Zlepšení výkonnosti
Zdokonalení techniky
Technika je v mnoha sportech hlavním faktorem sportovní výkonnosti. Martens (2004) definuje sportovní techniku takto:
Sportovní technika je pohybové jednání sportovce vedoucí k co nejdokonalejšímu provedení tělesného pohybu v souladu s požadovaným úkolem daného sportovního odvětví.
Zdokonalení techniky pomocí biomechaniky mohou provést učitelé a trenéři ke korekcím pohybů studentů nebo sportovců. Navíc také výzkumní pracovníci v oblasti biomechaniky mohou vyvinout novou a efektivnější techniku pro dokonalejší provedení sportovního pohybu. V prvním případě učitelé a trenéři využívají metod kvalitativní biomechanické analýzy v jejich každodenním působení při výuce a tréninku pro vyvolání změn v technice svého svěřence. Ve druhém případě výzkumníci, kteří se zabývají biomechanikou, používají kvantitativní biomechanické metody pro vyvinutí nových technik, které následně mohou být implementovány do výukového a tréninkového procesu.
Například když trenér gymnastiky zpozoruje, že jeho svěřenec velmi obtížně vykonává salto, může navrhnout tři doporučení, aby gymnastovi pomohl vykonat cvičení správně: 1. vyskočit výše, 2. švihnout pažemi s větší energií před odrazem, 3. sbalit se těsněji. Všechna doporučení mohou pomoci provést dovednost správně a jsou založena na biomechanických principech. Pokud gymnasta vyskočí výše, má pro dokončení obratu v letové fázi více času. Sbalit se těsněji znamená zvýšit rychlost rotace při zachování stejného momentu hybnosti. Švihnout pažemi s větší energií navyšuje moment hybnosti, který také pomůže gymnastovi rotovat rychleji.
Pomocí biomechaniky je možné stanovit pohybové akce, nebo polohy, které mohou zlepšit sportovní výkon.
Uváděli jsme si, že pomocí biomechaniky můžeme rozhodnout která technika je lepší než jiná a toto rozhodnutí zdůvodnit. Podívejme se na příklad kvantitativního biomechanického výzkumu. Výzkumníci Estevan, Falco and Jandacka (2011) zjistili, že počáteční stojná poloha je faktorem, který ovlivňuje mechanickou výkonnost kopu teakwondystů. Počáteční poloha nohou 90° vzhledem k protivníkovi vyžaduje delší čas provedení roundhouse kopu ve srovnání s polohou 0° a 45° během. Uzavřeli, že pro roundhouse kop jsou výhodnější počáteční polohy nohou vůči protivníkovi 0° a 45° než poloha 90°.
Příklady sportů, ve kterých došlo v minulosti k výrazným změnám techniky, jsou například hod oštěpem, skok vysoký a běžecké lyžování.
Zdokonalení sportovního náčiní
Pomocí biomechaniky může být dosaženo lepšího vzhledu a lepší funkce sportovního náčiní či vybavení. Například lyžařská obuv, může mít vliv na sportovní výkonnost. Sofistikovanější sportovní náčiní a vybavení jsou výhodné jak pro vrcholové sportovce, tak pro sportovce rekreační.
Příklad lze uvést z oblasti sportovní gymnastiky. Zavedení nového přeskokového nářadí (přeskokový stůl) po OH v roce 2000 představuje největší změnu ve vývoji gymnastického nářadí za poslední desítky let. Nové přeskokové nářadí umožňuje gymnastům vyprodukovat větší moment hybnosti a dovoluje tak provádět komplexnější a složitější skoky s vícenásobnými rotacemi kolem horizontální a vertikální osy otáčení (Farana a Vaverka, 2010).
V poslední době také vědci vyvinuli nový plavecký oděv, který pomohl plavcům na olympijských hrách v Sydney v roce 2000 zlepšit několik světových rekordů, neboť příznivě ovlivňoval velikost odporové a vztlakové síly, kterou na plavce působí voda. Tento plavecký oděv ovlivnil sportovní výkon v plavání natolik, že v současnosti ho pravidla plaveckých závodů nedovolují používat.
Zdokonalení tréninku5
Biomechanika může napomoci zdokonalení tréninku sportovců dvěma způsoby:
Analýzou mechanických veličin stanoví trenér takové podmínky tréninku, které mohou vést k nadprahovým podnětům.
Příkladem může být výzkum Jandacky a Uchytila (in press), kteří prováděli mechanickou analýzu cvičení bench press s různými zátěžemi u vrcholových fotbalistů. Zjistili, že když je použitá zátěž rovna 30 – 50% zátěže, kterou fotbalisti byli schopni zvednou jen jednou, potom je maximalizován produkovaný mechanický výkon. Doporučení těchto výzkumníků bylo následovné: fotbalisté by měli na začátku přípravného období rozvíjet maximální sílu jako přípravu na rozvoj mechanického výkonu. Pro rozvoj maximálního mechanického výkonu před nejdůležitější části sezóny by měli fotbalisté trénovat se zátěžemi 30-50 % maximální síly. V průběhu sezóny je nejvhodnější používat zátěž 50 % maximální síly, k udržení maximálního mechanického výkonu v co největším rozsahu zátěží.
