Biomechanische analyse van de sleeppush

De sleeppush is een technische en gecompliceerde beweging die veel trainingsuren vereist. Er zijn maar enkele hockeyers die deze specialiteit perfect beheersen. Het doel van Kinetic Analysis – een bedrijf dat zich specialiseert in data met betrekking tot menselijke bewegingen – is om, in samenwerking met de KNHB, het ware geheim van een goede sleeppush te ontrafelen aan de hand van een driedimensionale bewegingsanalyse.

Een sleeppush bestaat uit veel aan elkaar gelinkte bewegingen. Zelfs wanneer alle technische aspecten in de beweging goed uitgevoerd worden, hoeft dit niet altijd te resulteren in hoge balsnelheden. Een goede timing, bewegingsvolgorde en juiste versnelling van alle lichaamssegmenten is hiervoor essentieel. Het effect van een goede samenhang tussen de opeenvolgende bewegingen is vele malen groter dan de optelsom van de effecten van alle gewrichten en spieren afzonderlijk (Tak, Weir & Langhout, 2012). Vanwege de hoge bewegingssnelheden is deze krachtoverdracht niet met het blote oog te zien. Daarnaast kan het oog maar op één enkel segment tegelijk focussen. Voor een volledige kijk op de sleepbeweging moet gebruik gemaakt worden van biomechanische analyses. Dit artikel beschrijft hoe biomechanische analyses een bijdrage kunnen leveren aan een verbetering van het inzicht in deze complexe beweging.

Foto: Frank Uijlenbroek / Worldsportpics

Ook wanneer alle technische aspecten in de beweging goed uitgevoerd worden, hoeft dit niet altijd te resulteren in hoge balsnelheden

Aanleiding

De betrokkenheid van veel spieren en gewrichten waarin alle dimensies vertegenwoordigd zijn, maakt de sleeppush zo complex. Bewegingen vanuit de rechtervoet tot aan de linkerpols zijn bepalend voor de uiteindelijke richting en snelheid van de bal. De totale beweging speelt zich af in een tijdsbestek van niet meer dan drie seconden. De vraag is nu: hoe coördineert een sleper al deze spieren en gewrichten, zodat dit eindigt in een krachtige en gerichte beweging? Een minuscule verandering in deze coördinatie kan grote gevolgen hebben voor het uiteindelijke resultaat.

Kennis van de onderliggende biomechanica – de studie van de effecten van krachten uitgeoefend op het menselijk lichaam – kan beter inzicht bieden in de techniek en mogelijk ook aanknopingspunten voor blessurepreventie en behandeling. Meer kennis van de kinematica (bewegingsleer) van de sleeppush kan het leervermogen en de prestaties verhogen. Biomechanische kennis over de sleeppush geeft inzicht in de weak points, kan vooruitgang monitoren en effectief gebruikt worden voor specifieke trainingen.

Analyseproject

De KNHB is een project gestart met als doel de sleeppush te optimaliseren: efficiënter bewegen, risico op letsel verminderen en een hogere nauwkeurigheid en balsnelheid genereren.

Voor dit project zijn 25 top-slepers vanuit het Nederlands B (meisjes en jongens), Nederlands A (meisjes en jongens), Jong Oranje (dames en heren), en Nederlands Elftal Heren geanalyseerd. Zij werden gemeten met een Xsens Human Motion Capture Suit. Dit is een pak met bewegingssensoren die de bewegingen gedetailleerd vastleggen (zie foto). Deze metingen geven exact weer wat we met het blote oog niet kunnen zien. Denk hierbij aan de acceleraties van de verschillende lichaamssegmenten en gewrichtshoeken. De metingen vonden plaats op het veld en de spelers werd gevraagd om vijftien sleeppushes uit te voeren met de bal gepositioneerd in het midden van kop cirkel. Tijdens de analyses werden de nauwkeurigheid en de balsnelheid gemeten, twee belangrijke elementen van de kwaliteit van de push.

Bron: Xsens

Kennis van de onderliggende biomechanica kan beter inzicht bieden in de techniek en mogelijk ook aanknopingspunten voor blessurepreventie en behandeling.

