વૉકિંગ અને રનિંગને ઘણીવાર લોકોમોશનની માત્ર અલગ-અલગ ઝડપ તરીકે જોવામાં આવે છે, પરંતુ તે ભિન્ન બાયોમેકેનિક્સ,
એનર્જેટિક્સ અને ફિઝિયોલોજીકલ જરૂરિયાતો ધરાવતી મૂળભૂત રીતે અલગ હલનચલન પેટર્ન રજૂ કરે છે. આ તફાવતોને સમજવાથી
ટ્રેનિંગને શ્રેષ્ઠ બનાવવામાં, ઈજાને રોકવામાં અને ચોક્કસ લક્ષ્યો માટે યોગ્ય પ્રવૃત્તિ પસંદ કરવામાં મદદ મળે
છે.
કાયદેસર વ્યાખ્યા (રેસ વૉકિંગ): World Athletics Rule 54.2 વૉકિંગને વ્યાખ્યાયિત કરે છે જેમાં
જરૂરી છે: (1) જમીન સાથે સતત સંપર્ક, અને (2) આગળ વધતો પગ શરૂઆતના સંપર્કથી ઊભી સ્થિતિ સુધી સીધો રહેવો જોઈએ.
કોઈપણ નિયમનું ઉલ્લંઘન = ગેરલાયકાત (disqualification).
ટ્રાન્ઝિશન સ્પીડ: વૉક-ટુ-રન ક્રોસઓવર (Crossover)
2.2 m/s થ્રેશોલ્ડ
મનુષ્યો આશરે 2.0-2.5 m/s (7.2-9.0 km/h, 4.5-5.6 mph) ની ઝડપે વૉકિંગમાંથી રનિંગમાં આપમેળે
સ્વિચ કરે છે. આ ટ્રાન્ઝિશન થાય છે કારણ કે વૉકિંગ આ ઝડપથી ઉપર ઉર્જાની રીતે બિનકાર્યક્ષમ અને બાયોમેકેનિકલી
મુશ્કેલ બને છે.
મેટ્રિક
ટ્રાન્ઝિશન વખતે મૂલ્ય
મહત્વ
મનપસંદ ટ્રાન્ઝિશન સ્પીડ
2.0-2.5 m/s (સરેરાશ 2.2 m/s)
મોટાભાગના લોકો આપમેળે રનિંગ પર સ્વિચ કરે છે
ટ્રાન્ઝિશન વખતે ફ્રોડ નંબર (Froude Number)
~0.45-0.50
વિવિધ પ્રજાતિઓમાં પરિમાણ રહિત થ્રેશોલ્ડ
2.2 m/s પર વૉકિંગ કેડેન્સ
~140-160 spm
મહત્તમ આરામદાયક કેડેન્સની નજીક
2.2 m/s પર સ્ટ્રાઈડ લેન્થ
~1.4-1.6 m
બાયોમેકેનિકલ મર્યાદાઓની નજીક
CoT વૉકિંગ વિરુદ્ધ રનિંગ
ક્રોસઓવર પોઈન્ટ
2.2 m/s થી ઉપર રનિંગ વધુ ઈકોનોમિકલ બને છે
શા માટે આપણે ટ્રાન્ઝિશન કરીએ છીએ: ફ્રોડ નંબર
ફ્રોડ નંબર (Fr) = v² / (g × L)
જ્યાં:
v = વૉકિંગ સ્પીડ (m/s)
g = 9.81 m/s² (ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ)
L = પગની લંબાઈ (m, સામાન્ય રીતે ≈ 0.53 × ઊંચાઈ)
Fr ≈ 0.5 પર, ઈન્વર્ટેડ પેન્ડુલમ મોડેલ તૂટી જાય છે
ફ્રોડ નંબર પરિમાણ રહિત છે, જેનો અર્થ છે કે વૉક-ટુ-રન ટ્રાન્ઝિશન વિવિધ કદની પ્રજાતિઓમાં (ઉંદરથી ઘોડાથી મનુષ્ય
સુધી) Fr ≈ 0.5 પર થાય છે. આ સાર્વત્રિકતા મૂળભૂત બાયોમેકેનિકલ મર્યાદા સૂચવે છે.
