Embed Size (px)
Citation preview
Opleiding Lichamelijke Opvoeding en Bewegingswetenschappen
Academiejaar 2010-2011
Biomechanische analyse van de gymnastische reactiviteit
tijdens de Yurchenko en handenstand overslag
Masterproef voorgelegd tot het behalen van de graad van Master in de Lichamelijke
Opvoeding en de Bewegingswetenschappen
Door: Marjolein Wauters en Lieze Mertens
Promotor: Prof. Dr. Dirk De Clercq
Begeleider: Mrs Bastiaan Breine
II
III
Opleiding Lichamelijke Opvoeding en Bewegingswetenschappen
Academiejaar 2010-2011
Biomechanische analyse van de gymnastische reactiviteit
tijdens de Yurchenko en handenstand overslag
Masterproef voorgelegd tot het behalen van de graad van Master in de Lichamelijke
Opvoeding en de Bewegingswetenschappen
Door: Marjolein Wauters en Lieze Mertens
Promotor: Prof. Dr. Dirk De Clercq
Begeleider: Mrs Bastiaan Breine
IV
Ondergetekenden, Marjolein Wauters en Lieze Mertens, geven toelating tot het raadplegen
van deze masterproef door derden.
V
Voorwoord
Om af te studeren als Master in Lichamelijke Opvoeding en Bewegingswetenschappen aan de
Universiteit Gent, werd ons de opdracht gegeven om een masterproef tot stand te brengen.
Deze masterproef werd ingericht door de vakgroep Bewegings –en Sportwetenschappen dat
tevens onderdeel uitmaakt van de faculteit Geneeskunde en Gezondheidswetenschappen aan
de Universiteit Gent. Wij kozen allebei voor een onderwerp binnen de afdeling biomechanica,
onderzoeksdomein gymnastiek. Uiteindelijk dreef onze gelijkaardige passie voor deze
artistieke sport ons incidenteel tezamen. Dit verklaarde de start van „het beste team ooit‟!
Om deze masterproef te kunnen realiseren, konden we rekenen op een heel aantal
verschillende personen. We kunnen het dan ook niet laten om hen hier in ons voorwoord
uitgebreid te bedanken. Omwille van alle deskundige hulp en tips die we kregen van onze
promoter Prof. Dr. Dirk De Clercq, willen we hem graag een dankwoordje betuigen. Heel erg
bedankt! Bastiaan Breine, onze droombegeleider, waarbij we met elke vraag terecht konden.
Ook al leek het soms stalking, hij bleef ons steeds trouw. Door zijn grote kennis, waren
moeilijke berekeningen hem nooit te slim af. Elk moment van de dag konden we bij hem
terecht, om een babbeltje te slaan, kidibull te drinken of eclairs te eten. Daarvoor een enorme
dankjewel!
Ook onze ouders willen we speciaal in de bloemetjes zetten. Door het vele werk die gepaard
ging met het vervolledigen van de masterproef, bleef er niet veel tijd over om eens stil te staan
bij het leven. We beseffen allebei dat het zonder familie en een warme thuis niet hetzelfde zou
geweest zijn. We zien jullie graag!
Daarnaast zijn er natuurlijk ook de medestudenten, vrienden en sympathisanten. Dankjewel
voor de morele steun, voor het opkikkertje in moeilijke tijden, de positieve energie die jullie
gaven en vooral de glimlach. Jullie lieten ons ontspannen in drukke tijden. Bij deze: „Zoek
niet maar geniet!‟.
VI
Vervolgens willen we graag onze gymnasten bedanken voor de tijd die ze hebben
vrijgemaakt. Dit wordt enorm geapprecieerd, want zonder proefpersonen is een onderzoek
nog minder waard dan een vork.
Als laatste, maar niet onbelangrijk, willen we graag elkaar bedanken. De uren die we samen
doorbrachten achter, voor en naast de computer, werden afgewisseld met hilarische lachbuien.
Naast onze passies die we al vooraf deelden, hebben we elkaar nog beter leren kennen in het
avontuur bij het vervolledigen van deze masterproef. We hebben enorm veel aan elkaar gehad
en vulden elkaar aan waar nodig. Een mooie vriendschap die ontstond en die gekoesterd
wordt in ons hartje.
We wensen je alvast veel plezier met het lezen van deze masterproef. Graag hadden we dit
voorwoord afgesloten met te zeggen waar we trots op zijn. We zijn enorm trots op elkaar, op
dit werkstuk en nog meer op onszelf.
VII
Samenvatting
Doelstellingen
Het hoofddoel van het onderzoek was om op een objectieve manier bij verschillende
gymnastische sprongtypes (handenstand overslag en Yurchenko) de reactiviteit (~ het kort en
krachtig kaatsen in handensteun) te beoordelen en te linken aan prestatie. Hierbij werden als
hypotheses gesteld dat handenstand overslag reactiever is dan Yurchenko en dat er een
verschil is in reactiviteit tussen top en subtop. Verder zal er meer inzicht verworven worden in
prestatiebepalende variabelen zoals contacttijd, snelheid en krachten en hun relatie met
stijfheid en prestatie.
Methodiek
Vier gymnasten, waaronder een Belgische topper en drie subtoppers, turnden handenstand
overslag en Yurchenko tot stand op een vereenvoudigde turnopstelling. De sprongen werden
uitgevoerd op een geïnstrumenteerde plint (ingebouwd krachtmeetplatform) gevolg door een
mattenbergopstelling. Om de reactiviteit te kunnen beoordelen werden reactiekrachten
geregistreerd en 3D-kinematiek gemeten (Qualisys Motion Capture System, Visual 3D C-
motion). Om een maat voor de prestatie te bekomen werd ook iedere sprong gequoteerd (van
0 tot 10) door ervaren juryleden.
Resultaten
De contacttijden vertonen negatieve significante correlaties met de radiale stijfheid. De
gemiddelde contacttijd van handenstand overslag sprongen is bij de top (162ms) beduidend
korter dan bij de Yurchenko sprongen (217ms). Bij subtop is het verschil in contacttijd tussen
de twee sprongtypes niet expliciet aanwezig. De belangrijkste variabele die voor het
onderzoek werd berekend is de radiale stijfheid (verhouding van maximale radiale
krachtwerking op maximale radiale compressie), als maat voor de reactiviteit tijdens de
sprong. Deze was bij de top voor overslag 32,65 kN/m en Yurchenko 17,67 kN/m. Deze
waarden van top verschilden ook met de subtop. De radiale stijfheid was gemiddeld 4,72
kN/m voor overslag en 8,15 kN/m voor Yurchenko bij de subtop gymnasten. De grotere
waarden bij de sprongen van de topgymnast zijn vooral te wijten aan de grotere
krachtwerking tijdens het blokken in handensteun op het sprongtoestel. Het verschil in
VIII
kinematiek werd ook gerapporteerd. Zo komt handenstand overslag in voorwaartse
schelphouding toe. Yurchenko raakt de plint in achterwaartse hyperextensie en voert
vervolgens een krachtige courbette-beweging uit. Hierdoor wordt het kaatsen anatomisch
bemoeilijkt in vergelijking met handenstand overslag. De subtop zal voor handenstand
overslag compressie vertonen in ellebogen en rug (hyperextenstie). Voor Yurchenko vertoont
de subtop ook compressie ter hoogte van elleboog en heuphoek. Dit wordt gedaan als
compensatie om toch de volledige beweging te vervolledigen.
Besluit
Reactiviteit wordt beïnvloed door een aantal biomechanische sprongvariabelen. Zo zal een
kortere contacttijd, hogere verticale TO en horizontale TD snelheid, grotere horizontale en
verticale kracht, minder compressie, optimale raakhoek bepalend zijn voor kortere
contacttijden, krachtigere impulsen en betere blokkering. Deze variabelen zijn dus bepalend
voor de reactiviteit van een sprong. Overslag wordt reactiever uitgevoerd dan Yurchenko en
de goede spronguitvoeringen van de topgymnast worden zowel voor de Yurchenko als de
handenstand overslag sprong gekenmerkt door een grotere reactiviteit.
IX
Inhoudsopgave
Voorwoord ................................................................................................................................ V
Samenvatting ........................................................................................................................... VII
Inhoudsopgave ......................................................................................................................... IX
Literatuurstudie .......................................................................................................................... 1
1 Sprongbiomechanica ...................................................................................................... 1
1.1 Inleidend ............................................................................................................... 1
1.2 Biomechanica van de verschillende sprongfasen ................................................. 4
1.2.1 De aanloop ................................................................................................... 5
1.2.2 Afstoot op de springplank ............................................................................ 6
1.2.3 Eerste vluchtfase .......................................................................................... 9
1.2.4 Steunfase op het sprongtoestel ................................................................... 10
1.2.5 Tweede vluchtfase ..................................................................................... 14
1.2.6 Landing ...................................................................................................... 18
2 Reactiviteit als prestatiebepalende sprongvariabele ..................................................... 20
2.1 Inleidend ............................................................................................................. 20
2.2 Wat is reactiviteit ............................................................................................... 20
2.2.1 Definiëring ................................................................................................. 20
2.2.2 Het veer-massa model ................................................................................ 21
2.2.3 Meten van verschillende vormen van reactiviteit ...................................... 22
2.3 Reactiviteit in de sport ........................................................................................ 23
2.3.1 In andere sporten dan gymnastiek ............................................................. 23
2.3.2 In de gymnastiek (discipline van de sprong) ............................................. 24
3 Onderzoekshypothese ................................................................................................... 28
3.1 Probleemstelling ................................................................................................. 28
3.2 Doelstellingen ..................................................................................................... 29
3.3 Hypotheses ......................................................................................................... 29
X
Methode .................................................................................................................................... 30
1 Populatie ....................................................................................................................... 30
2 Protocol/Procedure sprongtesten .................................................................................. 31
3 Data-verwerking ........................................................................................................... 34
3.1 Reactiekrachten .................................................................................................. 34
3.2 3D-Kinematica: Qualisys Motion Capture en Visual 3D ................................... 34
3.2.1 Benoemen van targets in QTM .................................................................. 34
3.2.2 Model maken in visual 3D per gymnast .................................................... 35
3.2.3 Baan COM en gerelateerde berekeningen/data ......................................... 36
3.2.4 Gewrichtshoeken ....................................................................................... 37
3.2.5 Angulair moment ....................................................................................... 37
3.2.6 Impulsberekeningen ................................................................................... 38
3.2.7 Angulair momentum .................................................................................. 39
3.3 Correlaties .......................................................................................................... 40
Resultaten ................................................................................................................................. 41
1 Inleiding ........................................................................................................................ 41
2 Biomechanische sprongvariabelen ............................................................................... 42
2.1 Contacttijd .......................................................................................................... 42
2.2 Snelheid LZP ...................................................................................................... 43
2.3 Krachten ............................................................................................................. 45
2.4 Lineaire impuls ................................................................................................... 48
2.4.1 Horizontale impuls ..................................................................................... 48
2.4.2 Verticale impuls ......................................................................................... 49
2.5 Radiale afstand en radiale compressie................................................................ 51
2.6 Frad en Ftan ........................................................................................................ 53
2.7 Angulair moment(um) ........................................................................................ 55
2.8 Radiale stijfheid .................................................................................................. 59
XI
3 Correlaties ..................................................................................................................... 60
3.1 Correlaties van sprongvariabelen met radiale stijfheid ...................................... 60
3.2 Correlaties van sprongvariabelen met prestatie ................................................. 62
4 Kinematica .................................................................................................................... 65
4.1 Gewricht- en segmenthoeken ............................................................................. 65
4.1.1 Ellebooghoek ............................................................................................. 65
4.1.2 Heuphoek ................................................................................................... 66
4.1.3 Lumbale hoek ............................................................................................ 68
4.1.4 Schouderhoek ............................................................................................ 70
4.2 Raakhoek en afstoothoek ................................................................................... 71
Discussie ................................................................................................................................... 73
1 Inleiding ........................................................................................................................ 73
1.1 Verschil in reactiviteit bij Yurchenko en handenstand overslag ........................ 74
1.2 Verschil in reactiviteit bij top en subtop ............................................................ 77
1.2.1 Handenstand overslag ................................................................................ 77
1.2.2 Yurchenko .................................................................................................. 80
2 Trainingssituatie ........................................................................................................... 81
3 Beperkingen van het onderzoek en suggesties voor verder onderzoek ........................ 82
4 Conclusies ..................................................................................................................... 84
Bibliografie ............................................................................................................................... 85
Bijlage 1: Afkortinglijst ........................................................................................................... 89
Bijlage 2: Score jury ................................................................................................................. 90
Bijlage 3: Spreidingsdiagrammen radiale stijfheid .................................................................. 92
Bijlage 4: Spreidingsdiagrammen score ................................................................................. 102
Bijlage 5: Stickfiguren ........................................................................................................... 112
Literatuurstudie
1
Literatuurstudie
1 Sprongbiomechanica
1.1 Inleidend
Gymnastiek was één van de zeven eerste Olympische sporten, hoewel artistieke gymnastiek
voor vrouwen pas geïntroduceerd werd bij de Olympische Spelen van 1928 (Aykryod, 1980).
Deze discipline kreeg echter pas bekendheid vanaf de jaren ‟70 wanneer gymnasten als Olga
Korbut en Nadia Comaneci internationale erkenning ontvingen. In artistieke gymnastiek
wordt er bij de heren geturnd aan 6 toestellen (brug gelijke leggers, grond, ringen, rekstok,
sprong en paard met bogen) en bij de dames aan 4 toestellen (grond, brug ongelijke leggers,
balk en sprong). Dit onderzoek focust zich vooral op de discipline sprong en spitst zich toe op
de vergelijking tussen twee verschillende sprongtypes namelijk „handenstand overslag‟ en
„Yurchenko‟ (fig. 1 en 2, zie p. 2).
In de discipline van de sprong vertoont de gymnast een aanloop van minimum 10 en
maximum 25 meter waarbij na de afstoot op de springplank de handen op het sprongtoestel,
ook wel pegases genaamd, geplaatst worden om dan vanuit een handenstandpositie weg te
kaatsen in een hoge en verre vluchtfase waarbij de gymnast de nodige schroeven en/of salto‟s
turnt.
Er zijn drie types sprongen die hieronder ingedeeld zijn op basis van de handplaatsing op het
sprongtoestel: de overslag, de Yurchenko en de Tsukahara. Dit is niet de officiële indeling die
gehanteerd wordt tijdens de competitie maar is een functionele indeling, in functie van het
kaatsen, wat beter aansluit bij het doel van dit onderzoek. Het type sprong wordt bepaald door
de inzet (bv. rondat bij Yurckenko) en de plaatsing van de handen (fig. 1, zie p.2). De
plaatsing van de handen bepaalt ook de kaatskracht van de sprong.
Literatuurstudie
2
Overslag-
type
Tsukahara-
type
Yurchenko-
type
Fig. 1: Voorbeelden van drie types sprongen en hun handenposities op het sprongtoestel: v.l.n.r. overslag,
Tsukahara, Yurchenko.
De overslag is één van de basisvaardigheden in gymnastiek bij de sprong. Na een krachtige
afstoot op de plank worden de handen op de pegases naast elkaar geplaatst (fig. 1) en draait
men rond de breedte-as. Een goede overslag wordt bepaald door een krachtige kaatsbeweging
in handensteun op het sprongtoestel en een grote tweede vluchtfase waarin de rotatie met een
gestrekt lichaam vervolledigd wordt. Op hoog niveau wordt deze sprong uitgevoerd met
bijkomende schroeven en/of salto‟s in de tweede vluchtfase.
Fig. 2: Indeling van de handenstand overslag sprong in verschillende fases met aanduiding van de baan van het
lichaamszwaartepunt (Uit Takei 1990).
Literatuurstudie
3
De Yurchenko sprong werd voor het eerst uitgevoerd in 1982 op de World Cup Gymnastics
door Natalia Yurchenko. De sprong bestaat uit een voorwaartse aanloop die gevolgd wordt
door een rondat met als doel te landen op de springplank. Daarna volgt een rotatie rugwaarts
richting de pegases (soort flik flak) met vervolgens de afstoot met beide handen op het
sprongtoestel om tijdens de tweede vluchtfase nog een salto uit te voeren met eventueel nog
enkele schroeven. De populariteit van deze sprong is gegroeid door grote concurrentie op
wedstrijden zoals de Olympische spelen, maar zeker ook omdat de sprong veel veiliger werd
om uit te voeren op het huidige sprongtoestel, de pegases (bij de vrouwen stond vroeger het
paard in de breedte).
Fig. 3: Yurchenko 2 ½ schroef. (Uit McLeod et al., 2008)
De Yurchenko is een sprong die veel meer gesprongen wordt bij door vrouwen (zie tabel 1)
terwijl de mannen meer opteren voor de Tsukahara.
Tabel 1: Verschillende sprongen uitgevoerd op de kampioenschappen in Rotterdam 2010.
Vrouwen
(16 sprongen)
Mannen
(16 sprongen)
Overslag-type 3 3 (Dragulescu)
Yurchenko-type 9 1
Tsukahara / 8
Rondat entry met ½ draai in 1e vlucht (Omelianchik) 4 /
Literatuurstudie
4
De Tsukahara is een sprong waarbij men na een voorwaartse aanloop en afstoot op de
springplank, een halve draai uitvoert in de eerste vluchtfase tot op de pegases waarna in de
tweede vluchtfase rugwaartse salto‟s en of schroeven ingezet worden. Elke sprong waarbij
men een kwartslag of halve draai na voorwaartse afstoot maakt tot op de pegases gevolgd
door een salto wordt geclassificeerd als een Tsukahara sprong. Deze sprong heeft zich net als
de Yurchenko ontwikkeld tot meer dynamische vormen. Zo turnde Thomas Bouhail die goud
won op de sprong tijdens de wereldkampioenschappen 2010 in Rotterdam als allereerste een
Tsukahara met dubbele salto gehoekt.
In deze thesis zullen de sprongen overslag en Yurchenko geanalyseerd en vergeleken worden,
waarbij gefocust wordt op de blokfase in handensteun op het sprongtoestel.
1.2 Biomechanica van de verschillende sprongfasen
Sprong lijkt één van de simpelste onderdelen van de artistieke gymnastiek. Desondanks is het
een heel complexe vaardigheid. Men moet namelijk na een krachtige aanloop, proberen met
een juiste kracht en snelheid af te stoten om zo een goede sprong te kunnen uitvoeren. Twee
belangrijke aspecten bepalen de moeilijkheidsgraad van de sprong. In eerste instantie is er het
‘winnen van hoogte’ wat bepaald wordt door de omzetting van zowel horizontaal lineair als
angulair momentum (opgebouwd tijdens de aanloop en afstoot op de springplank) naar
verticaal lineair momentum tijdens het kaatsen in handensteun op het sprongtoestel.
Vervolgens als tweede aspect is er de ‘sprongrotatie’ of het draaien rond het
lichaamszwaartepunt. Het angulair momentum, als maat voor hoeveelheid van rotatie, is
afhankelijk van het inertiemoment (ten opzichte van de rotatie-as) en de rotatiesnelheid van
het lichaam.
De sprong kan opgedeeld worden in 6 fasen (aanloop, afstoot, eerste vluchtfase, contactfase,
tweede vluchtfase en landing) die hierna in chronologische volgorde biomechanisch worden
besproken.
Literatuurstudie
5
1.2.1 De aanloop
De aanloop die de sprong zal voorafgaan is een van de belangrijkste parameters om een goede
sprong uit te voeren. Het doel van de aanloopfase is om zoveel mogelijk kinetische energie te
genereren. Bij Yurchenko wordt deze kinetische energie omgezet in verticale-, horizontale- en
rotatiesnelheden tijdens de opsprong en rondat (Uzunov, 2010). Uit onderzoek blijkt dat
wanneer de vaardigheden moeilijker worden, de aanloopsnelheden sterk zullen stijgen (Krug
et al., 1998).
Tabel 2: aanloopsnelheden sprong Wereldkampioenschap 2007 in Stuttgart (Uit Naundorf et al., 2008).
Sprongtype n V gem
(m/s)
SD
(m/s)
Vmin
(m/s)
Vmax
v(m/s)
Mannen Overslag 62 8,39 ± 0,28 7,59 9,00
Yurchenko 58 7,36 ± 0,35 6,31 8,16
Tsukahara 169 8,23 ± 0,32 7,31 9,16
Vrouwen Overslag 51 7,74 ± 0,30 7,12 8,37
Yurchenko 175 7,33 ± 0,30 6,42 7,92
Tsukahara 27 7,54 ± 0,39 6,95 8,34
Omelianchik 19 7,60 ± 0,25 6,88 8,01
Bij het vergelijken van de gemiddelde aanloopsnelheden geregistreerd op het
Wereldkampioenschap 2007 in Stuttgart (tabel 2), valt op dat zowel voor mannen als vrouwen
de overslag types de snelste aanloopsnelheden vertonen, gevolgd door Tsukahara -en
Yurchenko-types. Een logische verklaring hiervoor kan gevonden worden bij de afstootfase
die sterk verschilt tussen de verschillende sprongtypes. Bij Yurchenko-types wordt vlak voor
de afstoot een rondat uitgevoerd om rugwaarts neer te komen met beide voeten op de
springplank, waardoor de aanloopsnelheid afhankelijk is van de snelheid waarmee de rondat
kan geturnd worden.
Zoals verwacht en ongetwijfeld veroorzaakt door de moeilijkheidsgraad van de geturnde
sprongen en de verschillende fysieke kenmerken van de gymnasten, zijn mannen sneller dan
vrouwen. Hier is slechts één uitzondering op, namelijk voor de Yurchenko sprong is er geen
significant verschil tussen de gemiddelde aanloopsnelheid van mannen (7,36 m/s) en vrouwen
(7,33 m/s) (Naundorf et al., 2008). Dit suggereert dat zowel mannen als vrouwen soortgelijke
Literatuurstudie
6
precondities hebben bij de start van hun rondat. Dit betekent dat de verschillen in het
eigenlijke sprongvermogen tussen mannen en vrouwen overwegend het gevolg zullen zijn van
de techniek gebruikt in de daaropvolgende fasen en niet bepaald worden tijdens de aanloop
(Uzunov, 2010). Dit fenomeen is specifiek voor de Yurchenko aangezien men bij dit
sprongtype de afstoot op de springplank vanuit een rondat uitvoert en niet vanuit een voorhup.
Uit een studie van Naundorf et al. (2008) waarbij de aanloopsnelheden van de verschillende
sprongtypes vergeleken werden tussen de wereldkampioenschappen van 1997 en 2007 is
gebleken dat de aanloopsnelheden heden ten dage groter zijn dan 10 jaar geleden en dit voor
zowel mannen als vrouwen. Deze toename in aanloopsnelheid kent verschillende oorzaken.
Ten eerste zal de invoer van de pegases als nieuw, groter en veiliger sprongtoestel tijdens de
wereldkampioenschappen in 2001 een verklaring bieden. Ten tweede zal de daarmee
samengaande evolutie naar steeds moeilijkere sprongen met grotere tweede vluchtfasen,
grotere aanloopsnelheid vereisen. Een uitzondering op deze evolutie is de Yurchenko bij de
mannen. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat de verandering van sprongtoestel veel
ingrijpender was voor vrouwen dan voor de mannen op vlak van Yurchenko-sprongen. Bij de
vrouwen werd het paard vroeger gepositioneerd in de breedte en bij de mannen in de lengte.
Vrouwen moesten dus de Yurchenko-sprongen rugwaarts mikken op een smal paard in de
breedte, wat resulteerde in een meer gecontroleerde aanloopsnelheid.
