Samenvatting

Sinds het jaar 2001 is een fietsschoen van het merk Biomac op de markt. De schoen van Biomac maakt, in tegenstelling tot conventionele fietsschoenen, gebruik van een middenvoetplaatsing op het pedaal. Conventionele fietsschoenen zijn zo gemaakt dat de klikplaatsjes die verbinding maken met de clipless pedalen onder de bal van de voet gepositioneerd zijn. Bij de schoenen van Biomac zitten de klikplaatjes onder het midden van de voet.
Er zijn beweringen gedaan dat de positionering van de klikplaatjes onder de fietsschoenen van Biomac voordelen met zich mee brengt. De luchtweerstand zal verminderen door een lagere zitpositie op de fiets. De kuitmusculatuur zal ontzien worden wat vooral voordelen met zich mee zou brengen voor triatleten. Doordat de kuitmusculatuur tijdens het fietsonderdeel ontzien wordt, kan met relatief 'frisse kuiten' begonnen worden met het looponderdeel. Ook wordt beweerd dat, bij gelijk geleverde arbeid, de geleverde kracht minder wordt doordat de lengte van het traject waarover de kracht kan worden overgebracht verlengd wordt bij de voetpositionering met de Biomac schoenen.
Wetenschappelijk bewijs voor bovenstaande beweringen is nog niet geleverd. Om deze reden is onderzoek naar de effecten van verschillende posities van het klikplaatje onder de fietsschoen op spiergebruik van boven- en onderbeen nodig om inzicht te krijgen in de effecten hiervan.
Het onderzoek bestaat uit een model- en een praktijkstudie. Met behulp van de modelstudie worden gewrichtsstanden, spierlengtes en spierverkortingssnelheden berekend. Op basis van deze gegevens kunnen voorspellingen gedaan worden over het spiergebruik van boven- en onderbeen bij fietsen met voorvoetplaatsing en middenvoetplaatsing. De praktijkstudie bestaat uit elektromyografische (EMG) metingen waarbij de elektrische activiteit van zes beenspieren wordt geregistreerd. Met behulp van de uitkomsten van deze metingen kunnen uitspraken gedaan worden over het spiergebruik bij voorvoetplaatsing en middenvoetplaatsing. Uit de praktijkstudie blijkt dat de spieractiviteit van de kuitmusculatuur bij middenvoetplaatsing beduidend lager is dan bij voorvoetplaatsing. Naast het activiteitsniveau verschilt ook het moment van activatie van de kuitspieren. Bij de middenvoetplaatsing worden de kuitspieren later geactiveerd in de trapcyclus dan bij de voorvoetplaatsing. Het verschil in gemeten EMG-signaal tussen voor- en middenvoetplaatsing is niet te verklaren door het signaal te koppelen aan de uitkomsten van de modelstudie. Voor de overig gemeten spieren geldt dat er weinig verschil in activiteit is op te merken tussen de verschillende voetplaatsingen.
De uitkomsten van de EMG-metingen wijzen sterk op een verminderde krachtlevering van de kuitmusculatuur bij middenvoetplaatsing ten opzichte van voorvoetplaatsing. Mogelijke verklaringen voor deze schijnbaar verminderde krachtlevering zijn: [1] het aanspreken van andere spieren die de rol van de gemeten spieren overnemen en [2] een verkorte momentsarm om de enkel bij de middenvoetplaatsing. Vervolgonderzoek naar krachtrichtingen op het pedaal en de daaruit volgende verdeling van momenten rond het enkel-, knie- en heupgewricht zouden deze stellingen nader kunnen bevestigen of ontkrachten.