AlterG Anti-Gravity Løbebånd

I et tidligere indlæg fortalte jeg om muligheden for at løbe med mindsket kropsvægt i et AlterG løbebånd. Dette indlæg handler om, hvordan det virker, og hvad fordelen ved brug af et sådant kan være.

Billede fra http://www.iowahealth.org/alter-g-treadmill.aspx

Teknologien bag Anti-Gravity løbebånd er udviklet for at få personer hurtigere i gang efter en skade eller en operation. Således anvedes Anti-Gravity løbebånd i genoptræningsforløb på hospitaler, men kan også anvendes til atleter for at aflaste et skadet område. Desuden kan det også anvendes til aflastning hos overvægtige, der vil begynde at løbe.

Ground reaction force (GRF)
Vores kropsvægt og løbehastighed påvirker i høj grad kravene til vores biomekanik og energiomsætning. Når løbehastigheden øges, bliver underlagets reaktionskraft (GRF) også større, og dette øger risikoen for overbelastningsskader. Ved større GRF stilles der større krav til energiomsætningen for at skabe større muskelkraft, der skal modsvare GRF (så man ikke falder ned mod jorden). Ved at løbe med mindre kropsvægt (i Anti-Gravity løbebånd) nedsættes GRF, og samtidig nedsættes energikravet. Jeg kommer tilbage til, hvad sidstnævnte får af praktisk betydning.

Hvordan virker det?
Et Anti-Gravity-løbebånd virker ved at underkrop og løbebånd befinder sig i et "telt" med positivt lufttryk, hvilket overfører en løftende kraft til kroppen.
Helt konkret ifører man sig et par neopren-shorts, der kan lynes fast til åbningen i "teltet" og slutter tæt. Den opadgående kraft kan i denne konstruktion bære op til 80 % af kropsvægten (80 % BW).
Man kan indstille hastighed og hældning som på et normalt løbebånd, mens man kan regulere trykket i "teltet", således, at man løber med alt fra 20 til 100 % BW.

Lufttæt "telt" med positivt lufttryk, der skaber opadgående kraft. Løbebånd og underkrop befinder sig inde i "teltet", og i nogle udgaver findes også en kraftplatform til måling af underlagets reaktionskrafter. Fra: Effects of Velocity and Weight Support on Ground Reaction Forces and Metabolic Power During Running

Der er 2 vigtige spørgsmål at besvare, førend et Anti-Gravity løbebånd er anbefalelsesværdigt til atleter:

• Aktiveres muskulaturen i samme grad og i samme mønster som ved almindeligt løb?
• Kan man opnå de samme kardiovaskulære tilpasninger som ved almindeligt løb?

Muskelaktivitet
Et forsøg med 8 mandlige løbere testede muskelaktivitet ved forskellige % BW (Reference: The effect of lower body positive pressure on muscle activation during running).
Aktiviteten udtrykkes som procent af maksimal aktivitet, og blev målt på forlårs- og baglårsmuskulatur, samt i lægmuskulaturen.
Fælles for forlår og læg var det, at aktiviteten faldt med reduceret % BW, mens baglårsmuskulaturen var upåvirket af reduktionen. Dette kan forklares ved, at ændringen i % BW jo kun ændrer karftpåvirkningen i vertikal retning, hvor baglårsmuskulaturen ikke har særlig betydning. Den er derimod indvolveret i benets bagudgående bevægelse (som under løb på bånd hjælpes af båndets bagudrettede bevægelse). Forlårs- og lægmuskulaturen er aktiv i standfasen (landing/afsæt), hvor kropsvægten skal hhv. bremses og accelereres, og med reduceret kropsvægt og dermed reduceret kraftpåvirkning i vertikal retning, er der et lavere aktivitetskrav til disse muskelgrupper.

Muskelaktivitet under forskellige %BW ved 8 km/t. Jo lavere %BW, desto lavere muskelaktivitet i m.vl. og m. vm (m. vastus lateralis og medialis = forlårsmuskulatur), samt m. gas (m. gastrocnemius) og m. sol (m. soleus) (= lægmuskulatur). Uændret aktivitet i m. bf (m. biceps femoris = baglårsmuskulatur). Ved 12 km/t sås samme reduceringer i aktivitet, men aktiviteten var generelt højere grundet den højere hastighed.

Muskelaktiviteten falder altså med nedsat belastning i vertikal retning, men kan øges ved øget hastighed. At aktiviteten i baglårsmuskulaturen er uændret, er ifølge studiets forfattere tegn på et uændret bevægemønster, hvor kun de vægtbærende muskler ændrer aktivitet.

Kardiovaskulære forbedringer?
Med øget tryk i "teltet", og dermed øget opadgående kraft, nedsættes som nævnt aktivtetsniveauet i de vægtbærende muskler. Dette betyder, at energikravet bliver lavere, hvilket medfører, at pulsen falder, og resultatet er et mindre stress på det kardiovaskulære system.
Dog falder energikravet ikke i lige så høj grad som belastningen i vertikal retning, og derfor kan man opnå samme stress på det kardiovaskulære system (og dermed samme forbedringer) ved at skrue op for hastigheden sammenlignet med almindeligt løb ved lavere hastighed, samtidig med, at GRF er reduceret.

Konklusion

• Muskelaktiveringsmønstret (bevægemønstret) er det samme ved løb i Anti-Gravity løbebånd som ved løb på almindeligt løbebånd
• For at opnå samme forbedringer i det kardiovaskulære system på et Anti-Gravity løbebånd skal man løbe ved en højere hastighed end ved almindeligt løb

Referencer:
Jensen, B. R. Hovgaard-Hansen, L. & Cappelen, K. L., The effect of lower body positive pressure on muscle activation during running, XXII Congress of the International Society of Biomechanics, Cape Town, South Africa, 2009, ISBN: 978-0-620-44037-0

Grabowski AM and Kram R, Effects of Velocity and Weight Support on Ground Reaction Forces and Metabolic Power During Running, J Appl Biomechanics, 24:288-297, 2008.