Porovnání kinematiky keňského a euro-amerického způsobu došlapu při běhu na dlouhou trať

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV ANTROPOLOGIE Porovnání kinematiky keňského a euro-amerického způsobu došlapu při běhu na dlouhou trať Bakalářská práce Dominik Černý Vedoucí práce: Mgr. Martin Čuta, Ph.D. Brno 2014

2 Bibliografický záznam Autor: Dominik Černý Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita Ústav antropologie Název práce: Porovnání kinematiky keňského a euro-amerického způsobu došlapu při běhu na dlouhou trať Studijní program: Antropologie Studijní obor: Antropologie Vedoucí práce: Mgr. Martin Čuta, Ph.D. Akademický rok: 2013/2014 Počet stran: 58 Klíčová slova: Noha; Běh; Maraton; Keňský způsob došlapu; Otisk; Kinematika 2

3 Bibliographic Entry Author: Dominik Černý Faculty of Science, Masaryk University Department of Anthropology Title of Thesis: Comparison of the Kenyan and Euro-American tread style kinematics in long-distance running Degree programme: Anthropology Field of Study: Anthropology Supervisor: Mgr. Martin Čuta, Ph.D. Academic Year: 2013/2014 Number of Pages: 58 Keywords: Foot; Running; Marathon, Kenyan style tread, Footprint, Kinematics 3

4 Poděkování Chtěl bych poděkovat především vedoucímu mé bakalářské práce Mgr. Martinu Čutovi, Ph.D. za věnovaný čas, cenné rady, postřehy a trpělivost. Dále bych chtěl poděkovat Čtvrté základní škole v Kolíně za poskytnuté prostory tělocvičny na provedení experimentu. V neposlední řadě bych chtěl také poděkovat mým přátelům, za trpělivost při dlouhých debatách o běhání. A vřelý dík patří mé rodině za podporu v těţkých chvílích studia i běţeckého tréninku. 4

5 Abstrakt Odlišný způsob došlapu nohy je jedním z několika faktorů ovlivňující úspěchy keňských běţců na závodech běhů na dlouhé tratě. Předpokládá se, ţe odlišný došlap (zaznamenatelný na otiscích běţcových nohou na záznamovém papíru) je odrazem rozdílné strategie a mechaniky běhu keňským a euro-americkým způsobem. Cílem této práce bylo zjistit zda se tyto dva způsoby došlapu opravdu na otiscích liší a jejich porovnání s kontrolním záznamem profesionálního běţce. Ke zjištění těchto rozdílů byly vytvořeny záznamy otisků došlapů nohou běţícího běţce, který běţel oběma způsoby a záznamu otisků došlapu nohy profesionálního běţce. Na tyto záznamy byly aplikovány tři různé metody hodnocení stavu plosky nohy a vizuální kvalitativní hodnocení. Tyto metody přinesly výsledky, které potvrzují přítomnost statisticky významných rozdílů a podporují hypotézu přítomností odlišnosti ve způsobech došlapu mezi keňským a euro-americkým stylem. Abstract One of the several factors which contribute to the success of Kenyan runners in long distance races is the way their feet tread. It is presumed that the different tread pattern (recordable in the form of the runner's footprints on paper) is a reflection of different Kenyan and Euro-American type running strategy and mechanics. The goal of this thesis is to determine whether these two manners of tread differ in terms of footprint when they are compared to a recording of a professional runner. To determine these differences, records of tread footprint of a running man (who ran twice, every time in a different manner of tread) were made and these were compared to between among each other and to a footprint of a professional runner. Three different methods of evaluation of the condition of foot s sole and a visual quality evaluation were applied on these records. These methods brought results which confirm the presence of statistically important differences and support the hypothesis of difference in manner of the tread between the Kenyan and Euro-American style. 5

6 6

7 Klíčová slova Noha; Běh; Maraton; Keňský způsob došlapu; Otisk; Kinematika Prohlášení Prohlašuji, ţe jsem svoji bakalářskou práci vypracoval samostatně s vyuţitím informačních zdrojů, které jsou v práci citovány. Brno 14. května Dominik Černý 7

8 Obsah: 1.Úvod Cíle práce...11 Teoretická část: 3. Běh Běhy na dlouhé tratě Keňa a Keňané Způsob došlapu Anatomický popis dolní končetiny a struktur uplatňující se při běhu Anatomie nohy Topografický popis nohy Pohybové vlastnosti nohy a kotníku důleţité při došlapu během běhu Anatomie Bérce Topografický popis bérce Topografický popis kolenního kloubu Anatomie stehna Topografický popis stehna Další svalové struktury uplatňující se při běhu Svaly pletence pánevního Svaly trupu Svaly pletence horní končetiny Svaly krku Fyziologie Úvod Fyziologie svalu Stavba svalu Svalová kontrakce Typy svalových vláken

9 9. Použité metody hodnocení otisků došlapu nohy Metoda Chippaux-Šmiřák Metoda indexu (Srdečný) Metoda Sztriter-Godunov Vizuální kvalitativní hodnocení...36 Praktická část: 10. Materiál Metodika Výsledky Výsledky metody Chippaux-Šmiřák Výsledky metody indexu (Srdečný) Výsledky metody Sztriter-Godunov Zhodnocení otisků všech tří metod u srovnávacího vzorku profesionálního běţce Výsledky vizuálního kvalitativního hodnocení Diskuze Závěr O autorovi Slovník použitých jmen a pojmů Rejstřík Použitá literatura a jiné zdroje Pouţitá literatura Pouţitý software Přílohy Seznam příloh Příloha č.1: Druhý otisk euro-amerického způsobu došlapu levé nohy Příloha č.2: Druhý otisk euro-amerického způsobu došlapu pravé nohy Příloha č.3: Druhý otisk keňského způsobu došlapu levé nohy Příloha č.4: Druhý otisk keňského způsobu došlapu pravé nohy Příloha č.5: Druhý otisk kontrolního vzorku levé nohy Příloha č.6: Druhý otisk kontrolního vzorku pravé nohy

10 1. Úvod Homo sapiens je jediný recentní ţivočišný druh schopný dlouhodobého bipedního pohybu, chůze a především běhu. Tato schopnost jej dělá unikátem ţivočišné říše, který tak můţe urazit velké vzdálenosti za relativně krátkou dobu. Běh tak lidstvu jiţ od úsvitu jeho bytí dovolil efektivně lovit, migrovat, či prchat před nebezpečím. Dnes by se mohlo zdát, ţe jej provozují jen sportovní nadšenci a není to přirozený způsob pohybu, ale opak je pravdou. Člověk je zrozen k běhu a běh je jedním ze základních pilířů lidské existence, na kterých byla vybudována celá naše civilizace. Toto je moţná jeden z důvodů, proč je běh tak oblíbený. Dnes snad jiţ v kaţdém městě existuje nějaký tradiční běţecký závod. Vţdyť jen v malé České republice se pořádají tři závody se zlatou známkou mezinárodní běţecké asociace a další tři závody se stříbrnou známkou. Celosvětově však na profesionální úrovni dominují předním příčkám afričtí běţci, především běţci z Keni. Důvodů proč tomu tak je, není zcela jistě málo. Avšak přední světoví odborníci na dálkový běh a sportovní ţurnalisté jako A. Finn, Ch. McDoughall nebo T. Tanser se shodují v jedné věci. A to v tom, ţe velký význam úspěchu těchto afrických běţců má odlišný způsob běhu a to především rozdílný způsob došlapu, neţ jaký mají běţci z Evropy a Severní Ameriky. V této práci jsem se právě na tento problém zaměřil a pokusil se nalézt odlišnosti ve způsobu došlapu mezi těmito dvěma způsoby a jejich porovnání mezi sebou a s kontrolním vzorkem. 10

11 2. Cíle práce 1) Stručný úvod do problematiky běhů na dlouhou trať a jejich historie. Popis rozdílů při došlapu mezi euroamerickými běţci a běţci z Keni. Nastínění geoekologické situace v Keňské republice. 2) Stručný anatomický a morfologický popis dolní končetiny a svalů trupu, horní končetiny a krku účastnících se pohybů při běhu. Stručný přehled fyziologie svalů, jejich kontrakce a stavby. 3) Vytvoření záznamu otisků chodidel nohou za běhu euro-americkým a keňským způsobem. 4) Aplikace metod hodnocení stavu plosky nohy a hodnocení sklonu otisku nohy k ose těla. Vzájemné porovnání výsledků těchto metod mezi keňským, euroamerickým a srovnávacím vzorkem a zhodnocení jejich odlišnosti. 11

12 Teoretická část 3. Běh Běh je spolu s chůzí pro člověka nejpřirozenější způsob pohybu. K tomu abychom mohli pochopit jak přirozenou součástí nás samých běh je se musíme podívat hluboko do naší vlastní historie. Celý komplex dolní končetiny typický pro příslušníky čeledi Hominidae, zahrnuje všechny znaky, jímţ je pánevní pletenec a k němu kloubně připojená dolní končetina adaptovaná k bipední lokomoci a vzpřimování postavy. Charakteristická je při tom morfologie pánve, poměry v délce dlouhých kostí končetiny a klenuté chodidlo. V délce dlouhých kostí vyniká především velmi dlouhá kost stehenní, která je v poměru k délce kratších kostí bérce v ţivočišné říši unikátní. Ţivočichové pohybující se po čtyřech končetinách mají obvykle tento poměr délek kostí opačný (Suchý 1972, s. 35). Toto jedinečné morfologické uspořádání dolní končetiny spolu se vzpřímenou postavou přetvořilo naše předky na rychle se pohybující predátory, kteří svou úspěšností v lovu zdaleka předčili tehdejší i současné predátory. Pohyb po dvou končetinách dovolil lovcům překonávat i velké vzdálenosti za poměrně konstantní rychlosti a kořist tedy uštvat. Podobnou strategii lovu dnes pouţívají některé psovité šelmy, avšak jejich úspěšnost je menší. Naproti tomu rychlost pohybu se při tomto bipedním způsobu běhu značně omezila a tak v ţivočišné říši patříme k těm nejpomalejším sprinterům (Stringer Andrews 2012, s. 185). Spolu s evolucí bipedního pohybu se našim předkům otevíral nový svět. Ztratili sice schopnost rychlého pohybu, ale postupně získali spolu s jinými výhodami tohoto pohybu (například vyšší vzpřímená postava je v prostředí savany s vysokou trávou lepší pro monitorování okolí nebo uvolnění předních končetin při pohybu) výhodu vytrvalosti (Finn 2012, s. 30; McDougall 2009 s. 8 10). Člověk se stal, vybaven velkým mozkem a schopností běţet dlouhou dobu v určitém tempu, jedním z nejnebezpečnějších predátorů. Byl schopný putovat na dlouhé vzdálenosti a osídlit celý svět, úspěšně lovit a adaptovat se (viz. indiánští lovci bizonů v prérijních oblastech dnešního USA nebo lovci dodnes stopující kořist celé dny v oblastech pouště Kalagari). To z nás dělá v kontextu ţivočišné říše unikát, kterému sedavý způsob ţivota v postmoderní společnosti zcela nevyhovuje (Finn 2012, s. 30; McDougall 2009 s. 8 10). 12

