Fäktstrategi del 5 – Vetenskaplig grund

Björne Väggö och Johan Harmenberg har i sex uppsatser sammanfattat sin syn på fäktstrategi‚ fäktarens grundläggande idé om hur hen ska gå tillväga för att konsekvent vinna matcher. Nu publicerar vi den femte delen i serien.

Länkar till publicerade artiklar i serien:

Fäktstrategi del 1 – Inledning

Fäktstrategi del 2 – Area of Excellence

Fäktstrategi del 3 – Vikten av mycket bra benarbete

Fäktstrategi del 4 – Vikten av mycket snabb armsträckning

Fäktstrategi del 5 – Vetenskaplig grund

Fäktstrategi del 6 – Sammanfattning

I tidigare delar av artikelserien diskuterade vi att det är både fäktstrategiskt, snabbhetsbefrämjande och energisparande att hoppa i garden och att det därför inte är märkligt att alla eller nästan alla värjtoppfäktare hoppar i garden när det är viktigt. I denna artikel ska vi gå igenom den vetenskapliga grunden för de fysiska krav som tävlingsfäktningen ställer. Dessa är generella för alla vapen och mest forskning berör florett och sabel. Detta är bara en sammanfattning och för de som är intresserade så hänvisas till refererade artiklar. Vidare finns det nu tydliga vetenskapliga data hur man ska träna för att bäst förbereda sig inför tävlingar. Slutligen diskuteras hur fäktrelevanta tester för fysisk prestationsförmåga kan och bör utformas.

Elastisk Energi (EE) och ”stretch-shortening cycles (SSC)”

De flesta muskler i en människokropp fäster i skelettet via senor. Senor är elastiska strukturer som kan ses som fjädrar. Om en sena dras ut för att sedan släppas så fjädrar den tillbaka. Den energin som lagras när en sena dras ut kallas Elastisk Energi (EE). Ett exempel kallas ”contramovement jump” (CMJ). Vid CMJ så går en försöksperson först ner i huksittande för att sedan omedelbart hoppa så högt som möjligt. När försökspersonen går ner i huksittande så laddas benen senor med EE vilket gör att man hoppar 30% högre med CMJ jfr hopp från huksittande. Världens ledande fäktforskare, Anthony Turner, har nyligen publicerat en vetenskaplig artikel som tydligt visar att förflyttningar med småhopp blir snabbare och mer energisparande än motsvarande rörelse utan hopp [1]. Detta gör att fäktare ofta hoppar i garden. Det laddar sina senor med EE kontinuerligt så när de behöver göra en marché, utfall eller rompé så är senorna färdigladdade med EE och rörelsen blir både snabbarer och mer energikonservativ. Detta är uppenbart i värja där alla toppfäktare hoppar i garden men också för de övriga vapnen så får man notera att bara pressa ned en fot mot ett underlag så att tån fjädrar emot gör att motsvarande senor laddas med EE. Om man sedan utnyttjar vristen för att fjädra ifrån i t.ex. utfallet så utnyttjar man lagrad EE. JH talade med den franska landslagstränaren och de var tidigare mycket bekymrade att de italienska flêcherna var så mycket snabbare än de franske. Videofilmning visade att de italienska flêcherna till skillnad från de franska startade med ett avstamp mot golven innan start. Som vi vet var detta ett sätt att ladda senorna med EE. Den vetenskapliga termen som beskriver detta viktiga fenomen kallas ”stretch-shortening cycles” eller SSC (se översikt [2]).

Populärt kan man beskriva att fäktaren använder gravitationen vid hoppning för att ladda framför allt de elastiska senorna med elastisk energi som sedan kan frigöras utan energikostnad (ingen mjölksyreökning, se nedan) för rörelse framåt eller bakåt. Man blir alltså både snabbare, mer energiekonomisk och mindre trött på samma gång. Hur man ska träna SSC berördes även i en föregående artikel i denna serie.

Övriga energisystem

Innan vi diskuterar fysiska krav för fäktning så måste vi ha förståelse för människokroppens övriga energisystem. All energi i människokroppen utgår från energirika fosfater oftast som adenosintrifosfat (ATP) eller ibland som kreatinfosfat (CrP).

Det finns 3 olika energisystem som människokroppen använder.

1.Anaeroba mjölksyreoberoende energisystemet.

• ATP och CrP finns lagrat i musklerna i begränsad mängd
• Räcker runt 5 sekunder vid arbete
• Förbrukar inte O₂ och producerar inte mjölksyra
• ATP och CrP återlagras vid vila

2.Anaeroba mjölksyreberoende energisystemet.

