Metodika střelby v biatlonu
Fakulta sportovních studií Masarykovy univerzity
Mgr. Michal Žák, Mgr. Sylva Hřebíčková, Ph.D., doc. PaedDr. Jan Ondráček, Ph.D., Mgr. Dagmar Moc Králová, Ph.D., Mgr. Jiří Václavík, Bc. Jakub Hnatiak, Mgr. Ondřej Rybář

Úvodní strana Metodika střelby v biatlonu Zásobník cviků

Využití videoanalýzy v biatlonu

Využití (video)analýzy v tréninku střelby v biatlonu

Využitím analýzy videa ve sportu se zabývalo několik autorů (Ding, 2007)Ding, Y. &. (2007). Segmental hidden Markov models for view-based sport video analysis. IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition ( (pp. 1-8). IEEE. (Twitchett, 2009)Twitchett, E. A. (2009). Video analysis of classical ballet performance. Journal of Dance Medicine & Science, 13(4), 124-128. (Makovský, 2015)Makovský, D. (2015). Využití videoanalýzy v metodice výuky horské cyklistiky (doctoral dissertation). Brno : Masaryk university.. Při rozboru hlavních aspektů v biatlonu vycházíme ze skutečnosti, že se jedná o sport, který v sobě skýtá dva rozdílné požadavky na sportovce. Jednak soustředění a klid na střelbu a na druhou stranu maximální kondiční výkon. Nesoulad obou požadavků, na jednom pólu běh na lyžích, v němž jde o zvládnutí techniky běhu na lyžích a maximální výkon z hlediska kondičních schopností, na druhém pak střelecká část, která hraje mnohdy rozhodující úlohu v úspěšnosti sportovce v celém závodě. Její charakteristikou je oproti běžecké části vysoká stabilita při zaujetí polohy a koncentrace při samotném výkonu střelby.

Do jaké míry lze tyto dvě složky kombinovat je rozebráno v ostatních částech textu. Z pozice trenéra je nutná kontrola obou těchto částí. Klíčové momenty však budeme rozebírat pouze u části střelecké. Při příjezdu na střelnici se od sportovce očekává, že svou srdeční frekvenci uklidní, tedy pomocí autoregulace dýchacího systému přivede systém oběhový do optimální střelecké situace. Zklidnění tepu je důležité pro rytmus a úspěšnost střelby (Ondráček J., 2011)Ondráček, J. (2011). Charakteristika psychomotorických a technických podmínek úspěšné střelby v biatlonu. Brno: Masarykova Univerzita – habilitační práce.. Následuje technika manipulace se zbraní a zaujetí polohy, samotná střelba a její úspěšnost, opuštění stavu a odjezd ze střelnice. Tyto momenty lze analyzovat a pracovat na technice jejich provedení, které vede jednak ke zvýšení úspěšnosti střelby a také k efektivitě provedení, minimalizaci ztrátového času, který biatlonista na střelnici stráví.

Vlastní analýza sportovního výkonu v biatlonu je tedy určena nejen trenérům, kteří mohou pozorovat techniku a rychlost provedení pohybových prvků, ale především jde o okamžitou zpětnou vazbu sportovcům a okamžité zvýšení efektivity tréninku v rámci tréninkové jednotky. Role trenéra je tedy v průběhu tréninku kontrolní z pohledu:

• kondičního – pomocí sporttesterů a rozboru srdeční frekvence, úrovně laktátu v krvi, rychlosti a způsobu jeho odbourání
• techniky pohybových dovedností – technika běhu na lyžích, zaujetí střeleckých poloh
• kontrola střeleckého výkonu na střelnici
• kombinace obojího – tedy střeleckého výkonu v zátěži.

Ve všech dílčích aspektech výkonu v biatlonu lze použít nástroje, které trenérům pomáhají v tréninku i závodě analyzovat výkon sportovce a upravit tréninkové cíle podle aktuálních objektivních požadavků a subjektivních potřeb sportovce s ohledem na výkonnost a fázi sportovní přípravy.