13 4. Běhy na dlouhou trať "Jestli chcete něco vyhrát, běžte stovku. Jestli chcete něco zažít, běžte maraton." Emil Zátopek Běhy na dlouhé tratě jsou bezpochyby jedním z celosvětově nejmasověji provozovaným sportem. Jejich finanční nenáročnost a to, ţe se mohou provozovat téměř v jakoukoli roční dobu a v jakémkoli prostředí od rovníkové Afriky aţ po svahy islandských sopek, zajistila jejich rozšíření v 70. aţ 80. letech z atletických stadiónů na běţné cesty měst a venkova, kde si dennodenně tisíce amatérských běţců zlepšují kondici. Všechny běţecké disciplíny indukují adaptační procesy na úrovni svalového vlákna, dochází k morfologickým změnám organismu, zvyšuje se synaptická prostupnost a neuromuskulární koordinace. A pozitivní vliv má běh i na srdeční výkonnost, která roste se zvýšením kontraktility. Srdce trénovaného běţce má také lepší koronární perfuzi, vyšší koronární rezervu a klade podstatně niţší nároky na dodávky kyslíku (Dylevský 1997, s. 125; Placheta 1999, s. 32). Dnes mezi oficiální disciplíny běhů na dlouhé tratě řadíme maraton (42,195 km), půlmaraton (21 km), běh na 10 km a běh na 5 km. Stále větší popularitě se však dostává i jiným disciplínám, které se liší přidáním překáţek (např. Spartan race překáţkový terénní běh) nebo orientací ve volné přírodě bez vyznačené tratě (orientační běhy). Historii všech atletických disciplín jeţ obsahuje běh na dlouhou trať, lze zcela ztotoţnit s historií krále všech běţeckých disciplín Maratonem. Historie maratonského běhu se podle legendy píše jiţ od roku 490 př. n. l., kdy byl vyslán nejrychlejší athénský posel jménem Feidippides (nebo také Fidippides) z města Marathon poţádat Spartu o vojenskou pomoc. Tratí, délkou i časem běhu si nebyli jistí uţ antičtí historici a proto se tyto tři zásadní údaje liší téměř u všech autorů té doby. Například řecký historik Herodotos uvádí ţe posel uběhl za 4 dny trať o délce 480 km, zatímco římský dějepisec Cornelius Nepos píše, ţe posel uběhl 177 km za pouhých 15 hodin. Ironií dějin však zůstává, nehledě na pravdivost údajů, ţe posily ze Sparty dorazily aţ po pro Athéňany vítězné bitvě. Tou dobou byl však podle legendy Feidippides znovu na cestě, tentokrát do Athén se zprávou o vítězství. Po doběhnutí v dusném horku a plné zbroji prý zvolal: "Radujte se, zvítězili jsme!" a zemřel na vyčerpání. Na jeho počest pak nejen athénští muţi pravidelně soupeřili v běhu na cestě mezi Marathonem a Athénami a běhy na dlouhé tratě se tak staly neoddělitelnou součástí atletického zápolení v průběhu celé antiky. (Šmiták 2006, s. 6 7). Po konci antické éry se běhům na dlouhé tratě v západní civilizaci pozornosti příliš 13

14 nevěnovalo. I kdyţ existovalo pár výjimek například oslavný běh Prahou při korunovaci českého krále Václava II. nebo vyjádření českých královských lékařů ze 16. stol., ţe běh je pro tělo obecně velmi prospěšný a mladí lidé by ho měli provozovat pravidelně. V novodobé historii se pak o propagaci dlouhých běhů staraly tělovýchovné a vlastenecké organizace jako u nás Sokol. V té době se také rodila myšlenka novodobých olympijských her a které nakonec v roce 1896 v Athénách uspořádal baron Pierre de Coubertine, jenţ na radu svého přítele filologa Michela Breala, zařadil maratónský běh na seznam disciplín. Tímto by se dali první olympijské hry označit jako znovuzrození této disciplíny. Jiţ příští rok se běţel první maratonský městský závod v Bostonu a od této doby se začal rozšiřovat do téměř všech velkých světových měst (James Jones 2013, s ). V následujících letech se běhy na dlouhé tratě vyvíjely, vznikaly nové disciplíny jako půlmaraton a jiné. Dnes se tyto běhy pořádají v historických centrech evropských měst jako je Praha, Amsterdam nebo Řím, mezi mrakodrapy New York City, na Velké Čínské zdi, v marocké poušti a australské buši, ve švýcarských Alpách nebo na Antarktidě (James Jones 2013, s ). Zajímavý je pohled do výsledkových listin závodů. V první polovině 20. Stol. závodům na dlouhé trati dominovali závodníci převáţně z Evropy. Avšak v té druhé polovině 20. stol. tomu tak nebylo. Do horních příček výsledkových listin se nesměle pomalu vkrádali závodníci mimo evropský kontinent, aţ je v polovině 80. let zcela ovládli. Na prvních místech začali dominovat závodníci z Keni a výsledkovým listinám vládnou takřka dodnes. Pro objasnění situace můţeme uvést příklad, kdy za osmnáct let od mistrovství světa v atletice v roce 1991 v Tokiu do mistrovství světa v Berlíne v roce 2009 získali muţi z Keni celkem neuvěřitelných 93 medailí na mistrovství světa a olympijských hrách v bězích na dlouhé tratě. Z toho bylo 32 zlatých. V této době například sportovní velmoc USA získala pouze tři medaile, přičemţ dvě z těchto medailí získal v roce 2007 v Ósace muţ narozený, vychovaný a sportovně rozvinutý v Keni (Finn 2012, s ). Obr. 1: Stephen Kiprotich Olympijský vítěz 2012 ( ) 14

15 5. Keňa a Keňané Keňská republika je přímořský stát ve východní Africe na pobřeţí Indického oceánu. Sousedí na západě s Ugandou, severozápadně s Jiţním Súdánem (od 9. července 2011), na severu s Etiopií, na východě se Somálskem a na jihu s Tanzanií (viz Obr. 2). Keňa je známá svými národními parky v savaně a nedotčenou přírodou. Je pojmenována po nejvyšší hoře Mount Kenya, nacházející se uprostřed státu. Obr. 2: Umístění Keni v Africe ( ) V Keni ţije cca 37 mil. Obyvatel, hovořící převáţně svahilsky a anglicky, lokálně jsou však velmi rozšířeny desítky kmenových jazyků. Přibliţně 80% Keňanů jsou křesťané a 10% obyvatel vyznává islám. Hlavním městem je Nairobi. Na pobřeţí a na východě Keni se rozprostírají níţiny, avšak větší část země zabírají pohoří a náhorní plošiny. Podnebí je velmi rozdílné mezi východem země, kde je teplé a vlhké s pravidelnými monzuny a severem a západem země, kde je sušší. V horách nad 3500 m.n.m. pravidelně sněţí. Obyvatelstvo tvoří přibliţně 50 etnických skupin, nejpočetnější jsou Kukujové (20%), Luové (14%), Luhyové (13%), Kambaové a Kalenjinové (oba 11%). Základem keňské kuchyně je kukuřice, proso, čirok, zelenina a maso. Nejčastější jídla jsou ugali (viz. Obr. 3) a nyama choma. Ugali je bohaté na škrob a má vzhled hodně tuhé ovesné kaše. Vyrábí se z kukuřice, mouky a vody. Nyama choma je pečeně obvykle z kozy nebo ovce, která se peče na ohni. 15

16 Ekonomika Keni je z velké části závislá na zemědělství, kde pracuje aţ 75% obyvatelstva. V posledních letech se rozmáhá turistický ruch, který díky v regionu unikátní stabilitě a bezpečnosti zvyšuje HDP na cca 1500 USD na obyvatele, coţ Keňu řadí na Africkém kontinentě do uţší špičky (pro srovnání HDP na obyvatele v ČR je USD). Bohatství se však soustřeďuje pouze v okolí měst jako je Nairobi a Mombasa, proto je v této zemi jen sporadicky rozvinutá infrastruktura. Ţelezniční síť asfaltové silnice spojují jen velká města a průmyslové oblasti se zahraničním kapitálem. Obr. 3: Tradiční příprava Ugali ( ) Keňský venkov kde ţije většina obyvatel tedy závislý na zemědělství, z toho aţ ze dvou třetin na pastevectví. Pro Evropana obvyklý soubor sluţeb, vzdělávacích institucí a zdravotnických zařízení má zde jen velmi řídkou hustotu a tyto místa dělí velké vzdálenosti. V tomto kontextu je zřejmý velký význam jaký má pro zdejší obyvatelstvo běh na dlouhou vzdálenost. Při absenci prostředků na dopravní prostředky a infrastrukturu je běh jedním z hlavních způsobů dopravy a vlastně i součástí zdejší kultury. V posledních letech s mnoţícím se počtem úspěchů keňských běţců, se role běhu pro mladé Keňany mění. Z kaţdodenní nutnosti se stává naděje na budoucí prosperitu a ve venkovských oblastech vznikají běţecké školy, kde pod dohledem běţeckých veteránů z okolí mladí Keňané dennodenně trénují a doufají, ţe také za pár let vyhrají nějaký závod v Evropě nebo USA a přinesou tak sobě a své rodině blahobyt (Finn 2012, s , s ; Tanser 2008, s ). 16

17 6. Způsob došlapu Jedním z příčin výše zmíněných úspěchů dálkových běţců z Keni je z cela jistě způsob došlapu nohy běţce na podloţku. V běţecké praxi se setkáváme se dvěma způsoby došlapu. Prvním z nich je způsob jímţ běhají téměř všichni běţci z rozvinutých a bohatých států Evropy a Severní Ameriky. Tito běţci jsou zvyklí od útlého věku na pohodlí bot, které tlumí nárazy nohy o podloţku. Běţec tak získává pocit falešného bezpečí a vynakládá do došlapu zbytečně moc energie. Tato energie se pak při tvrdém došlapu na patu mění v otřesy, která se nehledě na tloušťku a efektivnost tlumících vrstev běţecké obuvi, přenáší se na kolena, kyčle a záda. Nejenţe těmito otřesy běţcovo tělo trpí a rychleji se mu opotřebovávají klouby, ale organismus takto došlapujícího běţce se těmito otřesy mnohem rychleji unaví. Běţec došlapující tímto euro-americkým způsobem tedy není schopen drţet celý závod tempo, které mají běţci došlapující šetrnějším způsobem (Finn 2012, s ). Šetrnější způsob došlapu je veden přes přední část nohy, především přes hlavičky metatarsů. Otřesy způsobené nárazem se pak můţou zvolna přenášet a tlumit uţ v noţní klenbě, metatarsálních a tarsálních kostech a pomocí šlach svalů bérce. Běţec má při tomto způsobu běhu také větší cit v noze a lépe ovládá její pohyb. Pro běţce netrénovaného na tento způsob běhu jde ovšem z počátku o více energetičtěji náročnější variantu. Ovšem pro keňské běţce, kteří vyrůstají v chudém prostředí, kde je bota výsadou pro vyšší vrstvy a děti musejí za školou, či obţivou často putovat mnoho kilometrů po nezpevněných komunikacích, plných ostrých kamenů, se jedná o přirozený způsob pohybu (Finn 2012, s ). 17

