Fakta om løbestil
 
Af Lars Henrik Larsen

         
                         


 Løbecyklus
 Løb er en repetitiv cyklus-bevægelse og løbecyklus kan (som gang-cyklus) deles op i faser. Denne kunstige opdeling kan være
 nyttig til at strukturere analyser, til at lette formidling af beskrivelser af analyser og ikke mindst til at perspektivere løbet teoretisk.
 

 
             

 Svingfasen
 
En af de mest karakteristiske forskelle mellem løb og gang er
 at løbet indeholder en dobbelt svingfase. Bortset fra det, er
 svingfasen ved løb også karakteriseret ved faserne (hø UE på
 fig., Situation 1-4)

         træk - til
      ●   sving gennem
         sving fremad
         dobbelt sving-fase
 
 Derefter følger hælisættet (situation 5 på fig.)


 
                                 1               2                 3                       4                5

 Standfasen
 
Standfasen består af (hø UE på fig. situation 1-3-5)

      ●   hæl-i-sæt
        midtstandfase
         fodafvikling

 NB! I noget litteratur deles faserne i endnu flere underfaser (fx
 2 og 4 på fig.), det er ikke nødvendigt i denne sammenhæng.

 En række forfattere (Novacheck 1998) betegner overgangen
 mellem sving- og standfasen som 'absorbtionsfasen', mens
 overgangen mellem stand- og svingfasen betegnes 'frem-
 driftsfasen',
betegnelser som også anvendes i denne artikel.


 
                                 1                       2                       3                 4                5
       

 Statisk ó dynamisk undersøgelse
 Løb er en dynamisk aktivitet, som rent klassifikatorisk kan betegnes som en cyklus. Denne cyklus består af en række ensartede
 dele af bevægelsen og det er disse karakteristika vi arbejde med i løbestilsanalysen. Det skal selvfølgelig understreges at de
 enkelte skridt ikke er fuldstændigt ens, løb på forskellige underlag, forskellig tempi osv. giver forskelle i løbecyklusens enkelte
 parametre og at en række andre perspektiver har indflydelse på løbestilen.

 I bevægelsesvidenskabeligt perspektiv er der derfor en række overvejelser der skal inddrages i undersøgelsen, som jeg i dette
 afsnit vil diskutere i lyset af parametre som overførselsværdi, praktiske udfordringer, tekniske udfordringer og tidsperspektivet.

 Generelt kan man sige at vi gennem løbestilsanalyse får et ’gennemsnitligt billede’ af en løbers løbestil eller måske snarere et
 ’groft bud på’ løbestilen. En af de oplagte parametre der spiller ind på løbestilsanalysen er tilvænningen til løbebåndet. Mange
 løbere har meget svært ved at vænne sig til at underlaget forsvinder under kroppens tyngdepunkt i stedet for at den modsatte
 situation – det er derfor vigtigt at lade løberen løbe et stykke tid på løbebåndet inden analysen.

 Løbestilsanalysen er samtidig en forenkling af de komplekse og dynamiske bevægelser der foregår under løbet, men
 sammenlignet med andre undersøgelser der udføres i praksis, giver løbestilsanalyse et godt resultat med forholdsvis stor
 overførselsværdi.

 De supplerende undersøgelser og tests er ofte statisk test af situationer der ligner dem der sker under løbet – fx ekstrem
 vægtbæring i standfasen, tryk mod underlaget i standfasen, stabilitet over bækken og hofte i standfasen. Disse tests giver et godt
 billede af den aktuelle situation, men det er vigtigt at se dem i lyset af selve den visuelle analyse af løbet. Stabilitet i 1-bens
 stående stilling kan ikke nødvendigvis give et billede af stabiliteten i de enkelte faser af løbet, men bør sætte ind i
 sammenhængen.

 Der er dog forskning der underbygger brugen af denne type tests. For eksempel lavede Donatelli et al. i 1999 et studie, hvor de
 viste sammenhæng mellem statiske og dynamiske mekanismer i foden. Der blev fundet sammenhæng mellem hhv. forfods varus-
 stilling, calcaneus valgus og subtalar neutral varus i relation til abnormal pronation i standfasen under gang. Forsøgspersonerne
 med forfods-varus havde større pronation under standfasen og større valgus calcanealt i den stående stilling (Donatelli et al 1999).

