running

ランニングに関するメモ

着地法


PubMedで「foot strike pattern」を検索、Humanと制約をつけると、504研究がある。そのいくつか。

---長距離走者の80-97%は踵着地を行っている。

---踵着地は垂直方向の荷重は大きいが、滞空時間が短く、エネルギー消費が小さい可能性がある。

---長距離走者の一部(ウルトラマラソン)はレースの途中で着地法を変化させている。




2015年、16研究のメタ分析 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26304644/

Biomechanical Differences of Foot-Strike Patterns During Running: A Systematic Review With Meta-analysis

---踵着地は足先着地と比較すると垂直荷重率が高い。


2021年の26研究のメタ分析 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32813597/

Effects of Foot Strike Techniques on Running Biomechanics: A Systematic Review and Meta-analysis. 

---踵着地のランニングでは、膝関節と膝蓋大腿関節に高い負荷がかかり、つま先着地では足関節とアキレス腱に高い負荷がかかった。


2022年、日本の高校生123名での研究 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35333026/

Foot strike patterns and running-related injuries among high school runners: a retrospective study.

---踵着地のランナーは非踵着地のランナーに比べてランニング関連の怪我のリスクが低く、非踵着地ではアキレス腱痛と関連していた。


2016年、50 kmのトレイルランニング https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23860289/ 

The Relationship of Foot Strike Pattern, Shoe Type, and Performance in a 50-km Trail Race

--着地法とパーフォーマンスの関係なし、踵着地は85.1%


2014年、161kmのウルトラマラソン、着地法を変化させている

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24149763/

Foot strike pattern and gait changes during a 161-km ultramarathon

---踵着地は16.5, 90.3, 161.1 km地点で、79.9, 89.0, 83.9%。速いランナーでは踵着地の比率が低く、ストライドは長め。


2015年、マラソンでの着地法、

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24894762/

Is the rearfoot pattern the most frequently foot strike pattern among recreational shod distance runners?

ブラジル、514名の調査、96.7%が踵着地、高速度カメラで分析なので、信頼性高い。


2013年、マラソンでの着地法 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23006790/

Foot-strike pattern and performance in a marathon

---2011 Milwaukee Lakefront Marathonでの調査。1991名のうち、踵着地は93.6%。中・長距離では踵着地が多い。男女差、記録差はなかった。



2014年 踵着地のランナーは接地時間が長く、滞空時間が短い。エネルギー消費は少ない。https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24002340/

 Rearfoot striking runners are more economical than midfoot strikers

---この論文によれば、エリートのランナーでは踵着地が少ないという研究が二つ、そうではないという研究が一つあるが、ランナーの身体的条件やパーフォーマンス・レベルが考慮されていない。figure1が分かりやすい。




ダイエット


決定的な結論は出せないらしいが、持久走の20のメタ分析によると、高炭水化物ダイエットは高脂質ダイエットよりも全般的なパーフォーマンスが優れているようだ。効果量が0.6というのは、かなり大きな値である。最終的結論ではないというが、かなり決定的な効果があるようだ。研究のやり方がそれぞれ非常に異なっているのが、最終結論を出しにくい理由らしい。

// 要旨//

この研究の目的は、メタ分析によって、高脂質、あるいは、高炭水化物ダイエットのどちらが持久運動のパーフォーマンスに影響するかを明白にすることである。異なったダイエットのもとで、持久運動のパフォーマンスを比較した20の研究をメタ分析した。平均の効果量は - 0.60で。高炭水化物ダイエットに従っている被験者が極度の疲労までもっと長く運動したことを示した。 被験者の訓練状態は効果量と - 0.576の相関を持ち、訓練された被験者は-0.05、訓練されていない被験者は-2.84の効果量だった。効果量の均質性のテストによると、研究は均質ではなく、同じ効果を持っているわけではなかった。研究に異質性があるとすれば、高炭水化物ダイエットについて、最終的に結論することは困難である。研究試行のプロトコルが非常に異なっていたのが、異質性の原因である。


Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2005 Feb;15(1):1-14.

Effect of high-fat or high-carbohydrate diets on endurance exercise: a meta-analysis.

Erlenbusch M1, Haub M, Munoz K, MacConnie S, Stillwell B.

