Steppen Bewegingsanalyse en advies voor aanpassing

Transcriptie

1 Steppen Bewegingsanalyse en advies voor aanpassing Afstudeerproject Bewegingstechnologie Haagse Hogeschool Diederik Post Uiterweer

2 Steppen Bewegingsanalyse en advies voor aanpassing Afstudeerproject Bewegingstechnologie Haagse Hogeschool Diederik Post Uiterweer Afstudeerbegeleider: Chris Riezebos Den Haag, juni 2008 Diederik Post Uiterweer 1

3 Voorwoord Dit verslag is geschreven in het kader van mijn afstudeerproject voor de studie bewegingstechnologie aan de Haagse Hogeschool te s-gravenhage. Voor mijn afstudeerproject heb ik een voor mij totaal nieuwe soort sport gekozen namelijk het steppen. Bij de invulling van dit project heb ik de kennis die ik vergaard heb tijdens mijn opleiding zoveel mogelijk gebruikt. Dit verslag is bestemd voor docenten en studenten van de opleiding Bewegingstechnologie en voor alle andere belangstellenden. Graag wil ik een aantal mensen hartelijk danken voor de hulp bij dit project, dankzij hun medewerking heb ik dit project tot een goed einde kunnen leiden. In de eerste plaats is dat mijn begeleider Chris Riezebos voor zijn wekelijkse scherpe commentaar. René Elzinga voor het initiatief nemen van dit project en voor zijn belangrijke rol als proefpersoon. Vincent Gooiker van Gooiker Step Trading die mij maandenlang één van zijn mooiste steps heeft uitgeleend. Jorine Koopman voor haar opbouwende kritiek in de laatste fase van dit project. Thijza Brouwer van de Nederlandse Autoped Federatie voor alle informatie die ze me heeft toegestuurd. Cees Bakker voor het showen van zijn Exion steps die veel inspiratie hebben opgeleverd. En last but not least mijn broertje Taco die ik volgeplakt met markers zijn uiterste best heb laten doen op de step. Den Haag, juni 2008 Diederik Post Uiterweer 2

4 Inhoudsopgave Samenvatting Inleiding Analyse Model Maten model Vrijheidsgraden analyse Videoanalyse Resultaten videoanalyse Krachtenanalyse Kracht, moment, vermogen en snelheid Kracht richting Positie lichaamszwaartepunt Programma van eisen en wensen Ontwerpen Concept aanpassingen Eindadvies voor een aanpassing Evaluatie Conclusie Discussie Literatuurlijst Diederik Post Uiterweer 3

5 Samenvatting Dit verslag bestaat uit een inleiding en analyse waaruit een programma van eisen en wensen is opgemaakt. Aan de hand van het programma van eisen en wensen is tot een advies voor een aanpassing gekomen. Deze aanpassing wordt in de evaluatie getest. Daarna komen de conclusie en discussie aan de orde. In de inleiding wordt de doelstelling naar voren gebracht, namelijk: een aanpassing uit werken waarmee de prestatie in de stepsport verbeterd kan worden. In hoofdstuk 2.1 is een model gemaakt dat de stepbeweging kan simuleren, de maten van één proefpersoon zijn daarbij gebruikt. Met een vrijheidsgradenanalyse in hoofdstuk 2.2 is geconcludeerd dat het model 5 vrijheidsgraden heeft op het moment dat de afzetvoet op de grond staat. Dat betekent dat alle gewrichtshoeken met het model berekend kunnen worden wanneer 5 hoeken bekend zijn. Met een videoanalyse in hoofdstuk 2.3 is onderzocht of de heuphoeksnelheid een limiterende factor is tijdens het steppen. Door de heuphoeksnelheid tijdens steppen op maximale snelheid te vergelijken met de heuphoeksnelheid tijdens een weerstandloze afzet kon geconcludeerd worden dat de heuphoeksnelheid van het afzetbeen tijdens het steppen inderdaad een limiterende factor is. Dit kan worden opgelost door de andere gewrichten meer te belasten en de heup juist minder. Uit de videoanalyse is ook de hoeksnelheid van de heup, knie en enkel van het afzetbeen berekent. Hieruit blijkt dat de heup continu retroflexie geeft. De knie geeft tijdens de voorzwaai extensie, tijdens de afzet eerst flexie en daarna extensie tot de knie niet verder kan strekken en tijdens de nazwaai weer flexie. De enkel geeft tijdens de voorzwaai lichte plantair flexie, tijdens de afzet gaat hij eerst richting dorsaal flexie om vervolgens weer maximaal te plantair flecteren. Tijdens de nazwaai gaat de enkel weer rustig richting flexie. De belangrijkste eis die uit de videoanalyse is opgesteld is dat de aanpassing en voor moet zorgen dat alle gewrichten bij het contact van de afzetvoet met de grond in zo n positie bewegen dat ze alle een optimale bijdrage kunnen leveren aan de voortstuwing van de step. Om de belasting op het afzetbeen en standbeen te bepalen is in hoofdstuk 2.4 een krachtenanalyse verricht. Eerst is in de literatuur bekeken hoe de krachten het beste kunnen werken. Daaruit blijkt dat de knie het beste extensie kan leveren bij een hoek van 60 graden vanuit de anatomische houding richting flexie. Ook blijkt dat spieren het meeste vermogen kunnen leveren wanneer ze op ongeveer 1/3 van hun maximale kracht en snelheid functioneren. Uit de analyse van de krachtrichting blijkt dat de bi-articulaire hamstrings een belangrijke functie kunnen hebben om door extensie van de knie, de kracht en hoeksnelheid in de heup op te voeren. Ook kan er winst behaald worden door de voorwaartse vector van de grondreactie kracht groter te laten worden door de grondreactiekracht meer naar voren te richten. Uit de analyse van het lichaamszwaartepunt blijkt dat deze een grote momentarm ten opzichtte van de knie het standbeen heeft, daardoor moet er dus een groot Diederik Post Uiterweer 4

