Биомеханични измервания

След леко езотеричните* докосвания на повърхността за SmO2 и Running Power/LSS и компания е време да опиша нещо не чак толкова екзотично и по-широко достъпно, а вероятно и по-разбираемо. Това може би го прави и една идея по-полезно за хора, на които не им се смята твърде много. А именно – показателите за динамика на бягането, които Garmin предоставя посредством своите гръдни пулсомери (за бягане и триатлон), както и чрез Running Dynamics Pod (HRM-Tri, HRM-Run, RD Pod).

Данните са: Ground contact time (време за контакт с опората), Ground contact time balance (баланс на контакта с опората), Cadence (честота на крачката), Stride length (дължина на крачката), Vertical oscillation (вертикални колебания) и Vertical ratio (съотношение между колебанията и дължината на крачката).

Трите джаджи предоставят едни и същи допълнителни данни, с изключение на по-точния пулс (спрямо измерен от китката) и това, че триатлонският колан има памет и буферира данни, докато си под вода (връзката с часовника не работи във вода). За разлика от Stryd, който стои на вързанките, RD Pod се закача на панталона симетрично, за да може да хване баланса ляв/десен крак, обикновено до гръбначния стълб, поне така пише из нет-а, не съм го виждал на живо. Този тип информация би трябвало да е достъпнa по един или друг начин във всички марки часовници (включително и при новобранците от Coros).

По-долу ще видите следното:

(Част 1) кратко описание на : А) стандартните измервания на часовника и Б) допълнителните биомеханични измервания.

(Част 2) илюстрирам мисловния си процес около няколко биомеханични измервания от 2 контролни бягания на 5kmrun, случили се в разстояние от 2 месеца.

(Част 3) как можете да си пресметнете скоростта на база каданс и дължина на крачката.

(Част 4) демонстрация на два от вариантите, по които можете да получите Running Power, без да използвате Stryd, и сравнение с това, което предоставя Stryd.

Но първо… малко да разтребя...

(и може би ще трябва да споменавам това във всеки пост):

Технологичните инструменти са удобни за насока, събиране на статистика и последващ анализ, но няма да тренират вместо вас, няма да спят вместо вас и няма да се хранят правилно вместо вас, които са основните фактори за успех в спорта, а и не само там (каквото и значение да влагате в думата „успех“). Джаджите няма да направят адаптациите в клетките ви, които са необходими за да издържате дълго и/или да сте по-бързи. Те са само ИНСТРУМЕНТ, вид портативна лаборатория, която носите със себе си. Часовникът е лаборантът, който надлежно записва всички видове измервания и ви ги предоставя накрая. Никое устройство няма да бяга вместо вас, само по себе си няма и да ви направи по-бърз, а дори може да ви направи по-разсеяни и гарантирано ще сте по-неефективни, докато правите фина настройка, следвайки часовника. В крайна сметка бягаме по усет, някак си не е удобно през цялото време да си гледаш часовника (чакам дисплея, вграден в очила, свързани с часовника). Ако виждането на определени данни ви създава дискомфорт, не ги гледайте, ако трябва, сложете непрозрачна лепенка на екрана на часовника, но нека си ги събира старателно, както на времето бегачите са попълвали дневниците. Това, което добре събраните данни могат да направят при един самостоятелно трениращ човек, е да предоставят подробна и по-искрена картинка на това, което се случва с вас, защото ние имаме склонността да се самозаблуждаваме, когато става въпрос за нас или близките ни. А новобранците в бягането, ударени от адреналина, се самозалъгват дори повече от останалите хора. Затова си имаме термина „Повервалец“. Данните нямат емоции и „Когато числата говорят, и боговете мълчат“. Събирайки данни, можете да ги предоставите и на треньор, за да разбере как е минала тренировката ви, без да ви виси на главите. За мен лично, бидейки тотален повервалец, те са и начин да не натискам чак толкова газта в началото на състезания и да не бързам прекалено много, един вид намордник или същото като „помощни колелца“ на тъкмо качил се на велосипед 3-годишен малчуган. Събраните данни също могат да ни помогнат да разберем по-точно какво се е провалило или е сработило добре след дадено бягане и да се опитаме да работим над най-слабите си места. Анализът не е нещо, което човек прави след всяко бягане, но е хубаво да се прави поне след експериментиране, при контролните бягания и за сверка на по-тежките тренировки. Подобрението на всякакви статистики е желателно да става, след като еднозначно е установено, че не са наред (желателно от специалист, но невинаги имаме адекватно лесен достъп до такъв), и този специалист е препоръчал правилното „лечение“ (примерно допълнителни упражнения за една или друга мускулна група). Както при всеки един ремонт – нещата трябва да станат грозни, преди да станат красиви. Например: ако се окаже, че бягаме относително икономично, но грешно, и решим да поправим това, то гарантирано в началото с по-малко грешно бягане може да сме значително по-зле откъм икономия (свръхопростено за „икономия“ – усилия, необходими, за да поддържаме дадена скорост), т.е. може да станем по-бавни, преди (евентуално) да станем по-бързи. Разликата не е грандиозна и без прецизно събрани данни може да се чудим какво точно не ни е наред – имаме ли правилните данни и умение да ги разгадаем, чуденето ще отпадне.

