Uutiset Kaikki uutiset
Jaa facebookissaJaa twitterissäJaa linkedinissä
12.02.2021 | Blogi

KIHUn blogi: Biomekaanikon työpäivä esiripun takana – työtä urheilijoiden kehityksen eteen

Muutama vuosi takaperin osallistuin Kuortaneen urheiluopistolla pidettyyn keihäänheiton maailman konferenssiin (World Javelin Conference).  Seuratessani silloisen maailman johtavan saksalaisvalmisteisen keihäslingon Thomas Röhlerin heittoharjoittelua ajattelin mielessäni, että mitähän tämä kaveri kertoo kotona, kun häneltä kysytään: ”Mitä teit tänään töissä?”. Omassa mielessäni kuvittelin hänen vastaavan: ”Viskelin tavaroita”. Heittäjän kädestä lähti nimittäin harjoituksen aikana mitä moninaisemman muotoisia ja painoisia tavaroita Kuortaneen urheiluhallin seinille ja heittopressuihin. Ja varsin vauhdikkaasti ja iloisesti ne tavarat heittäjän kädestä ilmoille lähtivätkin. Jatkoin kuitenkin miettimistä, että jos heittäjä vastaisi noin, niin silloin työkseen heittolajien tekniikka-analyysejä tekevän biomekaanikon tulisi vastata samaiseen kysymykseen: ”Analysoin, kun ihmiset viskelee tavaroita”. Asia näin ilmaistuna kuulostaa aika tylsältä, mutta varmistetaan tämä avaamalla KIHUn biomekaanikkojen työnkuvaa hieman tarkemmin. Vuosikin on sopivasti vaihtunut, joten katse kohti kesää ja pitkiä kaaria. Kuvaus perustuu tositapahtumiin ja savolaisiin faktoihin.

Keihäänheitto ja moukari eturintamassa

Heittolajien biomekaanisia analyysejä on tehty KIHUlla käytännössä sen perustamisesta vuodesta 1991 lähtien. KIHUlle on koko sen historian ajan ollut suuri ilo ja kunnia olla mukana tuottamassa tietoa, jonka tavoitteena on tukea suomalaisten heittäjien ja heittäjättärien kehittymistä. Nykyisin analyysejä tehdään pääosin niiden lajien parissa, jotka olympiakomitean huippu-urheiluyksikön seulan läpi valikoituvat KIHUn yhteistyölajeiksi. KIHUn biomekaanikkojen työnkuvan päättää siis osaavien ihmisten vetämä tukipäätösprosessi, jonka jälkeen urheilutoimijoiden ravintoketjussa melko alhaalle sijoittuvat biomekaanikot päästetään vasta toteuttamaan itseään.

Biomekaanikkojen ensimmäinen tehtävä on selvittää, onko valikoiduissa heittolajeissa kiinnostusta sen tyyppisiin tekniikka-analyyseihin, joiden tekemiseen KIHUn biomekaanikoilla on osaamista. Melko vakiintuneeksi käytännöksi on muodostunut, että heittolajien biomekaanisia analyysejä tehdään keihäänheitossa ja jossain toisessa kyseisellä ajanhetkellä nosteessa olevassa heittolajissa. Keihäänheittoa on analysoitu lähes yhtäjaksoisesti 90-luvulta lähtien ja biomekaanikkojen näkökulmasta katsottuna työn tulokset puhuvat puolestaan – aiemmat huomattavasti äänekkäämmin kuin ihan viimeaikaisimmat. Viimeiset neljä vuotta yhteistyötä on tehty keihäänheiton lisäksi moukarinheitossa, jonka osalta biomekaanikkojen muisti yltää lähinnä viime kesään (koronakesä 2020), jolloin Aaron Kangas heitti lähes 80 metriä ja kaksi heittäjätärtä, Krista Tervo ja Silja Kosonen, yli 70 metriä. Kaikki kansainvälisen tason tuloksia, ja mikä ilahduttavinta, nuorten nousukiidossa olevien heittäjien tekeminä.

