Rion olympialaisten yksi suurimpia tähtiä on sprintteri Usain Bolt, joka hämmästyttää paitsi nopeudellaan myös tekniikallaan. Erityisen hämmentävää Boltin juoksussa on voimakas vartalon sivuliike, mitä perinteisesti pidetään tekniikkavirheenä. Tätä mieltä on mm. entinen mestarijuoksija Michael Johnsson (ks. linkki), mutta saattaa olla, että hän on väärässä.  

Tutkimuksemme [1] mukaan syy, miksi vartalon sivuliike juoksussa ei välttämättä olekaan haitaksi, vaan saattaa olla jopa eduksi, on sivuliikkeen myötä tapahtuva painonsiirto. Kun vartalo kallistuu enemmän tukijalan päälle, vähentää se lonkan loitontajalihasten voiman tarvetta, joka vaaditaan lantion kannatteluun.  Tämä edistää lantion stabiliteettia juoksun askelkontaktin aikana ja vapauttaa loitontajalihasten kapasitettia muuhun käyttöön.

Lonkan loitontajien kapasiteetin vapauttaminen muuhun käyttöön saattaa olla tarpeellista, sillä painon kannattelun ohella lonkan loitontajien täytyy lisäksi vastustaa lonkan lähentäjälihasten voimantuottoa [2]. Lähentäjälihakset osallistuvat voimakkaasti jalan  liikuttamiseen etu-takasuunnassa etenkin pikajuoksussa [3], mutta mahdollisesti jo kävelyssä [4]. Samalla kun lähentäjälihakset liikuttavat jalkaa etu-takasuunnassa (kuva 1A), niiden voimantuotto vetää lantiota alaspäin (kuva 1B) [2].

Voidaankin ajatella, että vartalon sivukallistus toimii vastavoimana lonkan lähentäjälihasten toiminnalle mahdollistaen niiden suuremman voimantuoton kuin olisi mahdollista ilman vartalon kallistusta. Kun vielä huomioidaan se, että lähentäjäryhmä on lähes etureiden lihasryhmän kokoinen (kuva 2), vastavoimalle saattaa olla tarvetta [5].

Ilmiö, johon vartalon kallistuksesta koituva hyöty pohjautuu, tunnetaan voiman ja vastavoiman lakina. Sen mukaan alustasta kohdistuu juoksijaan vastavoima (reaktiovoima), joka on yhtä suuri kuin juoksijan alustaan kohdistama voima. Tässä tapauksessa vielä oleellisempaa on se, että reaktiovoiman suunta pyrkii aina ohjautumaan kohti juoksijan painopistettä.

Kun vartalo ja siten painopiste linjautuvat enemmän tukijalan päälle, ohjautuu reaktiovoima lähemmiksi lonkkaniveltä vähentäen voiman aiheuttamaa nivelmomenttia (kuva 3) [6]. Mitä pienempi on reaktiovoiman aiheuttama nivelmomentti lonkan suhteen, sitä vähemmän voimaa tarvitsee lonkan loitontajalihasten tuottaa tämän momentin voittamiseksi ja siten lantion kannattelemiseksi. 

Boltin lisäksi ensimmäinen valkoihoinen 10 s alittaja 100 metrillä, Christophe Lemaitre, kallistaa myös vartaloaan voimakkaasti tukijalan päälle. Kummatkin erottuvat muista sprittereistä pituudellaan: Bolt on 196 cm ja Lemaitre 190 cm pitkä. Saattaakin olla, että pitkien jalkojen mahdollistama pidempi askelkontakti antaa aikaa paitsi tuottaa enemmän voimaa alustaan myös kallistaa voimakkaammin vartaloa. Lyhyemmät kilpailijat, jotka tikkaavat tiheämmällä askelfrekvenssillä, eivät juuri sivulle kallistele.

Juha-Pekka Kulmala, Biomekaniikan tutkija

LÄHTEET:

1. Kulmala ym.Whole body frontal plane mechanics across walking, running, and sprinting in young and older adults. Scand J Med Sci Sports. 2016.
2. Pandy ym. Muscle coordination of mediolateral balance in normal walking. J Biomech. 2010.
3. Neumann. Kinesiology of the hip: a focus on muscular actions. J Orthop Sports Phys Ther. 2010.
4. Kolk ym. Muscle Activity during Walking Measured Using 3D MRI Segmentations and [18F]-Fluorodeoxyglucose in Combination with Positron Emission Tomography. Med Sci Sports Exerc. 2015.
5. Takizawa ym. Why adductor magnus muscle is large: the function based on muscle morphology in cadavers. Scand J Med Sci Sports. 2014.
6. Mündermann ym. Implications of increased medio-lateral trunk sway for ambulatory mechanics. J Biomech. 2008