Author information

Abstract

The purpose of this investigation was to clarify, via a meta-analysis, whether the literature favors a high-fat or a high-carbohydrate diet to yield superior endurance exercise performance. Twenty published trials were analyzed to compare exercise performance under different diets. The average effect size of -0.60 indicated that subjects following a high-carbohydrate diet exercised longer until exhaustion. The training status of subjects (trained vs. untrained) was significantly related to effect size (r = -0.576, P < 0.01) and effect sizes separated between trained and untrained subjects were -0.05 and -2.84 respectively. The test for homogeneity revealed significant heterogeneity among effect sizes (chi2 [19] = 43.30, P < 0.05), indicating all of the trials are not describing the same effect. Given this significant heterogeneity, a conclusive endorsement of a high-carbohydrate diet based on the literature is difficult to make. Highly dissimilar trial protocols are the primary reason for heterogeneity.


この調査の目的は、高脂肪食と高炭水化物食のどちらが優れた持久性運動能力をもたらすかをメタアナリシスによって明らかにすることであった。20の発表された臨床試験を分析し、異なる食事条件下での運動パフォーマンスを比較した。平均効果量-0.60は、高炭水化物食を摂取した被験者が、疲労困憊するまでより長く運動したことを示した。被験者のトレーニング状況(トレーニング済みと未トレーニング)は効果量と有意に関連し(r = -0.576, P < 0.01)、トレーニング済みと未トレーニングの間で分けられた効果量はそれぞれ -0.05 と -2.84 であった。均質性の検定では、効果量間の有意な異質性(chi2 [19] = 43.30, P < 0.05)が認められ、すべての試験が同じ効果を記述しているわけではないことが示された。この有意な異質性を考えると、文献に基づく高炭水化物食の決定的な推奨は困難である。極めて異質な試験プロトコルが異質性の主な理由である。




http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23070826

Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2013 Apr;23(2):170-7. Epub 2012 Oct 11.

Dietary tendencies as predictors of marathon time in novice marathoners.

Wilson PB1, Ingraham SJ, Lundstrom C, Rhodes G.

Author information

Abstract

The effects of dietary factors such as carbohydrate (CHO) on endurance-running performance have been extensively studied under laboratory-based and simulated field conditions. Evidence from "real-life" events, however, is poorly characterized. The purpose of this observational study was to examine the associations between prerace and in-race nutrition tendencies and performance in a sample of novice marathoners.

Forty-six college students (36 women and 10 men) age 21.3 ± 3.3 yr recorded diet for 3 d before, the morning of, and during a 26.2-mile marathon. Anthropometric, physiological, and performance measurements were assessed before the marathon so the associations between diet and marathon time could be included as part of a stepwise-regression model.

Mean marathon time was 266 ± 42 min. A pre-marathon 2-mile time trial explained 73% of the variability in marathon time (adjusted R2 = .73, p < .001). Day-before + morning-of CHO (DBMC) was the only other significant predictor of marathon time, explaining an additional 4% of the variability in marathon time (adjusted R2 = .77, p = .006). Other factors such as age, body-mass index, gender, day-before + morning-of energy, and in-race CHO were not significant independent predictors of marathon time.

In this sample of primarily novice marathoners, DBMC intake was associated with faster marathon time, independent of other known predictors. These results suggest that novice and recreational marathoners should consider consuming a moderate to high amount of CHO in the 24-36 hr before a marathon.

炭水化物(CHO)などの食事要因が持久走のパフォーマンスに及ぼす影響については、実験室ベースおよびシミュレーションフィールドの条件下で広く研究されている。しかし、「現実の」イベントからのエビデンスは、十分に特徴づけられていない。この観察研究の目的は、マラソン初心者のサンプルにおいて、レース前およびレース中の栄養傾向とパフォーマンスの関連性を調べることであった。

年齢21.3±3.3歳の大学生46名(女性36名、男性10名)が、26.2マイルマラソンの3日前、当日朝、レース中の食事内容を記録した。食事とマラソン時間との関連をステップワイズ回帰モデルの一部として含めることができるように、マラソン前に身体測定、生理学的測定、パフォーマンス測定が行われた。

平均マラソン時間は266±42分であった。マラソン前の2マイルタイムトライアルは、マラソンタイムの変動の73%を説明した(調整済みR2=0.73、p<0.001)。前日+朝のCHO(DBMC)は、マラソン時間の他の唯一の有意な予測因子であり、マラソン時間の変動のさらに4%を説明した(調整後R2=0.77、p=0.006)。年齢、体格指数、性別、前日+朝のエネルギー、レース中のCHOなどの他の因子は、マラソンタイムの有意な独立した予測因子ではなかった。

この主にマラソン初心者のサンプルでは、DBMCの摂取は、他の既知の予測因子とは独立して、より速いマラソンタイムと関連していた。これらの結果は、初心者およびレクリエーションマラソン参加者は、マラソン前の24-36時間に中程度から多量のCHOを摂取することを検討すべきであることを示唆している。


Nutrients. 2012 Jul;4(7):625-37. doi: 10.3390/nu4070625. Epub 2012 Jun 27.