1.2.2 Afstoot op de springplank
De gymnasten moeten in staat zijn om de springplank op een effectieve manier te gebruiken
om zo hun sprong succesvol uit te voeren. Tijdens deze fase wordt de kinetische energie die
gegenereerd is tijdens de aanloop of tijdens rondat (bij Yurchenko) getransformeerd in de
juiste lineaire en angulaire componenten. Belangrijk hierbij is dat er bij de Yurchenko al meer
rotatie wordt opgebouwd voor de afstoot door de uitvoering van het rondat, waardoor deze
minder dient opgebouwd te worden tijdens de afstoot. Dit is een mogelijke verklaring waarom
de aanloopsnelheden van Yurchenko lager zijn dan handenstand overslag (tabel 2). Een
bijkomende reden is ook dat men een rondat moeilijk technisch correct kan uitvoeren na een
maximale aanloop.
Wanneer de gymnast contact maakt met de springplank leunt hij achterover (fig. 4). Door te
pivoteren over zijn voeten, zal het lichaamszwaartepunt naar voor worden gebracht. Bij
Literatuurstudie
7
Yurchenko zal men toekomen met de rug naar de pegases gericht. Het lichaamszwaartepunt is
dan voor het lichaam en zal door te pivoteren naar achter worden gebracht. Bij touchdown
(TD) raakt het bewegend lichaam (lineair (en angulair momentum na rondat bij Yurchenko))
de springplank waarop deze een impuls uitoefent op de gymnast terwijl de gymnast rond het
steunpunt kantelt (= pivot-werking), waarna de gymnast met veranderd lineair en angulair
momentum de springplank verlaat. De reactiekracht, die de verandering in lineair en angulair
momentum veroorzaakt, is excentrisch gericht en zorgt voor een afname van horizontaal
lineair (P) momentum en een toename van verticaal lineair (P) en angulair (L) momentum.
(Alle afkortingen gebruikt in deze thesis zijn terug te vinden in bijlage 1.)
Fig. 4: Pivot-werking tijdens een afstootbeweging (Uit De Clercq, 2009).
Hoe meer lineair momentum (en angulair momentum bij rondat-entry) de gymnast tijdens de
aanloop opbouwt, hoe meer horizontaal momentum omgezet kan worden tot het nodige
momentum om een succesvolle sprong te vervolledigen. Een goede aanloop zal dus
noodzakelijk zijn. Een gelijkaardige pivot-werking vindt nogmaals plaats in een latere fase
van de sprong namelijk in handensteun, tijdens het contact met het sprongtoestel (zie 1.2.4.
steunfase).
Het resultaat van beide afstoot/contact-momenten is dus om het opgebouwde (angulair en
lineair) momentum bij de aanloop (en rondat) om te zetten tot het vereiste/optimale verticaal
(hoge tweede vlucht), horizontaal (verre tweede vlucht) en angulair momentum (salto‟s en
schroeven) in functie van wat tijdens de tweede vluchtfase dient geturnd te worden.
Literatuurstudie
8
Bij onder andere de Yurchenko gebruiken de gymnasten de springplank om een grote daling
van de horizontale snelheid van het massamiddelpunt te voorkomen en om de verticale
snelheid van het massamiddelpunt te verhogen. In de literatuur (Penitente et al., 2007,
Valentin Uzunov, 2010) wordt een gemiddelde raakhoek rond de 60° gerapporteerd. Deze
raakhoek wordt gedefinieerd als de hoek tussen de horizontale en de rechte die door het
lichaamszwaartepunt en het contactpunt gaat bij contact met de springplank (fig. 5). Een te
kleine raakhoek leidt tot afremming van het angulair momentum. Een te grote raakhoek zal
echter ervoor zorgen dat er een te kleine pivot-werking plaatsvindt en bijgevolg een kleinere
opwaartse lift veroorzaakt.
Fig. 5: Inkomende raakhoek van rondat op de springplank gevolgd door een Yurchenko-sprong
(Uit Uzunov, 2010, van Penitente et al., 2007).
Uit onderzoek van Takei (1990) waarbij verschillende sprongvariabelen gecorreleerd werden
met de jury score, kan volgende redenering opgebouwd worden: gymnasten die bij de afstoot
met een grotere neerwaartse verticale snelheid (r= 0.47) toekomen en tijdens contact een
grotere verandering hebben van verticale snelheid (r= 0.56), zullen hogere juryscore
verkrijgen. Het ene leidt tot het andere: wanneer er een grotere neerwaartse verticale snelheid
is, zal er ook een betere invering van de springplank zijn, wat een groter verschil in verticale
snelheid toelaat. Hoe groter de horizontale snelheid (r= 0.66) bij contact, hoe groter de
verandering van verticale snelheid tijdens het contact en hoe korter de contacttijd (r= -0.42)
met de springplank wat gecorreleerd is met hogere scores. Merk wel op dat de besluiten die
genomen worden door Takei slechts een redenering is die gebaseerd is op basis van
correlaties. De verandering van horizontale snelheid tijdens het contact heeft geen invloed.
Literatuurstudie
9
Alle atleten zullen verlies hebben van horizontale snelheid tijdens contact met de springplank
om de verticale snelheid ten goede te komen (tabel 4).
Tabel 3: Gemiddelde waarden van 14 vrouwelijke gymnasten tijdens de afstootfase van Yurchenko, gemeten op
de Italiaanse kampioenschappen in 2006 (Uit Penitente et al., 2007).
Tijd Vhor (m/s) Vvert (m/s) Raakhoek (°)
CT (s) TD TO TD TO TD TO
Min 0,14 4,39 3,22 -0,99 3,47 58 91
Max 0,17 6,03 4,61 -0,35 4,00 67 99
Gem 0,15 5,27 3,90 -0,72 3,74 61 96
SD ± 0,01 ± 0,58 ± 0,35 ± 0,154 ± 0,15 ± 3 ± 2
Tabel 4:Verandering in verticale en horizontale snelheid tijdens de afstoot (uit Penitente et al., 2007 en Kwon et
al., 1990).
ΔVh (m/s) ΔVv (m/s)
Gem (Penitente et al., 2007) -1,37 4,46
Gem (Kwon et al., 1990) -1,32 ± 0,26 3,62 ± 0,82
1.2.3 Eerste vluchtfase
De eerste vluchtfase start wanneer de gymnast de springplank verlaat en eindigt op het
moment wanneer er contact wordt gemaakt met de pegases. Tijdens de afstoot wordt het
lineaire en angulaire momentum gecreëerd voor tijdens vluchtfase 1 (tabel 5). Daardoor zal de
eerste vluchtfase sterk afhankelijk zijn van de voorgaande afstootfase. Tijdens de vluchtfase is
het lichaam enkel onderhevig aan de zwaartekracht waardoor het lichaamszwaartepunt een
paraboolbaan beschrijft en het angulaire momentum constant blijft.
Tabel 5:Totaal angulair momentum van het lichaam (rotatie rond latero-laterale as) gedurende de eerste
vluchtfase van Yurchenko (Uit Kwon et al., 1990).
L (kg*m²/s)
Gem 53,53 ± 6,99
Literatuurstudie
10
De duur van de eerste vluchtfase bij Yurchenko-type sprongen wordt gerapporteerd tussen
0,12ms en 0,22ms (Cuk et al, 2004). Deze variaties in vluchttijd zijn waarschijnlijk te wijten
aan verschillen met betrekking tot individuele techniek.
1.2.4 Steunfase op het sprongtoestel
Compressie en repulsie
De steunfase, ook wel de blokfase genoemd, is de fase waarbij er contact gemaakt wordt met
de handen op de pegases. Dainis (1981) deelt deze blokfase op in 2 aparte fases namelijk een
compressiefase met een daaropvolgende repulsiefase (fig. 6).
Het eerste deel van de blokfase is de compressie en start vanaf contact met het sprongtoestel
en eindigt wanneer de radiale snelheid van het lichaamszwaartepunt met betrekking tot de
draai-as nul wordt (polsgewricht = draai-as). Anders geformuleerd kan deze compressiefase
gedefinieerd worden als het eerste deel van de contactfase, waarbij het lichaamszwaartepunt
dichter bij het steunpunt komt en de radiale afstand (van lichaamszwaartepunt tot contactpunt)
op het sprongtoestel bijgevolg afneemt. De compressie wordt gezien als een fase waarbij de
gymnast snel van richting moet veranderen namelijk van een lineair horizontale beweging
naar een verticale stijgende beweging. Onder invloed van reactiekrachten van de pegases op
de gymnast, zal de gymnast op verschillende manieren compressie vertonen. Wanneer een
gymnast zijn ellebogen buigt, hyperextensie van wervelkolom of depressie van de
schoudergordel vertoont, zal er meer vervorming zijn, dus meer compressie (en dus een
grotere remweg) wat leidt tot kleinere krachten. Dit zorgt ervoor dat compressie en
reactiekrachten elkaar beïnvloeden. Grote krachten leiden tot meer compressie, meer
compressie leidt tot een grotere remweg wat resulteert in kleinere krachten. Compressie is dus
een manier om reactiekrachten op te vangen/ te weerstaan.
Literatuurstudie
11
Fig 6: Compressie (inveren LZP) en repulsie (terugveren LZP) tijdens handenstand overslag (Uit Dainis, 1981).
De tweede fase is de repulsiefase waarbij de gymnast over de pegases blijft draaien. In
tegenstelling tot de compressie, zal nu de radiale afstand van het lichaamszwaartepunt tot het
contactpunt op het sprongtoestel stijgen. Het lichaam zal als het ware terugveren.
Pivot-werking
Net zoals tijdens de afstoot op de springplank vindt er tijdens de blokfase op de pegases een
pivot-werking plaats, maar deze keer in handensteun met de polsen (contactpunt) als draai-
as. Tijdens de compressie wordt het angulair en lineair momentum van tijdens de eerste
vluchtfase veranderd door een excentrische reactiekracht met het sprongtoestel. Hierdoor
ontstaat er bij de take-off van het sprongtoestel een nieuw angulair (rotatie) en lineair
(translatie) momentum van het lichaamszwaartepunt (De Clercq cursus biomechanica 2de
bachelor) (fig. 7). Tijdens de blokfase zal het lineair horizontaal en angulair momentum dalen,
waardoor het lineair verticaal momentum zal stijgen. Dit is belangrijk in functie van een hoge
en verre tweede vluchtfase die nog voldoende angulair momentum bezit om de nodige rotatie
en/of schroeven te vervolledigen tijdens de tweede vluchtfase.
Literatuurstudie
12
.
Fig 7. : Pivot-werking bij het blokken in handensteun tijdens contactfase op de pegases bij Yurchenko. Vver TD=
verticale component van de raaksnelheid, Vver TO= verticale component van de verstreksnelheid Vhor TD=
horizontale component van de raaksnelheid, Vhor TO= horizontale component van de vertreksnelheid. L TD en L
TO zijn respectievelijk de voorstelling van het angulair momentum bij touchdown en bij take-off.
Prestatiebepalende factoren
Een goede blokfase wordt gekenmerkt door verschillende parameters, ook wel de
prestatiebepalende factoren genoemd. Belangrijke parameters voor een goede blokfase zijn:
contacttijden, schouderhoek, raakhoek, vertrekhoek, horizontale en verticale snelheid.
De blokfase van de Yurchenko wordt gekenmerkt door het toekomen in een open
schouderhoek gevolgd door een snelle „push‟ vanuit de schoudergordel en polsen. De open
schouderhoek is de hoek tussen armen en de voorzijde van de romp (fig. 7). Uit onderzoek
blijkt de optimale hoek, te liggen tussen 160° en 170°. Een grote open schouderhoek zorgt
voor een groter angulair momentum en creëert bijgevolg meer torsie door het sluiten van deze
schouderhoek. Dit gaat gepaard met de courbette-beweging (hol naar bol). Hiervoor zullen
romp en benen op elkaar moeten afgestemd worden bij het verlaten van het sprongtoestel. Een
te grote schouderhoek zal echter leiden tot een hogere kans op blessures aan schouders en
polsen. (Valentin Unuzov 2004, Koh et al, 2003 en 2007, Elliott et al., 2007).
Literatuurstudie
13
Fig. 8: Naar Uzunov, 2004: open schouderhoek en raakhoek.
Naast de schouderhoek hebben we ook nog de raakhoek die van groot belang is met
betrekking tot de prestatie en de repulsie. Deze hoek wordt gedefinieerd als de hoek tussen de
rechte die door het lichaamszwaartepunt (LZP) en het contactpunt gaat en de horizontale (fig.
8). Het is moeilijk om een „ideale‟ raakhoek voorop te stellen aangezien het weerom
afhankelijk is van de persoonlijke sprongkinematica die verschilt van gymnast tot gymnast.
Verschillende studies (Koh et al., 2003 en 2007) rapporteren optimale raakhoeken rond de 45°
voor Yurchenko-type sprongen uitgevoerd door elitedames. Met een kleinere (scherpere)
raakhoek zal het angulair momentum teveel worden afgeremd. Aan de andere kant laat een
grotere raakhoek het kaatsen minder toe aangezien de gymnast het sprongtoestel raakt met een
positieve opwaartse verticale snelheid, waardoor er bij een te grote raakhoek nog weinig
pivot-werking mogelijk is.
Tabel 6: Gemiddelde waarden bij een gestrekte Yurchenko sprong (na afstoot anderhalve gestrekte salto). Bij
Elliot, 6 vrouwelijke topgymnasten op nationaal competitie niveau. Bij Nelson, 16 topgymnasten geselecteerd
vanuit de Olympische Spelen in 1984 (Naar Elliot et al., 1991 en Nelson et al., 1885).
Overslag (Nelson) Yurchenko (Elliot)
Vhor TD (m/s)
Vhort TO (m/s)
∆ Vhor (m/s)
3,98
3,00
-0,98
4,2
2,0
- 2,2
Vvert TD (m/s)
Vvert TO (m/s)
∆ Vvert (m/s)
1,98
2,53
0,55
1,8
2,2
0,4
Contacttijd (ms) / 130
Literatuurstudie
14
Naast de verschillende hoeken zijn ook de contacttijden van belang. Zo leidt een korte
contacttijd tot het reactiever gedragen van het menselijk lichaam. Uit onderzoek van Takei
(1990) blijkt dat een kortere contacttijd leidt tot een hogere score bij overslag (r= -0.60). Bij
een kortere contacttijd a) wordt er tijdens contact op het paard een grotere opwaarste verticale
kracht en horizontale remmende kracht op de gymnast uitgevoerd, b) wordt tijdens het contact
op het paard een grotere winst van verticale snelheid (r= -0.50) en reductie van het angulair
momentum bereikt (r= 0.44), c) wordt er een grotere verticale snelheid bereikt bij take-off van
het paard (r= -0.50), d) is er kleinere vertrekhoek (r= 0.61) (= pegases en posterior zijde
voorarm) bij take off (het lichaam verlaat het paard eerder (er wordt niet overgekanteld)), e)
en wordt er een dus een langere en hogere vluchtfase 2 bekomen.
Tijdens de blokfase stijgt de verticale snelheid. Zowel voor overslag (Takei, 1990) als
Yurchenko (Kwon et al., 1990) leiden kortere contacttijden tot grotere verticale snelheden wat
resulteert in betere scores (r= 0.47).
Tijdens de contactfase zal de horizontale snelheid dalen en worden omgezet in verticale
snelheid nodig voor de tweede vluchtfase (tabel 6). Een hoge horizontale snelheid bij TD leidt
tot hogere scores (r= 0.46) (Takei, 1990).
1.2.5 Tweede vluchtfase
De tweede vluchtfase of ook wel de navlucht genoemd, start wanneer de handen de pegases
verlaten en eindigt wanneer beide voeten de grond raken. Hierbij zijn termen als horizontale
snelheid en verticale snelheid heel belangrijk. Een gymnast moet zowel hoogte als afstand
winnen tijdens de navlucht om een goede score te behalen. Dezelfde principes die gelden voor
de voorvlucht (eerste vluchtfase) zijn ook van toepassing op de navlucht (tweede vluchtfase).
De locatie en de snelheid van het LZP, waarmee men afstoot van het sprongtoestel, zullen het
volledige paraboolvormig traject van het LZP bepalen.
De duur van de navlucht of de tweede vluchtfase van de Yurchenko wordt gerapporteerd voor
mannen gemiddeld rond de 0,84s en voor vrouwen rond de 0,72s. Voor moeilijkere sprongen
zal deze duur van de navlucht significant stijgen (Kwon et al., 1990). Zo kan de duur van de
navlucht zelf oplopen tot een volle seconde, bijvoorbeeld voor een Yurchenko met dubbel
gehoekte salto in de tweede vluchtfase. Een langere vluchttijd (r= 0.46) dewelke bereikt wordt
Literatuurstudie
15
door een grotere maximale hoogte, zal leiden tot hogere scores aangezien de gymnast meer
tijd heeft voor een goede lichaamscontrole (Takei, 1990). Naast de hoogte van het
lichaamszwaartepunt bij het verlaten van het sprongtoestel, zal de verticale snelheid bij take-
off bepalend zijn voor de duur van de navlucht (Cuk, 2004). Zodra de gymnast het
sprongtoestel verlaat, kan er niets meer gewijzigd worden aan de vluchtbaan en aan het
angulair momentum. De gymnast kan enkel nog de rotatiesnelheid veranderen door de
lichaamspositie te wijzigen. Men kan de rotatiesnelheid opdrijven door het traagheidsmoment
te verkleinen door lichaamssegmenten dichter bij elkaar te brengen (bv. bolletje maken). Aan
de andere kant kan men ook de rotatiesnelheid reduceren door de lichaamssegmenten ver van
elkaar te verwijderen (bv. gestrekte salto) waardoor het traagheidsmoment zal vergroten.
Tevens kunnen door asymmetrische armbewegingen rotaties rond de lengteas (of schroeven)
gecreëerd worden (= tilttechniek) (Yeadon, 1993).
In een goede Yurchenko sprong vertoont het LZP van de gymnast een trapeffect (fig. 9).
Hierbij stijgt het LZP gedurende de voorvlucht, gevolgd door een verdere stijging in de
navlucht, gecreëerd door de afstoot op de pegases. Deze twee fasen zullen dus van essentieel
belang zijn om een goede navlucht te produceren (Uzunov, 2010).
Fig. 9: Trapeffect in de stijging van het
lichaamszwaartepunt tijdens eerste vluchtfase,
contactfase en begin 2de
vluchtfase (uit Uzunov,
2010).
Literatuurstudie
16
Tabel 7: Overzicht van de hoeveelheid angulair momentum rond de latero-laterale as door het LZP bij
Yurchenko en overslag in de tweede vluchtfase (Uit: Takei ,1990; Kwon et al., 1990; Elliot et al., 1991; Nelson
et al., 1985; Cuk et al., 2004)
L (kgm²/s)
Kwon et al. 1990 Gem Yurchenko 50,51
SD 6,75
Elliot et al. 1991 Gem Yurchenko 51,72
Takei 1990 Gem Overslag 33
SD 66
Tabel 8: Gemiddelde vluchthoogte en vluchttijd van de tweede vluchtfase bij Yurchenko en overslag (Uit: Takei
,1990; Kwon et al., 1990; Elliot et al., 1991; Nelson et al., 1985; Cuk et al., 2004).
Max. hvert (m) t (s)
Overslag
Yurchenko
Nelson
Takei
Elliot
Cuk
Kwon
2,34
-
2
-
-
-
0,639
0,77
0,72 (♀); 0,84 (♂)
0,764
Wanneer men het angulair momentum van Yurchenko en overslag tijdens de tweede
vluchtafse vergelijkt (zie tabel 7), kan opgemerkt worden dat het angulair momentum hoger is
bij Yurchenko dan bij overslag. Een mogelijke verklaring hiervoor is het verschil in
uitvoering van de tweede vluchtfase. Zo zal men bij Yurchenko in deze situatie nog een
gestrekte salto uitvoeren na afstoot van het sprongtoestel, waardoor er meer angulair
momentum vereist is. In tegenstelling tot handenstand overslag, waarbij in deze situatie geen
salto‟s en/of schroeven worden uitgevoerd in de tweede vluchtfase. Zo zal er een duidelijk
verschil zijn in angulair momentum wanneer er geen salto, gehurkte salto, gestrekte salto,
dubbele salto of schroeven worden uitgevoerd (van weinig naar veel angulair moment
gerangschikt). Het is dan ook te verwachten dat de mogelijkheid van de gymnast om angulair
momentum op te bouwen (= angulair momentum eerste vlucht) en om te zetten (verschil
tweede vlucht en eerste vlucht angulair momentum) belangrijk is naar prestatie toe. Waarbij
de nodige hoeveelheid angulair momentum in de tweede vluchtfase afhankelijk is van de
rotaties die de gymnast nog wil uitvoeren.
Literatuurstudie
17
De totale tijd geregistreerd voor de navlucht van een Yurchenko was 0,77s in de studie van
Elliot et al. (1991). Dit komt neer op 60% van de totale tijd die nodig is voor de uitvoering
van een Yurchenko sprong. Diezelfde bevindingen zijn ook vastgesteld door Nelson et al.
(1985). Er is dus een verschil met overslag, waarbij de navlucht maar 0,693 seconden duurt,
wat neerkomt op 42% van de totale tijd. Dit is te wijten aan het feit dat overslag een
eenvoudigere navlucht heeft (tabel 8).
In figuur 10 worden de belangrijkste determinanten en hun beïnvloedende factoren voor een
goede tweede vluchtfase aangehaald. Hieruit wordt duidelijk dat vele verschillende factoren
samenhangen om een goede tweede vluchtfase te creëren. Zo zal bijvoorbeeld de score sterk
afhankelijk zijn van het angulair en lineair moment tijdens de vluchtfase. Deze twee factoren
worden al vanaf de aanloop en tijdens de contactfase gegenereerd.
Fig. 10: Determinanten die een goede 2de
navlucht bepalen. Het lineaire en angulair momentum worden
bepaald door factoren aanloopsnelheid, verandering van lineair of angulair momentum en lineair en
angulair momentum tijdens contact.(Naar Prassas, 2006).
Literatuurstudie
18
1.2.6 Landing
De landing van de sprong is een doorslaggevende factor die het verschil kan maken tussen
winnen of verliezen. Om er voor te zorgen dat de gymnast een goede landing uitvoert (zonder
het evenwicht te verliezen), zal de gymnast moeten landen met een geschikte raakhoek. Deze
landingshoek wordt bepaald door: de duur van de navlucht fase, de afstoothoek bij het
loslaten van het paard en de rotatiesnelheid van het lichaam rondom het LZP. De optimale
landingshoek hangt ook af van een aantal bijkomstige factoren zoals de mate van flexie van
de romp en de ledematen gedurende de landing, de dikte en veerkracht van het
landingsoppervlak en het angulair momentum van het lichaam rondom het LZP. Uit data van
Prassas (2006) blijkt dat gymnasten vaak in een landing falen doordat ze over-roteren. Het
angulair momentum dat opgevangen wordt, is hetzelfde als het angulair momentum bij take-
off van het sprongtoestel. Het is belangrijk om op het juiste moment uit te strekken om zo de
hoeksnelheid af te remmen. Wanneer een gymnast zich uitstrekt, wordt het traagheidsmoment
groter. Aangezien het angulair momentum gelijk blijft, zal de rotatiesnelheid dus moeten
dalen (L = I . ). Tijdens de landing zal er een grondimpuls inwerken op het lichaam van de
gymnast, die excentrisch tegengesteld is aan de rotatierichting.
Een gymnast moet verhinderen zijn landing te corrigeren (stappen te zetten), aangezien dit
leidt tot puntenverlies. Om dit te vermijden, wordt het angulair momentum van tijdens de
tweede vluchtfase afgeremd of getransfereerd naar deelsegmenten. Dit kan hij bijvoorbeeld
doen door de armen te roteren in dezelfde (bij gevaar voor over-rotatie) of tegengestelde (bij
gevaar voor onder-rotatie) rotatierichting als tijdens tweede vluchtfase. De gymnast kan ook
het tijdsinterval vergroten van de landing (= langere remweg) en dus de grondimpuls
verkleinen waardoor het lichaam makkelijker tot stilstand komt. Hierbij kan hij 2 methoden
gebruiken: heup- en/of kniebuiging (tabel 9). Deze methode maakt gebruik van het
remwegprincipe. De versnelling zal dalen, waardoor de krachten ook zullen dalen wat kan
resulteren in een meer stabiele landing.