18 7. Anatomický popis dolní končetiny a struktur uplatňující se při běhu 7.1. Anatomie nohy Noha (pes) je nejdistálnější částí dolní končetiny. Její základní uspořádání můţeme rozdělit na tři části. Nejproximálnější část nohy tvoří zánártí, jehoţ podkladem je sedm nepravidelných kostí ossa tarsi. Distálním směrem od zánártí pokračuje nárt (metatarsus), který je sloţený z pěti kostí dlouhého typu. Nejdistálnější částí nohy tvoří články prstů (phalanges digitorum pedis) skládající se ze čtrnácti kostí. Palec se skládá pouze ze dvou článků prstů ostatní prsty ze tří (Čihák 2011, s.297; Dylevský 2009, s. 192). Noha jako celek má dvě základní funkce. Zaprvé nese váhu těla, a za druhé umoţňuje vzpřímenou chůzi tzv. lokomoci. Ty to dvě funkce jsou umoţněny zejména třemi opěrnými body mezi které patří: hrbol patní kosti, hlavička prvního metatarsu a hlavička pátého metatarsu. Mezi těmito třemi body se nachází systém dvou kleneb, z nichţ je jedna příčná a druhá podélná (viz. Obr. 4). Obě klenby mají funkci ochrany měkkých tkání plosky nohy a schopnosti pruţného nášlapu (Borovanský et al. 1967, s ; Dylevský 2009, s. 201). Obr. 4: Grafické znázornění podélné a příčné noţní klenby ( ) Klenba noţní není symetrická. Vrchol podélné klenby je na mediální straně plosky nohy v úrovni os naviculare, vrchol příčné klenby je v úrovni articulationes tarsometatarsales (tzv. Lisfrankova kloubu), přičemţ od podloţky se významně zvedá také mediální strana plosky. Takto tvořená klenba noţní je udrţována jednak pasivní sloţkou, reprezentovanou ligamenty, a jednak aktivní sloţkou, kterou tvoří šlachy bércových svalů upínající se na noze, a dále krátkými svaly plosky nohy. Z ligamentózního aparátu jsou pro noţní klenbu významná pro podélnou klenbu ligamenta probíhající podélně, především Ligamentum plantare longum a aponeurosis plantaris a pro příčnou klenbu ligamenta 18

19 probíhající příčně. (Petrovický et al. 2001, s ) Aktivní sloţku významnou pro podélnou klenbu tvoří především svaly musculus tibialis posterior, musculus flexor digitorum longus a musculus flexor hallucis longus. Na příčné klenbě noţní se podílí systém šlach musculus tibialis anterior, musculus fibularis longus a musculus adductor hallucis. (Čihák 2011, s. 345; Petrovický et al. 2001, s. 418.) Obr. 4: Schématické rozloţení struktur na noze ( ) Topografický popis nohy Na noze se rozlišují tři topografické krajiny: hřbet nohy (regio dorsi pedis), ploska nohy (regio plantaris pedis) a prsty nohy (digiti). Hřbet nohy (regio dorsi pedis), se rozprostírá od spojnice kotníků aţ ke koţním řasám mezi prsty nohou, je vyklenuto směrem vzhůru. Vyklenutí je výraznější na holenní straně proximální části dorsa pedis, směrem distálním se oplošťuje. Hmatnými útvary v této krajině jsou os naviculare, os cuneiforme mediale a ossa metatarsalia. Kůţe je v této krajině tenká, dobře posunlivá a u muţů ochlupená. Podloţní vazivo je řídké za běţných podmínek bez tuku. V podkoţním vazivu se rozprostírá široká ţilní pleteň, rete venosum dorsale pedis, tato pleteň odvádí krev nejen z hřbetu nohy, ale pomocí perforujících ţil i z plosky nohy. V této pleteni můţe být vytvořen ţilní oblouk, patrný přes kůţi arcus venosus dorsalis pedis. Pod 19

20 ţilní pletení probíhají nervy, které vzájemně anastomózují a proto je jejich rozsah a uloţení velmi variabilní. Patří mezi ně nervus cutaneus dorsi pedis medialis, který se na hřbetu dělí na nervus cutaneus dorsalis pedis medialis, směřující k mediálnímu okraji nohy a nervus cutaneus dorsalis intermedialis, který běţí k třetí a čtvrté meziprstní štěrbině. Dalšími nervy v této oblasti jsou nervus peroneus profundus a nervus cutaneus dorsalis lateralis. Podkoţní vrstvu z hloubky uzavírá fascia dorsalis pedis, pod kterou se nachází řídké kluzné vazivo. V tomto vazivu probíhají šlachy svalů: musculus tibialis anterior, musculus extensor digitorum longus, musculus peroneus tertius a tenké šlašky musculus extensor hallucis brevis et. digitorum brevis. Pod těmito šlachami probíhá v tenké vrstvě vaziva arteria dorsalis pedis, která ve výši tarzometatarsálních kloubů vytváří obloukovitou arteria acruata, z níţ odstupují drobné tepénky pro prsty (Petrovický et al. 2001, s ). Ploska nohy (regio plantaris pedis) je kaudální k podloţce obrácenou stranou nohy, tzv. planta pedis. K hmatným útvarům na plosce nohy patří sustentaculum tali, okraj caput tali a prominující se tuberositas ossis navicularis. Na laterální straně plosky nohy je z boku hmatná tuberositas ossis metatarsi quinti. Kůţe plosky je všeobecně bez chlupů, nicméně má v různých místech rozdílnou stavbu. V místě došlapu je kůţe velmi tvrdá a rohovatějící a výrazně tlustší. V klenbě noţní je kůţe málo posunlivá a velmi jemná. Po celém rozsahu noţní klenby je kůţe bez chlupů. Podkoţní vazivo je v místě došlapu specificky uspořádáno. Obsahuje tukové lalůčky, které jsou vtlačeny do sítě vazivových vláken. Funkcí těchto tukových lalůčků je tlumení nárazu při došlapu. Ploska nohy je velmi bohatě inervována. Tuto inervaci zajišťují koncové větve z nervus plantaris medialis et lateralis a nervus saphenus v distální části plosky nohy a v oblasti noţní klenby a nervus suralis v krajině patní. Podklad pro regio plantaris je fascia plantaris, ta je ve střední části zesílena ve velmi silnou aponeurosis plantaris. Od laterálního i mediálního okraje plantární aponeurózy se do hloubky zanořují septa: septum intermusculare mediale et laterale. Obě septa se v hloubce upínají na první a pátý metatarz. V těchto septech probíhají cévy a nervy. Tento popsaný systém fascií a sept rozděluje plosku nohy na tři osteofasciální prostory: palcový, střední a malíkový. Palcový prostor obsahuje krátké svaly palce, mezi kterými probíhá šlacha musculus flexor hallucis longus. Ve středním prostoru probíhá musculus flexor digitorum brevis et longus, musculus quadratus plantae a musculus adductor hallucis. V malíkovém prostoru probíhají krátké svaly malíku. Cévy a nervy vstupují do plosky nohy především za mediálním kotníkem ve svazcích pod retinaculum musculorum flexorum (Dylevský 2009, s ; Petrovický et al. 2001, s ). Prsty nohy (digiti) jsou distální částí nohy, tvoří je pět samostatných prstů tvořených u 20

21 palce dvěmi kostmi a u ostatních prstů kostmi třemi. Nejdistálnější článek všech prstů je kryt nehtem. Pro kvalitu došlapu má největší význam nejmohutnější z prstů palec (Dylevský 2009, s. 196) Pohybové vlastnosti nohy a kotníku důležité při došlapu během běhu Dorsální flexe (dorsoflexe, flexe ), pohyb vrchní části kotníku směrem k přední části tibie (viz. Obr. 5). Plantární flexe (extenze), pohyb kotníku a nohy směrem od tibie (viz. Obr. 3). Everze, stočení kotníku a nohy laterálním směrem, vytočení osy nohy od středové osy dolní končetiny (viz. Obr. 5). Inverze, stočení kotníku a nohy mediálním směrem, vytočení osy nohy od středové osy dolní končetiny (viz. Obr. 5). Pronace, kombinace dorzální flexe kotníku, everze a abdukce přední (prstové) části nohy. Supinace, kombinace extenze kotníku, everze a addukce přední (prstové) části nohy (Floyd 2012, s. 298). Obr. 5: Reálné zobrazení pohybů nohy a kotníku ( ) 7.2 Anatomie bérce Bérce je v proximální části ohraničeno transverzální rovinou, která vede těsně pod tuberositas tibiae. Distálně je od nohy ohraničen transverzální rovinou vedenou těsně nad 21

22 oběma kotníky. Za běţných podmínek má bérce kuţelovitý tvar, přičemţ pomyslný hrot kuţele směřuje distálním směrem. Pro lepší organizaci a z popisných důvodů je často členěn na část přední tzv. holeň a část zadní tzv. lýtko (Petrovický et al. 2001, s. 403). Na bérci lze rozlišit několik hmatných útvarů jednak kosterního původu a jednak výrazný reliéf svalů. Nejvýznamnějším hmatným útvarem je tibie v hmatná anteriomediálně celém rozsahu bérce. Laterálně je hmatná distální část fibuly. Dorzálně tvoří výrazný reliéf musculus triceps surae v proximální části bérce a tendo Achillis distálně. Kůţe na bérci je středně silná, silně přirostlá k periostu hmatné části tibie a u muţů porostlá silnými chlupy. Podkoţní vazivo bérce je v povrchových vrstvách pod kůţí často prorostlé tukem a v hlubších vrstvách jím procházejí ţíly a nervy. Ţíly v oblasti bérce jsou vybaveny četnými chlopněmi zabraňujícími zpětnému toku krve pod vlivem gravitační síly (Petrovický et al. 2001, s. 403). Obr. 6: Základní rozvrţení struktur na bérci ( ) Topografický popis bérce Z topografického hlediska se bérce dělí na regio cruris anterior a regio cruris posterior, které od sebe dělí fasciální útvary fascia cruris a jejich fixace na kosti bérce, a regio malleolaris et regio retromalleolaris. Regio cruris anterior tvoří přední a laterální osteofasciální prostor ve kterých probíhají čtyři svaly: musculus tibialis anterior, musculus extensor hallucis longus, musculus extensor digitorum longus, musculus peroneus longus (Dylevský 2009, s ; Petrovický et al. 2001, s. 403). 22