Significant effect of a pre-exercise high-fat meal after a 3-day high-carbohydrate diet on endurance performance.

Murakami I1, Sakuragi T, Uemura H, Menda H, Shindo M, Tanaka H.

Author information

Abstract

We investigated the effect of macronutrient composition of pre-exercise meals on endurance performance. Subjects consumed a high-carbohydratediet at each meal for 3 days, followed by a high-fat meal (HFM; 1007 ± 21 kcal, 30% CHO, 55% F and 15% P) or high-carbohydrate meal (HCM; 1007 ± 21 kcal, 71% CHO, 20% F and 9% P) 4 h before exercise. Furthermore, just prior to the test, subjects in the HFM group ingested either maltodextrin jelly (M) or a placebo jelly (P), while subjects in the HCM ingested a placebo jelly. Endurance performance was measured as running time until exhaustion at a speed between lactate threshold and the onset of blood lactate accumulation. All subjects participated in each trial, randomly assigned at weekly intervals. We observed that the time until exhaustion was significantly longer in the HFM + M (p < 0.05) than in HFM + P and HCM + P conditions. Furthermore, the total amount of fat oxidation during exercise was significantly higher in HFM + M and HFM + P than in HCM + P (p < 0.05). These results suggest that ingestion of a HFM prior to exercise is more favorable for endurance performance than HCM. In addition, HFM and maltodextrin ingestion following 3 days of carbohydrate loading enhances endurance running performance.

我々は、運動前の食事における多量栄養素の構成が持久力パフォーマンスに及ぼす影響を調査した。被験者は3日間、毎食高糖質食を摂取し、運動4時間前に高脂肪食(HFM;1007±21 kcal、30% CHO、55% F、15% P)または高糖質食(HCM;1007±21 kcal、71% CHO、20% F、9% P)を摂取した。さらに、試験の直前に、HFM群の被験者はマルトデキストリンゼリー(M)またはプラセボゼリー(P)を摂取し、HCM群の被験者はプラセボゼリーを摂取した。持久力は、乳酸閾値と血中乳酸蓄積開始の間の速度で疲労困憊するまでの走行時間として測定した。各試験には全被験者が参加し、1週間間隔でランダムに割り振られた。その結果、HFM+PおよびHCM+P条件と比較して、HFM+M条件では疲労困憊するまでの時間が有意に長いことが確認された(p<0.05)。さらに、運動中の脂肪の総酸化量は、HFM+MおよびHFM+Pの方がHCM+Pよりも有意に多かった(p<0.05)。これらの結果は、運動前のHFMの摂取がHCMよりも持久力向上に有利であることを示唆している。また、3日間の糖質負荷後のHFMおよびマルトデキストリン摂取は、持久走能力を高める。


J Sports Sci Med. 2009 Dec 1;8(4):574-583.

Effects of endurance running and dietary fat on circulating ghrelin and peptide YY.

Russel RR1, Willis KS, Ravussin E, Larson-Meyer ED.

Author information

Abstract

Ghrelin and peptide YY (PYY) are newly recognized gut peptides involved in appetite regulation. Plasma ghrelin concentrations are elevated in fasting and suppressed following a meal, while PYY concentrations are suppressed in fasting and elevated postprandially. We determine whether ghrelin and PYY are altered by a low-fat, high-carbohydrate (10% fat, 75% carbohydrate) or moderate-fat, moderate-carbohydrate (35% fat, 50% carbohydrate) diet and; whether these peptides are affected by intense endurance running (which is likely to temporarily suppress appetite). Twenty-one endurance-trained runners followed a controlled diet (25% fat) and training regimen for 3 days before consuming the low-fat or isoenergetic moderate-fat diet for another 3 days in random cross-over fashion. On day 7 runners underwent glycogen restoration and then completed a 90-minute pre-loaded 10-km time trial on day 8, following a control breakfast. Blood samples were obtained on days 4 and 7 (fasting), and day 8 (non-fasting) before and after exercise for analysis of ghrelin, PYY, insulin and growth hormone (GH). Insulin, GH, Ghrelin and PYY changed significantly over time (p < 0.0001) but were not influenced by diet. Ghrelin was elevated during fasting (days 4 and 7), while insulin and PYY were suppressed. Following the pre-exercise meal, ghrelin was suppressed ~17% and insulin and PYY were elevated ~157 and ~40%, respectively, relative to fasting (day 7). Following exercise, PYY, ghrelin, and GH were significantly (p < 0.0001) increased by ~11, ~16 and ~813%, respectively. The noted disruption in the typical inverse relationship between ghrelin and PYY following exercise suggests that interaction of these peptides may be at least partially responsible for post-exercise appetite suppression. These peptides do not appear to be influenced by dietary fat intake.