Не на последно място: купувайки продукт на който и да е производител (или от който и да е магазин), подкрепяте атлетите и каузите, които те спонсорират. Спомагаме да се включат в наградните фондове, които обират ПРО-тата, така че за мен е леко необяснимо защо определена група ПРО-та бълват злоба в посока на добре екипираните новобранци, предвид, че в крайна сметка част от изхарчените от любителите пари ще отидат в джоба на бързаците, стига да успеят да се преборят за призови места или да ги огрее да станат рекламни лица. В интерес на ПРО-тата е да има повече любители, които купуват продукти от и на фирми, спонсориращи състезания и атлети. Оттам хипотетично ще има и повече за награди на първенците и за спонсориране на атлети.

Казвайки това и аз прегрешавам - гръдния ми пулсомер е от немския амазон (беше доста по-евтин там), а Stryd и Humon Hex са от производителите им (няма ги в местните магазини).

В ревюто е използвана техника, която съм си купил сам, и нямам никакви финансови обвързания с Garmin, просто това ми е налично и с това съм запознат. Базира се на малко над година опит (и две сменени батерии) на HRM-Tri.

Край на разтребването.

Обратно към Garmin Running Dynamics и вероятния еквивалент на конкуренцията. За разлика от stryd metrics тук всичко е лесно достъпно по време на бягане и при желание може да ги следим, не е препоръчително, но все пак от чисто любопитство може да му хвърляте по едно око.

Част 1: По няколко изречения за данните, които нормално можете да видите след бягане в приложението за Android.

A) Данни, докладвани от часовника без допълнителни джаджи

Скорост или пейс: минути, необходими да се измине 1 км. Някои му викат „темпо“, но в бягането тази дума се използва предимно с друго значение (тип тренировка). В общия случай се базира на GPS данни и в редки случаи може да са изключително грешни (част 3 за това). Oбикновено грешката на GPS е пренебрежимо малка. С подходящ Foot pod, закачен на обувката, може да стане близо до перфектно точен. В случая тук имам 4 ускорения почти до максимум за по около 10 секунди, последвани от 1-минутни интервали със скорост (така де, running power), близка до лактатния ми праг (по-подробно за него в следващата тема), като предпоследният е с насрещен вятър, затова и същото усилие води до по-бавна скорост. Последният е с максимум усилия, пак срещу вятъра.

Сърдечен пулс: в общия случай се мери чрез зелена светлина от китката. Ако каишката на часовника не е добре стегната или сте прилично окосмени, точността намалява. Възможно е да се измери и чрез много слабо електричество от гръдния пулсомер. Стига да не губи контакт, данните са доста верни (но не колкото медицинско изследване). В случая са с гръден пулсомер и спадът на пулса към края се дължи на това, че спрях за минута (за да се правя на фотограф). По мои наблюдения с гръден пулсомер батерията на часовника издържа по-дълго, отколкото с пуснат оптичен пулсомер, но това има значение само за бягания, доближаващи и надхвърлящи 6, че и 12 часа.

