Idrottsvetenskap får ofta dålig press, med många erfarna tränare som regelbundet kritiserar vissa aspekter av disciplinen. Det är verkligen rättvist att säga att det finns många frågor inom idrottsvetenskap, men detsamma gäller för nästan varje vetenskap. Det finns många problem inom medicin, till exempel, och ändå besöker nästan alla av oss fortfarande läkaren när det är något fel.
jag blev nyligen inbjuden att ge en presentation vid Southern Cross University i Coffs Harbour (Australien): ”en Olympians perspektiv på Idrottsvetenskapens och psykologins roll i Idrottsprestanda.”När jag förberedde presentationen var jag tvungen att reflektera både över hur jag använde idrottsvetenskap under min karriär och hur jag nu använder idrottsvetenskap regelbundet i min nuvarande roll.
med tanke på nuvarande oenighet med idrottsvetenskap i allmänhet tyckte jag att det var användbart att skriva om dessa erfarenheter och ge information om tre specifika områden där idrottsvetenskap kan tillämpas för att hjälpa idrottare att nå en elitnivå—biomekanik, fysiologi och psykologi.
Vad Är Idrottsvetenskap?
att försöka fastställa betydelsen av idrottsvetenskap är förvånansvärt svårt, eftersom det inte finns någon bestämd definition. För mig är det tillämpningen av vetenskapliga principer på sport. Idrottsvetenskap är en relativt ny disciplin byggd på en grund av andra vetenskaper, inklusive biologi (förstå hur människokroppen fungerar), fysik och matematik (med ekvationer relaterade till biomekanik), Kemi (erkänner en mängd biokemiska reaktioner) och psykologi, tillsammans med små delar av andra vetenskapliga områden, inklusive sociologi.
Idrottsvetenskap i sig är ett relativt flytande ämne, och det utvecklas ständigt. Vi såg detta kanske för fem år sedan med ett starkt skifte i intresse för kompetensförvärvsforskning. Och vi ser det nu med ett ökat intresse för datainsamling och analys, vilket innebär att fler och fler datavetenskapare övergår till sport (och många idrottsforskare arbetar med kompetensutveckling inom dessa områden).
disciplinens pågående utveckling kan bli alltmer komplex med verktyg som nätverksanalys och andra avancerade modelleringsagenter som spelar en roll i vår förståelse av sport. Dessa har trickle-down effekter på hur idrottsforskare arbetar med tränare för att förbättra prestanda.
denna fluiditet och tvetydighet demonstreras i olika jobbtitlar inom idrottsvetenskapssfären, inklusive träningsfysiologer, biomekaniker, idrottsforskare, prestationsrådgivare, styrka och konditionstränare, prestationsanalytiker och idrottsmedicinproffs. Även om det finns människor med idrottsforskarens allmänna jobbtitel, fokuserar även deras roller ofta på en specialitet. Slutligen är det viktigt att förstå att idrottsvetenskap inte nödvändigtvis är begränsad till sport, med spillover i allmän träning tillsammans med hälsa och välbefinnande.
#SportScience låter oss förstå vad elitidrottare gör, hur en utvecklande idrottare jämför med dem, &sätt att överbrygga luckorna, säger @craig100m. Klicka för att Tweet
nu när vi har ett fungerande koncept för vad idrottsvetenskap är, är nästa steg att förstå hur det kan hjälpa idrottare att uppnå sin potential. När jag diskuterar detta kommer jag att dra tungt från min karriär och erfarenheter. Min allmänna process med att använda idrottsvetenskap för att vägleda träning är att förstå vad de bästa i världen gör och var de är, var jag jämförs med dem och vad jag behöver göra för att överbrygga luckorna.
biomekanik
den första av de ”stora tre” Idrottsvetenskapliga disciplinerna som kan hjälpa oss är biomekanik, som jag löst definierar som vetenskapen att beskriva och förklara rörelse. Biomekanik gör att vi kan dyka djupare in i hur en världsklass 100m-prestanda ser ut; IAAF har släppt flera studier som ger oss en uppfattning om kinetiken och kinematiken för elitturning, liksom andra forskare.
tabellen nedan innehåller några av prestationsdata från VM 2009, hämtade från den officiella IAAF-rapporten. Det visar hur en världsrekord 100m prestanda ser ut när det gäller delad data och ungefär vad som krävs för en sub-10 prestanda. Kanske är de mest användbara uppgifterna 0-30m split och 30—60m split-som vi kan använda som en proxy för en flygande 30m-körning. Titta på idrottare av olika standarder kan vi få en rimlig uppfattning om vad som krävs för att utföra på en viss nivå.
