Czy buty biegowe z carbonowymi płytkami sprzyjają biciu własnych rekordów?

„Wpływ sztywności zginania butów na ekonomię biegu zależy od biegacza” Chollet et al. (2022)

Trend płytek z włókna węglowego w butach do biegania

W niekończącej się pogoni za większą wydajnością buty biegowe przeznaczone dla długodystansowców przez ostatnie lata przeszły prawdziwą metamorfozę – od nowej geometrii podeszew środkowych i wypukłych podeszew zewnętrznych, przez lżejsze i bardziej sprężyste pianki, po chyba najbardziej rozpowszechnioną i najgoręcej dyskutowaną zmianę, czyli płytki z włókna węglowego. Jeśli szukasz butów mających dzięki temu rozwiązaniu ułatwić zdobycie Świętego Graala, czyli pobicie własnej życiówki, może przytłoczyć Cię obfitość modeli oferowanych dzisiaj przez producentów obuwia.

Płytkom z włókna węglowego w butach przypisuje się właściwości ułatwiające biegaczom zwiększanie wydajności i – w niektórych przypadkach – bicie rekordów. Badania naukowe wskazują, że zmiany w sztywności zginania mają bezpośredni wpływ na ekonomię biegu (RE, ang. running economy), a co za tym idzie bezpośrednio wpływają na biegowe osiągi. Ale czy jest tak w przypadku wszystkich biegaczy? Przy dowolnym tempie biegania, w każdych zawodach i różnorodnych okolicznościach?

Z uwagi na wszechobecność i popularność butów biegowych z płytkami z włókna węglowego w zawodach na całym świecie, zespół marki Salomon postanowił zagłębić się w temat, aby lepiej zrozumieć związek między RE i sztywnością zginania butów. Podjęliśmy tę inicjatywę, aby zyskać pełne zrozumienie roli, jaką ta cecha odgrywa w biegowych osiągach – dla wszystkich biegaczy, a nie tylko sportowców z wysokiej półki regularnie startujących w maratonach.

Nasze badanie z udziałem 96 biegaczy

Przeprowadziliśmy badanie, którego celem była analiza wpływu sztywności zginania na RE. Okazało się, że zastosowane w butach płytki z włókna węglowego nie są niezawodną i uniwersalną receptą na uzyskanie większej wydajności u wszystkich biegaczy.

Podczas gdy u zaawansowanych biegaczy wydajność wyraźnie rosła wraz ze wzrostem sztywności zginania, inni biegacze korzystający z płytek z włókna węglowego dostrzegli niewielkie zmiany lub ich brak. U niektórych osób zaobserwowano nawet spadek RE.

Mając do dyspozycji grupę 96 różnorodnych biegaczy, dwa prototypy butów o różnej wzdłużnej sztywności zginania, kilka bieżni i urządzenia do ergospirometrii, zbadaliśmy, jak różnice w sztywności wpływają na ogólne osiągi biegowe oraz RE. Krótko mówiąc, ekonomia biegu to zależność między zużyciem tlenu przez biegacza i szybkością jego biegu. To skuteczność, z jaką biegacz przekłada zużycie tlenu na ruch do przodu, dlatego im mniej zużytej energii i tlenu do osiągnięcia określonego tempa biegu, tym lepsza wydajność. Im wyższy jest wskaźnik RE, tym mniejsza jest wydajność biegacza, a zatem tym mniej skuteczne są jego buty.

Przeanalizowaliśmy wszystkie aspekty, aby sprawdzić, czy istnieją inne kryteria, na podstawie których moglibyśmy pogrupować wyniki, a następnie opisać te funkcjonalne grupy pod względem danych morfologicznych, fizjologicznych i biomechanicznych. W teście wykorzystaliśmy dwa prototypy butów: „elastyczny” i „sztywny”. Buty miały identyczną cholewkę oraz piankę (EVA) i geometrię podeszwy środkowej (wysokość pięty: 34,7 mm, drop: 9 mm). W podeszwę środkową obu modeli wbudowaliśmy płytkę. Kształt płytek był identyczny, jednak różniły się pod względem materiału, a zatem sztywności zginania: elastyczny prototyp wyposażyliśmy w płytkę z poliamidu (taką jak w butach Salomon Phantasm), a w sztywnej wersji zastosowaliśmy sztywniejszą płytkę z włókna węglowego (taką jak w modelu Salomon Phantasm CF). Waga obu prototypów była zbliżona, oba modele zostały też ograniczone do 50 km użytkowania, co dało nam pewność, że zużycie butów nie wpłynie na rezultaty testu. 40% osób testujących nasze prototypy stanowiły kobiety. Jeśli chodzi o rekord życiowy na oficjalnych biegach na 10 km, u 25% biegaczy było to mniej niż 35 minut, u 25% – między 35 i 45 minut, u kolejnych 25% – między 45 i 55 minut oraz powyżej 55 minut u pozostałych 25% osób.

