2. A sportdiagnosztikában alkalmazott főbb mérési eljárások

2.1. A sportantropometriai mérések bemutatása

„Az antropometria az emberi test mérésének és a méretekből történő következtetéseknek a tudománya. A sportantropometria az emberi test adottságainak, alkati tulajdonságainak, méreteinek és az egyes sportágakkal összefüggő testi tulajdonságoknak az elemzésével foglalkozik. Eredményeit elsősorban a gyermekek sportágválasztásánál, csapatsportokban pedig a posztválasztásnál alkalmazzák, valamint fontos szerepe van a sportiskolások és élsportolók edzési tervének, módszereinek kidolgozásában. A sportantropometria tudományterületéhez szorosan kapcsolódik az auxológia, amely a fiatalkorúak növekedésének törvényszerűségeit vizsgáló szakterület (Dickhuth, 2005, idézi Balogh, 2016). Eredményeit főként a beiskolázásnál, a gyermekek testi fejlettségének megítélésénél, illetve bizonyos szakmai alkalmassági vizsgálatoknál, például katonai sorozásoknál használják fel.

Az antropometriában, auxológiában, sportantropometriában leggyakrabban használt testméretek:

Magasságméretek: testmagasság, vállmagasság, könyökmagasság, csuklómagasság, ujjmagasság, csípőtövis magasság, térdmagasság, bokamagasság, ülőmagasság. Szélességi méretek: vállszélesség, deltaszélesség, mellkas szélesség, medenceszélesség, könyökszélesség, csuklószélesség, térdszélesség, bokaszélesség. Mélységi méretek: mellkas mélység. Kerületméretek: mellkas kerület, felkarkerület, felkarkerület, alkarkerület, csuklókerület, kézkerület, combkerület, lábszárkerület, bokakerület. Bőrredő vastagság méretek: a felkar első és hátsó oldalán, lapocka alatt, hason, csípőn, a comb elülső felszínén, lábszáron.

A sportantropometriában leggyakrabban használt eszközök:

antropométer,
ülőmagasságmérő asztal,
rúdkörző,
mérőszalag,
tolómérce,
condylusszélesség (ízületi szélesség) mérő,
tapintó körző,
bőrredő
vastagság mérő (caliper),
személymérleg,
dinamométer.

Az antropometriai-auxológiai mérések eredményeiből összeállított, számos testméretre vonatkoztatott növekedési, fejlődési táblázatok, illetve az azokat szemléltető növekedési görbék egy adott populációban nemekre és korcsoportokra bontva mutatják meg az adott testméretek percentilis értékeit (Drinkwater és Ross, 1980, idézi Balogh, 2016). A percentilis egy százalékos érték, ami azt fejezi ki, hogy az adott populáció mekkora hányadára jellemző legfeljebb az adott méret (pl.: a brit nők 5%-os percentilis magassága (P5) 1585 mm, tehát a brit nők 95 %-a magasabb ennél az értéknél). A növekedés és a tápláltsági állapot megítélése, a csecsemők, a gyermekek és a serdülők fejlődését követő orvosok és védőnők alapvető feladata. Sportág- vagy posztválasztás céljából egy sportantropometriai vizsgálatokat végző szakember is ezekhez a percentilis értékekhez viszonyítva állapítja meg egy vizsgált személy növekedési, fejlődési státuszát. Meghatározható, hogy egy gyermek a korának megfelelő ütemben, illetve annál gyorsabban vagy lassabban növekedik, fejlődik.

Az akceleráció a növekedés ritmusában megfigyelhető gyorsulás. Komplex jelenség, amely a testméretek többségénél jelentkezik és a korai érés is fontos jellemzője. Az akcelerált újszülöttek nagyobb testsúllyal és testhosszal születhetnek, a csecsemőkorban nagyobbak lehetnek a testsúly- és testhosszátlagok, a csontrendszer korábban csontosodhat, az első fogzás korábban jelentkezhet. A kisgyermekeknél, illetve iskoláskorú gyermekeknél gyorsabban növekedhetnek a testsúly, testhossz és egyéb testméretek, a maradandó fogak korábban törnek át, a nemi érés és a másodlagos nemi jellegek korábban jelentkezhetnek, nőknél a menopausa későbbre tolódhat. Az akcelerációt kiváltó okok között szerepelnek táplálkozás megváltozása, a fehérjerészesedés és vitaminok mennyiségének növekedése, a húsfogyasztás emelkedése, a hústáplálékban az állatok növekedését serkentő növekedési hormonok hatása, az idegrendszerre ható urbanizációs trauma (zajártalom), a korábbi szexuális felvilágosulás és szexuális élet, a heliogén hatás, azaz a napsugárzás erősebb érvényesülése a könnyebb öltözködés miatt, és a mesterséges fényhatás (fényforrások) növekedése, a D vitamin képződés, az UV fény hatása. A felsorolt ingerek összegződése is jellemző. Összességében az életszínvonal emelkedését lehet a legfőbb akcelerációs hatásként említeni.

Egy akcelerált, kortársainál magasabb, erősebb gyermek a korosztályos versenyeken kiemelkedő eredményeket érhet el a testi adottságai miatt. Viszont az esetek többségében csak a növekedése, fejlődése gyorsabb, hamarabb éri el a felnőttkori testméreteit. Felnőttkorára sok kortársa utoléri, és ekkor már nem élvezheti a testi adottságainak előnyét. Ezért fordul elő, hogy számos sportágban a szakemberek, akik hosszú távon, - nem csak korosztályos versenyekben - gondolkodnak, nem az akcelerált gyermekeket keresik. Emellett az akcelerációnak káros hatásai is lehetnek. Számos egészségügyi probléma (pl. rheuma, cukorbetegség) egyre korábbi életkorban jelentkezhet.