6 krachtmoment geleverd worden in de knie. Wanneer deze momentarm minder groot kan worden gemaakt zal de knie van het standbeen minder belast worden. Uit de analyse is in hoofdstuk 3 het programma van eisen en wensen opgesteld. Niet aan alle eisen hoeft te worden voldaan om winst in de prestatie te halen. De belangrijkste eisen zijn de momentarm van het lichaamszwaartepunt ten opzichtte van de knie verkleinen en zorgen dat alle gewrichten mee kunnen werken aan de voortstuwing van de step. In hoofdstuk 4.1 passeren een aantal mogelijke aanpassingen de revue en wordt het mogelijke effect ervan uitgelegd. Uiteindelijk wordt in hoofdstuk 4.2 een eindconcept gekozen. De belangrijkste verschillen met de huidige steps zijn dat de positie van de voet van het standbeen wat naar achteren is gehaald en voorover is gekanteld en het stuur naar voren is verplaatst. In hoofdstuk 5 worden de huidige steps met de aangepaste step aan de hand van het programma van eisen en wensen met elkaar vergeleken. Aan de belangrijkste eisen kon worden voldaan. De conclusie luidt als volgt: met een aangepaste step kan er sneller en energie zuiniger gestept worden. De prestatie op de step zal dus verbeterd worden. De belangrijkste aannames die zijn gedaan zijn de positie van het lichaamszwaartepunt, de richting van de reactiekracht tijdens de afzet en in het model en de analyse zijn alle bewegingen beschouwd als in het sagitale vlak. Diederik Post Uiterweer 5

7 1 Inleiding Bij elke sport zal er op een gegeven moment een maximum aan de prestatie zijn. Op dat moment zullen één of meerdere factoren aan hun limiet zitten. Deze limiet kan met trainen natuurlijk zo ver mogelijk verlegd worden, waardoor de prestatie steeds beter zal worden. Een andere manier om de limiet te verleggen en dus de prestatie te verbeteren is door het materiaal waarmee gesport wordt optimaal op de sport en de gebruiker af te stemmen. Zo is bij het schaatsen, door inzichten in het gebruik van bi-articulaire spieren, de klapschaats ontwikkelt, bij het zwemmen, door onderzoek naar aerodynamica, het zwempak en bij het wielrennen, door onderzoek naar materiaal, de steeds lichter wordende fiets. Ook de stepsport heeft qua materiaal al een lange ontwikkeling achter de rug. De autoped van vroeger met kleine wielen, dikke banden en een hoge plank is inmiddels al omgetoverd tot een waar racemonster met een groot voorwiel, met dunne racebandjes en een plank die bijna op de grond staat. De uitdaging van dit project is dan ook om deze ontwikkeling verder door te zetten waardoor uiteindelijk de lat aan de prestaties in de stepsport ook weer wat hoger gelegd kan worden. Eerst worden verscheidene aspecten van het steppen nader bekeken, op zoek naar waar eventuele verbeteringen nog toe te passen zijn. Aan de hand van deze zoektocht wordt een programma van eisen en wensen opgesteld. Uiteindelijk zal voor de gebieden waar de meeste winst te verwachten is, een aanpassing worden uitgewerkt. Het doel van dit project is dan ook te onderzoeken welke gebieden in het lichaam het zwaarst belast worden en voor deze gebieden een aanpassing ontwikkelen waardoor ze ontlast worden en de prestatie verbeterd kan worden. Diederik Post Uiterweer 6

8 2 Analyse De analyse bestaat grotendeels uit metingen van verschillende aspecten van de stepsport, op zoek naar waar het meeste winst te behalen valt. Aan het eind van elk deelaspect staan waar mogelijk eisen waaraan een aanpassing aan de step moet voldoen om een verbetering van de prestatie op de step mogelijk te maken. 2.1 Model Om de stepbeweging te stimuleren is een 2d model gemaakt waarmee de stepbeweging van lateraal bekeken kan worden. Met dit model kunnen alle standen van de gewrichten die tijdens de stepbeweging voorkomen worden gemeten. Zo kan ook de hoeksnelheid in de gewrichten berekend worden. De vraag die dit model moet gaan beantwoorden zijn: Wat is het effect van mogelijke aanpassingen op de beweging tijdens het steppen? De enkel, knie, heup, schouder, elleboog, hand en contact van de voet met de grond zijn in het model aangenomen als scharnier gewrichten. Het contact tussen de step en de grond is een rolverbinding Maten model Om de basismaten van het model te bepalen is bij één proefpersoon (man, 24 jaar, lengte: 1.80m, gewicht: 76 kg) de afstanden tussen de gewrichten opgemeten. Voor de maten van de step is een Kickbike G4 sport, met Swalbe Stelvio racebanden, een verlagingset en een Promax stuur opgemeten. Figuur 1: Het model met maten daarin weergegeven Model Proefpersoon Maat Van Tot Van Tot Scharnierpunt Enkel Punt van voet Malleolus 210 mm voet lateralis Enkel Knie Malleolus Scharnierpunt 410 mm lateralis in de knie Knie Heup Scharnierpunt Trochantor 440 mm in de knie major Heup Schouder Trochantor Tuberculum 550 mm major majus Schouder Elleboog Tuberculum Epicondylus 250 mm majus lateralis Elleboog Midden vuist Epicondylus lateralis Midden vuist 330 mm Diederik Post Uiterweer 7

9 Maten kickbike Hoogte stuur Hoogte plank Horizontale afstand van voorste punt voetenplank tot stuur 920 mm 70 mm 550 mm 2.2 Vrijheidsgraden analyse Niet elke gewrichtshoek tijdens het steppen kan vrij gekozen worden. De ene gewrichtshoek kan namelijk invloed hebben op de andere gewrichtshoeken doordat er aan bepaalde eisen moet worden voldaan zoals handen aan het stuur, een voet op de plank en een voet op een vaste positie op de grond. Hoeveel gewrichtshoeken er vrij gekozen kunnen worden hangt af van het aantal vrijheidsgraden van de kinematische keten. Om vast te kunnen stellen hoeveel vrijheidsgraden de kinematische keten van het model heeft is een vrijheidsgraden analyse verricht. Het aantal vrijheidsgraden is het aantal gewrichtshoeken dat vrij te kiezen is en dus niet door de stand van andere gewrichtshoeken wordt opgelegd. De analyse is verricht op het moment dat geen van de gewrichten in een eindstand staat. Bij dit model zijn 10 scharnierpunten en 1 rolverbinding. Bij alle verbindingen zijn er twee beperkingen. Elementen (wit): Verbindingen (zwart): 1. Step+ voet SB 1. Hand-handvat 2. Onderarmen 2. Ellebogen 3. Bovenarmen 3. Schouders 4. Bovenlichaam 4. Heup AB 5. Bovenbeen AB 5. Heup SB 6. Bovenbeen SB 6. Knie AB 7. Onderbeen AB 7. Knie SB 8. Onderbeen SB 8. Enkel AB 9. Voet AB 9. Enkel SB 10. Grond 10. Scharnierpunt tussen voet en grond 11. Rolverbinding tussen step en grond Figuur 2: Vrijheidsgraden analyse, de witte cijfers zijn elementen, de zwarte cijfers zijn verbindingen SB=standbeen AB=afzetbeen. Formule van Grübler voor 2D kinematische ketens: DF= 3*(N -1) - Σ C Elementen (witte cijfers) : N = 10 Beperkingen: Σ C = 11 * 2 = 22 Vrijheidsgraden: DF = 3 * (10-1) - 22 = 5 Bij 5 van deze 11 verbindingen is de positie van de elementen ten op zichtte van elkaar, binnen een bepaalde marge, vrij te kiezen. De gekozen hoeken leggen bepaalde posities in de overige 6 verbindingen op. Diederik Post Uiterweer 8