• Dominerar efter det att anaeroba mjölksyreoberoende energisystemet är förbrukat (5-10 sekunder) tills aeroba systemet tar över (2 minuter)
• Konverterar glukos till mjölksyra och producerar 2 ATP per glukosmolekyl

3.Aeroba energisystemet.

• Syrekrävande (O₂) energisystem
• Tar 2 minuter att komma igång
• Producerar 38 ATP per glukosmolekyl

Ytterligare ett viktigt energisystem är användande av ”stretch-shortening cycles” eller SSC varvid framförallt de elastiska senorna laddas med elastisk energi med hjälp av gravitationen som sedan kan utnyttjas för att göra rörelser både snabbare och mer energiekonomiska (se del 3 i denna serie). Användandet av SSC i sig medför ingen konsumtion av glukos eller syre, ej heller produceras mjölksyra.

Mjölksyrenivåerna är av central betydelse dessa är de läkarmedicinska beteckningarna

• Normala mjölksyrenivåer (laktatnivåer) i blod: 0,5 – 1,0 mmol/L (=mM)
• Hyperlaktatemi: 2,0 – 4,0 mM
• Metabolisk acidos (eller laktatacidos): >4,0 mM

Om laktatacidos orsakas av ett sjukdomstillstånd (t.ex. hjärtsvikt eller hjärtinfarkt) så är det alltid medicinsk mycket allvarligt och fodrar omedelbara åtgärder. Laktatacidos hos en frisk människa och som orsakas av fysisk ansträngning är naturligtvis ofarligt men förorsakar omfattande reversibla förändringar som vi inte kommer att gå in på här.

Hyperlaktaemi och laktatacidos är primär orsak bakom upplevd muskulär och kroppslig trötthet och innan man upplever muskulär trötthet så påverkas beslutsförmågan. Det är troligt att höga mjölksyrenivåer ligger bakom många dumma fäktmässiga beslut när det är som allra viktigast. Mjölksyretolerans kan tränas så att musklerna kan fungera även med höga mjölksyrenivåer i blod men det är okänt om beslutfattandekapaciteten normaliseras.

Vetenskaplig profil av fäkttävlingar

Nästa fråga är hur en fäkttävling ser ut från ett fysiskt kravperspektiv. Giulio Roi och medarbetare från Bologna studerade 3 internationella fäkttävlingar (dam- och herrvärja samt herrflorett) ur ett vinnarperspektiv (om man åker ut direkt så är de uppmätta fysiska profilerna inte relevanta). Han mätte alla direktutslagningsmatcher från 64 fäktare och har publicerat resultatet [6]. Det visade sig att profilen var liknande för alla 3 undersökta vapnen. Tävlingarna tog alla runt 10 timmar men endast runt en timme var på pisten. Av den timme som spenderades på pisten så var det aktiv fäktning under endast runt 30 minuter (lite lägre på florett). Så man fäktade lika mycket som det var uppehåll. Antalet matchuppehåll var 130 på värjavapnen och runt 275 på herrflorett (på sex 15-stöts matcher). Antal attacker var runt 100 på värjvapnen och 175 på herrflorett. Antal uppmätta rörelseriktningsförändringar var runt 200 – 300 på värjvapnen och hälften på florett.

Denna studie visade således att det är mycket vila under matcher men också den centrala betydelsen av attacker och rörelseriktningsförändringar.

Men hur ser en match egentligen ut i detalj? Andrea Aquili och medarbetare från Romuniversitetet visade resultaten från 60 FIE GP och ”A” matcher på herr- och damvärja, herrflorett och herr- och damsabel [7]. Andrea har specifikt studerat sabel men jämför med tidigare data från Rom på de andra vapnen. Resultaten visar att den genomsnittliga fäkttiden är runt 3 sekunder på sabel (standardavvikelse [SD] ± 1.0 sekunder), 5 sekunder på florett (±4 sekunder) och runt 15 sekunder (±7 sekunder) på värja. I samtliga fall, på alla vapen, var den genomsnittliga vilotiden runt 15 sekunder mellan fäktepisoderna. Denna information är av central betydelse för vår kommande diskussion.

Anthony Turner har mätt medelvärden (±SD) för 9 florettfäktare från 2 elittävlingar[8]. Resultaten visas nedan och är mycket överraskande. Den genomsnittliga maximala hjärtfrekvensen (HF) var mycket hög med 192 slag/min i poolerna och 185 slag/min i 15-stöts matcherna. Om vi sedan ser på blodlaktat (BL; blodmjölksyra) så ligger det på 3,6±1,0 mM i 15-stötsmatcherna. Detta medför att 16% av matcherna genomförs med blodmjölksyra på 4,6 mM eller högre (över en standardavvikelse). Detta är långt inne på laktatacidosiska området vilket är överraskande eftersom den fysiska ansträngningen med de många vilomomenten inte borde förorsaka detta. På fråga till Anthony så menar han att stressen under en tävlingssituation är så extrem att den är huvudorsaken bakom de höga mjölksyre- och hjärtfrekvensnivåerna.

