranie w czasie rozchodzenia się ruchu proksymalnego z efektem elastic recoil, pozwalają na uzyskanie Rytmu czyli pełnego wykorzystania potencjału ruchowego jaki oferuje nam nasze ciało.
Technika biegu
Traktowanie biegania jako konkurencji technicznej nie jest nowym podejściem. Nowym jest natomiast stopień zainteresowania tym zagadnieniem wśród coraz szerszego grona amatorów, wyczynowców, a także producentów butów biegowych.
Żeby móc zacząć jakiekolwiek działania w celu zmiany sposobu poruszania się, trzeba rozpatrzyć filozoficzny wręcz problem tak zwanej techniki wzorcowej i indywidualnej. Jeżeli założymy, że taki ogólny wzór nie istnieje, to natrafimy na sprzeczność. Nie ma sensu zmieniać ruchu, bo nie ma niczego do czego moglibyśmy odnieść nasz indywidualny wzorzec poruszania się.
Jeżeli jednak założymy, że technika wzorcowa istnieje, to wcale nie będzie nam łatwiej, ponieważ pojawia się coraz więcej koncepcji opisujących wzorcową technikę, które w swych założeniach nierzadko wzajemnie wykluczają się.
Kryteria wzoru
Sposobem wyjścia z impasu jest próba odnalezienia takich kryteriów, które będą niezależne od naszych indywidualnych cech fizycznych, kondycji, tempa biegu, kadencji, upodobań czy aktualnej mody.
Pierwszym kryterium są prawa fizyki czyli działająca na każdego z nas grawitacja oraz sprężystość.
Efektywne wykorzystanie praw fizyki uzależnione jest od właściwej pozycji ciała, a konkretnie ułożenia miednicy w trakcie biegu.
Drugim kryterium jest ruch proksymalny. Im dalszy człon biomechaniczny względem miednicy tym większa bezwładność i różnorodność jego trajektorii ruchu. Najbardziej spektakularnym przykładem jest tutaj sposób lądowania na śródstopiu lub na pięcie, które stanowią odpowiednio piąty i czwarty człon łańcucha biomechanicznego. Jeżeli zestawimy dwóch wyczynowych biegaczy, którzy lądują w odmienny sposób, ale zachowują kryterium ułożenia miednicy i proksymalności, to wypełniać będą w większym lub mniejszym stopniu ten sam wzór ruchu. Jeżeli natomiast analizie podda się, biegacza amatora, który uczy się biegania ze śródstopia bez spełniania obu kryteriów, to pomimo pozornie optymalniejszego stylu lądowania, nie przystaje do powyższych przypadków, bo jego ruch inicjowany jest dystalnie.
Szkoły biegowe
Spośród propozycji dostępnych na rynku, na uwagę zasługują dwie wyróżniające się największą popularnością. Jedna autorstwa Nicholasa Romanova i druga autorstwa Danny Dreyera. Pierwszy stworzył Pose, a drugi Chi Running. Istotnym wkładem jaki Romanov wniósł do nowego spojrzenia na technikę biegu, jest jego wykład na temat tzw. „paradoksu” mięśnia czworogłowego. Autor metody Pose dowodzi, że najważniejszym czynnikiem umożliwiającym nam przemieszczanie się jest umiejętne korzystanie z praw fizyki. Obala tym samym twierdzenie o mięśniowym odbiciu z podłoża, zastępując ten rodzaj napędu, bardziej efektywnym ułożeniem ciała, dzięki czemu napędza nas grawitacja oraz sprężystość generowana w mięśniach i ścięgnach. Natomiast rolę mięśnia czworogłowego sprowadza od funkcji napędzającej do roli stabilizującej podpory. Do takich wniosków Romanov doszedł dzięki obserwacjom najlepszych biegaczy świata, dostrzegając, to co inni interpretowali jako złudny obraz mocnego odbicia. Jest to na tyle istotny krok w rozumieniu sposobu poruszania się człowieka, że zasługuje na uwagę.