走り方

正しい走り方についての自分なりのメモ。ジョッキング歴が長いだけなので、鵜呑みにしないように。ただ、今まで、怪我はゼロ。もうすぐ63歳になる年齢としては、かなり強い方だと思う。昔は陸上競技部にいたが、マラソンなど競技にはまったく興味がないので、あくまでも健康のためのランニング。

トレーニング法

マラソンに出る気もないし、それほど強くなりたいと思ったこともない。肥満防止に走っているだけなので、自分なりのトレーニング法である。誰かの参考になると思うのでメモしておく。

16 Weeks to a Faster Marathon

無料のPDFファイルを読んでしまったのだが、元のリンク先がわからなくなったので、アマゾンのリンクを接続しておく。 フルマラソンに向けたトレーニング法を書いている。内容は、トレーニング法、マラソンに固有の練習、マラソンに向けた栄養、マラソンに向けての細かな練習メニューなど、一通り記述されている。全体として非常に読みやすく、明確に書かれている。まれに専門用語が出てくるだけで、基本的に辞書無しで読める。最新の研究もサーベイしていて、著者たちが勉強していることがわかる。役立ちそうなことを抜き書きし、---で意見を書いておく。

プレオ、ミルロイ著 「ランニング解剖学」ベースボール・マガジン社、2010年、原著も2010年。

ダンベル等を使った筋肉強化のテキストだが、現在でのバランスの取れた専門書ではないかと思う。幾つか、抜き書き。

---P.52 「昔、LSDという長くゆっくり走る練習を用いるランナーもいた。残念ながらこれは長い距離をゆっくり走る時しか役に経たず、過労性障害のような形の問題を引き起こした。」 リディアード流のLSDのやり過ぎに対する警告だろう。

---P.53 「非常に軽いシューズは短い距離のレースに向いている。重いシューズは重量を増すものの、より長い距離で下肢や背部への緩衝や防御となる。」 一般論として正しいだろう。

---P.150 「足の最初の肢位はヒールストライク(踵接地)として知られ、その後、足は少し内向きに回り、中足骨頭部で形成されるボール部で着地が完成するまでの間、足の外側を体重が除除に通過していく。....大部分の人はほんの短時間で短い距離しか足趾で走ることはできない。」 一般論として、つま先着地は例外的であるということだろう。自分の場合も10Kmつま先着地で走ると二日くらい筋肉が痛かった。Born to Runに対する一般的な知見からの反証になる。

---P.166 ランニング損傷について 「冷却は治癒を進める重要な因子である。筋でもほかの組織でも急性損傷にアイスパックを早急に用いることは大きな害がない。腫脹を制限し、回復にかかる時間を減らすだろう。」 アイシングが効果的であることの再確認。

---P.193「理論的にカーフ型のスリップ・ラストのシューズはアーチの高い(甲高:ハイアーチ)堅い足に対してデザインされ、一方、ストレート型のコンビネーション・ラストのシューズは扁平で柔らかい足に対してデザインされている。....もし回内不足のランナーが安定性を重視したシューズでトレーニングすれば、ふくらはぎの痛み、アキレス腱炎、腸脛靱帯炎などの障害を起こすと予想される。過回内のランナーが、衝撃吸収のみのシューズでトレーニングすれば、足や脛骨、膝内側の疲労障害(骨折を含む)を起こすだろう。」 自分の足はどちらでもない感じで、幸いに障害を起こさない。まあ、そこまでトレーニングはしない。

----P.202「インソールの真の価値はシューズをランナーの足にカスタマイズすることである。....多くのランナーは、トレーニングで増幅される重大なバイオメカニクス問題を持っていないので、インソールなしでも問題ない。」 これは安物のインソールのままでも良いという意味。歩行の研究でもインソールは怪我の防止とは関係しないというランダム化比較研究があった。