 Det er dog vigtigt at understrege, at der ikke var signifikant sammenhæng mellem ovennævnte parametre og skader. Denne
 observation hænger fint sammen med de praktiske erfaringer man får ved løbestilsanalyse, hvor nogle løbere kan have abnorme
 bevægemønstre uden at have skader, mens andre giver udtryk for ’altid at være skadet’ uden at der findes afvigelser fra et
 gennemsnitligt løbemønster. Udgangspunktet er, som i alt andet mekanisk, fysioterapeutisk arbejde, de 3 grundlæggende
 parametre
              alignment
         ●     stabilitet
              mobilitet



Links



   

   

     
   



TILBAGE
- forsiden af valgfag -

             
           
             
 Karakteristika ved løb          

              øget hastighed giver øget skridtlængde
         ●     skridtlængden er afhængig af benlængde, hoftens bevægelighed, muskelstyrke, stabilitet omkring UE´s led og en række andre faktorer
              skridtfrekvensen afhænger af musklernes kontraktionshastighed og løbeevne og -stil
              over 7m/s, giver øget hastighed mere øget frekvens end skridtlængde (Novacheck 1998)
              føddernes placering i sagittalplanet er næsten lineære (modsat ved gang hvor det er dobbeltlineært)
              øget hastighed giver øget længde på svingfasen og kortere standfase
              ved fod-i-sæt er foden (som ved gang) foran kroppens tyngdepunkt
         ●     afstanden mellem tyngdepunktets projektion på underlaget og hæl-i-sæt er mindre ved løb end ved gang (se fig. her under)
              denne afstand forkortes ved øget løbehastighed
              ved løb med sko nedsættes graden af pronation og tiden foden befinder sig i proneret stilling, sammenlignet med løb uden sko
              løb har en dobbelt svingfase (se fig. ovenfor) – modsat gang, hvor der altid er én lukket ledkæde


 

 

 Muskelaktivitet
 Kortlægningen af muskelaktiviteten fører en række interessante aspekter ind i løbestilsanalysen (Novacheck 1998). Blandt andet
 en diskussion om hvor en løbecyklus starter.... Det er lidt af en hønen-eller-ægget diskussion, men bla. DeVita et al (2000) har
 foreslået at svingfasen med den initielle tåafvikling er starten på en løbecyklus, da denne fase indeholder både større momenter i
 leddene og større aktivitet i musklerne.
 Muskelaktiviteten under normal gang (De Wit et al 2000) og løb (bl.a. Novacheck 1998, Hayafune et al 1999) er veldokumenteret i
 litteraturen. Der er dog store individuelle variationer, men til løbestilsanalyse er de mest gængse bevægemønstre og de typiske
 mønstre for muskelkontraktioner et fornuftigt udgangspunkt. På figuren her under er en skitse af hvilke muskler der er aktiv hvornår
 i løbecyklus. Der er skitseret 2 fulde cyklus med start i standfasen, dvs. 0 = hæl-i-sæt og 100 = tåafviklingen. Vær opmærksom
 på at denne figur udelukkende viser hvornår der kan måles aktivitet i musklen - i en senere artikel vil muskelaktivitetens størrelse
 blive inddraget. Desuden er det vigtigt at huske på, at fra der måles aktivitet med EMG, er der en lille forsinkelse inden
 muskelkontraktionen - på samme måde fortsætter aktiviteten i musklen lidt efter EMG signalets ophør.
 Generelt er der mest aktivitet i musklerne i anticipationen før standfasen og lige efter den initielle kontakt med underlaget. Det
 betyder at denne fase, set i lyset af muskelkontraktionen, er vigtigere end fasen vor målet er at udvikle kraft til afviklingen af foden.

 Der er en række andre problematikker som bør nævnes i relation til nedenstående figur, der udelukkende viser et typisk
 bevægemønster. I den praktiske analyse er denne viden anvendelig, men skal selvfølgelig sammenholdes med den kinematiske
 analyse.

 Eksempler.
 Tidspunktet for muskelaktiviteten i hofteextensorerne er ekstremt vigtigt, men hvis kraften ikke er stor nok og/eller hvis fx
 antagonisterne er forkortede og/eller hypertone, vil effektiviteten af løbet nedsættes pga. nedsat kraft i afviklingen.
 Fodens dorsalfleksorer er et andet eksempel - hvis evnen til kontrolleret excentrisk arbejde i dorsalfleksorerne er nedsat, skal
 stabiliteten til den vigtige overgang mellem svingfase og standfase hentes i andre muskler, hvorved effektiviteten nedsættes.
 Tredje og sidste eksempel knytter sig til ovenstående afsnit om karakteristika for løb, hvor der nævnes at
føddernes placering i
 sagittalplanet er næsten lineære - hvis de muskler der skal stabilisere denne mekanisme (eksempelvis hoftens abduktorer) er
 insufficiente, vil effektiviteten af løbet nedsættes pga. større kraft tab pga. frontale udsving.