Dreyer w wielu aspektach jest zbieżny z twierdzeniami Romanova. Skupia się jednak na dokładnym pozycjonowaniu ciała i mistyce, wychodząc z taoistycznego założenia, że źródłem ruchu jest metafizyczna energia Chi, zlokalizowana w okolicy miednicy, a od jej ułożenia zależy efektywność przepływu Chi czyli ruchu. Kładzie także bardzo istotny nacisk na rozluźnienie w trakcie biegu. W tym miejscu należy zapytać o to czym jest Chi, bo z dydaktycznego punktu widzenia słowo Chi nie pomaga w procesie uczenia się. Jeżeli zatem Chi zinterpretujemy, używając do tego terminologii tancerzy, to okaże się, że chodzi tu o takie ułożenie miednicy, dzięki zaangażowaniu dolnych mięśni brzucha, żeby generować ruchy proksymalne.
Obie szkoły promują bieganie ze śródstopia uzasadniając to większą efektywnością i mniejszą kontuzyjnością w porównaniu do biegania z pięty.
Niestety w Pose i Chi istnieją także bardzo kontrowersyjne kwestie konieczności mięśniowego podciągania stopy pod pośladek w trakcie zataczania nogą zakroczną wahadła tylnego. Wydaje się, że nawet Romanov ulega tutaj złudzeniu, interpretując efekt bezwładności jako celową akcję mięśniową. Dreyer natomiast zaprzecza tym swojej energii Chi, czyli źródłu ruchu, którym jest okolica miednicy. Uważa za to, że wysokie podciąganie kolana, będące przejawem ruchu proksymalnego w wahadle przednim, jest błędem. Interpretuje to jako bieganie siłowe, a więc sprzeczne z ideą Chi.
Kolejnym elementem wzbudzającym obiekcje jest sugestia dotycząca skrócenia kroku biegowego. Zarówno styl Pose jak i Chi cechuje wypłaszczona trajektoria wzniosu krzywej 2 w przedziale od 240 do 480 klatki. Minimalizowanie oscylacji pionowych powoduje skrócenie czasu przebywania w powietrzu i przez to brak możliwości wykorzystania pełnego zakresu ruchu nogi wykrocznej. Skrócenie kroku jest wtedy koniecznością, by móc wylądować pod środkiem masy.
Bieg ze stylizowanym unoszeniem pięt, ograniczającym zakres wahadła tylnego oraz skracaniem kroku, ograniczającym tym samym zakres wahadła przedniego, jest przykładem ruchów dystalnych i nie przypomina obszernych, proksymalnych wahadeł w biegu Gebrselassie czy Bekele.
Dodatkowo kontrowersyjnym wydaje się stosowanie przez Romanova i Dreyera obrazów mentalnych wizualizujących kołowe trajektorie ruchu stopy. Jakkolwiek idea koła kusi swoją elegancją, to jednak daleka jest od rzeczywistej trajektorii stopy, która zaznaczona jest na wykresie w postaci niebieskiej pętli.
Bieganie naturalne
Trudno znaleźć bardziej wieloznaczne określenie…
Bieganie naturalne jest niebywale płodnym polem do popisu jakie upodobali sobie zwłaszcza ambitni producenci butów biegowych, którzy obok produkcji zajęli się tworzeniem własnych teorii biomechanicznych. Analizowanie tych teorii nie wnosi niczego do techniki wzorcowej, ponieważ zajmowanie się biomechaniką stopy w oderwaniu od reszty ciała, nie prowadzi do żadnych istotnych wniosków, które wychodziłyby poza zakres stopy. Jest to jaskrawy przykład dystalnego charakteru pojmowania biegania.
Sposób lądowania na podłożu stał się obecnie najważniejszym kryterium oceny techniki. Ten aspekt zdominował pozostałe elementy ruchu biegowego do tego stopnia, że osoba zainteresowana zmianą ruchu, nie pyta jak tego dokonać lecz jakie buty do tego celu kupić.