---P.204「裸足でのランニングが本質的にもたらす最大のこと(ある種の固有覚の発達とともに)は足の筋肉強化である。...しかし、毎日の裸足でのトレーニングは、現実にシューズを履いたランニングに替えられるものではない。...多くのアフリカ人ランナーは裸足でトレーニングし、成功しているという議論もあるが、世界記録はすべてシューズを履いたランナーによって出されている、という反論もある。」 まあ穏当な意見ではないかと思う。

UL Backpackerはミニマリストなので、Barefoot running を無条件に受け入れがちだが、下手なトレーニングをすると、取り返しがつかないほど、足に障害を受ける。トレーニングは慎重に、あらゆる障害をさける努力をして行うべき。

Born to Run に関する科学的研究

DanielらのWebページは人間が持久走を経て進化したという物。一応は合理的なのだが、大部分の人は持久走が苦手であるという難点がある。むしろ、歩きと走りで獲物を追い詰めたと考えられないだろうか。昔は地面が柔らかかったので、踵着地でも問題は無かった。それに昔の走者が現在のようなスピードを出していた訳ではない。

つま先着地で10Kmを走ってみたが、二日くらい筋肉が痛かった。その後、足裏全体着地に切り替えると、かなりマシになった。まだ10キロ以上は走っていないが、Mid Sole Strike Runningはできそうである。ただ、やはり、クッションを使った踵着地の方が楽である。

barefoot runningはトレーニング法の一つとしては良いと思うが、ベアフットではマラソンの勝利者にはなれないのではないか。

Biomechanics of Foot Strikes & Applications to Running Barefoot or in Minimal Footwear  by 

Daniel E. Lieberman et al.

This website has been developed to provide an evidence-based resource for those interested in the biomechanics of different foot strikes in endurance running and the applications to human endurance running prior to the modern running shoe.

Foot strike patterns and collision forces in habitually barefoot versus shod runners by Daniel E. Lieberman,  William A. Werbel,  Adam I. Daoud,  Susan D’Andrea, Irene S. Davis, , Robert Ojiambo Mang’Eni, & Yannis Pitsiladis

Humans have engaged in endurance running for millions of years but the modern running shoe was not invented until the 1970s. For

most of human evolutionary history, runners were either barefoot or wore minimal footwear such as sandals or moccasins with smaller heels and little cushioning relative to modern running shoes. We wondered how runners coped with the impact caused by the foot colliding with the ground before the invention of the modern shoe. Here we show that habitually barefoot endurance runners often land on the fore-foot (fore-foot strike) before bringing down the heel, but they sometimes land with a flat foot (mid-foot strike) or, less often, on the heel (rear-foot strike). In contrast, habitually shod runners mostly rear-foot strike, facilitated by the elevated and cushioned heel of the modern running shoe. Kinematic and kinetic analyses show that even on hard surfaces, barefoot runners ho fore-foot strike generate smaller collision forces than shod rear-foot strikers. This difference results primarily from a more plantar flexed foot at landing and more ankle compliance during impact, decreasing the effective mass of the body that collides with the ground. Fore-foot- and mid-foot-strike gaits were probably more common when humans ran barefoot or in minimal shoes, and may protect the feet and lower limbs from some of the impact related injuries now experienced by a high percentage of runners.

本文より--->実験データによれば、平均のeffective Mass (効果質量だろか)は、RFS  (rear-foot strike ) runnerで6.8±3.0%、barefoot FFS (fore-foot strike ) runnerで1.7±0.4%で、踵着地の方が大きな衝撃を受ける。怪我防止のためには、エビデンスはないものの、裸足やミニマムシューズを履いたランナーは、強い衝撃を受ける踵着地を避けるので、健康上、望ましいかもしれない。

--->要するに、FFS runningの方が、衝撃回避の観点から、望ましいという結果。裸足が必要ではなく、靴を履いてFFSをやればよい。ただし、アキレス腱、ふくらはぎに負担が増えるので、徐々にトレーニングしていく必要がある。

Endurance running and the evolution of Homo by Dennis M. Bramble & Daniel E. Lieberman

Striding bipedalism is a key derived behaviour of hominids that possibly originated soon after the divergence of the chimpanzee

and human lineages. Although bipedal gaits include walking and running, running is generally considered to have played no major

role in human evolution because humans, like apes, are poor sprinters compared to most quadrupeds. Here we assess how well

humans perform at sustained long-distance running, and review the physiological and anatomical bases of endurance running

capabilities in humans and other mammals. Judged by several criteria, humans perform remarkably well at endurance running,

thanks to a diverse array of features, many of which leave traces in the skeleton. The fossil evidence of these features suggests that

endurance running is a derived capability of the genus Homo, originating about 2 million years ago, and may have been

instrumental in the evolution of the human body form.