10 2.3 Videoanalyse Om een goed beeld te krijgen van de beweging die tijdens het steppen optreedt is een video analyse gedaan. Daarbij is vooral gelet op de hoeken en de hoeksnelheden van de gewrichten die optreden tijdens het steppen. Uit simulaties van de stepbeweging met het model en uit een videoanalyse van Elzinga (bron 3) lijkt het er op dat de snelheid van de beweging in de heup van het afzetbeen dusdanig hoog is, dat deze ongeveer op een maximale hoeksnelheid zit. Uit de literatuur werd niet duidelijk wat de maximaal haalbare hoeksnelheid in de heup is, daarom is besloten om een klein onderzoek te doen waarbij de maximaal haalbare hoeksnelheid in de heup tijdens een weerstandloze afzet vergeleken wordt met de hoeksnelheid in de heup die optreedt tijdens steppen op maximale snelheid. Onderzoek van Arai e.a. (bron 2) wees uit dat het meten de hoeksnelheid in de gewrichten prima te doen is met een gyroscoop. Het bereik van de voor dit project beschikbare zijnde gyroscoop bleek niet voldoende te zijn waardoor er data zou missen. Daarom is er gekozen voor videoanalyse. De video analyse is gedaan door met een racefiets precies naast een stepper te fietsen. Op de racefiets zit een camera gemonteerd die de stepper van lateraal filmt. Figuur 3: testopstelling videoanalyse. De stepper wordt tijdens het steppen van lateraal gefilmd met een camera die op een racefiets gemonteerd zit. Aan het onderzoek hebben 2 proefpersonen deelgenomen. Eén ervaren top stepper en een onervaren student. De proefpersonen werden gevraagd om op maximale snelheid te steppen terwijl ze werden gefilmd vanaf lateraal. Voor de top stepper betekende dit een snelheid van 32 Diederik Post Uiterweer 9

11 km/h en voor de minder ervaren steppers een snelheid van respectievelijk 29 en 26 km/h. Ook werden de proefpersonen gevraagd om met een maximale snelheid af te zetten in de lucht, dus met zo min mogelijk weerstand. De heuphoeksnelheid die hierbij optrad werd aangenomen als maximale heuphoeksnelheid. Tijdens de weerstandloze afzet werd de step vastgehouden om te voorkomen dat deze omvalt. Markers rond de gewrichten geven duidelijk aan wat de gewrichthoek is (zie fig. 4). Door de gewrichthoek verandering per beeldje de differentiëren over de tijd (1 sec / frequentie) kon de heuphoeksnelheid berekend worden. Heuphoek Kniehoek Enkelhoek Figuur 4: Steppen op maximale snelheid en weerstandloos steppen terwijl er gefilmd werd van lateraal. Diederik Post Uiterweer 10

12 2.3.1 Resultaten videoanalyse Vergelijking in heuphoeksnelheid tussen op maximale snelheid steppen en weerstandloze afzet. Proefpersoon 1 (topstepper) 500 Hoeksnelheid in graden/sec Heuphoek snelheid bij 32 km/h Heuphoek snelheid weerstand loos -100 Voorzwaai Voorzwaai Voorzwaai Voorzwaai Voorzwaai Voorzwaai Afzet Afzet Nazwaai Nazwaai Nazwaai Proefpersoon Hoeksnelheid in graden/sec Voorzwaai Voorzwaai Voorzwaai Voorzwaai Afzet Afzet Afzet Nazwaai Nazwaai Nazwaai Heuphoek snelheid bij 29km/h Heuphoek snelheid weerstand loos -300 Figuur 5&6: vergelijking in heuphoeksnelheid tussen steppen op maximale snelheid en weerstandloos maximaal afzetten. De plaatjes eronder geven de fase van de afzet aan (voorzwaai, afzet of nazwaai). Diederik Post Uiterweer 11

13 Interpretatie Wanneer de maximale vrijwillige hoeksnelheid in de heup wordt vergeleken met de heuphoeksnelheid tijdens het steppen vallen er twee dingen op. Het eerste is dat de maximale hoeksnelheid bij beide ongeveer even hoog ligt. Het tweede is dat het maximum tijdens een weerstandloze afzet als eerder bereikt is (dus wanneer de heuphoek nog te klein is om met een normale step de grond te raken.) Dat de maximale heuphoek snelheid bij een weerstandloze afzet al vroeg optreedt, is niet verwonderlijk aangezien de zwaartekracht versnelling in het eerste deel van het traject nog mee kan werken aan de versnelling van de heuphoeksnelheid. Het middelste deel moet met alleen spierkracht worden gedaan tijdens de nazwaai werkt de zwaartekrachtversnelling zelfs negatief op de heuphoeksnelheid. Wat niet helemaal vanzelfsprekend is, is dat de heuphoeksnelheid tijdens de echte afzet even hoog kan zijn als tijdens een weerstandloze afzet waarbij de zwaartekracht nog een beetje helpt. Een verklaring hiervoor ligt in de werking van bi-articulaire spieren. Meer hierover in hoofdstuk Verder valt ook op dat de maximale hoeksnelheid van de beginnende stepper een stuk hoger ligt dan bij de meer ervaren en getrainde stepper, ook al is de voorwaartse snelheid lager. Hieruit is te concluderen dat een hoge hoeksnelheid in de heup tijdens het steppen dus niet een absoluut vereiste is voor een hoge snelheid, maar de maximale hoeksnelheid in de heup wel optimaal wordt benut. Waarschijnlijk gebruikt de topstepper de rest van zijn lichaam meer voor de voortstuwing van de step dan de beginnende stepper waardoor de heuphoeksnelheid dus minder hoog hoeft te zijn. Diederik Post Uiterweer 12