23 Regio cruris posterior zaujímá zadní osteofaciální prostor ve kterém probíhají svaly tvořící lýtko: musculus flexor hallucis longus, musculus flexor digitorum longus, musculus soleus, musculus tibialis posterior. Přední krajinu tohoto prostoru zásobuje arteria tibialis anterior, která do těchto míst prostupuje přes otvor v membrana interossea. Zadní krajinu lýtka zásobuje arteria tibialis posterior, která do této krajiny míří z fossa poplitea, cestou podbíhá hlubokou vrstvu flexorů a dostává se za vnitřní kotník. Spolu s touto cévou vede také nervus tibialis inervující celou zadní skupinu svalů (Dylevský 2009, s ; Petrovický et al. 2001, s ). Regio malleolaris et regio retromalleolaris není od ostatních struktur jasně anatomicky ohraničena, proximálně prochází volně do bérce a distálně do nohy. Hmatnými útvary v této krajině jsou po stranách oba kotníky a dorzálně šlacha tricepsu. Oba kotníky neleţí v rovině symetricky, ale malleolus medialis je větší a nachází se více ventrálněji. Malleolus laterális je menší, leţí dorzálněji a distálněji a více se prominuje. Za oběma kotníky je dorzálním směrem propadlá plocha. Kůţe je v celé této krajině tenká, velmi snadno posunlivá a bez chlupů. Podkoţní vazivo je zde bez tukové tkáně a vede v něm nervová pleteň mediálně z nervus saphenus a laterálně z nervus suralis. V podkoţním vazivu se zde také větví i ţilní pleteň a to mediálně vena saphena magna a laterálně vena saphena parva. Celou tuto oblast lze ještě rozdělit na dvě menší krajiny a to krajiny odpovídající stejnojmenným kotníkům: Regio malleolaris et regio retromalleolaris lateralis et medialis (Petrovický et al. 2001, s ). Regio malleolaris et regio retromalleolaris medialis je krajina bezprostředně obklopující mediální kotník. Fascie je zde zesílena v mohutný pruh retinaculum musculorum flexorum, pod kterým se vytvářejí vazivová septa zanořující se do hloubky. Tyto septa tak vytvářejí kanály pro šlachy přední skupiny svalů bércových. Tyto šlachy jsou velmi namáhány při flexích a extenzích nohy, proto jsou kaţdá samostatně obaleny šlachovými pochvami (Dylevský 2009, s. 301; Petrovický et al. 2001, s. 406). Regio malleolaris et regio retromalleolaris lateralis odpovídá krajině laterálního koníku. Fascie je zde zesílena ve dvě retinakula. Retinaculum peroneorum superius, které se rozpíná od laterálního kotníku směrem ke calcaneu. Prostor, který překlenuje tvoří tunel, ve kterém probíhají musculus peroneus brevis et longus. Tyto svaly distálním směrem přidrţuje i druhé retinaculum a to retinaculum peroneorum inferius, které vede mezi talem a os cuboideum a částečně i processus trochlearis calcanei. Obě šlachy těchto svalů jsou chráněny šlachovou pochvou, která je proximálně společná, ale ve svém průběhu se distálně rozděluje na dvě (Dylevský 2009, s. 301; Petrovický et al. 2001, s ). 23

24 Obr. 7: Schématický náčrt struktur kolenního kloubu ( ) Topografický popis kolenního kloubu Kolenní kloub (articulatio genus) je sloţený kloub, jehoţ podkladem jsou kloubní plochy femuru, tibie a patelly. Kloubní plochy na femuru jsou condylus medialis et lateralis, které se ventrálně spojují pomocí kloubní plochy pro patellu tzv. fascies patellaris. Na tibii můţeme popsat dvě kloubní plochy a to condyli tibiae medialis et lateralis, tyto condyli jsou od sebe odděleny drsnou area intercondylaris v které se výrazně prominuje v eminentia intercondylaris. Mezi tyto kloubní plošky femuru a tibie jsou vsunuty dva menisky meniscus medialis et meniscus lateralis. Jejich funkcí je vyrovnání geometrických nerovností jiţ zmíněných kloubních ploch. Kloubní pouzdro je zde velmi silné a má velmi rozdílnou fibrózní a synoviální vrstvu. Na kolenním kloubu můţeme rozlišovat dvě krajiny a to regio genus anterior a regio genus posterior (Bartoníček Heřt 2004, s. 181; Dylevský 2009, s ; Petrovický et al. 2001, s ). Regio genus anterior nemá přirozené ohraničení, jako proximální hranice se povaţuje příčná rovina procházející asi dva centimetry nad basis patellae, distální hranicí pak rovina proloţená tuberositas tibiae. Dělící linií od regio genus posterior se chápou oba postranní vazy a svalové ohraničení fossa poplitea. Hmatnými útvary jsou především v celém svém rozsahu patella a dále při mírné flexi i oba condyli femoris a oba condyli tibiae. Z měkkých tkání je výrazně hmatné ligamentum patellae a mezi condyli okraj kloubní štěrbiny. V distální části krajiny je dobře hmatná tuberositas tibiae a laterálně i caput fibulae. Kůţe je zde silná, drsná a snadno posunlivá. Podkoţní vazivo je bez tukové tkáně, lamelózní a přichyceno pouze 24

25 k epicondylům. Fascie kolenního kloubu je v této oblasti prodlouţením stehenní fascie a je zesílena snopci z tractus iliotibialis a musculus sartorius. V anteromediálním obvodu této krajiny leţí společný úpon tří stehenních svalů pes anserinus. (Dylevský 2009, s ; Petrovický et al. 2001, s. 394). Regio genus posterior je krajina dorzálně od postranních vazů. Hmatnými útvary jsou zde pouze útvary svalové, které zároveň tvoří hranice fossa poplitea. Laterální hranici fossa poplitea tvoří proximálně šlacha musculus biceps femoris a distálně aponeuróza musculus gasronemius lateralis, mediálněproximální hranici musculus semitendinosus a musculus semimembranosus a mediálnědistální hranici aponeuróza musculus gastronemius medialis. Kůţe je v této krajině jemná méně ochlupená a dobře posunlivá. Skládá se zde do ohybových rýh a obsahuje mnoho potních ţláz. Podkoţní vazivo má tendence k ukládání tukové tkáně. Podkoţní vazivo je zde silné a zesílené příčnými vlákny, upíná se ke kostním výběţkům. Dno fossa poplitae tvoří musculus popliteus. Do regio genus posterior ústí canalis adductorius otvorem ve šlaše musculus adductor magnus, tento otvor se nazývá hiatus adductorius a do fossa poplitea jím vstupuje arteria poplitea. Nervus ischiadicus vede nad arteria poplitea ale přichází do této krajiny z regio femoris posterior, ve průběhu fossa poplitea pokračuje distálně jako nervus tibialis (Dylevský 2009, s ; Petrovický et al. 2001, s ). 7.3 Anatomie stehna Stehno je nejproximálnější částí dolní končetiny. Jeho podkladem je kost stehenní - femur. Stehno je ve své proximální části od trupu ventrálně odděleno pomocí sulcus inguinalis ohybem tříselným. Dorzálně je stehno od gluteální krajiny odděleno sulcus gluteofemoralis. Distální hranice, která stehno odděluje od bérce, tvoří pomyslná transverzální linie cca dva centimetry nad bází patelly. Za běţných podmínek má stehno tvar protáhlého kuţele s bází směřující proximálně. Kůţe je zde středně silná, nejsilnější je na laterální straně a nejtenčí na mediální straně. Podkoţní vazivo je zde poměrně husté, u ţen se sklonem k ukládání tuku a probíhá v něm variabilní nervová a ţilní pleteň. V proxomediální krajině se zde nachází lymfatické cévy a uzliny. Pod podkoţním vazivem se nachází fascia lata (Petrovický et al. 2001, s ). 25

26 Obr. 8: Schématický náčrt struktur na stehně ( ) Topografický popis stehna Na stehně rozlišujeme dvě krajiny regio femoris anterior et regio femoris posterior. Hranicí těchto krajin je domluvená frontální rovina procházející laterálně skrz tractus iliotibialis a mediálně skrz musculus gracilis. V regio femoris anterior se fascia lata na vnitřním okraji m. sartorius dělí na dva listy povrchový v podkoţí a hluboký, který vystýlá fossa iliopectinea. Obsahem fossa iliopectinea je arteria, vena a nervus femoralis a nodi lymphatici subinguinales profundi. Tyto uzliny mají spolu s nodi lymphatici subinguinales superficialis význam jak pro povrchové tak i hluboko uloţené tkáně celé dolní končetiny. Cévy se do oblasti fossa iliopectinea dostávají přes průchod umístěný pod lacuna vasorum. Tento útvar je proximálně ohraničen ligamentum inguinale, mediálně ligamentum lacunare, laterálně pruhem zesílené fascie arcus iliopectineus 26

27 a dno tvoří ramus ossis pubis. Nervus femoralis přichází do fossa iliopectinea přes lacuna musculorum laterálně od výše popsaných struktur. Z fossa iliopectinea vycházejí dva východy. Prvním z nich je canalis adductorius ohraničený musculus vastus medialis, musculus adductor longus a magnus a zesíleným okrajem fascia lata. Tímto kanálem procházejí dále stehenní artérie, vény a nervy. Druhým je hiatus saphenus, který slouţí k vedení mízních a povrchových krevních cév. V této stehenní krajině probíhají důleţité stehenní svaly musculus sartorius a musculus quadriceps femoris. (Dylevský 2009, s ; Kos et al s ; Petrovický et al. 2001, s ). Regio femoris posterior málo posunlivou směrem k fossa poplitea se postupně ztenčující kůţi u muţů porostlou chlupy. V podkoţním vazivu je často především u ţen ukládán tuk. V této krajině procházejí flexory stehna a nervus ischiadicus, který tyto svaly inervuje (Dylevský 2009, s ; Petrovický et al. 2001, s. 385). 7.4 Další svalové struktury uplatňující se při běhu Při běhu se uplatňují i další především svalové struktury, které se nacházejí mimo jiţ popsané krajiny dolních končetin. Jejich funkcí je především udrţování rovnováhy těla, zvyšování efektivnosti pohybu dolních končetin a podpora rytmicity při pohybu. Hlavním faktorem ovlivňující způsob a efektivnost došlapu je rovnováha těla při běhu, na které se podílí svaly umístěné napříč celým lidským tělem. Pro lepší orientaci jsem je dále rozdělil podle jejich umístění na těle do několika skupin (Tvrzlík Soumar 2012, s ) Svaly pletence pánevního Musculus gluteus maximus mohutný sval, který začíná od lumbodorzální fascie, od kosti kříţové a kosti kostrční, od ligamentum sacrotuberale a od zevní plochy lopaty kosti kyčelní a upíná se na tuberositas glutaea femuru. Jeho hlavní funkcemi jsou extenze kyčelního kloubu a udrţování správného sklonu pánve při stoji a pohybu dolních končetin (Dylevský 2009, s ; Petrovický et al. 2001, s. 360). Musculus tensor fasciae latae začíná laterální straně spina iliaca anterior superior a upíná se do tractus iliotibialis. Napomáhá flexi kyčelního kloubu a částečně rotaci kolenního kloubu (Dylevský 2009, s ; Petrovický et al. 2001, s ) Svaly trupu Musculus latissimus dorsi začíná od trnových výběţku sedmého hrudního obratle aţ po kříţovou kost a upíná se na crista tuberculi minoris na humeru. Funkcí tohoto svalu je 27

