Dobry sprinter ma stopę jak gepard

Stopa najszybszych sprinterów jest zbudowana podobnie jak u gepardów czy greyhoundów. Kości z przodu są np. dłuższe niż u osób nieuprawiających biegów krótkodystansowych.

Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii ustalili, że ich stawy skokowe górne obracają się inaczej w wyniku skrócenia ramienia momentu zgięcia podeszwowego (ang. plantarflexor moment arm, pfMA); pfMA stanowi miarę układu dźwigni.

Amerykanie badali dwie 8-osobowe grupy. W jednej znajdowali się sprinterzy, którzy regularnie trenowali i brali udział w wyścigach. Druga miała być grupą kontrolną. Wszyscy biegacze trenowali nieprzerwanie od co najmniej 3 lat, u sześciu najlepszy czas w sprincie na 100 m wynosił od 10,5 do 11,1 s. Panom wykonano rezonans magnetyczny prawej stopy i kostki.
Wyniki pokazały, że budowa stopy i kostki przedstawicieli obu grup nie jest taka sama. Sprinterzy mają znacznie dłuższe kości przodostopia i krótszy pfMA niż niesprinterzy - wyjaśnia Josh Baxter. Z podobnymi cechami można się spotkać także u zwierząt. Te przystosowane do szybkich biegów, takie jak gepard czy greyhound, mają długie przodostopie, krótsze pięty i proporcje stopy zapobiegające szybkim rotacjom stawów. Dla odmiany u zwierząt kopiących, np. kretów, budowa kończyn pozwala na działanie z dużą siłą.

Jak napisali członkowie zespołu Baxtera w artykule opublikowanym na łamach Proceedings of the Royal Society B, ostatnie badania sprinterów i biegaczy długodystansowych sugerowały, że różnice w proporcjach stopy i pfMA odpowiadają poziomowi wydajności sprintu lub ekonomii biegu. Nie było jednak wiadomo, czy różnice dotyczące ramienia momentu mięśni zależą od zmienionych wzorców działania ścięgien, czy od zmian dotyczących środka rotacji stawu skokowego górnego. Wcześniej bazowano na założeniach dotyczących położenia środka stawu i zewnętrznym pomiarze geometrii kości, dlatego na wyniki mogła wpływać grubość tkanek miękkich. Przy wykorzystaniu MRI nie było już tego problemu.

Krótszy pfMA u sprinterów okazał się raczej skutkiem położenia środka stawu, a nie wzorców poruszania ścięgna Achillesa. Dzięki modelowi komputerowemu naukowcy stwierdzili, że wzrastający stosunek długości przodo- do tyłostopia pozwala na zwiększenie pracy mięśni zgięcia podeszwowego, a tego właśnie oczekuje się w fazie przyspieszania po wystartowaniu w sprincie.

sprinter gepard greyhound stopa budowa ścięgno Achillesa staw skokowy górny środek rotacji Josh Baxter pfMA ramię momentu zgięcia podeszwowego