Het is moeilijker om een voorwaartse rotatie te controleren in vergelijking tot een
achterwaartse rotatie. Dit komt doordat de gymnast bij een achterwaartse rotatie meer tijd
heeft om de landing voor te bereiden. Bij een voorwaartse rotatie heeft de gymnast pas later
een visueel beeld van de mat, wat het moeilijker maakt om de landing perfect te controleren.
Literatuurstudie
19
Tabel 9: Gewrichtshoeken bij landing bij Yurchenko. (Naar Elliot et al., 1991)
Gem SD
Knee joint (°) 163,0 4,7
Hip joint (°) 122,2 10,1
Shoulder joint (°) 17,8 11,1
Een goede landing zal al bepaald worden voor het raken van de mat. Voor een goede landing
moet het lichaam bijna volledig gestrekt zijn vooraleer men neerkomt (George, 1980) en
vervolgens moeten de knieën lichtjes buigen om de krachten geassocieerd met de landing te
absorberen (= remwegprincipe) (Aykroyd, 1980).
Naast het stilstaan bij de landing is de landingsafstand ook heel belangrijk. Er is namelijk een
bepaald vak voorzien waarin de gymnast zal moeten landen. De landingsafstand, hoewel een
factor van zowel horizontale als verticale snelheid, zal voornamelijk bepaald worden door de
horizontale snelheid bij initieel contact met het sprongtoestel en de resultante snelheid bij
take-off van de pegases (Koh, 2003).
Literatuurstudie
20
2 Reactiviteit als prestatiebepalende sprongvariabele
2.1 Inleidend
In de literatuur is de biomechanische analyse van de sprong samen met zijn
prestatiebepalende factoren al uitgebreid besproken. Kaatskracht en reactiviteit zijn volgens
trainers belangrijke prestatiebepalende factoren voor een goede sprong. Bijvoorbeeld wanneer
een gymnast een overslag turnt, zullen de bovenste extremiteiten zich reactief gedragen om zo
een goede en gestrekte navlucht uit te voeren. In voorgaande studies is er echter nog geen
onderzoek gedaan naar de reactiviteit en het kaatsen in de bovenste extremiteiten. Er is echter
wel al veel onderzoek gedaan naar verschillende kaats- en locomotievormen op de onderste
ledematen. Om de reactiviteit van de bovenste extremiteiten te bespreken bij handenstand
overslag en Yurchenko, zal er beroep worden gedaan op deze voorgaande bevindingen.
2.2 Wat is reactiviteit
2.2.1 Definiëring
De definitie van reactiviteit (bij lopen) is volgens Brughelli (2008) de mate waarin een object
zich stijf gedraagt. Stijfheid is de weerstand die een object levert tegen vervorming onder
invloed van een statische of dynamische belasting. Als dit wordt toegepast op de sport is
reactiviteit het dynamisch wegkaatsen van een bewegend object (sporter) dat tijdens contact
(kaatsfase) een soort van vervorming (compressie en repulsie) ondergaat en na contactfase
wegkaatst met veranderd momentum. Deze reactiviteit is afhankelijk van de
krachtontwikkeling, de opslag van elastische energie en het gebruik van de (sprint)
kinematiek (Brughelli 2008).
In verschillende sporten (hoogspringen, verspringen, lopen, etc.) wordt gebruik gemaakt van
reactiviteit en stijfheid. Het doel is om de optimale stijfheid te creëren waardoor men voordeel
kan generen tijdens bewegingen. Zwakkere prestatie is vaak het gevolg van een gebrek aan
stijfheid. Een belangrijk model voor reactiviteit is het veer-massa model waarbij het belang
van reactiviteit en stijfheid verduidelijkt wordt.
Literatuurstudie
21
2.2.2 Het veer-massa model
In het veer-massa model wordt het lichaam uit een mechanisch standpunt ontleed. Het model
is ontworpen voor de steunfase van steady state lopen aan submaximale snelheden en baseert
zich op de beweging van het lichaamszwaartepunt (fig. 12) en de krachtwerking (McMahon
en Cheng 1990; Blickhan, 1989). Lopen is een typische beweging waarbij de opgeslagen
elastische energie in de spier- en peesstructuren in de onderbenen terug wordt vrijgegeven.
Tijdens het lopen zullen de pezen en ligamenten werken als veren. Het principe wordt ook
wel de stretch-shortening cycle (SSC) genoemd (Komi et al., 1997). Bij iedere stap worden de
pezen en ligamenten uitgerekt en terug verkort waardoor er eerst elastische energie wordt
opgeslagen en dan weer wordt vrijgegeven. Een planair massa-veer model, waarbij de
lichaamsmassa gemonteerd is op een gewichtsloze lineaire veer, bootst de biomechanica van
de steunfase bij lopen zeer goed na (bio= de elastische spier-pees complexen in het standbeen;
mechanica= de dynamiek van de steunfase) (McMahon en Cheng 1990; Blickhan, 1989).
Aangezien de steunfase van het lopen gemodelleerd kan worden door het in- en terugveren
van een lineaire mechanische veer (F= k.x), zal de stijfheid (k) van die veer invloed hebben
op de dynamica van het lopen (fig. 11).
Fig 11: Veer-massa model voor lopen. Puntmassa m
ondersteund door een samendrukbare veer met rustlengte
Lo, veerstijfheid kleg en invalshoek αTD, lopend aan een
horizontale snelheid vx. (Uit Blum et al., 2009)
Fig 12: Veer massa model voor lopen op basis van
de verplaatsing van het lichaamszwaartepunt. Eerst
fase van compressie (inveren LZP), daarna repulsie
(terugveren LZP) (Uit Farley et al., 1998).
Literatuurstudie
22
Er wordt aangenomen dat de mechanische stijfheid van het menselijke been een grote invloed
heeft op diverse atletische variabelen waaronder de graad van krachtontwikkeling, elastische
energie opslag, de bezettingsgraad en sprint kinematica (contact –en vluchttijd, paslengte –en
frequentie) (Morin et al., 2006). Echter, de optimale mechanische stijfheid die nodig is voor
bewegingen zoals lopen en springen blijft een onderwerp van discussie voor vele
wetenschappelijke- en sportgemeenschappen.
2.2.3 Meten van verschillende vormen van reactiviteit
Gebruik makend van het eerder verduidelijkt veer-massa model, kunnen bij lopen
verschillende soorten van stijfheid berekend worden. Stijfheid wordt gedefinieerd als de
weerstand tegen vervorming en wordt berekend als de verhouding van kracht op vervorming
ten gevolge van de inwerkende kracht (N/m). Op basis van dit model kunnen maten voor deze
weerstand (kracht) en vervorming worden achterhaald en kan dus een maat voor de stijfheid
van het been worden berekend. De 3 meest voorkomende vormen van mechanische stijfheid
die tijdens lopen kunnen worden berekend zijn verticale stijfheid, beenstijfheid en
gewrichtsstijfheid.
Er bestaan vier methoden om de verticale stijfheid te meten, namelijk Mc Mahon en Greene
(1991) met een methode die maximale krachten meten en ∆y uit dubbele integratie van kracht
bepalen, Cavagna (1988,2005) met de half-period methode, Mc Mahon (1987) met groucho
methode en Morin et al. (2005) en Dalleau et al. (2004) met een methode op basis van enkel
spatio-termporele factoren. Elke methode gaat er van uit dat de verticale stijfheid gelijk is aan
de maximale verticale kracht gedeeld door de maximale verticale verplaatsing (kvert= Fmax/
Δy). Deze twee mechanische parameters worden telkens op een andere manier berekend. De
verticale stijfheid bepaalt de terugkaatstijd (= de contacttijd met de grond) van het elastisch
model.
Beenstijfheid verwijst naar de stijfheid van het hele been alsof het fungeert als een veer. De
beenstijfheid kan ook op verschillende manieren bepaald worden. Voorbeelden hiervan zijn
de methode van McMahon and Cheng (1990), Morin et al. (2005) en Arampatzis et al. (1999).
Algemeen wordt de beenstijfheid berekend uit de ratio van de maximale verticale kracht ten
opzichte van de maximale verandering in beenlengte (tijdens midstance) (kleg= Fmax/ ΔL).
Literatuurstudie
23
Zowel de Fmax als de ΔL kunnen op verschillende manieren gemeten of berekend worden.
Aan de hand van deze verschillende berekeningen, kunnen we verschillende gangbare
methodes opstellen (Blum et al., 2009). Beenstijfheid is afgeleid van een conceptueel model
met betrekking tot been locomotie en zal niet bestaan zonder dit model. De beenlengte is
gedefinieerd tussen COM (centre of mass, lichaamszwaartepunt) en COP (centre of pressure)
in overeenstemming met het massa-veer model (zie fig. 11 en 12).
Gewrichtstijfheid verwijst naar de stijfheid van een individueel gewricht en wordt berekend
door de ratio gewrichtsmoment (Jm) ten opzichte van de hoekverplaatsing (Jd) van het
gewricht (kjoint= Jm/Jd). Deze meetmethode maakt geen gebruik van het veer-massa model. Er
zijn slechts enkele studies die gewrichtstijfheid tijdens lopen onderzocht hebben. Drie studies
gebruiken dezelfde methoden om de gewrichtsstijfheid te berekenen (Stefanyshyn & Nigg,
1988; Gunther & Blickhan, 2002; Kuitunen et al.; 2002). Krachtmeetplatformen worden
gebruikt om de verticale en horizontale krachten te meten en high-speed video camera‟s om
de kinematica te analyseren. Dit aan de hand van reflectieve markers die worden aangebracht
op enkele anatomische plaatsen. Eens deze data gedigitaliseerd zijn, zal men aan de hand van
de markerposities, de gewrichthoeken, -snelheden en –versnellingen berekenen.
Gewrichtsmomenten voor heup, knie en enkel worden berekend aan de hand van inverse
dynamica.
2.3 Reactiviteit in de sport
2.3.1 In andere sporten dan gymnastiek
Zoals eerder vermeld is reactiviteit zeer belangrijk in de sport. Zo is tijdens lopen de stijfheid
een belangrijke parameter. Onderzoek van Chelly et al. (2001) toont aan dat de stijfheid
gelinkt kan worden aan de beenstijfheid tijdens het maximaal lopen (r= 0.68). Er is echter nog
niet bewezen of er limiet staat op de beenstijfheid tijdens sprinten en wat de exacte relatie is
van deze stijfheid tot prestatie. Toch verschilt lopen met de gymnastische sprongen waarbij de
baan van het lichaamszwaartepunt eerder asymmetrisch is. Daarom is het kaatsen op de
pegases eerder vergelijkbaar met de afstoot van het verspringen en hoogspringen, waarbij het
verloop van het lichaamszwaartepunt ook asymmetrisch is.
Literatuurstudie
24
Het model van Seyfarth et al. (1999) is ontworpen voor de analyse van reactiviteit tijdens de
afstoot bij verspringen. Deze studie gaf aan dat voor het verspringen bij een aanloop van
10m/s de optimale hoek 45-55° is en dat de beenstijfheid 20kN/m bedraagt. Daarnaast voerde
Seyfarth (2000) ook nog een andere studie uit waarbij 18 studenten, die in totaal 30 sprongen
uitvoerden, werden getest. Hieruit werd aangetoond dat wanneer de aanloopsnelheid stijgt,
ook de optimale raakhoek (van 45° naar 65-70°) en stijfheid zal stijgen. Dit wordt verklaard
doordat een spier de stijfheid automatisch zal aanpassen aan verschillende snelheden of
gewrichtshoekveranderingen. Ook andere studies tonen aan dat hogere aanloopsnelheden en
grotere krachtontwikkeling nodig zijn om verder te springen (Hay,1993;Alexander,1990).
Naast verspringen is in hoogspringen ook onderzoek (Dapena J. et al, 1988) uitgevoerd naar
stijfheid. Tijdens de aanloop wordt kinetische energie opgeslagen en omgezet naar verticaal
(stijgende) snelheid. Belangrijk bij de aanloop is dat het LZP laag blijft bij de laatste stappen
(vooral de laatste stap) en dat het LZP terug gaat stijgen tijdens de take-off fase. Net zoals bij
de „counter movement jump‟ zal tijdens hoogspringen de spier eerst voorspannen
(excentrisch) om daarna concentrische te werken. Cavagna et al. (1968) heeft aangetoond dat
wanneer een spier zich voorspant, de krachtontwikkeling groter zal zijn. Dit is belangrijk voor
de beenstijfheid. Wanneer tijdens de afstoot de spier eerst wordt voorgespannen, zal de
beenstijfheid groter zijn en zal men hoger kunnen springen.
2.3.2 In de gymnastiek (discipline van de sprong)
Eigen vooronderzoek
In gymnastiek wordt bij de discipline „sprong‟ deze reactiviteit of kaatskracht voortdurend
gebruikt. Wanneer een gymnast bijvoorbeeld een overslag maakt, zullen de bovenste
extremiteiten zich reactief gedragen om zo een hoge tweede vluchtfase uit te voeren. Deze
studie bouwt verder op eerdere onderzoeken. Eerst en vooral werd in het kader van een
thesisonderzoek aan de vakgroep bewegings- en sportwetenschappen in 2009, een 3D-
kinematische spronganalyse van handenstand overslag uitgevoerd tijdens leerlijn en fysieke
testen bij 25 mannelijke gymnasten (AGH). Hierbij werd de gemiddelde krachtwerking
tijdens contact (op basis van snelheidsveranderingen), contacttijden, vluchttijden en
aanloopsnelheden berekend. De belangrijkste significante correlaties met reactiviteitscore,
gegeven door ervaren coaches, werd gevonden bij contacttijd op de pegasus
(r= -0.772; p=0.005) en verticale snelheid bij take-off van de pegasus (r= 0.785, p=0.007).
Literatuurstudie
25
Belangrijk hierbij was ook dat topgymnasten een hogere reactiviteitsscore hadden wat
samenging met een grotere omzetting van horizontale naar verticale snelheid tijdens contact
op de pegases. Er was echter wel een beperking van het onderzoek aangezien de gemiddelde
krachtmeting berekend werd op basis van snelheidsverandering en niet rechtstreeks gemeten
werd aan de hand van een krachtplatform.
In 2010 werd de beperking van voorgaande studie weggewerkt door het gebruik van een
geïnstrumenteerde plint. Net zoals vorig onderzoek werd de handenstand overslag
geanalyseerd. Dit bij 3 gymnasten van elk een verschillend niveau. Een van de belangrijkste
resultaten waren dat de betere gymnast tijdens de blokfase een duidelijkere omzetting creëert
van angulair en horizontaal lineair momentum naar verticaal lineair momentum. De betere
gymnast toont dus een reactievere blokfase in vergelijking tot minder goede gymnasten. Wat
het radiaal concept betreft, vertoont de betere gymnast wel iets meer radiale compressie,
maar deze gaat gepaard met grotere krachtwerking. Er is een duidelijk compressie- en
repulsiepatroon in de radiale afstand zichtbaar, dit komt door een mooi samengaand flexie- en
extensiepatroon in ellebogen en schouders.
Het radiaal concept is een combinatie van het model van Seyfarth (1999) dat zich baseert op
de afstoot van verspringen en het model van Dainis (handenstand overslag gymnastiek).
Dainis deelt de contactfase op in een compressie en repulsie fase. Het model van Seyfarth
houdt rekening met de asymmetrische situatie door het verschil in raak- en afstootcondities in
acht te nemen. Bij de berekening van radiale compressie wordt rekening gehouden met het
verschil in radiale afstand bij touchdown en take-off (fig. 13).
De radiale afstand kan gedefinieerd worden als de afstand van het LZP tot het steunpunt op de
pegases (fictief punt tussen de handen). De radiale compressie is dus de afstand die het LZP
eerst zal inveren en vervolgens terug zal uitveren. Op basis van deze radiale compressie en
radiale krachtwerking kan een maat voor radiale stijfheid berekend worden.
Literatuurstudie
26
Fig 13: Model van Seyfarth (1999) aangepast en toegepast op het blokken op de pegasus. Radiale compressie
wordt berekend, rekening houdend met het verschil in radiale afstand bij touchdown en take-off.
Reactiviteit link met andere prestatiebepalende factoren en relatie tot prestatie
Naar de functionele mechanische stijfheid van de onderste ledematen is al talrijk onderzoek
uitgevoerd. Uit onderzoek van Farley et al. (1991) is achterhaald dat wanneer de verticale
stijfheid stijgt gedurende de steunfase, er een stijging plaatsvindt van de krachten en een
daling is in contacttijd. Ook de raakhoek is bepalend naar stijfheid toe. Zo zal bij een hogere
snelheid de stapfrequentie en lengte toenemen, wat resulteert in een kleinere raakhoek. Een
kleinere raakhoek resulteert in een kleinere verticale remweg, waardoor de verticale stijfheid
toeneemt voor eenzelfde beenstijfheid (Farley etal., 1998; De Clercq,2010). Naarmate een
loper sneller loopt, neemt ook de beenstijfheid toe (kleg stijgt van 12Kn/m naar 18 kN/m)
(Arampatzis et al. ,1999; Seyfarth et al., 2002; Stefanyshyn and Nigg,1998; Farley en
Gonzalez, 1996). Lopers zullen dus bij hogere snelheid “stijver” lopen en sneller terugkaatsen
dan bij lagere snelheden.
Literatuurstudie
27
Bij lopen is er ook een relatie tussen de spierkracht en de loopprestatie (Chelly , 2001).
Wanneer de spier zich voorspant (excentrisch werken), kan er ook meer kracht ontwikkeld
worden, waardoor het been zich stijver zal gedragen. Wanneer de effectieve beenstijfheid
daalt, zal ook de efficiëntie dalen van het lopen (McMahon (1987). Ook tijdens het „hoppen‟
(Farley et al., 1991) zal een toename van het aantal sprongen, een stijging van de stijfheid van
de onderste extremiteiten veroorzaken. Bij het landen van grote hoogtes, zal ook de stijging
van de onderste ledematen stijgen (Arampatzis et al. ,2001).
Wanneer de link met bovenstaande variabelen wordt gemaakt voor de discipline sprong, kan
er worden opgemerkt dat diezelfde variabelen ook een invloed zullen hebben voor de
reactiviteit bij gymnastische sprongen. Dit is zowel bij de aanloop, afstoot en contactfase het
geval. Zo zal bijvoorbeeld de horizontale en verticale snelheid, die bij touchdown en take-off
wordt ontwikkeld, belangrijk zijn naar reactiviteit toe van het lichaam. Uit onderzoek blijkt
ook dat de contacttijd een belangrijke parameter is. Bijgevolg kan deze gekoppeld worden aan
de contacttijd op het sprongtoestel. Daarnaast is ook de krachtwerking bepalend. Zo zal een
hogere krachtwerking voor een actievere impuls zorgen, wat resulteert in een reactievere
sprong. Vervolgens zal in de literatuur (Farley et al., 1998) gevonden worden dat de raakhoek
een invloed heeft op de stijfheid. In gymnastiek komt de gymnast met een bepaalde raakhoek
toe, die ervoor zal zorgen in welke mate er geblokt wordt. Als laatste is het remwegprincipe
belangrijk. Zo zorgt een langere remweg,veroorzaakt door compressie van het lichaam, voor
een minder reactieve sprong.
Literatuurstudie
28
3 Onderzoekshypothese
3.1 Probleemstelling
Gymnastiek is een zeer complexe en technische sport waarbij de kleinste details het verschil
kunnen maken tussen winnen en verliezen. Vooral tijdens de sprong vereist het lichaam een
correcte interactie met het materiaal. Daardoor is de sprong één van de interessantste
disciplines voor biomechanisch onderzoek. Volgens trainers is reactiviteit een belangrijke
prestatiebepalende factor, maar ook een potentieel belangrijk kenmerk naar talentdetectie toe.
Deze reactiviteit, gedurende een korte en krachtige kaatsfase, is voor trainers zeer moeilijk om
met het blote oog waar te nemen. Er bestaat echter nog geen sluitende objectieve methode om
deze reactiviteit te meten/beoordelen. De voorliggende thesis werkte het radiaal concept uit
zodat de gymnastiekspecifieke reactiviteit bij verschillende sprongtypes op een objectieve
manier kan beoordeeld worden en gelinkt worden aan prestatie. Dit is belangrijk in functie
van fundamentele inzichten/kennis, maar ook naar trainingspraktijk toe. De toepassings-
mogelijkheden van reactiviteit zijn zeer belangrijk naar topsportbegeleiding toe. Deze nieuwe
inzichten kunnen een aanzet geven tot nieuwe trainingsrichtlijnen en individuele
techniekanalyse van topgymnasten.
Uit onderzoek van Takei (1990) is gebleken dat het verschil in horizontale en verticale
snelheid, horizontale en verticale kracht en contacttijd correleren met de score. Deze
variabelen zijn belangrijk naar reactiviteit, wat er op wijst dat reactiviteit een belangrijke
sprongvariabele is. Zo wordt tijdens lopen kinetische energie geabsorbeerd en omgezet in
kracht, wat leidt tot een stijvere werking van de spieren. Dit is belangrijk voor de afstoot van
de sprong. Ook de raakhoek waarmee de gymnast het sprongtoestel raakt, beïnvloedt de
reactiviteit.
Er zijn reeds bestaande modellen die het radiaal concept hebben uitgewerkt om reactiviteit op
een objectieve manier te beoordelen. Deze zijn echter nog niet gymnastiekspecifiek. Door het
meten van 3D kinematiek, prestatie en reactiekrachten kan dit radiaal concept
gymnastiekspecifiek worden gemaakt.
Literatuurstudie
29
3.2 Doelstellingen
In dit onderzoek zullen verschillende doelstellingen vooropgesteld worden. Eerst en vooral
zal het onderzoek aan de hand van het registreren van 3D kinematica en reactiekrachten van 2
types (Yurchenko en overslag) gymnastische sprongen de gymnastiekspecifieke reactiviteit
tijdens de blokfase objectief beoordelen op basis van het radiaal concept.
Deze gymnastiekspecifieke reactiviteit zal gelinkt worden aan prestatie en sprongtype. Het
onderzoek zal zich vooral richten op de verschillen in reactiviteit tussen handenstand overslag
en Yurchenko. Hierbij worden variabelen gemeten die belangrijk zijn voor reactiviteit.
Bovendien wordt de link gelegd naar prestatie en prestatiebepalende factoren. Bijkomend zal
ook een vergelijking tussen top en subtop worden gemaakt op basis van reactiviteit en
prestatiebepalende factoren.
Hierdoor zullen er nieuwe inzichten worden verworven inzake prestatiebepalende factoren
van de sprong in de gymnastiek, maar ook zal er een objectieve methode worden gecreëerd
om bij verschillende sprongtypes de reactiviteit te beoordelen en te linken aan prestatie.
3.3 Hypotheses
In dit onderzoek zal op basis van het radiaal concept de reactiviteit objectief beoordeeld
worden door het meten van 3D kinematica en registratie van reactiekrachten. In de literatuur
is veel terug te vinden over prestatiebepalende factoren van reactiviteit bij andere sporten.
Hieruit kan men stellen dat goede sprongen worden gekenmerkt door een optimale reactiviteit
die gerealiseerd wordt door korte contacttijden, horizontale en verticale snelheden,
krachtwerking en de raakhoek.
Een andere hypothese voor het onderzoek stelt dat het verschil in sprongtype ook leidt naar
verschil in reactiviteit. De reactiviteit van de bovenste extremiteiten bij handenstand overslag
zal groter zijn dan reactiviteit bij Yurchenko. Ook alle andere variabelen die op reactiviteit
wijzen, zullen optimaler zijn bij handenstand overslag.
Daarnaast zal het verschil in reactiviteit ook zichtbaar zijn tussen top en subtop. Zo zal de top
zich reactiever gedragen dan de subtop.