રેસ વૉકિંગ અપવાદ: ચુનંદા રેસ વોકર્સ અત્યંત ટેકનીક ફેરફારો દ્વારા 4.0-4.5 m/s (14-16 km/h)
સુધી વૉકિંગ ગેટ જાળવી શકે છે: હિપનું અતિશય રોટેશન, આક્રમક આર્મ સ્વિંગ, ન્યૂનતમ વર્ટીકલ ઓસિલેશન. જો કે, આમાં
તે જ ઝડપે દોડવા કરતા ~25% વધુ ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
બાયોમેકેનિકલ સરખામણી
ગ્રાઉન્ડ રિએક્શન ફોર્સ (GRF)
તબક્કો (Phase)
વૉકિંગ GRF
રનિંગ GRF
પીક વર્ટીકલ ફોર્સ
શરીરના વજનના 110-120%
શરીરના વજનના 200-280%
ફોર્સ કર્વ આકાર
M-આકારનું (બે શિખરો)
એક જ લાક્ષણિક શિખર
લોડિંગ રેટ (Loading Rate)
~20-50 BW/s
~60-100 BW/s (2-4× વધારે)
ઈમ્પેક્ટ ટ્રાન્ઝિયન્ટ (Impact Transient)
નાનું અથવા ગેરહાજર
મોટું સ્પાઈક (હીલ સ્ટ્રાઈકર્સ માટે)
કોન્ટેક્ટ ટાઈમ
0.6-0.8 સેકન્ડ
0.2-0.3 સેકન્ડ (3× ટૂંકો)
જોઈન્ટ કિનેમેટિક્સ (Joint Kinematics)
સાંધા
વૉકિંગ
રનિંગ
ઘૂંટણનું વળાંક (સ્ટેન્સ)
10-20° (ન્યૂનતમ)
40-50° (ઘાત શોષણ માટે ઊંડું વળાંક)
એન્કલ ડોર્સીફ્લેક્સન
હીલ સ્ટ્રાઈક વખતે 10-15°
15-20° (વધુ રેન્જ)
હિપ એક્સ્ટેન્શન
10-20°
10-15° (આગળ ઝૂકવાને કારણે ઓછું એક્સ્ટેન્શન)
ટ્રંક લીન (Trunk Lean)
લગભગ સીધું (~2-5°)
આગળ નમવું (~5-10°)
વર્ટીકલ ઓસિલેશન
~4-7 સેમી
~8-12 સેમી (2× વધારે)
સ્નાયુઓના સક્રિયકરણની પેટર્ન
વૉકિંગમાં પ્રભાવી સ્નાયુઓ:
ગ્લુટિયસ મેક્સિમસ: સ્ટેન્સ દરમિયાન હિપ એક્સ્ટેન્શન
ગેસ્ટ્રોકનેમિયસ/સોલિયસ (Gastrocnemius/soleus): પુશ-ઓફ માટે એન્કલ પ્લાન્ટર ફ્લેક્સન
ટિબિયાલિસ એન્ટેરિયર (Tibialis anterior): હીલ સ્ટ્રાઈક વખતે એન્કલ ડોર્સીફ્લેક્સન
હિપ એબ્ડક્ટર્સ: સિંગલ-લેગ સ્ટેન્સ દરમિયાન પેલ્વિક સ્થિરતા
રનિંગની વધારાની જરૂરિયાતો:
ક્વાડ્રિસેપ્સ (Quadriceps): લેન્ડિંગ ઈમ્પેક્ટ શોષવા માટે એક્સસેન્ટ્રિક સંકોચન (વૉકિંગ
કરતા ઘણું વધારે સક્રિયકરણ)
હેમસ્ટ્રિંગ્સ (Hamstrings): લેગ સ્વિંગને ધીમું કરવા અને ઘૂંટણને સ્થિર કરવા
હિપ ફ્લેક્સર્સ (iliopsoas): ફ્લાઇટ ફેઝ દરમિયાન ઝડપી લેગ રિકવરી
ઉર્જા ખર્ચ અને કાર્યક્ષમતા
કોસ્ટ ઓફ ટ્રાન્સપોર્ટ (Cost of Transport) સરખામણી
ઝડપ (m/s)
ઝડપ (km/h)
વૉકિંગ CoT (kcal/kg/km)
રનિંગ CoT (kcal/kg/km)
વધુ ઈકોનોમિકલ
0.8
2.9
0.90-1.10
~1.50 (કાર્યક્ષમ દોડવા માટે ખૂબ ધીમું)
વૉકિંગ
1.3
4.7
0.48-0.55 (શ્રેષ્ઠ)
~1.10
વૉકિંગ
1.8
6.5
0.60-0.70
~1.00
વૉકિંગ
2.2
7.9
0.95-1.10
~0.95
ક્રોસઓવર પોઈન્ટ
2.8
10.1
1.50-1.80 (ખૂબ બિનકાર્યક્ષમ)
~0.90
રનિંગ
3.5
12.6
2.50+ (જાળવી રાખવું અશક્ય)
~0.88
રનિંગ
મુખ્ય આંતરદૃષ્ટિ: વૉકિંગમાં U-આકારનો ઉર્જા ખર્ચ વળાંક હોય છે (1.3 m/s પર સૌથી વધુ
કાર્યક્ષમ), જ્યારે રનિંગમાં પ્રમાણમાં સપાટ વળાંક હોય છે (2.0-4.0 m/s સુધી સમાન ખર્ચ). આથી જ વધુ ઝડપે રનિંગ
"સરળ લાગે છે"—તમારું શરીર આપમેળે ઉર્જાની રીતે શ્રેષ્ઠ ટ્રાન્ઝિશન પોઈન્ટ પર ગેટ બદલે છે.
કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો: >1.8 m/s ઝડપે પેન્ડુલમ મિકેનિક્સ તૂટી જાય છે
ન્યૂનતમ સ્થિતિસ્થાપક ઉર્જા: ટેન્ડન/લિગામેન્ટ્સ બહુ ઓછું યોગદાન આપે છે
રનિંગ: સ્પ્રિંગ-માસ સિસ્ટમ
મિકેનિઝમ: લેન્ડિંગ દરમિયાન ટેન્ડન્સમાં (ખાસ કરીને એકિલિસ) સ્થિતિસ્થાપક ઉર્જાનો
સંગ્રહ, પુશ-ઓફ દરમિયાન પરત મળે છે
રિકવરી: સ્થિતિસ્થાપક રિકોઈલથી ~35% ઉર્જાની બચત
કાર્યક્ષમતા જળવાઈ રહે છે: વિશાળ ઝડપ શ્રેણીમાં (2.0-5.0 m/s)
જરૂરિયાત: ટેન્ડન્સ ખેંચવા માટે ઉચ્ચ બળ ઉત્પાદન
એબ્સોલ્યુટ ઉર્જા ખર્ચ
70 કિગ્રાની વ્યક્તિ માટે 1.3 m/s (4.7 km/h) ની ઝડપે 5 કિમી ચાલવા માટે:
CoT = 0.50 kcal/kg/km
કુલ ઉર્જા = 70 kg × 5 km × 0.50 = 175 kcal
સમય = 5 km / 4.7 km/h = 63.8 મિનિટ
તે જ વ્યક્તિ 2.8 m/s (10.1 km/h) ની ઝડપે 5 કિમી દોડવા માટે:
CoT = 0.90 kcal/kg/km
કુલ ઉર્જા = 70 kg × 5 km × 0.90 = 315 kcal
સમય = 5 km / 10.1 km/h = 29.7 મિનિટ
રનિંગમાં કુલ કેલરી 1.8× વધુ બર્ન થાય છે પણ અડધા સમયમાં.
