Biomekanisk analys av olika deltekniker i längdskidåkning/skidskytte i maximal hastighet och lutning

Bakgrund och syfte med projektet

Det övergripande syftet var att med hjälp av modern mätutrustning undersöka biomekaniska variabler i klassisk och fri teknik i olika hastigheter och lutning på ett rullband i i laboratoriet.

Den primära vetenskapliga frågeställningen var vilka de prestationsbestämmande biomekaniska variablerna är i dubbelstakning, stakning med frånskjut och växel 3 samt djupare analysera vilka begränsningar och vinster som föreligger vid användandet av enskilda deltekniker jämfört med varandra. I tillägg var vi intresserade av att studera eventuella könsskillnader mellan olika deltekniker.

Populärvetenskaplig sammanfattning av projektresultaten

Det genomförda projektet syftade till att undersöka ett antal moderna deltekniker som används i modern längdskidåkning. Den första delstudien som undersökte interaktionen med kraft och stavrörelsen mätt med 3D rörelseanalys i deltekniken dubbelstakning visade att tiden för den s.k. preparationsfasen innan stavisättningen mot underlaget visade ett starkt samband till åkarnas maximala åkhastighet. I tillägg, hade snabbare åkare längre åkcykellängd, en mindre vinklad stavisättning och en senare maximal stavkraft. Den horisontella kraften var inte mer relaterad till maximal åkhastighet än den resulterande kraften. Längdåkare bör därför sträva efter att kombinera hög stavkraft med rätt timing och bra kropps- och stavposition och det är av stor betydelse att utveckla specifik styrka och dess överföring till stavarna (s.k. transfer).

Den andra delstudien (1:a studien som genomförts med stakning med frånskjut) undersökte biomekaniska karaktäristika och anpassning till hastighet och för analysen utvecklades en funktionsbaserad fasdefinition. Elitlängdskidåkarna uppnådde en ökad åkhastighet med ökad rörelsefrekvens och åkcykellängd, högre stav- och benkraft under en kortare frånskjutsfas. Rörelseomfånget i armbågsleden ökade med hastighet men var oförändrat i knä och höftled. Åkcykellängd visade samband med ökning i stavkraft och återhämtningstid mellan stavtagen. Den huvudsakliga hastighetsanpassningen åstadkoms genom ökad stavkraft medan det var stor individuell variation avseende benfrånskjut. Träningsmål bör vara att kunna skapa stor kraft på kort tid i olika hastigheter och frekvenser och att inta en hög utgångsposition före varje stavtag. Variationerna i benfrånskjut att detta behöver tränas mer med respektive utan stavar i olika lutning och hastighet.

Den tredje delstudien om huruvida antropometri, biomekanik och lateralitet kan förklara vilken sida längdskidåkare väljer att gå före i vx 2 visade att andelen skidåkare som går vänster respektive höger före var jämnt fördelade. Maximal åkhastighet var ~5% högre på dominant jämfört med icke-dominant sida. Skillnader i maximal åkhastighet var relaterad till skillnader mellan vänster och höger sida avseende stavkraft. Enkätsvar visade att fler skidåkare föredrog att gå med höger sida före i vx 4 men moderat korrelation mellan vald sida i vx 2 och 4. Upplevd fördel av att gå en sida före i vx 2 och 4 ökade med hastighet. Inget samband observerades mellan vilken sida de aktiva föredrog utifrån hand- respektive fotdominans eller skadehistorik. Allmänna funktionstester i lab och enkätsvar gav begränsad kunskap om varför aktiva föredrar en sida vid skidåkning med vx 2 resp. 4 och inga systematiska samband observerades.

Den fjärde delstudien om det fysiologiska respektive biomekaniska bidraget från stavarbetet i den fria stilens vx 3 visade att elitlängdskidåkare uppnådde 15 % högre åkhastighet och 10 % högre maximal syreupptagning jämfört med utan stavar under maximalt arbete. Respiratoriska variabler, hjärtfrekvens och blodlaktatkoncentration var lägre med jämfört med utan stavar vid 12 respektive 15 kmh-1 och ”effektiviteten” var högre med jämfört med utan stavar vid 12 km h-1. I tillägg, var åkcykellängden 30 % längre, glid- och återhämtningsfaserna för benfrånskjutet längre och vinkeln (V:et) mellan skidorna smalare med jämfört med utan stavar. Bidraget via stavarna är av stor betydelse för framåtdrivande kraft och åkhastighet i vx. 3 och har en direkt påverkan på syreupptagning, ”effektivitet” och relaterade biomekaniska variabler.

I den femte delstudien som undersökte könsskillnader och uthållighetsprestation av elitskidåkare och huruvida dessa påverkas av bidraget från stavrörelsen noterades att könsskillnaderna i dubbelstakning, vx 3, diagonalskidåkning och löpning var ~20, 17, 14 och 12 %. Vid dubbelstakning nådde de manliga 63, 16 och 8 % högre VO2 peak jämfört med de kvinnliga elitåkarna i absoluta tal, och med normalisering till total respektive fettfri kroppsmassa. VO2 peak vid dubbelstakning var högre för män och skillnaden i åkcykellängd var 23 %. Sammantaget visar studien att könsskillnaderna i längdskidåkning ökar med ökat bidrag från stakning/överkropp.