Az akcelerációval szemben a retardáció a növekedés ritmusában megfigyelhető lelassulást jelenti. Az akceleráció megnyilvánulásaival ellentétes jelenségek figyelhetők meg a növekedési, fejlődési, érési életszakaszban. A lelassult növekedésű, fejlődésű gyermek az élsportban nem igazán számíthat kimagasló eredményekre, viszont a rendszeres fizikai aktivitás számukra is erősen javasolt, mert jó eséllyel gyorsíthatja a lelassult fejlődést. Az akceleráció, vagy retardáció kimutatása a vizsgált gyermek biológiai életkorainak ismeretében történik. Az is meghatározható, hogy milyen naptári életkornak megfelelő fejlettségű a vizsgálat alanya. Ilyenkor bizonyos biológia jellegek fejlettségét a korosztályos átlagokhoz hasonlítjuk. Ezek a biológia jellegek a fogzás, a csontosodás, a nemi érés, a másodlagos nemi jellegek és a testméretek alapján kiszámítható morfológiai életkor. A morfológiai életkor megállapítása testméretek alapján történik, ezeket hasonlítjuk a korábban említett auxológia testfejlettségi táblázatokhoz. Leggyakrabban a testmagasságot és a testtömeget alkalmazzuk. Nagyon lényeges, hogy az auxológiai táblázatoknak azt a népességet kell reprezentálniuk, amelyikhez a vizsgált személy tartozik, tehát ilyen célra más országok adatai nem alkalmazhatók. Ezeket a referencia értékeket időnként (általában tíztizenötévenként) ismételten meg kell állapítani, tehát régebbi adatok szintén nem alkalmasak a morfológiai életkor meghatározásához (Ángyán, 2005, idézi Balogh, 2016).”

„A sportág- vagy posztválasztást befolyásoló antropometriai jellemző például a testmagasság. A nagyobb testmagasság előnyt jelent a magasugrásban, a kosár- kézi- és röplabdában, ellenben például a lovassportokban, a kerékpársportban, súlyemelésben akadályozó tényező lehet. A posztokat illetően például kézilabdában vagy labdarúgásban a sikeres védőjátékosok (és a támadók közül is jó páran) általában magasabbak. Az irányítójátékosok viszont inkább náluk alacsonyabb, jól cselező, fordulékony játékosok, akiknek a testtömeg-középpontja is alacsonyabban van. Kosárlabda-játékosok között is megfigyelhető, hogy az irányítók gyakran alacsonyabbak a csapattársaiknál. Azok a módszerek, amelyekkel viszonylag nagy pontossággal becsülhető a gyerekek felnőttkori testmagassága, megkönnyíthetik a gyerekek sportágválasztását. Az előrejelzés igénye elsősorban orvosi, ergonómiai és pályaválasztási kérdések kapcsán merült fel. De az utánpótlás nevelésénél is jó lenne tudni, hogy a fiatal felnőttkori testmagassága mekkora lesz.

A felnőttkori termet becslése is megvalósítható (Mészáros és mstai, 1990, idézi Balogh, 2016). Termetbecslő eljárásuk a magyar gyermekek testi fejlődésének ismerete alapján jelzi előre a felnőttkori testmagasságot. 385 vizsgált gyermek 90 %-ánál a felnőttkori termetet ± 3 cm-nél kisebb eltéréssel lehetett becsülni. Az eltérés nem csupán módszerbeli hibára vezethető vissza, hanem arra is, hogy az egyének növekedési sebességében nagy különbségek lehetnek. A korábban tárgyalt morfológiai életkor meghatározására alkalmas táblázatban megtalálható a testmagasság mért és 0,25 évenként interpolált értéke a 18 éves életkori adat %-ában is.

Az eddig említett humánbiológiai, antropometriai karakterek fittségi mutatóként való alkalmazásánál azonban feltétlenül figyelembe kell venni, hogy ez csak egy lehetőség a sportágakra vagy posztokra való kiválasztásnál, illetve adott sportágra való felkészítésnél. Ehhez járulnak még hozzá azok a tényezők, melyek rendkívül fontosak ahhoz, hogy a sportoló valóban kimagasló eredményeket érhessen el. Ezek például a ruganyosság, az állóképesség, a gyorsaság. a megfelelő reakcióidő és a tökéletes egészségi állapot. Csupán a megfelelő testalkat, vagy az ideális testösszetétel nem elegendő a kimagasló eredmények eléréséhez, viszont egy olyan lehetőség, amely megfelelő kiindulópontot jelent az edző számára. A sportsikerek eléréséhez mindez azonban nem elég. Továbbá nem elég az adott sportág technikájának magas szintű ismerete sem. A versenyeket tudatos felkészülés előzi meg, odafigyelve a sportolói életmódra, a formaidőzítésre, jól meghatározva az edzések típusát, mennyiségét és intenzitását, az edzések közötti pihenés és regeneráció időtartamát és minőségét, valamint a sportoló táplálkozását, jól megválasztott étrendjét. Versenyhelyzetben megfelelő pszichés felkészültség, motiváltság, sikeréhség és taktikai fegyelem, esetleg improvizáló készség szükséges. Lényeges a kiváló egészségi és fittségi állapot és a koncentráció.” (Balog, 2016)

2.2. A sportolói adatok gyűjtésére használható szenzorok

„A szenzorok a beérkező (input) mennyiségeket jelekké alakítják, melyeket értelmezni és rögzíteni lehet elektronikus eszközökön. A szenzorok eltérő elektromos jeleket generálnak, melyek folyamatosan változnak. A következőkben a sportolás során használható legfontosabb szenzorok kerülnek ismertetésre.

