Determining the relationship between run-up and take-off characteristics and performance in top level pole vaulters using deep learning based markerless motion capture - Outinen, Pietari (2021)
Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää mitkä tekijät juoksun ja maastalähdön vaiheista määrittävät vauhdinjuoksun aikaisen energian tehokkaan siirron hyppykorkeudeksi ja miten nämä eroavat miesten ja naisten välillä. Aiemmin käytetyt seiväshypyn tutkimusmenetelmät ovat olleet hitaita toteuttaa ja rajoittaneet muun muassa tutkittavien henkilöiden määrää, jota pyrittiin tämän tutkimuksen menetelmävalinnoilla korjaamaan. Tutkimuksessa analysoitiin 2d-liikeanalyysillä Birminghamin vuoden 2018 hallimaailmanmestaruuskilpailuiden seiväshyppääjien (n=26) parhaiden suoritusten vauhdinjuoksua ja maastalähtöä. Osallistujista 15 oli miehiä ja 11 naisia. Hyppääjien suoritukset kuvattiin kahdesta kuvakulmasta, joista liikedata tallennettiin neuroverkkopohjaisella kuvantunnistusmenetelmällä ja suuoralla lineaarisella muunnoksella. Menetelmän toimivuus varmistettiin muun muassa laskemalla samasta kilpailusta aiemmin tehdyn tutkimuksen muuttujia tämän tutkimuksen vastaaviin muuttujiin. Vauhdinjuoksusta ja maastalähdöstä laskettiin 12 muuttujaa, sekä yksi suorituskykymuuttuja analysointia varten. Tutkimuksessa tarkasteltiin muuttujien välisiä korrelaatioita, miesten ja naisten tekniikan eroavaisuuksia sekä mallinnettiin muuttujien yhteisvaikutusta suorituskykymuuttujaan. Neljä keskenään korreloivaa maastalähdön muuttujaa yhdistettiin kuvaamaan maastalähdön tekniikkaa. Tekniikkamuuttuja sai suuria arvoja, kun seipääseen törmäys tapahtui heti ponnistuskontaktin alkaessa (aikainen törmäys), jolloin muun muassa yläkäden otekohta oli selkeästi ponnistusjalan kärjen takana, seiväs taipui voimakkaasti maassa ja massakeskipiste nousi ylöspäin. Vastaavasti pieniä arvoja muuttuja sai, kun törmäys tapahtui kontaktin lopussa (myöhäinen törmäys), jolloin yläkäden otekohta oli ponnistusjalan kärjen etupuolella, seiväs ei juurikaan taipunut maastalähdössä ja massakeskipiste pysyi korkeudeltaan paikallaan. Energiansiirtokyky heikkeni juoksunopeuden kasvaessa sekä miehillä (r = -0,779, p < 0.01) että naisilla (r = -0,864, p < 0.01), sekä miehillä oli keskimääräisesti huonompi energiansiirto kuin naisilla (-3 %, t (-2,235), p < 0,05). Yleisessä energiansiirron regressiomallissa (R^2 = 0.639) suurin positiivinen vaikutus tuli maastalähdön horisontaalisen nopeuden säilytyksestä (b = 0,728) ja aikaisen törmäyksen tekniikasta (b=0,662). Miesten regressiomallin (R^2 = 0.752) kertoimet vastasivat pääosin yleistä mallia, mutta painotti enemmän maastalähdön tekniikkaa (b = 0,834), kuin nopeuden säilymistä (b = 0,799). Naisilla malli (R^2 = 0.984) painotti eniten juoksun muuttujien negatiivista vaikutusta (askelpituus b = -1,673 ja askeltiheys b = -1,280). Naisten keskimääräisesti parempaa energiansiirtoa selittää mahdollisesti heidän käyttämänsä matalampi suhteellinen otekorkeus, joka voisi tarjota paremmat edellytykset seipään ojentumisvaiheen energianpalautukseen. Energiansiirto heikkenee nopeuden kasvaessa, mutta energiansiirtoon voidaan vaikuttaa positiivisesti pyrkimällä mahdollisimman aikaiseen törmäykseen ponnistuskontaktin aikana, jolla vielä säilytetään horisontaalinen nopeus mahdollisimman hyvin. Naisten osalta energiansiirto heikkenee teknisistä valinnoista huolimatta nopeuden kasvaessa, mutta miehillä tätä ei havaittu. Syynä tälle voisi olla, että miesten suurempi nopeus heikentää kykyä suorittaa energiansiirrolle positiivista maastalähdön tekniikkaa. Tämän pohjalta voisi päätellä, että tulevaisuudessa ylivertainen urheilija voisi olla sellainen, joka pystyy suuresta nopeudesta huolimatta suorittamaan hitaampiin urheilijoihin verrattavan tehokkaan maastalähdön.