28 kromě pohybů paţe i její fixace a tím i udrţování rovnováhy celého těla (Petrovický et al. 2001, s. 264). Musculus rectus abdominis sval začínající od processus xiphoideus a chrupavčité části pátého aţ šestého ţebra a upínající se na os pubis. Tento sval je ve svém průběhu rozdělen na čtyři aţ pět úseků pomocí šlašitých vloţek intersectiones tendineae a je uzavřen do silné vazivové pochvy vagina musculorum rectorum. Je součástí břišního lisu a vytáčí pánev směrem do předu, tímto napomáhá jejímu pohybu a rovnováze (Dylevský 2009, s. 246; Petrovický et al. 2001, s. 215). Musculus obliquus externus abdominis je nejmohutnější ze všech tří postranních svalů břišní stěny. Začíná na laterálních stranách osmi kaudálních ţeber a upíná se ke kyčelnímu hřebenu kosti kyčelní a částečně také k linea alba. Jeho hlavními funkcemi jsou zvedání pánve, flexe páteře a rotace trupu. Tento sval je také součástí břišního lisu. (Dylevský 2009, s ; Petrovický et al. 2001, s ) Svaly pletence horní končetiny Musculus serratus anterior je plochý sval situovaný na laterální straně hrudníku začínající na devíti kraniálních ţebrech a končící po celé délce mediální hrany lopatky. Je významným pomocným svalem vdechovým a táhne lopatku dopředu, tímto tahem se podílí na poloze ramena a tím i vyvaţováním celého těla. (Dylevský 2009, s.259; Petrovický et al. 2001, s. 268). Musculus trapezius mohutný a rozsáhlý sval trojúhelníkovitého tvaru začíná od ligamenta nuchae, od ligamenta interspinalia a od processus spinosi krčních a hrudních obratlů a končí na spina scapulae, na acromionu a na laterální části claviculy. Hlavní funkcí tohoto svalu pro běh je především udrţování rovnováhy a to tím, ţe přitahuje lopatku k páteři a stahuje pletenec horní končetiny kaudálně (Dylevský 2009, s.257; Petrovický et al. 2001, s. 264). Musculus pectoralis major tento mohutný sval pokrývající přední stranu hrudníku začíná od klíční kosti, od sterna a druhé aţ páté chrupavky a od pochvy přímého břišního svalu a končí crista tuberculi minoris humeru. Je důleţitý při vyrovnávacích pohybech paţi při běhu a to především její addukcí, dále je pomocným svalem vdechovým. (Dylevský 2009, s.260; Petrovický et al. 2001, s. 266). Musculus deltoideus je sval trojúhelníkovitého tvaru kryjící ramenní kloub, který začíná od klíční kosti, od acromionu a od celé délky hřebenu lopatky a končí na tuberositas deltoidea humeri. Jeho hlavní funkcí pro běh jsou pohyby paţe, které napomáhají rytmicitě 28

29 pohybu, dýchání a rovnováze. (Dylevský 2009, s ; Petrovický et al. 2001, s. 268) Svaly krku Musculus sternocleidomastoideus tento silný sval probíhá šikmo po boční straně krku a začíná svou sternální částí od manubrium sterni a svou klavikulární částí od sternálního konce claviculy. A končí na processus mastoideus a na laterální část linea nuchae superior. Jeho hlavní funkcí důleţitou pro běh je zdvihání hlavy, a tím i udrţování rovnováhy a vzpřímeného postoje těla. Je také významný pomocný vdechový sval (Dylevský 2009, s. 236; Petrovický et al. 2001, s ). 29

30 8. Fyziologie nohy 8.1 Úvod Běh je stejně jako chůze přirozený způsob pohybu člověka. Rozdíl mezi chůzí a během je především v tom, ţe při chůzi má chodec neustálý kontakt s podloţkou na níţ se pohybuje a běţec tento kontakt ztrácí. Rozdílná je také rychlost při chůzi a běhu, jako všeobecně uznávaná hranice mezi těmito dvěma způsoby pohybu se udává 2 m/s, kterou se člověk pohybuje vpřed. Tato hranice je však velmi individuální. Jako příklad této individuality lze uvést rychlost 12 km/h, kterou se pohybují chodci v profesionálních závodech chůze. Dalším rozdílem mezi chůzí a během souvisejícím s výše zmíněnou rychlostí pohybu člověka je rozdílná frekvence došlapu nohy na podloţku a celková rychlost pohybů celé dolní končetiny. Na obě tyto sloţky běhu působí vnější a vnitřní síly, které ovlivňují běh jako celek. Mezi vnější síly zde jmenujme především odpor prostředí, zemskou přitaţlivost, reakce opory místa došlapu a odstředivá síla v zatáčkách. (Kervitcer Bláha 1981, s. 17; Whiting 2006, s. 162). Běh je cyklický pohyb, celý cyklus tvoří čtyři fáze, které se neustále opakují. První sloţkou pohybu při běhu je odrazová fáze. Je to nejdůleţitější fází běhu, protoţe odraz je hnací silou běhu. Za ní následuje fáze letu, kdy noha opustí podloţku. Z hlediska mechaniky jde pohyb nohy i celého těla pomocí setrvačnosti vpřed. Třetí fází cyklu je fáze dokroku. Jedná se o opětovný dotyk nohy s podloţkou a jedná se tedy o vlastní došlap nohy na podloţku. Za touto fází následuje poslední část cyklu a tou je moment vertikály, který je časově nejkratší fází běhu. Jedná se o okamţik kdy se těţiště běţce nachází nad místem opory. Po této fázi se celý cyklus opakuje (Kervitcer Bláha 1981, s ; Whiting 2006, s ). 8.2 Fyziologie svalu Fyziologie svalu je jednou z klíčových rolí při kterémkoli běţeckém výkonu od profesionální atletiky po amatérský rekreační jogging. Jednou z nejvýznamnějších sloţek výkonu svalové hmoty je poměr různých svalových vláken běţce. Pro pochopení těchto principů svalové kontrakce jsem dále uvedl základní informace o fyziologii kosterního svalu (Novotná Novotný 2007, s. 8). Svalová tkáň je sloţena z buněk obsahujících kontraktilní proteiny, tyto proteiny jsou schopny vyvolávat síly, které jsou příčinou pohybu jednotlivých orgánů i těla jako celku. Svalová tkáň se na základě morfologických a funkčních rysů dělí na kosterní svalstvo, srdeční 30

31 svalstvo a hladké svalstvo. Pro téma této práce má nejdůleţitější funkci svalstvo kosterní, proto jsem se dále zaměřil pouze na tento typ svalové hmoty (Junqueira at al. 1997, s. 184). 8.3 Stavba svalu Anatomickou jednotkou svalu kosterního je svalové vlákno (viz. Obr. 9). Toto svalové jádro je mnohojaderný útvar s průměrem mikrometrů a o průměrné délce 1 40 mm. Tato délka je však velmi variabilní, protoţe u většiny svalů se svalové vlákno rozpíná od začátku svalu aţ k svalovému úponu. U velmi dlouhých svalů mohou být svalová vlákna zařazená za sebou v takzvané sérii. Povrch svalových vláken je kryt sarkolemou, která svou strukturou odpovídá membráně buněčné. V sarkoplazmě (cytoplazma svalového vlákna) se nachází především aţ několik desítek jader a podélně orientovaná vlákénka (tzv. myofibrily) kolem kterých se vyskytují mnohočetné systémy podélně i příčně orientovaných trubic, váčků a cisteren sarkoplazmatického retikula (obdoba endoplazmatického retikula u svalového vlákna). V těchto systémech se nachází velká koncentrace vápenatých a hořečnatých iontů, které mají zásadní vliv na realizaci svalové kontrakce (Junqueira at al. 1997, s. 185; Novotná Novotný 2007, s. 8-9). Obr. 9: Stavba kosterního svalu ( ) Na podélných průřezech svalovými vlákny můţeme ve světelném mikroskopu vidět příčné pruhování (odtud alternativní označení kosterního svalstva: příčně pruhovaná svalovina) způsobené střídáním světlých a tmavých prouţků. Pruhy tmavší se nazývají A- prouţky (anizotropní) a prouţky světlejší se nazývají I-prouţky (izotropní). I-prouţky jsou ve 31

32 svém středu rozděleny tmavou čarou, tzv. Z-linií. Toto uspořádání se neustále opakuje a celek tvoří jednotlivé podjednotky kontraktilního systému sarkomery. Jedna sarkomera sahá od jedné Z-linie k druhé (viz. Obr. 9) (Junqueira at al. 1997, s. 186). 8.4 Svalová kontrakce Kontraktilními (staţitelnými) jednotkami svalových vláknem jsou sarkomery. Kontrakce sarkomery je realizovaná dvěmi bílkovinami: aktinem a myozinem. Myozin je charakteristicky tvarovaná bílkovina s kulovitou hlavou, ohebným krkem a tyčinkovitým tělem. Pomocí hlavy reaguje myozin s aktinem. Molekula myozinu je základem A-prouţků myofibril. Aktin je bílkovina menších rozměrů, tvořená více vlákny (poměr aktinových a myozinových vláken je v kosterním svalstvu asi 4:1 aţ 6:1). Aktin tvoří dvě spirálně stočené makromolekuly, které se zakotvují v Z-liniích a zasahují mezi mohutnější myozinová vlákna (Novotná Novotný 2007, s. 9). K vlastní svalové kontrakci dochází na základě vzruchů přicházejících z motorických nervových vláken. Konec nervového vlákna, který přiléhá k svalovému vláknu se spolu s tímto vláknem podílí na stavbě motorické ploténky. Zde se uvolňuje neurotransmiter (acetylcholin), který mění sarkolemy svalového vlákna pro vápník. Takto proniknuvší vápník se v sarkoplazmě váţe na aktin a aktivuje jej. Výsledkem takovéto aktivace svalového vlákna je změna tvaru (konformace) molekuly aktinu, čímţ se uvolní na několik setin sekund prostor do něhoţ se mohou zasunout hlavy molekuly myozinu. Poté se vápník přečerpává zpět do sarkoplazmatického retikula a vazba se přeruší. Tento proces se velmi rychle opakuje přičemţ ohebný krček molekuly myozinu zabezpečuje pohyb celé molekuly po nepohyblivé molekule aktinu. Sečtením těchto drobných pohybů se sval kontrahuje a po uvolnění této kontrakce se hlava myozinu od aktinu a sarkomera se celá prodluţuje (viz. Obr. 10) (Junqueira at al. 1997, s ; Novotná Novotný 2007, s ). 32

33 Obr. 10: Vazba aktinu a myozinu během svalové kontrakce a relaxace ( ) 8.5 Typy svalových vláken Svalová vlákna spojuje mnoho společných znaků (z velké části anatomických), avšak sval jako celek je tvořen různorodým seskupením vláknem, které se liší v řadě mikroskopických a fyziologických vlastnostech. Podle stanovených kritérií rozlišujeme čtyři typy svalových vláken: a) Pomalá červená vlákna (typ I, SO, slow oxidative) Poměrně tenká vlákna (cca 50 mikrometrů), s menším obsahem myofibril, ale vysokým obsahem mitochondrií a s větším mnoţstvím myoglobinu (barvivo na podobné bázi jako hemoglobin). Vysoký obsah myoglobinu dodává tomuto typu vláken charakteristickou barvu. Pomalá červená vlákna jsou schopná pomalejší kontrakce, ale jsou ekonomičtější a svým uspořádáním vhodnější pro svaly zajišťující statické a polohové funkce a pomalý pohyb. Tento typ vláken je velmi rozvinut u vytrvalostních běţců, u čtyřhlavého svalu steheního mohou obsahovat aţ 90% celkového počtu vláken ( Novotná Novotný 2007, s. 18 ). b) Rychlá červená vlákna (typ IIa, FOG, fast oxidative and glycolytic) Objemnější neţ předchozí typ (cca mikrometrů), s větším obsahem myofibril a menším počtem mitochondrií. Tento typ vláken je schopen k rychlých kontrakcí s velkou silou, ale jen po krátkou dobu. Jsou málo ekonomické ale odolné vůči únavě. Jsou výhodná pro stavbu svalů zajišťující rychlý pohyb za vynaloţení velké síly ( Novotná Novotný 33