વજન ઘટાડવા માટે: 5 કિમી વૉકિંગ = 175 kcal; 5 કિમી રનિંગ = 315 kcal
ઈમ્પેક્ટ ફોર્સ અને ઈજાનું જોખમ
ક્યુમ્યુલેટિવ લોડિંગ સરખામણી
પરિબળ
વૉકિંગ
રનિંગ
ગુણોત્તર (Ratio)
પ્રતિ સ્ટેપ પીક ફોર્સ
1.1-1.2 BW
2.0-2.8 BW
2.3× વધારે
લોડિંગ રેટ
20-50 BW/s
60-100 BW/s
3× વધારે
પ્રતિ કિમી ડગલાં (સામાન્ય)
~1,300
~1,100
0.85× ઓછા
પ્રતિ કિમી ક્યુમ્યુલેટિવ ફોર્સ
1,430-1,560 BW
2,200-3,080 BW
2× વધારે
વાર્ષિક ઈજા દર
~5-10%
~30-75% (રિક્રિએશનલ થી કોમ્પિટિટિવ)
6× વધારે
ઈજાની સામાન્ય પેટર્ન
વૉકિંગની ઈજાઓ (દુર્લભ)
પ્લાન્ટર ફેસાઈટીસ: સખત સપાટી પર લાંબા સમય સુધી ઊભા રહેવા/ચાલવાથી
ઈજા નિવારણ આંતરદૃષ્ટિ: વૉકિંગના ઓછા દળો તેને આ માટે આદર્શ બનાવે છે:
ઈજામાંથી પુનરાગમન (લોડ પ્રોગ્રેસન)
બેઝ ફિટનેસ બનાવનારા શિખાઉ લોકો
સાંધાની ચિંતા ધરાવતા વૃદ્ધો
હાઈ-માઈલેજ એક્ટિવ રિકવરી
વધારે વજન ધરાવતી વ્યક્તિઓ (સાંધાનો તણાવ ઘટાડે છે)
હૃદય-ધમની સંબંધી જરૂરિયાતો
હાર્ટ રેટ અને ઓક્સિજન વપરાશ
પ્રવૃત્તિ
METs
VO₂ (ml/kg/min)
%HRmax (તંદુરસ્ત વ્યક્તિ)
તીવ્રતા
ધીમું વૉક (2.0 mph / 3.2 km/h)
2.0
7.0
~50-60%
ખૂબ હળવી
મધ્યમ વૉક (3.0 mph / 4.8 km/h)
3.0-3.5
10.5-12.3
~60-70%
હળવી
ઝડપી વૉક (4.0 mph / 6.4 km/h)
4.5-5.0
15.8-17.5
~70-80%
મધ્યમ
ખૂબ ઝડપી વૉક (4.5 mph / 7.2 km/h)
6.0-7.0
21.0-24.5
~80-90%
ભારે
સરળ રન (5.0 mph / 8.0 km/h)
8.0
28.0
~65-75%
મધ્યમ
મધ્યમ રન (6.0 mph / 9.7 km/h)
10.0
35.0
~75-85%
ભારે
ઝડપી રન (7.5 mph / 12.1 km/h)
12.5
43.8
~85-95%
ખૂબ ભારે
ટ્રેનિંગ ઝોન ઓવરલેપ
મહત્વપૂર્ણ ઓવરલેપ: ખૂબ જ ઝડપી વૉકિંગ (≥4.5 mph / 7.2 km/h) ભારે તીવ્રતા
(6-7 METs) સુધી પહોંચી શકે છે, જે વૉકિંગના ઓછા ઈજાના જોખમને જાળવી રાખીને હૃદય-ધમનીના લાભમાં સરળ રનિંગ સાથે
મેળ ખાય છે.
હૃદય-ધમનીના સ્વાસ્થ્ય માટે, આ આશરે સમાન છે:
વિકલ્પ A: 30 મિનિટ માટે ઝડપથી ચાલવું (≥100 spm)
વિકલ્પ B: 15 મિનિટ માટે મધ્યમ દોડવું
માર્ગદર્શિકા: રનિંગ પ્રતિ મિનિટ ~2× કાર્ડિયોવાસ્ક્યુલર ઉત્તેજના આપે છે
તેથી: 150 મિનિટ/અઠવાડિયું વૉકિંગ ≈ 75 મિનિટ/અઠવાડિયું રનિંગ
2017 મેટા-એનાલિસિસ (Williams & Thompson): રાષ્ટ્રીય સ્વાસ્થ્ય અભ્યાસોમાંથી 50,000+ વોકર્સ
અને રનર્સની તપાસ કરવામાં આવી. જાણવા મળ્યું કે વૉકિંગ અથવા રનિંગમાંથી સમાન ઉર્જા ખર્ચ આના
માટે સમાન જોખમ ઘટાડો પેદા કરે છે:
હાઈપરટેન્શન (Hypertension): 4.2% વિરુદ્ધ 4.5%
હાઈ કોલેસ્ટ્રોલ: 7.0% વિરુદ્ધ 4.3%
ડાયાબિટીસ: 12.1% વિરુદ્ધ 12.1%
કોરોનરી હાર્ટ ડિસીઝ: 9.3% વિરુદ્ધ 4.5%
નિષ્કર્ષ: મેટાબોલિક સ્વાસ્થ્ય માટે પ્રવૃત્તિના પ્રકાર કરતા બર્ન થયેલી કુલ ઉર્જા વધુ મહત્વની
છે.
