Lopen op een zachte ondergrond, de harde waarheid: een biomechanisch onderzoek

Ieder die al eens langs de universitaire sportinfrastructuur te Leuven wandelt, kan niet anders dan er de vele recreatieve en professionele lopers opmerken. Niet alleen wordt er veelvuldig gebruikt gemaakt van de klassieke atletiekpiste. Ook de recenter aangelegde Finse piste en grasvelden worden belopen. Ondanks het feit dat lopen altijd populair is geweest, heeft de sport de laatste jaren een enorme boost gekend. Zij het om de fitheid te verbeteren, gewicht te verliezen of puur als ontspanning en verlichting van de mentale geest, meer en meer mensen trekken regelmatig de loopschoenen aan. Niettegenstaande de vele lichamelijke en psychologische voordelen die deze vorm van beweging kan teweegbrengen, gaat lopen gepaard met vele verschillende vormen van blessures. Onder deze letsels is het vooral de groep van musculoskeletale aandoeningen die de kroon spant. Door de toenemende prevalentie van aan lopen gerelateerde blessures is er ook een stijging in het wetenschappelijk onderzoek dat tracht de oorzaken hiervan te achterhalen en aldus de incidentie te verminderen.

Dit onderzoek werd uitgevoerd in het nieuwe Movement and Posture Analysis Laboratory Leuven (MALL) binnen de Human Movement Biomechanics Research Group. Het hoofddoel van deze onderzoeksgroep is gericht op het onderzoeken van de invloed van mechanische factoren op de aanpassingen van het menselijk lichaam. Deze mechanische factoren kunnen in dit onderzoek gereduceerd worden tot de krachten waarmee het lichaam te maken krijgt tijdens de veelvuldige schokken bij het lopen. Bij elke stap die een loper zet, kan er een kracht gelijk aan 2 tot 5 keer het lichaamsgewicht op de voet inwerken. Het lichaam kan deze enorme kracht echter relatief goed verwerken door gebruik te maken van verscheidene mechanismes. Eerder onderzoek werd al verricht naar het aanpassen van de stijfheid van het been bij het wandelen en lopen. Hierbij gaat het eerder over kinematische veranderingen waarbij we vooral denken aan het werk van het knie- en enkelgewricht. Dit is echter al een tweede wapen van het lichaam om de uitgesproken kracht te minimaliseren. Een eerste verdedigingslinie zit hem eerder in de structuur en materiaaleigenschappen van de verschillende weefsels, in het lichaam aanwezig. Hierbij denken we dan vooral aan de botstructuren, spieren en pezen, en materialen die de gewrichten vormen. Bij elke schok die het lichaam opvangt, gaat er als het ware een golf doorheen het lichaam vertrekkende bij de plaats van grond contact, hier de voet. Door de eerder besproken biologische structuren kan een groot percentage van deze schokgolf onderschept worden. Dit hele gebeuren kan men definiëren als de schok absorptie van het lichaam.

Om meer te weten te komen hoe het lichaam zich wapent tegen deze krachten zijn we een groep van vrouwelijke elite atletes gaan vergelijken met een groep ongetrainde vrouwelijke individuen. Men kan verwachten dat door langdurige training het lichaam zich aanpast aan de externe factoren waarmee het te maken krijgt tijdens deze oplopende belastingen. We nemen aan dat deze aanpassingen zich niet alleen op het vlak van looptechniek maar ook op lichamelijk niveau zullen doortrekken.

Uit de resultaten blijkt dat de loopondergrond wel degelijk een invloed uitoefent op de eerder beschreven parameters. Deze invloed kan gevonden worden bij zowel de versnelling aan de enkel als aan het hoofd. Uit deze studie is gebleken dat wanneer de ondergronden echter afzonderlijk met elkaar vergeleken worden, er enkel verschillen zijn tussen een loopband vergeleken met een Finse piste, een geasfalteerde weg en een atletiekpiste. Dit is een opmerkelijke bevinding omdat dit resultaat wil zeggen dat er bij het lopen op een loopband een kleinere kracht op het been vrij komt. Ondanks datgene wat door de meeste mensen, zelfs eliteatleten, geloofd wordt, is het dus beter om op een loopband te lopen wanneer men deze krachten zo klein mogelijk wil houden. Dan denken we bijvoorbeeld aan mensen die revalideren van een stressfractuur, scheenbeenvliesontsteking of andere overbelastingsverschijnselen. Verder werd er een verschil tussen de elite en controle groep gevonden voor de versnellingen op de atletiekpiste en de loopband, waarbij de controle groep een lagere waarde heeft. Als we kijken naar de schokabsorptie van het lichaam, zien we dat de eliteatleten op alle ondergronden een lagere waarde hebben dan de controle groep. Dit verschil is het grootste bij het lopen op een loopband. Doordat de eliteatleten al een grotere kracht ontvangen op het been waarop ze landen en minder de schok absorberen, kunnen we besluiten dat zij met een grotere schok als eindresultaat overblijven. Dit kan leiden tot blessures overheen het hele lichaam. Een andere belangrijke bevinding van deze studie is dat niet-getrainde individuen meer moeite hebben om een consistent looppatroon te behouden. Dit laat zich vooral zien op de Finse piste, waarbij de variatie tussen verschillende stappen groter is bij deze laatstgenoemde groep. Dit is toch iets waarmee rekening moet gehouden worden aangezien dit, zeker door het ongelijke reliëf van de Finse piste, kan leiden tot blessures zoals verstuikte enkels, pijnlijke knieën en anderen. Aangezien het vooral de mensen zijn die weinig ervaring hebben met lopen die de Finse piste opzoeken, om hun wekelijkse rondje te joggen, is dit toch een punt waar men best rekening mee kan houden. Als laatste punt van deze studie werd gevonden dat eliteatletes een hogere stijfheid van het standbeen aanhouden. Dit doen ze om veranderingen in het op en neer gaan van het lichaamszwaartepunt tegen te gaan. Hierdoor verliezen ze hier minder energie aan, die kan omgezet worden in de versnellingen in voorwaartse richting, waardoor ze sneller gaan lopen.

De uiteindelijke relevantie van dit werk bestond erin om meer inzicht te krijgen in het opvangen van de impactkrachten door het lichaam op verschillende populaire loopondergronden. Door deze nieuwe kennis kan er doelgerichter gewerkt worden op gebied van blessurepreventie en –behandeling. Dit kan gezien worden in een breed kader van enerzijds de productie van schoeisel tot begeleiding van topatleten anderzijds.