Han tittade mer i detalj på matcherna och kunde konstatera att alla matcher med 26 utdelade stötar slutade i laktatacidos (blodmjölksyra>4,0 mM), dvs 15-11 eller jämnare matcher.

Anthony Turners slutsatser

Anthony Turners slutsats var att en stor del av energibehovet under fäkttävling tillgodoses av anaeroba mjölksyreoberoende energisystemet men att de viktigaste stötarna var beroende på det anaeroba mjölksyreberoende energisystemet med höga mjölksyrenivåer som följd. På grund av de många avbrotten under en fäktmatch så har det aeroba energisystemet liten eller ingen betydelse. Slutsatsen var att fäktträning under förhöjda mjölksyrenivåer är centralt för framgång medan aerobisk uthållighetsträning i form av t.ex. distanslöpning inte är det [4]. Bra kondition är alltså inte centralt för fäktframgång vilket är i kontrast till svensk fäkttradition. Författarna till detta stycke har alltid häpnat över att vissa storrökande fäktare inte haft några problem att vinna OS medan topptränade moderna femkampare blivit genomtrötta efter en fäkttävling. Turner har i sin artikel från 2013 visat den vetenskapliga bakgrunden [4]. Maximalt användandet av stretch-shortening cycles” eller SSC (se del 3 i denna serie) är naturligtvis centralt eftersom den ökar snabbheten utan att förorsaka förhöjda mjölksyrenivåer. Den fäktare som sist hamnar i höga mjölksyrenivåer har naturligtvis en fördel eftersom beslutsfattandet inte är påverkat och fäktaren inte känner trötthet på samma sätt. Men naturligtvis måste alla fäktare kunna fäkta bra också med förhöjda mjölksyrenivåer.

Traditionell fäktträning förbereder inte för tävling

Nästa fråga som han adresserade var om träning förberedde fäktarna för tävlingssituationen. Och svaret var nej. Under träning så nådde inte samma fäktare upp i de under tävling uppmätta nivåerna varken vad det gällde BL eller HF. Många fäktklubbar och deras tränare använder sig av lågintensiv högvolymsträning som är tvärt emot den vetenskapliga litteraturen [4]. Här finns det utrymme att utveckla fäktträningen för att härma tävlingssituationen bättre. Träningen borde bli mer intensiv. Vidare borde träningen bli mer tävlingslik. Om man hoppar i sin gard på viktiga tävlingsmatcher så borde man göra det på träning också inklusive på lektioner och benarbete.

Den ovanciterade forskningen har visat att rörelseriktningsförändringar (framåt till bakåt och tvärtom) sker 100-tals gånger under en tävlingsdag och 100-200 attacker utförs. Anthony Turner menar att upprepningar av dessa rörelser är centrala för fäktning och har beskrivit de bakomliggande fysiologiska egenskaperna i 2 artiklar som har central betydelse [9, 10].

Konsekvenser för träning och testning

Vi tillsammans med Anthony Turner menar att man ska kunna genomföra hårt benarbete (maximal snabbt) som täcker fäktgenomsnittstiden plus 2 standardavvikelser för det vapen som man fäktar. Efter 15 sekunders vila (som är samma för alla vapen), ska man kunna upprepa detta under totalt 3 minuters totalarbetstid (för att härma en period i en 15-stötsmatch). Om vi tar värja som exempel med 15±7 sekunder som fäkttid så ska man utföra benarbete under 29 sekunder med 6 upprepningar och för florett under 13 sekunder med 12 upprepningar. Principen är följande. Rita upp ett avstånd på 3 meter mellan två linjer (linje A och B). Starta med 2 fötter bakom linje A, händer höfter-fäst under hela tiden. Marschera tills framfoten är över linje B, sedan tillbaka med rompéer tills båda fötterna är bakom linje A och sedan fram igen, osv. Hela tiden med händerna höfter-fäst. För värja, tillryggalägg de 3 meterna totalt 20 gånger med 18 riktningsändringar och korsa linje B 10 gånger. För florett, hälften med att, tillryggalägga de 3 meterna totalt 10 gånger med 8 riktningsändringar och korsa linje B 5 gånger. Tillskillnad från många benarbeten som utföres i Sverige är detta ett maxarbete där det gäller att vara så snabb som möjligt och man måste vara helt uppvärmd. Ta alltid tid och försök att vara så snabb som möjligt. Gör en tävling av detta. Anthony Turner kallar detta för ”change of direction speed” (CODS) och menar att CODS är central för modern fäktning [9]. En variant är att utföra sista steget över linje B med ett utfall men med allt annat lika (inklusive att ha händerna höfter-fäst). Anthony Turner kallar detta för ”repeated lunge ability” (RLA) och menar att även RLA är centralt för fäktning [10]. Vi har förslagit att både RLA och CODS borde testas generellt på alla fäktare som är kandidater för ett svenskt landslag. Vid testning kommer vissa detaljer att göras annorlunda för att förenkla tidmätningen. Det är uppenbart att dessa variabler är mer centrala för fäktning än SOKs fysprofil. Testresultaten borde sedan vägleda träningen.

