Mechanical Energy in Rowing. The Individual and Combined Effect of Stroke Rate and Intensity on Joint Power and Mechanical Body Power.

Abstract

Hensikt: Hovedmålet med dette studiet var å sammenlikne teknikk ved roing på lav, moderat og høy intensitet og frekvens. Den individuelle og kombinerte effekten av økt frekvens og intensitet på leddspesifikk kraftutvikling og kroppens mekaniske kraft ble undersøkt. Tids-profilene til kraften fra disse leddene og kroppen ble også sammenliknet, ved roing på lav og høy intensitet og frekvens. Metode: Tolv erfarne, mannlige roere (alder 23.8 +/-1.9 år; kroppshøyde 189.2 +/- 5.5 cm; kroppsvekt 92.3 +/- 9.0 kg) deltok i studien. De gjennomførte protokollen som bestod av ni ulike steg, der tre frekvenser og tre intensiteter (lav, moderat og høy) ble kombinert på ulike måter. Hele protokollen ble gjennomført på et dynamisk (RP3) ergometer. Leddspesifikk kraftutvikling og kroppens mekaniske kraft ble beregnet ved hjelp inverse dynamics, basert på kinematiske målinger og kraft på fotbrett og håndtak. En lineær sammensatt modell ble utført for å vurdere den individuelle og kombinerte effekten av frekvens og intensitet på leddspesifikk og kroppens kraftutvikling. For å sammenlikne disse variablene på selvvalgt lav, moderat og høy frekvens og intensitet ble en en-veis ANOVA utført. Til slutt ble tid-profilene til disse variablene ved roing på lav og høy intensitet og frekvens sammenliknet ved hjelp av en SPM analyse. Resultat: De tre målte frekvenser og intensiteter var alle signifikant forskjellige fra hverandre, og det var ingen overlapp mellom de tre kategoriene (L, M og H). Relativ drive-time ble redusert med intensitet og økte med stroke rate. Kroppens kraft fluktuerte gjennom hele ro-syklusen. Verdiene var imidlertid små sammenliknet med leddspesifikk kraftutvikling. Hofteleddet ble funnet til å være den viktigste bidragsyteren til fremdrift, mens kneleddet viste negative gjennomsnittsverdier. En hoved effekt av frekvens ble funnet på gjennomsnittlig og relativ leddspesifikk kraft fra ankel, skulder og albue, og relativ leddspesifikk kraft fra kneleddet. Intensitet viste en hoved effekt på alle gjennomsnittlige leddspesifikke krefter, unntatt skulder. En effekt av intensitet ble også funnet på relativ leddkraft i ankel, skulder og albue. Tidsprofilene for alle ledd og kroppskraft viste signifikante forskjeller ved lav og høy intensitet, både under drive og recovery. Sammenligninger av roing med lav, moderat og høy intensitet og frekvens viste at gjennomsnittlig ledd-spesifikk kraft fra alle ledd bortsett fra skulder økte fra lav til høy. Relativ leddkraft endret seg imidlertid ikke. Konklusjon: Økt frekvens og intensitet viste signifikant effekt på ledd-spesifikk kraft og kroppens kraftutvikling. Effektene ser derimot ut til å bli kansellert når man sammenlikner selvvalgt lav, moderat og høy intensitet og frekvens. Generelt ser det ut til at å ro på lav og moderat frekvens og intensitet likner på å ro på høy frekvens og intensitet, men med subtile forskjeller.

Purpose: The main purpose of this study was to compare technique while rowing at low, moderate and high intensity and stroke rate. The individual and combined effects of stroke rate and intensity on joint power and mechanical body power was investigated. The time-profiles of these joint powers and body power while rowing at self-chosen low and high intensity and stroke rate were also compared. Methods: Twelve male, experience rowers (age 23.8 +/- 1.9 years; height 189.2 +/- 5.5 cm; body mass 9.3 +/- 9.0 kg) participated in the study. The experimental protocol included nine conditions, where three stroke rates and three intensities (low, moderate and high) were combined. Rowing was performed on a dynamic (RP3) ergometer. Joint power and body power were estimated via inverse dynamics, based on kinematic measurements and forces at stretcher and handle. A linear mixed model was performed to determine the individual and combined effect of stroke rate and intensity on joint and body power. To compare rowing at self-chosen low, moderate and high stroke rate and intensity, a one-way ANOVA was conducted. The time-profiles of joint powers and body power at high and low stroke rate and intensity were compared using a SPM analysis. Results: The three measured stroke rates and intensities were all significantly different from each other, and there were no overlaps between the three categories (L, M and H). Relative drive time decreased with intensity and increased with stroke rate. Body power fluctuated through the cycle. However, the values were small, compared to joint powers. The hip joint was found to be the main contributor to propulsive power, while the knee joint displayed negative average values. A main effect of stroke rate was found on average and relative joint power of ankle, shoulder and elbow, and relative knee joint power. Intensity showed a main effect on all average joints except the shoulder, as well as relative joint power of ankle, shoulder and elbow. The time-profiles of all joints and body power showed significant differences at low and high intensity, during both the drive and recovery. Comparisons of rowing at low, moderate and high intensity and stroke rate showed that all average joint powers except the shoulder increased from low to high. Relative joint power, however, did not change. Conclusion: Increasing intensity and stroke rate showed significant effects on joint and body power. However, the effects seem to be cancelled out when comparing rowing at self-chosen low, moderate and high intensity and stroke rate. In general, rowing at low and moderate stroke rate and intensity compares to rowing at high stroke rate and intensity, but with subtle differences.