Időmúlás: ezek a szenzorok lehetnek elektronikusan (stopperóra), optikaiak (fénykapu) vagy mechanikusak (startmechanika).

Távolság: egyenes vonalú mozgás mágneses pozíciós szenzorokkal, és potenciométerrel lehetséges. Mindkét esetben a mérés az elektromos ellenálláson alapul. Lehetőség van a forgó potenciométeren lévő kábel letekerődésével megállapítani az ellenállást.

Sebesség: optikai és kábeles megoldással lehet mérni. Használatos még a radaros sebességmérés is.

Szög, szögsebesség: két kar közötti mágneses vagy optikai változás érzékelésével. Erő, nyomás: elektromos vezetőképességgel, piezoelektromos kristályokkal, kapacitív érzékelőkkel.

Gyorsulás: piezoelektromos, félvezetős, kapacitív szenzoros érzékelés.

Térbeni orientáció: inerciális érzékelőkkel lehetséges.

Hangerő: mikrofon teszi lehetővé a hangerő mérését.

Biológiai jelek mérése: az EKG (elektrokardiográfia), EEG (elektroenkefalográfia), EMG (elektromiográrfia) a bőr vezetőképesség változása alapján működik.

Légzőszervi gázok koncentrációja: a spirogeometria elemzi az oxigén és a széndioxid arányát.

Légzésszám figyelése: az elektrokondukciós textíliák lehetővé teszik a mellkas mozgása alapján a légzésszám változásának figyelését.

Hőmérséklet: a hőmérők lehetnek folyadék, bimetál vagy infravörös képrögzítés alapúak.

Oxigén szaturáció: jellemzően a vér oxigénszállító képességét vizsgálja két eltérő infravörös fényforrás segítségével az ujjbegyen.

A szenzorokat output alapján alapvetően két típusra lehet osztani: - analóg jelet biztosítókra (elektromos feszültség, töltés) - digitális jelet biztosítókra (bit, byte).” (Balogh, 2016)

2.3. Terheléses teljesítmény vizsgálatok

„Valamennyi sporttal, sportegészségüggyel, testneveléssel, vagy rekreációs tevékenységgel foglalkozó szakember, edző, tréner, testnevelő feladata az egészség megőrzése a mozgásszegény életmódból fakadó betegségek prevenciója és az eredményes amatőr vagy versenysport. Ennek során a szakszerű, élettani, sportélettani ismerteken nyugvó állóképesség növelés, szív-, érrendszeri- és légzésfunkció javítás, továbbá az izomműködés fejlesztése kívánatos és elengedhetetlen. A laboratóriumban végzett terheléses (ergospirometriás) vizsgálatok olyan vizsgálati eljárások, amelyek a szív-, keringési- és a légzőrendszer, (kardiorespiratórikus rendszer) valamint az anyagcsere-működések színvonalának meghatározására szolgálnak (Somfay, 2008, idézi Balogh, 2016). A vizsgálat közvetve alkalmas az aktuális egészség- és a teljesítőképesség megítélésre. A terhelés-élettani vizsgálatok a mindenkori teljesítményt jellemző élettani mutatók vizsgálata és értékelése. A különböző sportági mozgások, illetve munkakörök sajátos terhelésprofillal bírnak, amelynek figyelembevétele a célirányos vizsgálatok során elengedhetetlen. A fizikai teljesítmény elemzése során figyelembe kell vennünk, hogy az ember szervrendszerei különböző arányban, részesülnek a feladat elvégzése tekintetében, de egészében a teljesítmény minősége a legfontosabb szempont. A fejlesztés szempontjából mégis fontos, hogy az egyes szervrendszerek funkcionális jellemzői milyenek és hogy szükséges-e kiemelt fejlesztésük. A vizsgálatokat kerékpár ergométeren az ellenállás növelésével, futószalag ergométeren a szalagsebesség és dőlési szög növelésével, végezzük, ahol a belélegzett oxigén mérésére száraz gázmétert, turbinás vagy pneumatikus eszközöket használunk. Az arcra rögzített maszk, amely szenzorral kapcsolódik a gázanalizátorhoz, a gáz frakciók ezek után szétválasztásra kerülnek, amelynek célja, hogy O2 - CO2 szintjét mérhetővé tétele. A spiroergometria gyakran kapcsolódik vérvizsgálattal, ahol a pH-t, laktát szintet és anaerob küszöböt határozhatunk meg.

