Tredemølle versus utetrening – en gjennomgang av forskningen på området

Er det like bra å løpe på tredemølle som å løpe ute? Løper en like langt som det som står på displayet? Bruker en like mye energi for å flytte seg fremover som man gjør ute? Hvorfor føles det mer anstrengende å løpe på tredemølle enn utendørs? Bruker en de samme musklene for å forflytte seg? Er bevegelsesmønsteret forskjellig?

Som vanlig når jeg lurer på noe helse- eller idrettsfaglig har jeg tatt en tur innom PubMed. Etter litt prøving og feiling fant jeg ut at jeg måtte søke på ”treadmill running versus overground”. Jeg kommer til å bruke uttrykket ”fri løping/gange” i innlegget da jeg ikke har funnet et norsk ord som tilsvarer ”overground”. Bakke blir litt forvirrende, da dette ordet ofte brukes i betydningen ”motbakke”. Dette sier forskningen om bruk av tredemøller sammenlignet med fri løping:

Distanse på tredemølle versus fri løping

Når det gjelder dette spørsmålet fant jeg ingen forskningsartikler, men konsensus på diverse nettsider jeg konsulterte (som Runner’s World, Livestrong og flere utstyrsprodusenter) var at distansen som vises på displayet stemmer med antall meter båndet har beveget seg. Dette er fordi maskinen regner ut distanse basert på antall omdreininger løpebåndet har gjort, altså omdreininger x lengde på bånd = distanse. Spørsmålet som dukket opp i hodet mitt var jo da ”hvor mye beveger båndet seg mens man har begge føttene i lufta, og har dette noe å si for tilbakelagt distanse?” Noe av det som skiller løping fra gange er jo at begge føttene er i luften mellom push off og nedslag. Sparer man derfor noen meter på å løpe på tredemølle sammenlignet med når man går på tredemølla eller løper ute?

Biomekanikk

Diverse studier viser foretatt fra 1970-tallet til i dag viser en trend mot kortere svingfase, standfase og steglengde samt høyere kadens på tredemølle sammenlignet med fri løping. Oversatt fra fagspråk til vanlig språk: man tar kortere og hurtigere skritt på tredemøllen, og foten er i kontakt underlaget i kortere tid enn når man løper ute. Et nyere studie fikk resultater som er i samsvar med disse tidligere studiene: kortere stand- og svingfase, og mindre bevegelsesutslag i kneet på tredemøllen, men ellers ingen signifikante forskjeller i bevegelsesmønsteret under gange på tredemølle. På tredemøllen så man også mindre fleksjon (bøy) i ankelleddet og større ekstensjon (strekk), men disse forskjellene var ikke signifikante. Konklusjonen i dette studiet var likevel at selv om det var forskjeller som var statistisk signifikante¹, så er bevegelsesmønsterne og muskelaktiviteten lik nok til at tredemølle kan brukes for å rehabilitere gange (Lee & Hidler, 2008). Denne konklusjonen støttes også av Dobkin et al (2006) som sammenlignet rehabilitering av gange i to grupper av pasienter med ryggmargsskade. I den ene gruppen ble tredemølle brukt i rehabiliteringen, den andre gruppen trente på gulvet. Begge gruppene fikk like mye behandlingstid over 12 uker. Når man testet begge gruppene 6 måneder etter at skaden inntraff fant man ingen forskjeller i antall pasienter som oppnådde funksjonell gange, gangfart eller distanse mellom gruppene.
Begge disse studiene så på gange, hva med løping? Riley et al (2008) sammenlignet fri løping i et selvvalgt moderat tempo med løping på tredemølle i samme tempo. Her ble det også rapportert om forskjeller, men igjen konkluderes det med at selv om man ser statistisk signifikante forskjeller på enkelte variabler så er biomekanikken lik nok til at man kan generalisere fra tredemølle til løping utendørs. (Dette siste avsnittet er basert på abstract-et² fra dette studiet)