som idrottare som var aktiv 2009 kunde jag jämföra mina prestationer direkt med dessa riktmärken. Vid den tiden använde vi ett elektroniskt blocktidssystem som gav oss 10m – och 30m-delade data, där mitt bästa var 3.98 s. jag samlade också regelbundet flygande 30m-data, testad med en 30m-inrullning. Det var direkt representativt för 30-60m-splittringen från IAAF-data, där min bästa tid var 2.70 s.
uppgifterna visade att jag hade ett stort gap i 0-30m-splittringen. Tillåter ca 0.1 s för tävling, jag utförde på standarden på en 10.20 s löpare, runt 0.05s från en sub-10 löpare, och ca 0.1 s från WR prestanda.
extrapolerar min 2.70 s träningsprestanda till 2.65 s i tävling, jag var på nivå med en sub-10 100M löpare (även om mitt personliga bästa bara var 10.14 s)—vilket tyder på att jag borde prioritera att arbeta på min första 30m. andra användbara data är 80-100m split, vilket ger insikt i hastighetsunderhåll och uthållighet. Även om jag inte samlade in dessa data i träning, kunde jag ha gjort så lätt för att se hur mina prestationer jämfördes.
att bygga på vår kunskap om hur elite performance ser ut när det gäller delad data—och hur vi kan använda denna kunskap för att jämföra våra egna prestationer—nästa steg är att förstå beståndsdelarna i elite performance och hur vi jämför.
Sprinting består huvudsakligen av steglängd och stegfrekvens. Vi vet från både IAAF-data och data som rapporterats någon annanstans (inklusive Ralph Manns utmärkta mekanik för Sprint och hinder) att elite 100m-löpare har en typisk steglängd på cirka 2.5 meter vid maximal hastighet, med en stegfrekvens på cirka 4,5 Hz (dvs de tar cirka 4,5 steg per sekund).
som idrottare kan vi se hur vi jämför med dessa värden. Under min karriär gjorde vi detta genom en kombination av biomekanisk analys i tävling och träningsanalys. Träningsanalysen gjordes vanligtvis med OptoJump, ett system av plastblock som går ihop och spänner över vardera sidan av banan där du kör. OptoJump-systemet skickar ut lasrar över spårytan som bryts av dina steg, vilket ger dig data om steglängd, stegfrekvens och markkontakttid. Uppgifterna låter dig se var du befinner dig när det gäller prestanda i dessa variabler och identifierar förbättringsområden.
Data från 2008 British Olympic Trials 100m final, till exempel, visade att min steglängd i det loppet var 2.36 m. jag kom tredje i det loppet och körde 10.19 s. de två första idrottarna sprang 10.00 s respektive 10.03 s med steglängder på 2.52 m. Deras steglängder var mer vägledande för världsklass än mina, vilket tyder på ett annat potentiellt förbättringsområde.
nästa fråga är då hur du kan förbättra din steglängd? Återigen tillåter biomekanisk analys av världens bästa oss att förstå de komponenter som matas in i detta. De bästa sprinterna tenderar att uppnå en större lårböjningsvinkel, vilket innebär att de är bättre på att få knäet framåt och igenom framför kroppen. Denna åtgärd kräver att man begränsar benets verkan bakom kroppen och driver fokus på framsidan—i motsats till baksidan—mekanik.
den ökade lårböjningsvinkeln ökar rörelseomfånget genom vilket sprinters accelererar foten mot marken, vilket ökar hastigheten och kraften vid markkontakt. Dessa åtgärder minskar markkontakttiden (som i världsklass 100m löpare är vanligtvis runt 0.09 s) och ökar vertikal kraftproduktion-igen, något som vi vet elit sprinters är mycket bra på på grund av kraftplattanalys.
#biomekanik hjälper oss att beskriva, förklara och uppnå elitsprintprestanda, säger @ craig100m. # SportScience Klicka för att Tweet
som du kan se är idrottsvetenskapsdisciplinen för biomekanik mycket användbar för att beskriva och förklara elitsprintprestanda, eftersom vi kan:
- Använd denna information för att jämföra oss med elitprestanda
- identifiera specifika områden för förbättring
- identifiera hur en ”optimal” teknik ser ut baserat på nyckelfaktorer
under min karriär fann jag också biomekanister användbara på en mer daglig basis. Till exempel, här är en video av mig utbildning i 2010:
Video 1. Ett klipp av mig utbildning i 2010, vilket möjliggör biomekanisk analys.
sammanhanget bakom den här videon är att jag hade bytt tränare i September 2010, och min nya tränare hade en annan teknisk modell. Eftersom modellen främst byggdes kring frontmekanik, drog de viktigaste tekniska förändringarna aktivt min fot i marken för att behålla min sprintverkan framför min kropp och fokusera på att uppnå en 90-graders lårböjningsvinkel (av skäl som förklarats ovan).