A pontosabb, gyorsabb mintavételnek köszönhetően már nemcsak a statikus mérések, hanem a dinamikus monitorozás, a mozgás, teljesítés folyamán történő adatgyűjtés is egyre fontosabbá vált. Ezek a vizsgálatok nagy megterhelést jelentenek a vizsgált személy szervezetének, ezért több feltételnek kell teljesülnie ahhoz, hogy egy ilyen vizsgálatot valóban elvégezhessenek egy laboratóriumban. Fontos, hogy a vizsgált személy saját akaratából vegyen részt a vizsgálaton, lehetőleg egészséges legyen, könnyű sportruházatot viseljen. A valódi terheléses vizsgálatok adják a legpontosabb adatokat egy személy aktuális állapotáról (kondíciójáról). Ezek a vizsgálatok alkalmasak arra, hogy pontosan megmutassák a vizsgált személy élettani paramétereit (pulzus, vérnyomás, EKG stb.), közben mérjék az illető aerob, illetve relatív aerob kapacitását, fizikai teljesítményét is. Képet kaphatunk az illető izomteljesítményéről is, hiszen a teljesítés során mérik az egyes szintekhez tartozó teljesítési időt és sebességet. Mivel a szervezet oxigén felvétele szoros összefüggésben áll (egyenes arányosság) az energiaforgalommal, valóban meg tudjuk mérni a vizsgált személy aerob munkavégző képességét. Ennek ismeretében meghatározható milyen körülmények között kell edzeni a további fejlődés érdekében. Mivel lehetőség szerint a valódi maximális teljesítmény meghatározása a cél (vita maxima), a vizsgálatok végrehajtása nagy körültekintést igényel, számos fontos orvos-egészségügyi szabály betartása mellett. Ismerünk tehát valódi terheléses vizsgálatokat, valamint megnyugvási próbákat. A valódi terheléses vizsgálatok során meghatározott protokoll szerint terhelik a vizsgált egyént, s közben monitorozzák a szervezetében kialakuló változásokat. A megnyugvási próbák lényege, hogy egy jól definiált terhelés után a szervezet megnyugvási ütemét, a megnyugvás során tapasztalható változásokat vizsgálják. A legmegfelelőbb protokollok és eszközök alkalmazásával mind a terhelés közbeni, mind a terhelés után tapasztalható változásokat követhetjük.

A protokollok típusait tekintve ismerünk lépcsős protokollokat, valamint ramp protokollokat. A lépcsős protokollok esetében 2-3 percenként változtatunk a terhelés mértékén sebesség, dőlésszög, ellenállás növelésével, esetenként egyszerre több tényezőnél is. A ramp (rámpa) típusú protokollok során minden percben változik egy, vagy két paraméter (pl. sebesség és dőlésszög). Lehetőség szerint vita maximaterheléseket végeznek. Ez különösen az élsportban fontos, de orvos-diagnosztikai szempontból is fontosak lehetnek. A vita maxima azt jelenti, hogy az egyén maximális terhelhetőségét, teljesítőképességét vizsgáljuk, ezért határterhelésnek is szokták nevezni. Ha valaki vita maxima terhelésen vesz részt, a protokollt úgy kell megválasztani, hogy a vizsgált személy valóban képes legyen elérni teljesítményének maximumát, nehogy ebben megakadályozza valamilyen technikai akadály, fáradság. Tekintetbe kell venni a testméretet, sportágat, edzettségi állapotot. A terhelés valóban nagy teljesítményt igényel a vizsgált személytől. Ez úgy érhető el, hogy a teljes izomtömegnek legalább 50%-t mozgatni kell a terhelés közben. Ilyen mozgás a futás, a kerékpározás és az evezés. Ezért futószalag-ergométereket, kerékpár-ergométereket és evezőpad-ergométereket szokás használni. Vannak meghatározott terhelési protokoll javaslatok: futószőnyeg- terheléskor pl. a Bruce-protokoll a sebesség és a meredekség fokozott növekedését, a Balke-protokoll csak a meredekség növekedését javasolja.” (Balogh, 2016)

2.4. Mozgáselemző rendszerek

„Bármely emberi mozgás elemzésének a kulcsa, hogy képesek legyünk számszerűsíteni, mennyiségileg kifejezni a mozgást. Képesek legyünk olyan paramétereket meghatározni, mint a mozgás sebessége és iránya, a gyors irányváltoztatások és a gyorsulás. Széles eszköztár áll rendelkezésre a mozgáselemzés elvégzésére kezdve egy egyszerű videokamerától, vagy okostelefontól, egészen a komoly laboratóriumi vizsgálatokig. Általánosságban megállapítható, hogy a mozgáselemző rendszerek elsősorban markerek (aktív és passzív), vagy különböző érzékelők segítségével működnek.

Kezdetben fényképezőgép segítségével, sorozatfelvételekkel elemezték a mozgást, mára viszont digitális kamerák állnak a rendelkezésünkre, mellyel magas tér-idő felbontásban tudjuk rögzíteni a teljes mozgást. A fejlődésnek köszönhetően nem okoz gondot az olyan gyors és dinamikus mozgások pontos és kiváló minőségű rögzítése sem, mint egy tenisz mérkőzésen a teniszlabda elütése. A mozgás pontos észlelése akárcsak a jelek feldolgozása alapvető tulajdonsága a mozgáselemző szoftvereknek.

Vizuális követő rendszerek: Mozgáselemzés végezhetünk két, vagy három dimenzióban. A kétdimenzionális mozgáselemzés elvégzéséhez egy egyszerű kamerára van szükségünk, mely segítségével olyan mozgásokat tudunk pontosan rögzíteni, mint az egyszerű egysíkú mozgások (könyökhajlítás, az emberi test mozgása is ilyen, ha a teljes testet vesszük figyelembe). Minél komplexebb mozgásokat elemzünk, annál inkább csökken a kétdimenziós mozgáselemzés pontossága. Számos olyan kapcsolt cselekvés létezik azonban, ami három dimenzióban elemezhető. Annak eldöntése, hogy két, vagy három dimenzióban elemzünk, a mozgás átfogó megértésén és a mozgás számszerűsítéséhez alkalmazott paramétereken alapszik. A pontos eredmények alapja a kamera megfelelő helyzete. Kétdimenziós elemzés során annak érdekében, hogy elkerüljük a kép torzulását, a kamerát a mozgás síkjára merőlegesen kell elhelyezni, olyan távol a mozgástól, amilyen távol csak lehetséges. A háromdimenziós elemzés sokkal pontosabb és részletesebb információval szolgál az elemezni kívánt mozgással kapcsolatban. A három dimenzió alkalmazása abban az esetben szükséges, amikor a mozgás jóval komplexebb elemeket is tartalmaz. Minél több dimenziójú a mozgás elemzése, annál nagyobb a technológia igénye a mozgás rögzítésének. A legegyszerűbb megvalósítás esetében is szükség van még egy kamerára, mely a korábbira merőlegesen helyezkedik el. Azonban minél összetettebb egy mozgás (kitakarás stb.), annál valószínűbb, hogy „láthatatlan pontok” jelentkeznek. Annak érdekében, hogy a legmegfelelőbb eredményt érjük el legalább két kamera szükséges a mért pontok esetében, de a pontosság tovább növelhető (redundancia) további kamerák hozzáadásával. A kamerák számának növelésével párhuzamosan nem csak a hardverek száma növekszik, hanem az adatok feldolgozásával kapcsolatos számítási és humán-erőforrás igény is.

