urheilu

Tutkimuksessa tarkasteltiin aivojen toimintaa urheilijoiden suorittaessa yksinkertaisia visuaalisia tehtäviä. Koehenkilöt oli jaettu kahteen ryhmään sen mukaan, millaista urheilulajia he harrastivat.

Mukana oli 21 amerikkalaisen jalkapallon pelaajaa ja 19 maastojuoksijaa. Jenkkifutaajien joukossa ei ollut vakavista aivotärähdyksistä kärsineitä, mutta jokainen lajin pelaaja saa uransa aikana päähänsä lukemattomia iskuja, jotka saattavat aiheuttaa lieviä aivotärähdyksiä.

Tutkimusta johtaneen Nicholas Portin mukaan tällaisia "mikrotärähdyksiä" koskevat tutkimustulokset ovat merkittäviä, sillä lievien aivovaurioiden pitkäaikaisvaikutuksia on alettu selvittää kunnolla vasta viime vuosina.

"Tutkimuksia on jatkettava, sillä näemme selviä eroja urheilijoissa, joiden lajeissa iskujen riski on suurempi", Port toteaa. "On ensiarvoisen tärkeää selvittää, onko näillä iskuilla todellista vaikutusta kognitiivisiin kykyihin – ja kuinka paljon on liikaa."

Koehenkilöiden aivoja tarkkailtiin toiminnallisella magneettikuvauksella eli fMRI-tekniikalla. Selvimmät erot näkyivät visuaalisen tiedon käsittelyyn eli näkökykyyn keskittyvillä aivojen alueilla. Jenkkifutareilla niiden aktiivisuus oli selvästi suurempi kuin maastojuoksijoilla.

Paitsi että kyseessä ei ollut polkupyörä, vaan potkupyörä. 

Saksalainen Karl Drais teki 200 vuotta sitten puusta kaksipyöräisen laitteen, jonka päällä saattoi istua ja mennä eteenpäin jaloilla vauhtia antaen. Hän nimesi laitteensa juoksukoneeksi ja keikarihevoseksi, ja vaikka sitä ei siis poljettukaan, oli se olemukseltaan niin paljon nykypolkupyörän kaltainen, että sitä saattaa pitää fillarin esiasteena.

Syynä laitteen keksimiseen oli ennen kaikkea se, että viljan hinta kääntyi nopeasti nousuun vuosina 1916 ja 1817, koska säätila ympäri maailman oli tuolloin hyvin huono. Sadoista tuli ennätyksellisen huonoja ja siksi esimerkiksi hevosen pitäminen tuli kalliiksi, koska sille piti joka tapauksessa ostaa ruokaa.

Niinpä Drais mietti vaihtoehtoisia kulkea paikasta toiseen ja kehitti pyöränsä. Ensimmäinen polkupyörä (jos sitä nyt voi kutsua polkupyöräksi) oli puurakenteinen pyöriään myöten, siinä oli nahkainen pitkä istuin ja metallinen ohjaustanko. Sen massa oli noin 22 kilogrammaa, mitä voi pitää varsin vähäisenä. 

Drais teki ensimmäisen julkisen ajelunsa tällä pyörällä 12. kesäkuuta vuonna 1817. Hän kulki kotoaan Mannheimista noin 20 kilometrin päässä olleeseen Schwetzingenin majataloon keskinopeudella, joka kuulemma oli noin 15 km/h.

Menopelit eivät kuitenkaan olleet saman tien menestys, vaan ennemminkin pettymys. Paitsi että pula-aika vaikeutti niiden tekemistä, törmäilivät ajajat jalankulkijoihin kapeilla, mukulakivisillä ja mudasta usein liukkailla teillä.

Pyörän suosio kuitenkin kasvoi jopa niin nopeasti, että vielä vuonna 1817 pyöräily jalankulkijoiden kanssa jaetuilla teillä kiellettiin Mannheimissa, ja seuraavana vuonna myös Pariisissa. Lontoossa pyöräily kiellettiin vuonna 1819.

Tällaisenaan potkupyörästä ei kuitenkaan tullut menestystä, vaan vasta kunnollinen polkupyörä ketjuvetoineen ja ilmapyörineen löi itsensä kunnolla läpi. Tämä vallankumous alkoi vuonna 1861 (kymmenen vuotta Draisin kuoleman jälkeen), kun nykyaikainen pedaali ja voimansiirto otettiin käyttöön.

