Концепція амортизації спортивного взуття

Щороку виробники спортивного взуття змагаються у винахідливості, щоб представити спортсменам більш «ефективні» моделі.

Серед цих досягнень деякі марки спортивного взуття наполягають на концепції амортизації. Хоча комфорт, що надається, не заперечується, будь-який спортивний лікар повинен задати собі питання щодо ролі та клінічних наслідків, пов'язаних з концепцією амортизації. Мета кількох наступних рядків - поставити правильні запитання та надати відповіді на 10 важливих моментів.

1 - Що таке амортизаційний пристрій ?

У фізиці матеріал називають амортизатором, якщо він зменшує амплітуду коливань, що утворюються під час раптового удару. Амортизатори в автомобілі запобігають коливанням, спричиненим дефектами дорожнього покриття. У спорті прийом стрибка або кроку ходьби або бігу породжує ударну хвилю, яка поширюється на потилицю завдяки скелету і яка для деяких біомеханічних систем повинна бути загасаною.

2- Амортизуючі матеріали

Існує два типи амортизуючих матеріалів: еластичний, який деформується під час удару, але зберігає еластичну енергію натягу, яку він більш-менш швидко вивільняє, та власне амортизатор, який деформує мало і перетворює частину матеріалу. тепло.
Існують природні амортизатори, що використовуються з давнини, зокрема, для колеса (дерево, шкіра, повсть, пробка, гума) та синтетичні продукти, отримані з нафтохімікатів:
- ПУ поліуретани: Сорботан? ((British Technology Group), Podiane?, Досить справжній амортизатор
- EVA (етиленвінілацетат), досить еластичний (Brooks?, 1974)
- суміші: томіліт, філон
- "Повітря" (газ у ПУ, Nike's Tailwind?, 1979).

Довідковим матеріалом залишається натуральний каучук, імпортований в Європу з 1736 р. Завдяки відкриттю вулканізації Чарльзом Гудієром у 1839 р. Підошви вдалося виготовити.

3 - Чи знаємо ми наслідки ударної хвилі ?

Контакт п'яти з грунтом призводить до жорстокого уповільнення, яке породжує ударну хвилю. Прискорення (g) в момент удару можна обчислити за співвідношенням f = mg. Однак видима маса тіла (м) змінюється завдяки системі пружин та природних амортизаторів, які ми обговоримо.

У 1977 р. Було опубліковано перше дослідження ударних хвиль, що передаються скелету при ударі п’яткою. Тоді мініатюризовані акселерометри можна було використовувати у бігунах для вимірювання прискорення цієї ударної хвилі, особливо на гомілці, хребті та черепі. Важливий для босоного бігуна, він зменшується на спортивному майданчику, особливо при носінні певного взуття. Його швидкість наближається до гомілки на рівні 120 км/год, що відповідає землетрусу 4 балів за шкалою Ріхтера. Ця ударна хвиля поступово зменшується в інтенсивності; при значенні 5 г на гомілці воно падає до 0,5 г на рівні черепа. Звичайно, його інтенсивність незначна порівняно з ударною хвилею, що виникає поблизу вибухового пристрою.

в) Чи шкідлива ударна хвиля, яку зазнає нога, що біжить? ?

б) Продемонстровано суттєву роль ударної хвилі.

в) Чи знаємо ми межі шкідливості ?

4 - Чи є в нашому організмі фізіологічні пристосування для боротьби з ударною хвилею ?

Наше тіло оснащене різними природними системами амортизації.

5 - Зв'язок між ударною хвилею, підошовним тиском та амортизатором

Свідомо неоднозначний дискурс відділів збуту взуття намагається, на жаль, часом з успіхом, об'єднати різні фізичні уявлення. Ударну хвилю називають "негативною" енергією, і в торгових майданчиках часто використовуються криві сили, які показують, що стопа бігуна підтримує в 2-3 рази вагу тіла з кожним кроком. Хороша наукова рефлексія ставить у перспективу вплив цих кривих запису сили з часом, під час руху стопи об землю.

в) Маса тіла, притягання та обертання землі визначають сили на стопі, підошовний результат яких можна виміряти за допомогою силової пластини. Це змінюється залежно від кроку, швидкості, рельєфу та взуття.
б) Ця вертикальна сила прикладається до певної підошовної поверхні, яка створює тиск (P = F/S), що справді відповідає за травми від перевантаження (тиск х час підтримки). Досить побігти на подографі, щоб переконатися, що під п’ятою немає перевантаження тиском. Розмова про "позу п'яти" здається правдивішою, ніж термін "пікова атака".
проти) Крім того, ще в 1987 році було показано (отримано), що амортизуюче взуття трохи зменшило пікову силу під час розміщення п’яти, але збільшило підплюсневу силу на 20% (найважливіше, що зазнає стопа) і подовжило опорою на землю на 20%. Ці два фактори, як правило, збільшують підошовний тиск - основні джерела мікротравматичних патологій нижніх кінцівок бігуна.

6 - Фізіологічні наслідки амортизуючих підошв

Біг на амортизуючих підошвах має значний вплив на наше тіло. Не забуваємо, що найкращим амортизатором є пісок (старе і часте використання в мішках для захисту від вогнепальної зброї) і всі знають складність бігу на пляжі. Ось деякі фізіологічні ефекти завдяки амортизуючій підошві:

уповільнення стопи на землі
уповільнення каменів у центральному відділі мозку (затримка згинання коліна)
збільшена сила опори підошовної
подовження часу контакту стопи/землі
втрати енергії з кожним кроком
збільшити роботу м’язів, щоб компенсувати втрату енергії за однакові зусилля без амортизуючої підошви
нестійкість при розміщенні стопи на землі, особливо, оскільки матеріал еластичний (м'який або газоподібний матеріал).