Performance Condition: Това е специфично за Garmin – поддържат „моделиран максимален обем кислород“ (викат му VO2Max, но не е баш това – в следващия пост ще обясня какво е VDOT/VO2Max и още няколко неща). Има относително точни формули на база скорост, пулс и VDOT. По тях трябва при определена скорост да поддържаме определен пулс. Ако сме по-добре или по-зле от очакваното, този Performance Condition е положително или отрицателно число. В случая съм много по-зле от очакваното, което е типично, когато си преуморен от поредни дни или предрусал с кофеин. Тогава пулсът ти е леко повишен заради „ремонтните дейности“, които прави тялото ни или от ефекта на кофеина. Наличието на силен вятър също може да излъже часовника, че сте зле, защото сте по-бавни на същия пулс – в случая вероятно бе комбинация от двете.

Training Effect: Какво сме тренирали: разделен на анаеробен и аеробен ефект – доколко сме натоварили тези наши енергийни системи. По едно число за всяко – от 0 до 5. В новите модели се използва и маркиране по тип тренировка. В следващия пост ще пиша за типа тренировки, не само от гледна точка на този Training Effect, а и като цяло. Може да погледнете (1) за повече информация за конкретните стойности при Garmin.

Respiration Rate (добавено в актуалното поколение часовници): честота на дишането – на база леки различия на пулса при вдишване (Heart Rate Variability) предполагат колко пъти вдишваш за минута. Имайки и наситеността на кислород в мускула, чрез SmO2 измерване не ми дава нищо в повече, но вероятно с адекватен тестов протокол би могло да се използва като още един фактор, по който да се разпознае къде точно са ни част от праговите (VT1, VT2, за които ще е следващата тема).

Cadence: брой крачки за минута (всяко стъпване на крак се брои за крачка). Някои други производители го докладват като брой докосвания на един крак и числото е наполовина. Измерва се на база движения на ръката и като цяло е точно. Броят крачки и дължината на крачката са двата фактора, от които зависи скоростта ни. Има твърдение, че кадансът трябва да е над 180, но както се вижда, при различна скорост е различен и няма магическо число, по-подробно в следваща тема. При много бързи скорости може да прехвърли 200, има интересно сравнение на трима топ атлети на финала на световните серии на 10 000 м през 2007 г., като тримата имат тотално различни тактики при една и съща скорост. (2)

Stride Length или дължина на крачката. Показва какво разстояние е изминал кракът ни. При мен – като бягам бавно е под метър, при спринт доближава 2 м. Изключително често срещана грешка, но неизлизаща в данните е, че крачката се удължава, слагайки крака пред тялото (подобно на вървене), а реално при бягане трябва да се удължи чрез изтласкване на цялото тяло с помощта на изостаналия назад крак. По-подробно в дискусия (3) и в по-следваща тема, както и в книгите (4) или (5).

Vertical Oscillation и Vertical Ratio (вертикални колебания в сантиметри и като процент от дължината на крачката): Доколко ОЦТ (общия център на тежестта) се е преместил нагоре при всяка крачка. Едното е височината в сантиметри, а другото е височината, разделена на дължината на крачката в този момент. Целта е да намалим тези стойности. Аз лично съм ги понижавал, калибрирайки интуицията си посредством следене на тези стойности, докато бягам, НО това не е правилният начин (защото по начало движенията ми не бяха правилни за бягане). А и трябва да спазваме закона на Goodhart – „В момента в който дадено измерване стане цел, то престава да бъде добро измерване!“ (6).

Ground Contact Time (време за контакт с опората): Време, в което кракът ни се е докосвал до земята (или време, в което не сме в полет). Отново сериозно зависи от скоростта и броя крачки в минута. Трудно е да се интерпретира индивидуално. Но при адекватен тест и анализ може да се види прогрес или регрес („назадък“) във времето. Отделно може да се види дали не кривите към ляво или дясно (Ground Contact Time Balance), което е признак за травма, липса на баланс на краката или товара (примерно шише със вода в ръката), наличие на наклон на терена или при изпреварване. При мен например при максимални усилия балансът бие в ляво. При наклонена писта, колан, сложен под лек ъгъл, или нецентриран RD-POD пак може да излязат странни данни тук.