A wearable technológia, vagyis a viselhető, testen hordható technológia első hallásra az aktuális csúcstechnológia egyik dinamikusan fejlődő területének tűnik. Egyre több és újabb eszközök jelennek meg melyek karkötő, szemüveg, óra, ruházat és számtalan más megjelenési formában nyújtanak korábban elképzelhetetlen funkciókat. De a testen hordható eszközök történelme nagyon messzire visszanyúlik az időben. Már 1300 körül megjelent a szemüveg, 1500-ra a zsebóra, 1600-ban a gyűrűn hordható abakusz volt a technika csúcsa. Az 1900-as évek elejének újítása volt galambokra felrakható fényképezőgépek melyeket főleg az első világháborúban használtak. 1960-ban a főleg a szerencsejátékosok körében volt népszerű a cipőbe rejthető analóg számítógép, melynek segítségével a rulettben lehetett nyerni. 1963-ban már bemutatták a TV-szemüveget. A 70-es évek nagy slágere volt a kalkulátoros karóra és a hordozható sétálómagnó. A 80-as évek karórái pedig már zenélni is tudtak. A 2002 óta már elérhető a bluetooth headset, 2006 után pedig felgyorsultak az események, folyamatosan jelennek meg az újabb és újabb eszközök Hordható Technológia elsősorban a következő területeken alkalmazható:

Személyes egészség és fitnesz menedzsment.
Az egészségügyi ellátáson belül a betegségek kezelése.
A teljesítmény fokozása az élsportban.

Bár az egyes területek nehezen különíthetők el, de ugyanakkor ezen három területre célszerű fókuszálni. Egyes eszközök például egy hordható pulzusmérő használható egészségmegőrzésre, fitneszre valamint teljesítményfokozásra is. (KARIM, 2014).

A személyes egészség és a fitnesz hatalmas lehetőséget rejtenek a hordható eszközök számára. Többek között a pulzusmérők, a lépésszámlálók, az edzésprogram követők lehetővé teszik a viselőjük számára egyéni életmódjuk mérését, fejlesztését. Ezen eszközök lehetővé teszik az emberek számára személyes egészségi és fitnesz adataik pontos és naprakész rögzítését.

Aktivitásmérő: Ezen készülékek a leggyakrabban használtak a személyes egészség és fitnesz menedzsmentben. Általában Bluetooth kapcsolattal érhetők el ezek az eszközök. Az újabb készülékek további szolgáltatásként az alvási ciklusokat és a véroxigén szintet is mérik. A karkötők egyre inkább “bőrbarát” anyagokból készülnek a pontos mérések érdekében valamint több és több érzékelőt integrálnak beléjük. A vérnyomásmérés, a légzésfigyelés, a hidratáltság, a pulzus és a vér széndioxid szintjének a folyamatos és egyidejű rögzítése megoldható.

GPS Monitor: A GPS monitorokat széles körben használják a szabadidős és versenysport során a teljesítmény információk gyűjtésére a felhasználók. Garmin az egyik legnagyobb szolgáltató a GPS navigációs eszközök terén, szintén kifejlesztett számos fitness órát és karkötőt, melyeket mind a versenysport, mind pedig a szabadidős sportolás során k számára egyaránt használhatnak. A Garmin Forerunner sorozatú órák távolság, sebesség, idő, magasság és sebesség GPS segítségével történő mérésére is alkalmas. Garmin is elkészítette az edzésprogram követő eszközét, amely hasonló funkciókat tartalmaz mint kategória többi készüléke.

Egyéb hordható eszközök: Számtalan más érdekes hordható eszköz létezik amely képes a felhasználó számára a személyes egészségének és fitneszének a kontrollálására. A PosturePulse (2014) egy olyan érzékelőkkel ellátott öv, amely figyeli a gerinc helyzetét is vibrálással jelzi, ha tartósan helytelen testtartást érzékel. A Lumo Back is egy hasonló eszköz melyet a hát alsó részén kell hordani és testtartást, a lépések számát, valamint az üléssel vagy alvással töltött időt is méri (Lumo, 2014, idézi Balogh, 2016). A BIOMAN póló bordázott “okos ujjakat” tartalmaz, melyek mérik a felhasználó pulzusszámát, légzésszámát és a bőr hőmérsékletét. A későbbiek során a ruhadarab segítségével lehetne mérni a bőr nedvességét és az elektrofiziológiai jeleket is.