Prostředky analýzy sportovního výkonu

Prostředky získávání a analýzy dat, která jsou cenná pro vyhodnocení tréninkového procesu nebo výkonu, jsou následující:

1. Sporttester – prostředek sledování a vyhodnocení srdeční frekvence
2. GPS – prostředek sledování a vyhodnocení srdeční frekvence vzhledem k profilu trati
3. Videokamera (tablet, outdoorová kamera, smartphone, fotoaparát, mobilní telefon, dron), které zaznamenají vlastní pohyb sportovce.
4. Softwarové prostředí – v rámci běžných PC (Personal Computer) programů analýzy – např. Dartfish
5. Softwarové prostředí – aplikace pro smartphone, tablety – např. Dartfish, Coach eye

Sporttester

Sporttester je základním prostředkem kontroly srdeční frekvence ve sportu. (viz obr. 110) Toto záznamové zařízení najde uplatnění především ve vytrvalostních sportech, kde je kladen důraz na průběh a práci se srdeční frekvencí. Samotný sporttester sestává z hrudního pásu, kde je umístěn snímač SF, a hodinek, kde je umístěn přijímač signálu. Hodinky současně fungují jako zobrazovací zařízení (viz obr. 110b). Vzdálenost přenosu je dostatečná pro snímání do cca 1 m od zdroje a sporttester funguje i v extrémních klimatických podmínkách. Snímání srdeční frekvence probíhá přímo u srdečního svalu, přičemž frekvenci snímání lze nastavit dle parametrů přístroje.

Na základě funkčního vyšetření a zátěžového testu v podmínkách simulující běh na lyžích volným způsobem (viz obr. 110) lze diagnostikovat prahové hodnoty srdeční frekvence (maximální srdeční frekvence – SF_max.(viz tab. 1), anaerobní práh – ANP, aerobní práh – AP). Pomocí těchto zjištěných hodnot lze následně určit tzv. tréninkové zóny intenzit (viz obr. 111), ve kterých by se měl sportovec během tréninku pohybovat. Pro jejich výpočet je však nutná i informace o kalorické spotřebě (kcal*min^-1) a absolutní spotřebě kyslíku (l*min^-1), věk, úroveň výkonnosti a somatometrickou charakteristiku sportovce (American College of Sports Medicine, 2013). V případě určení prahových hodnot se při sportovním vyšetření využívá trenažer, který nejvíce simuluje pohyb sportovce. V případě biatlonu jde o nastavitelnou plošinu (viz obr. 112), která je určena pro simulaci běhu na lyžích. (XC Canada, 2013)

Podle četných studií je sporttester pomocníkem při analýze a diagnostice tréninkového zatížení sportovce, výhodou je jeho terénní použití. Se zkušeností při tréninku se můžeme setkat u tréninku triatlonu (Laursen, 2005)Laursen, P. B. (2005). Relationship between laboratory-measured variables and heart rate during an ultra-endurance triathlon. Journal of sports sciences, 23 (10), 1111-1120. V našich podmínkách se problematikou srdeční frekvence v biatlonu věnovali např. Ondráček (2011)Ondráček, J. (2011). Charakteristika psychomotorických a technických podmínek úspěšné střelby v biatlonu. Brno: Masarykova Univerzita – habilitační práce. nebo Jánov (2014)Jánov, V. (2014). Intraindividuální sledování srdeční frekvence biatlonisty s ohledem na vybrané aspekty střeleckého výkonu při závodech. Brno: Masaryk University, Faculty of sport studies, Doctoral dissertation..

