Уровень результатов элитных слаломистов можно предсказать по динамике движения вперед / назад (fore/aft movement)

Перевод статьи «Slalom Performance in Elite Alpine Ski Racing can be Predicted by Fore/Aft Movement Dynamics.» (Ronald W. Kipp, Robert C. Reid, et al. Norwegian School of Sport Sciences, Oslo, Norway) (приведен, также, оригинальный английский вариант текста).

ВВЕДЕНИЕ

Переднее / заднее положение и перемещение являются важными техническими характеристиками в лыжных гонках, которые могут повлиять на результаты в слаломе (Tjørhom et al., 2007). Хотя в более ранних исследованиях был описан диапазон перемещения "вперед/назад", отдельные фазы этого движения еще предстоит понять. У лыжников элитного уровня могут наблюдаться разные стратегии переднего / заднего перемещения, (Рис. 1). Целью данного исследования было количественное определение успешных и менее успешных стратегий переднего / заднего перемещения центра масс.

(Fore/aft position and movement are important technicalcharacteristics in ski racing that may affect slalom performance (Tjørhom et al., 2007). While the overall fore/aft range of motion was described in earlier studies, the phasing of this motion remains to be understood. Different fore/aft strategies are observable between elite skiers (Figure 1). The purpose of this study was to quantify successful and less successful center-of-mass fore/aft movement strategies)

Рисунок 1. Два спортсмена, демонстрирующие различную динамику перемещения вперед/назад в своей технике. Спортсмен А, как представляется, имеет большую амплитуду перемещения вперед / назад, чем спортсмен B. В частности, обратите внимание на различия в изображениях от 3 до 5. (Two athletes demonstrating different fore/aft dynamics in technique. Athlete A is thought to have greater fore/aft motion than Athlete B. In particular, notice the differences in images 3 to 5.)

Рисунок 2. Схема экспериментальной трассы с указанием глобальной системы координат (GCS), контрольных точек, положений камеры и позиций ворот. (Experimental set-up indicating the global coordinate system (GCS), control points, camera positions,and gate positions.)

МЕТОДЫ

Анализировались выступления 6 членов норвежской мужской команды Кубка Европы путем исследования динамики их двух полных слаломных поворотов в ходе смоделированных условий реальной слаломной трассы. 3-D позиция лыжника была определена 4-мя панорамными камерами и калибровочными контрольными точками расположенными вдольтрассы (Nachbauer и соавт., 1996). Использовался метод Schiefermüller et al. (2005), по которому была определена в каждый момент времени локальная система координат (LCS), исходящая из внешнего центра голеностопного сустава.

(The performances of 6 members of the Norwegian men’s Europa Cup team were analyzed through 2complete turns during a slalom race simulation. Skier 3 - D positions (Figure 2) were determined from 4 panning cameras and calibration control points distributed near the course (Nachbauer et al., 1996).Utilizing the method of Schiefermüller et al. (2005), a local coordinate system (LCS) originating at the outside ankle joint center was defined at each point in time.)

Рисунок 3. Определение локальной системы координат связанной с центром наружного голеностопного сустава (LCS). (Definition of the outside ankle joint center local coordinate system (LCS))

Оси LCS были определены как параллельные и перпендикулярные оси продольной оси наружной лыжи и нормали к плоскости снежной поверхности (оси x, y и z соответственно), как показано на рис.3. Перемещение центра масс всего тела в направлении оси LCS x разделялось на движение вперед и назад относительно наружного голеностопного сустава, при этом время, нормировалось к циклу поворота. Данные о положениях «впереди» и «сзади» с течением времени интегрировались отдельно в положительную и отрицательную части цикла поворота и затем делились на процент от цикла поворота, который они представляли. В итоге, сумма «передних» значений делилась на сумму «задних» значений для получения численного соотношения между ними, где значение 1 указывало бы на симметричное распределение перемещений вперед/назад. Значения больше или меньше 1 указывает на модели движения, которые смещены вперед или назад, соответственно. Затем эти соотношения были соотнесены со временем прохождения поворотов.

(The LCS axes were defined as being parallel and perpendicular to the longitudinal axis of the outside skiand normal to the plane of the snow surface (x, y, and z axes, respectively) as in Figure 3. Motion of the whole body center of mass in the LCS x dimension was divided into fore and aft motion relative to the outside ankle joint and time normalized to the turn cycle. Fore and aft position data were separately integrated over time in the positive and negative portions of the turn cycle and were then divided by the percent of turn cycle which they represented. Finally, the forward values were divided by the aft values to create a fore/aft ratio where a value of 1 would indicate a symmetrical distribution of fore/aft movement. Values greater than or less than 1 indicate movement patterns, which are biased forward or backward, respectively. These ratios were then correlated with performance time.)

РЕЗУЛЬТАТЫ

Переднее / заднее положение изображено на рисунке 4, показывающем среднее значение для всех исследуемых лыжников с диапазоном перемещения около 30 см. (Fore/aft position is graphed in Figure 4 showing the ensemble average across skiers which involved about 30cm range of motion.)

Рисунок 4. Среднее значение переднее/заднего перемещения для всех исследуемых лыжников за полный цикл поворота (Tjørhom et al 2007). (Ensemble average (± SD) of fore/aft positionthrough a complete turn cycle (Tjørhom et al 2007).)

Среднее соотношение передне/заднего перемещения составило 2,44 ± 1,41. Контролируя скорость входа для каждого лыжника, коэффициент корреляции между соотношением переднего/заднего перемещения и временем прохождения поворотов был достаточно большим (Рис.5 ниже). (Mean fore/aft ratio was 2.44 ± 1.41. Controlling for each skier’s entrance velocity, the partial correlation coefficient between the fore/aft ratio and performance time was significant (Figure 5 below).)

Рисунок 5. Связь между временем прохождения поворотов и соотношением вперед / назад. Более быстрые лыжники имели коэффициенты, близкие к 1, указывающие на диапазон перемещений, центрированный по отношению к лодыжке. (Relationship between performance time and fore/aft ratio. Faster skiers had ratios close to 1 indicating a range of motion centered with respect to the ankle)

Рисунок 6. Примеры тактик перемещений вперед/назад для БЫСТРОГО (A) и МЕДЛЕННОГО (B) лыжника. Затененная область под кривой выше линии 0 аналогична области ниже линии 0 для быстрого прохождения поворотов, тогда как аналогичная область для медленного прохождения поворотов намного больше в положительном направлении, отражая смещение в сторону переднего положения. (Examples of a FAST (A) and SLOW (B) skier fore/aft profile. The shaded area in the curve above the 0line is similar to the area below the 0 line in the FAST run, while the area in the SLOW run is much greater in the positive direction, reflecting a bias toward the fore position)

ВЫВОДЫ

Сильная положительная корреляция между соотношением вперед / назад и временем прохождения поворотов показывает, что более быстрые лыжники продемонстрировали большую симметрию в перемещениях вперед и назад, чем это сделали более медленные лыжники. (The strong, positive correlation of fore/aft ratio with performance time indicates that faster skiersdemonstrated a greater symmetry between fore and aft positioning than slower skier)

ССЫЛКИ

Tjørhom et al. (2007). In Müller et al. (Eds.) Abstract Book of the4th International Congress on Science and Skiing, 158. Nachbauer et al. (1996). J Appl Biomech, 12, 104-115.Schiefermüller et al. (2005). In Müller et al. (Eds.) Science and Skiing III, Meyer & Meyer Sport, 172-185

Автор: Nick5t5