14 Hoeksnelheden in de gewrichten op wedstrijdsnelheid Bij verdere analyse van de hoeken en hoeksnelheden in de gewrichten van het afzetbeen zijn de videoanalyses van de topstepper op wedstrijdsnelheid op een vlakke weg gebruikt (28 a 29 km/h). Heup-, knie- en enkhoek Heuphoek 130 Kniehoek Enkelhoek Voorzwaai Voorzwaai Voorzwaai Afzet Afzet Afzet Nazwaai Nazwaai Heup-, knie- en enkelhoeksnelheid Heuphoek snelheid Kniehoek snelheid Voorzwaai Voorzwaai Afzet Afzet Afzet Nazwaai Nazwaai Enkelhoeksnelheid -700 Figuur 7&8: Heup-, knie-, en enkelhoek en hoeksnelheid. Positieve snelheid betekent respectievelijk richting retroflexie in de heup, extensie in de knie en plantair flexie in de enkel. Zoals in figuur 8 te zien is vindt in de heup gedurende de hele afzet retroflexie plaats. In de knie vindt tijdens de voorzwaai lichte extensie plaats, tijdens de afzet vindt eerst flexie en daarna extensie plaats. Tijdens de nazwaai beweegt de knie weer richting flexie. Diederik Post Uiterweer 13

15 In de enkel vindt in de voorzwaai lichte plantair flexie plaats, tijdens de afzet gaat deze eerst richting dorsaal flexie en daarna hard richting plantair flexie. Aan het einde van de afzet zijn de knie en enkel ook bijna volledig gestrekt. Bewegingsanalyse Over elk beeld van de video analyse is een stickdiagram getekend dat de positie van de verschillende elementen van het lichaam weer geeft. Tussen elke beeld zit een tijd van 0.04 seconde. Alle stickdiagrammen samen geven een duidelijk beeld van de bewegingen die tijdens het steppen optreden. Figuur 9: Alle filmbeelden van een afzet in één beeld samengevat. De zwarte stippellijnen geven de positie van de schouder, afzetheup, afzetknie, afzetenkel en afzetvoet over de tijd weer. De tijd tussen elk filmbeeld is 0.04 sec. In figuur 9 en 10 is te zien dat bijna het hele lichaam tijdens de afzet mee beweegt. Hierdoor versneld de afzetvoet tot een grote snelheid en kan er hard worden afgezet. Wat niet duidelijk in de figuur te zien is, is dat de gebogen rug ook wordt gestrekt. Daardoor is van de afstand van de schouders tot aan de heup een stuk langer in de eindpositie ten op zichtte van de beginpositie. Wanneer de afzet alleen door het afzetbeen zou worden uitgevoerd, zou de voet een veel korter versnellingstraject hebben en zou het contact van de afzetvoet met de grond ook een stuk korter zijn (zie figuur 11). Figuur 10: Begin en eindpositie van de gewrichten. Diederik Post Uiterweer 14

16 Figuur 11: De afzet zoals die er uitziet wanneer alleen het afzetbeen zou bewegen. Uiteraard is het dan wel noodzakelijk dat de standbeen iets inzakt zodat het afzet been bij de grond kan. Duidelijk is dat bijna alle gewrichten al een bijdrage leveren aan de voortstuwing van de step. Toch zou het zo kunnen zijn dat door een aanpassing aan de step, van sommige gewrichten nog optimaler gebruik kan worden gemaakt voor de voortstuwing van de step. Eis: De aanpassing moet er voor zorgen dat op het moment van contact tussen afzetvoet en grond de hoekstand in alle gewrichten zodanig is dat ze allen een optimale bijdrage kunnen leveren aan de voortstuwing van de step Diederik Post Uiterweer 15

17 2.4 Krachtenanalyse Kracht, moment, vermogen en snelheid Tijdens de afzet zal er kracht geleverd moeten worden. Wanneer een spier rond zijn rustlengte functioneert, zal deze hij de meeste contractiele kracht kunnen leveren (zie fig. 12) F (%) 100 R U S T L E N G T E 0 L (µm) Figuur 12: De kracht- lengte relatie van een sarcomeer in een spier (Bron 6) Het krachtmoment wat dan uiteindelijk op treedt is ook weer afhankelijk van de momentarm van de spier (zie fig. 13). Krachtmoment (M) = kracht (F) * arm (r) Figuur 13: Moment = kracht * arm. Duidelijk te zien is dat de moment arm r sterk afhankelijk is van de stand van een gewricht. Diederik Post Uiterweer 16

18 Bij een bepaalde gewrichtshoek zal er dus een optimum zijn van wat er qua krachtmoment geleverd kan worden. Wanneer er tijdens het steppen zoveel mogelijk rond deze hoeken wordt afgezet kan de resultante kracht ook het grootst zijn. De houding op de step kan niet constant in de optimale gewrichthoeken zijn, dan treedt er immers geen beweging op. Wel kan er zo veel mogelijk rond de optimale gewrichtshoeken worden afgezet. Wanneer de gewrichtsuitslag echter groot is (zoals bij de heup van het afzetbeen) zal het moment dat het gewricht rond de optimale hoek fungeert echter kort zijn Wat de ideale hoek is per gewricht en welk gewricht de meeste voorstuwende kracht levert is moeilijk te zeggen aangezien het erg persoonsgebonden is. Andersen e.a. (bron 1) heeft onderzocht dat de meeste kracht richting extensie geleverd kan worden wanneer de knie vanuit anatomische houding ongeveer 60 graden gebogen is. Voor de heup en enkel was niet een duidelijk optimum zichtbaar. Eis: Door de aanpassing moet de knie tijdens de afzet zoveel mogelijk kracht leveren bij een hoek van 60 graden vanuit anatomische houding richting flexie Figuur 14 en 15: De kracht, snelheid, vermogen relatie van Hill en de moment- hoeksnelheid relatie van Hill relatie (Bron 6) P = F * v = M *ω Vermogen (W) = kracht (N) * snelheid (m/sec) = moment (Nm) * hoeksnelheid (Rad/sec) Het maximale vermogen wordt geleverd op 1/3 van de maximale kracht en 1/3 van de maximale contractie snelheid. Wanneer de kracht toeneemt, zal de contractie snelheid afnemen en wanneer de contractiesnelheid toeneemt, zal de kracht afnemen. Hetzelfde geld voor de moment- hoeksnelheid relatie. Bij fietsen kan er door een bepaald verzet te kiezen worden gezorgd dat er arbeid wordt geleverd op 1/3 van de maximale kracht en 1/3 van de maximale snelheid waardoor het vermogen optimaal is. Bij steppen is dit niet mogelijk. Diederik Post Uiterweer 17

