Hardlopen en de ‘duty factor’
Voor hardlopers is er de laatste jaren een grote technologische ontwikkeling geweest: met een telefoon en eventuele draagbare sensoren (‘wearables’) zijn veel parameters te meten. Uit onderzoek blijkt dat een van de belangrijkste parameters de ‘duty factor’ is: de tijd dat je voet op de grond staat tijdens een stap. Wat kan een hardloper met deze informatie? En hoe kan hij zijn loopstijl daar op aanpassen?
In project 3 van het onderzoeksprogramma Citius Altius Sanius (CAS) kijken we naar het gebruik van feedback en instructies om bij te dragen aan de programmadoelen van prestatieverbetering en blessurepreventie. In een van de onderdelen kijken we specifiek naar instructies en feedback tijdens het hardlopen. Effectieve instructies en feedback zijn essentieel voor prestatieverbetering en blessurepreventie. In dit artikel gaan we in op de duty factor en het belang daarvan.
Belangrijke loopparameter
De duty factor geeft weer hoe lang de voet op de grond staat tijdens een stap. De duty factor wordt berekend als de contacttijd gedeeld door twee keer de totale staptijd. De laatste jaren is de duty factor in onderzoek naar voren gekomen als een belangrijke loopparameter die gerelateerd wordt aan prestatie, efficiëntie en blessure[1-3]. Een lage duty factor (korte contacttijd, lange vluchttijd) wordt gerelateerd aan een betere prestatie en efficiëntie[1,2], terwijl een hoge duty factor (lange contacttijd, korte vluchttijd) gerelateerd wordt aan een lager blessurerisico[3]. Ook kan volgens het dual-axis model de loopstijl op een bepaalde snelheid worden beschreven aan de hand van de duty factor en de stapfrequentie[4].
Duty factor aanpassen
Deze relaties tussen duty factor en prestatie, efficiëntie en blessurerisico zijn tot nu toe vooral bepaald door verschillende lopers of verschillende snelheden te vergelijken. Om meer te kunnen zeggen over deze relaties is het nodig de duty factor van een loper aan te passen. Hiervoor bestaan echter nog geen bewezen effectieve instructies. Het hebben van effectieve instructies is dus belangrijk voor onderzoek naar de relatie van duty factor met prestatie, efficiëntie en blessure, maar ook voor de praktijk – zodat een loper de duty factor kan aanpassen als dat nodig is.
Verschillende instructies vergelijken
Daarom hebben we in dit onderzoek twaalf lopers laten rennen op de loopband. De lopers ontvingen verschillende verbale instructies gericht op de contacttijd en vluchttijd. Vervolgens hebben we de veranderingen in de duty factor en de stapfrequentie geanalyseerd. De vier instructies die we getest hebben zijn:
- verkort je contacttijd
- verleng je vluchttijd
- verleng je contacttijd
- verkort je vluchttijd
De eerste twee instructies zijn gericht op het verlagen van de duty factor, de laatste twee instructies op het verhogen van de duty factor. We vonden dat na alle vier de instructies de duty factor significant was veranderd ten opzichte van de meting voordat de instructies gegeven werden. Ook vonden we na alle vier de instructies dat de stapfrequentie niet veranderd was. Er was geen verschil in effectiviteit tussen de verschillende instructies.
Conclusie en praktische relevantie
We concluderen dat instructies gericht op de contacttijd en de vluchttijd beiden effectief zijn om de duty factor te sturen tijdens het hardlopen op een constante snelheid, zonder de stapfrequentie significant te beïnvloeden. Dit betekent dat deze instructies gebruikt kunnen worden om de duty factor te sturen in onderzoek en in de sportpraktijk.
Hoe nu verder?
In ons project implementeren we de geteste instructies, in combinatie met een akoestische metronoom om de stapfrequentie te sturen[5,6], in geïnstrumenteerde oordoppen met een mobiele applicatie. Met deze geïnstrumenteerde oordoppen kunnen de stapfrequentie en duty factor worden gemeten[7] en de auditieve instructies kunnen via de oordoppen worden afgespeeld. Dit systeem kan instructies geven aan de loper, maar ook de prestatie meten en daar feedback over geven. Wij zijn dit systeem nu aan het testen in het veld.
Meer weten?
Lees het volledige open-access artikel in Gait & Posture.
Bronnen
- J.P. Folland, S.J. Allen, M.I. Black, J.C. Handsaker, S.E. Forrester, Running technique is an important component of running economy and performance, Med. Sci. Sports Exerc. 49 (2017) 1412–1423. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000001245.
- S. Bonnaerens, P. Fiers, S. Galle, P. Aerts, E.C. Frederick, Y. Kaneko, W. Derave, D. De Clercq, Grounded running reduces musculoskeletal loading, Med. Sci. Sports Exerc. 51 (2019) 708–715. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000001846.
- L. Malisoux, P. Gette, N. Delattre, A. Urhausen, D. Theisen, Spatiotemporal and ground-reaction force characteristics as risk factors for running-related injury: A secondary analysis of a randomized trial including 800+ recreational runners, Am. J. Sports Med. 50 (2022) 537–544. https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/03635465211063909.
- B.T. van Oeveren, C.J. de Ruiter, P.J. Beek, J.H. van Dieën, The biomechanics of running and running styles: a synthesis, Sport. Biomech. (2021). https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14763141.2021.1873411.
- R.J. Bood, M. Nijssen, J. van der Kamp, M. Roerdink, The power of auditory-motor synchronization in sports: Enhancing running performance by coupling cadence with the right beats, PLoS One. 8 (2013). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0070758.
- A. Nijs, M. Roerdink, P.J. Beek, Cadence modulation in walking and running: Pacing steps or strides?, Brain Sci. 10 (2020) 273. https://doi.org/10.3390/brainsci10050273.
- A. Nijs, P.J. Beek, M. Roerdink, Reliability and validity of running cadence and stance time derived from instrumented wireless earbuds, Sensors. 21 (2021) 1–13. https://doi.org/10.3390/s21237995.