ヒトは、さまざまな基準から判定すると、持久走が非常に巧みな動物である。...類人猿ではヒトのみが持久走をするし、四足動物でも持久走は珍しい。

持久走の遺伝子は約2万年前に人体に組み込まれたと推測される。

馬とヒトのエネルギーコストを比較すると、ヒトの方がかなり高い。馬はWalk, Trot, Gallopと移動パタンが代わり、エネルギーコストはU字型となる。特にWalkとTrotの時は最適速度が決まってしまう。ヒトはWalkの時に最適速度が決まるが、持久走の時のエネルギーコストは速度とほぼ関係がない。

進化の観点からは、比較的長い脚が走る時のバネを可能にした。また、体毛を失い、大量の発汗によって、体温の上昇を防げるようになった。

長距離歩行ではなく、持久走がヒトの進化に影響を与えた理由。

1.持久走は体熱の上昇が顕著になるが、長距離歩行ではそのようなことはない。

2.上肢が短くなり、頭と前肢帯(前肢を支持している骨と軟骨から成る弓状構造)の分離。

Br J Sports Med. 2007 Aug;41(8):469-80; discussion 480. Epub 2007 May 1.

Incidence and determinants of lower extremity running injuries in long distance runners: a systematic review.

van Gent RN, Siem D, van Middelkoop M, van Os AG, Bierma-Zeinstra SM, Koes BW.

Erasmus MC Rotterdam, Rotterdam, Netherlands.

Abstract

The purpose of this study was to present a systematic overview of published reports on the incidence and associated potential risk factors of lower extremity running injuries in long distance runners. An electronic database search was conducted using the PubMed-Medline database. Two observers independently assessed the quality of the studies and a best evidence synthesis was used to summarise the results. The incidence of lower extremity running injuries ranged from 19.4% to 79.3%. The predominant site of these injuries was the knee. There was strong evidence that a long training distance per week in male runners and a history of previous injuries were risk factors for injuries, and that an increase in training distance per week was a protective factor for knee injuries.

文献レビューで、172研究から信頼できる研究を17集めて分析したもの。

長距離ランナーでは脚の障害が多く、19~79%の範囲にある。特に膝の障害が多い。

一週間に走る距離が長いと、怪我のリスクも増加する。距離を明示した研究は一つ。距離の範囲は16Km ~60Km以上。

barefoot running

J Am Podiatr Med Assoc. 2011 May-Jun;101(3):231-46.

Barefoot running claims and controversies: a review of the literature.

Jenkins DW, Cauthon DJ.

Arizona School of Podiatric Medicine, College of Health Sciences, Midwestern University, Glendale, AZ 85308, USA. djenki@midwestern.edu

Abstract

Barefoot running is slowly gaining a dedicated following. Proponents of barefoot running claim many benefits, such as improved performance and reduced injuries, whereas detractors warn of the imminent risks involved.

Multiple publications were reviewed using key words.

A review of the literature uncovered many studies that have looked at the barefoot condition and found notable differences in gait and other parameters. These findings, along with much anecdotal information, can lead one to extrapolate that barefoot runners should have fewer injuries, better performance, or both. Several athletic shoe companies have designed running shoes that attempt to mimic the barefoot condition and, thus, garner the purported benefits of barefoot running.

Although there is no evidence that either confirms or refutes improved performance and reduced injuries in barefoot runners, many of the claimed disadvantages to barefoot running are not supported by the literature. Nonetheless, it seems that barefoot running may be an acceptable training method for athletes and coaches who understand and can minimize the risks.

怪我に関するランダム化比較研究

Int J Sports Med. 2001 Aug;22(6):414-9.

Footwear affects the behavior of low back muscles when jogging.

Ogon M, Aleksiev AR, Spratt KF, Pope MH, Saltzman CL.