34 2007, s. 18 ). c) Rychlá bílá vlákna (typ Iib, FG, fast glycolytic) Tyto vlákna mají velký objem a nízký obsah myoglobinu a díky velmi rozvinutému sarkoplazmatickému retikulu a vysoké aktivitě vápenných a hořečnatých iontů jsou tato vlákna schopna rychlých stahů za maximální síly stahu. Jsou však velmi málo odolná k únavě ( Novotná Novotný 2007, s. 18 ). d) Přechodná vlákna (typ III, intermediální, nediferenciovaná vlákna) Vývojově nediferenciovaná vlákna, která mohou slouţit jako zdroj výše zmíněných typů vláken ( Novotná Novotný 2007, s. 18 ). 9. Použité metody hodnocení otisků došlapu nohy V současnosti můţeme rozdělit hodnocení otisku došlapu nohy na terénní a laboratorní metody. Metody hodnocení vycházejí z morfologie nohy, kterou hodnotíme kvalitativně a kvantitativně. V případě této práce bylo hodnoceno měření antropologických parametrů nohy, které byly patrné na otisku nohy na záznamovém archu při zatíţení v došlapu. V bakalářské práci byly pouţity následující metody: 9.1 Metoda Chippaux-Šmiřák Metoda, která je zaloţená na podílu nejuţšího (c) a nejširšího (b) místa otisku nohy (viz. Obr. 11). Tato metoda se nejčastěji pouţívá pro hodnocení plochosti noţní klenby. Na vnější straně otisku zhotovíme tečnu a kolmicí na tuto tečnu změříme nejuţší a nejširší místo plantogramu. Vynásobením stem získáme procenta, které se porovnávají s níţe uvedenou tabulkou: Plochá noha: 1. stupeň od 45,1% do 50,0% - mírně plochá 2. stupeň od 50,1% do 60,0% - středně plochá 3. stupeň od 60,1% do 100,0% - silně plochá 34

35 Noha normálně klenutá: 1. stupeň od 0,1% do 25% 2. stupeň od 25,1% do 40% 3. stupeň od 40,1% do 45% Noha vysoká: 1. stupeň od 0,1 cm do 1,5 cm mírně vysoká 2. stupeň od 1,6 cm do 3,0 cm středně vysoká 3. stupeň od 3,1 cm výše velmi vysoká (Riegerová at al. 2006, s. 176) Obr. 11: Metoda Chippaux Šmiřák ( ) 9.2 Metoda indexu (Srdečný) Metoda zaloţená na podílu šířky nohy v nejuţším místě (v úrovni báze pátého metatarsu) (B) a délky nohy bez prstů (A) (viz. Obr. 12). Tato metoda se také často pouţívá pro stanovení plochosti nohy, avšak nás zajímá především porovnání indexů u sledovaných typů běhu (Riegerová at al. 2006, s. 177). Obr. 12: Metoda indexu Srdečný (archiv autora, ) 35

36 9.3 Metoda Sztriter-Godunov Metoda dle Sztriter-Godunova je také zaloţená na indexu a spočívá ve vytvoření tečny na mediální straně otisku a kolmice této tečny v nejuţším místě plantogramu. V místě styku kolmice s tečnou vzniká bod A a v místě kontaktu kolmice a vnitřní strany otisku vzniká bod B, kontakt kolmice a vnější strany otisku je označujeme bodem C (viz Obr. 13). Poměrem vzdáleností BC a AC získáme Index Ky. Tento index můţeme porovnávat s tabulkou pro zhodnocení stavu noţní klenby. (Riegerová at al. 2006, s. 176). Obr. 13: Metoda Sztriter-Godunov (archiv autora ) 9.4 Vizuální kvalitativní hodnocení Jedná se o aspektivní hodnocení morfologie nohy. V této práci bylo ze záznamu otisků nohou při došlapu vizuálně zhodnoceno především celkové proporce otisků, zda a jak se liší otisky především v subtilitě mezi dorzální a ventrální částí otisku plosky nohy. Dále bylo v této práci pomocí vizuálního hodnocení zkoumalo jak se jednotlivé typy způsobu běhu liší v úhlu otisků nohou vzhledem ke středové ose pohybu těla (Riegerová at al. 2006, s. 177). 36

37 Praktická část Pro praktickou část práce byla zvolena následující pracovní hypotéza: Keňský způsob došlapu a euro-americký způsob došlapu při bězích na dlouhé tratě se na záznamu otisku plosek nohou na papíře liší. 10. Materiál V praktické části jsem se zaměřil na záznam došlapu při běhu na dlouhou trať u dvou probandů. První proband slouţil pro vlastní porovnání mezi keňským a euro-americkým způsobem běhu. Tento proband byl muţ, v době experimentu 24 let starý, váţil 76 kilogramů a měřil 181 centimetrů. Běhům na střední a dlouhé tratě (5 aţ 20 km) se věnoval v průměru 3x týdně po dobu čtyř let. Po dobu pěti měsíců před provedením experimentu trénoval ve stejné frekvenci běh s keňským způsobem došlapu. Tento trénink byl zaloţen na faktech a zkušenostech běţců popsaných v literatuře (viz. Finn 2012, Tanser 2008). Druhý proband slouţil pro srovnání, byl jím muţ v době provedení experimentu 21 let starý, 184 centimetrů vysoký a váţící 79 kilogramů. Jedná se o v českých podmínkách profesionálního sportovce, který je členem atletického oddílu TJ Sokol Kolín a který se pravidelně účastní oficiálních atletických závodů na střední a dlouhé tratě. 11. Metodika V praktické části jsem provedl neinvazivní metodou studii na malém vzorku dvou probandů záznam došlapu nohy. Pro provedení tohoto záznamu došlapu nohy jsem zvolil metodu podogramu (taktéţ plantogram), jedná se o otisk bosé nohy na papírový záznamový arch za běhu. Experiment probíhal v prostoru tělocvičny základní školy, kde bylo moţné stanovit okruh o přesně dané velikosti pro rozběh běţců a provést samotný záznam ve stálých podmínkách (např. stálá teplota 18 C a bezvětří). Dráha rozběhu, kterou kaţdý proband absolvoval, byla určena na 450 metrů. Tato vzdálenost byla stanovena na základě běţeckých zkušeností obou probandů, jako vzdálenost ve které se jiţ dostanou do rytmu a frekvence došlapů, které se pak v ideálních podmínkách snaţí drţet po celou dobu běhu na dlouhou trať. Okruh byl oválného tvaru a měřil 90 metrů (viz. obr. 14) oba probandi jej absolvovali 5x. 37

38 Obr. 14: Náčrt okruhu na rozběh a prostoru záznamu na papírový arch. (archiv autora ) Po uběhnutí rozběhu proband odbočil beze změny v rytmu běhu na konci pátého kola do oblasti, ve které probíhal záznam otisků. V první část tvořil sektor A (viz. Obr. 14), ve kterém probíhalo nanesení černé temperové barvy (Ivory Black 1700, KOH-I-NOOR HARDTMUTH a.s.). Tato barva byla před experimentem mírně naředěna vodou (cca 50ml vody na 50ml barvy) a pomocí válečku rozetřena na podklad tvořený igelitem na plochu 2x2m. Tato plocha byla předem odhadnuta pomocí nácviku, tak aby došlo ke kontaktu obou chodidel v celém jejich rozsahu s barvou. Před kaţdým pokusem byla tato plocha opět přetřena stejným mnoţstvím barvy. S barvou nanesenou na ploskách nohou se proband dále, s nezměněnou rychlostí a stejnou frekvencí došlapů, pohyboval vpřed do sektoru B, kde byl rozvinutý papírový záznamový arch (viz. Obr. 14). Tento arch byl vţdy 50 cm široký a 10 metrů dlouhý. Celkem na tomto archu zanechal proband 14 otisků nohou (7 párů), ovšem první pár otisků nohou jsem kvůli velkému nahromadění barvy do následujícího hodnocení nezahrnul. V poslední fázi proband vběhl do sektoru C (viz. Obr. 14), který slouţil k doběhnutí, 38

39 tak aby nebyl znehodnocen záznam otisků a nebylo také ohroţeno zdraví probanda např. nataţením svalu při snaze se co nejrychleji zastavit v běhu. Celkem jsem provedl tři záznamy otisků chodidel probandů. První proband běţel dvakrát, jednou pro něj přirozeným euro-americkým stylem běhu a podruhé keňským způsobem běhu. Druhý proband slouţil pro srovnání a běţel pro sebe přirozeným způsobem běhu (euro-americký způsob běhu). Dále jsem provedl hodnocení vzniklých otisků došlapu pomocí tří metod hodnocení. První jsem zvolil metodu Chippaux-Šmiřák, při níţ jsem změřil velikost nejuţšího a nejširšího místa otisku nohy a vypočítal podíl těchto dvou hodnot. Takto vzniklé indexy jsem potom zaznamenal do tabulky, kde jsem také zanesl průměrné hodnoty pro jednotlivé otisky nohou (levá a pravá) a průměr celkem u obou způsobů došlapu (viz. tabulka č.1). U metody indexu (Srdečný) jsem změřil šířku nohy v nejuţším místě (v úrovni báze pátého metakarpu) a délku nohy bez prstů. Poté jsem opět z těchto hodnot vypočetl podíl. Takto vypočtené indexy jsem stejným způsobem zanesl do tabulky (viz. tabulka č.2). Poslední z hodnocených metod jsem hodnotil metodu Sztriter-Godunov, přičemţ jsem vytvořil tečnu na mediální straně otisku a kolmici této tečny v nejuţším místě plantogramu. V místě styku kolmice s tečnou vznikl bod A a v místě kontaktu kolmice a vnitřní strany otisku vznikl bod B, kontakt kolmice a vnější strany otisku jsem označil jako bod C. Poměrem vzdáleností BC a AC jsem získal index, který jsem u všech hodnocených otisků opět stejným způsobem zanesl do tabulky (viz. tabulka č.3). Pro srovnávací vzorek záznamu došlapu profesionálního běţce jsem provedl hodnocení stejným způsobem a zaznamenané hodnoty jsem zanesl do samostatné tabulky (viz. tabulka č.4). Nakonec jsem provedl zhodnocení zda pozorovaný rozdíl hodnot získaných z obou otisků došlapu je statisticky významný. Pouţil jsem program společnosti IBM Statistics SPSS 22. Tento program je určen na analýzu statistických dat a prediktivní analýzu. Pro zhodnocení statistické významnosti rozdílů mezi otisky byl pouţit v této práci párový t-test (Eston Reilly 2009, s. 259; Morrow 2011, s. 70). 39