          
 I alle eksempler er der foruden tab af effektivitet selvfølgelig også en risiko for abnormale bevægemønstre med øget skadesrisiko!

 

 

   Fig. muskelaktivitet under løbecyklus  (efter Novacheck 1998)
   Skitsen viser 2 fulde løbecykli, for at vise at det er vigtigt at se løbet som et flow, trods inddelingen i faser og underfaser. 


   Fakta om EMG - ud fra kinetisk analyse


              quadriceps er aktiv i anticipationen af initial kontakt for at absorbere stødet ved vægtbæringen
         ●     rectus er aktiv i midtsvingfasen (modsat quadriceps)
              haser, hofteextensorer og gastrocnemius / soleus har samtidig kontraktion i overgangen mellem stand- og svingfase
              alle de ovennævnte muskler er impliceret i opbremsningen af svingbenet for at forberede vægtbæringen
              haser og hofteextensorer er hovedansvarlige for sidste del af svingfasen (I relation til eks. i ovennævnte problematikker)
              hasernes spænd over 2 led medfører flere funktioner - bla. decceleration af Tibia overgangen mellem stand- og svingfase
              haser og fodens dorsalfleksorer har både koncentriske og excentriske funktioner
         ●     hofteextensorerne har formentligt primært koncentriske funktioner
              fodens dorsalfleksorers koncentriske kontraktion i svingfasen forbereder fodafviklingen
              fodens dorsalfleksorers excentriske kontraktion i standfasen forbereder svingfasens behov for åben ledkæde

   
    Se grundigt på figuren ovenfor og analyser faserne enkeltvis og i sammenhæng. Se derefter på figuren
    herunder hvor EMG-målinger af musklerne er optaget i hhv. gang og løb ved forskellige hastigheder.


                                              - hvad kan denne viden bruges til i løbestilsanalysen?

 

 
 


 


EMG-aktiviteten viser blandt andet, at der er ret små forskelle i
musklernes aktivitet under gang og løb ved forskellige hastigheder.

 
 


 Kinematisk analyse

         
 Kinematisk analyse er en beskrivelse og analyse af bevægelsen uden fokus på de bagvedliggende kræfter - det vil reelt sige løbestilsanalysen!
 I den fysioterapeutiske analyse er biomekanik, bevægelsesvidenskab, psykologi osv. altid en integreret del af analysen, men ved at fokusere mod
 den kinematiske del, kan der gøres spændende observation til det videre arbejde.
 



 



Fig. kinematisk analyse                             
øverst sagittalt og nederst i frontalplanet       

Ved den kinematiske analyse arbejdes med den baggrundsviden du har fra bevægeanalyser i fysioterapi, funktionel anatomi, biomekanik, mekanik og kinetik.

Èt udgangspunkt for den kinematiske analyse kan være en pragmatisk tilgang, hvor udgangspunktet er pragmatisk afsæt i selve formålet med løb - at flytte kroppens tyngdepunkt fremad  forhold til underlaget. Dernæst er det selvfølgelig vigtigt at tilføje overvejelserne over, at dette skal foregå så hurtigt og ubesværet som muligt med
mindst mulig belastning på kroppens strukturer.

Med dette afsæt er målet at rette bevægelserne ind efter lineære overvejelser. I fig. til venstre vil der fx på løberen i øverste højre hjørne være for stort energitab, da armenes bevægelser rettes i skrå bevægelser der krydser midtlinjen - herved rettes energien
frontalt i stedet for sagittalt og/eller der opnås rotationsbevægelser frem for en fremad-rettet bevægelse.
På  løberen øverst til højre vil energien derimod være fremadrettet - 'running in a box' kaldes denne løbestil, som i ekstrem grad kendetegner sprintere.

Et andet fokuspunkt er kroppens tyngdepunkts placering i forhold til understøttelses-fladen. Denne afstand afgør reaktionskræftens retning (se fx på sprinternes vinkel på overkroppen – på den anden side skal der ved langdistanceløb også inddrages overvejelser over at påvirkningen på fodens og underbenets led er ekstrem – som det
ses på billederne på  fig. til venstre).

