Mitä on juoksutehokkuus?

Jos tutkit hidastettua videokuvaa pitkän matkan eliittijuoksijoista, he tuntuvat juoksevan vaivatta ja ponnistelevan vain vähän pitääkseen yllä nopeutta, jota tavalliset kuolevaiset tuskin pystyisivät saavuttamaan suoraviivaisella sprintillä! Tehokkuus tarkoittaa yleisesti ottaen sitä, että jokin asia tehdään mahdollisimman tehokkaasti eli resursseja tuhlataan mahdollisimman vähän. Se, että pystyy juoksemaan tiettyä nopeutta mahdollisimman vähällä vaivalla, on toivottava asia, ja kuvailisimme tällaisia juoksijoita tehokkaiksi. Tieteellisesti hyötysuhde määritellään kuitenkin koneen tekemänä hyödyllisenä työnä jaettuna kulutetulla energialla; koska juoksija ei tee mitään hyödyllistä työtä (jos ei oteta huomioon ylämäkeen juoksemista tai pientä ilmanvastusta vastaan tehtävää työtä), meillä kaikilla viikonloppujuoksijoilla on sama hyötysuhde kuin huippu-urheilijoilla – eli nolla!

Termi hyötysuhde sijaan tiedemiehet käyttävät termiä juoksutaloudellisuus (running-economy), joka on samanlainen kuin auton polttoainetaloudellisuus (fuel economy): se on mittari, jolla mitataan polttoaineen määrää, joka kuluu tietyn matkan kulkemiseen. Hieman monimutkaistaen asioita, pitkän matkan juoksijat käyttävät pääasiassa kahta polttoainetta: rasvaa tai hiilihydraattia, joista jälkimmäistä käytetään enemmän ponnistuksen kasvaessa. Rasvan energiatiheys on suurempi, joten juoksun taloudellisuutta mitataan tietyllä nopeudella kuljetun matkan pituutena jaettuna käytetyn polttoaineen energiasisällöllä eikä polttoaineen määrällä. On myös havaittu, että samankaltaisesti harjoittelevien urheilijoiden energiankäyttö vaihtelee painon mukaan, joten jaamme sen painolla (tarkalleen ottaen massalla) saadaksemme juoksun taloudellisuusluvun, joka mitataan kilokiloa kohti kilokaloreina kilometriä kohti ja jota voidaan verrata eri urheilijoiden välillä.

On osoitettu, että juoksun taloudellisuus on vahvasti yhteydessä juoksusuoritukseen; vuonna 1993 Italiassa tehdyssä tutkimuksessa ennustettiin, että 5 %:n parannus juoksun taloudellisuudessa johtaisi 3,8 %:n ajanpudotukseen 5 km:n juoksussa, ja eräässä toisessa tutkimuksessa vuodelta 1980 esitettiin, että juoksun taloudellisuus selitti suurimman osan 10 km:n aika-ajon suorituskyvyn vaihtelusta.

Kuinka parannan juoksun taloudellisuutta?

Nyt kun tiedämme, mitä juoksun taloudellisuus on ja että se on tärkeä tekijä suorituskyvyn kannalta, ilmeinen kysymys on, miten sitä voidaan parantaa? Valitettavasti tutkimustulokset ovat ristiriitaisia sen suhteen, kuinka paljon taloudellisuutta voidaan muuttaa tai mikä on paras tapa tehdä se.

On havaittu, että juoksijoilla, joilla on pidempi harjoitteluhistoria, on parempi juoksun taloudellisuus, mutta on epäselvää, mikä on tämän muutoksen mekanismi, joten on vaikea suositella erityistä harjoittelua sen maksimoimiseksi. Lisäksi juoksun taloudellisuuden on todettu laskevan iän myötä, mikä johtuu mahdollisesti heikentyneestä kyvystä varastoida ja käyttää elastista energiaa, joten pelkkä vanheneminen ei ole hyvä lähestymistapa!

Potentiaalisia juoksun taloudellisuuteen vaikuttavia tekijöitä on monia: paino, ilmanvastus, lihassyytyyppi, ravintoaineiden aineenvaihdunta muutamia mainitakseni. Kuitenkin aika, jolloin jalka on kosketuksessa maahan, on juoksun vaihe, jolloin lähes kaikki energia kuluu, ja myös se, mikä on mitattavissa RunScribe-ohjelmalla, joten siihen keskitytään tässä artikkelissa.

