-
Sprintkampioen Usain Bolt. Lange tenen? Korte hak?
-
De Achilles-pees (wit), verbonden aan het hielbot en de kuitspier (rood).
-
Leuk voor een kinderfeestje, maar de honderd meter sprint ermee lopen?
)
)
)
Sprinter heeft lange tenen
En ook korte hakken, daarmee is het lekker snel starten
)
'Wat heb jij lange tenen zeg!' Een belediging? Dankzij Amerikaans onderzoek bij sprinters kun je dit nu ook als compliment opvatten. Want lange tenen en korte hakken blijken de ideale mix voor een snelle start.
Je laat je in de startblokken zakken, opperste concentratie, het startschot klinkt en - zoefff - weg ben je. Een goede start is het halve werk. Dat geldt zeker voor de honderd meter sprint. Maar waarom heeft de ene atleet een snellere start dan de ander? Stephen Piazza van de Pennsylvania State University ontdekte dat - afgezien van spierkracht e.d. - het hebben van een kort hielbot en lange tenen die ideale mix is voor een snelle start (Journal of Experimental Biology, 30 oktober).
Tenen punten
Piazza nodigde twaalf goede sprinters en twaalf minder sportieve studenten in zijn lab uit. Zeven van de twaalf topatleten zijn specialisten op de honderd meter sprint met persoonlijke records tussen de 10,7 en 12,3 seconden. Piazza liet alle 24 mannen zittend op een verbouwd fitnessapparaat de tenen van hun rechter voet punten. Dit bootst de werking van het enkelgewricht tijdens de start na: tenen tegen de grond gedrukt, hak omhoog.
De Amerikaanse bewegingswetenschapper ontdekte met ultrasound imaging dat de professionals een korter hielbot hebben, de hak steekt dus minder ver naar achteren uit. De loodrechte afstand tussen de Achilles-pees en de as van het enkelgewricht - de "momentsarm" van de pees - is daarmee maar liefst 25% kleiner.
Supersnelle dieren blijken volgens Piazza trouwens dezelfde enkelgewrichtsbouw te hebben.
Spier aanspannen
Hoe doet een sprinter hier zijn voordeel mee? "Hoe langzamer de kuitspier samentrekt, hoe meer kracht die kan leveren. Als de Achilles-pees een kleinere momentsarm heeft, trekt de kuitspier gedurende de afzet minder ver samen en is de snelheid van samentrekken dus ook lager", legt bewegingswetenschapper Knoek van Soest van de Vrije Universiteit in Amsterdam uit.
Daar komt nog een tweede voordeel bij. Dankzij de kleinere momentsarm van de Achilles-pees varieert de lengte van de kuitspier bij het samentrekken minder. De spier kan daardoor dichter bij zijn optimale lengte blijven om maximale kracht uit te oefenen.
Piposchoenen
Als bonus blijkt uit het onderzoek van Piazza dat snelle sprinters ook nog eens langere tenen hebben, bijna één centimeter langer dan die van bijvoorbeeld een weekendjogger. En ook hier doet de sporter tijdens de start zijn voordeel mee. Want die lange tenen houden bij het afzetten langer contact met de grond. Zo heeft de sprinter zowel tijdens de start als de rest van de race meer tijd om zich af te zetten en zo te versnellen.
"Maar ja, die winst is relatief. Je zou als sprinter met kleine tenen natuurlijk ook grotere schoenen kunnen kopen. Alhoewel ik dat een sprinter nog nooit heb zien doen", relativeert Van Soest. Want ja, een sprintrecord op piposchoenen lopen lijkt inderdaad onwaarschijnlijk.
Frederique Melman
Stephen Piazza, "Built for speed: musculoskeletal structure and sprinting ability", Journal of Experimental Biology, 30 oktober 2009.
Reacties
Paul
6 november 2009
De spier kan daardoor dichter bij zijn optimale lengte blijven om maximale kracht uit te oefenen, aldus de onderzoeker F=m*l staat hier haaks op... wie zit er fout: Newton of Biazza?
Jan Willem
5 november 2009
Een van de voordelen van student zijn is dat je vaak ook de oorspronkelijke artikelen kunt lezen (die anders nog wel eens duur willen zijn). En als we daar naar kijken, http://dx.doi.org/10.1242/jeb.031096 , dan vallen er inderdaad wat vraagtekens te zetten bij hun resultaten. Een probleem is dat de niet-sprinters gemiddeld meer dan 6 jaar ouder zijn. En dat is een van de meeste significante resultaten (P < 0.001, wat wil zeggen minder dan een kans van 1 op duizend dat dit een toevallig verschil is). De teenlengte heeft maar een P=0.032 (ongeveer een kans van 1 op 31 dat het toeval is). Daar komt bovenop dat ze naar 15 variabelen kijken, wat dus de kansen vijftien keer vergroot dat een toevalligheid toch naar boven komt (en ik betwijfel dat daar voor gecompenseert is). Wat ook zeer kwalijk is, is dat een multi-variate anylyse van hun resultaten ontbreekt (althans ik kan het niet vinden); ofwel ze geven niet aan hoeveel van de variatie in sprint-vermogen te danken is aan welke variabele. Maar gezien dat leeftijd veel significanter is dan teenlengte, durf ik er wel een gok op te doen dat het niet dat laatste is. De momentarm voor de achilles pees heeft ook een P < 0.001, dus die lijkt wel belangrijk te zijn; maar ja we weten niet of dat meer of minder bijdraagt dan leeftijd. Ze hebben een mooi verhaal over hoe het een verschil zou kunnen uitmaken, maar ze hebben nog niet aangetoont dat het een verschil maakt.
Bart Broex
31 oktober 2009
Steekproeven met minder dan 30 respondenten zijn hoe dan ook wetenschappelijk onbetrouwbaar, lijkt me ook op te gaan voor proefpersonen. En specialisten op de 100m sprint, met tijden van 10.7 en 12.3 (handtijden? electronische tijden lopen dan van 10.94 tot 12.54 - daarmee haal je als man geen internationaal kampioenschap).