Department of Orthopaedic Surgery, University of Innsbruck, Austria. Michael.Ogon@uibk.ac.at

Abstract

Use of modified shoes and insole materials has been widely advocated to treat low back symptoms from running impacts, although considerable uncertainty remains regarding the effects of these devices on the rate of shock transmission to the spine. This study investigated the effects of shoes and insole materials on a) the rate of shock transmission to the spine, b) the temporal response of spinal musculature to impact loading, and c) the time interval between peak lumbar acceleration and peak lumbar muscle response. It was hypothesised that shoes and inserts a) decrease the rate of shock transmission, b) decrease the low back muscle response time, and c) shorten the time interval between peak lumbar acceleration and peak lumbar muscle response. Twelve healthy subjects were tested while jogging barefoot (unshod) or wearing identical athletic shoes (shod). Either no material, semi-rigid (34 Shore A), or soft (9.5 Shore A) insole material covered the force plate in the barefoot conditions and was placed as insole when running shod. Ground reaction forces, acceleration at the third lumbar level, and erector spinae myoelectric activity were recorded simultaneously. The rate of shock transmission to the spine was greater (p < 0.0003) unshod (acceleration rate: Means +/- SD 127.35 +/- 87.23 g/s) than shod (49.84 +/- 33.98 g/s). The temporal response of spinal musculature following heel strike was significantly shorter (p < 0.023) unshod (0.038 +/- 0.021 s) than shod (0.047 +/- 0.036 s). The latency between acceleration peak (maximal external force) and muscle response peak (maximal internal force) was significantly (p < 0.021) longer unshod (0.0137 +/- 0.022s) than shod (0.004 +/- 0.040 s). These results suggest that one of the benefits of running shoes and insoles is improved temporal synchronization between potentially destabilizing external forces and stabilizing internal forces around the lumbar spine.

Curr Sports Med Rep. 2009 Sep-Oct;8(5):262-6.

Foot and ankle injuries in the barefoot sports.

Vormittag K, Calonje R, Briner WW.

Lutheran General Hospital, Park Ridge, IL 60617, USA. kvormittag@sbcglobal.net

Abstract

Playing sports barefoot has been contested since the very beginnings of athletic competition. Even today, some data suggest that shoes may limit the adaptive pronation that occurs after footstrike during running gait. This pronation likely protects runners from injury. Boardsport participants who perform their sports barefoot on the water seem to be at risk for foot and ankle injuries. The high-impact forces in gymnastics place participants at risk for foot and ankle injuries, as well. Swimming and diving have a low rate of foot and ankle injuries. The risk of ankle sprain in beach volleyball, which is played barefoot, seems to be lower than that for indoor volleyball, played wearing shoes. Martial arts place competitors at risk for injuries to the foot and ankle from torsional and impact mechanisms. Athletes who hope to return to barefoot competition after injury should perform their rehabilitation in their bare feet.

J Athl Train. 2006 Oct-Dec;41(4):387-92.

Athletic footwear, leg stiffness, and running kinematics.

Bishop M, Fiolkowski P, Conrad B, Brunt D, Horodyski M.

University of Florida, Gainesville, FL, USA. mbishop@phhp.ufl.edu

Abstract

The leg acts as a linear spring during running and hopping and adapts to the stiffness of the surface, maintaining constant total stiffness of the leg-surface system. Introducing a substance (eg, footwear) may affect the stiffness of the leg in response to changes in surface stiffness.

To determine if the type of athletic footwear affects the regulation of leg stiffness in dynamic activities.

Repeated-measures design.

Motion analysis laboratory.

Nine healthy adults (age = 28 +/- 6.8 years, mass = 71.6 +/- 12.9 kg) free from lower extremity injuries.

Subjects hopped at 2.2 Hz on a forceplate under 3 footwear conditions (barefoot, low-cost footwear, high-cost footwear). Subjects ran on a treadmill at 2 speeds (2.23 m/s, 3.58 m/s) under the same footwear conditions.

Limb stiffness was calculated from forceplate data. Kinematic data (knee and ankle angles at initial contact and peak joint excursion after contact) were collected during running. We calculated 1-way repeated-measures (stiffness) and 2-way (speed by footwear) repeated-measures analyses of variance (running kinematics) to test the dependent variables.

A significant increase in leg stiffness from the barefoot to the "cushioned" shoe condition was noted during hopping. When running shod, runners landed in more dorsiflexion but had less ankle motion than when running barefoot. No differences were seen between the types of shoes. The primary kinematic difference was identified as running speed increased: runners landed in more knee flexion. At the ankle, barefoot runners increased ankle motion to a significantly greater extent than did shod runners as speed increased.