De sleeppush

Een goed ontwikkelde sleeppush is een belangrijk wapen voor een team, omdat het significant kan bijdragen aan de uitkomst van wedstrijden (Piñairo, Sampedre & Refoye, 2007). Het is een complexe variatie van de simpele flick, waarbij de bal wordt opgepikt van achter het lichaam. De bal versnelt door deze over de grond te slepen terwijl de stick zich in een krachtige, slingerende actie in voorwaartse richting beweegt (Kerr & Ness, 2006; Piñairo et al., 2007).

De sleeppush bestaat uit zes stappen:

• Stap 1: linkervoet (correctiepas)
• Stap 2: rechtervoet (indraaipas)
• Stap 3: linkervoet (meeneempas)
• Stap 4: rechtervoet (kruispas*)
• Stap 5: linkervoet (uitvalspas)
• Stap 6: rechtervoet (doorzwaaipas) (T1 t/m T6, figuur 1).

* Het is mogelijk om een kruispas voorlangs, kruispas achterlangs of een aansluitpas te maken. Omdat alle geanalyseerde spelers een kruispas achterlangs maken, is deze analyse tot nu toe alleen hierop gericht.

De sleeppush wordt in vier fases verdeeld:

• De ‘aanloopfase’: deze loopt van de eerste stap tot T3.
• Vanaf stap 3 (T3) maakt de stick contact met de bal en gaan we over op de ‘meeneemfase’. Tijdens de meeneemfase wordt de bal over de grond gesleept waardoor hij al op snelheid wordt gebracht.
• De ‘versnellingsfase’: vanaf T5 (het moment dat stap 5, de uitvalspas met de linkervoet, contact maakt met de grond) accelereren alle lichaamsdelen om zo optimale snelheid aan de bal mee te geven.
• De eindfase wordt de ‘doorzwaaifase‘ genoemd.

Een uitgebreide uitleg over de verschillende fases, kenmerken, veel gemaakte fouten, correcties daarop en specifieke oefenstof voor het aanleren en verbeteren van de sleeppush is te vinden in de sleepwijzer, een document dat experts op het gebied van de strafcorner voor de KNHB hebben ontwikkeld.

Figuur 1: De verschillende fases van de sleeppush

Om een hoog sleepniveau te handhaven, was er vanuit de KNHB veel vraag naar verdere ontwikkeling van de biomechanica van de sleeppush. Vragen die gesteld werden waren:

• Zijn de opvattingen uit de sleepwijzer daadwerkelijk te herkennen in de human motion data van top-slepers?
• Kunnen we vanuit human motion data een ‘goede techniek’ herkennen en hieruit verbeterpunten halen om vervolgens verbetering te kunnen zien?
• Zijn er nog onbekende parameters die het resultaat van de sleeppush beïnvloeden?

Het elastiek-principe

De biomechanische karakteristieken binnen de sleeppush verklaren wij aan de hand van het elastiek-principe. Om een elastiek hard weg te kunnen schieten, moet deze zo ver mogelijk opgerekt worden. Hierdoor wordt potentiële energie opgeslagen. Op het moment van loslaten van het elastiek wordt deze potentiële energie omgezet in kinetische bewegingsenergie waardoor het elastiek wordt afgevuurd. Deze energieoverdracht moet met de juiste volgorde en timing gebeuren, anders zal de energietransfer ergens haperen wat kan leiden tot blessures.

Pre-stretch = het oprekken van het elastiek

Het oprekken van het elastiek wordt ook wel pre-stretch genoemd. Tijdens deze fase maakt het lichaam een counter movement. Dit is een beweging in tegengestelde richting van de uiteindelijke bewegingsrichting. Hetzelfde principe wordt onder andere ook gebruikt bij het maken van een sprong in de lucht: er wordt eerst snel door de knieën gezakt, om pas daarna de sprong omhoog in te zetten. Tijdens de meeneemfase maakt de sleper een counter movement waarbij de romp maximaal naar rechts wordt geroteerd. Door de rechtervoet tijdens de kruispas zo ver mogelijk achterlangs te kruisen ontstaat er een grote(re) pre-stretch. De bal blijft ondertussen aan de stick en moet zo ver mogelijk achter het lichaam blijven om het lijf maximaal te kunnen roteren. Genoeg mobiliteit in schouders en heupen is daarom een vereiste voor een goede sleeppush. Wanneer er niet genoeg mobiliteit is, zal de sleper moeten compenseren, waardoor weer eerder blessures kunnen ontstaan.