Methode
30
Methode
1 Populatie
Proefpersonen werden hoofdzakelijk gerekruteerd via het contacteren van zoveel mogelijk
regionale clubs met competitieve AGD werking. De selectiecriteria voor de proefpersonen
was: turnen op een competitief niveau, een minimumleeftijd van 10 jaar en de voorgeschreven
oefeningen beheersen. De gymnasten werden verwacht bezig te zijn met de voorbereiding op
Yurchenko-sprongen of een bepaalde Yurchenko-vorm al te beheersen. De sprongen die
werden geanalyseerd zijn vereenvoudigde Yurchenko-vormen (fig.14, zie p. 32) en
handenstandoverlag type sprongen op dezelfde mattenberg opstelling.
Doordat er aan enkele parameters voldaan moest worden, was deze rekrutering niet evident.
Er moest rekening gehouden worden met de beschikbaarheid van infrastructuur en
meetapparatuur, de planning van zowel gymnast, trainer als onderzoeker en het beheersen van
de sprongen. Aangezien Yurchenko een moeilijke sprong is, integreren vele turnclubs deze
sprong nog niet in hun trainingen. Potentiële proefpersonen voor dit onderzoek zijn dus
gering. Vier vrouwelijke gymnasten hebben uiteindelijk deelgenomen aan de sprongtesten: 1
top gymast en 3 subtop gymnasten (tabel 10).
Tabel 10: Gegevens proefpersonen.
Gym. Leeftijd Gewicht Lichaamslengte Geslacht Niveau Groep
1 21j 65kg 1m70 V senior A niveau
topsport
Top
2 13j 40kg 1m48,5 V junior B niveau Subtop
3 11j 37,5kg 1m42,5 V miniem B niveau Subtop
4 10j 26kg 1m24 V miniem A niveau Subtop
De gemiddelde leeftijd van de vier proefpersonen was 13,75 jaar met een standaarddeviatie
van 4,99. De gymnasten waren gemiddelde 1m46 groot (SD= 0,19) en wogen gemiddeld
42,13kg (SD= 16,42).
Methode
31
2 Protocol/Procedure sprongtesten
De sprongtesten gingen door in de grote zaal van de vakgroep bewegings- en
sportwetenschappen van de Universiteit Gent. De gymnasten werden gevraagd een
uitgebreide individuele opwarming te vervolledigen. Vervolgens werden de proefpersonen
voorbereid op de testafname door 45 reflecterende markers (tabel 11) aan te brengen op hun
lichaam (fig. 18, p. 33), deze dienen voor de registratie van de kinematica (zie 4.3.2.). Nadien
werden de gymnasten verzocht om enkele sprongen uit te proberen op de testopstelling (fig.
14). Er werd geopteerd voor een mattenberg opstelling, in eerste instantie omwille van de
veiligheid. Een ander bijkomstig voordeel is dat men met eenzelfde sprongopstelling
verschillende niveaus kan testen, waarbij krachten kunnen geregistreerd worden.
Tabel 11: Lijst van de 45 anatomische markeerpunten.
C7
Th7
Thab
SIAS_L
SIAS_R
SIPS_L
SIPS_R
Troch_L
Troch_R
Fi_R
Wri_m_R
Wri_l_R
FA_R
ELL_m_R
ELL_l_R
UA_front_R
UA_dors_R
Shoulder_R
ACR_R
Fi_L
Wri_m_L
Wri_l_L
FA_L
ELL_m_L
ELL_l_L
UA_front_L
UA_dors_L
Shoulder_L
ACR_L
Thigh_prox_R
Thigh_dist_R
Knee_m_R
Knee_l_R
Shank_prox_R
Shank_dist_R
Mall_m_R
Mall_l_R
Thigh_prox_L
Thigh_dist_L
Knee_m_L
Knee_l_L
Shank_prox_L
Shank_dist_L
Mall_m_L
Mall_l_L
Na deze voorbereidingen, werd alles nog eens gecontroleerd vooraleer de uiteindelijke
testafname van start kon gaan. Eerst werden de uitvoeringen van een vereenvoudigde
Yurchenko-vorm geregistreerd. Deze sprong bestaat uit een voorwaartse aanloop die gevolgd
wordt door een rondat met als doel te landen op de springplank, daarna volgt een rugwaartse
rotatie richting sprongtoestel met vervolgens de afstoot van beide handen op de plint om zo in
rechtopstaande positie te landen op de mattenberg (fig. 14). Daarna werden de uitvoeringen
van een handenstand overslag op dezelfde mattenberg opstelling geregistreerd. Aangezien het
niet altijd evident was om met de handen recht op het krachtplatform te landen, werd er een
gemiddelde van acht trials uitgevoerd per spongtype per gymnast met als doel 3 à 4 geslaagde
sprongen te registreren.
Van elke proefpersoon werd de antropometrie opgemeten. Als de modellering met markers
minder goed geregistreerd zou zijn, kan de antropometrie hierbij helpen ter controle.
Methode
32
Fig. 14: Sprongopstelling met mattenberg.
De sprongen werden uitgevoerd op een verzwaarde plint (om trillingen te minimaliseren) met
een krachtplatform (1000 Hz) ingebouwd in de kop van de plint (fig. 15). Voor de veiligheid
van de sprongtesten werd op de bovenkant van het harde krachtplatform een turnmatje
gefixeerd. De plinthoogte was 1m10, dit is iets lager dan de officiële plinthoogte voor
vrouwen (1m25).
Fig. 15: Verzwaarde plint met ingebouwd
krachtmeetplatform.
Fig. 16: Frontaal zicht op de totale sprongopstelling.
Op de gymnast werden 45 reflecterende markers aangebracht (fig. 18), deze markers werden
gedetecteerd door 11 Pro Reflex Qualisys Motion Capture System infrarood camera’s
(200Hz) die rondom de sprongopstelling geplaatst werden (fig. 16). Een visualisatie van het
grondplan is te zien op figuur 17.
Methode
33
Fig. 17: Grondplan van de testopstelling: A. 25m aanloopstrook B. Springplank C. Plint met ingebouwd
krachtmeetplatform (ForceLink 1000Hz) D. Mattenberg I. Casio Getuigencamera II. Casio high-speed camera
gericht op handcontact (300Hz) 1. t.e.m. 11.: Pro Reflex infrarood camera’s (200 Hz) (Qualisys Motion Capture
System).
Daarnaast werd er ook nog een kwalitatieve weergave geregistreerd van alle sprongen aan de
hand van een casio high-speed camera (300 Hz). Deze beelden werden ook terug omgezet
naar hun oorspronkelijke snelheid, om juryleden een score (van 0 tot 10) (zie bijlage 2) aan
elke sprong te laten toekennen.
Fig. 18: Foto van proefpersoon
met 45 reflecterende markers.
Fig. 19: Foto van proefpersoon
in QTM na benoeming van alle
45 markers.
Fig. 20: 12-segmentenmodel van een
gymnast met weergave van COM (groene
bol) en de anatomische en tracking
markers in Visual 3D C-Motion.
Methode
34
3 Data-verwerking
3.1 Reactiekrachten
De ruwe data opgemeten door de meetapparatuur wordt omgezet naar werkbare data door
deze data te filteren. Dit om de ruis (te zien aan de trillingen) die aanwezig is op de baan van
de data te minimaliseren. Het filteren gebeurde in Excel via een Butterworth LowPass Filter
met een cut-off frequency van 30 Hz.
Er worden drie reactiekrachten opgemeten door het ingebouwde krachtplatform (1000 Hz):
de horizontale grondreactiekracht (x-as), de verticale grondreactiekracht (y-as) en de laterale
grondreactiekracht (z-as). In dit onderzoek werd enkel gefocust op de horizontale (voor-
achter) en verticale (boven-onder) reactiekrachten, die werden uitgezet ten opzichte van de
tijd met behulp van Excel.
Contacttijden van elke sprong werden bepaald aan de hand van krachtmetingen. TD werd
bepaald wanneer Fz > 8N voor Fz max en TO als Fz < 8N na Fz max. Op basis van deze
gegevens wordt er voor gezorgd dat er telkens 5 frames voor en 5 frames na contact
beschikbaar zijn. Deze zijn nuttig wanneer variabelen/grafieken geëxporteerd moeten worden
van net voor tot net na contact.
3.2 3D-Kinematica: Qualisys Motion Capture en Visual 3D
3.2.1 Benoemen van targets in QTM
De 45 reflecterende markers aangebracht op het lichaam van de proefpersoon (fig. 18) werden
geregistreerd door de infra-rood high speed camera‟s (200 Hz). Deze targets en bijhorende
trajectories werden benoemd in Qualisys Track Manager (QTM) (fig. 19). QTM is een
moderne Windows-gebaseerd motion capture software waarmee de gebruiker de uitgevoerde
2D– en 3D-beweging kan vatten op een eenvoudige manier. Van elke proefpersoon werden
minstens twee statische files benoemd: een statische file in anatomische houding en een
statische file in handensteun op de plint. Gaps in trajecten werden in QTM opgevuld via
„spline function gap filling‟, waarbij deze gap filling telkens visueel gecheckt werd en te grote
gaps (+ 20 frames) niet opgevuld werden.
Methode
35
3.2.2 Model maken in visual 3D per gymnast
Nadat alle targets benoemd werden, worden de Qualisys files geëxporteerd naar een C3D-
bestand om dit vervolgens te importeren in visual 3D. Visual 3D leest C3D bestanden en
behandelt complexe modellering, gesynchroniseerde werking gegevens en realtime
verwerking voor verschillende motion capture systemen. Volgende files werden geëxporteerd:
statische rechtopstaande file als model en als dynamische file voor de gewrichtshoeken in
neutrale rechtopstaande houding, statische file in handensteun op de plint en de dynamische
sprongfiles.
Eerst werd er een model gemaakt van de gymnast in neutraal rechtopstaande anatomische
houding op de plint. Aan de hand van de 45 markers kan men met behulp van Visual 3D
software (C-Motion), het lichaam voorstellen als een 12-segmentenmodel (fig. 19, p. 40).
Twee soorten markers werden aangeduid om een segment te modelleren: anatomische
markers en tracking markers (tabel 12). De anatomische markers zullen de grootte van het
segment weergeven. Deze markers worden meestal aangebracht op typische anatomische
plaatsen zoals bijvoorbeeld het acromion. Naast de anatomische markers, werden ook tracking
markers op de segmenten aangebracht. Deze markers zullen de bewegingen van het segment
volgen en dienen niet noodzakelijkerwijs op specifiek anatomisch gedefinieerde posities
geplaatst te worden. Een voorbeeld hiervan is bij het onderbeen waarbij de shank proximaal
en shank distaal aangegeven worden als tracking markers (fig. 18-19-20).
De segmentengeometrie, massaverdeling en inertieparameters in V3D zijn bepaald aan de
hand van studies van Dempster en Hanavan (1964). Zo kunnen de massa‟s van de
deelsegmenten op basis van lichaamsmassa berekend worden aan de hand van de standaard
regressie vergelijkingen van Dempster. Locaties van de deelzwaartepunten van de
verschillende segmenten worden berekend door de verschillende segmenten voor te stellen als
geometrische vormen (tabel 12 en fig. 19).
Methode
36
Tabel 12: Het 12-segmentenmodel met hun anatomische en tracking markers.
Segment Geometrische vorm Anatomische markers Tracking markers
proximaal distaal
Romp (visual 3D) cilinder shoulder li en re
Acromion (li en re)
Left hip, right hip
(op basis van
pelvissegment)
C7, Acromion (li en
re), right hip, left hip,
marker op borst (thab)
en op de rug (Th7)
Pelvis (CODA) cilinder Spina iliaca anterior
en superior (li en re)
(sias en sips)
Trochanter maior
van de femur
(li en re)
sias, sips en trochanter
maior
Bovenbeen
(visual 3D) (li en re)
cone Trochanter maior van
de femur
Epycondyl lateralis
en medialis van de
femur (knie lateraal
en mediaal)
Markers op dij, heup,
knie lateraal en knie
mediaal
Onderbeen
(Visual 3D (li en re)
cone Epycondyl lateralis en
medialis van de femur
Malleolus lateralis
en medialis
Markers proximaal en
dorsaal op het
onderbeen
Bovenarm
(visual 3D) (li en re)
cone Gleno-humeraal
rotatiepunt (shoulder)
Epicondyl lateralis
en mediales van
humerus (elleboog
lateraal en mediaal)
Shoulder, elleboog
lateraal en mediaal,
marker frontaal en
dorsaal op bovenarm
Onderarm
(visual 3D) (li en re)
cone Epicondyl lateralis en
mediales van humerus
(elleboog lateraal en
mediaal)
Procressus
styloïdeus van ulna
en de radius
Elleboog lateraal en
mediaal, pols markers
en proximale en
distale marker op de
voorarm
Hand
(Visual 3D) (li en
re)
cone Procressus styloïdeus
van ulna en de radius
Marker op
intermediale Falanx
van de ringvinger
Polsmarkers en
marker op de
ringvinger
3.2.3 Baan COM en gerelateerde berekeningen/data
Nadat een model in V3D Software gemaakt was, werd de kinematica hieruit beschreven. De
LZP-baan van elke segment, LZP-baan van het model en de gewrichtshoeken werden
rechtstreeks gehaald uit V3D Software. Met deze data konden in Excel verdere berekeningen
uitgevoerd worden. Alle kinematische data in dit onderzoek werd gefilterd met een
Butterworth Lowpass cut-off frequentie van 15 Hz.
Methode
37
Berekeningen met betrekking tot het lichaamszwaartepunt werden uitgevoerd. De baan van
het LZP werd in grafiek uitgezet. Door de baan af te leiden in de tijd werd de horizontale en
verticale snelheid van het LZP berekend.
Daarnaast werd de radiale afstand berekenend. Dit is de afstand vanaf het LZP tot het COHaP
(aangrijpingspunt tussen deelzwaartepunten van de handen). Daar op verder bouwend, werd
de radiale compressie berekend. Dit kan op twee verschillende manieren berekend worden.
Eerst en vooral door de radiale compressie ten opzichte van de touchdown radiale afstand te
bekijken. Dit geeft echter geen duidelijke grafiek aangezien er een verschil is in de positie bij
TD en TO. Daarom zal de radiale compressie worden berekend via de methode van Seyfarth.
Deze methode houdt rekening met verschil in radiale afstand bij TD en bij TO, ervan uitgaand
dat de radiale compressie zowel bij TD als TO gelijk moet zijn aan nul. Wanneer deze grafiek
wordt geïnterpreteerd zullen de compressie en de repulsie duidelijk te zien zijn.
Crad (Seyfarth) = (Drad TD + ((t/totale contacttijd)*(Drad TO-Drad TD)))-(Drad op tijdstip t)
3.2.4 Gewrichtshoeken
Andere data die ter beschikking worden gesteld door V3D Software, hebben betrekking tot de
gewrichts- en segmenthoeken. Zowel de x- (flexie/extensie), de y- (abductie/adductie) en z-
component (endorotatie/exorotatie) van elke hoek werden gegeven. In deze studie wordt enkel
de flexie/extensie van het gewricht (x-component) uitgewerkt. De verschillende hoeken die
berekend zijn tijdens het bewegingsverloop zijn: de lumbale hoek (thorax t.o.v. pelvis), linker
en rechter heuphoek (dij t.o.v. pelvis), linker en rechter schouderhoek (bovenarm t.o.v.
thorax), linker en rechter ellebooghoek (voorarm t.o.v. bovenarm), linker en rechter polshoek
(hand t.o.v. voorarm) en tenslotte de linker en rechter kniehoek (onderbeen t.o.v. dij). De
segmenthoeken die bepaald worden zijn: pelvis, thorax, linker- en rechterbovenarm, linker- en
rechtervoorarm, linker- en rechterhand, linker- en rechterdij en als laatste het linker- en
rechteronderbeen.
3.2.5 Angulair moment
De reactiekracht kan op basis van de LZP-baan opgesplitst worden in een radiale en
tangentiële component. (fig. 21). Uit de tangentiële kracht kan het angulair moment worden
berekend. Angulair moment ( ) is de kracht die de rotatie veroorzaakt.
Methode
38
Fig. 21: Grondreactiekracht (Fgrk) met radiale en tangentiële component.
Uit de radiale component kan de radiale stijfheid berekend worden. De radiale stijfheid is een
maat om de reactiviteit van een gymnast aan te tonen. Hoe hoger de stijfheid, hoe minder een
gymnast zal doorbuigen, hoe reactiever een gymnast zal zijn.
Radiale stijfheid= Fradmax/Cradmax
3.2.6 Impulsberekeningen
Tenslotte werden er ook impulsberekeningen uitgevoerd. Impuls is de maat van verandering
in de beweging. Deze zal worden opgesplitst in een lineaire en een angulaire component.
De lineaire impuls zal onderverdeeld worden in een horizontaal en verticaal component, die
op 2 manieren berekend kunnen worden, ofwel op basis van de snelheidsverandering, ofwel
op basis van reactiekrachten voor hetzelfde functionele tijdsinterval.
Methode
39
De horizontale impuls zal een maat zijn van hoe goed een gymnast de horizontale snelheid
omzet naar verticale snelheid en angulair momentum. Eerst en vooral is de horizontale impuls
gelijk aan het functionele interval waarbij de krachten kleiner zijn dan 0. Een andere manier
is het verschil in minimale en maximale snelheid vermenigvuldigd met het lichaamsgewicht.
De verticale impuls geeft aan hoe hard een gymnast zal kaatsen. Eerst en vooral wordt dit
berekend op basis van de krachten voor het functioneel interval waar de verticale kracht
groter is dan het lichaamsgewicht. Hierbij wordt rekening gehouden met de invloed van het
lichaamsgewicht. Daarnaast wordt de verticale impuls ook berekend voor het interval waar de
verticale snelheid zal toenemen. Tijdens dit interval zal de gymnast een actieve impuls
uitvoeren. Een goede gymnast heeft een grotere actieve impuls, wat resulteert in een betere
sprong.
De angulaire impuls is de verandering van het angulair momentum, wat betekent de
verandering in hoeveelheid rotatie. Bij de angulaire impuls wordt de oppervlakte onder de
curve van het angulaire moment berekend. Dit kan op 2 manieren: a) op basis van het totaal
angulair moment, b) op basis van de verandering in angulair momentum van de gymnast als
segmentmodel.
a) angulaire impuls = ∫
b) angulaire impuls =
3.2.7 Angulair momentum
Om een maat voor de hoeveelheid van rotatie van de gymnast te bekomen werd het angulair
momentum (L) berekend van het 12-segmenten model van de gymnast. Het angulair
momentum werd berekend voor de rotatie rond de latero-laterale as door het
lichaamszwaartepunt van de gymnast (~rotatie in het sagittale vlak of salto-rotatie). Het
angulair momentum kan worden berekend aan de hand van volgende formule:
Methode
40
Het totaal angulair momentum wordt berekend als de som van de afzonderlijke angulaire
momenta van de verschillende segmenten waarbij dit angulair momentum van ieder segment
telkens bestaat uit een local en een remote term.
De local term ( ) stelt het angulair momentum voor van de rotatie van ieder segment rond
de latero-laterale as door het deelzwaartepunt van het segment. Het traagheidsmoment (Ii) van
ieder segment kan uit de Visual 3D software gehaald worden en wordt in de software
berekend aan de hand van wiskundige formules door ieder segment als een geometrische
figuur (meestal cilinder- of kegelvormen) voor te stellen waarvan de afmetingen en het
gewicht overeenkomen met de echte afmetingen en gewicht van het segment. De
hoeksnelheid (ωi) wordt berekend als de afgeleide van het verloop van de segmentshoek van
ieder segment in het sagittale vlak.
De remote term van het angulair momentum van ieder
segment wordt berekend als het kruisproduct van de afstandsvector van iedere segment
t.o.v. het lichaamszwaartepunt van het 12-segmentenmodel en het lineair
momentum van het segment relatief gezien t.o.v. het lichaamszwaartepunt van het 12-
segmentenmodel .
3.3 Correlaties
In SPSS, werden enerzijds de correlaties nagegaan van verschillende sprongvariabelen met
radiale stijfheid en anderzijds met de score (prestatie). Deze correlaties werden telkens in
twee aparte analyses bekeken: één voor handenstand overslag en één voor Yurchenko. Dit
werd uitgevoerd aan de hand van een non-parametrische Spearman‟s rho (1-zijdige)
correlatie.
Resultaten
41
Resultaten
1 Inleiding
De sprongen werden uitgevoerd op een verzwaarde plint waarbij in de kop van de plint een
krachtplatform (1000 Hz) was ingebouwd. Dit harde krachtplatform werd voor de veiligheid
bedekt met een turnmatje. Op dit turnmatje werd aangeduid waartussen de gymnasten hun
handen moesten plaatsen. Aangezien het niet altijd evident was om met de handen recht op
het krachtplatform te landen, was niet elke sprong geschikt voor analyse. Enkel de sprongen
waarbij beide handen tijdens de blokfase recht op het krachtplatform geplaatst werden,
werden opgenomen voor verdere verwerking.
De resultaten zijn opgedeeld in drie onderdelen namelijk biomechanische sprongvariabelen,
correlaties en kinematica. Per variabele worden telkens twee analyses van elkaar
onderscheiden. In eerste instantie wordt de vergelijking tussen handenstand en Yurchenko
uitgeklaard en dit zowel voor alle gymnasten samen als voor het topsportvoorbeeld en de
subtop gymnasten apart. Om de 3 gymnasten die behoren tot de groep „subtop‟ gemakkelijk te
kunnen vergelijken met het topsportvoorbeeld, werd er meestal gebruik gemaakt van
gemiddelde waarden. Enkel bij de kinematica werden de beste sprongen, gequoteerd door de
jury (zie bijlage 2), van elke gymnast voorgesteld en gebruikt als maatstaf. De kinematica die
waargenomen wordt voor overslag en Yurchenko, komt plus minus overeen met de
kinematica beschreven in de literatuurstudie. Dit is alvast een validering van de
vereenvoudigde sprongopstelling.
Resultaten
42
2 Biomechanische sprongvariabelen
2.1 Contacttijd
De contacttijd is de tijd tussen het moment dat de gymnast het sprongtoestel raakt (TD) en het
moment dat de gymnast het sprongtoestel verlaat (TO). Contacttijden van elke sprong werden
bepaald aan de hand van krachtmetingen. TD werd bepaald wanneer Fz > 8N voor het
bereiken van de maximale verticale kracht (Fz max) en TO als Fz < 8N na het bereiken van
Fz max.
Handenstand vs. Yurchenko
Bij het topsportvoorbeeld is de gemiddelde contacttijd van handenstand overslag 162 ms en
bij Yurchenko 217 ms. Bij de subtop komt dit verschil in contacttijd tussen handenstand en
Yurchenko minder expliciet tot uiting. Bij gymnast 2 zien we zelfs het omgekeerde: de
gemiddelde contacttijd voor handenstand (310 ms) is groter dan de gemiddelde contacttijd
voor Yurchenko (218 ms).
Top vs. Subtop
De subtop toont voor handenstand overslag ongeveer dubbel zo lange contacttijden als de top.
Bij de Yurchenko sprongen komen deze verschillen in contacttijd minder tot uiting.
Opmerkelijk is de gelijkenis in contacttijd voor Yurchenko tussen gymnast 2 (218 ms) en de
top (217 ms).
Tabel 13: Gemiddelde contacttijden met standaarddeviatie bij handenstandoverslag en Yurchenko voor top en
subtop.
Top Overslag Yurchenko
Contacttijd gym. 1 (ms) 162 ± 20,21 217 ± 20,89
Subtop
Contacttijd gym. 2 (ms)
Contacttijd gym. 3 (ms)
Contacttijd gym. 4 (ms)
310 ± 17,32
305 ± 30,41
319 ± 11,09
218 ± 31,82
308 ± 27,53
348 ± 5,77
Resultaten
43
2.2 Snelheid LZP
Handenstand vs. Yurchenko
De gemiddelde horizontale snelheid van het lichaamszwaartepunt waarmee de gymnasten de
plint raken (Vhor TD) is voor handenstand (1,13 m/s) en voor Yurchenko (1,13 m/s) gelijk.
