Ozadje: Tekmovalno alpsko smučanje je priljubljen mednarodni zimski šport, ki je kompleksen in zahteven iz vidika telesnih, tehničnih in taktičnih značilnosti. Kljub veliki količini znanstvene literature s poudarkom na tem športu, vključno z aktualnimi pregledom fiziologije, trenja med snegom in smučkami ter poškodbami, nobeno pregledno delo še ni obravnavala biomehanskih dejavnikov uspešnosti elitnih alpskih smučarjev tekmovalcev. Na prireditvah svetovnega pokala so razlike za zmago pogosto le delček sekunde, biomehanski dejavniki pa so lahko odločilen dejavnik za mesto na stopničkah v končnem razporedu. Cilj: Namen tega prispevka je sistematično pregledati znanstveno literaturo za opredelitev biomehanskih dejavnikov, ki vplivajo na delovanje uspešnost elitnih alpskih smučarjev tekmovalcev, s poudarkom na slalomu, veleslalomu, superveleslalomu in smuku. Metode: Štiri elektronske baze podatkov so bile uporabljene s pomočjo ustreznih medicinskih predmetnih oznak in ključnih besed, ob tem pa je bilo opravljeno še ročno iskanje po referenčnih seznamih, po pomembnih revijah in ključnih avtorjih na tem področju. Članki so bili vključeni, če so vključevali biomehaniko človeka, elitni alpsko smučanje in uspešnost. Samo originalni raziskovalni članki, objavljeni v znanstvenih revijah in v angleškem jeziku, so bili pregledani. Članki, ki se osredotočajo na druge teme in ne sovpadajo s štirimi izbranimi smučarskimi disciplinami so bili izključeni (npr. smučanje po grbinah, smučarski kros in prosti slog). Tako izbranim člankom smo kakovost ocenjevali z modificirano verzijo validiranega kontrolnega seznama za ugotavljanje kakovosti. Podatki o vzorcu študije, raziskovalnem načrtu, lokaciji, in ugotovitvah, ki se nanašajo na biomehansko uspešnost alpskih smučarjev tekmovalcev so bili pridobljeni iz vsakega članka z uporabo standardnega obrazca za ekstrakcijo podatkov. Skupno 12 člankov je izpolnilo merila za vključitev. Te so bili pregledani in so dosegli povprečno oceno 69-+13% (razpon 40-89%) za oceno kakovosti. Pet študij se je osredotočilo na veleslalom, štiri na slalom in trije na smuk, čeprav so bili zadnji trije pomembni tudi za super-veleslalom. Raziskave v hitrih disciplinah (tj, spust in super-veleslalom) so se predvsem osredotočile na vpliv aerodinamičnega upora na uspešnost, sicer so raziskale tudi biomehanske značilnosti zavijanja, energijska načela, tehnične in taktične sposobnosti ter nekateri drugi individualni pristopi. Razpon biomehanskih dejavnikov, o katerih so poročali, da vplivajo na uspešnost vključuje izgube in ohranjanje energije, zračni upor in silo trenja, silo reakcije sile, polmer zavijanja in trajektorije smuči in/ali težišča telesa. Biomehanske razlike med tehnikami zavijanja, soodvisnosti med zavoji in sposobnosti posameznikov so bile ugotovljene, da ravno tako lahko vplivajo na uspešnost smučanja. Pri slalomu in veleslalomu, lahko uspešnost v največji meri povečamo z vodenjem smuči tako, da se zmanjša trenje med smučmi in snegom ter se s tem zmanjšajo energijske izgube. To se dosega z zgodnejšim začetkom zavijanja, daljšimi trajektorijami, zgodnejšim in manj izrazitim delovanjem sil reakcije podlage, zarezovanjem (namesto oddrsavanjem). V hitrih disciplinah je bilo pokazano, da zmanjšanje čelne površine in pozicioniranje rok tesno k telesu zmanjšajo izgube energije zaradi aerodinamičnega upora in s tem skrajšajo (izboljšajo) čas smučanja. V raziskavah na tekmovanjih je bilo pokazano, da so dobri rezultati (tj, kratek čas) povezani s konsistentno dobro presmučanimi vsemi odseki, tereni in različnimi snežnimi podlagami. Značilnost zmagovalcev v tehničnih disciplinah so, da ti smučarji povečujejo prednost v delih, kjer so prisotne njihove individualne tehnične/taktične prednosti in minimizirajo izgube,na delih kjer imajo sicer individualne slabosti. Omejitve: Večina pregledanih člankov je bile omejenih na preiskovanje relativno majhnega vzorca, ki je običajna omejitev raziskav v vrhunskem športu. Nadaljnjega sk
COBISS.SI-ID: 4450481
V tej študiji smo: (a) razvili individualiziran mehanski model za merjenje zračnega upora med alpskim smučanjem skozi več vrat, (b) izračunali energijske izgube, ki jih povzroči zračni upor med vsakimi vratci, (c) določili relativni prispevek energijskih izgub povzročenih z zračnim uporom glede na celotne energijske izgube med veleslalomskimi vratci. V ta namen so bile opravljene obsežne meritve v vetrovniku, specialne meritve z Globalnim Satelitskim Navigacijskim Sistemom na terenu in obsežno biomehansko računalniško modeliranje. Izkazalo se je, da v veleslalomu upor predstavlja le ~ 5% do 28% energijskih izgub, sila upora pa se giblje med 20 in 60 N. Glede na rezultate je moč trditi, da je trenje v tekmovalnem veleslalomu pomembnejše od zračnega upora.
