FTVS UK – Laboratoř sportovní motoriky

V rámci projektových dnů jsme zavítali na půdu Fakulty tělesné výchovy a sportu UK. Zde jsme navštívili Laboratoř sportovní motoriky a Laboratoř tréninkové adaptace.

Obě tyto laboratoře patří k nejvíce využívaným laboratořím, které spolupracují s předními českými sportovními kluby (hokej, fotbal) a se svými zařízeními tvoří nepostradatelnou část přípravy pro tyto týmy.

Co jsme si všechno vyzkoušeli?

Analýzu tělesného složení

Posturální stabilitu

3D footscan chodidla

Analýzu běhu

Diagnostiku odrazové síly DK

Test adduktorů a abduktorů kyčelního kloubu

Cybex isokinetický dynamometr

Wingate test, wattbike

Posturální stabilita

Co to je?

Posturální stabilita je schopnost zajistit vzpřímené držení těla a reagovat na změny zevních a vnitřních sil tak, aby nedošlo k nezamýšlenému pádu.

Pomocí čeho to zjišťujeme?

V našem případě byla využita tlaková deska, která byla propojena s počítačem. Výstupem měření pomocí tlakové desky je otisk nohy, který se objeví na počítači a pomocí kterého lze určit střed tlakového a silového působení. Měří se výchylky středu tlakového působení během celého testu a celková dráha jako součet všech výchylek. Ta představuje vzdálenost, jež těžiště tělesa celou dobu měření absolvuje. Výchylky se měří a hodnotí v milimetrech a čím je výchylek méně a jsou menší, tím je i celková dráha kratší a posturální stabilita je tím pádem lepší. 

Jak test probíhá?

Na začátku testu je osoba zapsána do systému na počítači a následně je poučena o průběhu testu od odborníka. V našem případě byl test rozložen do 4 částí.

1. část: stoj na tlakové desce na obou končetinách s otevřenýma očima po dobu 30 sekund, ruce jsou volně podél těla 

2. část: stoj na obou končetinách se zavřenýma očima po dobu 30 sekund, ruce jsou volně podél těla 

3. část: stoj na jedné končetině s otevřenýma očima po dobu 30 sekund 

4. část: stoj na jedné končetině s otevřenýma očima po dobu 30 sekund 

Mezi jednotlivými částmi byla přibližně minutová pauza, při které si odborník zapsal výsledky z počítače.

Co tím zjišťujeme?

Pomocí této metody můžeme zjistit poruchy, které mohou být anatomické, neurologické nebo funkční. Anatomické poruchy mohou být buď vrozené, nebo získané a mohou výrazně změnit biomechanické parametry lidského těla. Můžeme je získat například nějakým úrazem. Z neurologických příčin to může být například poranění v oblasti centrální nervové soustavy. Hlavní funkční příčinou s dopadem na posturu je centrální koordinační porucha. Stabilita se může zhoršovat také s vyšším věkem. Díky zjištění našeho stavu posturální stability můžeme také případně posilovat svaly, které to ovlivňují, a vylepšit tím naše postavení.

Výsledky:

Posturální stabilita
US – OO (mm)	4/8   3
US – ZO (mm)	3/6   37
FL – L (mm)	17/31 398
FL – P (mm)	31/22 494

ÚS-OO Úzký stoj s otevřenýma očima 

ÚS-ZO Úzký stoj se zavřenýma očima 

FL-P Stoj na pravé dolní končetině 

FL-L Stoj na levé dolní končetině

3D scan chodidla

Co to je?  

3D scan chodidla je proces, při kterém se pořizuje trojrozměrný obraz nebo model chodidla ve dvou různých polohách – vsedu nebo vestoje.  

Pomocí čeho to zjišťujeme?

Zjišťujeme to pomocí speciálního zařízení nazývaného 3D skener, který snímá povrch chodidla a vytváří digitální trojrozměrný model. Tento proces může zahrnovat různé techniky, jako je fotogrammetrie, laserové skenování nebo strukturované světlo, aby se získaly co nejpřesnější údaje o tvaru chodidla a jeho pohybu.

Jak test probíhá?  

T est probíhá v sedě a každá noha se skenuje zvlášť. Člověk se posadí na židli,, chodidlo umístí do skeneru a poté speciální zařízení zachytává obrazy jeho chodidla. Během tohoto procesu by mohlo být použito světlo, laser nebo fotogrammetrie k zajištění detailního obrazu chodidla. Skenovaní trvá pár sekund a po dokončení jsou získaná data zpracována a analyzována pro potřeby výzkumu nebo diagnostiky.