19 Eis: door de aanpassing moet de hoeksnelheid in de gewrichten ongeveer 1/3 van de maximale hoeksnelheid zijn Kracht richting Door tegen de grond af te zetten zal er een reactiekracht in tegengestelde richting gaan. De richting van de afzet kracht zal naar beneden (voor voldoende grip tussen grond en schoen) en naar achteren (zodat de step naar voren gaat) gericht zijn. De reactie kracht is dus naar voren en omhoog gericht. Wat de precieze richting van de reactiekracht is, kan met behulp van de videobeelden niet worden gezegd. Een logische richting van de reactiekracht is richting het lichaamszwaartepunt zoals in de beelden weergegeven. Te verwachten is dat de reactiekracht gedurende het afzettraject steeds meer naar voren gericht zal zijn doordat het lichaamszwaartepunt steeds verder voor het aangrijppunt van de voet met de grond komt te liggen (zie fig. 16). Heup Beweging: retroflexie Moment: retroflexie Knie Beweging: Flexie Moment: Extensie Enkel Beweging: Dorsaal flexie Moment: Plantair flexie Heup Beweging: retroflexie Moment: retroflexie Knie Beweging: Extensie Moment: Extensie Enkel Beweging: Plantair flexie Moment: Plantair flexie Spier: Mono articulaire retroflector: bijvoorbeeld m. gluteus maximus Spieren: Bi-articulaire flector en een mono articulaire extensor: m. gastrocnemius en m. quadriceps femoris (behalve bovenste deel m. rectus femoris) Spieren: monoarticulaire dorsaal flector en bi-articulaire plantair flector: m. tibialis anterior en m. gastroctenemius Spier: Mono articulaire retroflector: bijvoorbeeld m. gluteus maximus Spier: mono articulaire extensor: m. quadriceps femoris (behalve bovenste deel m. rectus femoris) Spieren: monoarticulaire plantair flector: m. soleus Diederik Post Uiterweer 18

20 Heup Beweging: retroflexie Moment: retroflexie Spier: Mono articulaire retroflector: bijvoorbeeld m. gluteus maximus Knie Beweging: Extensie Moment: Extensie Spier: mono articulaire extensor: m. quadriceps femoris (behalve bovenste deel m. rectus femoris) Enkel Beweging: Plantair flexie Moment: Plantair flexie Spieren: monoarticulaire flector: m. soleus plantair Figuur 16: 3 willekeurig gekozen beelden van een afzet om een indruk te geven in welke richting de reactiekracht van de grond gaat, de lengte van de pijl zegt in dit geval niets over de grote van de kracht. De ronde schijven geven de grote van de momentarm aan van een gewricht ten opzichtte van de reactiekracht, de zwarte pijl is de reactiekracht met een voorwaartse en een naar boven gerichte component. Uit de schatting van de richting van de reactiekracht blijkt dat in de heup een moment richting retroflexie geleverd moet worden om de reactiekracht te compenseren. De beweging is ook richting retroflexie, dit levert dus geen conflict op. De knie moet een extenderend moment leveren terwijl de beweging aan het begin van de afzet richting flexie gaat. Het kracht moment en de beweging van de knie staan dus niet de zelfde richting op. G.J. van Ingen Schenau (tijdens zijn leven hoogleraar biomechanica aan de faculteit bewegingswetenschappen van de VU te Amsterdam) heeft onderzocht dat dit door gebruik van bi-articulaire spieren geen probleem hoeft te zijn maar zelfs eventueel in het voordeel van de beweging kan werken. Rond de knie zijn 2 bi-articulaire spieren die een flecterend moment op de knie hebben. Namelijk de hamstrings en de m. gastrocnemius. De hamstrings hebben ook een retro flecterend moment op de heup en de m. gastrocnemius heeft een plantair flecterend moment op de enkel. Het meest voor de hand liggend is dat de m. gastrocnemius aanspant want in de enkel is er ook sprake van en tegenstelling van kracht moment en beweging, waardoor daar de bi-articulaire m. gastrocnemius dus ook zal moeten aanspannen. Dit betekent dat de m. gastrocnemius door de flexie in de knie, bij de knie als het ware verkort en door en dorsaal flexie in de enkel bij de enkel juist weer verlengt. Netto zal hij dus ongeveer op de zelfde lengte blijven. De m. gastrocnemius zelf kan op dat moment geen arbeid leveren maar alleen transporteren (hij werkt als een kabel over de gewrichten). Het extenderende moment in de knie kan geleverd worden door een mono articulaire extensor zoals de m. quadriceps femoris. De dorsaal flecterende beweging in de enkel wordt geleverd door een mono articulaire dorsaal flector zoals de m. tibialis anterior. De m. tibialis anterior levert via de m. gastroctnemius ook de arbeid voor het flecterende moment in de knie (zie figuur 17) Diederik Post Uiterweer 19

21 Knie M. gastrocnemius Enkel M. tibialis anterior Figuur 17: Doordat de m. tibialis anterior verkort en de m. gastrocnemius de zelfde lengte blijft, wordt het dorsaal flecterend moment van de m. tibialis in de enkel via de m. gastrocnemius getransporteerd naar de knie waar flexie plaats vindt. Wanneer de m. gastrocnemius nu ook nog zou worden verkort zou de hoeksnelheid in de knie alleen maar toenemen. Bij het tweede en derde beeld van de afzet zijn de richting van het kracht moment en de beweging in de gewrichten allen gelijk en zijn er dus geen bi-articulaire spieren nodig. Om een zelfde manier als de m. gastrocnemius in de enkel, kan de hamstrings zorgen van transport van energie van een extensie van naar retroflexie in de heup (zie figuur 18) Heup Hamstrings Knie Figuur 18: De hamstrings zorgen door op dezelfde lengte te blijven voor transport van energie van extensie van de knie naar retroflexie in de heup (tweede beeld) door tegelijkertijd te verkorten zal de retroflexie in de heup bij een zelfde kniehoek nog meer toenemen (derde beeld) Door middel van extenderen van de knie (met bijvoorbeeld de m. quadriceps femoris) kan de heuphoeksnelheid richting retroflexie via de hamstrings dus toenemen. Dit is gezien het feit dat de heuphoeksnelheid tijdens het steppen hoog oploopt (zie hoofdstuk 2.3.1) van groot belang. Eisen: De aanpassing moet er voor zorgen de voorwaartse vector van de reactiekracht groter wordt of gelijk blijft. De aanpassing moet er voor zorgen dat er tegelijkertijd extensie van de knie en retroflexie in de heup van het afzetbeen plaats vindt waardoor de maximale heuphoeksnelheid hoger is. Diederik Post Uiterweer 20