Част 2: Анализ на данни от две бягания.

5kmrun от 4-ти януари (7) и 29-и февруари (8). Тези 2 бягания са планирано „контролно“ в рамките на маратонски план и като такива целта не е само да се подобря на 5 км (въпреки, че януарското ми бе личен рекорд), а и да ме проверят докъде съм я докарал. В програмката за Android можеш да сравняваш до 2 неща, в сайта може по 3 (в Stryd PowerCenter или програмите GoldenCheetah и WKO5 може и по повече, но идеята е да избягвам езотериката). Затова ще сложа скрийншотове от сайта на Garmin. Забележете, че графиката за GCT е с различен мащаб в двете бягания (другите 2 величини са с еднакъв мащаб). Типично не си ги разделям на „загрявка“ , „по същество“, „отгрявка“, „др-бр с авери“ и т.н. Всичко е на едно, разделено на „обиколки“ за по-лесен достъп. Впоследствие си ги приближавам в платформата, която ползвам (и понеже си търся подходящата, съм пробвал 10-ина), а в Strava си клъцвам само „основното ястие“.

Планирам малко по-нататък да демонстрирам на видео всяка от тези операции (и други) в Strava и Garmin Connect.

5kmrun (04.01.2020 г.) – 21:55:

Както се вижда, тръгвам с много висок каданс (около 200), който постепенно увисва до около 180, и към края пак малко го повишавам. Среден каданс – 191. Но тренирам за маратон и това изобщо няма да е начин на бягане, който мога да задържа за 42 км. Видимо е, че каданс от 200 го задържам около 1000 – 1500 м и оттам нататък малко по малко давам фира. Ако използвам подобна тактика на маратон, ще страдам. Отделно януари стъпвах първо с петата пред тялото, което е проблематично. Правих специфични тренировки да коригирам това, но стъпването ще разгледам в по-следваща тема.

Иначе бягането е доста равномерно с малко смел старт, който благодарение на „намордника“ забавих до правилната граница, но резултатът от този „намордник“ и постоянни фини натъкмявания на скоростта е доста хаотичен Ground Contact Time през първите около 1500 м Вероятно, ако беше по-консистентен, щях да смъкна още някоя секунда. При висок каданс не подскачам много – в момента, в който го намалявам, Vertical Ratio нараства (т.е. повече енергия, изхарчена за подскок нагоре).

Първо ще пусна 2 от цялото и после само парчето, преди да ударя стената (за Vertical Ratio и GCT). Анаеробната стеничка я ударих, защото въпреки че знаех, че няма как да поддържам толкова висока мощност за 5 км, се опитах да изпреварвам двама на 4-ти км, вместо културно да си движа с тях до финала и да се пробваме на финален спринт. Съответно се наложи да повървя малко, за да възстановя изчерпания анаеробен капацитет.

И да, от подобен анализ знам, че с едни други мои маратонки на каданс като от януари съм по-ефективен (по-бърз за единица усилие) и вероятно щях да си подобря личното с повече от няколко секунди, но те са по-минималистични и краката ми не са готови за употребата им на дълги бягания. Затова и резултатите от такова бягане щяха да са по-малко полезни от гледна точка на маратона, за който тренирам.

Ето и табличка със средните стойности за 5 км:

Имам да работя още над подскачането, как точно – ще видим. Може би ABC Drills и вероятно ще измъдря коя част от силовите тренировки да не пропускам. Иначе подобен анализ, приложен на интервали, върху напреднал човек би бил несравнимо по-полезен от това да запишете в Strava до десета от секундата колко време ви е отнело. В единия случай имате само отговора на задачата, а в другия немалка част от променливите, довели до този отговор.

Ето и само загатване как изглежда подобно чудо в един софтуер за анализ на данни от тренировки с мощност (за вело или бягане – WKO 5).

С Running Power картинката е още по-пълна, но засега тези екзотики са за елита и ентусиастите. Аз не попадам в първата група и нямам амбиции да съм там, а само да се наслаждавам на това ми хоби, ако може, без да стигам до сериозни контузии.