Test 3D scanu chodidla na Fakultě tělesné výchovy a sportu může přinést různé výsledky a informace, v závislosti na cíli testu a použitých analytických metodách. Mezi možné výsledky patří:

1. Detailní obraz chodidla: 3D model chodidla poskytuje přesný obraz jeho tvaru a struktury, což může být užitečné pro diagnostiku a analýzu biomechaniky. 
2. Identifikace anomálií: Testování může odhalit různé anomálie, jako jsou nerovnoměrné zatížení, deformity nebo nestabilní oblasti chodidla, což může být důležité pro prevenci zranění nebo léčbu. 
3. Navrhování ortopedických vložek a obuvi: Získané informace o tvaru chodidla mohou být použity k výrobě ortopedických vložek nebo bot na míru, které lépe vyhovují individuálním potřebám a pomáhají při řešení různých ortopedických problémů. 

Celkově může 3D scan chodidla poskytnout důležité poznatky pro optimalizaci sportovní výkonnosti, prevenci zranění a léčbu ortopedických problémů. 

Diagnostika odrazových schopností

K čemu slouží test – důležitost odrazu ve sportu

Test vertikálního výskoku se používá k měření síly extenzorů dolních končetin a pro odhad jejich anaerobní síly. Jeho velký význam spočívá také v možnosti popsat svalové schopnosti a dispozice konkrétního sportovce a jeho schopnost využívání dynamické síly. Při vertikálním odrazu je měřena explozivní síla dolních končetin, která nehraje roli jen pro sporty, kde je důležitý výskok, ale uvádí schopnost dolních končetin produkovat potřebnou sílu. Explozivní síla je především určena podílem jednotlivých druhů svalových vláken v zapojovaných svalech. Hlavními faktory tohoto poměru jsou genetické dispozice a předchozí typ tréninku. Správná diagnostika explozivní síly je velmi důležitým faktorem možného budoucího úspěchu. Dále se tímto testem zjistí schopnost síly a výbušnosti dolních končetin, jelikož výška dosaženého skoku je přímo úměrná k této síle a výbušnosti. Testování vertikálního výskoku může poskytnout sportovcům a trenérům užitečnou zpětnou vazbu o jejich schopnostech a případně identifikovat oblasti, na kterých je třeba pracovat.

Popis testu 

Testování vertikálního výskoku probíhá na silové plošině Kistler, která zaznamená hodnoty, které jsou pak přepsány do počítačového programu MARS, ve kterém jsou vidět měřené hodnoty, jež jsou poté zapsány do grafu. Prováděli jsme 3 typy testů, jejichž výsledky jsme pak porovnávali.

1. CMJ-F (countermovement jump – free arms) = dynamické snížení do podřepu – výskok se zapojením paží
2. CMJ (countermovement jump) = dynamické snížení do podřepu – výskok bez zapojení paží (ruce v bok)
3. SQJ (squat jump) = výskok z podřepu bez předchozího pohybu a bez použití paží

Průběh výskoku CMJ-F 

Výskok je tvořen excentrickou (sestupnou) fází a následně koncentrickou (vzestupnou) fází. Začátek je ve statické pozici vestoje. V úvodu excentrické fáze dojde k pokrčení dolních končetin v kolenou a postupným zapažením horních končetin. Fáze končí v individuálně zvolené hloubce dřepu a rychle přechází do fáze koncentrické. Při ní je důležité nabrat co největší rychlost vzestupu. Ta je vytvářena napřimováním dolních končetin a trupu, švihem paží vpřed a vzhůru. Tato fáze končí v okamžiku opuštění podložky. V tomto momentu už nemůžeme získávat další energii z dolních končetin a uplatňuje se jen případný pokračující švih horních končetin. Nyní nastává letová fáze. Zde se nashromážděná kinetická energie postupně mění v energii potenciální. K maximální výšce výskoku dojde při úplné přeměně energie a k začátku zpětné přeměny energie na kinetickou při dopadové fázi letu. Ta je ukončena dopadem nohou na podložku.

Jaké svaly se při výskoku zapojí 

K  provedení vertikálního výskoku je nezbytné vynaložit zevní sílu, která působí proti reakční síle podložky. K tomuto pohybu je zapotřebí velké množství různých svalů. Nejdůležitější je trojhlavý sval lýtkový, čtyřhlavý sval stehenní, svaly hýžďové, dvouhlavý sval stehenní, které mají hlavní funkci při koncentrické fázi a flexory kyčelního kloubu. Také je důležité zapojení menších svalů, jako je například krejčovský sval, který má hlavní funkci v excentrické fázi. Pro správný odraz je potřeba zapojit i svaly středu těla a zad. K lepšímu odrazu nám také pomůže švihnutí paží, které nás dostane výš. 

Z hlediska síly dolních končetin je zásadní příčný průřez svalu, kdy větší hodnoty tohoto údaje znamenají větší počet sarkomer (= jednotky svalových vláken), které se mohou účastnit kontrakce. Kontrakce pak taky velmi ovlivňuje poměr rychlých a pomalých svalových vláken.