Muskelaktivitet

Lee & Hidler (2008) rapporterte lavere muskelaktivitet i leggmusklene i standfasen på tredemølla, både for musklene involvert i fleksjon (tibialis anterior) og ekstensjon (gastrocnemius). Det var også lavere aktivitet i hamstringene, vastus medialis, og adductor longus i standfasen på tredemølla sammenlignet med på fri gange, mens aktiviteten i rectus femoris var høyere på tredemøllen. Siden rectus femoris bøyer hofteleddet kan det tenkes at den høyere aktiviteten skyldes at standbenet blir trukket bakover av båndet på tredemølla, slik at man må svinge benet lenger fremover for å ta neste steg. Dette har man har sett i tidligere studier (Frishberg 1973). Imidlertid var både det totale bevegelsesutslaget i hofta og antall grader fleksjon og ekstensjon var helt identisk. Lee & Hidler lanserer i sin diskusjon en teori om at forskjellen i muskelaktivering kan skyldes at man på tredemølle ikke kan basere seg like mye på visuell informasjon for balanse. Normalt er 70-80 % av balanse knyttet til visuell informasjon, så det er mulig at mangel på stasjonære referansepunkter på en tredemølle fører til en lavere aktivering i typiske holdningsmuskler (gastrocnemius og hamstrings), og stabiliserende muskler (adductor longus bidrar til å stabilisere lårbeinet og vastus medialis stabiliserer kneskålen).

Energiforbruk

Litteraturen viser at oksygenforbruket er likt for tredemølle og fri løping på flatt underlag ved hastigheter under 15,6 km/t. Et studie som undersøkte om dette også var tilfelle for løping i motbakke fant ingen forskjeller mellom løping på tredemølle og utendørs ved 5,7% stigning (Bassett et al, 1985).
Ved løping på horisontalt underlag er netto energiforbruk per kilo kroppsmasse per kilometer 1 Kcal (McArdle et al, 2001). Det vil si at hvis du veier 60 kg, så forbruker du 60 Kcal per kilometer du løper, uansett tempo. Dette betyr også at energiforbruk per kilometer øker proporsjonalt med kroppsstørrelse.
Ved spurting er energiforbruket høyere ved fri løping enn på tredemølle. I et studie foretatt i 1983 målte man 36 % høyere oksygengjeld etter å ha sprintet 100 yards på bane sammenlignet med tredemølle (Frishberg, 1983). Dette er antakeligvis fordi luftmotstanden øker ved høyere hastigheter, og dermed øker også energiforbruket.

Støtbelastning og skaderisiko

Lee & Hidler (2008) fant at ground reaction force (GRF; bakkereaksjonskraften) i hælnedslaget var signifikant større ved fri gange enn på tredemølle. GRF er ikke synonymt med støtbelastning, men brukes til å kvantifisere støtbelastningen. Jo større vertikal GRF, jo større støtbelastning. Om økt GRF gir økt skaderisiko er det visst ikke 100 % enighet om. Ett studie som så på GRF ved bruk av forskjellige skotyper presenterte en oppsummering av forskningen på området: de fant 4 studier som viste en sammenheng mellom stor GRF/støtbelastning og skaderisiko, tre studier som ikke fant noen sammenheng, og ett studie som viste lavere skaderisko ved høyere GRF (Logan et al 2010). Altså kan vi fremsette en hypotese om at risikoen for skader relatert til støtbelastning muligens er noe mindre på en tredemølle enn på et hardt underlag, men litteraturen støtter ikke bastante påstander her. Grunnen til at støtbelastningen er lavere på tredemølle enn på asfalt/betong er at det er noe svikt i platen under båndet på tredemøllen.

Psykofysiologiske variabler

Hvorfor føles det så mye hardere å løpe på en tredemølle enn ute, selv når intensiteten standariseres? Er det bare meg som føler det slik? Nei, det er ikke det i følge forskningen. Et studie sammenlignet 20 minutters gange i selvvalgt tempo, på tredemølle og utendørs. Til tross for at de valgte et lavere tempo på tredemøllen enn ute, oppfattet deltakerne intensiteten som høyere på tredemøllen. Psykologiske tester viste også at utendørstrening trigget mer positive følelser (Dasilva et al, 2011). Interessant nok var også oksygenforbruk og hjertefrekvens lavere utendørs, til tross for et høyere tempo. Det kan tenkes at man var mer klossete på tredemøllen, og derfor hadde en dårligere arbeidsøkonomi, eller at de mer positive følelsene ute førte til lavere stressnivå og dermed lavere puls og oksygenforbruk.
Et annet studie så på tredemølletrening og fri ganges effekt på funksjon og holdninger til trening blant eldre menn. I dette studiet gjorde man først en test hvor deltakerne fikk velge tempoet selv, men de ble instruert til å oppnå en intensitet tilsvarende 13 på RPE-skalaen³ (litt hard intensitet). Tempoet ved RPE 13 var signifikant lavere på tredemøllen enn utendørs. Deltakerne ble så randomisert til to grupper, en gruppe som trente utendørs, og en gruppe som trente på tredemølle. Etter treningsperioden viste gruppen som trente utendørs mer positive holdninger til trening enn tredemøllegruppen, og de følte også større glede under treningen (Marsh et al, 2006). Dette studiet lanserte en annen teori om hvorfor trening på tredemølle oppfattes som hardere – nemlig den kortere steglengden (som man så i dette studiet også). Kanskje hjernen blir lurt til å tro at man går i hurtigere tempo enn det man egentlig gjør, fordi man på tredemøllen tar kortere, og dermed flere, steg?