även om dessa tekniska förändringar kan låta enkla, var det mycket svårt att ändra en ingreppad löpteknik—en som jag hade utvecklat under 23 år. En av mina största utmaningar var att bygga upp rörelsens kinestetiska känsla. Hur skulle det kännas när jag körde ordentligt genom att uppnå rätt positioner kontra att köra felaktigt? Att utveckla denna inre känsla var viktigt eftersom det skulle göra det möjligt för mig att själv underhålla min nya teknik. Regelbunden användning av höghastighetsvideo, som den ovan, var enormt användbar. Jag kunde göra en körning, kom ihåg hur det kändes och kolla sedan videon för att se om den löpande åtgärden var rätt eller fel.
Höghastighetsvideo hjälpte mig också att upptäcka tekniska problem som kan begränsa min prestanda. Genom att sakta ner en rörelse och ge fler ramar (dvs. bilder) per sekund än vad som kan upptäckas av det nakna mänskliga ögat, låter video oss se vår prestanda bättre—och gör det från flera vinklar.
vi kan också använda höghastighetsvideo för att kontrollera tekniken genom att utforska gemensamma vinklar. Till exempel, i bilden nedan, bestämde vår biomekanist ledvinklarna vid mina främre och bakre knän i inställd position. Detta är användbart på många sätt. Återigen tillåter det mig att jämföra mig med den optimala positionen och se hur stabil min rörelse är.
om jag gör tio block startar, hur ofta uppnår jag dessa positioner—är jag konsekvent eller mycket variabel? Detta är viktigt eftersom en mer stabil rörelse motstår förändring när vi är stressade, trötta eller nervösa. Om jag alltid uppnår dessa blockvinklar i träning, vet jag att det finns en ganska bra chans att jag gör det konsekvent i tävling också.
fysiologi
med hjälp av fysiologi tillämpar vi vår kunskap om människokroppen för att driva specifika anpassningar som kan förbättra prestanda. Inom sprinting använder vi denna kunskap för att optimera belastningen under motståndsträning, vilket förbättrar vår förmåga att producera den kraft som krävs för att sprinta snabbare. Vi kan också använda fysiologi för att utveckla vår robusthet och minska risken för skador.
#Physiology hjälper oss att optimera träningsbelastningen så att vi kan producera mer kraft för att sprinta snabbare, säger @craig100m. #SportScience Klicka för att tweeta
Hamstringskador
som ett specifikt exempel är hamstringskador exceptionellt vanliga i alla sporter som kräver löpning, vilket vanligtvis utgör 25% av alla icke-kontaktskador. Vi vill minska förekomsten av hamstringskador hos idrottare, särskilt när vi vet att saknad träning på grund av skada gör det mycket mindre troligt att uppnå ditt träningsmål.
lyckligtvis har ett team av forskare från Australien gjort något banbrytande arbete på detta område. Vi vet nu många av de riskfaktorer som är förknippade med hamstring skador, inklusive minskad excentrisk hamstring styrka, kortare hamstring muskel fascicles, och tidigare hamstring skada. Baserat på denna forskning vet vi också att ökad excentrisk hamstringsmuskelstyrka och muskelfascikelängd kan bidra till att minska risken och förekomsten av hamstringsskador.
detta har utforskats väl experimentellt för övningar som Nordic hamstring exercise och Yo-Yo hamstring curl. Båda övningarna har en stor excentrisk komponent och är effektiva för att minska förekomsten av hamstringskador hos idrottare, sannolikt genom att öka excentrisk styrka och hamstring muskel fascicle längd. Med dessa resultat bekräftade på metaanalysnivå (högsta möjliga nivå av vetenskapliga bevis) vet vi att inkludera någon form av excentrisk hamstringövning i vårt sprintutbildningsprogram.
på tal av erfarenhet behandlade jag flera hamstringskador i min juniorkarriär och led av fyra separata hamstringskador under mina två år i åldersgruppen under 17 år. När jag lagt till den rumänska marklyft och Nordiska hamstring övningar-som båda har en stor excentrisk komponent – min hamstring frågor till stor del klarats upp. När jag utvecklades och blev mer självsäker föll dessa övningar gradvis ut ur mitt program fram till 2008 när jag fick en mycket dålig hamstring. Vid den tiden introducerade jag dem igen och hade inte längre några problem med hamstring.