Част 3: Изчисляване на скорост по каданс и дължина на крачката:

Понеже ми се случва да съм самозаблуден (все пак си е ключово качество на един Повервалец) и твърдя, че е сигурно нещо, което не е, ще ми се да покажа как се изчислява скорост на база running dynamics.

Историята накратко: стана въпрос за „максимална скорост“ в един метод за трениране, без да е ясно как точно се определя, и първоначално (незаслужено) ме наляха, че видиш ли, има човек в групата, който не знае това (което явно е описано в една книга от 2004 г., която я няма по книжарниците или онлайн и за чието съществуване споменаха чак след прекомерно мрънкане от моя страна). В последствие се изцепих за моята максимална измерена скорост в едно бягане – 38 км/ч и бях налят, този път напълно заслужено. Обаче никой от хората с маркучите, не се сети да ми каже верния отговор, само се изтъкваше, че няма как този да е верният.

Ето данните от въпросното бягане (Великденски Крос в Разград от 2019 г.) (12).

Това, което не сложих, е че има баирчета и очевидно 3 пъти прегрях двигателя и си походих малко:

Скоростта е от финален спринт на състезание, където една 8-годишна ракетка дръпна около метър пред мен, аз се напънах на макс и с 2 крачки го изпреварих и завърших секунда преди него (и с 5 мин и 30 сек по-бързо от предната година). Съответно и пулсът ми удари невиждани висоти, а именно – 200 удара в минута. Това е измерено с гръдния пулсомер, така че не е твърде грешно. Цялата ситуация се разиграва в рамките на секунди при пулс над 190 и не се очаква да имам кристално ясен спомен, но не знам защо реших, че е възможно за части от секундата, по време на това изпреварване да съм достигнал такава скорост.

Първо да се уверим, че нещата не са наред на база показанията на GPS: при гледане на голямата карта нищо не боде в очите, но като приближиш на финала се вижда, че точките за старт и стоп леееекинко се различават, а старт-финалът си е с една арка, значи има причина да се дълбае в детайлите.

Имаме едно и също нещо по два начина – отговорът от 1,34 мин/км (или 38км/ч по GPS) и двата му компонента – дължина на крачката от 188 см при каданс 221 стъпки в минута. Има една забележка, че невинаги данните от гръдния пулсомер (дължина на крачка) и часовника (каданс) са в перфектен синхрон, или поне на мен така ми се струва като съм приближавал други разни кратки ускорения. Най-дългата крачка 2 секунди по-късно е 230 см, така че ще смятам за 2-те граници и отговорът ще е някъде в тези граници.

221 крачки в минута са 3,68 крачки в секунда, което е адекватно за спринт.

Умножаваме броя на крачките по дължината им. При дължина от 188 см се получава 6,92 м/с, при 230 см – 8,47 м/с. За да превърнем метър в секунда до км/ч, умножаваме по 3600 (брой секунди в един час) и делим на 1000 (брой метри в километър) или просто умножаваме по 3,6. При 6,9 м/с се получава малко под 25 км/ч (2,24 мин/км), при 8,47 м/с са малко над 30 км/ч (2 мин/км), но нито едното не е 1,34 мин/км и сега отивам ритуално да си посипя главата със сол.

А иначе, ако в онази дискусия някой беше показал горните сметки (а не аз да си го направя), щеше да спечели уважението ми вовеки, защото е изключително лесно да обясняваш как няма начин нещо да е вярно, да описваш колко човека в България могат да вдигнат такава скорост и да носиш още от 100 кладенеца вода, но е малко по-трудно да замениш грешна информация с една идея по-точна такава и всеки да научи нещо в процеса. Дано солта се махне след баня.

Част 4: Running Power с Garmin

Ще е срамно да не опиша и за Running Power с Garmin, който се „отключва“, ако имаш някое от 3-те устройства.

Ще ги сравня със Stryd на база максимално усилие да изкача Младежкия хълм (1600 м с над 100 м денивелация, по-рано нещо което правя с максимални усилия за над 10 минути).

