Downhill a uphill:
co se děje se svaly a klouby při pohybu v horách
Pokud běháte nebo chodíte v horách, určitě jste si všimli, že vaše tělo reaguje úplně jinak než na rovině. V čem se vlastně pohyby liší a jaké u nich používám svaly? Co se děje s tělem při stoupání do kopce a při klesání z kopce?
Připravuji se na svůj první ultramaraton, a při vytváření tréninku jsem si začala klást tyhle otázky. Zajímalo mě, proč stoupaní unavuje svaly jinak než pohyb po rovině a z jakého důvodu dochází k častému DNF (did not finish) na trail závodech a způsobuje takovou svalovou.
Rozhodla jsem se udělat malý průzkum z vědeckých článků, abych pochopila biomechaniku, fyziologii, svalovou aktivitu a rozdíly v pohybech. To je podle mě klíčové k sestavení kvalitního tréninku.
Jak tělo reaguje při chůzi a běhu na rovince vs. do kopce
Jako začátečník v trail runningu jsem chtěla lépe pochopit, proč jsou běh nebo chůze do kopce tak odlišné oproti pohybu na rovině. Nešlo mi jen o pocit, že je to těžší, ale hlavně o to, co se skutečně děje v těle z pohledu fyziologie a biomechaniky.
Pohyb do kopce je energeticky mnohem náročnější
Největší rozdíl mezi rovinou a stoupáním je v tom, že při chůzi nebo běhání do kopce tělo nevykonává pouze pohyb vpřed, ale musí zároveň překonávat gravitaci a zvedat se proti ní. Vyžaduje to vyšší mechanickou práci, a tím pádem i vyšší energetický výdej a vyšší spotřebě kyslíku ve srovnání s pohybem na rovině. Pohyb do kopce je proto výrazně náročnější.
Další věc, která mě zaujala, je rozdíl v aktivaci svalů:
Při pohybu do kopce musí tělo vyvinout větší sílu při odrazu, takže se více zapojují všechny velké svalové skupin nohou:
- hýžďové svaly
- stehenní svaly (zejména přední strana – kvadriceps a zadní strana – hamstringy)
- lýtkové svaly
Aktivita zmíněných svalových skupin je srovnání s rovinou výrazně vyšší, zatímco na rovině je práce mnohem ekonomičtější a zaměřená především na udržení tempa vpřed. Tělo při stoupání přerozděluje práci, a proto jsou některé svaly zatěžovány méně něž při běhu po rovině, například m. rectus femoris (část kvadricepsu) nebo m. semitendinosus (sval kyčelního kloubu).
Pohyb do kopce mění i biomechaniku kroku
Při pohybu do kopce se nemění pouze fyziologická zátěž, ale také samotná biomechanika kroku. Tělo se při stoupání přirozeně přizpůsobuje sklonu terénu. Dochází ke zkrácení délky kroku, zvýšení frekvence došlapu a prodloužení času, kdy je noha v kontaktu se zemí (tzv. duty factor), zatímco fáze ve vzduchu se zkracuje (swing phase). Tento způsob pohybu pomáhá udržet stabilitu na svahu a efektivněji využívat energii při pohybu.
Současně se mění i způsob, jakým klouby a svaly pohyb vytvářejí. Při chůzi nebo běhu do kopce dochází k většímu ohybu v kyčli a koleni, zejména v oporové fázi kroku. Svaly dolních končetin tak pracují ve větším rozsahu pohybu a musí vyvinout větší sílu, aby zvedly tělo proti gravitaci. Tato biomechanická změna zvyšuje nároky na svalovou práci a přispívá k vyšší energetické náročnosti pohybu do kopce ve srovnání s pohybem po rovině.
Jak tělo reaguje jinak při chůzi a běhu z kopce
Když jsem začala běhat v horách a více se dostávat do trail running komunity, začala jsem si všímat, že běh z kopce bývá častým důvodem, proč lide závody nedokončí (DNF – did not finish). Chtěla bych tomu předejít a zjistit co nejvíce o tom, jak downhill ovlivňuje tělo, ať už běhám nebo chodím.
Dominance excentrických svalových kontrakcí
Nejdůležitější věc, kterou jsem zjistila, je, že při pohybu z kopce, ať už běhu nebo chůzi, svaly pracují převážně excentricky. To znamená, že se prodlužují pod napětím, zpomalují pohyb a tlumí dopad.
