Belastung und Beanspruchung
Kraft in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Radius
Der Skirennfahrer ist beim Kurvenfahren Fliehkräften ausgesetzt, denen er widerstehen muss, um auf der Kurvenbahn zu bleiben. Können diese Kräfte in Spitzen beim Rennlauf das drei- bis vierfache des Körpergewichtes ausmachen, so ergeben sich selbst im Durchschnitt Kurvenkräfte, die das Doppelte des Körpergewichtes ausmachen.
Nimmt man eine bestimmte Kraft (Maximalkraft) als Maximum an, so ergibt sich je nach gefahrener Geschwindigkeit ein bestimmtes Minimum an Radius, den der Sportler noch bewältigen kann. Oder man überlegt, welche Geschwindigkeit bei verschiedenen Radien mit der vorgegebenen Kraft gefahren werden kann:
Fz = m * v2 / r r = m* v2 / Fz
v[km/h] 30 40 50 60 70 80 90 100
r[m] 1,9 3,3 5,1 7,4 10,1 13,2 16,7 20,6
Tab. 2 BM - Minimaler Radius bei verschiedenen Geschwindigkeiten (Masse 80kg und Maximalkraft Fz = 3000N)
r[m] 5 10 15 20
v[km/h] 49,3 69,7 85,4 98,6
Tab. 3 BM - Maximale Geschwindigkeit bei verschiedenen Radien (Masse 80kg und Maximalkraft Fz = 3000N)
Diese Zusammenhänge sind bei der Wahl des Geländes, der Kurssetzung und bei der erwarteten Leistung der Athleten zu berücksichtigen. Um in anspruchsvollem Gelände bei drehender Kurssetzung und entsprechender Geschwindigkeit erfolgreich zu sein, sind, so zeigen obige Berechnungen, enorme athletische Voraussetzungen nötig. Ist er der Belastung nicht mehr gewachsen, d. h. übersteigt die Belastung seine Kraftfähigkeiten, wird der Sportler seinen engen Radius aufgeben und auf einen größeren Radius wechseln. Im umgekehrten Fall, d. h. die Fliehkräfte sind noch nicht so groß wie seine Kraftfähigkeiten, kann der Sportler seinen Kantwinkel mit entsprechender Kurvenlage vergrößern und damit seinen Radius weiter verkürzen.
Kraft in Abhängigkeit vom Kniewinkel
Ein wichtiger Faktor zur Beurteilung der momentanen Belastung ist der Kniewinkel. Untersuchungen an Beinpressen ergeben eine sehr starke Abhängigkeit der Maximalkraft vom Kniewinkel.
Aus der Abb. 1 BM geht hervor, dass die Kraft der Oberschenkelstrecker bis ca. 140° Kniewinkel stetig ansteigt, dann das Maximum überschreitet und bis zur vollen Streckung wieder leicht abnimmt. Übersetzt in die Situation alpiner Skilauf bedeutet dies, dass die Anstrengung mit kleiner werdendem Kniewinkel zunimmt. Als Beispiel mag dies eine tiefe Hocke (Schussfahrt) im Gegensatz zum aufrechten Skifahren verdeutlichen. In der Kurvenfahrt wird hier die unterschiedliche Beanspruchung von Innenbein (kleiner Kniewinkel) zu Außenbein (größerer Kniewinkel) bei gleicher äußerer Belastung deutlich.
Kraftausdauer
Ein Rennläufer muss die geforderten Kraftbelastungen über Zeiten von 40 Sek. bis 120 Sek. (140 Sek.) erfüllen. „Mit Kraftausdauer bezeichnet man die Ermüdungswiderstandsfähigkeit der Muskulatur bei statischen und dynamischen Krafteinsätzen.“ (Zintl, 1990)
Die folgende Grafik zeigt, wie die Kraft bei maximaler Beanspruchung sehr schnell nachlässt.
Der Sportler besitzt schon nach einer Minute nur noch 30% seiner ursprünglichen Maximalkraft. Im Skilauf ist die Belastung zwar selten maximal, doch selbst bei submaximalen Belastungen stellt sich ein Abfall der zur Verfügung stehenden Maximalkraft ein. Dementsprechend verringern sich seine Möglichkeiten der Schwunggestaltung, d. h. er wird nicht mehr in der Lage sein, bei gleichem Tempo die gleichen Radien zu durchfahren.
Die Höhe der Kraftausdauer wird im Wesentlichen geprägt von der Höhe der Maximalkraft und der anaeroben Kapazität, welche maßgeblich von aeroben Leistungsvoraussetzungen abhängt. Auf das Training der Kraftausdauer wird im Kapitel Trainingslehre genauer eingegangen.