40 12.Výsledky V následujících kapitolách jsou v přehledných tabulkách zaznamenané hodnoty, které vzniky na základě metod hodnocení stavu plosky nohy z otisků došlapující nohy běţce na záznamový papír. Poslední kapitola této části se zabývá slovním hodnocením celkového stavu otisků došlapující nohy a stavu tohoto otisku v kontextu celého záznamu (např. sklon a vzdálenost jednotlivých otisků) Výsledky metody Chippaux-Šmiřák V této kapitole jsou uvedeny hodnoty získané metodou Chippaux-Šmiřák. V následující tabulce jsou tyto hodnoty rozděleny podle způsobu došlapu nohy běţce (Euroamerické způsob a Keňský způsob) a podle toho o záznam které nohy se jedná (Levá, Pravá). Ve spodní části tabulky je také uvedena průměrná hodnota pro levou i pravou nohu zvlášť a samostatně je uvedena i celková průměrná hodnota pro obě nohy dohromady rozdělená pro oba způsoby došlapu běţce zvlášť. Tabulka č.1: Metoda Chippaux Šmířák Euro-americký způsob Keňský způsob Otisky číslo Pravá Levá Pravá Levá 1 3,333 2,625 3,281 3, ,548 2,170 2,889 3, ,838 3,000 3,678 3, ,971 2,886 3,400 4, ,914 3,923 3,405 3, ,658 2,833 3,355 3,574 Průměr L/P 2,877 2,906 3,334 3,636 Průměr obě dohromady 2,892 3,485 40

41 Po provedení párového t testu bylo zjištěno, ţe hladina významnosti hodnota p pro levou nohu byla na hodnotě 0,035 a pro pravou byla 0,042. Rozdíl mezi otisky Keňského způsobu došlapu a euro-amerického způsobu došlapu je statisticky významný Výsledky metody indexu (Srdečný) V této kapitole jsou uvedeny hodnoty získané metodou indexu (Srdečný). V následující tabulce č.2 jsou tyto hodnoty rozděleny podle způsobu došlapu nohy běţce (Euroamerické způsob a Keňský způsob) a podle toho o záznam které nohy se jedná (Levá, Pravá). Ve spodní části tabulky je také uvedena průměrná hodnota pro levou i pravou nohu zvlášť a samostatně je uvedena i celková průměrná hodnota pro obě nohy dohromady rozdělená pro oba způsoby došlapu běţce zvlášť. Tabulka č. 2: Metoda Indexu (Srdečný) Euro-americký způsob Keňský způsob Otisky číslo Pravá Levá Pravá Levá 1 5,857 4,975 6,500 5, ,643 4,149 6,714 4, ,297 5,735 6,586 6, ,628 5,657 7,400 6, ,614 5,653 6,786 5, ,342 5,611 7,036 5,645 Průměr L/P 5,397 5,297 6,837 5,762 Průměr obě dohromady 5,347 6,300 Po provedení párového t testu bylo zjištěno, ţe hladina významnosti hodnota p pro levou nohu byla na hodnotě 0,021 a pro pravou byla 0,01. Rozdíl mezi otisky Keňského způsobu došlapu a euro-amerického způsobu došlapu je statisticky významný. 41

42 12.3 Výsledky metody Sztriter-Godunov V této kapitole jsou uvedeny hodnoty získané metodou Sztriter-Godunov. V tabulce č.3 jsou tyto hodnoty rozděleny podle způsobu došlapu nohy běţce (Euro-americké způsob a Keňský způsob) a podle toho o jaký záznam, nohy se jde (Levá, Pravá). Ve spodní části tabulky je také uvedena průměrná hodnota pro levou i pravou nohu zvlášť a samostatně je uvedena i celková průměrná hodnota pro obě nohy dohromady rozdělená pro oba způsoby došlapu běţce zvlášť. Tabulka č. 3: Metoda Sztriter-Godunov Euro-americký způsob Keňský způsob Otisky číslo Pravá Levá Pravá Levá 1 1,428 2,000 1,325 2, ,680 1,696 1,472 1, ,565 1,690 1,639 1, ,488 1,921 1,429 1, ,644 1,665 2,000 1, ,638 1,674 1,667 2,103 Průměr L/P 1,573 1,776 1,589 1,900 Průměr obě dohromady 1,674 1,719 Po provedení párového t testu bylo zjištěno, ţe hladina významnosti hodnota p pro levou nohu byla na hodnotě 0,046 a pro pravou byla 0,05. Rozdíl mezi otisky Keňského způsobu došlapu a euro-amerického způsobu došlapu je statisticky významný. 42

43 12.4 Zhodnocení otisků všech tří metod u srovnávacího vzorku profesionálního bežce V následující tabulce č.4 jsou uvedeny hodnoty všech tří provedených metod u srovnávacího vzorku záznamu došlapu nohy u profesionálního běţce. Tabulka č. 4: Výsledky všech tří metod u srovnávacího vzorku profesionálního běţce Metoda Chippaux- Šmířák Metoda indexu (Srdečný) Metoda Sztriter-Godunov Otisky číslo Pravá Levá Pravá Levá Pravá Levá 1 2,954 3,189 5,201 5,694 1,840 1, ,600 3,065 6,299 5,939 1,429 2, ,248 2,904 6,725 6,125 1,596 1, ,898 3,199 5,411 6,475 2,093 1, ,342 3,006 5,845 5,622 1,379 1, ,992 3,288 5,449 6,300 1,488 1,827 Průměr L/P 3,172 3,109 5,822 6,026 1,638 1,766 Průměr obě dohromady 3,140 5,924 1, Výsledky vizuálního kvalitativního hodnocení Všechny tři záznamy mají přibliţně stejný sklon zaznamenaných otisků nohou na papíře k ose pohybu těla běţce. Úhel mezi touto osou a osou, která probíhá středem otisku nohy se pohybuje u všech otisků v rozmezí 12 aţ 20 stupňů. Vzdálenost mezi jednotlivými otisky se u běţce, který byl pouţit na záznam euro- 43

44 amerického a keňského běhu pohybovala v rozmezí 32 aţ 34 centimetrů, zatímco u profesionálního běţce, který slouţil pro srovnání se tato vzdálenost pohybovala v rozmezí 40 aţ 44 centimetrů. Tento rozdíl je však dán vyšší postavou profesionálního běţce. U záznamu keňského způsobu došlapu je při hodnocení otisku často hůře zřetelný aţ chybějící otisk paty (viz. příloha č.3), tento úkaz se projevuje u pravé i levé nohy a byl přítomný i u opakovaném záznamu, nejedná se tedy o chybu v záznamu. Na záznamových arších je také patrná rozdílná kumulace temperové barvy na okrajích otisků. U záznamů euro-amerického způsobu došlapu a srovnávacího vzorku od profesionálního běţce je patrná kumulace barvy především po celém okraji otisku, nejvíce pak okolo paty a laterální části nohy (viz. přílohy č.1; č.2; č.5 a č.6). Zatímco u záznamu keňského způsobu došlapu je barva nakumulována především v okolí prvního metatarsu a ve vykrojení otisku noţní klenby v její anteriální části (viz. přílohy č.3 a č.4). 44

45 13. Diskuze Vzhledem k tomu, ţe autorovi této práce není známa ţádná předchozí studie zabývající se porovnáváním keňského a euro-amerického způsobu došlapu, pomocí záznamu otisků plosek nohou na záznamový arch a ani jiným způsobem, je nemoţné srovnat výsledky této práce s jinými studiemi. Hlavním cílem praktické části této práce bylo testování hypotézy o rozdílu projevů došlapů na záznamu otisků nohy běţce, který běţí keňským způsobem a způsobem euroamerickým. Ta byla testována pomocí tří metod hodnocení stavu noţní klenby a to metodami Chippaux-Šmiřák, Sztriter-Godunov a metodou indexu (Srdečný) na otiscích běţcových nohou na záznamový arch. Porovnání hodnot indexů získaných z těchto metod potvrdily přítomnost statisticky významného rozdílu a to pod a na hladině významnosti 0,05. Proto je moţné zamítnout nulovou hypotézu, která říká, ţe na hladině významnosti 0,05 neexistuje statisticky významný rozdíl mezi keňským a euro-americkým způsobem došlapu při bězích na dlouhou trať. Průkaznost testů však můţe být výrazné ovlivněna nízkým počtem N srovnávaných otisků nohy. U srovnávacího vzorku profesionálního běţce se hodnoty indexů získané z těchto metod, pohybovaly mezi hodnotami získanými záznamem běhu keňským a euro-americkým způsobem. Tento jev můţe být přičítán dlouhodobému tréninku tohoto profesionálního sportovce, lépe zvládnutou technikou běhu a rozvinutějším svalstvem dolní končetiny, které po rozběhnutí lépe zvládá koordinaci došlapu (lehčí došlap). Zřejmě díky lehčímu došlapu nohy má profesionální běţec při běhu euro-americkým způsobem otisk chodidla velikostně a poměrově podobnější otisku při keňském způsobu u probanda. Dále bylo také provedeno vizuální kvalitativní hodnocení. Z tohoto hodnocení bylo zjištěno, ţe úhel osy zaznamenaných otisků nohou a osy pohybu těla běţce se u všech tří zkoumaných záznamů pohybuje ve stejném rozpětí 12 aţ 20 stupňů. Způsob došlapu tedy nemá vliv na úhel kterou svírá osa nohy běţce a osa jeho pohybu vpřed. Stejně tak podle výsledků zkoumání délky kroku nemá způsob došlapu vliv na délku kroku běţce. Na záznamech byla pozorována rozdílná kumulace vytlačené temperové barvy na okrajích vlastního otisku. U keňského způsobu došlapu se barva kumulovala především v okolí prvního metatarsu a ve vykrojení noţní klenby v její přední části. A u euro-amerického způsobu došlapu byla naopak temperová barva nakumulována po celém okraji nohy, především pak v okolí paty a laterální části nohy. Tento fenomén je pravděpodobně způsoben vlivem rozdílného kladení váhy na nohu při došlapu. Zatímco u keňského stylu je váha na 45

46 nohu kladena od anteriální části, na kterou je působeno největší silou, a teprve poté váha těla přechází na dorzální část nohy. U euro-amerického způsobu váha těla zcela dopadá na patu a pak se jen nepatrně přesouvá na anteriální část nohy, která slouţí pouze pro odraz. Pro hodnotnou analýzu tohoto fenoménu by ale bylo nutné provést jinou rozsáhlejší analýzu, která by vyuţila jiné záznamové techniky, nejspíše běţící pás se zabudovaným systémem pro analýzu tlaku došlapující nohy a jeho šíření přes nohu. Jak bylo jiţ zmíněno v úvodu této práce, za úspěchem keňských běţců se neskrývá pouze způsob došlapu, za kterým stojí chudoba země odkud tito běţci pocházejí. A tedy neupravené komunikace, velké vzdálenosti mezi místy, kvůli které se lidé, zvláště na venkově pohybují mnohem více pěšky neţ obyvatel Evropy, či Severní Ameriky a absence obuvi u keňských dětí a tím tedy i trénink šetrného způsobu došlapu. Ale také mnoho jiných faktorů jako například vyšší nadmořská výška míst odkud pocházejí nebo specifická strava. Silným vlivem můţe být mnohem hlubší motivace, která v některých případech hraničí v chudé zemi jako je Keňa s existenční nutností. 46

