Heittotaidon omaksuminen miesten moukarinheitossa : kolmen eritasoisen ryhmän biomekaaninen analyysi

Abstract

Moukarinheitto on motorisista perustaidoista koostuva suoritus, jonka tekniikan menestyksekäs omaksuminen vaatii vuosien taitoharjoittelun. Motorisen taidon ohella hyvän heittäjän fyysinen suorituskyky tulee olla lajin vaatimalla tasolla. Tässä tutkimuksessa pyritään selvittämään taidoiltaan eri tasolla olevien aikuismiesmoukarinheittäjien eroja lihasaktivointimallin ja moukarin liikeradan suhteen. Tutkimuksen kolme taitotasoryhmää olivat aloittelijat, kansallinen-, ja kansainvälinen ryhmä. Jokaisessa ryhmässä oli kolme heittäjää (n=9). Aloittelijoille toteutettiin 5–7 harjoituskerran valmennusjakso muiden heittäjien osallistuessa pelkästään tutkimusmittauksiin. Kaikki osallistujat heittivät kymmenen neljän pyörähdyksen heittoa vastapäivään pyörien. Heitot kuvattiin kahdella järjestelmäkameralla (Panasonic Lumix DC-GH5s, Osaka, Japani) kuvanopeudella 240 kuvaa/s ja EMG-signaali taltioitiin pinta-EMG-laitteistolla (Delsys Trigno™ Avanti Platform, Massachusetts, USA). Mittaukset suoritettiin sisäharjoituspaikoilla Jyväskylän Hipposhallissa ja Tampereen Pirkkahallissa. Aineistosta tehtiin 3D-liikeanalyysi (Simi Motion 2D/3D v.9.2.1, Unterschleissheim, Saksa) ja EMG-analyysi tehtiin suhteuttamalla lihasten aktiivisuus lihaskohtaisesti heittäjän omaan heiton aikaiseen maksimaaliseen EMG-aktivaatioon (0–100 % maksimiaktivaatiosta). Tuloksissa pyrittiin selvittämään eri taitotason heittäjien eroja ja yhtäläisyyksiä moukarin liikeradassa ja lihasaktivaatiossa. 3D-liikeanalyysin mukaan heittäjien suoritusvarmuus parani taitotason myötä. Heiton lähtöparametreista löytyi yhteys heiton simulaatiopituuden kanssa lähtönopeudessa (r=0,988; p=0,000) ja lähtökulmassa (r=0,847; p=0,000). Kansainvälinen ja kansallinen ryhmä erottuivat lihasaktivaatiomalliltaan selvästi aloittelijoista. Suhteellisesti korkein lihasaktivaatiotaso ilmeni kansallisen tason heittäjien keskuudessa. Taidoltaan ja tuloksiltaan parhaiden heittäjien erityispiirre oli kokonaisvaltainen alavartalon lihasten työskentely ja muita ryhmiä suhteellisesti aktiivisempi lihasaktiivisuus heiton yhden jalan tukivaiheissa. Tämän tutkimuksen tulokset antavat uuden näkökulman moukarinheittotaidon analysointiin. Tulokset osoittivat, että liikunnallisesti aktiivisista nuorista miehistä muodostettu aloittelijoiden ryhmä kykeni saavuttamaan välttävän suoritusvarmuuden 5–7 kerran harjoitusjakson aikana, mutta taidon lopulliseen omaksumiseen tarvitaan pidempi harjoitusjakso. Kyseisen harjoitusjakson aikana aloittelijat saavuttivat muiden ryhmien kanssa vertailukelpoiset arvot moukarin pään kulkemassa kokonaismatkassa ja kahden tuen vaiheen suhteellisessa kestossa. Nämä heiton lopputuloksen kannalta tärkeinä pidetyt muuttujat eivät siten erotelleet tasoryhmiä toisistaan. Lähtökulman vahva korrelaatio heiton pituuden kanssa sen sijaan viittaa siihen, että kulman tuottaminen on taitoon liittyvä merkittävä tekijä moukarinheitossa. EMG-analyysi osoitti, että taitotasoltaan ja fyysisiltä ominaisuuksiltaan hyvällä heittäjällä yksittäiset lihakset aktivoituvat heiton aikana pääosan aikaa suhteellisen vähän verrattuna heiton aikaiseen maksimitasoon. Yhden tuen vaiheen aikainen lihastoiminta näyttäisi olevan asia, joka erottaa kansainvälisen tason heittäjän kansallisen tason heittäjästä. Tämän tutkimuksen otoskoko jäi menetelmien raskauden vuoksi pieneksi, joten jatkotutkimuksia tarvitaan ennen kuin tulokset ovat yleistettävissä koskemaan moukarinheittoa laajemmin.

Hammer throw is a track and field event that requires years of training to adapt the technique successfully. A good performance consists of great motor skill and specific physical performance characteristics. The aim of this study was to examine differences in muscle activation and throwing technique in different skill levels of the adult male hammer throw. The three different skill level groups used in this study were beginner, national and international level groups. There were three throwers in each group (n=9). The beginner throwers had a practice phase of 5–7 training sessions but the higher-level throwers only participated in testing sessions. All the participants performed ten four anticlockwise turn throws. The throws were recorded in 240 fps with two MFT digital cameras (Panasonic Lumix DC-GH5S, Osaka, Japan), and the EMG-signal was recorded with a surface-EMG equipment (Delsys Trigno™ Avanti Platform, Massachusetts, USA). The testing event took place on indoor throwing platforms located in Jyväskylä (Hipposhalli) and Tampere (Pirkkahalli). A 3D-motion analysis was made on the hammer head movement with Simi Motion 2D/3D v.9.2.1-programme (Simi reality motion systems, Unterschleissheim, Germany) and the EMG signal was modified and analyzed for each throw and muscle in relation to maximal EMG activity during the measured throw (0-100% of muscle activation). The analyzed data was used to find similarities and differences in the 3D-analysis and muscle activation between the skill groups. The 3D-analyzis revealed that the variation decreases as the skill level increased. A strong correlation was found between the release speed (r=0,988; p=0,000), release angle (r=0,847; p=0,000) and the calculated length of the throw. The national and international levels throwers differed significantly from the beginner level throwers in muscle activation. The highest relative muscle activations were commonly detected in the group of national level throwers. The highest skilled throwers stood out from the rest with an overall activation (and relaxation) throughout the throw, especially visible in the single leg support phase. This study gives a new viewpoint of the hammer throw skill level and technique analysis. The beginners (physically active young men) were able to improve level of performance after 5–7 training sessions, but the final skill adaption would require more practice. In this short time the beginner throwers produced a double support phase and a path of the hammer head that was on the same level with higher skill level throwers. It appears that these factors were worse than initially expected to distinguish the different skill groups, and higher skill level throwers excel in other areas of the throw. The strong correlation between the release angle and the distance of the throws indicate that producing the optimal angle in hammer throw is a significant motor skill in hammer throwing. According to the EMG analysis it appears that the amount of muscle activation that an individual muscle produces in relation to its maximal activation is most of the time quite low during the throw among the international level throwers. The other factor that separates the highest-level throwers from the rest is the activation in the single leg support phase. The sample size in this study was small due to the intricate methodology. Future research should include a larger sample size to gain a greater understanding in the muscle activity of the hammer throw. Generalization with the results of this study should be done with caution.