22 2.4.3 Positie lichaamszwaartepunt Uit gesprekken met ervaren steppers blijkt dat ook het standbeen tijdens het steppen vermoeid raakt. Daarom wordt ook om de 4 á 5 afzetten het afzetbeen en het standbeen omgewisseld om de belasting goed te verdelen. Het is dan ook interessant om te kijken wat de belasting van het standbeen tijdens het steppen is. Uit de bewegingsanalyse blijkt als dat het standbeen tijdens de afzet in de knie buigt en daarna weer strekt om weer in de beginpositie te komen. Nu wordt er gekeken wat de arm van de zwaartekracht ten opzichtte van de gewrichten in het standbeen is. Diederik Post Uiterweer 21

23 Figuur 19: de positie van de zwaartekracht ten opzichtte van de gewrichten in het standbeen Een hele afzetcyclus (totdat de afzetvoet weer in begin positie staat) duurt bij steppen op wedstrijdsnelheid (ongeveer 29km/h) ongeveer 1.10 seconden. De contactfase van de afzet voet met de grond duurt ongeveer 0.10 seconden. Meer dan 90% van de tijd staat de stepper dus op één been. Zoals in de beelden van fig. 19 te zien is, heeft het lichaamszwaartepunt vooral in de laatste fase van de afzet en tijdens de nazwaai een grote momentarm ten op zichtte van de knie en de enkel. Dit zorgt er voor dat de extensoren in de knie hard aan moeten spannen om te voorkomen dat de knie buigt. Op dat moment wordt er dus veel energie verbruikt aan een houding die niet direct bijdraagt aan de voortstuwing van de step. De dorsaal flectoren in de enkel hoeven wat minder hard aan t spannen omdat de armen een groot deel van het links om draaiende moment in de enkel op kunnen vangen. Eis: de aanpassing moet er voor zorgen dat de momentarm van het lichaamszwaartepunt ten opzichtte van de knie kleiner wordt of voor de knie blijft. Diederik Post Uiterweer 22

24 3 Programma van eisen en wensen Uit de analyse is een programma van eisen en wensen opgesteld. De aanpassing hoeft niet per se aan alle eisen te voldoen. Maar de verwachting is dat aan hoe meer eisen de aanpassing voldoet, des te meer vooruitgang in prestatie er mogelijk wordt gemaakt. De eisen zijn opgesteld in volgorde van belangrijkheid. Uit de analyse blijkt dus dat met eis 1 het duidelijkst winst valt te boeken en met eis 6 het minst duidelijk. Eisen 1. De aanpassing moet er voor zorgen dat de momentarm van het lichaamszwaartepunt ten opzichtte van de knie kleiner wordt of voor de knie blijft. 2. De aanpassing moet er voor zorgen dat op het moment van contact tussen afzetvoet en grond de hoekstand in alle gewrichten zodanig is dat ze allen een optimale bijdrage kunnen leveren aan de voortstuwing van de step. 3. De aanpassing moet er voor zorgen de voorwaartse vector van de reactiekracht groter wordt of gelijk blijft. 4. De aanpassing moet er voor zorgen dat er tegelijkertijd extensie van de knie en retroflexie in de heup van het afzetbeen plaats vindt waardoor de maximale heuphoeksnelheid hoger is. 5. Door de aanpassing moet de knie tijdens de afzet zoveel mogelijk kracht leveren bij een hoek van 60 graden vanuit anatomische houding richting flexie. 6. Door de aanpassing moet de hoeksnelheid in de gewrichten ongeveer 1/3 van de maximale hoeksnelheid zijn. Wens 1. De aanpassing moet op een kickbike G4 sport frame te monteren zijn. Diederik Post Uiterweer 23

25 4 Ontwerpen 4.1 Concept aanpassingen Tijdens een brainstorm zijn verschillende mogelijke aanpassingen bedacht. Een aantal daarvan worden in dit hoofdstuk besproken. Concept 1: Ligstuur Figuur 20: Een ligstuur zoals op een racefiets gebruikt en op een step gemonteerd. Voordelen: Minder luchtweerstand doordat het frontale oppervlakte vermindert is Zwaartepunt wat verder naar voren geplaatst waardoor het standbeen minder belast wordt. Nadelen: De armen kunnen niet meer worden gestrekt waardoor afzet van de voet met een lagere snelheid gebeurt. De gehele afzet moet met het been worden gedaan waardoor de belasting op het been een stuk hoger zal zijn. Te verwachten effect: De topsnelheid zal lager liggen omdat de step niet met de armen kan worden vooruit geduwd. Het energieverbruik zal ook lager liggen aangezien er minder luchtweerstand is de houding het standbeen minder belast. De belasting op het afzetbeen zal juist hoger Diederik Post Uiterweer 24

26 liggen omdat de armen niet mee kunnen helpen met de afzet en daarmee het been kunnen ontlasten. Uiteindelijk is er voor gekozen om deze aanpassing dan ook niet te gebruiken. Concept 2: Voorover kantelen en naar achteren halen van het standbeen Figuur 21: schematische weergave van concept 2 Bij deze aanpassing wordt de plaats van de standbeen naar achteren gehaald en het stuur wordt juist naar voren verplaatst. Hierdoor wordt het lichaamszwaartepunt naar voren verplaatst waardoor de momentarm van het lichaamszwaartepunt ten opzichtte van de knie een stuk kleiner wordt. De armen moeten daarbij zo ver strekken dat ze tijdens de afzet niet mee kunnen werken aan de voortstuwing door te strekken. Voordelen: Het standbeen, voornamelijk de knie, wordt minder belast. Nadelen: De armen kunnen niet meer worden gestrekt waardoor het afzettraject minder lang zal zijn. De gehele afzet moet met het been worden gedaan waardoor de belasting op het been een stuk hoger zal zijn. Doordat de step langer is zal dit ten koste gaan van de stijfheid. Te verwachten effect: De topsnelheid zal lager liggen omdat de step niet met de armen kan worden vooruit geduwd. Het energieverbruik zal ook lager liggen doordat in deze houding het standbeen minder wordt belast. De belasting op het afzetbeen zal juist hoger liggen omdat de armen niet mee kunnen helpen met de afzet en daarmee het been. Het is dus te adviseren om de verlenging van de step wat minder te maken. Diederik Post Uiterweer 25