Både RLA och CODS är beroende på maximalt utnyttjande av SSC i kombination med mjölksyretålighet.

Anthony Turner har sammanfattat de tävlingsmässiga kraven för fäktning med ett specialdesignat testbatteri och riktlinjer hur styrke- och konditionsträning ska genomföras i 2 mycket centrala vetenskapliga artiklar från 2013 och 2014 [3, 4]. Enligt vår uppfattning bör alla som leder styrke- och konditionsträning hämta inspiration från dessa artiklar. En av oss (Johan) kommer att under våren 2018 tillsammans med Anthony att både uppdatera och förenkla dessa centrala artiklar.

Sammanfattningsvis kan man konstatera att träning för fäktare med tävlingsambitioner bör intensifieras så att de fysiska kraven under träning så långt som möjligt överensstämmer med de krav som finns under tävling. Träningar bör vara så intensiva att hög puls och förhöjda mjölksyrenivåer uppnås. Vidare bör testning av fäktarnas fysiska prestationsförmåga göras på ett fäktmässigt sätt så att alla tester är tydligt och bevisat fäktrelevanta. Maximalt utnyttjande av elastisk energi via SSC fordrar omsorg och kanske ett förändrat rörelsemönster för vissa fäktare. Riktningsförändringar med eller utan utfall har visats ha central betydelse för fäktare och bör tränas på ett relevant sätt.

Björne och Johan

Referenser

1. Turner, A.N. and J. Harmenberg, Why fencers should bounce: A new method of movement to engage the stretch-shortening cycle. Int J Sports Sci & Coaching, 2017.

2. Turner, A.N. and I. Jeffreys, The Stretch-Shortening Cycle: Proposed Mechanisms and Methods for Enhancement. Strength Cond J, 2010. 32(4): p. 88-99.

3. Turner, A., N. James, L. Dimitriou, A. Greenhalgh, J. Moody, D. Fulcher, et al., Determinants of olympic fencing performance and implications for strength and conditioning training. J Strength Cond Res, 2014. 28(10): p. 3001-11.

4. Turner, A., S. Miller, P. Stewart, J. Cree, R. Ingram, L. Dimitriou, et al., Strength and Conditioning for Fencing. Strength Cond J, 2013. 35(1-9).

5. Miyaguchi, K., H. Sugiura, and S. Demura, Possibility of stretch-shortening cycle movement training using a jump rope. J Strength Cond Res, 2014. 28(3): p. 700-5.

6. Roi, G.S. and D. Bianchedi, The science of fencing: implications for performance and injury prevention. Sports Med, 2008. 38(6): p. 465-81.

7. Aquili, A., V. Tancredi, T. Triossi, D. De Sanctis, E. Padua, G. D’Arcangelo, et al., Performance analysis in saber. J Strength Cond Res, 2013. 27(3): p. 624-30.

8. Turner, A.N., L.P. Kilduff, G.J.G. Marshall, J. Phillips, A. Noto, C. Buttigieg, et al., Competition Intensity and Fatigue in Elite Fencing. J Strength Cond Res, 2017. 31(11): p. 3128-3136.

9. Turner, A., C. Bishop, S. Chavda, M. Edwards, J. Brazier, and L.P. Kilduff, Physical Characteristics Underpinning Lunging and Change of Direction Speed in Fencing. J Strength Cond Res, 2016. 30(8): p. 2235-41.

10. Turner, A.N., G. Marshall, J. Phillips, A. Noto, C. Buttigieg, S. Chavda, et al., Physical Characteristics Underpinning Repetitive Lunging in Fencing. J Strength Cond Res, 2016. 30(11): p. 3134-3139.