Что такое каденс, шаг и беговой цикл
В биомеханике один «цикл шага» или stride - это полный цикл движения: он начинается в момент, когда правая стопа впервые касается земли, и заканчивается прямо перед тем, как правая стопа снова коснётся земли.
Один «шаг» - это половина такого цикла. Например, шаг правой ногой начинается с касания земли правой стопой и заканчивается касанием земли левой стопой. Полный беговой цикл состоит из шага правой ногой и шага левой ногой.
Если полный цикл занимает 0,7 секунды, то частота циклов будет:
1 ÷ 0,7 = 1,43 цикла в секунду
Если умножить на 60, получится 85,7 полных циклов в минуту. Но бегуны обычно говорят не о полных циклах, а о шагах в минуту. Поэтому это значение умножают на 2:
85,7 × 2 = 171,4 шага в минуту
Именно это число обычно называют каденсом. Когда бегун говорит, что его каденс 170 или 180, он имеет в виду количество шагов в минуту, а не количество полных беговых циклов.
Как часы измеряют каденс
Современные спортивные часы и датчики обычно измеряют частоту беговых циклов, а затем просто умножают это значение на два. Так получается привычный показатель в шагах в минуту.
Единица измерения часто обозначается как spm - steps per minute, то есть шаги в минуту. Это похоже на bpm для пульса, где bpm означает удары в минуту.
В этой статье под словом «каденс» будем понимать именно среднее количество шагов в минуту. Это среднее значение для левой и правой ноги, и оно не показывает асимметрию между сторонами.
Почему в научных статьях так много терминов
В разных исследованиях можно встретить разные названия одной и той же темы:
- cadence - каденс;
- step rate - частота шагов;
- step frequency - частота шагов;
- stride rate - частота беговых циклов;
- stride frequency - частота беговых циклов;
- stride length - длина бегового цикла;
- step length - длина шага.
Из-за этого читать научную литературу бывает сложно: разные авторы используют разные термины, хотя часто говорят о связанных или почти одинаковых вещах.
Скорость = каденс × длина шага
Каденс нельзя рассматривать отдельно от скорости. Скорость бега математически связана с каденсом и длиной шага.
Если бегун делает 85,7 полных циклов в минуту, то есть 171,4 шага в минуту, и бежит со скоростью 4 м/с, его длина полного бегового цикла будет 2,80 м.
Формула простая:
скорость = частота беговых циклов × длина бегового цикла
Это не приблизительная оценка, а точная математическая связь. Если мы знаем скорость и каденс, то можем вычислить длину шага. Если знаем скорость и длину шага, можем вычислить каденс.
Поэтому длина шага и каденс тесно связаны. Если при той же скорости вы увеличите каденс, длина шага обязательно уменьшится. Если уменьшите каденс, длина шага увеличится.
Современные часы хорошо измеряют каденс
С GPS и пульсом у спортивных часов бывают проблемы. Например, GPS может ошибаться в городе, лесу или каньоне, а оптический пульсометр иногда ловит каденс вместо пульса.
Но с каденсом всё проще. Данные по каденсу обычно очень точные даже у недорогих устройств. Причина в том, что сигнал очень выраженный: каждое касание земли хорошо видно по ускорениям руки или корпуса.
Длина шага тоже может быть довольно точной, но только если точны данные по скорости. На беговой дорожке или при плохом GPS доверять длине шага стоит осторожно.
Важно понимать: часы обычно не измеряют длину шага напрямую. Они рассчитывают её из скорости и каденса.
Нельзя говорить о каденсе без скорости
Вопрос «какой у тебя каденс?» сам по себе не очень корректен. Всё зависит от того, с какой скоростью вы бежите.
Каденс 170 шагов в минуту может быть низким, если вы бежите по 3:07 мин/км. Но это может быть довольно высокий каденс, если вы бежите по 5:36 мин/км.
У каждого бегуна есть своя связь между скоростью и каденсом. Когда скорость растёт, каденс обычно тоже растёт. Но у разных людей это происходит по-разному.
Как каденс отличается у разных бегунов
Если взять большую группу бегунов и попросить их бежать с одинаковой скоростью, например 5:00 мин/км, каденс у них будет сильно отличаться. У одних он может быть около 145 шагов в минуту, у других - около 195.
Частично это объясняется ростом и длиной ног, но не полностью. Более длинные ноги действительно часто связаны с более низким каденсом, но длина ног объясняет только часть различий.