Svalová vlákna 

Poměry jednotlivých svalových vláken u sportovců v daných disciplínách se výrazně liší. Může to být do určité míry ovlivněno tréninkovou přípravou a hlavně genetikou. 

Rozlišujeme 3 hlavní typy:

• Typ I – SO (slow oxidative)
• pomalá červená vlákna
• malý průměr jednotlivých vláken
• aerobní metabolismus
• velmi dobře prokrvena
• schopna dlouhodobé mírné zátěže
• uplatňují se ve statických pozicích a při pomalém pohybu
• obtížná unavitelnost
• Typ II A – FOG (fast glycolyticoxydative)
• rychlá červená vlákna
• mají větší průměr vláken než typ I
• účastní se rychlých, silově náročných kontrakcí
• schopna obojího metabolismu
• střední unavitelnost
• Typ II B – FG (fast glycolytic)
• rychlá bílá vlákna
• mají největší průměr
• účastní se kontrakcí s maximální zátěží
• anaerobní metabolismus
• menší prokrvení
• rychle unavitelná
• rychle dosahují maximálního napětí 

Čím vyšší je poměr rychlých svalových vláken k pomalým, tím jsou svaly lépe schopny produkovat explozivní sílu, která je nezbytně nutná k dobrému výskoku. Tento poměr je určen z velké míry geneticky, může se snižovat vytrvalostním tréninkem a také přirozeně klesá s věkem. Je těžší zvyšovat počet rychlých vláken než pomalých, ale je to možné pomocí správně zvoleného tréninku. Pro různé sporty je optimální jiný poměr svalových vláken.

Rozbor výsledků obecně 

Nejvyšší výskok byl zpravidla u prvního typu, jelikož využíváme rychlého snížení se dolů, přičemž generujeme sílu a ještě se k tomu přidá švih paží, což také pomůže. 

CMJ a SQJ by se měly lišit cca o 20 %, protože u SQJ přicházíme o dynamické snížení dolů. Pokud tedy někdo má malý rozdíl mezi těmito hodnotami, tak by se měl zaměřit na trénink plyometrie a výbušnosti. Jestliže někdo má velmi dobrý SQJ, tak to znamená, že má velkou sílu v nohách, a má tedy potenciál k vysokému výskoku. 

Pak jsme ještě porovnávali symetrii zatížení dolních končetin při odrazu a dopadu. U většiny z nás se zatížení ukázalo jako docela symetrické. 

Naše výsledky

	CMJ-F	CMJ	SQJ
průměr – kluci 16 let	38,4 cm	36 cm	33,3 cm
Tomáš	37,8 cm	32,8 cm	30,4 cm
Vojta	46,1 cm	39 cm	36,9 cm
Tobias	36,3 cm	30,3 cm	29,7 cm

Vliv tréninku na výšku vertikálního výskoku – jak zlepšit výskok 

Pro dobrý odraz je důležitá explozivní síla, což je schopnost generovat maximální sílu za co nejkratší dobu. Je spojena s výbušností a rychlostí kontrakce svalů. Sportovec s vyšší explozivní silou má schopnost rychle reagovat a vyvinout vysokou sílu během krátkého časového úseku. Toto se dá trénovat, například plyometrií a dynamickým posilováním svalů dolních končetin. 

1. Plyometrie 
   • Jejím principem je překonávání koncentrické síly v první části a následné vyvolání síly excentrické v odrazu s co největší intenzitou.
   • Využívá se rychlých a výbušných pohybů k posílení svalů a zlepšení síly, výbušnosti a rychlosti.
   • Všechno výše uvedené pak samozřejmě vede k lepším výskokům.
2. Dynamické posilování svalů dolních končetin.
   • Při tomto cvičení se posilují zejména svaly, které jsou klíčové pro dobrý odraz.
   • Zlepšuje rychlost, reakční dobu svalů, koordinaci a sílu.
   • Při dynamickém posilování je důležité dbát na kvalitu na úkor kvantity.

Kromě výše uvedených testů jsme si vyzkoušeli ještě wattbike

Jako poslední jsme si vyzkoušeli test na wattbike rotopedu. Cílem bylo zjistit, kolik máme watt/kg a o kolik jsme za 30 sekund poklesli. Tento test poukazuje na využití energie v lidském těle. Podle grafu níže můžeme vidět, že jsme využívali energie ze zdrojů ATP, CP a ke konci anaerobní glykolýzu.

Projekt nám pootevřel dveře do míst, kde data představují nedílnou součást sportovní přípravy vrcholových sportovců, a ukázal nám, jak důležití jsou při práci s daty vzdělaní odborníci, kteří dokáží s takovými daty pracovat a hlavně je správně interpretovat. Tuto cenou zkušenost vnímáme jako jednu z možností, kam lze směřovat své kroky v budoucích letech. Děkujeme FTVS UK za možnost nahlédnout tam, kam se běžný člověk nepodívá.