Saksalaiset ovat luonnollisesti innoissaan polkupyörän satavuotisjuhlasta ja siksi siellä on perustettu erityinen nettisivu asialle: www.200jahre-fahrrad.de

VTT kertoo taannoisessa tiedotteessaan, että suomalaisella urheiluteknologialla ja -analytiikalla on selvää potentiaalia alan kansainvälisillä ja alati kasvavilla markkinoilla. Monille alan yrityksille ammattilaisurheilun asiakkuudet ovat väylä suurempaan liiketoimintaan. 

Suomalaisilla yrityksillä oli heinäkuun alussa oiva tilaisuus esitellä osaamistaan USA:n olympiakomitean ja Espanjan jalkapalloliiga La Liga Lab edustajille, jotka hakivat Suomesta yhteistyökumppaneita VTT:n järjestämässä HILLA Growth Mill -tilaisuudessa.

"USA:n olympiakomiteaan on juuri perustettu uusi teknologia- ja innovaatio-ohjelma, joka auttaa urheilijoitamme menestymään paremmin uusien teknologisten ratkaisujen avulla. Suomalainen urheiluteknologiaosaaminen on korkeatasoista sekä tutkimuksen että puettavien tuotteiden saralla, ja tämä vierailu on hyvä tilaisuus pitkäaikaisen yhteistyön muodostamiselle", sanoi USA:n olympiakomitean teknologia- ja innovaatiojohtaja Mounir Zok.

Uintitekniikkaan potkua VTT:n älylättäreillä

Olympiavalmennettavat suomalaisuimarit ovat jo kokeilleet VTT:n kehittämiä, uimarin kämmeneen kiinnitettäviä älylättäreitä menestyksellisesti todellisissa harjoitusoloissa. Otsikkokuvassa uimari käyttää älylättäreitä.

Lättäreihin sulautetuista antureista uintitekniikan data siirtyy langattomasti valmentajan älypuhelimeen tai tablettiin. 

Älylättärien mittausten perusteella tehtyä uintitekniikan muutosta on testattu myös kilpailuissa, joissa uimarin ennätys parani 200 metrillä peräti 12 sekuntia. Edelliseen kilpailustarttiin verrattuna uimari pystyi parantamaan aikaansa jopa 18 sekuntia.

"Mittasimme uimaria eteenpäin vievän impulssin tasaisuutta VTT:n anturitekniikalla. Muutimme älylättäreistä saatavan mittauksen perusteella uinnin rytmitystä siten, että impulssista saataisiin mahdollisimman tasainen", kertoo johtava tutkija Ari Auvinen VTT:ltä.

VTT ja Trainesense mittasivat olympialaisiin lähtevien uimarien tekniikoita viimeksi Uimaliiton valmisteluleirillä Jyväskylässä viime viikolla. "Suomen uimaliiton maajoukkue on mukana tuotteen kehityksen arvioinnissa ja mielestämme tuotteeseen liittyy paljon potentiaalia", uskoo uintimaajoukkueen vastuuvalmentaja Jari Varjonen.

Triathlonisti Kaisa Lehtonen on niin ikään hionut tekniikkaansa älylättäreillä valmistautuessaan Havaijin Ironman-kisaan. 

Tamperelainen Trainesense kaupallistaa jo VTT:n älylättäriteknologiaa. Ensimmäiset demolaitteet pyritään saamaan valmentajille tänä kesänä. Alla olevassa videossa kerrotaan tekniikasta enemmän.

Itä-Suomen yliopistossa tehtävässä tutkimuksessa erityisen kiinnostuksen kohteena ovat tanssijan tukijalan lonkkaan kohdistuvat voimat yhden jalan tasapainoasennoissa. Päätutkijana toimii tanssitaiteen tohtori, terveystieteiden maisteri, fysioterapeutti ja tanssipedagogi Hanna Pohjola, jonka mukaan lonkan rasitusvammat ovat tanssijoilla yleisiä.

"Ne ovat haasteellisia hoitaa, sillä tanssilajeissa korostuu tyypillisesti suuri lonkkanivelen liikelaajuus", kertoo Pohjola yliopiston tiedotteessa. 

"Vammat johtuvat useimmiten puutteellisesta tanssitekniikasta. Lonkkaan kohdistuvien rasitusvammojen ennaltaehkäisyn ja kuntoutuksen kannalta onkin tärkeää selvittää rasitukseen liittyviä toiminnallisia liikemalleja."

Tanssijoiden liikkeitä mitataan Itä-Suomen yliopiston Sovelletun fysiikan laitoksen liikelaboratoriossa. Tulosten tarkastelussa ovat mukana myös liikuntafysiologian asiantuntijat biolääketieteen yksiköstä.