COBISS.SI-ID: 4296113
V zadnjem času se tudi pri alpskem smučanju vse več meritev izvaja s pomočjo tehnologije za satelitsko navigacijo. Vzrok to so vse cenejše merilne naprave, enostavno rokovanje in praktično neomejen merilni prostor. Pri alpskem smučanju lahko na ta način zasledujemo gibanje samo ene točke, to je točke antene, ki je običajno pritrjena na vratu smučarja. Pri tem nastane problem, kako bi lahko vsaj aproksimativno ocenili še gibanje težišča in lego smuči, ki so glavni parametri pri ocenjevanju izvedbe smučarske storitve. V ta namen smo že v predhodnih raziskavah razvili metodo, ki temelji na statičnem in dinamičnem ravnovesju inverznega nihala, s katerim aproksimiramo smučarja. Tak model z eno samo prostostno stopnjo pa je pogosto preenostaven in ne daje zadovoljivih rezultatov. Zato smo v tej raziskavi razvili inovativen pristop, ki v ta namen uporablja metode strojnega učenja na modelu smučarja z devetimi prostostnimi stopnjami. Preskusili smo dve metodi, in sicer nevronske mreže ter metodo z lokalnimi linearnimi modeli. Obe metodi se na osnovi nekaj meritev naučijo odvisnosti gibanja telesa od dinamičnih parametrov gibanja antene. Metode smo medsebojno evalvirali na tipični veleslalomski progi. Pokazalo se je , da modeli na osnovi strojnega učenja veliko bolje ocenjujejo lego smučarja kot pa model na osnovi inverznega nihala.
COBISS.SI-ID: 28015143
Pri alpskem smučanju je čas osnovni razvrstitveni parameter na tekmovanju. V študiji je bila razvita procedure in metodologija, kako lahko s pomočjo visoko-ločljivega navigacijskega GNSS sprejemnika izmerimo oz. izračunamo čase med vsakim količkom z visoko natančnostjo. To omogoča neposreden vpogled na katerem delu proge je smučar izgubljal čas in koliko časa je zares izgubil. To znanje smo neposredno uporabili v projektu za definiranje faz zavojev od vratc do vratc.
COBISS.SI-ID: 4109745
Cilj te raziskave je bil ugotoviti , kako dodatna bremena vpliva na silo in potek sile reakcije podlage pri vertikalnih skokih z nasprotnim gibanjem (VSNG), ki predstavljajo podobno ekscentrično koncentrično akcijo kot jo zasledimo v alpskem smučanju. Udeleženci so morali izvesti VSNG brez in z dodatnimi obremenitvami 10 %, 20% in 30% svoje telesne mase. Navpične komponente sile reakcije podlage je bila uporabljena za izračun trajanja pripravljalne, zaviralne faze in faze pospeševanja, skupno trajanje skoka, gibalno količino skoka med zaviralnim in pospeševalnim fazo, povprečne sile med zaviralno in pospeševalno fazo, in največji pristanek sile. Povečanje dodatne obremenitve podaljša fazi zaviranja in pospeševanja. Velikost sile se sistematično in znatno poveča z dodatno obremenitvijo. Gibalna količina pa se ni bistveno razlikovala med skoki z dodatnim bremenom 20% in 30% telesne teže. Rezultati kažejo, da je optimalno dodatno breme za razvoj eksplozivne moči v navpični skokih med 20% in 30% telesne teže pri čemer ta vrednost subjektivno pogojena.
COBISS.SI-ID: 4404913