Srdeční frekvence je reprezentativní veličinou pro posouzení zatížení srdečně – oběhového systému. Srdeční frekvence reaguje na změny při zatížení organismu velmi rychle, zejména reaguje na svalovou činnost, přičemž nejcitlivěji reaguje na změny intenzity činnosti a zvýšení odporu. Srdeční frekvence je jednou z veličin posuzování intenzity zatížení. Mezi další patří výkon (watty) nebo hladina laktátu v krvi (mmol/l) (Neumann, Pfützner, & Hottenrott, 2005)Neumann, G., Pfützner, A., & Hottenrott, K. (2005). Trénink pod kontrolou: Metody, kontrola a vyhodnocení vytrvalostního tréninku. Praha: Grada Publishing as.. Při určení srdeční frekvence je nutné brát v potaz její maximální hodnotu (viz tab. 1), věk a pohlaví jedince. Ženy mají srdeční frekvenci vyšší, starší osoby mají maximální srdeční frekvenci nižší (Neumann G. P., 2005)Neumann, G. P. (2005). Trénink pod kontrolou: Metody, kontrola a vyhodnocení vytrvalostního tréninku. Praha: Grada Publishing as.. Pro výpočet maximální srdeční frekvence je několik metodik, např. podle (American College of Sports Medicine, 2013)American College of Sports Medicine. (2013). ACSM's guidelines for exercise testing and prescription. Lippincott Williams & Wilkins. následující:

autor	výpočet	populace – aplikace
(Fox, 1971)	SFmax = 220-věk	malá skupina mužů a žen
(Åstrand, 1952)	SFmax = 216,6 – (0,84*věk)	muži a ženy ve věku 4–34 let
(Tanaka, 2001)	SFmax = 208 – (0,7*věk)	zdraví muži a ženy
(Gellish, 2007)	SFmax = 207 – (0,7* věk)	dospělí muži a ženy se širokým rozsahem věku a výkonnosti
(Gulati, 2010)	SFmax = 206 – (0,88* věk)	asymptomatické ženy středního věku – zátěžové testy

Toto sledování je důležité jednak z pohledu pravidelného sledování klidové srdeční frekvence, kdy lze pozorovat propuknutí nemoci či přetrénování sportovce ještě před samotnými vnějšími projevy a zkrátit tak dobu rekonvalescence včasným zahájením léčby po diagnóze (Neumann G. P., 2005)Neumann, G. P. (2005). Trénink pod kontrolou: Metody, kontrola a vyhodnocení vytrvalostního tréninku. Praha: Grada Publishing as.. Druhým aspektem použití sporttesterů v tréninku a výkonu je sledování kondičních faktorů sportovce vzhledem k intenzitě činnosti a změně profilu terénu.

Při stavbě tréninkových plánů je možné využít sporttesteru na cílené měření intenzity nebo délky intervalů (viz obr. 113). V programu lze přímo nastavit délku intervalu (čas, vzdálenost, SF – dosažená), způsob rekonvalescence (čas, SF, vzdálenost). Řízené tréninky jsou výborným nástrojem právě při využití srdeční frekvence při rekonvalescenci, kdy nový interval začíná právě v době zotavení podle SF bez ohledu na čas nebo subjektivní pocity sportovce.

Využití sporttesteru v tréninku střelby

Třetím a nejdůležitějším polem využití sporttesterů je jejich využití při tréninku nebo závodě jako prostředku regulace a kontroly intenzity zátěže v korespondenci se srdeční frekvencí sportovce před příjezdem na střelnici, v průběhu střelby a po střelbě. Tuto problematiku popisuje Ondráček (2011)Ondráček, J. (2011). Charakteristika psychomotorických a technických podmínek úspěšné střelby v biatlonu. Brno: Masarykova Univerzita – habilitační práce.

Střídání obou dílčích disciplín v závodech biatlonu klade na střelbu určité psychofyzické nároky. Důsledkem stupňující se svalové činnosti dochází k převaze sympatických vegetativních funkcí (Fořt, 1979)Fořt, P. (1979). Sledování hodnot dechové a tepové frekvence v průběhu fyzické přípravy a soutěžních výkonů u špičkových biatlonistů. Teor. Praxe těl. vých., 55-62.. Funkční procesy v organismu ovlivněné sympatikem po běhu ovlivňují vlastní průběh střelby. Jsou to hlavně prudké pohyby hrudního koše při dýchání a vysoká SF, jež způsobují podstatné pohyby těla a tím narušují stabilitu systému sportovec – zbraň. Ondráček (2011)Ondráček, J. (2011). Charakteristika psychomotorických a technických podmínek úspěšné střelby v biatlonu. Brno: Masarykova Univerzita – habilitační práce..