કઈ પ્રવૃત્તિ ક્યારે પસંદ કરવી
વૉકિંગ ક્યારે પસંદ કરવું:
બેઠાડુ જીવનથી શરૂઆત: વૉકિંગ હૃદય કે સાંધા પર બોજ પાડ્યા વગર એરોબિક બેઝ બનાવે છે
જો: વર્તમાન ફિટનેસ = ઓછી અથવા ઈજાનો ઈતિહાસ = હા અથવા ઉંમર >60 અથવા સાંધાનો દુખાવો હોય
તો: વૉકિંગથી શરૂઆત કરો, ઝડપી વૉકિંગ (≥100 spm) સુધી પહોંચો
લક્ષ્ય: મધ્યમ-ભારે તીવ્રતા પર દિવસમાં 30-60 મિનિટ
જો: વર્તમાન ફિટનેસ = મધ્યમ-ઉચ્ચ અને ઈજા મુક્ત અને સમય મર્યાદિત હોય
તો: રનિંગ પ્રતિ મિનિટ વધુ કાર્ડિયોવાસ્ક્યુલર ઉત્તેજના આપે છે
લક્ષ્ય: મધ્યમ તીવ્રતા પર દિવસમાં 20-30 મિનિટ અથવા ભારે તીવ્રતા પર 10-15 મિનિટ
ઘણા લોકો માટે આદર્શ: હાઈબ્રિડ (Hybrid) અભિગમ
- પ્રાથમિક: 3-4 દિવસ રનિંગ (હૃદય-ધમની ઉત્તેજના)
- ગૌણ: 2-3 દિવસ ઝડપી વૉકિંગ (એક્ટિવ રિકવરી, વોલ્યુમ)
- પરિણામ: ઇજાના ઓછા જોખમ સાથે વધુ કુલ સાપ્તાહિક પ્રવૃત્તિ
મુખ્ય મુદ્દાઓ
અલગ ગેટ, અલગ મિકેનિક્સ: વૉકિંગ = સતત સંપર્ક સાથેનું ઈન્વર્ટેડ પેન્ડુલમ; રનિંગ =
ફ્લાઈટ ફેઝ સાથેની સ્પ્રિંગ-માસ સિસ્ટમ. ટ્રાન્ઝિશન ~2.2 m/s (ફ્રોડ નંબર ~0.5) પર થાય છે.
ઉર્જા કાર્યક્ષમતા ક્રોસઓવર: 2.2 m/s થી નીચે વૉકિંગ વધુ ઈકોનોમિકલ છે; આ ઝડપથી ઉપર
રનિંગ વધુ કાર્યક્ષમ બને છે. વૉકિંગમાં U-આકારનો વળાંક હોય છે; રનિંગમાં સપાટ વળાંક હોય છે.
ઈમ્પેક્ટ ફોર્સ: રનિંગમાં 2-3× વધુ પીક ફોર્સ પેદા થાય છે, જેના પરિણામે ઈજાનો દર 6×
વધારે હોય છે (વાર્ષિક 30-75% વિરુદ્ધ 5-10%).
હૃદય-ધમનીનો મિશ્ર લાભ: ખૂબ જ ઝડપી વૉકિંગ (≥4.5 mph, ≥120 spm) ભારે તીવ્રતા (6-7
METs) સુધી પહોંચી શકે છે, જે ઇજાના ઓછા જોખમ સાથે રનિંગ જેવા જ લાભ આપે છે.
સમાન ઉર્જા = સમાન લાભ: સંશોધન બતાવે છે કે જ્યારે કુલ ઉર્જા ખર્ચ સમાન હોય ત્યારે
વૉકિંગ અને રનિંગ સમાન મેટાબોલિક લાભ આપે છે. રનિંગમાં સમયની ઓછી જરૂર પડે છે (~2× પ્રતિ મિનિટ).
સંદર્ભ મહત્વનો છે: શિખાઉ લોકો, ઈજામાંથી રિકવરી, વૃદ્ધો અને લાંબા સમયની પ્રવૃત્તિઓ
માટે વૉકિંગ શ્રેષ્ઠ છે. સમય-મર્યાદિત વર્કઆઉટ, ઉચ્ચ ફિટનેસ જાળવણી અને હાડકાંની ઘનતા માટે રનિંગ
શ્રેષ્ઠ છે.
હાઈબ્રિડ શ્રેષ્ઠ છે: બંને પ્રવૃત્તિઓને જોડવાથી હૃદય-ધમનીની ઉત્તેજના (રનિંગ) અને ઈજા
નિવારણ અને વોલ્યુમ ક્ષમતા (વૉકિંગ) વચ્ચે સંતુલન જળવાય છે.