Keihäänheiton biomekaanisia muuttujia

Kuva 1. Esimerkki keihäänheitossa analysoitavista biomekaanista muuttujista.

Yhteistyö kilpailupaikalla

Päästäkseen analysoimaan suoritusta on se luonnollisesti saatava ensin kisasta taltioiduksi. Käytännön asioiden selvittämiseksi joutuu biomekaanikot usein näkemään peräti hieman vaivaa. Ensimmäiseksi pitää saada kisajärjestäjältä lupa päästä kisapaikalle, mikä irtoaa yleisimmin saatesanoilla: ”Lähettäkää suunnitelmanne” ja ”mikäli YLE:lle sopii”. Kuvaussuunnitelma lähetetään ja YLE:lle on poikkeuksetta sopinut. Kulkuluvan saaminen kisajärjestäjiltä on sinällään jännittävä vaihe, koska virallisuusasteessa on selviä järjestäjäkohtaisia eroja. Jossain kulkulupa irtoaa virallisen järjestelmän kautta anoen ja pikkutarkkaa ohjeistusta noudattaen. Toisessa kisajärjestäjä puolestaan ohjeistaa: ”Käykää hakemassa lupalappu kisakansiliasta” ja jatkaa: ”kunhan ette häiritse minua enää” ja kolmannessa: ”Tehkää itse jotkut laput kaulaanne. Ilmoitan järjestysmiehille”. Onneksi tässä viimeisessä tapauksessa muisti ilmoittaa, vaikka toki virallisen näköisellä random-kaulalapulla, yli-itsevarmalla olemuksella ja iän suomalla hiusrajoitteisella auktoriteetilla portit aukeavat muutenkin yllättävän sujuvasti kuin itsestään. Joka tapauksessa, kisajärjestäjät ja YLE suhtautuvat KIHUn pyyntöihin päästä kisapaikalle suorituksia kuvaamaan pääasiassa ilahduttavan positiivisesti. KIHUn biomekaanikot kiittävätkin kisajärjestäjiä ja YLEä mutkattomasta yhteistyöstä vuosien saatossa ja toivovat sen jatkuvan yhtä sujuvana myös tulevaisuudessa. Samaa urheiluasiaa ollaan kaikki edistämässä, vaikka eri tulokulmista sitä tehdäänkin.

Hallittu pakkaushetki

Kisamittauspäivää edeltävänä päivänä biomekaanikot parviintuvat mittausvälineistön pakkaamista varten KIHUn varastotilaan. Pakattavat tavarat sisältävät kamerat, jalat, sähkökelat, sadesuojaukset, tietokoneet ja suorituspaikan mittasuhteiden kalibrointiin tarvittavat kepit, merkkipallot ja mittalaitteet. Tavaroiden kokoamisessa on armeijamaista ryhdikkyyttä. Tehokkuus ja tarkkuus toki loistavat poissaolollaan, mutta huutoa on yhtä paljon. Jostain syystä samat peruskysymykset esitetään kerrasta ja vuodesta toiseen: ”Missä ne [voimasana] latausjohdot ovat?”, ”Kuka [vielä voimakkaampi sana] tämänkin on rikkonut?” ja ”Mihin se Tero (=voimasana) nyt meni?”. Kaikki tavarat on kuitenkin tähän asti saatu aina kasaan ja korjatuiksi viimeistään laboratorioinsinöörin vinoilemana.

Mittauspäivä haastaa mielen ja kehon

Mittauspäivä alkaa yleensä aikaisin. Todella aikaisin. Onneksi viikonloppuisin joutaa hyvin heräämään.  Edellisenä päivänä kasatut tavarat mahtuvat juuri ja juuri tavallisen henkilöauton tavaratilaan. Satunnaisesti tämä auto on jonkun muun kuin KIHUn biomekaanikon, jolloin on oltava huolellinen, ettei pakatessa tule kolhineeksi auton arvoa alemmaksi ja omistajaa vihaisemmaksi. Biomekaanikkojen omien menopelien kohdalla vastaava vaaraa ei ole. Niihin tavarat saadaan heiteltyä rivakasti.