Бягах с 2 часовника – единият свързан със Stryd Power (и Humon Hex), а другият – с Combo Running Power на Garmin (10) и Running Power Estimator (11), който изглежда е по-близо до изчисленията на Stryd и за което би трябвало сложните формули, които ще обясня в бъдещ пост, да работят, защото за Garmin-ските стойности определено не работят адекватно. И двата варианта работят чрез Connect IQ (полетата се появяват в подменю с това име и можеш да имаш максимум по 2 такива на часовник).

Тренировката е: загрявка, леко ускорение, след това напън нагоре с мощността ми около лактатния ми праг. Беше ми комфортно трудно и леко я увеличих, наближавайки върха на тепето. Съответно на върха и на спускането авери ме спряха на лафче – рискът на бягането по обяд. След това имаше още малко леко бягане за отгрявка.

В случая данните от Running Power Estimator показват две неща – предполагаема мощност в момента и наклона, на който бягате. Вижда се, че графиката е малко по-гладка в сравнение с тази на Garmin, стойностите също са различни, вероятно настройката на теглото е грешна, но дори и с вярно тегло пак няма да са толкова високи като на Garmin по-горе.

Последно, данните от Stryd като еталон.

Там изкарва доста от нещата, подобни на Running Dynamics, плюс два вида мощност – обща и „похабена“ (form power). „похабената“ мощност е неизбежна при бягане и интимно свързана със Vertical Ratio, но показана по друг начин. Когато е по-малка е индикация, че бягаме по-икономично и по-голяма част от енергията ни спомага да се движим напред.

Като цяло и на 3-те се вижда едно и също – смел старт на изкачването, но веднага намалявам и изкачвайки се нагоре, леко засилвам, като към края двата Garmin-ски варианта визуално имат лека разлика с тази на Stryd. И трите начина са „приближения“, а не директни измервания на усилие (както е при powermeter-ите за велосипеди), а и все още няма консенсус как точно трябва да се мери и съответно стойностите са различни, но са достатъчно консистентни, за да са полезни. Например за дълго бягане можете предварително да си запомните границите на абсолютен комфорт при бягане на равно и след това да използвате тази стойност като „намордник“ при изкачвания, особено в началото на състезанието, когато сте свежи и ентусиазирани и има с кого да се „дърпате“.

Резултат от това бягане – подобрено най-добро време с 32 секунди.

Много по-равномерно в сравнение със старите ми максимални усилия на същия Strava Segment (синята крива е пейс). Разликата идва и от по-точното мерене на скоростта от Stryd, но допускам, че част от това е и защото съм се научил да се пейсвам по-добре с power (а и малко съм задобрял).

Хиляди благодарности за редакторската намеса на Антон Коев, който значително спомогна текста да е една идея по-спретнат.

Следваща тема: „Поляризация на тренировките и тренировъчни зони“ (работно заглавие)

Речник

езотерика – в най-общ смисъл е всяко учение, предназначено за определен кръг хора (т.е. забраняващо разкриването пред непосветени)

Източници:

(1) https://support.garmin.com/en-US/?faq=Vi2undejXR5Mmq662o4lO9

(2) https://www.scienceofrunning.com/2010/11/speed-stride-length-x-stride-frequency.html

(3) https://www.facebook.com/groups/586840851334817/permalink/3146917908660419/

(4) Older Yet Faster: The Secret to Running Fast and Injury Free, Keith Bateman and Heidi Jones

(5) Running Form: How to Run Faster and Prevent Injury, Owen Anderson, PhD

(6) https://en.wikipedia.org/wiki/Goodhart%27s_law

(7) https://connect.garmin.com/modern/activity/4397964811

(8) https://connect.garmin.com/modern/activity/4602245077

(9) https://sites.google.com/site/humanmovementresearch/biomechanics-explained/performance-perspective-of-stride-length

(10) https://apps.garmin.com/en-US/apps/a26e5358-7526-4582-af7e-8606884d96bc

(11) https://apps.garmin.com/en-US/apps/530bd211-afd5-41a6-8204-9a2f7ac94541

(12) https://connect.garmin.com/modern/activity/3594099258

Редакции:

1) 7/3/2020 - Леко разместване на данните, докладвани от часовника за да са ясно разделени на "общи" и "биомеханични". Също и няколко правилни превода на термините, след обратна връзка от Ваня Кърпарова! Благодаря!