Biegacze zostali wyposażeni w przenośne ergospirometry. Najpierw przeprowadziliśmy test na bieżni, aby dla każdej osoby określić maksymalny pobór tlenu (VO2 max) i maksymalną prędkość aerobową (MAS). Potem biegacze mieli za zadanie wykonać na bieżni 5-minutowy bieg przy 75% VO2 max (tempo maratonu) w dwóch różnych prototypach. W obu próbach rejestrowaliśmy RE oraz kinematykę ruchu.

Zaledwie 30% biegaczy poprawiło ekonomię biegu

Główny wniosek z naszych badań był następujący: u około 30% biegaczy zwiększona sztywność zginania przełożyła się na lepszą RE, a u 27% RE była gorsza – przy wynikach od 3% poprawy do 3% pogorszenia. U 43% biegaczy przy większej sztywności zginania butów nie zauważono żadnych zmian w RE.

Dane określające różnice między tymi trzema grupami wskazują, że u biegaczy, którzy poprawili swoją biegową wydajność dzięki sztywniejszemu prototypowi, odnotowano większą maksymalną prędkość aerobową niż u biegaczy, u których wskaźnik RE spadł lub pozostał bez zmian. Im szybszy biegacz, tym większą poprawę wydajności uzyskał dzięki sztywniejszym butom. Z drugiej strony zebrane dane wskazują, że u wolniejszych, bardziej rekreacyjnych biegaczy wzrost sztywności zginania butów miał niewielki lub żaden wpływ na RE.

Jest rzeczą oczywistą, że szybkość biegacza nie jest jedyną zmienną, którą należy brać pod uwagę, jednak wyniki badania pozwalają na wyciągnięcie dwóch kluczowych konkluzji. Po pierwsze, biegacze w różny sposób reagują na zwiększenie sztywności zginania butów dzięki płytkom. Po drugie, szybsi, bardziej zaawansowani biegacze korzystają na sztywniejszych płytkach, a wolniejsi lub rekreacyjni biegacze – nie.

Korzystanie z butów z płytką z włókna węglowego nie może być celem samym w sobie

Jeśli wyjdziemy z założenia, że zaledwie niewielki procent populacji biegaczy dociera na metę maratonu z czasem poniżej trzech godzin, okaże się, że jedynie mała, relatywnie elitarna grupa biegaczy faktycznie korzysta z zalet sztywnych butów z płytką z włókna węglowego. Na tej podstawie możemy wyciągnąć wiosek, że płytki zwiększające sztywność zginania butów bardziej nadają się dla szybszych biegaczy oraz że są w istocie opracowane dla najlepszych sportowców na świecie – ze względu na czas, jaki spędzają w butach, oraz sposób, w jaki w nich biegają.

Płytki jak najbardziej działają, ale nie działają w ten sam sposób dla każdego – a pojęcie biegowej wydajności nie jest uniwersalne. Zależy od okoliczności, jest wymierne tylko w określonym kontekście, a czasami całkowicie subiektywne.

W związku z tym Salomon uznaje, że produktem odpowiadającym chęci zwiększenia wydajności nie może być tak uniwersalne rozwiązanie jak jedna płytka dla wszystkich. Nasze obecne i przyszłe innowacje w zakresie rozwoju produktów będą stanowić odpowiedź na tę potrzebę zrozumienia i inkluzywności oraz szeroko zakrojoną obietnicę osiągnięcia swojego maksymalnego potencjału.