Spring naar content

Vraag armzwaai bij hardlopen

Er is bij Topsport Topics geen onderzoek bekend naar de optimale armzwaai bij atleten. Er zijn echter wel studies verricht naar het effect van het stilhouden van de armen. In tegenstelling tot wat misschien logisch lijkt, kost het stilhouden van de armen meer energie dan lopen met een natuurlijke armbeweging. Uit onderzoek blijkt dat het stilhouden van de armen tijdens het (hard-)lopen een negatief effect heeft op de loopprestatie. De armzwaai speelt namelijk een belangrijke rol bij het hardlopen. Ten eerste helpt de armzwaai bij het behouden van het evenwicht. Ten tweede helpen de armen het bovenlichaam om de lengteas te draaien, wat de draaiing van het onderlichaam tegengaat. Ten derde blijkt uit onderzoek dat lopen en hardlopen zonder armbeweging, 8% meer energie kost dan met een armzwaai. De armbeweging helpt de atleet om economisch te lopen, en verlicht de kracht die de benen bij het afzetten op de grond moeten uitoefenen. Er is geen onderzoek bekend naar de optimale armzwaai. Daarnaast zijn er geen studies gevonden waarin de optimale houding en fysieke samenstelling van de armen is onderzocht. Dit is waarschijnlijk voor elke atleet en elke loopsnelheid en –afstand verschillend.

Inleiding

Bij het lopen en hardlopen bewegen mensen hun armen. Deze beweging is meestal onbewust. Hoewel dit nog aan discussie onderhevig is, lijkt het erop dat de armzwaai gedeeltelijk actief en gedeeltelijk passief gebeurt [6]. De armzwaai is voor een deel het gevolg van een passieve reactie op de bewegingen van het lichaam. Daarnaast maken spieren in de schouders en armen de zwaai mogelijk [6]. Daarom kost de armzwaai slechts weinig energie. Er is geen onderzoek bekend naar het effect van de armzwaai (of het ontbreken ervan) op de hardloopprestatie van atleten, of naar de optimale armhouding of fysieke samenstelling. Wel zijn er studies naar het effect van het verhinderen van de armzwaai op het energieverbruik van gezonde proefpersonen, tijdens het lopen en (rustig) hardlopen. Uit de beschikbare studies komt naar voren dat de armzwaai een aantal voordelen biedt dat ruim opweegt tegen het kleine energieverlies door de spiercontracties in de schouders en armen.

Stabiliteit

De armzwaai helpt, voornamelijk bij hardlopen, om het evenwicht te bewaren [1,2]. Uit onderzoek blijkt dat proefpersonen die hardlopen zonder armzwaai, hun voeten 9% verder uit elkaar gaan zetten om hun evenwicht te kunnen bewaren [1]. Ook duurt het langer voor de proefpersonen hun evenwicht hervinden, als ze uit hun evenwicht gebracht worden [2]. Verder zorgen de armen ervoor dat de snelheid van de loper constanter blijft [4]. Uit 1 studie met 6 proefpersonen bij wie maar 8 passen zijn gemeten, blijkt echter geen verschil in stabiliteit met of zonder armzwaai [8].

Voortstuwing/snelheid

Bij het hardlopen speelt de afzet een belangrijke rol bij de snelheid die een atleet loopt. Zonder armzwaai nam de afzet van getrainde proefpersonen (die gemiddeld 14,5 km/h liepen) af met 10-13% van het lichaamsgewicht [7]. Om toch dezelfde snelheid te handhaven, moeten atleten onder andere hun looptechniek en pasfrequentie aanpassen [5,7]. In studies zijn veranderingen in de hoeken van de heup, knie en enkel gevonden, ten opzichte van lopen met armzwaai [7]. Zonder deze aanpassingen zal de atleet dus minder snel lopen.