Hetzelfde fenomeen komt ook terug bij de gemiddelde verticale snelheid van het LZP
waarmee men het sprongtoestel raakt (Vver TD), hier zal er echter wel een miniem verschil te
zien zijn. De topgymnast komt bij overslag aan met een gemiddelde Vver TD van 3,49 m/s en
bij Yurchenko met een gemiddelde Vver TD van 3,38 m/s. De horizontale snelheid van het
LZP bij het verlaten van het sprongtoestel (Vhor TO) toont gelijkaardige waarden voor
Yurchenko en handenstand overslag sprongen. Een verschil met betrekking tot de snelheid
van het lichaamszwaartepunt is vooral waarneembaar bij de verticale snelheid van het LZP
waarmee de gymnasten het sprongtoestel verlaten (Vver TO). Hierbij zal de Vver TO van
handenstand overslag (1,76 m/s) veel groter zijn dan de Vver TO bij Yurchenko (0,99 m/s).
Logisch gevolg hieruit is dat de daling in horizontale snelheid ten goede komt door een
stijging in verticale snelheid te creëren. Dit fenomeen is meest uitgesproken bij de topgymnast
voor handenstand overslag (zie fig. 22, p. 52) waarbij het verlies van horizontale snelheid
(ΔVhor = -0,86 m/s) bijna volledig geïnvesteerd wordt in een toename van verticale snelheid
(ΔVver= 0,63 m/s). Deze omzetting van horizontale naar verticale snelheid is minder
aanwezig bij Yurchenko. Daar verminderen zowel de horizontale als de verticale snelheid
respectievelijk met 0,45 m/s en 0,13 m/s. Alhoewel de verticale snelheid eerst kort een lichte
toename vertoont (zie fig. 22), zal deze erna terug dalen.
Subtop toont gelijkaardige verschillen tussen overslag en Yurchenko als hierboven, namelijk
gelijkaardige Vhor TD en Vver TD. Opmerkelijk voor de subtop is het grote verschil tussen
Vhor TO voor handenstand (2,19 m/s) en Vhor TO voor Yurchenko (1,37 m/s). Tussen de
verticale snelheid bij TO voor Yurchenko (0,47 m/s) en Vver TO bij handenstand (0,44 m/s)
is er dan maar slechts een miniem verschil. Zowel de gemiddelde horizontale als de
gemiddelde verticale snelheid tonen een daling tijdens de contactfase bij de subtop
gymnasten. Tijdens de contactfase van de subtop gymnasten is er een minder duidelijke
omzetting van Vhor naar Vver waar te nemen (zie tabel 14).
Resultaten
44
Tabel 14: Gemiddelde verticale en horizontale snelhedenmet bijhorende standaardeviatie van het
lichaamszwaartepunt bij touchdown en take-off en de veranderingen in snelheden bij handenstand overslag en
Yurchenko voor top en subtop.
Top Overslag Yurchenko
Vhor TD (m/s)
Vver TD (m/s)
Vhor TO (m/s)
Vver TO (m/s)
ΔVhor (m/s)
ΔVver (m/s)
3,49 ± 0,11
1,13 ± 0,30
2,63 ± 0,21
1,76 ± 0,19
-0,86 ± 0,30
0,63 ± 0,48
3,38 ± 0,05
1,13 ± 0,32
2,94 ± 0,07
0,99 ± 0,52
-0,45 ± 0,11
-0,13 ± 0,30
Subtop
Vhor TD (m/s)
Vver TD (m/s)
Vhor TO (m/s)
Vver TO (m/s)
ΔVhor (m/s)
ΔVver (m/s)
2,86 ± 0,13
0,73 ± 0,15
2,19 ± 0,20
0,44 ± 0,15
-0,68 ± 0,19
-0,29 ± 0,26
2,64 ± 0,12
0,86 ± 0,31
1,37 ± 0,10
0,47 ± 0,20
-1,28 ± 0,22
-0,40 ± 0,30
Top vs. Subtop
Vhor TD is gemiddeld gezien zowel voor handenstand overslag als Yurchenko lager bij
subtop (H: 2,86 m/s en Y: 2,64 m/s) dan bij top (H: 3,49 m/s en Y: 3,38 m/s). Hetzelfde geldt
voor Vver TD waarbij de waarden zowel voor overslag (0,73 m/s) en Yurchenko (0,86 m/s)
lager zijn dan bij de topgymnast. De grootste verschillen tussen top en subtop zijn te vinden
bij de take-off fase. Vhor TO is bij de top voor beide sprongen hoog. Bij de subtop liggen
deze waarden voor Yurchenko beduidend lager (1,37 m/s). Vver TO voor handenstand bij
subtop (0,47 m/s) ligt dan weer opmerkelijk lager dan de Vver TO bij top (1,76 m/s). Dit is
ook heel duidelijk zichtbaar op figuur 22. De verandering in horizontale snelheid van het LZP
(ΔVhor) bij Yurchenko ligt veel lager bij top (-0,45 m/s) dan bij subtop (-1,28 m/s), terwijl dit
bij overslag andersom zal zijn. De verandering in verticale snelheid van het LZP (ΔVver) zal
zowel voor Yurchenko als overslag bij de top beduidend hoger liggen dan bij subtop (zie tabel
14).
Resultaten
45
Fig. 22: Gemiddelde horizontale en verticale snelheden van het LZP voor handenstand overslag en Yurchenko
bij top en subtop.
2.3 Krachten
De krachten werden gemeten vanaf wanneer er contact werd gemaakt met het
geïnstrumenteerd krachtenplatform. De gemeten reactiekracht van de plint op de gymnasten
tijdens het contact werd ontleed in een horizontale (Fx) en een verticale component (Fz). De
zijwaartse componten (Fy) van de reactiekracht werd in deze studie niet geanalyseerd omdat
ervan uitgegaan wordt dat de voornaamste krachtwerking tijdens deze symmetrische sprongen
zonder schroefwerking horizontaal en verticaal gericht is en niet zijwaarts. Zowel de
horizontale als de verticale component zijn telkens uitgezet ten opzichte van de
genormaliseerde contacttijd (%).
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0 20 40 60 80 100
Sne
lhe
id (
m/s
)
Contacttijd (%)
Snelheid LZP Handenstand Top
Vhor
Vver
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 20 40 60 80 100
Sne
lhe
id (
m/s
)
contacttijd (%)
Snelheid LZP Handenstand Subtop
Vhor
Vvert
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0 20 40 60 80 100
Sne
lhe
id (
m/s
)
Contacttijd (ms)
Snelheid LZP Yurchenko Top
Vhor
Vver
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 20 40 60 80 100
Sne
lhe
id (
m/s
)
Contacttijd (%)
Snelheid LZP Yurchenko Subtop
Vhor
Vver
Resultaten
46
Handenstand vs. Yurchenko
Een eerste opvallend verschil tussen beide sprongen bij de top is het verloop van de verticale
grondreactiekracht. Bij handenstand zal er tijdens contact een grote krachtwerking aanwezig
zijn die zich uit in twee pieken. De eerste (passieve) piek zal hoger zijn dan de tweede
(actieve) piek. Eerst worden alle krachten opgevangen (impact) om daarna een impuls te
geven door zich af te duwen. Dit fenomeen is bij de Yurchenko niet zichtbaar. Daar zal de Fz
niet bestaan uit twee pieken maar slechts één piek (fig. 23). Ook is de piek in maximale
krachtwerking veel groter bij handenstand overslag (Fz max: 1859 N) dan Yurchenko (Fz
max: 1180 N). Bij subtop zijn deze verschillen minder aanwezig. De 2 pieken zijn niet
aanwezig bij overslag. Wel heeft de Yurchenko hetzelfde patroon dan bij de top. De Fz max
van overslag is 393 N en voor Yurchenko is dit 453 N (tabel 15). Dus hier zijn de krachten
voor Yurchenko een beetje groter dan voor overslag. Een tweede opvallend element betreft de
horizontale krachtwerking. Bij handenstand zal men een veel hogere negatieve Fx-waarden
(Fx max: -1033 N) bekomen in vergelijking met Yurchenko (Fx max: -262 N) bij de top. Ook
is dit het geval bij de subtop waar de Fx max -240 N is voor overslag, terwijl deze -158 N is
voor Yurchenko. Dit betekent dat bij overslag er een krachtigere horizontale afremming
aanwezig is.
Top vs. Subtop
Het verschil in krachten tussen Yurchenko en handenstand komt veel meer tot uiting bij de
top. De top zal veel grotere krachten vertonen. Dit is afhankelijk van het lichaamsgewicht.
Daarom werd het lichaamsgewicht (LG) ook op de curves uitgezet (fig. 23). Er is te zien dat
de verticale krachtpiek bij de top veel groter is dan het lichaamsgewicht dan bij de subtop. Dit
is zowel voor overslag als Yurchenko het geval. Bij overslag is de piek in krachtwerking meer
dan het dubbele van het lichaamsgewicht, in tegenstelling tot bij de subtop waar de verticale
krachtpiek slechts net boven LG ligt. Bij de subtop gymnasten zien we dat de gemiddelde
verticale krachtpiek groter is bij de Yurchenko sprongen dan bij de handenstand overslag
sprongen.
Resultaten
47
Tabel 15: Maximale horizontale en verticale kracht met bijhorende standaarddeviatie bij overslag en Yurchenko
bij top en subtop.
Top Overslag Yurchenko
Fx min (N) -1033 ± 203,0 -262 ±170,17
Fz max (N) 1859 ± 20,72 1181 ± 357,0
Subtop
Fx min (N) -240 ± 61,07 -158 ± 50,33
Fz max (N) 393 ± 68,35 453 ± 168,0
Fig. 23: Grafieken van de verticale en horizontale krachtwerking tijdens overslag en Yurchenko bij top en
subtop.
Resultaten
48
2.4 Lineaire impuls
Impulsberekeningen worden uitgevoerd om de maat van de verandering in beweging aan te
tonen. De gymnast raakt het sprongtoestel met een voor-opwaartse snelheid en duwt vanuit de
schouders op het sprongtoestel, waardoor er een reactie-impuls wordt veroorzaakt gericht
door de polsen (contactpunt). Bijgevolg wordt er een verandering in snelheid en angulair
momentum van het lichaam teweeg gebracht. Hierbij geldt de impuls-momentum relatie die
stelt dat de verandering in lineair en angulair momentum van het lichaam gelijk is aan de
respectievelijke lineaire en angulaire impuls die deze verandering veroorzaakt. De lineaire
impuls wordt berekend voor het functionele interval waarbij het lichaamsgewicht groter is dan
de verticale kracht. Tijdens dit interval wordt een actieve impuls gegeven en zal er actief
gekaatst worden. Telkens worden zowel de krachtintegraalimpuls als de
snelheidsveranderingimpuls berekend, die theoretische gelijk moeten zijn. Dit om aan te tonen
dat de gebruikte methoden (krachtmeting en bepaling snelheid LZP) allebei correct zijn.
2.4.1 Horizontale impuls
De horizontale impuls wordt berekend op 2 manieren. Eerst en vooral is de horizontale
krachtimpuls de tijdsintegraal van de horizontale kracht zolang deze afremmend is. Een
andere manier is het verschil in minimale en maximale horizontale snelheid van het LZP,
vermenigvuldigd met het lichaamsgewicht. De horizontale impuls zal een maat zijn van hoe
goed een gymnast de horizontale snelheid omzet naar verticale snelheid en angulair
momentum.
Tabel 16: Horizontale impuls en standaardeviatie van overslag en Yurchenko op basis van krachten en snelheid
bij top en subtop.
Top Overslag Yurchenko
Ihor (krachten) (Ns) -59,68 ± 10,46 -21,27 ± 5,06
Ihor (snelheid) (Ns) -53,29 ± 6,81 -24,58 ± 11,03
Subtop
Ihor (krachten) (Ns) -19,16 ± 3,35 -12,90 ± 5,18
Ihor (snelheid) (Ns) -18,85 ± 4,05 -13,20 ± 14,50
Resultaten
49
Handenstand vs. Yurchenko
Uit tabel 16 kan worden opgemaakt dat bij de top dat de horizontale impuls tussen overslag en
Yurchenko duidelijk verschillend zijn, dit voor zowel de berekening op basis van krachten en
op basis van snelheid. Dit betekent dat een gymnast die de overslag springt de horizontale
snelheid zal afremmen en omzetten naar verticale snelheid. Net zoals bij de krachten is het
verschil tussen horizontale impuls bij de subtop nauwelijks verschillend, wat betekent dat de
subtop zowel bij Yurchenko als bij Handenstand minder de beweging zal blokkeren.
Top vs. Subtop
Het verschil in horizontale impuls is ook hier zeer verschillend. Deze is voor de top meer als
het dubbele dan voor de subtop voor zowel via de berekening op basis van krachten en
snelheid (tabel 18). Dit betekent dat de top krachtiger horizontaal zal afremmen dan de
subtop.
2.4.2 Verticale impuls
De verticale impuls wordt berekend op 2 manieren. Eerst en vooral wordt dit berekend op
basis van de krachten voor het functioneel interval waar de verticale kracht groter is dan het
lichaamsgewicht. Hierbij wordt rekening gehouden met de invloed van het lichaamsgewicht.
Daarnaast wordt de verticale impuls ook berekend voor het interval waar de verticale snelheid
zal toenemen. Tijdens dit interval zal de gymnast een actieve impuls uitvoeren. Een goede
gymnast zal een grotere actieve impuls creëren, wat resulteert in een betere sprong. Deze
impuls zal aangeven hoe hard een gymnast extra zal kaatsen. In deze fase zal er ook een
betere snelheidsomzetting zijn.
Resultaten
50
Tabel 17: Verticale impuls en standaarddeviatie van overslag en Yurchenko op basis van krachten en snelheid
bij top en subtop.
Top Overslag Yurchenko
Ivert (krachten) (Ns) 65,55 ± 7,37 27,03 ± 21,29
Ivert (snelheid) (Ns) 62,58 ± 9,51 29,06 ± 18,90
Subtop
Ivert (krachten) (Ns) 6,12 ± 3,92 9,65 ± 6,78
Ivert (snelheid) (Ns) 8,60 ± 7,43 10,28 ± 5,67
Handenstand vs. Yurchenko
Wanneer overslag wordt vergeleken met Yurchenko is er een duidelijk verschil te zien in
verticale impuls op basis van beide berekeningen (tabel 17). Dit betekent dat de overslag een
grotere verticale impuls zal geven aan het lichaam. Deze impuls wordt verkregen door wat de
gymnast „extra‟ zal uitvoeren. Wanneer deze impuls groot is, zal de gymnast dus beter
kaatsten en een grotere navlucht bekomen, mits de goede inkomparameters. Net zoals bij
andere waarden, is er te zien dat dit bij de subtop niet het geval is. Het verschil tussen
verticale impuls is zeer klein en is voor Yurchenko groter dan voor Overslag. Subtoppers
geven dus geen extra impuls mee tijdens de contactfase.
Top vs. Subtop
Ook tussen subtop en top zijn er duidelijke verschillen te zien. Hier kan er worden opgemerkt
dat de verticale impuls van overslag bij de top enkele keren groter is dan voor subtop. De
verticale impuls, berekend op basis van de kracht, is bij de top (65,55 Ns) groter doordat de
oppervlakte boven de verticale krachtwerking ook groter is dan bij de subtop (Ivert = 5,89
Ns). Verticale impuls op basis van de snelheid geeft hetzelfde weer (tabel 17). De top zal bij
handenstand overslag dus een betere verticale impuls meegeven, wat resulteert in een hoge
tweede vluchtfase.
Resultaten
51
2.5 Radiale afstand en radiale compressie
Handenstand vs. Yurchenko
De radiale afstand, afstand tussen LZP en COHap (aangrijpingspunt tussen deelzwaartepunten
van de handen) toont een verloop van een kleine daling na TD gevolgd door een toename om
als doel met een grotere radiale afstand terug af te stoten (fig. 24, p. 59). De grafieken
vertonen een gelijkaardig verloop. Voor de topgymnast is de radiale afstand waarmee de
gymnast het sprongtoestel raakt (Drad TD) voor handenstand 0,91m en voor Yurchenko 0,92
m. De radiale afstand TO, de radiale afstand waarmee de gymnast het sprongtoestel verlaat,
zal beduidend hogere waarden hebben voor Yurchenko (1,01 m) dan voor overslag (0,93 m).
Het verschil in radiale afstand tussen Drad max (=Drad TO) en Drad min is bij de top groter
bij Yurchenko (0,12 m) dan bij overslag (0,08 m), bij subtop is dit omgekeerd (zie tabel 18).
De radiale compressie is het verschil in radiale afstand ten opzichte van de radiale afstand bij
TD. Hier is deze berekend aan de hand van de methode van Seyfarth (punt 2.3.2 eigen
vooronderzoek) waarbij er rekening wordt gehouden met het verschil in radiale afstand tussen
TD en TO. Hier wordt uitgegaan van het feit dat de radiale compressie zowel bij TD als TO
gelijk moet zijn aan 0. De radiale compressie is bij de topgymnast gelijk voor zowel
handenstand als Yurchenko, namelijk 0,07 m of 0,04 %LL. Bij subtop daarentegen zal de
radiale compressie voor handenstand (0,11 m of 0,08 %LL) veel groter zijn dan voor
Yurchenko (0,07 m of 0,05 %LL).
Resultaten
52
Tabel 18: Radiale afstand en radiale compressie met bijhorende standaarddeviatie bij top en subtop voor
handenstand en Yurchenko.
Top Overslag Yurchenko
Drad TD (m)
Drad TO (m)
Drad min (m)
Crad max (m)
Crad max (%LL)
0,91 ± 0,01
0,93 ± 0,02
0,85 ± 0,02
0,07 ± 0,01
0,04 ± 0,01
0,92 ± 0,02
1,01 ± 0,01
0,89 ± 0,04
0,07 ± 0,02
0,04 ± 0,01
Subtop
Drad TD (m)
Drad TO (m)
Drad min (m)
Crad max (m)
Crad max (%LL)
0,70 ± 0,01
0,73 ± 0,02
0,60 ± 0,01
0,11 ± 0,02
0,08 ± 0,01
0,68 ± 0,03
0,74 ± 0,01
0,63 ± 0,02
0,07 ± 0,00
0,05 ± 0,00
Top vs. Subtop
Drad TD als drad TO zullen bij de subtop zowel voor handenstand (0,70 m en 0,73 m) als
voor Yurchenko (0,68 m en 0,74 m) lagere waarden vertonen dan de top. Dit grote verschil
zal in de eerste plaats te verklaren zijn door het verschil in lichaamslengte. Wanneer de
genormaliseerde waarden (%LL) aanschouwd worden, is er slechts een klein verschil
aanwezig tussen top en subtop. Drad TD en Drad TO zullen bij de subtop zowel voor
handenstand (0,51 %LL en 0,49 %LL) als voor Yurchenko (0,52 %LL en 0,53 %LL) lagere
waarden vertonen dan de top.
Dit kan rechtstreeks gekoppeld worden aan de radiale compressie (methode van Seyfarth)
waarbij hetzelfde fenomeen nogmaals wordt bevestigd. Crad max voor overslag vertoont veel
hogere waarden bij subtop (0,11 m of 0,08 %LL) dan bij top (0,07 m of 0,04 %LL) in
vergelijking met Yurchenko, waar het verschil tussen subtop (0,07 m of 0,05 %LL) en top
(0,07 m of 0,04 %LL) miniem is (zie fig. 24).
Resultaten
53
2.6 Frad en Ftan
De reactiekracht met het sprongtoestel kan naast de ontleding in een verticale en horizontale
component meer functioneel ontleed worden in een radiale en tangentiële component (zie fig.
25). De radiale component is de projectie van reactiekrachtvector op de radiale vector (van
LZP tot contactpunt). De tangentiële component staat hier loodrecht op.
Handenstand vs. Yurchenko
Bij de top is de Frad max (32,42 % LG) en de Ftan max (7,50 %LG) bij handenstand overslag
veel groter dan de Frad max (18,62 %LG) en de Ftan max (3,26 %LG) bij Yurchenko. Dit is
in absolute waarden ook duidelijk zichtbaar op figuur 25. Bij subtop is er dan weer geen
verschil tussen handenstand en overslag voor wat betreft de Frad max en Ftan max in %LG
(zie tabel 19).
Fig. 24: Gemiddelde radiale afstand en radiale compressie van handenstand en Yurchenko bij top en subtop.
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
0 20 40 60 80 100
Dra
d (
m)
Contacttijd (%)
Radiale afstand Handenstand
Top
Subtop
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
0 20 40 60 80 100
Dra
d (
m)
Contacttijd (%)
Radiale afstand Yurchenko
Top
Subtop
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0 20 40 60 80 100
Cra
d (
m)
Contacttijd (%)
Radiale compressie Handenstand
Top
Subtop
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0 20 40 60 80 100
Cra
d (
m)
Contacttijd (%)
Radiale compressie Yurchenko
Subtop
Top
Resultaten
54
Tabel 19: Maximale Frad en Ftan in functie van LG met bijhorende standaarddeviatie van overslag en
Yurchenko bij top en subtop.
Top vs. Subtop
Alle radiale en tangentiële krachten zijn lager bij subtop in vergelijking tot de top. Dit verschil
komt vooral heel sterk tot uiting bij handenstand waar de Frad max (14,06 %LG) en Ftan max
(3,86 %LG) bij subtop slechts de helft van de waarden zijn dan bij top. Bij Yurchenko zullen
deze verschillen tussen top en subtop veel minder tot uiting, zeker wat betreft de Ftan max
(subtop: 3,18 %LG en top: 3,26 %LG). Het verloop van de absolute waarden voor Frad en
Ftan is te zien op figuur 25.
Top Overslag Yurchenko
Frad max (%LG)
Ftan max (%LG)
32,42 ± 1,78
7,50 ± 0,14
18,62 ± 5,68
3,26 ± 2,85
Subtop
Frad max (%LG)
Ftan max (%LG)
14,06 ± 0,72
3,86 ± 0,18
14,64 ± 1,83
3,18 ± 1,08
Fig. 25: Grafiek Frad en Ftan van overslag en Yurchenko bij top en subtop.
-200
200
600
1000
1400
1800
2200
0 20 40 60 80 100
F(N
)
Contacttijd (%)
Frad en Ftan Handenstand
Frad top
Ftan top
Frad subtop
Ftan subtop
-200
200
600
1000
1400
1800
2200
0 20 40 60 80 100
F(N
)
Contacttijd (%)
Frad en Ftan Yurchenko
Frad top
Ftan top
Frad subtop
Ftan subtop
Resultaten
55
2.7 Angulair moment(um)
Angulair momentum (L) is de hoeveelheid rotatie die wordt opgebouwd tijdens de afstoot en
zal worden afgeremd tijdens contact door het angulair moment.
Het angulair moment ( ), veroorzaakt door de reactiekrachten, zorgt voor
een verandering in de rotatie (angulair momentum) van de gymnast tijdens de blokfase.
Overslag is, zoals reeds uit onderzoek is gebleken, een contrasprong. Dit wil zeggen dat de
rotatie zal geblokkeerd worden (afremming van het angulair momentum) waardoor de
gymnast dus minder (maar voldoende om de nodige rotaties in de tweede vlucht te
vervolledigen) angulair momentum zal bezitten na de blokfase dan in de eerste vluchtfase.
Angulaire impuls wordt zowel op basis van het angulair moment (oppervlakte onder curve
vermenigvuldigd met de contacttijd) en angulair momentum (angulair momentum TO -
angulair momentum TD) berekend. Deze zal negatief zijn doordat angulair momentum wordt
geblokkeerd en bijgevolg afneemt gedurende de contactfase. Bij de topgymnast zal één
Yurchenko sprong beduidend beter uitgevoerd zijn dan de andere sprongen. Deze sprong zal
apart behandeld worden voor angulair moment en angulair impuls onder de naam Yur ++.