Analýzou nedostatků techniky sportovce trenér nebo učitel identifikuje typ tréninku, který sportovec potřebuje ke svému zdokonalení.
Sportovec je limitován silou nebo vytrvalostí určitých svalových skupin, rychlostí pohybu nebo specifickými aspekty techniky pohybu. Někdy může být omezení zcela zřejmé. Například gymnasta, který vykonává vzepření na kruzích, musí mít velkou sílu adduktorů ramenních kloubů. V některých případech sportovních dovedností nemusí být požadavky na předpoklady k provedení pohybového úkolu snadno odhalitelné a musíme použít biomechanickou kvantitativní analýzu.
Prevence zranění
Prevencí zranění máme na mysli snahu zabránit nebo snížit závažnost zranění lidského těla ještě dříve než k němu dojde.
Koncept prevence zranění je součástí bezpečnosti a veřejného zdraví, a jeho cílem je zlepšit zdraví obyvatelstva a následně zlepšení kvality jejich života. Biomechanika je použitelný nástroj sportovní medicíny k identifikaci sil a mechanických energií, které způsobují zranění. Pomáhá pochopit, jak zranění vzniká, jak se zranění vyhnout během sportovního výkonu a identifikovat cvičení, které jsou vhodné pro rehabilitaci a jejich prevenci. Biomechanika poskytuje možnosti vytvoření alternativní techniky provedení pohybové akce, nového náčiní a efektivnějších tréninkových metod, pomocí nichž je také možné se zranění vyhnout.
Příklady, jak biomechanika pomáhá k redukci počtu zranění, můžeme najít ve volejbale. Zahradník a Jandacka (2011) zkoumali, zda je možné přizpůsobit doskok po volejbalovém bloku, tak aby snížili dopadové reakční síly v kolenním kloubu. Zjistili, že pro volejbalisty je výhodnější udělat krok vzad po bloku nežli zůstat na doskokovém místě a tlumit tam síly.
Dalším zajímavým výsledkem biomechanické analýzy za účelem prevence zranění byl výzkum příčin vzniku takzvaného syndromu iliotibiálního vaziva. Výzkumníci Hamill, Miller, Noehren, Davis (2008) uvádí, že bolest laterální části kolene která provází mnoho distančních běžců, kteří pravidelně běhají, představuje přibližně 12% všech zranění běžců. Dále zjistili, že tento syndrom může být způsoben zvýšenou abdukcí v kyčli a vnitřní rotaci v koleni v průběhu stojné fáze, což následně způsobuje napětí v iliotibiálním vazivu. Z větší prospektivní studie, byly srovnány ženy běžkyně, u kterých se objevil iliotibiální syndrom a kontrolní skupina bez zranění. Napětí, nárůst napětí a doba trvání kontaktu byly stanoveny ze svalově kosterního modelu dolních končetin. Hlavním faktorem při rozvoji syndromu iliotibiálního vaziva byl nárůst napětí.
Prevence zranění a rehabilitace je v současnosti velmi důležitým cílem výzkumu v oblasti biomechaniky sportu a tělesných cvičení.
Redukce zranění prostřednictvím změny funkce náčiní
S využitím výsledků biomechanického výzkumu pro zlepšení funkčnosti sportovního vybavení se můžeme setkat u běhu. V poslední době vzrůstá počet lidí, kteří si uvědomují potřebu zdravého životního stylu. Běh jako základní lidská lokomoce má ve zdravém životním stylu své opodstatněné místo. Zvýšený počet lidí, kteří se věnovali běhu, s sebou přinesl větší množství zranění. Běžecké boty na začátku sedmdesátých let minulého století byly pro mnohé nezkušené běžce příliš tuhé. Stále častěji se objevovaly únavové zlomeniny a bolesti holenní kosti při běhu. Výrobci obuvi proto začali nabízet obuv s měkčí podrážkou. Nicméně měkčí obuv neposkytovala dobrou stabilitu a zároveň kontrolu běhu. Mezi běžci se začaly objevovat zranění kotníků, kolen a kyčlí. Pozdější a stále trvající biomechanický výzkum umožnil výrobu běžecké obuvi, která redukuje dopadové síly, současně poskytuje dobrou stabilitu a kontrolu běhu. Dokonce je možné pomocí biomechaniky doporučit obuv přímo na míru daného sportovce. Počet zranění při běhu poklesl.
Není však nejlepším vybavením pro běh samotné lidské tělo? Člověk, který od narození nosí obuv, většinou provádí první kontakt se zemí přes patu. Lieberman et al. (2010) studovali běh Keňanů, kteří nikdy nenosili obuv a uvádí, že při běhu na boso člověk přirozeně došlapuje nejdříve přes špičku. Při došlapu přes špičku naboso dochází k pomalejšímu nárůstu zatížení nohy nežli je tomu při běhu v obuvi přes patu. Rychlejší nárůst reakčních sil při běhu může způsobovat chronická zranění, která se u běžců vyskytují.
5 Lehnert, Novosad a Neuls (2001) sportovní trénink definují jako: Dlouhodobý systémově řízený proces přípravy sportovce, zaměřený na zvyšování sportovní výkonnosti ve zvolené sportovní disciplíně.Zpět