Footwear influences the maintenance of stiffness in the lower extremity during hopping and joint excursion at the ankle in running. Differences in cushioning properties of the shoes tested did not appear to be significant.

J Exp Biol. 2009 Mar;212(Pt 5):713-21.

Walking, running and the evolution of short toes in humans.

Rolian C, Lieberman DE, Hamill J, Scott JW, Werbel W.

Department of Anthropology, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA. cprolian@ucalgary.ca

Abstract

The phalangeal portion of the forefoot is extremely short relative to body mass in humans. This derived pedal proportion is thought to have evolved in the context of committed bipedalism, but the benefits of shorter toes for walking and/or running have not been tested previously. Here, we propose a biomechanical model of toe function in bipedal locomotion that suggests that shorter pedal phalanges improve locomotor performance by decreasing digital flexor force production and mechanical work, which might ultimately reduce the metabolic cost of flexor force production during bipedal locomotion. We tested this model using kinematic, force and plantar pressure data collected from a human sample representing normal variation in toe length (N=25). The effect of toe length on peak digital flexor forces, impulses and work outputs was evaluated during barefootwalking and running using partial correlations and multiple regression analysis, controlling for the effects of body mass, whole-foot and phalangeal contact times and toe-out angle. Our results suggest that there is no significant increase in digital flexor output associated with longer toes in walking. In running, however, multiple regression analyses based on the sample suggest that increasing average relative toe length by as little as 20% doubles peak digital flexor impulses and mechanical work, probably also increasing the metabolic cost of generating these forces. The increased mechanical cost associated with long toes in running suggests that modern human forefoot proportions might have been selected for in the context of the evolution of endurance running.

LSD running を提唱した古典的な本

アーサー・リディアード「リディアードのランニング・バイブル」(大修館書店、1993年、オリジナルは1983年)

基本的なアイデアは「ある距離を繰り返し走り続けると、体はその距離を走るのに慣れてくる」というもの。そこで、インターバル・トレーニングを否定し、有酸素運動域を上げるペース走を重視する。ちなみにかかと着地。

---有酸素運動を高める「マラソン・コンディショニング・トレーニング」を重視する。

---「ランニング中、ランナーを苦しめ立ち止まらせたりするのは、走るのではなくスピードである」 そこで有酸素運動の上限を上げるトレーニングをする。

---シンスプリントの原因は、ストライドの伸ばしすぎ、あるいは下り坂での飛ばしすぎにある。どちらの場合もつま先が地面に激しくたたきつけられるために、脛の筋肉に衝撃がかかり、前脛骨筋やその周りの骨膜や神経が刺激され、痛みが生じるのだ。場合によっては、骨膜剥離を起こすこともある。

---「エネルギーの無駄遣いをしないよう、腕は低めに振ること。腕を高く抱え込んで走るとそれだけで上体は固くなり、胴体を左右に振りやすくなる。....」

---有酸素ランニングでは、踵から着地する。

---速く走るための体とフォームをつくるにはヒルトレーニングがよい。...ヒルトレーニングをするには、おおよそ5度から15度の斜度で、少なくとも300mは続く坂があるとよい。(ヒルトレーニングとは、上り坂をキックを効かせながら走り、ふくらはぎ、足首、アキレス腱等の強化と柔軟性を高める運動のこと、階段でやってもよい、50mでも良い)

---ランニングであれば、ある距離を繰り返し繰り返し走り続けると体はその距離を走るということに慣れてくる。そして。そのトレーニングを始めた頃に見られた欠点はしだいになくなり、その距離なら終始なめらかに流れるような動きで走れるようになってくるのだ。ところが、距離が変わると、違うテンポで走らなくてはならず、リズムは乱れてくるのである。

リディアードはインターバルトレーニングは200mから600mを休憩を挟みながら繰り返し走れるようになるだけで、5000mという距離を通して力強く走れるようにはならないという。確かに論理的だ。正しいと思う。5000mを速く走るには、速めのペース走を繰り返して有酸素運動能力を高めた方がよいだろう。

---痩せるために厚着で走るのはナンセンス。着込んで走れば、必要以上に体温が上がるため、それほど長くは走れないから、期待しているほど体脂肪は落ちない。だが、薄着で走れば、体温は上がりにくいから、より長く、またより速く走れる、すなわちより多くの体脂肪を燃やせるのである。