Biomekanisk analys av olika deltekniker i längdskidåkning

Biomekanisk analys av olika deltekniker i längdskidåkning/skidskytte i maximal hastighet
och lutning
Hans-Christer Holmberg
Mittuniversitetet, Intuitionen för Hälsovetenskap
Projektnummer: P2011-0132
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 ev.
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.