27 4.2 Eindadvies voor een aanpassing De voet van het standbeen wordt naar achteren gehaald en voorover gekanteld. Ook wordt de positie van het stuur naar voren gehaald. Hierdoor zal de stepper in een meer voorover gekantelde positie komen te staan. Ten opzichtte van het tweede concept in hoofdstuk 4.1 is de positie van de voet van het standbeen minder ver van het stuur af geplaatst. Hierdoor kunnen de armen nog wel buigen en strekken. De effecten daarvan worden besproken in hoofdstuk 5. Figuur 23: De huidige step met de voet van het standbeen daarop staat in het blauw aangegeven, de nieuwe step met de voet van het standbeen daarop wordt in het rood aangeven. Diederik Post Uiterweer 26

28 5 Evaluatie De aanpassing is met behulp van het programma van eisen en wensen getoetst. Daarbij is vooral gekeken naar het verschil in de huidige situatie en de te verwachtte effecten van de aanpassing. Eis: De aanpassing moet er voor zorgen dat de momentarm van het lichaamszwaartepunt ten opzichtte van de knie kleiner wordt of voor de knie blijft. De belangrijkste eis is de moment arm van de zwaarte kracht ten op zichtte van de knie van het standbeen te verkleinen of hem voor de knie te brengen. Dit kan worden bereikt door het stuur iets verder naar voren te plaatsen waardoor het lichaam voorover kantelt. Tegelijkertijd moet de plaats van de standvoet iets naar achter worden verplaatst en voorover worden gekanteld omdat anders de enkel van het standbeen te veel moet buigen. Op deze manier is het lichaamszwaartepunt dus naar voren gehaald terwijl de knie van het standbeen juist iets naar achter wordt verplaatst. Het lichaamzwaartepunt valt nu het grootste deel van de afzet voor de knie van het standbeen. Op deze manier wordt de belasting op het standbeen minder en op de armen meer. De belasting op de enkel zal wel toenemen ten op zichtte van de huidige situatie, maar doordat de totale belasting op het standbeen minder is, is het wel te verwachten dat de extra belasting in de enkel van het standbeen, niet op weegt tegen de winst in de knie. Figuur 24: vergelijking van de huidige met de nieuwe situatie. Duidelijk is dat het momentarm van het lichaamszwaartepunt ten opzichtte van de knie bij de nieuwe situatie een stuk kleiner is waardoor de knie minder belast wordt. Diederik Post Uiterweer 27

29 Eis: De aanpassing moet er voor zorgen dat op het moment van contact tussen afzetvoet en grond de hoekstand in alle gewrichten zodanig is dat ze allen een optimale bijdrage kunnen leveren aan de voortstuwing van de step Door de aanpassing staat het standbeen iets verder van het stuur af en wordt het onderbeen voorover gekanteld. Op het moment dat de knie nu flecteerd zal de heup meer in de richting van de afzet bewegen (zie figuur 25). Hierdoor werkt de flexie van de knie dus beter mee aan de afzet. Doordat de heup in de nieuwe situatie minder naar beneden verplaatst is te verwachten dat het lichaamszwaartepunt ook minder naar beneden zal verplaatsen. Hierdoor wordt er dus energie zuiniger gestept. Figuur 25: In de huidige situatie zal de heup tijdens de afzet meer naar beneden verplaatsen. Het voordeel van dat de heup zich meer in de afzet richting verplaatst betekend dat het contact van de voet met de grond wat langer zal zijn. Hierdoor kan er dus meer versneld worden tijdens de afzet. (zie fig. 26) In beide situaties is de heuphoeksnelheid gemiddeld ( ) gelijk (berekend met ). ( t) Figuur 26: vergelijking in afzet huidige situatie en met een schatting van de nieuwe situatie. In de nieuwe situatie zal het contact van de voet met de grond iets langer kunnen zijn (in dit geval 790 mm t.o.v. 700 mm) De beelden die zijn gekozen zijn het hoogste punt van de voorzwaai, begin grondcontact van het afzet been, einde grondcontact van het afzetbeen en hoogste positie van de afzetvoet bij de uitzwaai. Diederik Post Uiterweer 28

30 Eis: De aanpassing moet er voor zorgen de voorwaartse vector van de reactiekracht groter wordt of gelijk blijft. Het is te verwachten dat de reactiekracht ongeveer richting het lichaamszwaartepunt zal wijzen. Door de aanpassing zal het lichaamszwaartepunt iets naar voren verplaatsen. Hierdoor zal de grondreactiekracht dus ook een grotere voorwaartse vector hebben. (zie fig. 27) Figuur 27: vergelijking van de grondreactiekracht in de huidige situatie en in een schatting van de nieuwe situatie. In de nieuwe situatie zal de grondreactiekracht iets meer naar voren wijzen. De gekozen posities zijn het begin en het einde van het contact tussen afzetvoet en grond. Eis: de aanpassing moet er voor zorgen dat er tegelijkertijd extensie van de knie en retroflexie in de heup van het afzetbeen plaats vindt waardoor de heuphoeksnelheid optimaal kan zijn. Tijdens de afzet vindt inderdaad extensie in de knie en retroflexie in de heup plaats. (zie fig. 28) Figuur 28: De begin-en eindpositie van het afzetbeen. Hierin is te zien dat er extensie in de knie en retroflexie in de heup plaats vindt. De gekozen posities zijn het begin en het einde van het contact tussen afzetvoet en grond. Diederik Post Uiterweer 29