Alt i alt kan det synes som om den største forskjellen i løping på tredemølle og løping utendørs ligger på det psykologiske planet. Løping på tredemølle oppfattes som mer anstrengende, kanskje fordi det er mer monotont, eller fordi man pga forskjellig muskelaktivering har dårligere balanse og arbeidsøkonomi. Når det gjelder biomekanikk så er det forskjeller som er statistisk signifikante, men det synes allikevel å være enighet om at likhetene er store nok til at man kan forvente overføring av prestasjon fra tredemølletrening til løping ute.

Fotnoter:

¹ At et resultat er statistisk siginikant vil si at man har regnet ut at det er mindre enn x % sjanse for at resultatet er helt tilfeldig. Dette kalles en p-verdi. Det er vanlig å godta  p ≤0,1  eller 0,5, det vil si mindre enn eller lik 1 eller 5 % sjanse for at resultatet har oppstått tilfeldig. I medisinsk forskning bruker man 0,01 som p-verdi.
² Et abstract er et 250 ords sammendrag av et forskningprosjekt/artikkel, der de viktigste funnene og konklusjonene blir presentert. Disse er som regel fritt tilgjengelige, mens man gjerne må betale for å få tilgang til hele artikkelen. Ulempen med å kun lese abstract-et til en artikkel er at det er vanskelig å oppdage metodiske svakheter i studiet.
³ RPE= Rating of Perceived Exertion, en subjektiv metode for å måle intensiteten under fysisk aktivitet. Den kalles også Borg-skalaen, og går fra 6-20. 6 tilsvarer ingen aktivitet (søvn), mens 20 er utmattelse.Det finnes også en forenklet 11-punkts versjon fra 0-10.

Referanser:

Bassett, DR Jr, Giese, MD, Nagle, FJ, Ward, A, Raab, DM, Balke, B (1985): Aerobic requirements of overground versus treadmill training. Med Sci Sports Exerc. 17(4): 477-81
Dasilva, SG, Guidetti, L,  Buzzachera, CF, Elsangedy, HM, Krinski, K, De Campos. W, Goss, FL, Baldari, C (2011):
Psychophysiological responses to self-paced treadmill and overground exercise. Med Sci Sports Exerc. 43(6): 1114-24
Dobkin, B, Apple, D, Barbeau, H, Basso, M, Behrman, A, Deforge, D, Ditunno, J, Dudley, G, Elashoff, R, Fugate, L, Harkema, S, Saulino, M, Scott, M (2006):
Weight-supported treadmill vs over-ground training for walking after acute incomplete SCI.  Neurology. 66(4): 484-93
Frishberg, BA (1983):
An analysis of overground and treadmill sprinting. Med Sci Sports Exerc. 15(6): 478-85
Lee, SJ, Hidler, J (2008):
Biomechanics of overground vs treadmill walking in healthy individuals. J Appl Physiol. 104(3):747-55
Logan, S, Hunter, I, Hopkins, JT, Feland, JB, Parcell, AC (2010): Ground reaction force differences between running shoes, racing flats, and distance spikes in runners. Journal of Sports Science and Medicine. 9: 147-153
Marsh, AP.; Katula, JA.; Pacchia, CF.; Johnson, LC.; Koury, KL.; Rejeski, WJ (2006): Effect of Treadmill and Overground Walking on Function and Attitudes in Older Adults Med  Sci Sports Exerc. 38(6):1157-64
McArdle, WD, Katch, FI, Katch, VL (2001):
Execise Physiology, fifth edition. Energy, Nutrition, and Human Performance. Baltimore, Lippincott, Williams & Wilkins
Riley PO, Dicharry J, Franz J, Della Croce, U, Wilder RP, Kerrigan, DC (2008): A kinematics and kinetic comparison of overground and treadmill running. Med Sci Sports Exerc. 40(6):1093-100.

17 thoughts on “Tredemølle versus utetrening – en gjennomgang av forskningen på området

  1. Veldig interessant! Og så grundig du er..
    Jeg får alltid veldig lyst til å løpe når jeg leser disse innleggene dine. Jaja, nå er i alle fall fjellskoene bestilt.. Baby steps..

