žŁÀûŒ§

09 februari 2024

Hur fungerar en skidåkares rörelser? Vilken teknik är bäst? Det har biomekanik-forskaren Joakim Holmberg studerat. Med hjälp av matematiska beräkningar kunde han följa hur kraften fördelades i varje tag med stavarna.

animerad bild pÄ skelett och foto av en skidÄkare.
Joakim Holmbergs animering av hur skelettet rör sig. Bilden på skidåkaren är tagen i ett annat sammanhang. Fotograf: Joakim Holmberg/iStock
DÀr det finns rörliga delar, dÀr finns ocksÄ mekanik. Det gÀller inte minst mÀnniskans skelett. NÄgot som lÀnge har fascinerat Joakim Holmberg, maskiningenjör och universitetslektor pÄ avdelningen för mekanik och hÄllfasthetslÀra vid Linköpings universitet.
Foto Thor Balkhed Joakim Holmberg.
– Det grundar sig i mitt intresse för skidĂ„kning, i kombination med matematik. Att kunna göra berĂ€kningar pĂ„ kraft och rörelse kan vara ganska anvĂ€ndbart, sĂ€ger Joakim Holmberg.

Han bÄde undervisar och forskar. Och sÄ handleder han doktorander i Àmnet biomekanik, bland annat pÄ Gymnastik- och idrottshögskolan. Han har Àven tvÀrvetenskapliga kontakter med forskare pÄ Medicinska fakulteten vid Linköpings universitet.

Samverkan

− DĂ€r har vi inlett ett samarbete med forskare inom ortopedi och höftledsoperationer. Det handlar om förstudier av polymerer, polyuretan som Ă€r en sorts plast. Och lastfördelningen mellan skruvar i olika riktningar.

Under sina egna doktorandstudier vid Tekniska fakulteten i Linköping gjorde Joakim Holmberg experimentella mĂ€tningar pĂ„ skidĂ„kare. Det var ett samarbete med Nationellt vintersportcentrum i Östersund (NVC).

– Vi mĂ€tte upp stavarnas krafter och vi mĂ€tte var handen befinner sig i förhĂ„llande till underarmen för att kunna ta fram mĂ„tt pĂ„ en skidrörelse, och sĂ„ mĂ€tte vi olika externa krafter, berĂ€ttar han.

RĂ€knade ut kraften

DÀrefter utvecklade han en simuleringsmodell och rÀknade ut kraften i olika muskler och i det totala muskelarbetet. Slutligen tog han fram ett mÄtt för verkningsgraden.

SkidÄkare i spÄret.I skidspÄret. Foto: iStockFoto: iStock
– Jag utgick frĂ„n olika Ă„kstilar. En Ă€ldre stil, ungefĂ€r den som skidlegendaren Thomas Wassberg Ă„kte. Och en som mĂ„nga Ă„ker nu. Wassberg Ă„kte med högre verkningsgrad. SĂ„ Ă„ker man fortfarande nĂ€r man Ă„ker lĂ„ngt. Medan den nyare stilen passar bĂ€ttre för kortare lopp.

Andra forskare har senare kommit fram till liknande resultat. Men Joakim Holmberg fortsatte inte att studera Ă„kstilar. I stĂ€llet handleder han doktorander och Ă€r medförfattare i olika studier. Till exempel en studie frĂ„n 2022 av en doktorand pĂ„ Vintersportcentrum i Östersund som behandlar nya lösningar inom skidĂ„kning som parasport, för personer med funktionsnedsĂ€ttning.

– Det handlar om sitski, alltsĂ„ dĂ€r man sitter pĂ„ ett slags kĂ€lke. Åkarna sitter fastspĂ€nda och studien innebar bland annat berĂ€kningar pĂ„ ett alternativt sĂ€tt att sitta i sitski, sĂ€ger Joakim Holmberg.

animerad bild av sitski-skidÄkare.Sitski-slÀden testas i olika utformning. Foto Marie Ohlsson
Med den traditionella kÀlken sitter Äkaren fastspÀnd med benen uppvikta mot bröstet i en framÄtlutad stÀllning. I studien testades en ny kÀlke dÀr Äkaren har en mer upprÀtt stÀllning och en support, alltsÄ en platta att luta sig fram mot. Det innebÀr mindre belastning i lÀndryggen men högre belastning i axlarna.

– Med hjĂ€lp av simuleringsteknik inom biomekanik kan man förebygga problem som kan vara svĂ„ra att se pĂ„ andra sĂ€tt. Har man ingen kĂ€nsel sĂ„ fĂ„r man inte samma varningssignaler frĂ„n kroppen.

Enligt studien minskar verkningsgraden nÄgot med den nya metoden.

− Men den kan vara sĂ€krare för Ă„karen. Nere i diskarna i lĂ€ndryggen har Ă„karna ingen kĂ€nsel och mĂ€rker inte belastningen. Det kan vara viktig kunskap nĂ€r sporten utvecklas.

Du kan kÀnna dig bra,
men ÀndÄ vara lite
svag i sidled
Joakim Holmberg bistÄr Àven en doktorand som arbetar med simuleringsmetoder för att ta reda pÄ nÀr alpina skidÄkare kan börja trÀna efter en skada.

– I alpin Ă„kning Ă€r det svĂ„rt att veta. Du kan kĂ€nna dig bra, men Ă€ndĂ„ vara lite svag i sidled, i knĂ€et eller muskeluppbyggnaden. DĂ„ kan man lĂ€ttare drabbas av en ny skada.

Dokumentation i förvÀg

alpin skidÄkare.Alpin skidÄkning. Foto: iStockGenom att dokumentera olika hoppövningar redan innan skadan har intrÀffat sÄ kan man lÀttare hitta tillbaka till idrottarens rörelser efter en skada.

– Den hĂ€r studien ska ta fram mer sportspecifika övningar för att fĂ„ en noggrannare idĂ© om nĂ€r man kan gĂ„ tillbaka till trĂ€ning och tĂ€vling, berĂ€ttar Joakim Holmberg.


Läs mer


Lund Ohlsson M, Danvind J, Holmberg LJ.
J Rehabil Assist Technol Eng. 2022


Lund Ohlsson M, Danvind J, Holmberg LJ.
J Appl Biomech. 2018.

Holmberg LJ, Lund Ohlsson M, Supej M, Holmberg HC.
Comput Methods Biomech Biomed Engin. 2013.

Kontakt

Relaterat innehåll

Senaste nytt från LiU

Jendrik Seipp.

Forskning om nästa generations AI-planering får 15 miljoner

LiU-forskaren Jendrik Seipp har fått 15 miljoner kronor för att utveckla ett AI-planeringssystem som utnyttjar flerkärniga processorer för parallella beräkningar. Det skulle kunna leda till mer effektiv logistik och storskalig energioptimering.

Kvinna vid ett trÀd tittar in i kameran.

Pappersindustrin kan bli energismartare med ny mätmetod

Pappersindustrin slukar stora mängder energi. Men trots skärpta EU-krav på effektivisering har det inte funnits något sätt att jämföra energianvändning mellan olika företag. Nu presenterar forskare vid LiU i samarbete med Naturvårdsverket en lösning.

Forskare i labb.

Två nya masterprogram i världsledande materialvetenskap

Linköpings universitet är bland de främsta i världen på materialvetenskap. Hösten 2026 startar två nya masterprogram inom området. En mycket god arbetsmarknad väntar studenterna, både i industrin och akademin.