• Kosketusaika: Joidenkin tutkimusten mukaan lyhyemmät kontaktiajat johtavat parempaan taloudellisuuteen, kun taas toiset (myös muilla eläinlajeilla tehdyt tutkimukset) kertovat, että pidemmät kontaktiajat tuottavat parempaa taloudellisuutta. Tutkimus, johon osallistui 14 subeliittiä pitkän matkan juoksijaa, osoitti, että taloudellisuus parani kontaktiajan pidentyessä ja että keskijalan lyöminen johti parempaan taloudellisuuteen kuin takajalan lyöminen, mutta se johti myös lyhyempään kontaktiaikaan, mikä kumosi edut. Sitä vastoin suomalaisessa tutkimuksessa, johon osallistui 25 juoksijaa, havaittiin, että lyhyempi maakosketusaika oli ainoa muuttuja, joka ennusti parempaa juoksun taloudellisuutta. Omassa tutkimuksessamme olemme saaneet vaihtelevia tuloksia: lyhyempi kontaktiaika ennusti parempaa taloudellisuutta naisilla, mutta ei vaikutusta miehillä. Koska sekä perinteisen kestävyyspohjaisen voimaharjoittelun että plyometrisen harjoittelun on osoitettu parantavan taloudellisuutta, luultavasti parantamalla kykyä tuottaa voimaa nopeasti, kontaktiajan lyhentäminen voimaharjoittelulla on lähestymistapa, joka saattaa olla tutkimisen arvoinen.
• Jalkakontaktin tyyppi: Paljasjalkaisuudesta ja minimalistisista jalkineista on viime aikoina puhuttu paljon, ja on esitetty, että ne johtavat luonnollisempaan ja tehokkaampaan kävelyyn. Todelliset tiedot eivät tue tätä – eräässä tutkimuksessa 12 juoksijan ryhmälle annettiin 8 viikkoa kävelyn uudelleenkoulutusta minimalististen jalkineiden käyttöön. Harjoittelujakson alussa 75 prosenttia osallistujista juoksi tavanomaisilla kengillä takajalkaterällä, ja harjoittelun jälkeen tämä osuus väheni 50 prosenttiin, mutta ryhmän juoksun taloudellisuudessa ei tapahtunut muutosta. Toinen tutkimus, johon osallistui 15 treenattua paljasjalkajuoksijaa, osoitti, että taloudellisuudessa ei ollut eroa takajalan ja etujalan iskun välillä.
• Kenkätyyppi: Ensimmäisessä edellä mainitussa tutkimuksessa juoksun taloudellisuus parani 2,7 %, kun käytettiin minimalistisia kenkiä, toisessa tutkimuksessa etujalkojen juoksun taloudellisuus parani 2,4 % ja takajalkojen lyönnin taloudellisuus väheni 3,3 % minimalistisissa kengissä. Tämä johtuu todennäköisesti kahdesta vaikutuksesta, kenkien pienemmästä massasta (ks. seuraava jakso) ja siitä, että akillesjänteeseen ja jalkaterän kaareen voi varastoitua enemmän elastista energiaa. On huomattava, että siirtymistä minimalistisiin kenkiin on yritettävä varovasti vammojen välttämiseksi.
• Kengän massa ja pehmuste: Tutkimusten mukaan juoksun taloudellisuus heikkenee 1 % jokaista 100 g lisää kengän massaa kohden, joten pienemmän massan kenkien pitäisi auttaa juoksun taloudellisuutta edellyttäen, että pehmuste on riittävä – pehmustehypoteesi viittaa siihen, että riittämätön kengän pehmuste vaatii kehoa tuottamaan pehmustetta, jolloin taloudellisuus heikkenee. Eräässä tutkimuksessa hyvin pehmustetut kengät paransivat taloudellisuutta jopa 2,8 prosenttia verrattuna jäykempiin kenkiin, joiden paino oli sama. Toisessa tutkimuksessa havaittiin, että 10 mm:n pintatyyny oli juoksun taloudellisuuden kannalta parempi kuin pehmusteettomuus tai 20 mm:n pehmuste.
• Cadence: Useimmat juoksijat juoksevat luonnostaan kadenssilla (taajuudella), joka on lähellä optimaalista, ja jos tämä muutetaan matemaattisesti optimaaliseen kadenssiin, juoksun taloudellisuudessa ei todennäköisesti tapahdu merkittävää muutosta. Sama ei kuitenkaan päde aloitteleviin juoksijoihin, jotka juoksevat tyypillisesti liian alhaisella askeltiheydellä ja saattavat hyötyä askeltiheyden lisäämisestä.

Yhteenveto

Tässä on tarkasteltu lyhyesti vain muutamia tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa juoksutalouteen, ja on selvää, että ei ole olemassa mitään yksittäistä tekijää, joka olisi selvästi yhteydessä kaikkien juoksijoiden juoksutalouden paranemiseen. Syynä tähän voi olla juoksijoiden juoksutyylien, kehon koon ja lihastyypin valtava vaihtelu. Parantaakseen taloudellisuuttaan juoksijoiden tulisi henkilökohtaisesti kokeilla näitä ja muita muutettavissa olevia tekijöitä käyttäen RunScribe-ohjelman kaltaisia työkaluja muutosten kvantifioimiseksi ja huomioiden mahdolliset positiiviset tai negatiiviset vaikutukset juoksun taloudellisuuteen.

Tohtori Ben Heller on johtava tutkija Sheffield Hallamin yliopiston urheilutekniikan tutkimuskeskuksessa (Centre for Sports Engineering Research, CSER), jossa hän työskentelee kuntoutuksen sekä urheilusovelluksiin käytettävän informaation mittaamisen ja analyysin parissa.