RunScribe Comparative Data

timclarkMetrics, Validation

Author – Luis Enrique Roche

When in the laboratory setting, as we assess how an athlete runs, we turn around over and over again the same questions:

  • Are these normal values?
  • Is this impact too high?
  • Is that pronation velocity considered as a usual parameter for this level of runner?

It is well-known that every single person exhibits a very personal technique when running. However, when big populations are analysed, most of them show very similar parameters. During running, various are the prominent factors that influence the range of those parameters. Running velocity is the main influencing factor on most of the evaluated running biomechanics features.

For endurance running, as running velocity increases, ground contact time (time the runner’s foot is in contact with the ground), absolute and percentage values, becomes shorter regarding running gait cycle (known as duty factor). Contrary, flight time (the time a runner spent floating while running) values (absolute and percentage values) become higher. Similarly, step frequency and step length also increase alongside running velocity. The displacement velocity of a subject is equal to the step frequency multiplied by step length when running, thus, in order to increase velocity either one or both variables must change. In most of human beings, both change. It is known that step frequency tends to increase by 2-3 steps per minute as velocity is increased by 1 km per hour; step length also increases about 7-8 cm inversely proportional to step frequency (that is, when step length increases, step frequency is reduced), although this is influenced by the runner’s height.

Similarly, most of the kinetic variables (those related to exerted forces during running) are also influenced by velocity. The majority of them tend to increase with velocity whereas, apparently, leg stiffness tends to be reduced. Velocity also affects the kinetic behavior, although its variability is greater. Particularly, pronation’s range from stance to pronation peak increases alongside velocity and, given that pronation occurs over a shorter time as ground contact time is reduced, pronation velocity is higher.

Reference values allow to acquire a deeper knowledge about runners’ behavior. Considering velocity when assessing athletes is prominent to execute tailored athlete running mechanics assessments. Therefore, it is very important to ensure that the running velocity provided by Runscribe is equal to that given by the treadmill being advisable to calibrate the device before its first use -a wrong velocity would affect the rest of the parameters given. Ultimately, in order to improve data collection accuracy, the runner’s weight and height should be introduced before calibration.

We hope that the attached data, derived from more than 160,000 steps acquired from more than 600 subjects, could make a valuable contribution to the Runscribe community. More than 70% of the subjects are males, being around 80% of them amateur runners (10K-time: 40-65 minutes) and the rest 20% able to run 10km under 40 minutes.

We would like to make clear that this is a first draft of normalized data base. These data try to help and guide, from the basics, practitioners to perform a running biomechanics assessment. They should not be taken as normative diagnosis data, but as a first approach. We are working from a complex and a broader research standpoint on data to provide accurate diagnosis.

This work has been derived from the effort of several biomechanists: Antonio Donaire, Juan Pablo Dimatteo, Javier Fernández Yagüe, Enric Violan, Diego Jaén and Luis Enrique Roche (the author of this writing).

We hope you enjoy it!
– LERS

Cuando evaluamos la carrera de un deportista en nuestro laboratorio siempre nos asaltan las mismas preguntas:
¿es normal lo que estoy viendo? ¿este impacto es realmente excesivo? ¿esta velocidad de pronación está dentro o fuera de los parámetros habituales en estos corredores?

Sabemos que cada persona corre de una manera diferente pero cuando analizamos a grandes poblaciones vemos que una gran mayoría de la gente tiende a moverse en un rango muy concreto.

En carrera hay varios condicionantes claros a la hora de determinar ese rango. La velocidad es sin duda el principal factor de influencia en la mayoría de los parámetros de carrera que evaluamos.

Conforme incrementamos la velocidad en rangos de carrera de fondo, el tiempo de contacto disminuye tanto de manera absoluta como de manera porcentual respecto al ciclo de carrera (lo que conocemos como el factor duty). Igualmente el tiempo de vuelo aumenta tanto absoluto como porcentual.

La cadencia aumenta y la longitud de paso incrementa también de manera proporcional. La multiplicación de la cadencia por la longitud de paso nos da la velocidad de desplazamiento del sujeto y por tanto para incrementar la velocidad tiene que cambiar una, la otra o ambas variables. En la mayoría de los humanos sabemos que cambian ambas. Por ejemplo sabemos que la cadencia suele subir entorno a 2-3 pasos/min y la longitud de paso incrementa unos 7-8 cm de manera inversamenta proporcional a la cadencia (si la cadencia aumenta más la longitud debe hacerlo menos) por cada km/h que incrementamos la velocidad si bien se ve influenciada por la altura del sujeto.

Igualmente la mayoría de las variables cinéticas (las relacionadas con las fuerzas actuantes durante la carrera) también se ven influenciadas por la velocidad. La mayoría de ellas a excepción de la rigidez de la pierna tienden a incrementar con la velocidad, mientras que esta tiende a disminuir.

El comportamiento cinemático también se ve influenciado por la velocidad si bien la variabilidad es más amplia. En concreto el rango de pronación desde el apoyo hasta el pico de pronación incrementa con la velocidad y al darse en un tiempo menor (ya que el tiempo de contacto disminuye) la velocidad de pronación incrementa de manera inherente. Sin duda tener valores de referencia permite entender en mejor medida el comportamiento del sujeto. Tener en cuenta la velocidad en la evaluación es fundamental para poder encuadrar al paciente con mayor precisión dentro de los requerimientos mecánicos de su carrera. Por ello, es importante que al evaluar nos cercioremos que la velocidad dada por runscribe sea correcta y acorde a la que evaluamos en tapiz. Si somos usuarios habituales es importante hacer una primera calibración en tapiz rodante del sensor para asegurar que la velocidad es correcta ya que el resto de los parámetros pueden verse afectados.

Los otros factores a tener en cuenta son las variables antropométricas del sujeto (altura y peso) que deben ser tenidas en cuenta e introducidas en la aplicación para mejorar la precisión del registro.

Esperamos que los datos que adjuntamos fruto de más de 160.000 pisadas, de más de 600 registros recopilados en diferentes centros clínicos y debidamente anonimizados. En nuestras muestras clínicas hay aproximadamente un 70% de la población es masculina, entorno a un 80% son corredores recreacionales (con marcas entre 40 y 65 minutos en una 10K) y un 20% de ellos por debajo de esos 40 minutos.

Queremos recalcar que los datos que vamos a facilitar son una primera aproximación, los primeros pasos para establecer una base de datos normativa. Estos datos solo intentan facilitar y orientar de manera inicial una exploración. No deben ser tomados como datos normativos “diagnósticos” sino como una herramienta orientativa.

Estamos trabajando para preparar desde un entorno de investigación (más amplio y metodológicamente más complejo) respuestas a problemas mayores que nos faciliten un diagnóstico más preciso pero esperamos que estos datos iniciales puedan ayudaros en vuestras evaluaciones.

Este trabajo ha sido fruto del esfuerzo de varios compañeros amantes de la biomecánica: Antonio Donaire, Juan Pablo Dimateo, Javier Fernandez Yagüe, Enric Violan, Diego Jaén y mi persona (Luis Enrique Roche).

Esperamos que os guste.