det finns dock potentiella problem med excentriska laddningsövningar inom idrotten. Excentriska övningar orsakar mycket ömhet, särskilt när idrottare först börjar göra dem. Medan detta sårhetssvar reduceras och i huvudsak försvinner med upprepade exponeringar (kallad upprepad bout-effekt), tycker idrottare inte om att använda excentriska laddningsövningar i många sporter. Och vissa forskare—även om det är viktigt att nämna inte många-tror inte nödvändigtvis att hamstringsmusklerna agerar excentriskt (eller inte i första hand agerar excentriskt) under sprintlöpning och istället agerar isometriskt. Detta är ganska svårt att testa experimentellt.
vi vet många riskfaktorer för hamstringskador & hur man kan minska dem med excentriska &isometriska övningar på grund av #SportScience, säger @craig100m. Klicka för att Tweet
intressant verkar isometriska hamstringövningar också minska risken för hamstringskador i sport. Fler idrottare kan följa dessa övningar eftersom ömhet efter träning blir lägre, även om bevisnivån inte är lika stark som För Den Nordiska hamstringen och andra excentriska övningar. Och medan de inte är ”bättre” för att förbättra excentrisk muskelstyrka och muskelfascicle längd, kan de isometriska övningarna vara mer effektiva eftersom de kan utföras oftare och mer allmänt.
Detta är ett bra exempel på två av mina favorit saker om idrottsvetenskap: vikten av sammanhang och påverkan av nyans. Medan vi kanske förstår de biologiska mekanismerna och andra aspekter av en viss intervention, vet vi inte de sanna effekterna förrän den används i den verkliga världen. Det är då vi får en bättre uppfattning om dess långsiktiga konsekvenser och hur idrottare interagerar med interventionen-med aspekter som idrottare som påverkar effektiviteten av eventuella förändringar Vi kan göra.
isbad
andra exempel inkluderar användning av isbad efter träning. Beviset är nu ganska fast att nedsänkning av kallt vatten efter träning kan förbättra återhämtningen, eller åtminstone minska känslor av upplevd ömhet och trötthet. Isbad kan dock vara så bra på att förbättra återhämtningen att de minskar de anpassningar vi får från träning. Detta beror på att de förbättringar vi ser från träning delvis drivs av aspekter som muskelskador, oxidativ stress och inflammation—allt som kallvatten nedsänkning kan minska.
som sådan rekommenderar de flesta idrottsforskare nu en tid och en plats för isbad. När återhämtning är viktig—som under tävlingssäsongen-kanske vi borde använda isbad, särskilt om idrottaren tror på dem. Men när träningsanpassning är huvudmålet—främst under lågsäsong-borde vi sannolikt minimera isbadanvändningen.
antioxidanttillskott
liknande resultat rapporteras för antioxidanttillskott. Medan antioxidanter är en bra sak i allmänhet, kan höga doser antioxidanttillskott kring träning störa träningsanpassningar. Det är ett bra exempel på hur mer av något som är bra för dig inte alltid är bättre.
Psykologi
jag har en bekännelse att göra: jag brukade tro att idrottspsykologi till stor del var fluff, och på universitetet var det den underdisciplin som jag tyckte var minst intressant. Det var allt väldigt teoretiskt, i motsats till svartvitt, med rätt och fel svar. Men jag har upplevt en komplett 180-graders Skift – jag tycker nu att idrottspsykologi kan göra den största skillnaden mellan idrottare som vinner medaljer och de som inte gör det.
idrottspsykologi kan göra den största skillnaden mellan idrottare som vinner medaljer och de som inte gör det, säger @craig100m. #SportPsychology Klicka för att Tweet
min resa mot bättre uppskatta det verkliga värdet av idrottspsykologi började vid 2003 World Under-18 Championships, där jag valdes i 100m. Detta var min första riktiga globala tävling, och jag gick in med ganska låga förväntningar i hopp om att smyga in i finalen. Från heaten var jag dock den snabbaste kvalet. Och efter att ha kört ett personligt bästa blev jag en realistisk medaljutsikt.
detta orsakade en betydande förändring i mina förväntningar, och som ett resultat blev jag mycket mer angelägen om min prestation. I semifinalen hindrade denna ångest avsevärt min prestation, och jag kvalificerade mig till finalen i den sista tillgängliga ”snabbaste förloraren” – platsen. Lyckligtvis lyckades en av lagtränarna vända mig, och i finalen sprang jag mycket bättre och placerade tredje.