Přední strana stehen (kvadricepsy) je hlavní svalovou skupinou, která reguluje rychlost, jakou se pohybujeme dolů. Když se pohybujeme z kopce, gravitace nás přirozeně táhne a tělo má tendenci klesat rychleji při každém kroku. Aby dopad nebyl tak tvrdý a nekontrolovaný, kvadricepsy fungují jako brzdy.
To se děje pomocí excentrické svalové práce. K excentrické kontrakci dochází, když se sval pod napětím prodlužuje. Místo toho, aby sval poháněl tělo dopředu jako při běhu do kopce, pracuje jako brzda, která absorbuje dodanou energii.
Absorpce energie v tomto případě znamená, že svaly pohltí část nárazu a zabrání tomu, aby se všechna síla nepřenesla přímo do kloubů. Kvadricepsy tak chrání kolena a pomáhají udržet stabilitu při sbíhání. Zároveň je ale excentrická práce velmi náročná, a to způsobuje drobné mikro-poškození svalových vláken, což vysvětluje typickou svalovou únavu a bolest.
Biomechanika downhill pohybu
Při běhu nebo chůzi z kopce se pohyb těla biomechanicky výrazně mění oproti rovině. Na rovince tělo pracuje tak, aby se efektivně posouvalo dopředu. Při seběhu jde spíš o kontrolu dopadu než o samotném pohybu vpřed. To znamená, že svaly dolních končetin vykonávají tzv. negativní mechanickou práci, tím pádem jí místo vytváření musí zpracovávat.
Rozdíl je taky mezi během a chůzí. Při běhu jsou dopady tvrdší a frekventovanější, takže tělo musí reagovat rychleji. Při chůzi je pohyb pomalejší, ale sestup často trvá dlouho a zahrnuje mnoho kroků, takže i chůze může vést k výrazné únavě stehen.
Pohyb po horách zatěžuje tělo různě podle toho, jestli jdeme do kopce, z kopce, nebo po rovině.
- Uphill: Při stoupání svaly, hlavně kvadricepsy, hýžďové svaly a lýtka, pracují koncentricky. To znamená, že se zkracováním pohánějí tělo nahoru. Je to fyzicky náročné, ale svaly většinou pracují bez většího mikro-poškození.
- Downhill: Při pohybu z kopce kvadricepsy a další svaly dolních končetin pracují excentricky. Svaly se prodlužují pod zátěží a pracují jako brzdy, které kontrolují rychlost dopadu. Mikro-poškození svalových vláken je mnohem větší než u uphillu důsledkem absorpce energie. Biomechanicky jsou klouby a svaly vystavené větší negativní práci a opakovanému zatížení, což vysvětluje, proč je downhill často kritickým momentem závodů.
- Rovinka: Při aktivitě po rovině svaly pracují rovnoměrně a efektivně. Pomáhají nám odrážet se dopředu a stabilizovat tělo, aniž by docházelo k extrémnímu excentrickému zatížení. Únava a bolest jsou proto menší než při stoupání nebo klesání.
Celkově každý typ pohybu zatěžuje tělo jinak. Správné pochopení rozdílů je podle mě klíčové k lepšímu plánování tréninku. Díky tomu, můžeme chránit naše svaly, klouby a minimalizovat zbytečnou únavu nebo riziko zranění.
Zdroje
Lu Z, Suo B, Deng L, Wang J, Fu W, Zhong Y, Jin J. A review of uphill and downhill running: biomechanics, physiology and modulating factors. Front Bioeng Biotechnol. 2025 Oct 24;13:1690023. doi: 10.3389/fbioe.2025.1690023. PMID: 41209300; PMCID: PMC12592170.
Bontemps B, Vercruyssen F, Gruet M, Louis J. Downhill Running: What Are The Effects and How Can We Adapt? A Narrative Review. Sports Med. 2020 Dec;50(12):2083-2110. doi: 10.1007/s40279-020-01355-z. PMID: 33037592; PMCID: PMC7674385.
Sang-Kyoon P., Hyun-Min J., Wing-Kai L., Darren Stefanyshyn, Jiseon Ryu: The effects of downhill slope on kinematics and kinetics of the lower extremity joints during running. Gait & Posture, Volume 68, 2019, Pages 181-186, ISSN 0966-6362.
Napište nám
Jsme rádi, když se můžeme spojit s lidmi, kteří sdílejí naši vášeň pro traily a outdoor.
Pokud máte chuť spolupracovat, podělit se o svou trasu nebo nám jen naspat pár slov, budeme rádi, když se ozvete.