У довгостроковій перспективі щоденне використання підошви, яка є більш м’яким, ніж наша підошовна подушка, має інші негативні наслідки:

ослаблення кістки за рахунок поглинання ударної хвилі
звикання, тоді залежність затухання (справжня залежність стопи); його роль стає другорядною, вона пристосовується, стає млявою і поступово атрофується. Молоді люди, які звикли носити спортивне взуття, вважають взуття на шкіряній підошві незручним, оскільки вони відчувають всю нерівність землі, а їх прокладки стають дефіцитними.

Дослідження in vitro на 5 недавно ампутованих ногах (Noe) показало, що здорове заглиблення під п'ятковою кісткою послабило пік ударної хвилі на 80%. Деякі амортизуючі матеріали, такі як Sorbothane 50 ™, поглинають цю ударну хвилю до 95%. Однак поєднання сорботану зі здоровою подушечкою поглинає 98% ударної хвилі, тобто відносний приріст 18% порівняно з босими ногами. Крім того, ефективність залежить від відповідності системи стопа/удар. Тобто, чим більше використовується амортизуюча підошва, тим більше виграш у порівнянні з босою ногою послаблюється. Демпфуючий коефіцієнт посилення менше 20% ударної хвилі виправдовує патофізіологічний ризик ?

7 - Клінічні наслідки амортизації устілок

Об’єктивна клінічна оцінка підкреслює перевагу недоліків цих устілок у порівнянні з їх перевагами. Уповільнення стопи на землі та м’якший контакт забезпечують незаперечне відчуття комфорту. З іншого боку, комфорт має високу ціну на фізіопатологічному та клінічному рівнях.

Уповільнення стопи на землі затримує згинання коліна і пояснює багато уражень хряща та меніска.
Втрата енергії у вигляді тепла для самих амортизаторів та у вигляді затримки відновлення для еластичних амортизаторів вимагає додаткових м’язових зусиль, отже, ризик перенапруження сухожиль та ентезів.
Більш м'який контакт стопи з землею запускає або погіршує нестабільність. Зовнішні сухожилля мають додаткову стабілізаційну роботу, поки стопа не впирається в твердий грунт.

У багатьох бігунів носіння амортизуючих підошв сприяє гіперпронації, пейоративну дію стопи якої вже не можна демонструвати: тендинопатії та ентезопатії (особливо задньої великогомілкової кістки), переломи втоми, бурсопатії, апоневропатії тощо. Взуття підкреслює проносупінаційні, а точніше інверсійно-еверсійні рухи, за амплітудою або швидкістю. Іншими словами, підкована стопа стає менш стійкою, ніж боса.

8 - Компенсаційні пристрої за недоліки, пов'язані з амортизацією

Понад півстоліття виробники взуття розуміли і боролися проти шкідливої ролі гіперпронації. Амортизуючі підошви поставили цю проблему на перше місце серед проблем, що викликають занепокоєння у відповідних виробників, оскільки вони посилюють кут пронації та швидкість проходження від супінації (розміщення п’яти у варусі) до пронації (проходження в плантиградної підтримці). ринок, прихованою метою якого є обмеження згубних ефектів амортизуючих підошв:

Жорстка опора для стабілізації п'яткової кістки
Міцніша підкладка для п'яти на дві щільності
Розщеплення п’яти, щілина на п’ятковій підошві, щоб уповільнити перехід від супінації до пронації п’яти
Місток, підошовний та медіальний пристрій для жорсткості стрижня під час пронації
Підніжка, свого роду мінімальна опора
DMX, передача тиску
Стільникова подушка, триномічна, що імітує натоптиш
Трубчаста повітряна подушка з різним тиском, що імітує п’яткові накладки з двома щільностями.

9 - Коли і як амортизувати ?

Амортизуюча підошва все ще корисна в терапевтичних цілях під час лікування травми (стресовий перелом, ентезопатія, тендинопатія) та поступового повернення до спорту. З іншого боку, ми радше не рекомендуємо носити амортизуючі підошви на випадок нестабільності або навіть гіперлаксації та на бігунах з гіперпронацією.
Спортивний лікар повинен інформувати кожного спортсмена про переваги та недоліки амортизаторів.

Він може широко використовуватися любителями або випадковими спортсменами, які прагнуть затишку і які вдягають амортизуюче взуття лише під час активності.
Найкращий спортсмен або професіонал повинен знати, що амортизація знижує працездатність та збільшує ризик отримання травм. Амортизуючі підошви можна використовувати на тренуваннях, зберігаючи принаймні 20% активності без амортизатора для збереження природних властивостей прокладки, необхідних під час змагань.

10 - Висновок

Хоча амортизація покращує комфорт, вона відіграє важливу роль у патофізіології багатьох спортивних травм через нестабільність та гіперпронацію задньої ноги. Важко узгодити комфорт і працездатність, надмірне використання сухожиль і запобігання ураженням. Спортивний лікар повинен проаналізувати всі опубліковані дані з наукової точки зору і не обманюватись двозначністю термінів, що використовуються відділами маркетингу взуття.