На каденс, вероятно, влияют и менее очевидные факторы:
- жёсткость сухожилий;
- длина мышечных волокон;
- сила разных мышечных групп;
- техника бега;
- индивидуальные особенности нервной системы.
Главный вывод: у бегунов может быть очень разный естественный каденс при одной и той же скорости. Рост, вес и длина ног не объясняют большую часть этой разницы.
Все бегуны увеличивают каденс, когда бегут быстрее
Чтобы бежать быстрее, нужно увеличить каденс, длину шага или оба показателя. На практике все бегуны используют оба механизма: и чаще переставляют ноги, и увеличивают длину шага.
Но пропорции отличаются. Одни бегуны больше увеличивают каденс, другие больше полагаются на длину шага.
Это не две жёсткие категории, а спектр. Большинство бегунов находятся где-то посередине.
Миф о каденсе 180 шагов в минуту
Идея, что 180 шагов в минуту - это «идеальный» каденс, очень популярна. Но она слишком упрощает реальность.
Число 180 стало известным после наблюдений за элитными бегунами. Было замечено, что многие олимпийские бегуны имеют каденс около 180 или выше. Но проблема в том, что олимпийцы бегут очень быстро. А каденс сильно зависит от скорости.
Большинство обычных бегунов достигают 180 шагов в минуту только на довольно высоких скоростях. Поэтому бессмысленно требовать от всех бегунов каденс 180 независимо от темпа.
Правильнее думать так: не существует одного магического каденса для всех.
Организм обычно сам выбирает энергетически выгодный каденс
Исследования показывают, что бегуны обычно сами выбирают каденс, который близок к наиболее экономичному для них.
Если заставить бегуна резко увеличить или уменьшить каденс, например на 10% или больше, потребление кислорода обычно растёт. Это значит, что бег становится менее экономичным.
Интересно, что во время длинной гонки каденс может снижаться по мере усталости, даже если скорость остаётся прежней. Если попытаться искусственно вернуть каденс к «свежему» значению, экономичность может ухудшиться.
Это говорит о том, что организм постоянно адаптирует механику бега под текущее состояние. Когда мышцы устают, оптимальный способ бежать может немного меняться.
Но важно помнить: чаще всего каденс в конце тренировки или гонки падает просто потому, что бегун замедляется. Поэтому снова: каденс нужно анализировать вместе со скоростью.
Может ли более высокий каденс быть эффективнее
Некоторые данные показывают, что у разных бегунов более высокий каденс может быть слегка связан с лучшей экономичностью бега. Но эта связь слабая.
Возможно, более высокий каденс просто отражает другие особенности: тип телосложения, свойства мышц, жёсткость сухожилий или технику.
Также возможно, что резкое изменение каденса ухудшает экономичность сразу, но после нескольких недель адаптации бегун может научиться эффективно использовать более высокий каденс.
Пока данных недостаточно, чтобы утверждать, что всем стоит повышать каденс ради экономичности.
Энергетически оптимальный каденс не всегда оптимален для травм
Важно различать два понятия:
- каденс, который экономит энергию;
- каденс, который снижает нагрузку на ткани.
Они не обязательно совпадают.
Ваш естественный каденс может быть удобным и экономичным, но при этом создавать повышенную нагрузку на колени, голени или ахиллово сухожилие.
Связан ли низкий каденс с травмами
Доказательства пока не очень сильные, но есть данные, что низкий каденс может быть фактором риска для некоторых травм.
Особенно это касается:
- боли в колене;
- болей в голени;
- проблем с ахилловым сухожилием;
- стрессовых повреждений костей нижней ноги.
При более низком каденсе бегун обычно делает меньше шагов, но каждый шаг сопровождается большей нагрузкой. С точки зрения тканей это может быть менее выгодно.
При более высоком каденсе шагов становится больше, но нагрузка на каждый отдельный шаг часто снижается. Для многих тканей это может быть более безопасным вариантом.
Более высокий каденс часто снижает биомеханическую нагрузку
Если увеличить каденс при той же скорости, длина шага уменьшится. Обычно это снижает ударные и суставные нагрузки.
Исследования показывают, что повышение каденса может снижать нагрузку на:
- пателлофеморальный сустав, то есть область колена;
- ахиллово сухожилие;
- большеберцовую кость.
Это важные зоны, потому что именно они часто страдают у бегунов.
Но есть исключения. Например, при повышении каденса может увеличиваться нагрузка на область бедра или сгибатели бедра. Поэтому изменение каденса не всегда универсально полезно для всех.