Handenstand vs. Yurchenko
Het angulair momentum werd enkel berekend voor de beste sprongen (beste handenstand en
beste Yurchenko) van elke gymnast. Het angulair momentum bij touchdown zal zowel voor
top als subtop groter zijn voor Yurchenko dan voor handenstand overslag (tabel 20). Dit
wordt verklaard door het feit dat men bij Yurchenko de sprong zal voorafgaan door een
rondat, wat meer rotatie met zich meebrengt. Bij het verlaten van de plint (TO) is het angulair
momentum ongeveer gelijk voor overslag als voor Yurchenko. Het angulair momentum wordt
voor beide sprongen afgeremd door het angulair moment.
Resultaten
56
Tabel 20: Angulair momentum bij TD en TO en verschil in angulair momentum voor de beste Yurchenko en
handenstand overslag bij top en subtop.
Yur Hstd
TOP preTD (Nms) 75.06 65.02
postTO 54.77 53.60
∆L -17.29 -11.42
Subtop 1 preTD 26.56 24.22
postTO 21.11 22.16
∆L -5.45 -2.06
Subtop 2 preTD 28.26 21.95
postTO 22.95 18.53
∆L -5.31 -3.42
Subtop 3 preTD 15.66 11.02
postTO 9.51 13.14
∆L -6.15 +2.12
Bij de top verschilt het angulair moment van overslag ( max= 381,4 Nm) weinig met de
Yurchenko ++ ( max= 356,7 Nm), maar verschilt veel met de andere Yurchenko‟s ( max =
92,8 Nm). Dit betekent dat bij overslag de rotatie krachtiger afgeremd wordt over een kortere
tijdsperiode (fig. 26). Zowel bij Yurchenko als bij handenstand overslag loopt de reactiekracht
van de plint niet door het zwaartepunt en is er bijgevolg sprake van een excentrische afstoot.
Het verloop van het angulair moment bij Yurchenko en overslag is daarbij zeer gelijkend:
eerst remt het angulair moment de rotatie af en vanaf 25% voor overslag en 35% - 40% voor
Yurchenko van het contact wordt de rotatie terug versterkt. De verhouding
afremming/versterking wordt berekend via de tijdsintegraal van de angulaire momenten
(oppervlakte onder de curve of verschil in angulair momentum TD-TO), ook wel de angulaire
impuls genoemd.
Resultaten
57
Fig. 26: Gemiddeld angulair moment van overslag en Yurchenko bij top en subtop.
Tabel 21 geeft de angulaire impuls weer, welke het verschil in angulair momentum aanduidt.
De zeer goede Yurchenko heeft een grotere angulaire impuls dan overslag (tabel 21). Dit
verschil komt doordat bij Yurchenko meer angulair momentum wordt opgebouwd tijdens de
rondat, waardoor er dus ook meer angulair momentum moet worden afgeremd (tabel 20). De
overslag en Yurchenko ++ hebben een grotere excentrische werking in een kortere contacttijd
(fig. 28). Dit is echter niet het geval bij de andere twee Yurchenko‟s. Hier wordt de
excentrische werking over een langere tijdsperiode uitgevoerd. Bij de subtop is de angulaire
impuls ongeveer gelijk, wat betekent dat beide sprongen ongeveer evenveel verandering van
angulair momentum bezitten tijdens de contactfase.
Resultaten
58
Tabel 21: Angulaire impuls op basis van gemiddeld angulair moment en angulair momentum (beste sprongen)
van handenstand overslag en Yurchenko en de Yurchenko ++ bij top en handenstand overslag en Yurchenko bij
subtop.
Yur Hstd
Obv
angulair
moment
(Nms)
Obv
angulair
momentum
(Nms)
Obv
angulair
moment
(Nms)
Obv
angulair
momentum
(Nms)
Top
Top (Yur ++)
- 7,08
-17,29
-
-24,41
-11,43
-
-11,42
-
Subtop 1 -5,45 -5,22 -0,90 -2,06
Subtop 2 -5,31 -3,63 -10,17 -3,42
Subtop 3 -6,15 -3,75 -2,01 +2,12
Top vs. Subtop
Het angulair momentum is zowel voor handenstand overslag als Yurchenko veel groter bij top
dan subtop (tabel 20). Hierdoor wordt de rotatie ook krachtiger afgeremd. Het angulair
moment is dan ook groter voor de top dan de subtop (fig. 26). Bijgevolg is de angulaire
impuls ook groter voor top dan voor de subtop (tabel 21). De top zal dus het angulair
momentum krachtiger afremmen en meer angulair momentum overhouden voor de tweede
vluchtfase. Ook is handenstand overslag en Yurchenko een contrasprong wat niet het geval is
bij de subtop.
Resultaten
59
2.8 Radiale stijfheid
Radiale stijfheid werd berekend als de verhouding van de radiale kracht op de radiale
component van de reactiekracht op de radiale compressie. In dit onderzoek wordt de
maximale radiale stijfheid berekend door: Frad max/Crad max. De stijfheid is een maat om de
reactiviteit van een gymnast aan te tonen. Hoe hoger de stijfheid, hoe reactiever de gymnast.
Tabel 22: Maximale radiale stijfheid (Frad max/Crad max)en standaarddeviatie van overslag en Yurchenko bij
top en subtop.
Top Overslag Yurchenko
Radiale stijfheid (kN/m) 32,65 ± 8,39 17,67 ± 1,54
Subtop
Radiale stijfheid (kN/m) 4,72 ± 1,76 8,15 ± 5,80
Handenstand vs. Yurchenko
De maximale radiale stijfheid bij de top is zeer verschillend tussen overslag (32,65 kN/m) en
Yurchenko (17,67 kN/m). Dit betekent dat de gymnast zicht tijdens de overslag stijver zal
gedragen en dus reactiever is. Bij de subtop is de Yurchenko (8,15 kN/m) reactiever dan de
overslag (4,72 kN/m). Toch is dit verschil minimaal. Dit komt doordat de standaarddeviatie
bij de Yurchenko veel groter is dan bij overslag. Dit is het gevolg van dat in de subtop groep 1
gymnast die zich tussen top en subtop bevindt, waardoor de standaarddeviatie groter is dan bij
overslag.
Top vs. Subtop
Het verschil tussen top en subtop is zeer duidelijk zichtbaar. De overslag van de top (32,65
kN/m) is veel reactiever dan de overslag van de subtopper (4,72 kN/m). Ook voor Yurchenko
is dit het geval (tabel 22).
Resultaten
60
3 Correlaties
3.1 Correlaties van sprongvariabelen met radiale stijfheid
Aangezien de radiale stijfheid een maat is om de reactiviteit van een gymnast aan te tonen, is
dit één van de belangrijkste parameters in dit onderzoek. Omwille van deze reden, werden de
correlaties berekend tussen de verschillende variabelen en radiale stijfheid in twee aparte
analyses, één voor handenstand overslag (tabel 23) en één voor Yurchenko (tabel 24). De
spreidingsdiagrammen van deze berekende correlaties zijn terug te vinden in bijlage 3.
Tabel. 23: Correlaties bij handenstand van verschillende sprongvariabelen met radiale stijfheid.
Handenstand
Radiale stijfheid (max)
Correlation Coefficient
Sig. (1-tailed)
Spearman's rho Score ,365 ,099
Contacttijd -,691** ,003
VhorTD ,594* ,013
VverTD ,594* ,013
VhorTO ,169 ,282
VverTO ,376 ,093
verVhor -,503* ,033
verVver ,248 ,196
Fxmin (%LG) -,569* ,017
Fzmax (%LG) ,622** ,009
Cradmax -,908** ,000
RaakhoekTD ,925** ,000
RaakhoekTO -,433 ,061
Raakhoekver -,609* ,010
**. Correlation is significant at the 0.01 level (1-tailed).
*. Correlation is significant at the 0.05 level (1-tailed).
Resultaten
61
Variabelen die bij zowel bij Yurchenko als bij overslag significant correleren met de radiale
stijfheid zijn: contacttijd, ΔVver, Fz max, Crad max, ΔRaakhoek, Vhor TO (trend bij
overslag) en Fx min (trend bij Yurchenko). Daarnaast zijn er ook variabelen die slechts bij
één sprong significante correlaties vertonen. Bij overslag correleren Vver TD, Vhor TD en
raakhoek TD (trend) significant met radiale stijfheid, deze variabelen zijn niet significant
bevonden bij Yurchenko. Terwijl bij Yurchenko significante correlaties gevonden zijn voor
Vver TO, Vhor TO en ΔVhor die geen significantie vertonen bij overslag.
Tabel. 24: Correlaties bij Yurchenko van verschillende sprongvariabelen met radiale stijfheid.
Yurchenko
Radiale stijfheid (max)
Correlation Coefficient
Sig. (1-tailed)
Spearman's rho Score
Contacttijd
-,913**
-,904**
,000
,000
VhorTD ,364 ,136
VverTD -,418 ,100
VhorTO ,891** ,000
VverTO ,555* ,038
verVhor ,755** ,004
verVver ,745** ,004
Fxmin (%LG) ,073 ,416
Fzmax (%LG) ,909** ,000
Cradmax -,655* ,014
RaakhoekTD ,745** ,004
RaakhoekTO ,418 ,100
Raakhoekver -,527* ,048
**. Correlation is significant at the 0.01 level (1-tailed).
*. Correlation is significant at the 0.05 level (1-tailed).
Resultaten
62
3.2 Correlaties van sprongvariabelen met prestatie
Aan de hand van een non-parametrische Spearman correlatie analyse in SPSS werd nagegaan
welke variabelen een significante correlatie vertoonden met de prestatie (score). Dit werd
weerom uitgevoerd in twee verschillende analyses: één voor handenstand (tabel 25) en één
voor Yurchenko (tabel 26). De spreidingsdiagrammen van deze berekende correlaties zijn
terug te vinden in bijlage 4.
Variabelen die zowel voor overslag als voor Yurchenko significante correlaties vertonen met
prestatie zijn: contacttijd, Vver TO, Vhor TO, ΔVhor, Fz max (trend bij handenstand),
Raakhoek TD (trend bij handenstand), Radiale stijfheid (trend bij handenstand), Vver TO
(trend bij overslag en Yurchenko) en Raakhoek TO (trend bij overslag en Yurchenko).
Daarnaast zijn er ook variabelen die afhankelijk van het sprongtype significante correlaties
vertonen met prestatie. Bij overslag correleert de ΔRaakhoek significant met de score, deze
variabele wordt niet significant bevonden bij Yurchenko. Op zijn beurt zullen de variabelen
ΔVver, Crad max en Fx min (trend) enkel bij Yurchenko significant correleren met prestatie
(tabel 25-26).
Resultaten
63
Tabel 25: Verschillende sprongvariabelen gecorreleerd aan juryscore voor handenstand overslag.
Handenstand Score
Correlation Coefficient
Sig. (1-tailed)
Spearman's rho Contacttijd -,727** ,002
VhorTD ,368 ,098
VverTD ,157 ,295
VhorTO ,687** ,003
VverTO ,722** ,002
verVhor ,182 ,267
verVver ,700** ,003
Fxmin (%LG) -,494* ,036
Fzmax (%LG) ,771** ,001
Cradmax -,295 ,153
RaakhoekTD ,456 ,051
RaakhoekTO -,403 ,076
Raakhoekver -,534* ,025
RadstijfheidMAX ,365 ,099
**. Correlation is significant at the 0.01 level (1-tailed).
*. Correlation is significant at the 0.05 level (1-tailed).
Resultaten
64
Tabel 26: Verschillende sprongvariabelen gecorreleerd aan juryscore voor Yurchenko.
Yurchenko Score
Correlation Coefficient
Sig. (1-tailed)
Spearman's rho Contacttijd -,727** ,002
VhorTD ,498 ,060
VverTD -,301 ,184
VhorTO ,927** ,000
VverTO ,658* ,014
verVhor ,817** ,001
verVver ,717** ,007
Fxmin (%LG) ,105 ,379
Fzmax (%LG) ,858** ,000
Cradmax -,575* ,032
RaakhoekTD ,662* ,013
RaakhoekTO ,470 ,072
Raakhoekver -,411 ,105
RadstijfheidMAX ,913** ,000
**. Correlation is significant at the 0.01 level (1-tailed).
*. Correlation is significant at the 0.05 level (1-tailed).
Resultaten
65
4 Kinematica
4.1 Gewricht- en segmenthoeken
Bij radiale compressie en radiale stijfheid kan er besloten worden dat men bij de subtop-groep
meer zal inveren tijdens contact met het sprongtoestel dan de topgymnast. Om na te gaan
waar exact gymnasten meer inveren, werd de kinematica geraadpleegd. Hieronder wordt een
overzicht gegeven van de verschillende gewricht –en segmenthoeken waarbij telkens de beste
sprong van elke gymnast is uitgezet in één grafiek. Enkele de rechterzijde werd in kaart
gebracht.
4.1.1 Ellebooghoek
De ellebooghoek wordt gedefinieerd als de hoek tussen de bovenarm en de voorarm.
Fig. 27: Verloop ellebooghoek handenstand en Yurchenko bij top en subtop met aanduiding van de hoek in
neutrale rechtopstaande anatomische positie
Handenstand vs. Yurchenko
Handenstand en Yurchenko zullen een heel ander patroon vertonen met betrekking tot de
ellebooghoek bij de top. Bij handenstand overslag blijft de hoek min of meer dezelfde bij TD
(152,11°) als bij TO (152,11°), bij Yurchenko is er een duidelijke stijging waar te nemen van
149,86° bij TD en 160,89° bij TO. Bij de subtop is er een voor overslag een mooi flexie-
extensie patroon,. Bij Yurchenko is de ellebooghoek bij TD eerst groot (extensie) en daarna
wordt het flexie-extensie patroon uitgevoerd.
extensie
flexie
extensie
flexie
Resultaten
66
Top vs. Subtop
Het verschil tussen top en subtop voor wat betreft handenstand overslag is heel duidelijk te
zien op de grafiek (fig. 27). Alle gymnasten komen in met ongeveer dezelfde hoek (top:
152,11° en subtop: 150,33°), maar dan volgt er een veel grotere buiging in de ellebooghoek
bij subtop (minimum: 131,25°) in vergelijking met top (minimum: 159,31°). De topgymnast
zal dus veel minder inveren ter hoogte van de elleboog, wat wijst op het stijver gedragen van
het lichaam. Voor wat betreft Yurchenko, is bij alle gymnasten een lichte stijging te zien met
betrekking tot de ellebooghoek tussen TD en TO. De armen worden uitgestrekt. Bij het
topsportvoorbeeld zien we hier het ideale verloop, terwijl bij de subtop nog een kleine
invering te zien is van gemiddeld 127,49° (minimum ellebooghoek).
Tabel 27: Ellebooghoek overslag en Yurchenko bij top en subtop bij touchdown,take-off, minimale en maximale
hoek.
Top Overslag Yurchenko
Ellebooghoek TD (°)
TO (°)
Max (°)
Min (°)
152,11
152,11
161,37
149,86
149,86
160,89
152,14
146,75
Subtop
Ellebooghoek TD (°)
TO (°)
Max (°)
Min (°)
150,33
156,54
159,31
131,25
131,66
164,41
164,95
127,49
4.1.2 Heuphoek
De heuphoek wordt gedefinieerd als de hoek tussen dijbeen en pelvis. De heuphoek werd
gecorrigeerd door de hoek in neutrale rechtopstaande houding hiervan af te trekken (omdat er
verschillen zijn tussen gymnasten door het plaatsen van de markers en door verschillen in
neutrale houding). Daardoor wordt er een beter beeld gecreëerd in verband met hyperextensie.
Positieve hoek betekent meer hyperextensie, een negatieve hoek zal wijzen op de
schelphouding.
Resultaten
67
Fig. 29: Verloop heuphoek overslag en Yurchenko bij top en subtop. Neutrale hoek is bij 0°.
Handenstand vs. Yurchenko
Het patroon bij handenstand is volledig verschillend van Yurchenko. Handenstand overslag
zal bij de top in een schelphouding blijven gedurende heel de contactfase (zie figuur 30).
Yurchenko vertoont een courbette patroon, waarbij de heuphoek bij TD 205,16° (grote
hyperextensie) is en bij TO krachtig in flexie zal gebracht worden. Bij overslag zal de
gymnast inkomen met een kleine heuphoek en deze zo constant mogelijk proberen te houden
(schelphouding). Bij de Yurchenko zal de gymnast met een open heuphoek toekomen om
deze in een latere fase krachtig te sluiten tot schelphouding. Deze beweging heet de courbette-
beweging.
Top vs. Subtop
Voor wat betreft overslag zal de topgymnast een redelijk constante heuphoek vertonen, terwijl
men bij de subtop de heuphoek zal openen (207,62°) om zo gemakkelijker de overslag rond te
komen. Bij top zal deze heuphoek zelfs nog iets dalen (162,28°), om tijdens de take-off fase
een mooie schelpbeweging te verkrijgen.
Bij Yurchenko is het omgekeerde fenomeen waar te nemen. Men krijgt bij alle twee de
groepen een daling van de heuphoek. Bij de top zal de TO heuphoek 188,56° gedragen. Dit
betekent dat men nog in lichte hyperextensie is bij het verlaten van de plint. Dit om een
actieve courbette-beweging mogelijk te maken door deze uit te stellen tot de laatste fase van
de sprong. Bij de subtop daarentegen zien we dat de courbette-beweging al gestart wordt
wanneer men het sprongtoestel verlaat (165,03°). Dit wijst erop dat deze sprong veel minder
actief zal worden uitgevoerd door de subtop in vergelijking met de top.
extensie
flexie
extensie
flexie
Resultaten
68
Tabel 28:Minimale, maximale, touchdown en take-off heuphoek van overslag en Yurchenko bij top en subtop.
Top Overslag Yurchenko
Heuphoek TD (°)
TO (°)
Max (°)
Min (°)
166,59
162,28
169,30
162,28
211,23
188,56
211,23
188,66
Subtop
Heuphoek TD (°)
TO (°)
Max (°)
Min (°)
170,69
207,16
207,62
170,69
207,85
165,03
208,22
165,03
4.1.3 Lumbale hoek
Deze hoek wordt gedefinieerd als de hoek tussen thorax en pelvis.
Fig. 29: Verloop lumbale hoek van overslag en Yurchenko bij top en subtop.
Handenstand vs. Yurchenko
Bij de lumbale hyperextensie is het verloop hetzelfde als bij de heuphoek, maar dan andersom
aangezien deze hoek aan de rugzijde gemeten wordt. Een daling van lumbale hyperextensie
komt neer op meer hyperextensie, terwijl een stijging van lumbale hyperextensie meer naar de
schelphouding neigt.
flexie
extensie
flexie
extensie
Resultaten
69
Bij Handenstand vindt een daling van de lumbale hyperextensie plaats van 181,06° bij TD tot
171,10° bij TO. Men zal dus van een schelphouding overschakelen naar een grotere
hyperextensie. Bij Yurchenko gebeurt het omgekeerde (tabel 29). Men zal dus een daling
krijgen van de hyperextensie waarmee men inkomt. Van een schelpbeweging bij TO is er bij
de topgymnast echter nog geen sprake.
Top vs. Subtop
Hetzelfde verloop als bij de topgymnast komt ook voor bij de subtoppers, namelijk een daling
bij handenstand en een stijging van lumbale hyperextensie bij Yurchenko. Deze stijging en
daling zal groter zijn bij de subtop, zo zal men gemiddeld van 182,54° naar 148,50° evolueren
bij overslag. Men zal dus gebruik maken van een grotere hyperextensie om gemakkelijk hun
sprong rond te komen.
Ook bij Yurchenko is het verschil duidelijker zichtbaar bij de subtop: 152,73° TD naar
180,55° TO. Dit wijst erop dat de subtoppers sneller hun schelphouding zullen proberen aan
te nemen. De topgymnast zal echter wachten om pas in een latere fase actief de courbette-
beweging uit te voeren.
Tabel 29: Minimale, maximale, touchdown en take-off lumbale hoek overslag en Yurchenko bij top en subtop.
Top Overslag Yurchenko
Lumbale hoek TD (°)
TO (°)
Max (°)
Min (°)
181,06
171,10
181,06
171,10
147,59
167,24
167,24
147,59
Subtop
Lumbale hoek TD (°)
TO (°)
Max (°)
Min (°)
182,54
148,50
182,54
149,61
152,73
180,55
181,07
151,58
Resultaten
70
4.1.4 Schouderhoek
Deze hoek wordt gedefinieerd als de hoek tussen de bovenarm tegen over de thorax.
Fig. 30: Verloop schouderhoek bij overslag en Yurchenko bij top en subtop.
Handenstand vs. Yurchenko
Bij handenstand wordt de schouderhoek geopend (hyperextensie beweging) van 126,81° bij
TD naar 162,02 bij TO. Bij Yurchenko zien we het tegengestelde, de schouderhoek wordt
gesloten van 178,17° bij TD naar 148,62° bij TO.
Top vs. Subtop
Voor handenstand stijgt de schouderhoek bij de topgymnast constant, terwijl bij de subtop
eerst een lichte daling te zien is (minimum van 100,45°) om daarna een maximale strekking
uit te voeren. Dit wijst erop dat de subtop minder reactief de kaatsbeweging zal uitvoeren.
Ook bij Yurchenko zijn er gelijkaardige resultaten gevonden (tabel 30). De topgymnast zal
een constante daling weergeven, terwijl dit bij de subtoppers minder expliciet naar voren
komt. Bij de subtop zal er een heel lichte stijging plaatsvinden alvorens de schouderhoek in te
klappen. Dit wijst op het minder reactief gedragen van de subtop.
retroflexie
anteflexie anteflexie
retroflexie
Resultaten
71
Tabel 30: Minimale, maximale, touchdown en take-off schouderhoek van overslag en Yurchenko bij top en
subtop.
Top Overslag Yurchenko
Schouderhoek TD (°)
TO (°)
Max (°)
Min (°)
126,81
162,02
162,02
126,81
178,17
148,62
178,17
148,62
Subtop
Schouderhoek TD (°)
TO (°)
Max (°)
Min (°)
116,79
156,71
156,71
100,45
182,10
137,60
182,82
137,60
4.2 Raakhoek en afstoothoek
De raakhoek wordt berekend als de hoek tussen het sprongtoestel en het LZP (zie figuur 31).
Fig. 31: Gemeten raakhoek van Yurchenko (naar Unuzov , 2004).
Handenstand vs. Yurchenko
Overslag heeft een kleinere raakhoek dan Yurchenko bij zowel de top als de subtop (tabel 31).
hoe kleiner de raakhoek, hoe beter de gymnast de blokfase kan uitoefenen. Deze raakhoek
mag ook niet te klein worden, anders zullen ze te veel blokken.
Resultaten
72
De afstoothoek is bij de top groter voor Yurchenko (96,37°) dan voor overslag (77,8°). Dit
komt doordat de top voor overslag sneller zal wegkaatsen waardoor deze hoek niet groot kan
worden. Bij de subtop nemen we het omgekeerde waar. Hierbij bedraagt de afstoothoek voor
overslag 98,58° en voor Yurchenko is dit iets lager namelijk 88,7°.
Tabel 31: Raakhoek TD en afstoothoek TO van overslag en Yurchenko bij top en subtop.
Top Overslag Yurchenko
Raakhoek TD (°) 46,2 ±6,61 55,52 ±8,77
Afstoothoek TO (°) 77,8 ±3,68 96,37 ±6,27
Subtop
Raakhoek TD (°) 40,63 ±3,03 45,56 ±12,6
Afstoot TO (°) 98,58 ±6,42 88,70 ±4,67
Top vs. Subtop
Er is een klein verschil tussen de raakhoek bij top en subtop bij handenstand overslag. De top
zal met een grotere raakhoek toekomen, omdat zij de ideale positie verkrijgen om te kaatsten.
