Sportfallskärmshoppning: skärmens öppningschock i ett biomekaniskt perspektiv

Bakgrund och syfte med projektet

Sportfallskärmshoppning från flygplan är en etablerad flygsport som expanderar. Ett väsentligt problem som hindrar elithopparens idrottssatsning är återkommande smärttillstånd i nacke/rygg. Aktiva sporthoppare gör omkring tio hopp en vanlig träningsdag, och elitsatsande hoppare gör vanligen >500 hopp/säsong.

Anekdotiska rapporter visar tydligt att nack/ryggbesvär i många fall förhindrar tävlingsaktiva hoppare från att fortsätta med sitt idrottsutövande. Det saknas idag kunskaper för huruvida konkreta åtgärder kan minska sådan biomekanisk belastning och förbättra förutsättningar till fortsatt idrottande. Det saknas även kunskaper om vilka typer av fysiska kraftexponeringar som faktiskt utvecklas under den inbromsande öppningschocken.

Syftet var därför att utvärdera decelerationskrafter vid fallskärmens öppningsförlopp, samt att validera och utvärdera effekten av intervention som empiriskt prövar A) fartreducerande kroppspositionering, och B) fartreducering såsom i A + förberedande huvudpositionering omedelbart innan skärmens öppningschock.

Populärvetenskaplig sammanfattning av projektresultaten

Sportfallskärmshoppning är en etablerad flygsport som expanderar. Förbättrade träningsmetoder vid såväl traditionell hoppning som i vindtunnel har gett förbättrade tävlingsresultat de senaste tio åren. Ett väsentligt problem som hindrar hopparens idrottsprestation är återkommande smärttillstånd i nacke/rygg.

Dessa besvärstillstånd är relaterade till de fysiska belastningar som utvecklas vid fallskärmens öppningsförlopp, varvid en kraftig inbromsning sker från ca 200km/h till ca 20km/h inom loppet av några få sekunder. Det är sannolikt att dessa krafter har en ackumulerande effekt, då aktiva sporthoppare gör omkring tio hopp en vanlig träningsdag, och elitsatsande hoppare vanligen gör >500 hopp/säsong.

Men det finns även rapporter som visar att oväntat hårda öppningar kan orsaka besvärstillstånd i nack- och skulderregionen. Anekdotiska rapporter antyder att nack/ryggsmärta i flera fall förhindrat tävlingsaktiva hoppare från att fortsätta med sitt idrottsutövande. Det saknas dock data för huruvida denna kraftiga inbromsning faktiskt exponerar kroppen vid öppningsförloppet.

Syftet med innevarande projekt var att utvärdera såväl storlek som typ av inbromsande belastningar vid fallskärmens öppningsförlopp, samt att validera och utvärdera effekten av förebyggande åtgärder som prövar om A) fartreducerande kroppspositionering, och B) fartreducering såsom i A + förberedande kroppsställning i mer upprätt hållning kan reducera fysiska belastningar för nacken vid skärmens öppningschock.

I en första studie har tjugo erfarna sportfallskärmshoppare utfört två fallskärmshopp vardera. Under fallskärmens öppningsförlopp registrerades inbromsningen (decelerationen) med hjälp av avancerade accelerometrar placerade på såväl fallskärmsutrustningen som på fallskärmshopparen.

Resultat visar att fallskärmens öppningsfas egentligen besår av två decelerationsfaser; den första som inkluderar mycket snabb tillväxt av decelerationskrafter, ett “inbromsande ryck” och en efterföljande fas som inkluderar höga decelerationskrafter (3-5 ggr den egna kroppsvikten) under ca 10s. Den initiala kraften i första fasen belastar kroppen/nacken på ett sätt som liknar de krafter en bilförare (och passagerare) utsätts för när en bil kolliderar med ett föremål.

Projektgruppens bedömning är att detta bör beaktas i det fall preventiva åtgärder/manövrar kan rekommenderas i framtiden. Det fanns tydliga skillnader i mätdata beroende på om registreringen (accelerometern) gjordes på fallskärmshopparen eller på fallskärmsutrustningen, vilket bör beaktas vid biomekaniska bedömningar som avser belastningar på människan.

Våra resultat förväntas bidra med kunskaper för förbättrad design och handhavande av utrustning, till gagn för såväl elever under utbildning som rekreations och elitutövande hoppare. Resultaten är dessutom avgörande för vår vidare forskning som avser studera sportfallskärmshopparen möjlighet att justera såväl fallhastighet som kroppspositionering före fallskärmens öppning, i syfte att reducera biomekanisk belastning och därmed incidenter av nacksmärtor och skador (studie 2).

I en andra studie (studie 2) avser vi pröva förebyggande åtgärder, vilket är en studie som fortfarande pågår. En inledande valideringsfas har genomförts där relevans, enkelhet (genomförbarhet) och säkerhet har genomgått expertbedömningar/skattningar för respektive delmoment bland luftakrobatiska manövrar. De experter som genomfört skattningarna har samtliga varit erfarna fallskärmshoppare, med yrkesprofessioner som inkluderat ingenjörskompetens och medicinskt sakkunnighet.

Dessa akrobatiska manövrar förväntas åstadkomma fartreducering och minskad biomekanisk belastning för nacken. Resultatet gav betydande kvalitets- och säkerhetsförbättringar bland de manövrar och instruktioner som utvecklades initialt. Resultaten av denna valideringsprocess har publicerats i vetenskaplig tidskrift, liksom studieprotokollet som nu ligger redo att prövas bland erfarna fallskärmshoppare som gör riktiga fallskärmshopp från flygplan. Vetenskapligt arbete pågår för närvarande med instrumentering och provhopp inför kommande prövningsprocedur.

Läs mer

Projektansvarig:
Björn Äng
Projektnummer:
P2014-0040
Lärosäte:
År:
2014
Nyckelord:

Feedback

All form av feedback är välkommen.

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