Čas, který sportovec potřebuje pro obnovu reakčního stavu organismu na hodnoty optimální pro střelbu, je tak dlouhý, že čekání na úplné zotavení by nebylo slučitelné s požadavkem na úspěšnost v rámci soutěžního výkonu. Taktické prodlužování tzv. zotavovacího času lze pozorovat při příjezdu závodníka na střelnici. Jeho cílem je zpomalit frekvenci srdce a probíhá od příjezdu sportovce na střelecké stanoviště až do spuštění první rány. Vede však pouze ke kvantitativnímu přispívání obnovovacímu procesu, ne k výhodnému reakčnímu stavu pro dosažení nejlepšího střeleckého výsledku. Spíše naopak: při přerušení běhu pro provedení střelecké položky dochází asi po jedné minutě ke zvýšení srdeční frekvence vlivem zvýšeného tlaku krve, jenž se přenáší na tělo, způsobuje rytmické skákání zbraně a rušivě působí na stabilitu výstřelu (Fořt, 1979)Fořt, P. (1979). Sledování hodnot dechové a tepové frekvence v průběhu fyzické přípravy a soutěžních výkonů u špičkových biatlonistů. Teor. Praxe těl. vých., 55-62.. Proto je žádoucí ukončit práci na střelecké položce do tohoto časového limitu. Pro vrcholové biatlonisty není problém tuto hranici dodržet, úspěšnou střeleckou položku jsou běžně schopni provést do 30 sekund. (Ondráček, 2011)Ondráček, J. (2011). Charakteristika psychomotorických a technických podmínek úspěšné střelby v biatlonu. Brno: Masarykova Univerzita – habilitační práce.

Srdeční frekvence v průběhu závodu dosahuje 90 a více procent maximální hodnoty individuální srdeční frekvence sportovce, před doběhem ke střeleckému stavu klesá na hodnotu odpovídající 80–90 % SF_max. Po střelbě vleže jsou hodnoty SF nejnižší a odpovídají 61–73 % SF_max (viz obr. 114, 115, 116, 117). (Melichna, 1995)Melichna, J. (1995). Fyziologie tělesné zátěže II. Speciální část (fyziologie sportů). Praha: Karolinum. (Ondráček, 1999)Ondráček, J. (1999). Srdeční frekvence jako jedna z podmínek úspěšnosti střelby v biatlonu žen. Disertační práce. Brno: Pedagogická fakulta MU v Brně.

Z pohledu trenéra lze srdeční frekvenci analyzovat v programovém prostředí pomocí propojení webového rozhraní online po nahrání sportovcem na platformu. V současnosti (2015) lze také využít přímého sledování online pomocí aplikačního rozhraní přímo v mobilním telefonu nebo tabletu.

Dostupné aplikace pro sporttestery zn. Garmin:

• Garmin Connect ^TM Mobile – aplikace pro trenéry – možnost sledování sportovců prostřednictvím sdílení nebo sociální sítě. Ukazatele denní aktivity, intenzity a objemu zatížení, kalorické spotřeby, délky spánku apod.
• Diary for Garmin – aplikace podobná jako Garmin Connect, zaměřená na osobní cíle vč. map a oblastí – tras tréninku/pohybu
• Viewer for Garmin Connect Lite

GPS

Při analýze tréninků lze některé sporttestery nebo smartphone využít jako tréninkový prostředek, podmínkou u něj je však propojení právě se sporttesterem. Při stavbě tréninku se trenér může řídit převýšením terénu a v aplikacích jej porovnávat podle aktuální formy sportovce, mezi sportovci navzájem nebo v průběhu několikaletého cyklu a sledovat rostoucí výkonnost sportovce. Většina aplikací, které jsou v současnosti spojeny s programovým prostředím sporttesterů, je vedena jako tréninkový deník, automaticky zaznamenává aktuální stav počasí a vyhodnocuje zlepšení oproti času na stejné trati z historie snímání. (Např. Garmin 710 nebo Garmin VIRB, viz obr. 118). Výhodou tohoto systému analýzy tréninku je jeho sdílení s trenérem prostřednictvím internetu. Ten tak může sledovat aktuální hodnoty z tréninku kdekoli nezávisle na místě výkonu tréninku svěřencem a okamžitě modifikovat tréninkové postupy. Pro potřeby biatlonu pak kromě kondičních ukazatelů lze sledovat změnu srdeční frekvence vzhledem k profilu trati v areálu a změny její výše při střelecké položce (viz obr. 119). V neposlední řadě je výhodné sledování nadmořské výšky a srdeční frekvence sportovce během tréninků ve vysokohorském prostředí.