Bij de subtop is deze te klein, waardoor zij het kaatsen zullen bemoeilijken. Enkel in
afstoothoek is er een groot verschil bij overslag. De top (77,8°) zal het sprongtoestel met een
kleinere hoek verlaten dat de subtop (98,58°). Dit wel zeggen dat de top zich meer zal
wegduwen in plaats van over te kantelen.
De raakhoek bij Yurchenko is voor de top (55,52°) groter dan voor de subtop (45,56°). Hier
zullen we hetzelfde fenomeen kunnen vaststellen dat de subtop door een te kleine raakhoek
het kaatsen moeilijk maken. De topgymnast is groter, waardoor ze minder hoog moet springen
om een grotere raakhoek te hebben. Bijgevolg zal de afstoothoek voor top (96,37°) ook groter
zijn dan voor subtop (88,7°).
Discussie
73
Discussie
1 Inleiding
In dit onderzoek werden twee belangrijke onderzoeksonderwerpen voorop gesteld. In eerste
instantie werd het verschil in reactiviteit tussen Yurchenko en handenstand overslag
nagegaan. In tweede instantie werd er gekeken naar het verschil in reactiviteit tussen top en
subtop gymnasten. De proefopzet en de beschikbare proefpersonen, leiden tot een
verzameling van sprongen met een duidelijk niveauverschil tussen top en subtop gymnasten.
De bestudeerde subtop gymnasten in dit onderzoek hebben een beduidend lager niveau dan de
topgymnast, wat tot uiting komt in hun onvolmaakte bewegingsuitvoeringen. De subtop
vertonen tijdens beide sprongtypes langere contacttijden, kleinere (te scherpe) raakhoeken bij
contact met het sprongtoestel, uitgesproken elleboogflexie tijdens het kaatsen (blokfase) in
handensteun op de plint, kleine schouderhoeken, te uitgesproken hyperextensie en dergelijke
meer. Om op een objectieve manier het verschil in reactiviteit bij Yurchenko en handenstand
overslag te bespreken, werd de focus dus gelegd op de goede sprongen van de topper en
minder op de sprongen van de geteste subtop gymnasten.
In eerste instantie wordt de bewegingsbeschrijving vergeleken aan de hand van stickfiguren
(alle stickfiguren zijn terug te vinden in bijlage 5) en gelinkt aan kinetica en kinematica.
Hiermee samengaand wordt er beroep gedaan op de correlaties van verschillende
sprongvariabelen met radiale stijfheid en prestatie. Aan de hand van het radiale concept is in
voorgaand thesisonderzoek (2009 en 2010) aan de vakgroep Bewegings- en
sportwetenschappen van de UGent bewezen dat gymnastische sprongen van een hoog niveau
gekenmerkt worden door een hogere (meer optimale) radiale stijfheid dan minder goede
sprongen (Breine en Ducheyne (2009), Wijns en Wittevrongel (2010)).
Discussie
74
1.1 Verschil in reactiviteit bij Yurchenko en handenstand overslag
Fig. 32: Stickfiguren handenstand overslag en Yurchenko bij top. In de figuur komt de gymnast van rechts
aangesprongen en zijn stickfiguren weergegeven respectievelijk op het moment van touchdown, het moment van
maximale radiale compressie en op het moment van take-off. De reactiekrachtvector staat aangegeven voor het
moment van maximale radiale compressie (MRC). De groene lijn toont de baan van het lichaamszwaartepunt en
de oranje pijlen geven de snelheidsvector weer van het LZP bij TD en bij TO.
Discussie
75
Uit figuur 32 (tabel 15 resultaten) is het verschil in grootte van de reactiekracht (rode pijl bij
de stickfiguren) tussen Yurchenko en handenstand overslag een eerste opvallend gegeven. Dit
betekent dat zowel de horizontale als de verticale krachtwerking groter zijn bij handenstand
overslag, welke cruciaal zijn voor het blokkeren van de beweging. Dit blokkeren houdt in dat
de gymnast weerstand biedt tegen de krachtwerking. Deze grote krachten moeten ook worden
opgevangen door het lichaam, wat leidt tot compressie. De gemiddelde radiale compressie
echter is zowel voor handenstand overslag (0,4 m) als voor Yurchenko (0,4 m) gelijk. Maar
aangezien deze bij overslag gepaard gaan met grotere krachten, kunnen we concluderen dat de
handenstand overslag sprongen gekenmerkt worden door een grotere maximale radiale
stijfheid. De maximale radiale stijfheid is voor handenstand overslag 33 kN/m en voor
Yurchenko 18 kN/m. Deze bevindingen worden gestaafd door de significante correlaties
tussen radiale compressie (r= -0,908; p<0,001), Fver (r= 0,622; p=0,009), Fhor, (r= -0,56;
p=0,017) en radiale stijfheid voor overslag. Voor Yurchenko werden deze significante
correlaties tussen radiale compressie (r= -0,655; p=0,014), Fhor (r= 0,909; p<0,001) en
radiale stijfheid gevonden (zie tabel 24). Deze correlaties tonen aan dat, hoe minder radiale
compressie de gymnast vertoont tijdens het blokken, hoe reactiever de sprong zal zijn.
Als het lichaam van de gymnast zich reactiever gedraagt, uit dit zich ook in grotere lineaire
impulsen. De lineaire impuls wordt opgesplitst in een horizontale en een verticale impuls. De
horizontale en verticale impulsen bepalen hoeveel horizontale snelheid omgezet wordt in
verticale snelheid. Deze snelheidsveranderingen zijn visueel afgebeeld op de stickfiguren (fig.
32) en in grafiekvorm (fig. 22, p. 45). Bij Yurchenko zien we weinig richtingsverandering in
de snelheidsvector, terwijl bij de handenstand overslag de snelheidsvector bij TO sterker
opwaarts gericht is dan bij TD. Deze efficiënte snelheidsomzetting, van horizontale naar
verticale snelheid, is duidelijk te zien op de snelheidscurves voor handenstand overslag (fig.
22, p. 45). Deze omzetting van snelheid is niet terug te vinden bij Yurchenko, de intentie zal
eerder zijn om het verticale snelheidsverlies te beperken. Dit sluit dan weer aan bij de kleinere
horizontale impuls van Yurchenko. Deze bevindingen worden opnieuw ondersteund door de
gevonden correlaties. Er is een significante correlatie tussen de verandering in horizontale
snelheid (ΔVhor) en radiale stijfheid zowel voor overslag (r= -0,503; p=0,033) als voor
Yurchenko (r= 0,755; p=0,004). Dit wijst erop dat hoe stijver de gymnast zich gedraagt bij
handenstand overslag, hoe kleiner de waarden voor verandering in horizontale snelheid.
Aangezien deze waarden negatief zijn, zal er dus een grotere verandering (reductie) in
Discussie
76
horizontale snelheid plaatsvinden. Bij Yurchenko is het omgekeerde fenomeen van
toepassing. Hoe stijver de gymnast zich gedraagt, hoe kleiner de verandering in horizontale
snelheid. Ook de verticale impuls geeft een indicatie van de kaatskracht. Deze is wederom
groter voor overslag dan Yurchenko (tabel 17).
De hierboven geformuleerde sprongvariabelen zijn bepalend voor een goede blokfase. Deze
blokfase wordt mede bepaald door de raakhoek en de kaatshouding bij het raken van het
sprongtoestel en tijdens het kaatsen. Ten eerste wordt duidelijk op de stickfiguren (zie fig. 32)
dat de raakhoek voor handenstand overslag scherper is dan bij Yurchenko. In de literatuur
worden optimale raakhoeken gerapporteerd van 45° (Uzunov, 2004) bij Yurchenko en 40°
(Takei, 1990) bij handenstand overslag. De raakhoeken in deze studie komen hier echter niet
geheel mee overeen (gemiddeld 56° voor Yurchenko en 46° voor handenstand). Een
mogelijke verklaring hiervoor is de hoogte van de sprongopstelling (1m10), die iets lager is
dan de officiële hoogte (1m25). Desondanks kan de vergelijking binnen hetzelfde subject
gemaakt worden. De raakhoek is groter bij Yurchenko, hierdoor wordt de snelheid van de
inkomende gymnast minder abrupt afgeremd. Dit kan teruggekoppeld worden aan de
stickfiguren (fig. 32), waar het LZP continu stijgt. Een tweede aspect uit zich in de
kaatshouding. Aangezien Yurchenko uit een rondat wordt geturnd, zal de gymnast in een
achterwaartse hyperextensie het sprongtoestel raken. Dit brengt met zich mee dat anatomisch
gezien dit een minder optimale kaatshouding is. Bij overslag daarentegen komt de gymnast in
schelphouding toe, waardoor de gymnast meer weerstand kan bieden tegen compressie. Door
deze complexe raakcondities bij Yurchenko, wordt het kaatsen langer uitgesteld, wat langere
contacttijden met zich meebrengt. Dit is mede het gevolg van de courbette-beweging (hol naar
bol), die ook nog moet uitgevoerd worden tijdens contactfase. Kortere contacttijden zijn
bijgevolg een indicatie van een grotere reactiviteit bij de gymnast. Dit wordt bekrachtigd
door de correlaties van contacttijd met radiale stijfheid (Handenstand: r= -0.691; p=0,003 en
Yurchenko: r= -0.904; p<0,001).
Naast verticale en horizontale snelheid wordt er ook angulair momentum opgebouwd tijdens
de afstoot op de springplank. Het angulair momentum is groter bij touchdown op de
springplank voor Yurchenko aangezien deze wordt vooraf gegaan door een rondat, waarin al
veel rotatie opgebouwd is. De topgymnast heeft tijdens de blokfase bij Yurchenko een grotere
afname van angulair momentum (waarden geven -17,29 Nms) dan bij de handenstand
Discussie
77
overslag (-11,42 Nms). Dit kan verklaard worden door het feit dat in de voorliggende
testsituatie er in de tweede vluchtfase geen salto‟s en/of schroeven geturnd worden. Daardoor
kan het angulair momentum van in de eerste vluchtfase, dat groter is bij Yurchenko (75,06
Nms) dan bij handenstand overslag (65,02 Nms) sterker worden afgeremd bij Yurchenko. In
deze studie is het opbouwen van angulair momentum voor de eerste vluchtfase en het
blokkeren ervan tijdens de blokfase tot een kleiner angulair momentum in de tweede
vluchtfase, niet sterk bepalend voor de reactiviteit. Dit kan verklaard worden door het feit dat
(zeker voor de topgymnast) de vereiste tweede vluchtfase niet uitdagend genoeg was naar de
opbouw van angulair momentum toe. Er moesten echter geen schroeven of salto‟s geturnd
worden in de navlucht.
Handenstand overslag is een sprong waarbij een goede uitvoering gekenmerkt wordt door een
grotere reactiviteit dan een Yurchenko sprong. Dit omdat bij handenstand overslag, in
vergelijking met de Yurchenko sprong, de gymnast tijdens een kortere contacttijd met grotere
krachtwerking en krachtimpulsen afstoot. Een reactieve sprong wordt dus gekenmerkt door
korte contacttijden, grotere krachtwerking, krachtigere lineaire impuls, efficiëntere
snelheidsomzetting en minder compressie. Deze kenmerken zijn sterker aanwezig bij
handenstand overslag dan bij Yurchenko.
1.2 Verschil in reactiviteit bij top en subtop
1.2.1 Handenstand overslag
Aan de hand van stickfiguren (fig. 32 en 33) worden de globale verschillen tussen top en
subtop duidelijk. Ten eerste is er een opmerkelijk verschil in reactiekracht (fig. 22, p. 45). De
top heeft grotere reactiekrachten omdat deze gymnast groter en zwaarder is dan de andere
gymnasten. Maar zelfs als met dit verschil rekening wordt gehouden, heeft de topgymnast nog
steeds grotere reactiekrachten (fig. 23, p. 47). Hierdoor zal ook de lineaire impuls voor subtop
veel kleiner zijn dan voor top. Bijgevolg wordt de horizontale snelheid praktisch niet omgezet
naar verticale snelheid. Op de stickfiguren is te zien bij verticale snelheid TO dat deze veel
minder opwaarts gericht is dan bij de topgymnast. De topgymnast slaagt er dus beter in om
een hogere tweede vluchtfase te creëren.
Discussie
78
Het verschil in bovenstaande variabelen wordt bepaald door de raakcondities. De top gymnast
heeft optimalere raakcondities: een grotere snelheid en een groter angulair momentum. Door
de grotere snelheid en het groter lichaamsgewicht is het dus logisch dat er grotere
reactiekrachten zijn. De topgymnast kan deze grote reactiekrachten goed weerstaan door stijf
te kaatsen in een constante schelphouding (het behouden van „total body stiffness‟ met weinig
verandering in gewrichtshoeken). Ook bezit de gymnast genoeg angulair momentum om vlot
rond te komen. Dus duidelijke omzetting van horizontale naar verticale snelheid (door grote
krachtimpulsen). Terwijl de subtopgymnasten door minder optimale raakcondities, kleinere
snelheden en een kleiner angulair momentum bezitten. Hierdoor moet de gymnast tijdens de
contactfase meer correcties uitvoeren om uiteindelijk toch rond te komen (veel vervorming
onder invloed van reactiekrachten zoals elleboogflexie en uitgesproken hyperextensie). Dit
resulteert in kleinere reactiekrachten, meer compressie, langere contacttijden en dus minder
reactiviteit.
Bijgevolg is de radiale maximale stijfheid voor de subtop (4,72 kN/m) veel lager dan voor top
(32,65 kN/m). Heel deze kettingreactie leidt tot langere contacttijden voor subtop dan voor
top. Hierdoor kan er besloten worden dat de overslag van de top reactiever wordt uitgevoerd
dan de subtop.
Discussie
79
Figuur 33: Stickfiguren handenstand overslag en Yurchenko voor subtop. In de figuur komt de gymnast van rechts aangesprongen en zijn stickfiguren weergegeven
respectievelijk op het moment van touchdown, het moment van maximale radiale compressie en op het moment van take-off. De reactiekrachtvector staat aangegeven voor het
moment van maximale radiale compressie (MRC). De groene lijn toont de baan van het lichaamszwaartepunt en de oranje pijlen geven de snelheidsvector weer van het LZP
bij TD en bij TO.
Discussie
80
1.2.2 Yurchenko
Voor Yurchenko is er bij de subtop meer diversiteit aanwezig tussen de verschillende
sprongen. Zo zal één subtop gymnast (subtop 2) een duidelijk hoger niveau vertonen dan de
andere subtoppers, waardoor deze apart in de vergelijking wordt opgenomen. Om het verschil
in techniek weer te geven voor Yurchenko zal van de 3 subtoppers de stickfiguren worden
weer gegeven. Door dit tussenniveau zal de evolutie van subtop naar top duidelijker worden.
Ook bij Yurchenko valt op dat de resulterende kracht van top groter is dan bij subtop. Deze is
afhankelijk van het lichaamsgewicht, maar zelfs als rekening wordt gehouden met het verschil
in lichaamsgewicht heeft de top nog steeds grotere reactiekrachten. Toch is er zeker een
verschil in horizontale en verticale reactiekracht. De lineaire impulsen duiden aan hoe de
horizontale snelheid afgeremd wordt en omgezet wordt in verticale snelheid. De top zal een
grotere lineaire impuls hebben, waardoor de horizontale beweging beter wordt afgeremd en
omgezet in verticale beweging (i.f.v. hoge tweede vluchtfase). Toch wordt bij Yurchenko
tijdens het blokken een snelheidsverlies gerapporteerd voor top (-0,13m/s) en subtop (-
0,40m/s). Op de stickfiguren is te zien dat het verlies van snelheid voor top zeer miniem is in
vergelijking met subtop, waar er toch veel snelheidsverlies aanwezig is.
Tijdens de rondat en afstoot wordt bij top meer angulair momentum ontwikkeld, waardoor het
angulair momentum bij TD groter is. Hierdoor wordt er ook meer angulair momentum
afgeremd, met gevolg dat de angulair impuls groter zal zijn bij de top. Dit is het grootste
verschil tussen de topper en de goede subtopper. De top zal geen problemen ondervinden om
op deze proefopstelling de beweging te vervolledigen. De subtop zal echter andere manieren
moeten vinden om toch de beweging uit te voeren en zo te compenseren voor het kleinere
angulaire momentum. Eerst en vooral zal er compressie optreden ter hoogte van de ellebogen
(vooral wanneer er te laag wordt ingekomen). Daarnaast voeren de subtoppers een krachtigere
en snelle flexie in heuphoek uit. Uit onderzoek van Unuzov (2004) is gebleken dat een
stijging van de verticale snelheid tijdens contact afhankelijk is van het angulair momentum
dat samen met het horizontale lineair momentum omgezet wordt in verticaal stijgend lineair
momentum. Hoe groter de rotatiesnelheid, hoe krachtiger een gymnast de plint zal raken, dus
hoe beter de gymnast zal blokkeren. Dit is een belangrijk verschil tussen top en subtop
gymnasten.
Discussie
81
Als gevolg hiervan zal de radiale stijfheid voor top groter zijn dan voor subtop. Uit correlaties
werd duidelijk dat hoe korter de contacttijd, hoe reactiever een sprong zal zijn (r= -0,904;
p<0,001). De maximale radiale stijfheid bepaalt de reactiviteit van een sprong. Dit is ook
belangrijk naar prestatie toe. De maximale radiale stijfheid correleert significant met prestatie
(r = 0,913, p< 0,001). Dit betekent dat hoe hoger de maximale radiale stijfheid, hoe hoger de
score zal zijn.
Een reactieve Yurchenko wordt dus gekenmerkt door een hogere TD snelheid en groter
angulair momentum. Tijdens blokfase zal de gymnast weinig radiale compressie en een
grotere krachtwerking vertonen. Dit gaat samen met een duidelijke courbette-beweging
waarbij het lichaam overgaat van een hyperextensie bij TD tot schelphouding bij TO. Dit alles
gaat gepaard met kortere contacttijden.
2 Trainingssituatie
De bovenstaande besproken variabelen zijn zeer belangrijk naar training toe. De radiale
stijfheid is een zeer goede (maar ook heel complexe) methode om de reactiviteit (en dus ook
de prestatie) te bepalen. Uit dit onderzoek is gebleken dat contacttijd (een parameter die
eenvoudig en snel te meten is) zowel een eerste indicatie is van prestatie als van reactiviteit.
Het online registreren van contacttijden (vb. via: contactmatten of optische sensoren), zou de
trainers dus een directe objectieve maat kunnen geven voor zowel prestatie als reactiviteit.
Daarnaast zal ook het beoordelen van de raakhoek een methode zijn om de reactiviteit te
bepalen en te verbeteren. Hoe kleiner de raakhoek (en dus hoe sneller de plint wordt geraakt),
hoe beter de beweging kan geblokkeerd worden Wat leidt tot een hogere reactiviteit.
De compressie, een zichtbare factor, bepaalt ook de reactiviteit. Meer compressie leidt tot
minder reactiviteit. Tijdens training moet gewerkt worden om de compressie in elleboog en
rug (hyperextensie) zo klein mogelijk te houden. Hierdoor zal de reactiviteit stijgen.
Een goede raakhoek, weinig compressie en korte contacttijden tijdens het blokken zijn enkel
mogelijk met optimale inkomparameters: groot lineair en angulair momentum. Waardoor ook
Discussie
82
aandacht moet besteed worden aan een snelle aanloop en krachtige afstoot op de springplank.
Deze werden in dit onderzoek wel niet onderzocht, maar in de literatuur werd reeds
aangetoond dat de opbouw van momentum tijdens de aanloop een belangrijke factor is voor
een goede prestatie (Unuzov 2010, Takei 1990).
Daarnaast zal de kracht en de explosiviteit van de gymnast een bepalende factor zijn voor een
goede kaatsbeweging. Het versterken van de bovenste extremiteiten en in het bijzonder de
schoudergordel, zouden de gymnast in staat stellen om een grotere kracht te leveren in een
kortere contacttijd. Een sterkere gymnast kan dus bijgevolg een grotere impuls genereren op
het sprongtoestel.
3 Beperkingen van het onderzoek en suggesties voor verder onderzoek
Het onderzoek toont een aantal belangrijke zaken aan over reactiviteit van verschillende
sprongtypes, toch is het noodzakelijk om mee te nemen dat het hier gaat om een testsituatie
waarbij slechts vier gymnasten getest werden. Belangrijk hierbij is dat er een variabiliteit
aanwezig is tussen de verschillende gymnasten. Zo werden de verschillende sprongen van een
topsportvoorbeeld vergeleken met drie subtopgymnasten, die onderling ook van elkaar
verschilden. Ook werden alle uitgevoerde sprongen beoordeeld door een erkende jury. Hieruit
kan er worden besloten dat het om betrouwbare resultaten gaat.
Daarnaast zijn er ook enkele beperkingen van de testopstelling. Eerst en vooral ging het om
een opstelling die niet vergelijkbaar is met een wedstrijdopstelling. De sprongen werden
uitgevoerd op een plint in plaats van een pegases. Dit omwille van het feit dat er nog geen
beschikbaar materiaal bestaat waarbij men met gebruik van een pegases, de reactiekrachten
kan opmeten. Met andere woorden, een ingebouwd krachtplatform voor het officiële
sprongtoestel, de pegases, is nog niet beschikbaar voor onderzoek. Er werd geopteerd voor
een opstelling met een mattenberg. Dit om op de eerste plaats een opstelling te voorzien
waarop de 2 sprongtypes op een veilige manier geturnd kunnen worden door zowel jongere
beginnende gymnasten als een ervaren topgymnaste. Daarnaast was ook voor iedere gymnast
de sprongopstelling dezelfde en lager opgesteld dan de officiële hoogte (opnieuw wegens
eerder vermeldde redenen). Hierdoor zal de lengte van de gymnast een invloed hebben op de
sprong. Toch laat de complexe methodiek en vereenvoudigde sprongopstelling toe het
verschil in prestatie en reactiviteit tussen Yurchenko en handenstand overslag bij top en
Discussie
83
subtop gymnasten te beoordelen. Zodat ondanks de eerder vermeldde beperkingen dit
onderzoek toch waardevolle resultaten opleverde.
Het is belangrijk dat er rond reactiviteit en stijfheid verder onderzoek wordt uitgevoerd,
omdat deze reactiviteit als een belangrijke prestatiebepalende factor wordt gezien in de
discipline sprong. Op basis van het bestuderen van de literatuur en het voeren van het
voorliggende onderzoek kunnen we enkele suggesties voor verder onderzoek formuleren.
Eerst en vooral moet er een grotere proefgroep worden getest. Daarnaast is er de noodzaak om
zowel mannen als vrouwen te testen om zo een vergelijking te maken tussen beide geslachten.
Ten derde zou het gebruik van een geïnstrumenteerde pegases aan te raden zijn, om zo een
echt beeld te krijgen over de reactiviteit. Een laatste suggestie is om verschillende
sprongtypes aan bod te laten komen en dezelfde types sprong, maar met verschillende
moeilijkheidsgraad (vooral in tweede vluchtfase). Hierdoor zal er een beter beeld gecreëerd
kunnen worden van reactiviteit in verschillende types sprongen en de invloed van bepaalde
variabelen op prestatie.
Discussie
84
4 Conclusies
Eerst en vooral kunnen we concluderen dat de gebruikte complexe methodiek en het radiale
concept in staat zijn om, zelfs bij een beperkte testgroep, verschillen in reactiviteit en prestatie
te beoordelen bij subtop en top gymnasten en bij handenstand overslag en Yurchenko
sprongtypes. Zo zal de reactiviteit van de handenstand overslag groter zijn dan de reactiviteit
van de Yurchenko. Ook zal de topper beide sprongen reactiever uitvoeren als de subtopper.
Reactiviteit wordt beïnvloed door een aantal variabelen. Goede sprongen met dus een
optimale hoge reactiviteit worden gekenmerkt door kortere contacttijden, grotere
krachtwerking, weinig radiale compressie en een betere omzetting van horizontale naar
verticale snelheid.