Egyes sportok számára kifejlesztett hordható eszközök: Tenisz játékosok számára készítettek karkötőt, mely a játék során követi a kar mozgását. A beépített gyorsulásmérő, giroszkóp és magnetométer lehetővé teszi a játék nyomon követését (Smashwearables, 2014) és annak elemzését, lehetővé téve az adatok okostelefonon való elérését. Golf játékosok számára olyan csuklón hordható eszközt fejlesztettek, ami segíti a golfozás során a legjobb kéztartás elérését. Kerékpárosok számára adatmegjelenítővel ellátott napszemüveget fejlesztettek. A beépített GPS, gyorsulásmérő, giroszkóp, magnetométer, hőmérő, magasságmérő és barométer mellett pulzusmérőt is tartalmaz, többek között az ideális kerékpározási ütemet is kijelzi. A jellemzően ragtapaszként viselhető kémiai érzékelők lehetővé teszik az izzadtság mérésére, ezáltal a sportolás során a folyadékpótlás ütemezhető. Ez a fontos információ lehetővé teszi a sportolók megfelelő rehidratálását, ezáltal a folyadék és elektrolit egyensúlyát.” (Balogh, 2016)

2.5. Mérkőzéselemző rendszerek

„A technika az elmúlt évtizedekben begyűrűzött az élsportba is, melyet legszembetűnőbben a labdarúgás “evolúciójában” figyelhetünk meg. A felkészítések, az edzésmódszerek, a táplálkozás, a rehabilitáció fejlődésének hála, a játékosok és maga a játék is felgyorsult, megváltozott. Például a mai futballban az elit bajnokságok minden mérkőzése rögzítésre kerül. Ezen felvételeknek köszönhetően a csapatok tökéletesen felkészülhetnek ellenfeleikből, továbbá kiismerhetik és kijavíthatják saját hibáikat. Ez nem mindig volt így. Egészen a 70-es évekig csak nagyon korlátozott lehetőségek voltak a saját mérkőzésekről készült felvételek megtekintésére. Az ellenfelekről készült videók rendszeres beszerzése kiváltságnak számított. A 80-as évektől a helyzet folyamatosan javult és a profi csapatok ezt a lehetőséget egyre inkább kihasználták. A saját mérkőzéseket rendszeresen elemezve folyamatosan korrigálták a taktikai hiányosságokat. Az ellenfeleket feltérképezve felkészültek azok gyengéiből. Gyenge pontokat keresve taktikát építettek a hiányosságokra. Az átgazolásoknál a kiszemelt játékosokról készített felvételek manapság már “kötelező jelleggel” megtekintésre kerülnek. Kijelenthetjük, hogy a labdarúgás változásának egyik katalizátora a mérkőzések közvetítése, rögzítése volt. A technika fejlődése a labdarúgás fejlesztését tovább gyorsította. A kamerák és a számítógépes szoftverek javulásával újabb dimenziók nyíltak meg a labdarúgásban is (Edgecomb és Norton, 2006, idézi Balogh, 2016). Digitális elemzésekkel manapság már képes a tudomány a mérkőzések összes mozzanatát dokumentálni, elemezni. Az így nyert adatok objektív és tárgyilagos képet adnak vissza a stábnak. A számok a maguk valóságában képesek rávilágítani a csapat (és azon belül minden egyes játékos) erényeire és gyengeségeire. Az efféle elemzésekkel azok a részletek is kirajzolódnak, amelyek eddig rejtve maradtak. A számítógépes elemzések azon innovációk közé tartoznak, amelyek folyamatosan gyűrűznek a profi labdarúgásba, de más sportágak is profitálnak belőle (jégkorong, kosárlabda, amerikai foci stb.). A szolgáltatás néhány évvel ezelőtt még megfizethetetlen volt az alacsony költségvetésű csapatoknak. A folyamatos fejlesztéseknek köszönhetően immár elérhető mindenkinek. A mérkőzéselemzés során elsősorban a teljesítményt taktikai megközelítésből vizsgáljuk egyéni, vagy csapat szinten. A technológia robbanásszerű változása lehetővé tette minden szinten (amatőr, profi sport), hogy a sporttal foglalkozó szakemberek komoly adatbázisokra épülő számítógép vezérelt elemzéseket hajtsanak végre. A technológia folyamatos és intenzív változása révén könnyen elképzelhető, hogy amit most leírunk a következő évben már elavult módszernek, megoldásnak tekinthető. A mérkőzéselemző rendszerek tekintetében megkülönböztetünk általános és speciális rendszereket. Nevéből adódóan a speciális szoftverek valamilyen konkrét sportág elemzésével foglalkoznak.

