Gammal skidteknik mest energieffektiv
Dagens elitskidåkare har en annan stil än 1900-talets hjältar i spåren. Men den gamla åkstilen var mer energieffektiv. Med matematisk simulering visar en studie vid Linköpings universitet hur man ska staka för att utnyttja musklerna bäst.
I skid-VM 2003 i Val di Fiemme överraskade tysken Axel Teichmann när han med sin oortodoxa stakåkning tog guld på 15 kilometer klassisk stil.
– Han åkte på ett väldigt modernt sätt, böjde mer på knäna och gick upp högt på tå vid varje stavtag, säger Joakim Holmberg, doktorand i mekanik som nu lägger fram sin avhandling om muskuloskeletal biomekanik inom längdskidåkning.
Teichmann fick snabbt efterföljare som använde benen mycket mer än överkroppen. Det ger en väldig fart framåt men är mindre energisnålt än en åkning med rakare ben och en jämn fördelning mellan över- och underkropp, personifierad av 1980-talets svenske skidkung Thomas Wassberg.
”Muskuloskeletal” innebär samverkan mellan musklerna och skelettet. För Joakim Holmberg har det handlat om att beskriva funktionen av över 450 muskler och 62 benbitar, med en differentialekvation för var och en.
Beräkningarna utgick från en fysisk person med normal kroppsbyggnad. En skidåkare videofilmades under träning i en ergometer – speciellt designad för stakåkning – som mätte effektuttaget från musklerna.
Av dessa mätdata skapades en simuleringsmodell som implementerades i ett existerande program utvecklat av forskare i danska Ålborg. Resultaten var överraskande.
– Jag hade nog trott att den moderna stakåkningen skulle ha högst verkningsgrad, men så var det alltså inte, säger Joakim Holmberg.
Verkningsgraden, definierad som det arbete man sätter in dividerat med det man får ut, var 4,5 procent för den traditionella åkstilen mot 4,1 för den moderna. För åkaren innebär det att en stakningscykel i traditionell stil kräver 2,5 kilojoule energi, jämfört med hela 3,6 kilojoule i den moderna stilen.
Det är under långa skidlopp som skillnaden har betydelse. I sprinterlopp, där det bara gäller att komma fortast fram utan hänsyn till energiekonomi, gynnas den nya åkstilen.
– Den här simuleringsmetoden har potential att kunna ge prediktiva modeller för tävlande i olika idrotter: ”om du ändrar din teknik så här, så kan du förbättra dina resultat”, säger Joakim Holmberg.
Ett användningsområde som intresserar honom gäller klassificering av deltagare i handikappidrott. Genom att modellera olika typer av handikapp skulle indelningen kunna bli rättvisare, och nu planeras en förstudie till ett sådant projekt.
INFORMATION OCH KONTAKT
Avhandling: Musculoskeletal biomechanics in cross-country skiing [Ref 1] av Joakim Holmberg, Linköping studies in Science and technology No. 1437.
Den läggs fram 4 maj kl 10:15 i sal C3, C-huset, Campus Valla, Linköping. Opponent är professor Anders Eriksson, Kungl. tekniska högskolan.
Kontakt: Joakim Holmberg, 0705-556050, joakim.holmberg@liu.se