Apoptoosi on tärkeä osa solujen toimintaa, sillä se pitää yllä biologisten systeemien tasapainoa aiheuttamalla mahdollisesti haitallisten solujen itsetuhoutumista, mutta se johtaa myös toisinaan hankaluuksiin. Esimerkiksi joissain syöpätapauksissa solut lisääntyvät villisti sen sijaan että ne tuhoutuisivat itsekseen.

Niin sanotut neutrofiilit ovat soluja, jotka on "ohjelmoitu" pysymään hengissä vain määrätyn aikaa. Näitä puolustuskykyä ylläpitäviä soluja syntyy koko ajan luuytimissä, ja koska niiden tehtävänä on suojata kehoa bakteereja, viruksia ja muita haitallisia tunkeutujia vastaan, ovat ne luonnostaankin vähän kuin itsemurhaiskusoluja. Jos ne eivät tapa kohdettaan, niin ne tuhoutuvat itsestään, ennalta ohjelmoituna.

Normaalisti neutrofiilien määrä pysyy hyvin tasaisena, mutta kun ja jos määrä veressä putoaa olennaisesti, lisääntyy sairastumisen riski olennaisesti.

São Paulossa, Brasiliassa olevan Cruzeiro do Sul -yliopiston biologian ja terveystieteen keskuksen tutkijat huomasivat tutkimuksessaan, että hyvin terhakas urheilusuoritus saa neutrofiilit tuhoutumaan ennenaikaisesti.

Seurannassa oli 12 triathlonistia, joilta otettiin 21 kilometrin juoksun, 90 kilometrin pyöräilyn ja kahden kilometrin juoksun jälkeen verinäytteitä. Verrattuna ennen kilpailua tehtyyn terveystarkastukseen oli heidän neutrofiilitasonsa olennaisesti matalampi. Tutkijoiden mukaan solut pysyvät normaalisti veressä noin 10 tuntia, mutta nyt neutrofiileissä oli havaittavissa ennenaikaista tuhoutumista, mistä merkkeinä oli soluista löytyneet DNA:n katkeamiset sekä mitokondrioiden muutokset. Solut olivat selvästikin käynnistäneet tuhoutumismekanisminsa tavallista aikaisemmin.

Jotta tästä olisi saatu lisätietoa, tutkijat vertasivat solukuoleman yhteyttä rasvahappojen määrään. 

"Aerobinen rasitus lisää lipolyysiä, eli reaktiota, missä soluissa olevat rasvat hajoavat glyseroliksi ja vapaiksi rasvahapoiksi, jotka lisäävät elimistön energiansaantia", kertoo tutkimusta johtanut Maria Fernanda Cury Boaventura ja jatkaa toteamalla, että epänormaalin suuri vapaiden rasvahappojen määrä viittaa nähtävästi myös ennenaikaiseen neutrofiilien solukuolemaan.

"Fyysinen rasitus on luonnollisesti elimistölle ennen kaikkea myönteinen asia ja tärkeää, mutta sillä saattaa olla myös haitallisia vaikutuksia, jos rasitus on liiallista. Kilpaurheilijoita ei voi kuitenkaan pyytää vähentämään rasitusta, joten tutkimme nyt erilaisia keinoja, jolla ennenaikaista apoptoosia voidaan hillitä."

Brasilialaisten mukaan yksi keino on glutamiini, useiden immuunijärjestelmän solujen käyttämä aminohappo. 

"Se ei ole normaalisti tärkeä rasvahappo, mutta keho tuottaa sitä tarpeen vaatiessa", selittää Curi. "Havaintojemme mukaan neutrofiilit käyttävät glutamiinia enemmän kuin glukoosia – jopa noin 70% enemmän. Sen avulla solukone voidaan pitää pyörimässä paremmin ja samalla ehkäistä ennalta apoptoosia".

Saa nähdä, kuinka paljon brasilialaisurheilijat napsivat glutamiinia tulevia olympialaisten aikana!

Uutinen perustuu São Paulon tiedesäätiön FAPESPin tiedotteeseen. Kuva: Alex Bianchi / flickr.

Saksalaiskaupunki Ulmin yliopistollisen sairaalan radiologi Uwe Schütz kertoi tänään Chicagossa pidetyssä Pohjois-Amerikan lääketieteellisen kuvantamisen kokouksessa tutkimuksestaan, missä hän oli mitannut magneettiresonanssilaitteistolla 4487 kilometriä pitkään Trans Europe Foot Race (TEFR) -kilpailun osallistuneiden fysiologisia muutoksia.

Tutkimuksen kohteena oli tämän varsin äärimmäisen juoksun vuoden 2009 kilpailu, jolloin 64 päivän ajan (19. huhtikuuta - 21. kesäkuuta) kisaajat juoksivat Norjan pohjoisimmasta kärjestä Italian eteläosaan. 