Általános mérkőzéselemző rendszerek: Az általános célú mérkőzéselemző szoftverek, teljes mértékben testre szabhatók, így a felhasználója dönti el, hogy milyen sporttágra alakítja ki. Tipikusan jó példa erre a Sportcode rendszere. Az általános felhasználású mérkőzéselemző rendszerek alapvetően arra képesek, hogy a mérkőzés videofelvételét indexeljék, azaz bejelöljék a legfontosabb események helyét. Azt hogy milyen kategóriákba (pl. labdarúgás esetén: szögletek, szabadrúgások, szabálytalanságok, gólok stb.) rendezik az eseményeket, a sportszakember dönti el és hozza létre a rendszerben. A rendszerrel szemben fontos követelmény, hogy képes legyen a videofelvétel rögzítésére és indexelésére, különféle szempontok alapján lekérdezések végrehajtására, továbbá statisztikai adatok, ábrák megjelenítésére és interaktív videók elkészítésére. Mint, ahogy minden rendszernek az általános mérkőzéselemző rendszereknek is vannak előnyei és hátrányai. Előnyként említhetjük azt, hogy több sport esetében is alkalmazhatjuk a rendszert, így jelentős költséget spórolhatunk meg. Az adatokat és egyéb elemzéseket ki tudjuk exportálni egyéb adatfeldolgozó, vagy megjelenítő programba, továbbá olyan gépeken is meg tudjuk jeleníteni ezeket, ahol nincs telepítve a program. Hátrányként említhető meg a rendszer azon hiányossága, hogy sportág specifikus adatszerkezetek hiányozhatnak a rendszerből. Nehéz egy sablont kialakítani az összes sportra vetítve. Bizonyos sportágak esetében különleges megjelenítő eszközöket alkalmaznak (pl. speciális diagram), így ezeket szinte csak úgy tudják elkészíteni, ha előtte kiexportálták az adatokat egy másik programba és abban készítik el a szükséges megjelenést. Kétféleképpen rögzíthetjük a mérkőzés eseményeit: egy adott időpillanatra, vagy időintervallumra vonatkoztatva. Az utóbbira kifejezetten jó példa azon csapatjátékok, ahol kiemelten fontos szempont a labdabirtoklás. Az egyes rendszerek esetében eltérően alkalmazzák az események rögzítését, van ahol mindkét mód rendelkezésre áll, de van olyan rendszer is, ahol csak időpillanatot rögzíthetünk. Az eseménykategóriák kódolását követően az események rögzítésére általában egy adatbeviteli felületen történik a rendszeren belül. A rögzítést követően kialakult eseménylista megjelenítése is változatos az egyes rendszerek esetében. Van, ahol csak egy táblázatban felsoroláskánt jelenik meg, de van olyan rendszer is, ahol egyfajta grafikus idővonal formájában ábrázolják. Az egyes eseményeknek számos tulajdonságát tudjuk rögzíteni. Például egy passz esetében, a célszemély, a pozíció, az eredményessége stb. A kódolást követően az elemzésre kerül sor, majd pedig az összefoglalók készítése következik, melyben az adott mérkőzés legfontosabb és legtanulságosabb eseményeit vágják össze.

Speciális mérkőzéselemző rendszerek: A speciális mérkőzéselemző rendszerek, egy konkrét sportágra szakosodott rendszereket foglalja magában, melyek kifejezetten csak azt a típust tudják elemezni. Például a labdarúgás esetében kifejezetten ilyen rendszer a Prozone. A specializált rendszerek előnye, hogy az adott sportágra vonatkozóan sokkal specifikusabb és részletesebb lehetőséget kínál fel a felhasználó számára. Csak azokat az adatokat és funkciókat tartalmazza, melyek feltétlenül szükségesek. Az adott sportágban előforduló speciális eseményeket jobban tudja kezelni és nem szükséges kompromisszumot hozni az általános elemző rendszerekkel szemben. A Prozone rendszer egy jól ismert játékos követő rendszer a labdarúgás vonatkozásában. Nagy előnye a rendszernek, hogy nem kell minden egyes stadion esetében telepíteni, és akár a kis csapatok számára is elérhető. A rendszer annyival több, mint egy általános elemző rendszer, hogy sportág specifikus elemeket is tartalmaz például a passzok irányának megjelenítése (Carling és mtsai, 2006, idézi Balogh, 2016).”

„Az elmúlt évtized legjelentősebb technológiai innovációja a csapatjátékok teljesítményelemzése során a játékos követő rendszerek, melyek új lehetőségek kapuit nyitották meg a taktikai elemzéseknél. Az edzésen és a mérkőzésen nyújtott teljesítmények mérhetővé válnak az edzők számára, de hasznos információkkal látják el magát a játékosokat és a statisztikai adatok iránt érdeklődőket is. Több követési technológia is elérhető, melyek közül a leggyakrabban alkalmazott módszerek a következőkben kerülnek ismertetésre. A GPS technológia a legelterjedtebb módszer a játékosok követésére az alacsony költsége miatt. A GPS készüléket a játékosok magukon viselik, valamilyen speciális rögzítés (mellény) segítségével a felkaron, vagy a háton. A GPS jelek segítségével, melyet a játékos által viselt eszköz kibocsát meg lehet határozni a megtett távolságot, melyből ki lehet számítani a sebességet is. Az adatokat, vagy egy szintén a játékos által viselt eszköz tárolja (óra), vagy vezeték nélküli kapcsolaton keresztül jutnak el közvetlenül a számítógéphez. Az olyan GPS eszközök melyek már alkalmasak a sportteljesítmények vizsgálatára drágábbak és a mintavételi arányuk is nagyobb a hagyományos GPS eszközökkel szemben (5-10 Hz – 1 Hz). A még pontosabb mérések miatt a korszerű játékoskövető GPS rendszereket kiegészítik egyéb szenzorokkal, mint például gyorsulásmérő, vagy giroszkóp. A hátránya ezeknek a rendszereknek, hogy a külső körülményekre érzékenyek például a jelerősség csökken nagyobb épületek környezetében, de szintén befolyásolja a működést az aktuális légköri viszonyok. Szintén hátránya a rendszereknek, hogy a sporttevékenységtől függően maga a viselt eszközben is probléma merülhet fel (árnyékolás, takarás). A mérkőzés elemzése során az ilyen rendszerek alapvetően a megtett távolságot és az átlagsebességet pontosan meg tudják határozni, viszont az aktuális sebességet a gyorsulás és lassulás mértéket nem (Holanek, 2014, idézi Balogh, 2016).”