Läs mer

Projektansvarig:
Hans-Christer Holmberg

Bakgrund och syfte med projektet

Det övergripande syftet var att med hjälp av modern mätutrustning undersöka biomekaniska variabler i klassisk och fri teknik i olika hastigheter och lutning på ett rullband i i laboratoriet.

Den primära vetenskapliga frågeställningen var vilka de prestationsbestämmande biomekaniska variablerna är i dubbelstakning, stakning med frånskjut och växel 3 samt djupare analysera vilka begränsningar och vinster som föreligger vid användandet av enskilda deltekniker jämfört med varandra. I tillägg var vi intresserade av att studera eventuella könsskillnader mellan olika deltekniker.

Populärvetenskaplig sammanfattning av projektresultaten

Det genomförda projektet syftade till att undersöka ett antal moderna deltekniker som används i modern längdskidåkning. Den första delstudien som undersökte interaktionen med kraft och stavrörelsen mätt med 3D rörelseanalys i deltekniken dubbelstakning visade att tiden för den s.k. preparationsfasen innan stavisättningen mot underlaget visade ett starkt samband till åkarnas maximala åkhastighet. I tillägg, hade snabbare åkare längre åkcykellängd, en mindre vinklad stavisättning och en senare maximal stavkraft. Den horisontella kraften var inte mer relaterad till maximal åkhastighet än den resulterande kraften. Längdåkare bör därför sträva efter att kombinera hög stavkraft med rätt timing och bra kropps- och stavposition och det är av stor betydelse att utveckla specifik styrka och dess överföring till stavarna (s.k. transfer).

Den andra delstudien (1:a studien som genomförts med stakning med frånskjut) undersökte biomekaniska karaktäristika och anpassning till hastighet och för analysen utvecklades en funktionsbaserad fasdefinition. Elitlängdskidåkarna uppnådde en ökad åkhastighet med ökad rörelsefrekvens och åkcykellängd, högre stav- och benkraft under en kortare frånskjutsfas. Rörelseomfånget i armbågsleden ökade med hastighet men var oförändrat i knä och höftled. Åkcykellängd visade samband med ökning i stavkraft och återhämtningstid mellan stavtagen. Den huvudsakliga hastighetsanpassningen åstadkoms genom ökad stavkraft medan det var stor individuell variation avseende benfrånskjut. Träningsmål bör vara att kunna skapa stor kraft på kort tid i olika hastigheter och frekvenser och att inta en hög utgångsposition före varje stavtag. Variationerna i benfrånskjut att detta behöver tränas mer med respektive utan stavar i olika lutning och hastighet.

Den tredje delstudien om huruvida antropometri, biomekanik och lateralitet kan förklara vilken sida längdskidåkare väljer att gå före i vx 2 visade att andelen skidåkare som går vänster respektive höger före var jämnt fördelade. Maximal åkhastighet var ~5% högre på dominant jämfört med icke-dominant sida. Skillnader i maximal åkhastighet var relaterad till skillnader mellan vänster och höger sida avseende stavkraft. Enkätsvar visade att fler skidåkare föredrog att gå med höger sida före i vx 4 men moderat korrelation mellan vald sida i vx 2 och 4. Upplevd fördel av att gå en sida före i vx 2 och 4 ökade med hastighet. Inget samband observerades mellan vilken sida de aktiva föredrog utifrån hand- respektive fotdominans eller skadehistorik. Allmänna funktionstester i lab och enkätsvar gav begränsad kunskap om varför aktiva föredrar en sida vid skidåkning med vx 2 resp. 4 och inga systematiska samband observerades.

Den fjärde delstudien om det fysiologiska respektive biomekaniska bidraget från stavarbetet i den fria stilens vx 3 visade att elitlängdskidåkare uppnådde 15 % högre åkhastighet och 10 % högre maximal syreupptagning jämfört med utan stavar under maximalt arbete. Respiratoriska variabler, hjärtfrekvens och blodlaktatkoncentration var lägre med jämfört med utan stavar vid 12 respektive 15 kmh-1 och ”effektiviteten” var högre med jämfört med utan stavar vid 12 km h-1. I tillägg, var åkcykellängden 30 % längre, glid- och återhämtningsfaserna för benfrånskjutet längre och vinkeln (V:et) mellan skidorna smalare med jämfört med utan stavar. Bidraget via stavarna är av stor betydelse för framåtdrivande kraft och åkhastighet i vx. 3 och har en direkt påverkan på syreupptagning, ”effektivitet” och relaterade biomekaniska variabler.

I den femte delstudien som undersökte könsskillnader och uthållighetsprestation av elitskidåkare och huruvida dessa påverkas av bidraget från stavrörelsen noterades att könsskillnaderna i dubbelstakning, vx 3, diagonalskidåkning och löpning var ~20, 17, 14 och 12 %. Vid dubbelstakning nådde de manliga 63, 16 och 8 % högre VO2 peak jämfört med de kvinnliga elitåkarna i absoluta tal, och med normalisering till total respektive fettfri kroppsmassa. VO2 peak vid dubbelstakning var högre för män och skillnaden i åkcykellängd var 23 %. Sammantaget visar studien att könsskillnaderna i längdskidåkning ökar med ökat bidrag från stakning/överkropp.

Projektnummer:
P2011-0132
Lärosäte:
Mittuniversitetet
År:
2011

Feedback

All form av feedback är välkommen.

Var innehållet i artikeln det du sökte efter?
Skriv en kommentar
Ditt meddelande är skickat!