44 kilpailijaa suistui tutkittavaksi matkan aikana. Schütz seurasi heitä rekka-autolla, jonka sisälle oli laitettu kohtalaisen kokoinen 1,5 Teslan magneettikuvauslaite (MRI-laite), ja jonka avulla hän kuvasi kunkin tutkimukseen osallistuneen kilpailijan kolmen-neljän päivän välein koko kisan ajan. Kustakin henkilöstä saatiin siis 15-17 täydellistä kuvaa.

Lisäksi osasta tutkittavista otettiin satunnaisesti veri- ja virtsanäytteitä sekä heille tehtiin muita testejä.

“Se, että ultrajuoksussa keho joutuu alttiiksi hyvin suurelle rasitukselle, ei suinkaan ole mikään yllätys”, kertoo Schütz kokouksen tiedotteessa.

“Tutkimuksemme kuitenkin näyttää nyt yksityiskohtaisesti miten eri elimistön osat muuttuvat rasituksen aikana ja reagoivat stressiin.”

Ronaldinho, Robinho, Neymar, Kaká ja niin edelleen; jokainen jalkapalloilua vähänkin seuraava tietää, että laji on pyhä asia Brasiliassa.

Nuoria seulotaan siellä junioritasolta alkaen ja siellä, kuten muuallakin, on perinteisesti paras tapa tehdä seulontaa ollut hyvä valmentaja. Hän näkee kenestä on pelaajaksi ja mihin kenenkin tapauksessa valmennus kannattaa keskittää.

Nyt asiastaan innostuneet São Paulon yliopiston Matematiikan ja tietojenkäsittelytieteen instituutin tutkijat ovat kehittäneet tätä tehtävää avustamaan tietokonesovelluksen nimeltä iSports. Sen prototyyppi on katsottavissa osoitteessa www.mwstat.com/isports.

Kyseessä on tilasto-ohjelmisto, joka seuloo pelaajia heille tehtyjen testien tulosten perusteella. Liikuntatutkijoiden kehittämillä testeillä mitataan muun muassa suorituskykyä, kestävyyttä, nopeutta, anaerobista kuntoa ja aerobista voimaa.

Näiden perustietojen lisäksi otetaan huomioon jalkapallon pelaamisessa olennaisia kykyjä. Pelaajat joutuvat mm. potkaisemaan pallon mahdollisimman tarkasti kohteeseen neljä kertaa, pujottelemaan pallon kanssa kentälle asetettujen keilojen välissä ja syöttämään pallon eteenpäin mahdollisimman tarkasti saatuaan sen toiselta pelaajalta.

Testien tulokset muutetaan numeraaliseen muotoon ja syötetään ohjelmaan. 

Tietokone käsittelee sitten tietoja sinällään sekä vertailuaineiston pohjalta ja laskee kullekin pelaajalle sarjan indikaattoreita. Ne voidaan näyttää raakadatana tai graafisessa muodossa tietokoneella, tai vaikkapa tabletilla tai älypuhelimella kentän laidalla. Pelaajia on myös helppo verrata keskenään ohjelmistolla.

Tämä antaa valmentajalle yhden tavan lisää arvioida pelaajiaan ja poimia joukkueesta lahjakkaimmat henkilöt tehovalmennukseen – ja edelleen aina maajoukkueeseen asti koulittavaksi.

“Nykyisin lupaava pelaaja saattaa potkia joukkueessaan vuosikaupalla, ennen kuin hänet huomataan”, kertoo projektin vetäjä Francisco Lozada.

“Kehitimme tämän systeemin yksinkertaisesti siksi, että parhaat pelaajat voitaisiin löytää nopeammin”, jatkaa Lozada brasialaisista tiedetapahtumista kertovan Agência FAPESPin jutussa.

“Systeemiä voidaan käyttää jalkapallon lisäksi muissakin huippu-urheilulajeissa. Se toimii myös yksilöille ja ryhmille, sillä fyysisten ja taidollisten mittausten tietokannasta voidaan tehdä monenlaisia koosteita.”

Brasilialaisilla on tähtäimessä vuoden 2016 olympialaiset Riossa, ja he käyttävät nyt ohjelmistoa useissa eri lajeissa parhaiden kykyjen löytämiseen. Systeemin kehittäminen onkin saanut runsaan rahoituksen kansallisilta tutkimusrahoitustahoilta.

Kenties Suomen jalkapallomaajoukkueen kannattaisi ottaa puhelu Brasiliaan?

Kuva: Phelipe Janning / Agência FAPESP