Genoeg mobiliteit in schouders en heupen is een vereiste voor een goede sleepush

De linkervoet zwaait vervolgens zo ver mogelijk uit naar voren en opent zich in de richting van het doel: de uitvalspas. Vanaf dit moment wordt het elastiek losgelaten en de versnellingsfase ingezet. Op het moment dat de linkervoet bij de uitvalspas de grond raakt (T5 in figuur 1) moet het lichaam optimaal opgerekt zijn. In onderstaande foto zijn twee uitgangsposities weergegeven op moment T5, waarin een duidelijk verschil in pre-stretch te zien is.

Twee uitgangsposities op moment T5. Bron: Bo Ladru

Voor het maken van een optimale pre-stretch is de meeneemfase essentieel: wanneer stap T3 zo ver mogelijk in de cirkel wordt geplaatst, wordt de bal meer vanaf achter gehaald. T4 is een kruispas, hoe groter deze kruispas, des te meer rotatie van de heupen. Vervolgens komt de spreidpas, deze moet zo groot mogelijk zijn. Het vergroten van deze drie passen (stap 3: meeneempas, stap 4: kruispas, stap 5: uitvalspas), levert een langere sleepafstand op. Dit geeft meer tijd om de bal te accelereren en brengt je dichter bij het doel. Met als voordeel dat je een minder grote afstand tot het doel hoeft te overbruggen, maar met als bijkomend nadeel dat de uitloper wel dichterbij komt.

Hoogte Center of Mass (COM)

Voor een optimale pre-stretch moet het Center of Mass (het lichaamszwaartepunt) zo hoog mogelijk zijn op het moment dat de linkervoet op de grond wordt geplaatst (moment T5). Hoe hoger het zwaartepunt blijft, des te meer potentiële energie wordt gegenereerd. De daling van het lichaamszwaartepunt moet samenvallen met de versnellingsfase. Wanneer de speler al in de meeneemfase met zijn lichaamszwaartepunt naar beneden duikt, gaat dit ten koste van de snelheid in de versnellingsfase. Verder is het belangrijk dat het zwaartepunt aan het einde van de beweging niet te hoog uitkomt, om zo de voorwaartse snelheid te kunnen behouden.

De daling van het lichaamszwaartepunt moet samenvallen met de versnellingsfase

In figuur 2 is het verloop van de COM van vier slepers weergegeven in de tijd. Iedere grafiek bestaat uit 15 lijnen. Deze geven de verschillende sleeppushes aan. Wanneer deze lijnen op elkaar liggen, duidt dit op een consistente bewegingsuitvoering. Variaties tussen de lijnen betekent ook meer variatie in de bewegingsuitvoering (figuur 2, grafiek rechtsonder). Het lichaamszwaartepunt van de sleper op het plaatje linksboven blijft lang hoog en komt daarna weer in voorwaartse richting uit.

Figuur 2: Verplaatsing lichaamszwaartepunt bij vier slepers

COM rechte lijn naar het doel

Het is volgens de sleepwijzer essentieel om tijdens de meeneemfase het zwaartepunt in een rechte lijn naar het doel te bewegen. Zo wordt de meeste energie behouden. Een niet-rechtlijnige beweging is vaak het gevolg van een te grote of kleine afstand ten opzichte van de bal bij de pick-up (het eerste contact van de stick met de bal) waardoor er tijdens de meeneemfase gecorrigeerd moet worden (figuur 3).

Figuur 3: De horizontale verplaatsing van het lichaamszwaartepunt

Het afschieten van het elastiek: de kinematische sequentie

Vanaf moment T5 wordt het ‘elastiek afgeschoten’. Pas vanaf dit moment gaan alle lichaamssegmenten accelereren. Dit is duidelijk te zien in figuur 4, waarin de tweede zwarte lijn het moment van afschieten (moment T5) weergeeft. Vanaf dit moment komt alle opgebouwde energie vrij waardoor de acceleraties ontstaan. Het is belangrijk dat dit met een bepaalde volgorde en timing gebeurt, om zo de krachtoverdracht van de verschillende delen van het lichaam naar het uiteinde van de stick over te brengen met zo min mogelijk energieverlies.