Energie

Uit onderzoek blijkt dat proefpersonen 8 tot 12% meer energie kwijt zijn als zij hun armen moeten stilhouden tijdens het lopen en hardlopen [1,3,9]. Uit een vierde studie (met slechts 6 proefpersonen, waarbij maar 8 passen zijn gemeten) blijkt echter geen energieverschil op te treden tussen hardlopen met en zonder armzwaai [8]. Het lijkt aannemelijk dat het energieverlies van mensen die zonder armzwaai lopen, toeneemt bij hogere snelheden, maar daar is nog geen bewijs voor. Het energieverlies bij lopen zonder armzwaai heeft meerdere redenen. Ten eerste kost het bewust stilhouden van de armen energie. De mechanische armzwaai die veroorzaakt is door de bewegingen van het lichaam, moet door de spieren tegengegaan worden. Ten tweede verhogen mensen die zonder armzwaai lopen ook automatisch hun stapfrequentie (bij dezelfde snelheid) met ongeveer 2,5% [1]. Een hogere pasfrequentie bij dezelfde snelheid kost iets meer energie (de VO2 gaat iets omhoog) [1]. Een andere belangrijke oorzaak van energieverlies zonder armbeweging is het feit dat de armen door naar boven te zwaaien, het lichaam een opgaande impuls geven [4]. Hierdoor hoeven de benen het lichaam iets minder omhoog te duwen, en kunnen zij meer kracht leveren om het lichaam voorwaarts te verplaatsen [4,6]. Tot slot is het zo dat een atleet een beetje om zijn lengteas draait bij het lopen. De armzwaai ondersteunt het terugdraaien [5,8]. Zonder armzwaai kan een atleet minder goed gebruik maken van deze draai. Dankzij de draai om de lengteas hebben de voeten meer grip op de grond, en kan de atleet beter afzetten.

Conclusie

Het zwaaien van de armen kost een beetje energie. Deze energie weegt echter ruim op tegen de nadelen van het lopen zonder armzwaai. Lopen zonder armzwaai kost namelijk gemiddeld 8-12% meer energie dan lopen met armzwaai.

Tot slot

Een optimale armzwaai hangt af van de pasfrequentie en paslengte van de atleet, maar ook van zijn fysieke eigenschappen. Atleten passen over het algemeen van nature hun armbeweging aan hun loopsnelheid aan. Onder andere het gewicht en de lengte van de onder- en bovenarm en de hoek in de elleboog zullen van invloed zijn op de optimale armzwaai. Omdat het energieverbruik van de schouder- en armspieren bij de armzwaai zeer gering is, lijken de fysieke eigenschappen van de armen van atleten niet veel invloed te hebben op de loopprestatie. Hier is echter nog geen onderzoek naar gedaan.

Bronnen

  1. Arellano CJ, Kram R (2011) The effects of stepwidth and armswing on energetic cost and lateral balance during running. J. Biomech.,44:1291–1295
  2. Bruijn SM, Meijer OG, Beek PJ, van Dieën JH (2010) The effects of arm swing on human gait stability.  J. Exp. Biol. 213:3945-3952
  3. Collins SH, Adamczyk PG, Kuo AD(2009) Dynamic arm swinging in human walking. Proc. R. Soc. B., 276: 3679–3688
  4. Hinrichs RN, Cavanagh PR, Williams KR (1987) Upper extremity function in running. I: Center of mass and propulsion considerations. Int. J. Sport Biomech., 3:222-241
  5. Hinrichs RN (1987) Upper extremity function in running II: Angular momentum considerations. Int. J. Sport Biomech., 3:242-263
  6. Meyns P, Bruijn SM, Duysens J (2013) The how and why of arm swing during human walking. Gait & Posture, 38:555–562
  7. Miller RH, Caldwell GE, Van Emmerik RE, Umberger BR, Hamill J (2009) Ground reaction forces and lower extremity kinematics when running with suppressed arm swing. Biomech. Eng. 131(124502):1-5
  8. Pontzer H, Holloway JH, Raichlen DA, Lieberman DE (2009) Control and function of arm swing in human walking and running. Exp. Biol., 212:523-534
  9. Umberger BR (2008) Effects of suppressing arm swing on kinematics, kinetics, and energetics of human walking J. Biomech., 41:2575-2580