„Az edzés során az összegyűjtött adatokat egy szerverre továbbítják, melyet az edző egy számítógépen, vagy tableten elérve a teljesítmény adatokat online módon különféle elemző programok segítségével értékelni tudja, és azonnal vissza tud jelezni a sportolónak. Egy komplex elemző rendszer segítségével a sportoló egyedi fizikai paramétereinek függvényében (pulzus stb.) egyénre szabhatjuk a terhelést. Az adott mérkőzés pontosan elemezhető a fizikai paraméterek tükrében (futómennyiség, sebesség, gyorsulás, fékezés), mely segítségével hatékonnyá tehető a felkészülés. A nemzetközi referencia adatokra építve egyénre és pozícióra szabva lehet az edzéseket felépíteni, ezáltal növelve a csapat és a sportoló teljesítményét. A rádióhullámokon alapuló játékos követő rendszerek hasonló elven működnek a GPS-es rendszerekkel, ám területileg sokkal korlátozottabbak (például egy labdarúgó pályán megfelelően használható). A játékosok egy úgynevezett transzpondert visel, amely válaszol a hagyományos rádiójelekre egy ultra szélessávú rövid impulzusú rádiójellel. Az ultra szélessávú modulációs jeleket egy a megfigyelt területen található szenzorok fogadják, majd továbbítják a számítógép felé. Ez a fajta megfigyelés pontosabb, mint a GPS-es technológia, például bizonyos rendszerek esetében pontosabban egy adott időpillanatban mért sebességet, gyorsulást és lassulás. A GPS-hez hasonlóan teljesen automatikusan működtethető, ám viszonylag költséges megoldás, ugyanakkor a legnagyobb hátránya mégis az, hogy a transzponderek kényelmetlenségében keresendők.

Gyakorlati példák: A Nemzetközi Röplabda Szövetség (FIVB) a röplabda technológiai fejlesztésére irányuló törekvéseinek egyik állomásaként egy sportanalitikai rendszert vásárolt meg, mely a mérkőzésadatok és statisztikák valós idejű létrehozásának legfejlettebb módját kínálja. A szurkolók a mozgásokkal, a játékosok és a labda sebességével, a leütések szögével kapcsolatos információkkal kiegészítve egy weboldalon nézhetnek újra bizonyos mérkőzéseket. A teljesen automatizált professzionális rendszer hat, a pálya körül elhelyezett, számítógéphez csatlakoztatott kamerával dolgozik, amelyek képét három algoritmus elemzi. Egy amerikai cég létrehozott egy ingyenes edzőprogramot, amelyben a kihívást kereső résztvevőknek 3 hét alatt 3000-szer kell sikeresen kosárra dobniuk. A programban részt vesz több sportoló és sportszakember is, ők vezetik majd a heti online foglalkozásokat a résztvevőknek. Maga a rendszer egy csuklóra rögzíthető szenzor által szolgáltatott adatokat használja arra, hogy egy mobil applikáción keresztül azonnal statisztikákat és egyéb visszajelzéseket szolgáltasson a játékos teljesítményéről. A kanadai Nemzeti Jégkorong Ligában (NHL) apró chipeket, úgynevezett RFID címkéket szerelnek a játékosokra illetve magára a korongra, ami lehetővé teszi, hogy élőben kövessék.

Modellezés: A sportban a modellezésnek nagy szerepe van a helyes helyzetfelismerés és a megfelelő reagálás a kulcs a győzelemhez. A megfigyeléseken alapuló biomechanikus modellek jellemzően jól ki vannak dolgozva, addig a dinamikus modellek még finomításra szorulnak. A modellek fő problémája a komponensek reagálása és a modellek felépítése.

Szimuláció: A szimuláció segítségével a játékosokról és a csapatról rendelkezésre álló adatok alapján meg lehet “jósolni” az adott edzésprogram és taktika hatását. Természetesen minél komplexebb egy rendszer, valamint minél kevesebb adat áll rendelkezésre annál inkább nő az esély arra, hogy a szimuláció nem az elvárt módon fog működni. Az utóbbi években olyan területek is megjelentek, mint például a fuzzy modellezés valamint a neurális hálózatok és a mintázatelemzés. Videótechnika: A rögzített felvételek lehetővé teszik az egyes mozdulatok elsajátítását, azok objektív kontrollját, begyakorlását.

Mérőműszeres tréning: A pontos valós idejű biomechanikai és pszichológiai adatrögzítés olyan visszajelzést ad amely kiegészítő információt ad mozdulat karakterisztikájáról. A visszajelzés történhet hang vagy fényjelzéssel.

Animáció és szimuláció: Tipikusan komplex mozdulatsorok gyakorlásakor a vizuális szemléltetés jobban használható a szóbeli magyarázatnál. Az eltérő szögekből és lejátszási sebességgel történő visszanézés nagy lehetőségeket nyújt. Kiterjesztett valóság, virtuális valóság: A játékos a valódi tárgyakra mintegy rávetítve jelenítheti meg például kosárlabda esetén az ideális röppályát. A virtuális edzés pedig különösen olyan sportágaknál előnyös, amelyek időjárástól vagy helytől függenek (például téli sportok).

A kommunikáció és együttműködés eszközei: A különböző blogok, fórumok már régóta használatosak, de a hallgatók bevonására épülő rendszerek új területeket nyitnak meg a képzésben. A képzés során lehetővé válik az azonnali visszajelzés, kérdésfeltevés. Általában az ilyen rendszereknél a hallgatóknál lévő beviteli eszközzel (például okostelefon, laptop) válik lehetővé a visszajelzés.” (Balogh, 2016)