Wanneer de overslag met de Yurchenko wordt vergeleken, is er duidelijk te zien dat de
handenstand overslag veel reactiever wordt geturnd dan de Yurchenko. een grotere
krachtwerking en goede inkomparameters (groot lineair en angulair momentum) leiden tot
kortere contacttijden. Dit heeft een belangrijke invloed op de blokfase en de reactiviteit. Bij
een korter contact met grotere verticale en horizontale krachtimpulsen worden de horizontale
en verticale kracht sneller geblokkeerd waardoor de horizontale snelheid meer zal worden
omgezet naar verticale snelheid. Dit resulteert in een grotere horizontale en verticale impuls.
De raakhoek zorgt ervoor in welke mate er zal geblokt worden en of de gymnast meer
compressie zal vertonen. Overslag en Yurchenko vertonen bij de top evenveel compressie,
maar voor overslag gaat dit gepaard met grotere krachten. Dit wijst erop dat het lichaam zich
reactiever gedraagt. Dit komt ook tot uiting wanneer de maximale radiale stijfheid wordt
berekend. Dit levert een bewijs dat handenstand overslag reactiever is dan Yurchenko bij de
top. Bij de subtop zijn de verschillen veel kleiner doordat de gymnasten beiden sprongen nog
niet voldoende beheersen en deze dus weinig reactief uitvoeren.
De top zal zowel de handenstand overslag als de Yurchenko reactiever uitvoeren dan de
subtop. Wederom is dit afhankelijk van bovenstaande variabelen en komen dezelfde
verschillen terug aan bod. Vooral de radiale stijfheid is voor de top groter dan de subtop. Deze
is afhankelijk van de compressie. De subtop zal meer doorbuigen in de ellebogen en rug
(compressie t.g.v. krachtwerking) om zo het traagheidsmoment te verkleinen en de beweging
toch te vervolledigen. Deze compressie resulteert in kleinere krachtwerking en kortere
contacttijden.
85
Bibliografie
Alexander, R. M. (1990). optium take-off techniques for high and long jumps. Phil. Trans. R.
Soc. Lond. B , 329, 3-10.
Arampatzis, A., Bruggeman, G. (1999). The effect of speed on leg stiffness and joint kinetics
in human running. Journal of Biomechanics , 32, 1349-1353.
Arampatzis, A., Schade, F. (2001). Influence of leg stiffness and its effect on myodynamic
jumping performance. Journal Electomyography Kinesiology , 11, 355-364.
Aykroyd, P. (1980). Skills and tactics of gymnastics. London: Marshall Cavendish.
Blickhan, R. (1989). The spring-mass model for running and hopping. Journal of
Biomechanics , 22, 1217-1227.
Blum, Y., Lipfert, S.W., Seyfarth, A. (2009). effective leg stiffness in running. Journal of
Biomechanics, 42, 2400-2405.
Breine, B., Ducheynne, F. (2009). Experimentele studie naar de biomechanische reactiviteit
van de bovenste ledematen bij handenstand overslag. Masterproef Universiteit Gent .
Brughelli, M., Cronin, J. (2008). A review of research on the mechanical stiffness in running
and jumping: methodology and implications. Scand J Medicine and science in sports ,18,
417-426.
Brughelli, M., Cronin, J. (2008). Influence of running velocity on vertical, leg and joint
stiffness: Modelling and recommendations for future research. Sports Med, 38 (8) , 647-667.
Butler, JR., Harisson, P., Crowell, I., Davis, I. (2003). Lower extremity stiffness: implications
for. Clinical Biomechanics , 17, 511-517.
Cavagna, G., Henglud, N., Willems, P. (2005). Effect of an increase in gravity on the power
output and the rebound of the body in human running. Journal experimental physiology , 208,
2333-2346.
Cavagna, G., Franzetti, P., Henglund, N., Willems, P. (1988). The determinants of the step
frequency in running, trotting and hopping in man and other vertebrates. Journal Physiology ,
399, 81-92.
Cavagna, G., Dusman, B., Margaria, RB. (1968). Positive work done by a previously
stretched muscle. Journal of applied Physiology , 24 (1), 21-32.
Chelly, MS., Dennis, C. (2001). Leg power and hopping stiffness: relationship with sprint
running performance. Medicine and science ins sports and excercise , 33 (2), 326-333.
Cuk, I. (2004). Vault: Methods, Ideas, Curiosities, History (Vol. Chapter 2A). STD sangvicki:
Ljubjana, Slovenia.
86
Dainis, A. (1981). A model for gymnastics vaulting. Medicine and science in sports and
exercise , 13 (1), 34-43.
Dalleau, C., Belli, A., Viale, F.,Lacour J., Bourdin, J.A. (2004). A simple method for field
measurements of leg stiffness in hopping. Int J sports Med , 25, 170-176.
Dapena, J., Chung, S. (1988). vertical and radial motions of the body during the take-off
phase of high jumping. Medicine and Science in sports and exercise, 20, 290-302.
Davidson, P., Brendan, M., Chalmers, D., Wilson, B. (2005). Impact modeling of gymnastic
backhandsprings and dive-rolls in children. Journal of applied biomechanics , 21, 115-128.
De Clercq, D. (2008-2009). Cursus Biomechanica.
Dempster, WT., Gaughran, GRL. (1964). Properties of body segments based on size and
weight. Am. J. anat. , 120, 33-54.
Elliot, B., Mitchell, J. (1991). A biomechanical comparison of Yurchenko vault and two
associated teaching drills. international journal of sport biomechanics , 7, 91-107.
Farley, CT., Glonzalez, O. (1996). Leg stiffness and stride frequence in human running.
Journal of biomechanics , 29, 181-186.
Farley, CT., Glasheen, J., McMahon, T. (1993). Running springs: speed and animal size.
Journal experimental biology , 185, 71-86.
Farley, CT., Houdijk, H., Strien, CV., Louie M. (1998). Mechanicsm of leg stiffness
adjustment for hopping on surfaces of different stiffnesses. Journal of Applied Physiology ,
85, 1044-1055.
Gareth, I., Mullineaux, D. (2004). Hip and shoulder coordination during the handspring front
somersault on the vaulting "horse" and "table". ISBS, (pp. 129-132). Ottawa, Canada.
Gearoge, G. (1980). Biomechanics of women's gymnastics. Englewood Cliffs, NJ: Prentice
Hall.
Gunther, M, Blickhan, R. (2002). Joint stiffness of the ankle and the knee in running. Journal
of biomechanics , 35, 1459-1474.
Hanavan, E. (1964). A mathematical model for the human body. Technical report, Wright-
patterson .
Hay, J. (1993). Citius, altius, longius (faster, higher, longer): The biomechanics of jumping
for distance. Journal of Biomechanics , 26, 7-22.
Kwon, Y-H., Fortney, V., Shin, I-S. (1990). 3-D analysis of Yurchenko vaults performed by
female gymnasts during the 1988 Seoul olympic games. International journal of sport
biomechanics , 157-176.
87
Koh, M., Leslie, J., Elliot, B., Lloyd, D. (2003). A predicted optimal performance of the
yurchenko layout vault in women's artistic gymnastics. Journal of applied biomechanics ,19,
187-204.
Koh, M., Leslie, J., Elliot, B., Lloyd, D. (2001). prediction of an optimum technique for the
women's Yurchenko layout vailt. Biomechanics Symposia , (pp. 319-322). San Francisco.
Koh, M., Leslie, J., Elliot, B., Lloyd, D. (2007). Strategies in preflight for an optimal
Yurchenko layout vault. Journal of Biomechanics , 40, 1256–1261.
Komi, PV., Gollhofer, A. (1997). Stretch reflexes can have an important role in force
enhancement during SSC exercise. Journal of applied biomechanics , 13 (4), 451-460.
Krug, J., Knoll, K., Leipzig, U., Köthe, T.G., Zocher, HD. (1998). Running approach velocity
and energy transformation in diffucult vaults in gymnastics. ISBS.
Kuitunen, S, Komi, P., Kyrolainen, H.(2002). Knee and ankle joint stiffness in spring running.
Med Sci Sports Excerc , 34, 166-173.
Li, E., Yiyang, S., Gang, J. (2000). Biomechanical study of push-off technique for handspring
and front salto vault. 18 International Symposium on Biomechanics in Sports .
Mcleod, K. (2008). Retrieved oktober 2010, from New York Times:
http://www.nytimes.com/imagepages/2008/08/03/magazine/803EVENTS-
gym_CA0.ready.html
McMahon, T., Cheng, G. (1990). The mechanics of running: how does stiffness couple with
speed? Journal of Biomechanics , 23, 65-78.
McMahon, TA., Valiant, G., Frederik, EC.(1987). Groucho running. Journal of applied
Physiology , 62, 2326-2337.
Morin, J., Dalleau, G., Kyrolainen, H., Jeannin, T., Belli, A. (2005). A simple method for
measuring stiffness during running. Jounal of Applied Biomechanics , 21, 167-180.
Morin, JB., Jeannin, T., Chevallier, B., Belli, A. (2006). spring-mass model characterisctics
during sprint running: correlation with performance. International journal of sports med , 27,
158-165.
Naundorf, F., Brehmer, S., Knoll, K., Bronst, A., Wagner, R. (2008). Development of velocity
for vault runs in artistic gymnastics for last decade. ISBS.
Nelson, RC., Gross, T., Street, M. (1985). Vaults performed by female olympic gymnasts: a
biomechanical profile. International journal of sport biomechanics , 1, 111-121.
Penitente, G., Franco, M., Fantozzi, S., Perretta, N. (2007). Kinematics of the springboard
phase in Yurchenko-style vaults. XXV ISBS Symposium. Ouro Preto-Brasil.
88
Prassas, S. (1999). Biomechanical research in gymnastics: what is done, what is needed.
Retrieved september 2010, from choachesinfo: http://coachesinfo.com
Prassas, S. (n.d.). Vaulting mechanics. Retrieved oktober 2010, from choachesinfo:
http://www.coachesinfo.com/index.php?option=com_content&view=article&id=180:gymnast
ics-valutingmechanics&catid=160:aparatuswomenssgymnastics&Itemid=281
Prassas, S., Kwon, Y.-H., Sands, W. (2006). Biomechanical research in Artistic Gymnastics.
sport biomechanics , 5 (2), 261-191.
Prassas, S. (n.d.). Vaulting Mechanics. Retrieved from http://coachesinfo.com.
Seyfarth, A., Blickhan, R., Van Leeuwen, JR. (2000). optimum take-off technique and muscle
design for long jump. The journal of experimental Biology, 203, 741-750.
Seyfarth, A., Friederich, A., Wank, V., Blickhan, R. (1999). Dynamics of the long jump.
Journal of biomechanics , 32, 1259-1267.
Stefanyshyn, D, Nigg, B. (1998). Dynamic angular stiffness of the ankle joint during running
and sprinting. Journal of Applied Biomechanics , 14, 292-299.
Takei, Y. (1998). Three-dimensional analysis of Handspring with full turn vault:
Deterministic model, coaches' beliefs, and judges scores. Journal of applied biomechanics ,
14, 190-210.
Takei, Y. (1990). Techniques used bij elite women gymnasts performing the handspring vault
at the 1987 Pan American Games. International journal of sport biomechanics , 6, 29-55.
Unuzov, V. (2007). Ideological approach to coaching the frond handspring vault. GymCoach ,
1, 18-24.
Unuzov,V. (2010). Qualitatieve description of the ideal Yurchenko layout vault technique.
Gym Coach, 4 , 1-6.
Wittevrongel, M., Wijns, J. (2010). Biomechanische analyse van gymnastische sprongen op
de pegases met nadruk op de reactiviteit in bovenste ledematen. Masterproef universiteit Gent
.
Yeadon, MR. (1993). The biomechanics of twisting somersaults. Journal of Sports Sciences ,
11 (3), 187-198.
89
Bijlage 1: Afkortinglijst
Afkorting Uitleg
Crad Radiale compressie
CT Contacttijd
Drad Radiale afstand
Frad Radiale kracht
Ftan Tangentiële kracht
Fx Horizontale kracht
Fz Verticale kracht
Gem Gemiddelde
H of Hdst Handenstandoverslag
Ihor Horizontale impuls
Iver Vertical impuls
L Angulair momentum
LZP/COM Lichaamszwaartepunt
P Lineair momentum
QTM Qualisys Track Manager
SD Standaarddeviatie
t Tijd
TD Touchdown
TO Take-off
v.l.n.r Van links naar rechts
V3D Visual 3D
Vhor Horizontale snelheid
Vver Verticale snelheid
Yur Yurchenko
90
Bijlage 2: Score jury
Tabel 32: Individuele scores gequoteerd voor handenstand overslag en Yurchenko door vier ervaren juryleden.
Jury 1 Jury 2 Jury 3 Jury 4
Gym 1
Hdst 1 10 9 10 10
Hdst 2 10 9 9 7
Hdst 3 10 9 9 7
Yur 1 10 9 10 9
Yur 2 10 9 9 9
Yur 3 10 10 10 10
Gym 2
Hdst 1 5 8 7 5
Hdst 2 6 5 6 4
Hdst 3 6 6 6 3
Hdst 4 5 6 6 3
Yur 2 9 7 8 8
Yur 1 9 7 8 8
Gym 3
Hdst 1 7 4 6 6
Hdst 2 6 5 6 6
Hdst 3 7 5 7 8
Hdst 4 7 5 6 7
Yur 1 4 5 5 4
Yur 2 5 5 6 5
Yur 3 4 5 5 5
Gym 4
Hdst 1 7 6 5 7
Hdst 2 6 6 6 8
Hdst 3 4 6 5 7
Yur 1 8 6 7 8
Yur 2 7 6 6 7
Yur 3 9 7 7 6
91
Tabel 34 Gemiddelden waarden van de scores gequoteerd door de jury voor handenstand en Yurchenko per
gymnast.
Top Overslag Yurchenko
Score gym. 1 (ms) 9,08 ±0,58 9,58 ±0,38
Subtop
Score gym. 2 (ms) 5,44 ±0,55 8,00 ±0,00
Score gym. 3 (ms) 6,08 ±0,52 7,00 ±0,43
Score gym. 4 (ms) 6,13 ±0,48 4,83 ±0,38
92
Bijlage 3: Spreidingsdiagrammen radiale stijfheid
a) Spreidingsdiagrammen van correlaties met maximale radiale stijfheid bij
handenstand
Handenstand
Contacttijd
Rad Stijfh Spearman correlation -,691** ,003
max Sig. (1-tailed) ,003
N 14
Handenstand
Vhor TD
Rad Stijfh Spearman Correlation ,594* ,013
max Sig. (1-tailed) , 013
N 14
93
Handenstand
Vver TD
Rad Stijfh Spearman Correlation ,594* ,013
max Sig. (1-tailed) , 013
N 14
Handenstand
Vhor TO
Rad Stijfh Spearman Correlation , 169 ,013
max Sig. (1-tailed) , 282
N 14
Handenstand
Vver TO
Rad Stijfh Spearman Correlation , 376* ,013
max Sig. (1-tailed) , 093
N 14
94
Handenstand
ΔVhor
Rad Stijfh Spearman Correlation -, 503* ,013
m x Sig. (1-tailed) , 033
N 14
Handenstand
ΔVver
Rad Stijfh Spearman Correlation ,248
max Sig. (1-tailed) ,196
N 14
Handenstand
Fx min (%LG)
Rad Stijfh Spearman Correlation -,569
max Sig. (1-tailed) , 017
N 14
95
Handenstand
Fz max (%LG)
Rad Stijfh Spearman Correlation , 622
max Sig. (1-tailed) ,009
N 14
Handenstand
Crad max
Rad Stijfh Spearman Correlation -,908
max Sig. (1-tailed) ,000
N 14
Handenstand
Raakhoek TD
Rad Stijfh Spearman Correlation ,925
max Sig. (1-tailed) ,000
N 14
96
Handenstand
Raakhoek TO
Rad Stijfh Spearman Correlation -,433
max Sig. (1-tailed) ,061
N 14
Handenstand
ΔRaakhoek
Rad Stijfh Pearson Correlation -,609
max Sig. (1-tailed) ,010
N 14
Score
Rad Stijfh Spearman Correlation ,365
max Sig. (1-tailed) , 099
N 14
Handenstand
97
b) Spreidingsdiagrammen van correlaties met maximale radiale stijfheid bij
Yurchenko.
Yurchenko
Contacttijd
Rad Stijfh Spearman Correlation -,904** ,003
max Sig. (1-tailed) ,000
N 11
Yurchenko
Vhor TD
Rad Stijfh Spearman Correlation , 364 ,013
max Sig. (1-tailed) , 136
N 11
98
Yurchenko
Vver TD
Rad Stijfh Spearman Correlation -, 418 ,013
max Sig. (1-tailed) , 100
N 11
Yurchenko
Vhor TO
Rad Stijfh Spearman Correlation , 169 ,013
max Sig. (1-tailed) , 282
N 11
Yurchenko
Vver TO
Rad Stijfh Spearman Correlation , 555* ,013
max Sig. (1-tailed) , 038
N 11
99
Yurchenko
ΔVhor
Rad Stijfh Spearman Correlation , 755** ,013
max Sig. (1-tailed) , 004
N 11
Yurchenko
ΔVver
Rad Stijfh Spearman Correlation , 745**
max Sig. (1-tailed) , 004
N 11
Yurchenko
Fx min (%LG)
Rad Stijfh Spearman Correlation ,073
max Sig. (1-tailed) , 416
N 11
100
Yurchenko
Fz max (%LG)
Rad Stijfh Spearman Correlation , 909**
max Sig. (1-tailed) , 000
N 11
Yurchenko
Crad max
Rad Stijfh Spearman Correlation -,655*
max Sig. (1-tailed) , 014
N 11
Yurchenko
Raakhoek TD
Rad Stijfh Spearman Correlation , 745**
max Sig. (1-tailed) , 004
N 11
101
Yurchenko
Raakhoek TO
Rad Stijfh Spearman Correlation ,418
max Sig. (1-tailed) , 100
N 11
Yurchenko
ΔRaakhoek
Rad Stijfh Spearman Correlation -,527*
max Sig. (1-tailed) , 048
N 11
Yurchenko
Score
Rad Stijfh Spearman Correlation , 913**
max Sig. (1-tailed) , 000
N 11
102
Bijlage 4: Spreidingsdiagrammen score
a) Spreidingsdiagrammen van correlaties met score bij handenstand
Handenstand
Contacttijd
Rad Stijfh Spearman Correlation -,904** ,003
max Sig. (1-tailed) ,000
N 11
Handenstand
Vhor TD
Rad Stijfh Spearman Correlation , 364 ,013
max Sig. (1-tailed) , 136
N 11
103
Handenstand
Vver TD
Rad Stijfh Spearman Correlation -, 418 ,013
max Sig. (1-tailed) , 100
N 11
Handenstand
Vhor TO
Rad Stijfh Spearman Correlation , 169 ,013
max Sig. (1-tailed) , 282
N 11
Handenstand
Vver TO
Rad Stijfh Spearman Correlation , 555* ,013
max Sig. (1-tailed) , 038
N 11
104
Handenstand
ΔVhor
Rad Stijfh Spearman Correlation , 755** ,013
max Sig. (1-tailed) , 004
N 11
Handenstand
ΔVver
Rad Stijfh Spearman Correlation , 745**
max Sig. (1-tailed) , 004
N 11
Handenstand
Fx min (%LG)
Rad Stijfh Spearman Correlation ,073
max Sig. (1-tailed) , 416
N 11
105
Handenstand
Fz max (%LG)
Rad Stijfh Spearman Correlation , 909**
max Sig. (1-tailed) , 000
N 11
Handenstand
Crad max
Rad Stijfh Spearman Correlation -,655*
max Sig. (1-tailed) , 014
N 11
Handenstand
Raakhoek TD
Rad Stijfh Spearman Correlation , 745**
max Sig. (1-tailed) , 004
N 11
106
Handenstand
Raakhoek TO
Rad Stijfh Spearman Correlation ,418
max Sig. (1-tailed) , 100
N 11
Handenstand
ΔRaakhoek
Rad Stijfh Spearman Correlation -,527*
max Sig. (1-tailed) , 048
N 11
Handenstand
Score
Rad Stijfh Spearman Correlation , 913**
max Sig. (1-tailed) , 000
N 11
107
b) Spreidingsdiagrammen van correlaties met score bij Yurchenko
Yurchenko
Contacttijd
Score Spearman Correlation -,894** ,003
Sig. (1-tailed) , 000
N 11
Yurchenko
Vhor TD
Score Spearman Correlation , 498 ,013
Sig. (1-tailed) , 060
N 11
108
Yurchenko
Vver TD
Score Spearman Correlation -, 301 ,013
Sig. (1-tailed) , 184
N 11
Yurchenko
Vhor TO
Score Spearman Correlation , 927** ,013
Sig. (1-tailed) , 000
N 11
Yurchenko
Vver TO
Score Spearman Correlation , 658* ,013
Sig. (1-tailed) , 014
N 11
109
Yurchenko
ΔVhor
Score Spearman Correlation ,817** ,013
Sig. (1-tailed) , 001
N 11
Yurchenko
ΔVver
Score Spearman Correlation , 717**
Sig. (1-tailed) , 007
N 11
Yurchenko
Fx min (%LG)
Score Spearman Correlation ,105
Sig. (1-tailed) , 379
N 11
110
Yurchenko
Fz max (%LG)
Score Spearman Correlation , 858**
Sig. (1-tailed) , 000
N 11
Yurchenko
Crad max
Score Spearman Correlation -,575*
Sig. (1-tailed) , 032
N 11
Yurchenko
Raakhoek TD
Score Spearman Correlation ,662*
Sig. (1-tailed) , 013
N 11
111
Yurchenko
Raakhoek TO
Score Spearman Correlation ,470
Sig. (1-tailed) , 072
N 11
Yurchenko
ΔRaakhoek
Score Spearman Correlation -,411
Sig. (1-tailed) , 105
N 11
Yurchenko
Radiale stijfheid (max)
Score Spearman Correlation , 913**
Sig. (1-tailed) , 000
N 11
112
Bijlage 5: Stickfiguren
TOP HSTD: 140 ms met MRC op 70 ms
Fr MRC = 2093 N
v TD = 3.7 m/s
v TO = 3.1 m/s
TOP YUR: 220 ms met MRC op 110 ms
Fr MRC = 1547 N
v TD = 3.7 m/s
v TO = 3.3 m/s
113
SUBTOP 1 HSTD: 295 ms met MRC op 120 ms
Fr MRC = 393 N
v TD = 3.3 m/s
v TO = 2.1 m/s
SUBTOP 1 YUR: 240 ms met MRC op 90 ms
Fr MRC = 756 N
v TD = 2.8 m/s
v TO = 1.8 m/s
114
SUBTOP 2HSTD: 285 ms met MRC op 150 ms
Fr MRC = 498 N
v TD = 2.9 m/s
v TO = 2.4 m/s
SUBTOP 2 YUR: met MRC op 140 ms
Fr MRC = 507 N
v TD = 1.8 m/s
v TO = 1 m/s
115
SUBTOP 3 HSTD: 305 ms met MRC op 130 ms
Fr MRC = 298 N
v TD = 2.9 m/s
v TO = 2.14 m/s
SUBTOP 3 YUR: 345 ms met MRC op 135 ms
Fr MRC = 318 N
v TD = 3.2 m/s
v TO = 1 m/s
Fig. 34: Stickfiguren handenstand overslag en Yurchenko bij top en subtop. In de figuur komt de gymnast van
rechts aangesprongen en zijn stickfiguren weergegeven respectievelijk op het moment van touchdown, het
moment van maximale radiale compressie en op het moment van take-off. De reactiekrachtvector staat
aangegeven voor het moment van maximale radiale compressie (MRC). De groene lijn toont de baan van het
lichaamszwaartepunt en de oranje pijlen geven de snelheidsvector weer van het LZP bij TD en bij TO.