    Dette har jeg også tenkt litt på: «hvor mye beveger båndet seg mens man har begge føttene i lufta».. Jeg stoler ikke helt på det displayet på sånne treningsmaskiner viser for lengde og forbrenning, men uansett så kan en jo bare teste seg opp mot sine egne resultater på maskinen, så vil en jo se fremgang, tenker jeg. 🙂

    Uansett tror jeg at det beste for kroppen er å løpe ute, i klar og god luft og gjerne omgitt av fin natur 🙂 Tenker det er mer stimulerende for de andre sansene også.

    1. Hei Hege

      Alltid kjekt å høre fra deg.

      Når det gjelder forbrenning på maskiner så har du helt rett: det som vises på displayet er veldig unøyaktig. På maskinene på treningssenteret viser displayet som regel 2-3x høyere kaloriantall enn det pulsklokken min viser. Distanse skal være mer nøyaktig, og som du sier, hvis en bruker den samme maskinen kan en teste seg mot tidligere resultater.
      Resultatene fra Marsh et al og Dasilva et als studier som jeg viste til viser helt klart at utetrening er bedre for psyken enn innetrening, og kanskje litt bedre for kroppen også? Jeg vil si terrengløping er det beste, vakker natur, variert belastning, og definitivt en veldig positiv effekt på humøret.

      Gleder meg til å høre din vurdering av fjellskoene. Kanskje vi kan få til en veganer-fjelltur til sommeren?

      Mari

  2. Veldig interessant innlegg. Jeg mener jeg leste noe nettopp i Runner’s World om at en på tredemølle bør ha ca 2% stigning for at steget skal ligne mer på det naturlige steget man får ute, men jeg må nesten leite og se om jeg finner artikkelen. Ellers oppfatter vi vel trening på tredemølle som hardere fordi det er mer monotont, du får mer tid til å kjenne etter om du begynner å bli sliten, mens utendørs er at andre ting som påvirker sansene og bidrar til en positiv opplevelse. På tredemølle blir vi også tvunget til å holde et jevnt tempo, utendørs er det lettere å variere tempoet litt etter terreng og dagsform.

    1. Hei Sara

      Det er vanlig å anbefale 1 % stigning for å kompensere for manglende luftmotstand inne (1,5 -2 % ved høyere hastigheter, ettersom luftmotstand øker ved høyere hastigheter). Har ikke funnet noe om at dette også påvirker biomekanikken, veldig interessert i å lese artikkelen i Runners World hvis du finner den 🙂

      Mari

      1. Hmm, ser jeg har formulert meg noe klossete her. Selvsagt vil stigning påvirke biomekanikken, det jeg mente å si var at jeg ikke har sett noen studier som har funnet at stigning på tredemøllen gir likere biomekanikk som ved fri løping. Når man løper med stigning vil man lande mer på forfoten, og ta kortere steg enn på flatt underlag, så jeg ville trodd at mer stigning ville gitt større forskjeller (hvis man sammenligner å løpe med stigning på møllen med å løpe på flat vei ute). Håper du finner RW-artikkelen Sara. Mari

  3. Ok, s. 20 i Runner’s World, februar 2012: «The confined areas alter your proprioception, or the sense of your body in space. You tense up, shorten your stride, and react to the belt’s movement by picking up and putting down your feet rather than pushing off as you would outdoors. To encourage proper push-off and compensate for the lack of wind resistance, raise the incline two to three percent and lean slightly forward from the ankles… »

    Dette nummeret hadde også en interessant studie på øl som restitusjonsdrikk…. Tror jeg må begynne å abonnere snart…

    1. Mer luftmotstand, variasjon i underlaget og stigning som gjør at du hele tiden må gjøre små justeringer i steglengde og -frekvens, eventuelt bløtt underlag (gress, våt grus, sand) gjør at hvert steg koster mer energi – i teorien burde det være tyngre å løpe ute enn inne. Når det oppleves som tyngre å løpe inne på tredemølle er det først og fremst på grunn av psykologiske faktorer (monotoni) og overoppheting. I tillegg blir man tvunget til å holde et jevnt tempo, mens det er lettere å snike seg til små pauser når man løper ute. Hvis du ikke synes det som monotont og kjedelig å løpe på tredemølle og løper på en mølle som står i et godt ventilert rom så kan det være forklaringen. Setter du båndet på møllen på litt oppoverbakke for å kompensere for manglende luftmotstand?

  4. Flott at du har tatt opp dette spørsmålet! Og endå bedre du viser skikkelig til kjelder! Fekk mykje ut av lesinga. Eg kjem til å lese meir ifrå denne bloggen =)

  5. Hei,

    Interessant lesning. Kom du over informasjon rundt problemstillingen om hvilken stigning man bør ha på mølla for at det skal tilsvare flatt terreng utendørs?

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s