Когда есть смысл менять каденс
Большинству бегунов не нужно специально менять каденс. Это не первое средство для улучшения техники и не универсальное решение всех травм.
Но изменение каденса может быть полезным, если:
- у вас часто повторяются травмы колена, голени или ахилла;
- у вас заметно низкий каденс на обычных тренировочных темпах;
- вы долго не можете решить проблему другими способами;
- вы готовы постепенно адаптироваться к новой технике.
Иногда повышение каденса можно рассматривать как профилактику, если у бегуна очень низкий каденс и есть риск будущих травм. Но чаще это актуально именно для тех, кто уже регулярно сталкивается с травмами.
Как безопасно повысить каденс
Если вы решили работать над каденсом, не нужно сразу стремиться к 180 шагам в минуту. Обычно рекомендуют увеличить каденс на 5-10% от вашего привычного значения.
Например:
- если ваш каденс 160, цель может быть 168-176;
- если ваш каденс 165, цель может быть 173-181;
- если ваш каденс 170, цель может быть 178-187.
Но для многих бегунов достаточно начать с небольшого увеличения на 5%.
Следите не только за каденсом, но и за темпом
Если просто сказать бегуну «увеличь каденс», он часто начинает бежать быстрее. Поэтому при работе над каденсом нужно одновременно следить за двумя показателями:
- каденс;
- темп.
На современных часах можно настроить экран, где будут отображаться оба значения. Это помогает повысить каденс без случайного ускорения.
Используйте метроном или подсказки часов
Для тренировки каденса можно использовать:
- метроном в телефоне;
- звуковые подсказки на часах;
- экран часов с темпом и каденсом;
- уведомление, если каденс отклоняется от цели.
Хороший вариант - первые 10 минут пробежки использовать метроном, а затем просто периодически проверять каденс на часах.
Постепенно убирайте подсказки
Чтобы новый каденс стал естественным, не стоит постоянно зависеть от часов или метронома. Сначала можно часто смотреть на часы, затем постепенно делать это реже.
Пример:
- первые пробежки - часто проверять каденс;
- затем проверять только время от времени;
- потом часть пробежек выполнять без контроля каденса;
- со временем новый ритм должен стать более естественным.
Строгая схема не обязательна. Главное - не пытаться изменить технику резко и навсегда за одну тренировку.
Особенности для профессионально соревнующихся бегунов
Если вы профессионально соревнующийся бегун, не обязательно менять каденс на всех скоростях. Лучше повышать каденс на лёгких тренировках, но не трогать его на соревновательных темпах, особенно если на этих темпах вы уже бежите эффективно.
Например, можно немного повысить каденс на лёгком беге, но оставить привычный ритм на темпе 5 км, 10 км или полумарафона.
Это снижает риск ухудшить экономичность на скоростях, где важна максимальная эффективность.
Каденс - не единственный параметр техники
Если попытка повысить каденс кажется очень неестественной, вызывает дискомфорт или делает бег медленным и тяжёлым, есть и другие варианты работы над техникой.
Можно обратить внимание на:
- ширину шага;
- вертикальные колебания;
- наклон корпуса;
- положение стопы при приземлении;
- силовую подготовку;
- работу с физиотерапевтом или специалистом по беговой технике.
Для некоторых бегунов эти изменения могут быть полезнее, чем попытка изменить каденс.
Кратко: что нужно знать о каденсе
Каденс - это количество шагов в минуту во время бега. Современные часы обычно измеряют его достаточно точно.
Каденс связан со скоростью и длиной шага. Поэтому нельзя оценивать каденс отдельно от темпа.
Не существует одного идеального каденса для всех. Число 180 шагов в минуту не является универсальной целью.
Большинство бегунов естественно выбирают каденс, который близок к энергетически оптимальному. Но энергетически удобный каденс не всегда минимизирует нагрузку на ткани.
Низкий каденс может быть связан с большей нагрузкой на колени, голени и ахиллово сухожилие. Поэтому у бегунов с хроническими травмами иногда есть смысл немного повысить каденс.
Если менять каденс, лучше делать это постепенно: обычно на 5-10% от привычного значения. При этом нужно следить не только за каденсом, но и за темпом.
Если повышение каденса ощущается слишком неудобно, можно рассмотреть другие способы коррекции техники: ширину шага, вертикальные колебания, наклон корпуса или силовую подготовку.