Figuur 4: De hoeksnelheden van het bekken, de romp en de onderarm, in kinematische sequentie.

Uit eerdere onderzoeken (Ibrahim, Faber, Kingma & van Dieën, 2016; López de Subijana, Juarez, Mallo & Navarro, 2010) komt naar voren dat het versnellen gebeurt via het kinetic link principle (het versnellen van proximaal (binnenste delen van het lichaam) naar distaal (buitenste delen van het lichaam)) (figuur 5). Hierbij gaat een vertraging van een proximaal segment vooraf aan de versnelling van een aangrenzend distaal segment. Bijvoorbeeld het roteren van de heup gaat vooraf aan rotatie van de schouders.

Figuur 5: Kinetic link principle

Balsnelheid

De balsnelheid wordt dus niet alleen bepaald door de hoeksnelheid van de armen, maar ook door het netto moment van alle betrokken gewrichten in de gehele bewegingsketen (beweging gerelateerd moment). De acceleraties moeten zich mooi opvolgen, wat goed is te zien in de rechter grafiek van figuur 6. In de linker grafiek is duidelijk te zien dat er geen sprake is van een krachtoverdracht. Dat resulteert dan ook in een lagere balsnelheid.

Figuur 6: De sequentie van twee verschillende spelers

De snap

De snap is het laatste deel van de versnelling waarin veel snelheid wordt gegenereerd en overgegeven aan de stick. De snap is een explosieve versnelling (polsactie) richting het doel. De rechter- en linkerhand maken een hefboomeffect met de stick. Dit hefboomeffect is het grootst wanneer de versnellingen in de rechter- en linkerarm tegelijk plaatsvinden in een snelle piekactie. In figuur 7 is de snap weergegeven met behulp van de hoeksnelheden van de linker- en rechter onderarm (rode en blauwe lijn). Een goede snap is te herkennen aan een rode en blauwe piek die precies tegelijk vallen (figuur 7, linker plaatje). Ook is te zien dat in de snap de linker trekactie (de rode piek) essentieel is.

Figuur 7: Hoeksnelheden van de linker- en rechter onderarm

Tot slot

In dit artikel is een aantal kenmerken van de sleeppush beschreven. De resultaten kwamen naar voren vanuit biomechanische analyses van top-slepers. De KNHB en Kinetic Analysis doen nog verdere analyses voor het optimaliseren van de sleeppush.

In de praktijk kan bovenstaande informatie toegepast worden door op de volgende punten te focussen:

• Lang hoog blijven in de meeneemfase, zodat de daling van het lichaamszwaartepunt samenvalt met versnelling van de beweging.
• Op het moment van neerzetten stap 5 (T5), is de bal zo ver mogelijk achter de speler (ter hoogte van de rechtervoet).
• Mobiliteit van heupen en schouders is een vereiste.
• Het zwaartepunt beweegt in een rechte lijn naar het doel.
• Rechter- en linkerarm-actie van de snap vinden tegelijk plaats.
• Richt je op een technisch goede uitvoering in plaats van een op kracht gebaseerde uitvoering.

Bronnen

• Ibrahim, R., Faber, G.S., Kingma, I., Van Dieën, J.H. (2016). Kinematic analysis of the drag flick in field hockey. Sports Biomechanics, Mar, 16 (1), 45-57.
• Kerr, R., and Ness, K. (2006). Kinematics of the field hockey penalty corner push-in. Sports Biomechanics, 5 (1), 47-61.
• López de Subijana, C., Juarez, D., Mallo, J., & Navarro, E. (2010). Biomechanical analysis of the penalty-corner dragflick of elite male and female hockey players. Sport Biomechanics, 9, 72-79.
• Piñairo, R., Sampedre, J., & Refoye, I. (2007). Differences between international men’s and women’s teams in the strategic action of the penalty corner in field hockey. International Journal of Performance Analysis in Sport, 7, 67-83.
• Tak, I. J. R., Weir, A., & Langhout, R. F. H. (2012). Klinische biomechanica van de wreeftrap in voetbal in relatie tot liespijn – een literatuuroverzicht. Sport en Geneeskunde, 45 (1), 18.