efter dessa mästerskap reflekterade jag över min prestation och bestämde mig för att jag skulle göra något åt min ångest före loppet. Som ett resultat bestämde jag mig för att arbeta med en idrottspsykolog. I vår första session pratade vi om mina nerver före loppet, och jag diskuterade hur negativa de var och att det var en dålig sak att vara nervös före loppet.
idrottspsykologen hade dock ett annat perspektiv. Att känna sig nervös var bra, sa hon, för det innebar att loppet spelade roll, och de fysiologiska effekterna av att vara oroliga innebar att min prestation skulle förbättras. Så dumt som det här låter, detta råd knäppte en omkopplare i min hjärna. Genom att inrama min ångest före loppet så bra snarare än dåligt började jag omfamna känslan—så mycket att jag, när min karriär utvecklades, behövde känna mig nervös och angelägen om att prestera på mitt bästa.
vid världsmästerskapen Under 18 år lärde jag mig också vikten av representativ övning-att se till att din träning exakt efterliknar de förhållanden där du kommer att tävla. Världen Under 18 år hölls i Sherbrooke, kanada, i Juli—vanligtvis en varm månad. När vi kom fram var det väldigt varmt, men på dagen för min tävling vaknade jag till kraftiga regnskurar och kyla.
vädret var precis vad de långa vintrarna var i Storbritannien, så jag var van vid träning under sådana förhållanden. Som ett resultat presterade jag mycket bra. Men andra idrottare kämpade med förhållandena. Världens nummer ett det året var från Nigeria, och han eliminerades i semifinalen. Efter det loppet sa han till mig att han aldrig hade varit så kall som han var under det loppet i sitt liv. Jag har skrivit mer om representativ praxis i ett tidigare inlägg, och det är värt att komma ihåg när du utformar dina träningspass.
andra viktiga psykologiska lärdomar jag lärde mig var vikten av att inte ha det för lätt. Som en utvecklande idrottare var jag omgiven av andra mycket framgångsrika idrottare. Och medan jag konsekvent rankades mycket högt på all-time-listan när jag gick igenom åldersgrupperna, jag förlorade ofta lopp. Detta innebar att jag utsattes för besvikelse och misslyckande, lärde mig att hantera båda och använde dem för att sporra mig till framtida framgång.
men vi ser ofta begåvade ungdomar som vinner lätt och som ett resultat lär de sig inte att hantera förlust och besvikelse. När de går in i seniorerna-där förluster är mycket vanligare—har de inte utvecklat färdigheterna för att hantera detta.
att göra saker för lätta för en idrottsman begränsar deras utveckling, men många idrottare utvecklingsprogram gör just detta, säger @craig100m. #SportPsychology Klicka för att Tweet
det är ganska likt ”rocky road” – modellen för talangutveckling, där talang ofta svarar bra på trauma. Nyckeln till utvecklingsprogram för idrottare är därför att tillhandahålla strukturerat trauma på ett sätt som uppmuntrar en idrottsman att växa och utvecklas. Att göra saker för lätta för idrottaren begränsar deras utveckling, och ändå är många utvecklingsprogram för idrottare skyldiga till just detta.
slutliga förslag
förhoppningsvis har jag visat att idrottsvetenskap har potential att påverka en idrottares prestanda avsevärt. Som någon som tävlade till en hög nivå, jag hittade tillämpningen av idrottsvetenskap detaljerad här för att vara ovärderlig för att hjälpa min prestationsutveckling.
vid sidan av de tre stora disciplinerna biomekanik, fysiologi och psykologi framträder andra underdiscipliner, såsom näring och kompetensförvärv. Var och en har potential att förbättra atletisk förberedelse ytterligare.
även om det är mycket malignt kan idrottsvetenskap hjälpa idrottare på alla nivåer att nå sin potential när den används korrekt—med full förståelse för de enskilda nyanserna och kontexterna. Jag är en stark tro på idrottsvetenskapens kraft, och jag är glad att se hur fältet utvecklas.
eftersom du är här…
…vi har en liten tjänst att fråga. Fler människor läser SimpliFaster än någonsin, och varje vecka ger vi dig övertygande innehåll från tränare, idrottsforskare och sjukgymnaster som ägnas åt att bygga bättre idrottare. Ta en stund att dela artiklarna på sociala medier, engagera författarna med frågor och kommentarer nedan och länka till artiklar när det är lämpligt om du har en blogg eller deltar i forum med relaterade ämnen. – SF