I forskningssammenhæng er der store udfordringer forbundet med kinematisk analyse,
da de komplekse bevægelser kræver komplekst analyseudstyr - se fig. om kinematik.

I nedenstående oversigt er opridset en række facts fra artikler der har anvendt kinema-
tisk analyse og fra egne praktiske erfaringer. Alle facts er ridset op i denne rækkefølge:

   ●   generelle betragtninger - herefter fra cranial mod caudal retning


         Se referencer for yderligere oplysninger og andre artikler på www.netfysioterapi.dk

   


      
                                           Fakta om løb - ud fra kinematisk analyse
        
Sagittalplanet
                       
øget hastighed fra gang over løb til sprint medfører øget fremadfældning af kroppen (men øget belastning på UE, jvf. ovenstående)
                   ●    øget hastighed fra gang over løb til sprint medfører sænket tyngdepunkt
                       pelvis tilt er uafhængigt af hastigheden (Novacheck 1998)
                       generelt er der  små bevægelser i pelvis, selv under hurtigt løb - formentligt for at opsamle energien til fremadrettet bevægelse
                       den sagittale bevægelse af hoften er en sinus-lignende bevægelse
                       maximal hofteextension sker lige inden tåafvikling (og lidt senere i fasen end under gang)
                   ●    maximal hofteflexion sker i midt til terminal svingfasen - men OBS at hoften igen extenderes i den sidste del af svingfasen (ved hurtigt løb)
                       i absorbtionsfasen af standfasen flekteres knæet 45
°, hvorefter knæet extenderes 25° i fremdriftfasen
                       ved sprint flekteres knæet mindre og absorbtionsperioden er kortere
                       maximum knæflexion er gennemsnitlig 60
° ved gang, 90° ved løb og 105° ved sprint (målt op til 120° ved topatleter (McClay et al 1998))
                       første kontakt ved standfasen sker gennemsnitligt ved hæl-i-sæt med let dorsalfleksion ved gang, større dorsalfleksion ved løb
                   ●    første kontakt ved standfasen sker ved sprint gennemsnitligt ved mellem- og forfodskontakt
                   ●    ved løb og sprint dorsalflekteres foden i absorbtionsfasen (ved gang er plantarfleksionen påbegyndt i denne fase)
                       maximal dorsalfleksion er større ved løb end sprint pga. den relativt mindre plantarflekterede fod og den længere absorbtionsperiode
                       dorsalfleksion til neutral position af foden er nødvendig ved løb og gang for at foden ikke 'fisker' mod underlaget
                       dorsalfleksion til neutral position af foden er ikke nødvendig ved sprint pga. den relativt store fleksion af hofte og knæ (se fig. herunder)
 

 

         Frontalplanet
                       generelt kan man sige, at bevægelser i frontalplanet ved løb, bør være orienteret mod at overkroppen laver så små udsving som muligt
                       bevægelserne i frontalplanet er relativt små sammenlignet med sagittalplanet
                       hofte/bækkenregionen er af primær interesse i funktionelt perspektiv, da stabiliteten omkring knæ og ankler er af ligamentøs karakter
                       fra initialt i standfasen til slutningen af standfasen 'tabes' pelvis i caudal retning
                   ●    initialt i svingfasen eleveres bækkenet i cranial retning
                   ●    i den dobbelte svingfase er bækkenet horisontalt
                       hoften adduceres i relation til bækkenet (en absorbtionsmekanisme i stil med knæets fleksion i sagittalplanet) gennem standfasen
                       hoften abduceres gennem svingfasen
                       bækkenets og hoftens (næsten modsatrettede) bevægelser er mekanismen bag effektiviteten af løbets kraftige fremadrettede bevægelse
                         i UE uden at overkroppen og OE roteres og absorberer kraftudviklingen (Novacheck 1998)

 

           Horisontalplanet
                       bevægelserne i horisontalplanet er relativt små sammenlignet med sagittalplanet
                       bevægelserne i horisontalplanet er svære at registrere og dermed svære at analysere
                       bevægelserne i horisontalplanet er vigtige for løbeøkonomien
                       løbeøkonomien domineres af 1.ophobningen af potentiel energi og 2.energitransformation over leddene ((Vaughan et al 1984)
                       pelvis roteres anteriort i midtsvingfasen ved løb, men i sidste del af svingfasen er pelvis allerede roteret bagud igen (Novacheck 1998)
                       ved gang er pelvis derimod roteret fremad ved initielle kontakt med underlaget for at få længde på skridtet!
                       fodens bevægelse i supination og pronation kan delvist registreres i horisontalplanet (kompleks sammensat af alle 3 plan)
                       i absorbtionsfasen proneres foden, herefter supineres foden for at være i stabil position til tåafviklingen

                                                         


 
   


 
                      OBS pelvis bevægelsestermer er alle med udgangspunkt i horisontalplanet
                    

                   
                    
(efter Novacheck 1998)




                             
Definition: Kinematics
From Wikipedia, the free encyclopedia
In physics, kinematics is the branch of mechanics concerned with the motions of objects without being concerned with the forces that cause the motion. In this latter respect it differs from dynamics, which is concerned with the forces that affect motion.

