Механізми бігу босоніж і у взутті істотно різні. При бігу у взутті людина звично переміщує вага спочатку на п'яту і тільки потім на носок. Босі бігуни воліють бігати з носка: це оберігає стопу від травм.
Здатність ходити і бігати на двох ногах відрізняє людей від мавп і довгий час вважалася механізмом адаптації гомінідів - людей і наших вимерлих предків. Цьому типу руху вже кілька мільйонів років, причому 99% цього часу люди ходили босоніж і не використали взуття. Особлива анатомія людських стоп і стала результатом ходіння на двох ногах босоніж. Зараз велика частина населення Землі використовує взуття, проте в деяких традиційних суспільствах ходіння босоніж продовжує бути нормою.
Люди, що бігають босими, спочатку ступають на підйом зводу стопи, тобто на її передню або середню частину. Люди, що бігають у взутті, спочатку ступають на п'яту, тобто на задню частину стопи.
Механізм бігу босоніж покликаний перерозподілити по поверхні стопи масу тіла, яка переноситься на одну ногу при ударі об земну поверхню під час бігу. Ступаючи на носок, людина пом'якшує удар. Це робить біг босоніж комфортніше, а також запобігає травми, які можуть з'явитися при бігу.
Однак цивілізація втрутилася в еволюційний процес. У 70-х роках минулого століття з'явилася спортивне взуття з амортизуючої підошвою, трохи підводить п'яту. При бігу в такому взутті традиційний механізм амортизації - переміщення ваги на передню частину стопи - перестав бути необхідним.
Порівнюючи бігунів, звичних до бігу босоніж і в спортивному взутті, вчені відзначили наступну особливість. Звичні до взуття ноги завжди приземляються на п'яту, не побоюючись травми через штучну захисту.
Схема руху стопи озутого людини при бігу і графік залежності навантаження на ногу від часу // harvard.edu
Люди, що бігають босоніж, в залежності від рельєфу місцевості і ситуації ставлять ногу по-різному. Іноді вони також приземляються на п'яту, але набагато частіше вони уникають цього, так як багаторазовий різкий удар п'ятою об тверду поверхню може нанести травму. Набагато безпечніше приземлятися на плоску частину стопи, приблизно посередині, або навіть приймати удар бічною поверхнею підйому склепіння стопи.
Схема руху стопи босого людини при бігу і графік залежності навантаження на ногу від часу // harvard.edu
Вибір методу приземлення помітно варіює біомеханіку бігу. У разі приземлення на передню і середню частину стопи центр тиску при ударі природно знаходиться в передній частині стопи, потім переміщається до п'яти, але лише на короткий час, так як при бігу пальці ніг швидко знову відриваються від землі. У разі приземлення на п'яту бігун майже не спирається на носок, тільки при остаточному відриві стопи. Крім того, босі бігуни роблять більш довгі кроки, ставлять гомілки більш вертикально, що дозволяє їм перемістити свій центр маси ближче до опори для пом'якшення удару. Це робить біг більш плавним, дозволяючи уникнути трясіння і різких стрибків.
Слід зазначити, що обговорювані особливості більш характерні для стаєр.
Спринтери, яким потрібно розвинути велику швидкість на короткій дистанції, завжди ступають на носок незалежно від наявності або відсутності взуття на їх ногах.
Тут позначаються механічні особливості бігу без потреби в сраненію сил.
Вчені описали механіку бігу за допомогою моделі «подвійного маятника в формі букви L» в пропорції довжини гомілки до довжини стопи. Вони розрахували кількість енергії, яким обмінюється такий маятник з поверхнею при зіткненні з нею в різних точках. В основу моделі ліг не тільки «біг в лабораторних умовах», а й біг африканських босих бігунів по їх рідному грунті. Розрахунок енергії показав, що приземлення на носок або на центральну частину стопи дозволяє скоротити ефективну масу, що припадає на стопу, а також перевести частину поступальної енергії у обертальну. Крім того, при приземленні на носок бігун краще може управляти ахілловим сухожиллям, а також поздовжнім зводом стопи. Разом з тим «бігати на носочках» складніше: литкові м'язи і м'язи стоп у босих бігунів сильніше. Однак такий метод бігу оберігає їх від неприємних відчуттів і можливих травм навіть при бігу по твердих поверхнях.
Вивчення кінетики і кінематики бігу не тільки проливає світло на людську еволюцію, а й потенційно може мати практичне застосування в спортивній медицині та дизайні взуття для бігунів. З одного боку, багато професійних бігуни стверджують, що ніколи не отримували травм. З іншого боку, статистика говорить про інше: за різними даними, від 19% до 79% бігунів якраз травмувалися. На даний момент немає доказів того, що бігове взуття, сучасна і високотехнологічна, викликає травми. Однак немає і підстав говорити, що вона оберігає від пошкоджень.
за матеріалами gazeta.ru