Tréninkové aplikace platformy Android:

• Strava
• Endomondo
• Fitness Metrics Free

Video

Videoanalýza je prostředek rozboru videa, které je pořízené během tréninku nebo závodu. V analýze lze pak sledovat technické nedostatky sportovce, které se mohou dít z variabilních příčin, například nedodržení předem stanovené taktiky, vysoké srdeční frekvence během střelby, špatnou manipulací se zbraní apod. Prostředky videoanalýzy se zabývá následující kapitola.

Prostředky videoanalýzy

Dartfish

Softwarů pro vyhodnocení pozice při střelbě je mnoho. Jedním z nejvíce používaných (i díky možnosti využití smartphone nebo tabletu) je program Dartfish. Při kontrole statické pozice sportovce nabízí přesné měření úhlů jednotlivých segmentů těla. Postup pro zakreslení a měření úhlů je dle firemního serveru Videoanalyza.cz (2014)Videoanalyza.cz. (2014, 04 22). Analyzer – kreslení úhlů do videa. Retrieved from Videoanalyza.cz. Program lze využít při natáčení jakoukoliv digitální kamerou, dokáže pracovat i prostřednictvím smartphonu.

V programu lze přesně měřit a analyzovat úhly osy rozkročení, které se pohybují v rozmezí 75°–90° (Rybář, 2005)Rybář, O. (2005). Střelba a herní formy v tréninku biatlonového žactva. Diplomová práce. Technická univerzita v Liberci. (viz obr. 120), osu střelby s osou trupu, která je 20°–30° (Rybář, 2005)Rybář, O. (2005). Střelba a herní formy v tréninku biatlonového žactva. Diplomová práce. Technická univerzita v Liberci. nebo 15°–25° (Nitzche, 1989)Nitzche, K. (1989). Biathlon. Berlin: Sportverlag.. Dále lze sledovat nízkou, střední nebo vysokou polohu opěrné paže a využít pro stranové a výškové korekce (viz obr. 121, 122). Stejně jako při poloze vleže lze diagnostikovat i těžiště a úhly v postoji sportovce při stojné střelecké pozici (viz obr. 123).

http://www.videoanalyza.cz/clanky/98-analyzer-kresleni-uhlu-do-videa

V programu lze přesně analyzovat dvě až čtyři videa v jednom obrazu. Lze tak porovnat efektivitu (čas a techniku) provedení střelecké položky. (videoanalyza.cz, 2014)videoanalyza.cz. (2014, 02 14). Analyzer – porovnávání dvou videí. Retrieved from videoanalyza.cz. Lze sledovat buď překrytý obraz – dvě vrstvy na sobě (viz video 1), nebo dva obrazy vedle sebe (viz video 2).

HD Kamera (Garmin Virb, GO-Pro)

Při snímání HD outdoorovou kamerou lze využít výhody širokoúhlého snímání. Pro prostředky kontroly pozice není úplně vhodná, jednotlivé nákresy úhlů jsou zkresleny. Outdoorová kamera (viz obr. 124, 125) má však výhodu v komplexním záběru z krátké vzdálenosti a ve využití jako kontroly při pohybu biatlonisty v tréninku. Kameru je nejlepší připevnit na přilbu při jízdě na lyžích nebo kolečkových lyžích. V této pozici je kamera minimálně vychylována pohybem biatlonisty a záběr (vpřed nebo vzad na jezdce za kameramanem jsou stabilní).