Because of its relative simplicity, kinematics is usually taught before dynamics or the concept of a force is introduced. The equations of motion are generally taught at secondary school level.
                                                                                                      http://en.wikipedia.org/wiki/Kinematics



Links



   

   

     
   



TILBAGE
- forsiden af valgfag -
 


 

 

         
 Kinetisk analyse
 Kinetisk analyse er analysen af kræfterne under bevægelse og stillinger. I løbestils-
 analysen er der interessante perspektiver i denne form for analyse, da den kan give
 et billede af de reelle kræfter kroppen udsættes for under løbet. Samtidig er der
 naturligvis en række teoretiske betragtninger der kan anvendes til analysen og en
 evt. efterfølgende intervention.
 På fig. til højre er der et dynamisk billede af trykkræfterne i standfasen. Fra venstre mod
 højre vises den fulde standfase repetitivt.

 
 


Dynamisk fig. Trykkræfterne i standfasen

 De Cock et al har desuden i 2005 anvendt trykmålinger til at analysere på trykbelastningen på foden under standfasen.
 På nedenstående figurer vises dele af resultater af arbejdet.
 Læg mærke til opdelingen af standfasen i 5 faser.



            På ovenstående tabel, der hænger sammen med figuren til højre, ses endvidere kortlægning af afviklingen over foden - ud fra undersøgelse af 197
            løbere fandt De Cock et al (2005), at de 178 (90,4%) havde sammenfaldende bevægemønstre, hvor mønsteret er:

                         
             hæl lateral - hæl midt - forreste mellemfod lateralt - herefter bevægelse medialt ind over forreste mellemfod - storetåen

 
             
  Links til dynamiske figurer

            comparison of 19 commercially available running shoes - se figuren her
         ●   in-shoe pressure distribution - se figuren her
            pressure distribution under the foot during walking - se figuren her
            barefoot pressure isobarograph animation - se figuren her


              Baggrundslitteratur til figurerne
             
Hennig, E. M., & Milani, T. L. (1995). In-shoe pressure distribution for running in various types of
              footwear.
Journal of Applied Biomechanics, 11(3), 299-310
             
   Litteraturen kan downloades - her
 

 



  Definition: Kinetics
From Wikipedia, the free encyclopedia
Kinetics (from greek "kinesis"- movement) refers to two different areas of science:
Chemical kinetics studies reaction rates.
In physics, kinetics is a branch of dynamics.
                          http://en.wikipedia.org/wiki/Kinetics
 

 

 
Biomekanik - kræfter på spil
Som i alle andre funktioner og bevægelser er der en række interessant spørgsmål i forbindelse med analysen af kræfterne. Påvirkningen på kroppens væv sker enten gennem tryk eller træk og i dette afsnit diskuterer jeg disse kræfter og deres indflydelse på løb.

Teoretisk set er reaktionskraften gennem hæl-i-sættet og standfasen så stor at det kræver en række stødabsorberende mekanismer at fordele kraften så vævet ikke bliver skadet. En lang række faktorer har tilsammen indflydelse på en løbers evne til at absorbere stød. Det er næsten umuligt at ridse dem alle op, men her er en række af dem:

            fodens anatomi og funktion  
         ●   hælpuden   
           fodafviklingens forløb fra supination til pronation   
            benets anatomi og funktion - den samlede fleksibilitet i UE  
            knæets evne til at absorbere gennem koordineret muskelarbejde   
            bækkenets anatomi og funktion
            columnas anatomi og funktion
            feedbackmekanismer
         ●   anticipatoriske feedforward mekanismer
            skoens opbygning
            skoens indflydelse på løbecyklus

 

læs mere om løbeskader - her

Kommentarer eller
spørgsmål til artiklen?
mail
Lars Henrik Larsen

 

Referencer - klik her

- tilbage til forsiden af valgfag -

 


marts 2006
© Lars Henrik Larsen