Kisapaikalla on oltava hyvissä ajoin ennen kisan alkua, koska heittoalueen mitat on määritettävä ennen kuin urheilijoita tai katsojia kisapaikalle saapuu. Nämä mitat määritetään merkkitolppien ja takymetrin (piste-etäisyysmittarin) avulla. Heittopaikan ympärille tehdään käytännössä keppien avulla 3D-kuutio, jonka mitat tunnetaan ja tämä kuutio kuvataan kahdella kameralla, jotka ovat toisiinsa nähden noin 90 asteen kulmassa heittopaikan sivulla ja takana. Kun mitat tunnetaan, liikeanalyysiohjelma osaa videokuvaan perustuen laskea urheilijasta tai välineestä haluttuja biomekaanisia muuttujia. Biomekaanikoille kalibrointivaihe on yksi parhaimmista mahdollisuuksista hermostua. Työvaihe on sinällään yksinkertainen, mutta kun se tehdään, eivät kalibrointikepit saa liikkua yhtään ja kalibrointikeppien kuvaamisen jälkeen on kameroiden pysyttävä koko kisan ajan täsmälleen samoilla paikoilla. Tästä seuraa moninaisia mahdollisuuksia päästä kyseinen työvaihe uusimaan. Tuuli saattaa kaataa kalibrointikepit kesken etäisyysmittausten tai valppaana oleva toimitsija siirtää kameran itsevarmoin ottein 10 cm vasemmalla. Tämän tyyppisiä takaiskuja voi luonnehtia shakkitermein ”matiksi” tarkoittaen sitä, että hävinneiksi tuomitut biomekaanikot aloittavat näiden siirtojen jälkeen kalibrointipelinsä uudestaan. Usein. Hieman tuohtuneina.

Alla liikkuvaa kuvaa biomekaanikoista työnsä äärellä (https://youtu.be/vmN9ey85uFY)

 

Kalibroinnin jälkeen odotetaan pari tuntia, että varsinainen kisa pääsee alkamaan. Tämä pari tuntia menee biomekaanikoilta leppoisasti (lausutaan: vainoharhaisesti) kameroita vahtien, ettei niitä vaan kukaan siirrä enää ennen kisaa. Kisa alkaa ja ”REC”-nappulaa painellaan heittojen tietämillä. Nykyään suoritukset heittolajeissa kuvataan yleisimmin 240 kuvaa/s kuvataajuudella. Mitä suurempaa kuvataajuutta käytetään, sitä tarkempi on analyysi, koska kahden yksittäisen kuvan välinen aika pienenee ja siten myös liike etenee kahden kuvan välillä lyhyemmän matkan. Mittausresoluutio paranee. Kuvanopeuden kasvaessa kasvaa myös työmäärä analyysivaiheessa, mikä ilahduttaa biomekaanikkoja, koska he pääsevät nauttimaan rakastamastaan (yli)työnteosta pidempään.

Kisan jälkeen tehdään vielä alueen jälkikalibrointi siltä varalta, että kamerat ovat syystä tai toisesta päässeet päivän aikana liikkumaan. Biomekaanikkojen kannalta tämä on ehkä päivän tuskaisin 30 minuuttinen, koska päivän ensimmäinen ruokailu houkuttaisi tässä vaiheessa jo huomattavasti kentällä puuhastelua enemmän. ”Mittauspäivinä ei syödä” on tosin yksi biomekaanikkojen perussloganeista, joten biomekaanikot jälkikalibroivat jo pelkästään sen vuoksi, että aurinko pääsee laskemaan. Sitten vaan tavarat kasaan ja autoon. Nopea ruokailu paikassa, jossa hinta-määräsuhde on kohdallaan ja jota vegetaristit välttelevät. Yötä myöten nopeussuosituksia mukaillen ja sorkkaeläimiä väistellen takaisin KIHUlle Jyväskylään.