Velkým benefitem těchto moderních systémů je snímání změny srdeční frekvence v průběhu jednoho intervalu tréninku za současného zachycení nájezdu na stadion a střelecké položky, kde můžeme pozorovat změnu SF při střelbě (obr. 118, 126, 127). Dále lze sledovat souvislost mezi srdeční frekvencí a pozicí na trase, aktuálním sklonem terénu, rychlostí jízdy a dalšími parametry, které se volitelně ve videu nastavují podle preference uživatele. Samozřejmostí jsou informace o čase a GPS pozici. Tento nástroj tak pomáhá trenérům analyzovat výkon v tréninku sportovce na konkrétní trase, zaznamenat klíčové momenty kondiční výkonnosti a charakter průběhu srdeční frekvence při (ne)úspěšné střelbě.

Díky Wi-Fi spojení outdoorové kamery a tabletu nebo smartphonu může trenér online sledovat průběh tréninku nebo kontrolního závodu. Dosah Wi-Fi spojení je však omezen; předpokládáme, že s vývojem techniky však bude v budoucnu možnost sledování sportovce na delší vzdálenost než 200m (ve volném prostoru).

Samozřejmostí je natáčení na záznamové médium pro potřeby analýzy po tréninku nebo autostimulace sportovce před závodem. Jeden z jezdců může v rámci předzávodního tréninku projet celou trasu závodu a informace společně s videozáznamem tak může sloužit k přípravě závodníků na závod. Zde slouží videoanalýza primárně k taktické přípravě na závod, samotná technika jízdy může být analyzována v případě natáčení jezdce před nebo za jezdcem s kamerou.

Outdooorová kamera je opatřena kvalitním stabilizátorem, má vysoké rozlišení záznamu, zaznamenává dostatek informací, může být použita na Wi-Fi přenos a je odolná nárazu nebo ostřejšímu zacházení. Manipulace s ní je velmi jednoduchá.

Dron

Dron je zařízení, které nese kameru a pohybuje se ve vzduchu nad zemí. Pilot, který dron řídí, určuje jeho pozici a pohyb pomocí ovladače. Záběry z tohoto zařízení lze využít při videoanalýze polohy z horního záběru, který běžně divák nebo trenér nevidí. Je však cenný, jelikož lze sledovat vertikální osy polohy sportovce (viz obr. 128).

Příklad využití dronu v tréninku biatlonu:
Spordiklubi Biathlon tiimi Luosto suvelaager 2014 (Treier, 2014).

Tablet

Tablet tvoří benefit zobrazení a videoanalýzy prostřednictvím kamery a sporttesteru (např. Go-Pro, Garmin Virb) a nabízí kontrolu srdeční frekvence sportovce na vzdálenost do cca 200m. Tento způsob analýzy sportovce se využívá většinou v kombinaci s kontrolou techniky jízdy. Trenér tak může na dálku kontrolovat sportovce. Funkce je omezená šířením Wi-Fi signálu na volném prostranství.

Další možností je kombinace videoanalýzy a SCATT, kdy kamery zabírají postoj při střelbě a SCATT zaznamenává úspěšnost střelby. Analýza dat pak může být provedena prostřednictvím programu Dartfish nebo v dostupných aplikacích. SCATT nabízí analýzu samostatně. Obě analýzy lze časově sladit.

Smartphone + MEOPIX

V roce 2015 začala reprezentace České republiky používat mobilní telefon ve spojení s dalekohledem při analýze střeleckého výkonu v závodě (Pospíšil, 2016)Pospíšil, I. (2016, 01 21). Česká zbraň v biatlonu! Před novinkou v mobilu žasnou i Norové. Retrieved from isport.cz. Zařízení nazývané „Meopix“ (viz obr. 129, 130) je v podstatě držákem mobilního telefonu, který přes dalekohled snímá, zvětšuje a nahrává prostřednictvím smartphonu na záznamovou kartu průběh střelecké položky tak, že jsou detailně snímány terče jedné střelecké položky prostřednictvím statického obrazu konkrétního stavu. Tato metoda pak slouží k následné pozávodní analýze střeleckého výkonu. Spolu se záznamem z kamery, která snímá postoj při střelbě a sporttesteru, nabízí trenérům zevrubné informace o průběhu střelecké položky.