31 Eis: Door de aanpassing moet de knie tijdens de afzet zoveel mogelijk kracht leveren bij een hoek van 60 graden vanuit anatomische houding richting flexie De kniehoek waarmee wordt afgezet wordt door de aanpassing niet opgelegd. Doordat er extensie plaatsvindt in de knie zal deze ook niet gedurende de afzet gelijk blijven. Het is met de aanpassing wel mogelijk om met een kniehoek van 60 graden richting flexie met de voet de grond te raken. Daarna zal de hoek richting flexie steeds kleiner worden. (zie ook fig. 28 alleen is daar de kniehoek niet 60 graden richting flexie) Eis: door de aanpassing moet de hoeksnelheid in de gewrichten zo zijn dat de contractie snelheid van de contracterende spieren op 1/3 van de maximale snelheid ligt. De hoeksnelheid in de verschillende gewrichten hangt sterk af van de mate waarin alle gewrichten gebruikt worden. Wanneer alle gewrichten optimaal gebruikt worden zal de hoeksnelheid in de gewrichten met een relatief hoge hoeksnelheid wat afnemen in gewrichten met een relatief lage hoeksnelheid juist wat toenemen. Wat de exacte hoeksnelheid in de gewrichten zal zijn is met het model niet te berekenen. Wens: De aanpassing moet op een kickbike G4 sport frame te monteren zijn. Aan deze wens voldoet de aanpassing niet. Het is namelijk een aanpassing aan het frame en daardoor niet te monteren op een ander frame. Diederik Post Uiterweer 30

32 6 Conclusie Concluderend uit de analyse blijkt dat er veel punten zijn waar naar gekeken kan worden om een verbetering aan de huidige steps te maken. Punten waar naar verbetering gezocht kan worden zijn: de positie van het lichaamszwaartepunt ten op zichtte van het standbeen en de armen, de hoeksnelheid in de gewrichten (voornamelijk in de heup van het afzetbeen), het gebruik van bi-articulaire spieren om de hoeksnelheid en de kracht in de gewrichten op te voeren, in hoeverre de hoekverandering in alle gewrichten bijdraagt aan de voortstuwing van de step en de richting van de reactiekracht tijdens de afzet. Buiten deze punten zijn er natuurlijk ook nog andere punten waar eventueel winst te behalen valt. Daarbij moet bijvoorbeeld gedacht worden aan de aerodynamica en de stijfheid van het frame. In dit project is hier niet naar gekeken. Uiteindelijk is ook een aanpassing uitgedacht waarmee bij veel van onderzochte punten verbetering op treedt. Deze aanpassing is getest aan de hand van een virtueel model. Dit model geeft de te verwachtte effecten van de aanpassing weer. Hieruit blijkt dat de aanpassing voldoet aan de eisen en dus een verbetering te weeg brengt in de tijdens de analyse onderzochte punten. Wanneer de aanpassing ook in de praktijk getest wordt kan pas duidelijk worden of de aanpassing ook daadwerkelijk de verwachtte effecten heeft. Doordat er veel aannames in het model gedaan zijn is het niet mogelijk om te zeggen wat het relatieve verschil van de aanpassing ten op zichtte van de huidige situatie is. De verwachting is wel dat er met de aanpassing harder en energie zuiniger gestept kan worden, doordat het afzettraject langer is, de knie van het standbeen wat ontlast is en de voorwaartse vector van de grondreactiekracht wat groter is. Al met al is dus de doelstelling: het onderzoeken van verbeterpunten en het ontwikkelen van een aanpassing die aan één of meerder van deze verbeterpunten voldoet, gehaald. Diederik Post Uiterweer 31

33 7 Discussie Tijdens het project zijn er een aantal aannames gedaan die niet helemaal met de praktijk zouden kunnen kloppen. In dit hoofdstuk worden deze aannames zo veel mogelijk benoemd en uitgelegd. Doordat er met een model is gewerkt zijn niet zullen niet alle gegevens precies overeen komen met de werkelijkheid. Een groot verschil dat op valt is dat de rug van een stepper in het echt kan buigen en strekken, het model kan dit niet. Verder is er in het model vanuit gegaan dat alle bewegingen in het sagitale vlak plaatsvonden en dat de linker en rechter heup precies op de zelfde positie ten opzichtte van elkaar bleven. Tijdens de analyse is het lichaamszwaartepunt telkens geschat en niet precies berekend. Dit is wel telkens op de zelfde manier gedaan dus mocht het verkeerd geschat zijn, dan is dat elke keer op de zelfde manier verkeerd gedaan, waardoor de verschillen tussen de huidige situatie en de situatie met aanpassing het zelfde blijven. De krachtrichting van de reactiekracht is geschat vanuit het contactpunt van de afzetvoet met de grond richting het lichaamszwaartepunt. Het is niet gemeten of dit ook inderdaad de juiste richting is. De beweging die het model maakt bij de evaluatie van de aanpassing is voorspeld aan de hand van de bewegingsanalyse op de huidige step. Hoe de stepbeweging in de praktijk op een aangepaste step zal zijn is niet goed te zeggen. Dit hangt onder andere af van de lichaamsmaten en de techniek van de gebruiker. Vandaar dat de precieze hoeksnelheden in de gewrichten niet berekend konden worden. De plank van de huidige step is als horizontaal aangenomen, terwijl deze in deze in werkelijkheid de voet licht achterover kantelt, dit verschil is echter minimaal. Diederik Post Uiterweer 32

34 Literatuurlijst 1. Andersen, D. E., Madigen, M. L., Nussbaum, M.A Maximum voluntary joint torque as a function of joint angle and angular velocity: Model development and application to the lower limb. Journal of Biomechanics 40, Arai, T., Obuchim S., Shiba, Y., Omuro, K., Nakano, C., Higashi, T The feasibility of measuring joint angular velocity with a gyro-sensor. Arch Phys Med Rehabil 89(1), Elzinga, R Steptechniek deel 1. Autoped magazine nummer 4, Gerritsen, B.J., Heerkens, Y. F Anatomie in vivo van het bewegingsapparaat. Derde druk eerste oplage. Elsevier gezondheidszorg, Maarsen. 5. Ingen Schenau, G.J. van, Beek, P.J Coördinatie II Sturing van complexe bewegingen. Collegedictaat faculteit bewegingswetenschappen, Vrije Universiteit, Amsterdam 6. Riezebos, C Sportprestaties: lichaamsbouw en training. Versus, tijdschrift voor fysiotherapie, 24 e jaargang nr 3. Internet: Diederik Post Uiterweer 33