Krzywa 4 na wykresie obrazuje tor ruchu śródstopia w czasie. Śródstopie wraz z palcami jako piąty i szósty człon łańcucha, odgrywają rolę zakończeń, na które działa największa bezwładność w wahadłach. Z punktu widzenia Rytmu najistotniejszy dla toru śródstopia jest przedział pomiędzy 352 i 448 klatką. Obserwując w tym przedziale trajektorię stopy biegnącego awatara (na niebieskiej pętli), można uchwycić moment wyhamowania oraz ruchu wstecznego stopy i podudzia względem środka masy. Taki charakterystyczny przebieg trajektorii pozwala wydłużyć fazę lotu, wykorzystać pełen zakres nogi wykrocznej i opóźnić wylądowanie. Maksymalne wydłużenie kroku z fazą wsteczną ruchu stopy są skutkiem bezwładności generowanej ruchem proksymalnym. Stanowi to alternatywę dla proponowanego w Pose i Chi, dystalnego skrócenia kroku i pozwala na osiągnięcie tego samego celu jakim jest wylądowanie na śródstopiu pod środkiem masy (lądowanie, choć trwające bardzo krótko, polega na procesie dociążania stopy i nogi podporowej, które ma miejsce przed środkiem masy, czyli zanim środek masy znajdzie się nad punktem podparcia). Na uwagę zasługuje zwłaszcza ruch wsteczny stopy, którego nie da się zamarkować w sposób mięśniowy. Wszystko bowiem opiera się na rozluźnieniu i bezwładności. Kluczem do takiej pracy w wahadle przednim jest Rytm, czyli wzmocnione oscylacje pionowe całego ciała, co często uznawane jest za błąd techniczny, a tymczasem właśnie dzięki temu możliwe jest, wyprowadzenie ruchu, a korzystając z określeń tanecznych – jego uwolnienie.
Na poniższej animacji widać bardzo dobrze efekt „uwolnienia” ruchu. Falujące mięśnie i ruchy stopy świadczą o rozluźnieniu i bezwładności wahadła przedniego tuż przed wylądowaniem. Analiza lądowania na śródstopiu jest zagadnieniem bardzo trudnym do prześledzenia. Niemniej, lądowanie na śródstopiu przebiega bardziej od członu szóstego niż czwartego, co pozwala zwiększać zwłokę do pełnego wylądowania pod środkiem masy. Kontakt z podłożem jest wtedy bardzo krótki, a przejmowanie ciężaru ciała przebiega od V do I głowy kości śródstopia z pełnym odkształceniem łuku stopy i nie dociążeniem pięty.
W tym miejscu chcę poruszyć zagadnienie tłumienia w biegu. Tłumienie to straty, które towarzyszą nam na każdym kroku. Dosłownie. Cofnięta miednica oraz wylądowanie przed środkiem masy, są głównymi tłumikami. Sposobem na minimalizowanie tego jest zwiększenie poziomu siły biegowej, co daje bardzo wyraźne efekty. Lecz dopiero praca nad ułożeniem miednicy pozwala na wykorzystanie pełnego potencjału tkwiącego w lędźwiach i poprawę relacji środka masy i punktu podparcia w trakcie lądowania. Jednym z obrazów mentalnych jaki wykorzystuję do wizualizowania poprawnego ułożenia miednicy jest ruch odkręcania manetki w motorze na tak zwany „pełen gaz” lub też finezyjny ruch frykcyjny. Oba obrazy można wizualizować jednocześnie, z małą wszakże uwagą, by nie napinać przy tym pośladków.
Analizę biegu pod kątem ułożenia miednicy najlepiej przeprowadza się w płaszczyźnie czołowej, gdyż ocena tego czy biodra są cofnięte, patrząc na biegnącego w płaszczyźnie strzałkowej czyli z boku, jest często bardzo utrudniona z powodu noszonej odzieży. Natomiast patrząc bardziej od czoła, jak ma to miejsce na powyższej animacji, można zaobserwować ewentualne przechyły boczne, tak zwane „siadanie” na nodze podporowej, co przekłada się również na przechylenie linii barków. Animacja prezentuje stały poziom miednicy, bez przechyłów na nogę podporową, co świadczy o jej doskonałym ułożeniu.
O ile zawodników biegnących w szybkim rytmie jest wielu, o tyle biegnących w Rytmie jest już naprawdę niewielu. Samo naśladowanie rytmu jest raczej bezcelowe. Wysoka kadencja w okolicy 180 kroków na minutę, sprzyja co prawda efektowi elastic recoil, ponieważ skraca czas kontaktu nogi z podłożem (zbyt długie pozostawanie w podporze wytłumia sprężystość), ale to tylko jeden z elementów, na który składa się Rytm. Natomiast dążenie i próby naśladowania Rytmu są drogą do zmiany własnego ruchu.
Analiza własnej techniki biegu nie nastręcza większych problemów. Problemem jest znalezienie takich metod, które pozwalałyby poprawić ruch. Szukanie tych metod to budowanie warsztatu treningowego, a jego szczegółowy opis to z kolei temat na oddzielny artykuł.
Piotrowi Karolczakowi vel Kulawemu Psu za celną sugestię do świata tancerzy i udostępnienie książki „Świadomość ciała”, E. N. Franklina.