Analysoinnin ihanuus

Seuraavana aamuna muutaman tunnin ansaitsemattomien yöunien jälkeen alkaa aineiston analysoiminen. Ensin kisasta kuvatut videot nimetään tulospöytäkirjojen avulla tunnistettaviksi. Kaikki kisan videot ladataan tämän jälkeen netin videotietokantaan, josta urheilijat ja valmentajat voivat kisaheitot käydä katsomassa tai omille koneilleen lataamassa. Kisan parhaat ja mielenkiintoisimmat heitot analysoidaan liikeanalyysiohjelmalla. Käytännössä suoritus käydään läpi kuva kuvalta merkaten manuaalisesti hiirellä heittäjän kaikki nivelpisteet ja/tai välineen sijainti heiton aikana. Yhden heittosuorituksen analyysiin kuluu aikaa noin 1.5–2.5 h, minkä lisäksi palauteraporttien ja -videoiden muokkaamiseen menee vielä oma aikansa. Kisan jälkeinen viikko sujuukin biomekaanikoilta melko pitkälti analyysien ja palautteiden tekemisen parissa. Ja täysin, jos tietotekniikka tai liikeanalyysiohjelma päättävät heittäytyä yhteistyökyvyttömiksi. Yleensä päättävät.

Moukarinheittäjä heittämässä ja kuvan päällä moukarin nopeuskäyrä sekä kulkureitti.

Kuva 2. Kuvakaappaus moukarin palautevideosta (punainen viiva moukarin nopeuden vaihtelu, keltainen viiva moukarin rata).

Dataa valmennuksen tueksi

Urheilijoille ja valmentajille koostettavissa palautteissa esitetään suuri määrä erilaista biomekaanista numerodataa, kuten esim. heittäjän tai välineen nopeuksia, kulmia ja vaiheiden kestoja. Biomekaanikkojen kokemusten mukaan numerodata tukee erittäin hyvin valmentajien ennakkonäkemyksiä. Osasyynä tähän tosin saattaa olla se, että valmentajat huomioivat numerodatasta parhaiten sen osuuden, joka heidän näkemyksiään tukee. Suorituksista tehtävät koostevideot, joissa yhdistetään analyyseistä saatavaa tietoa videokuvaan, ovat urheilijoille ja valmentajille useimmiten käyttöraportin tarjoamaa infoähkyä mieluisampia ja informatiivisempia. Videokuvaan yhdistettyä liikeanalyysitietoa tarkastelemalla erot eri heittojen ja heittäjien välillä on havainnollistettavissa helpommin. Tulkinnassa on kuitenkin pidettävä mielessä se, että saman pituinen heitto voidaan tehdä toisistaan hyvinkin poikkeavalla tekniikalla ja toisaalta se, että tekniikka voi olla sinällään erinomainen, mutta väline ei lennä yhtä pitkälle kuin kanssakilpailijoilla heittäjän heikompien fyysisten ominaisuuksien vuoksi. Lisäksi heittolajeissa eri vaiheiden kestot ovat lyhyitä (0.10-0.35 s), minkä vuoksi tekniikkavirheiden tietoinen korjaaminen on haastavaa. Heittäjien ja valmentajien tehtäväksi jääkin se kaikkein haastavin osuus eli suunnitella sellaisia harjoitteita, jotka ”pakottavat” heittäjää muuttamaan heittotekniikkaa toivotulla tavalla ilman, että heittäjän tarvitsee asiaa paljoakaan tietoisesti ajatella.  Ylianalysoimista itse harjoitustilanteessa on syytä välttää (”paralysis by analysis”). Biomekaanikko tosin turvautuu lopulta omassa analyysissään tarpeen vaatiessa kaiken kattavaan tekniikka-analyysiin: ”Heitossa on selvästi se tekninen vika, että heittäjä ja väline ovat liian lähellä toisiaan. Heiton jälkeen.” Lähestymistapa on tuolloin mekaaninen, eikä bioa tarvita.

Kirjoittaja Tomi Vänttinen toimii urheilubiomekaniikan johtavana asiantuntijana KIHUssa. Tomi on tehnyt heittolajien biomekaanisia analyysejä 90-luvulta lähtien.