47 14. Závěr V posledních několika desetiletích se v dálkových bězích postupně zvyšoval význam běţců z Keni. V současné době lze konstatovat, ţe keňští běţci aţ na pár vzácných výjimek v těchto sportovních disciplínách zcela dominují. Mnozí ze světových expertů na běh, např. A. Finn nebo T. Tanser, jsou přesvědčeni, ţe je tento fenomén mimo jiné způsoben odlišným způsobem došlapu, který se liší od běţného euro-amerického způsobu místem a vedením došlapu plosky nohy na podloţku. Praktická část této práce vychází z hypotézy, podle které by se tento rozdíl měl viditelně projevit na záznamu otisku nohy běţícího běţce. Cílem bylo zjistit přítomnost rozdílů na záznamech otisků plosky nohy mezi amatérským běţcem běţícím keňským způsobem a stejného běţce běţícím způsobem euro-americkým. Dále bylo cílem porovnat oba záznamy se záznamem běhu pořízeným u profesionálního běţce. Porovnání bylo provedeno vizuálně kvalitativně a pomocí tří metod, které měly porovnat robusticitu došlapu. Všechny tři tyto metody nalezly statisticky významné rozdíly mezi keňským a euroamerickým způsobem. Podle současných znalostí autora se tomuto způsobu testování této problematiky zatím nevěnovala ţádná studie. Nalezené statisticky významné rozdíly podporují hypotézu zmíněnou výše. Tedy, ţe se keňský způsob došlapu opravdu liší od euro-amerického způsobu došlapu. Srovnávací vzorek profesionálního běţce se nacházel svými hodnotami přibliţně mezi hodnotami obou sledovaných záznamů. Vizuálně kvalitativní hodnocení otisků také přineslo informace podporující tuto hypotézu a potvrdilo, ţe se oba tyto způsoby běhu liší při došlapu. 47

48 15. O autorovi Dominik Černý ( Čáslav) Od roku 2001 studoval na Střední zdravotnické škole a Vyšší odborné škola zdravotnické v Kolíně obor zdravotnické lyceum, kde v roce 2009 sloţil maturitní zkoušku z biologie, chemie, českého a německého jazyka. V následujících letech autor hlavně cestoval a zdokonaloval si jazykové schopnosti, mezi nejzajímavější země jenţ procestoval patří Skandinávie, Jiţní Korea a Nový Zéland, kde několik měsíců ţil. V roce 2011 kvůli svému zájmu o biologii člověka a kulturu začal studovat obor Antropologie na Masarykově univerzitě. Autor práce je také nadšeným běţcem, absolvoval svůj první běţecký závod a to praţský Sportisimo půlmaraton v čase 2:01:05. V Následujících letech by se dále chtěl věnovat studiu antropologie, především té sportovní, a pokračovat ve zlepšování svých běţeckých výsledků. 48

49 16. Slovník vybraných pojmů a jmen: Adaptace - Přizpůsobení se organismu podmínkám měnícího se prostředí. Bipedie - Pohyb po dvou končetinách. Evoluce - Dlouhodobý a samovolný proces, v jehoţ průběhu se rozvíjí a diverzifikuje veškerý pozemský ţivot. Finn Adharanand - Londýnský ţurnalista a spisovatel, známý svým dílem Běhání s Keňany, ve kterém popisuje svou snahu pochopit a osvojit si techniku Keňských dálkových běţců přímo v Keni. Pracuje také jako reportér pro Runners World a pravidelně přispívá do deníků The Indepedent a The Guardian. Hominidae - jedna ze dvou čeledí nadčeledi Hominoidea, dělí se na tři podčeledi Ponginae, orangutani, Paninae, šimpanzi a gorily a Homininae, lidé. Základním kritériem pro přiřazení k čeledi Hominidae jsou morfologické znaky na lebce a zubech. Kontraktilní proteiny - Proteiny schopné stahu obsaţené v myofibrilách, tvořené aktinem a myosinem. Umoţňují svalovou kontrakci. Lokomoce - je schopnost pohybu v prostoru pomocí svalové činnosti. Jedná se o aktivní přemístění ţivého organismu v daném prostoru a čase. McDoughall Christopher - Americký spisovatel a ţurnalista, za jeho největší dílo se povaţuje kniha Born to run, která znamenala průlom v šíření alternativních technik běhu i mezi amatérskými běţci. Maraton - Běţecký závod na vzdálenost 42,195 km Myofibrila - je vlákno, podélně uloţené v cytoplazmě svalového vlákna. Jsou tvořeny jednolomnou bílkovinou aktinem a dvojlomnou bílkovinou myosinem. Díky těmto bílkovinám je myofibrila rozdělena na základní úseky, které umoţňují její kontrakci. 49

50 Myoglobin - Je monomerický protein obsahující jeden globin a navázanou hemovou skupinu. Vyskytuje se v některých svalech, kde plní v podstatě funkci hemoglobinu, totiţ přenáší kyslík. Proband - Jedinec, který je předmětem zkoumání. Zátopek Emil - (19. září 1922, Kopřivnice 21. listopadu 2000, Praha) Byl československý atlet, čtyřnásobný olympijský vítěz ve vytrvalostním běhu. Stal se prvním člověkem na světě, který uběhl trať 10 km pod 29 minut a trať 20 km pod jednu hodinu. Celkem vytvořil třináct světových rekordů na kilometrových a pět na mílových tratích. V roce 1995 se stal jedním z spolu zakladatelů Praţského maratonu. 50

51 17. Rejstřík: Adaptace, 13 Aktin, 32 Bipedie, 10, 12 Došlap, 5, 17, 21, 30, 37, 38, 39, 40, 43, 44, 45, 46, 47 Došlap, Euro-americký, 17, 38, 40, 43 Došlap, Keňský, 17, 38, 40, 43 Evoluce, 12 Feidippides, 13 Finn, Adharanand, 10, 12, 47 Hominidae, 12 Chodidlo, 12 Keňa, 15, 16, 46 Kontrakce, svalová, 30, 31, 32, 33 McDoughall, Christopher, 10 Maraton, 13, 14 Myofibrila, 31, 32, 33 Myoglobin, 34, 35 Myozin, 33 Otisk, 35, 37, 38, 39, 40 Proband, 38, 39, 40 Proteiny, Kontraktilní, 31 Půlmaraton, 13, 14 Sarkomera, 33 Zátopek, Emil, 13 51

52 18. Použitá literatura a jiné zdroje: 18.1 Seznam použité literatury: BARTONÍČEK, Jan; HEŘT, Jiří: Základy klinické anatomie pohybového aparátu, Praha: Maxdorf s.r.o., BOROVANSKÝ, Ladislav; HROMADA, Jan; KOS, Jaroslav; ZRZAVÝ, Josef; ŢLÁBEK, Karel: Soustavná anatomie člověka díl I., Praha: Státní zdravotnické nakladatelství, ČIHÁK, Radomír: Anatomie I. Třetí, upravené a doplněné vydání, Praha: Grada Publishing, DYLEVSKÝ, Ivan: Funkční anatomie, Praha: Grada Publishing, DYLEVSKÝ, Ivan: Pohybový systém a zátěž, Praha: Grada Publishing, ESTON, Roger G.; REILLY, Thomas: Kinanthropometry and exercise physiology laboratory manual: tests, procedures and data, Oxton: Routledgw, FINN, Adharanand: Běhání s Keňany, Praha: Mladá fronta, FLOYD, Robert Thomas: Manual of structual kinesiology, New York: McGraw Hill Companies inc., JONES, Hugh; JAMES Alexander: Maratony, nejvýznamější a nejvyhledávanější, Praha: Slovakart, JUNQUEIRA, Carlos Luis; CARNEIRO, José; KELLEY, Robert O.: Základy histologie, Jinočany H and H, KERVITCER, jan; BLÁHA, Karel: Běhy na střední a dlouhé tratě, Praha: Olympia KOS, Jaroslav; HEŘT, jiří; HLADÍKOVÁ, Jaroslava: Přehled topografické anatomie, Brno: Masarykova univerzita lékařská fakulta,

53 McDOUGALL, Christopher: Born to run - Zrozeni k běhu, zapomenutý národ a tajemství nejlepších a nejšťastnějších běžců světa, Praha: Mladá fronta, MORROW, James R.: Measurement and evaluation in human performance, Champaign: Human Kinetics, 2011 NOVOTNÁ, Martina; NOVOTNÝ, Jan: Fyziologická podstata rychlostního a vytrvalostního běžeckého tréningu, Brno: Masarykova univerzita, PETROVICKÝ, Pavel; DOSKOČIL, Milan: Anatomie s topografií a klinickými aplikacemi I. Svazek pohybové ústrojí, Martin: Osvěta, PLACHETA, Zdeněk: Zátěžová diagnostika v ambulantní a klinické praxi 1. vydání, Praha: Grada Publishing, RIEGEROVÁ, Jarmila; PŘIDALOVÁ, Miroslava; ULBRICHOVÁ, Marie: Aplikace fyzické antropologie v tělesné výchově a sportu, Olomouc: Hanex, SUCHÝ, Jaroslav: Jak se mění člověk, Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1972 ŠMITÁK, Jiří: Hrdinové maratónu, Tišnov: Sursum, STRINGER, Chris; ANDREWS, Peter: The Complete World of Human Evolution, Londýn: Thames and Hudson Ltd., 2012 TANSER, Toby: More fire: how to run the Kenyan way, Yardlay: Westholme Publishing, TVRZÍK, Aleš; SOUMAR, Libor: Běhání, Praha: Grada Publishing, WHITING, William Charles: Dynatomy: dynamic human anatomy, Champaign: Human Kinetics,

54 ZVONAŘ, Martin: Pohybové a zdravotní aspekty v kinantropickém výzkumu, Brno: Masarykova univerzita, Použitý software: IBM Statistics spss 22 54

55 19. Přílohy: 19.1 Seznam příloh Příloha č. 1: Druhý otisk euro-amerického způsobu došlapu levé nohy. Příloha č.2: Druhý otisk euro-amerického způsobu došlapu pravé nohy. Příloha č.3: Druhý otisk keňského způsobu došlapu levé nohy. Příloha č.4: Druhý otisk keňského způsobu došlapu pravé nohy. Příloha č.5: Druhý otisk kontrolního vzorku levé nohy Příloha č.6: Druhý otisk kontrolního vzorku pravé nohy. 55

56 19.2 Příloha č. 1: Druhý otisk euro-amerického způsobu došlapu levé nohy Příloha č.2: Druhý otisk euro-amerického způsobu došlapu pravé nohy. 56

57 19.4 Příloha č.3: Druhý otisk keňského způsobu došlapu levé nohy Příloha č.4: Druhý otisk keňského způsobu došlapu pravé nohy. 57

58 19.6 Příloha č.5: Druhý otisk kontrolního vzorku levé nohy 19.7 Příloha č.6: Druhý otisk kontrolního vzorku pravé nohy. 58