HEITTOTAIDON OMAKSUMINEN MIESTEN MOUKARINHEITOSSA Kolmen eritasoisen ryhmän biomekaaninen analyysi
Fredrik Fröberg
Liikuntapedagogiikan pro gradu -tutkielma Liikuntatieteellinen tiedekunta
Jyväskylän yliopisto Kevät 2021
TIIVISTELMÄ
Fröberg, Fredrik. 2021. Heittotaidon omaksuminen miesten moukarinheitossa: kolmen eritasoisen ryhmän biomekaaninen analyysi. Liikuntatieteellinen tiedekunta, Jyväskylän yliopisto, liikuntapedagogiikan pro gradu -tutkielma, 93 s., 7 liitettä.
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.
Asiasanat: moukarinheitto, biomekaniikka, elektromyografia, taito, oppiminen
ABSTRACT
Fröberg, Fredrik. 2021. Adopting the throwing skill in men’s hammer throw: a biomechanical analysis of three different skill levels. Faculty of Sport and Health Sciences, University of Jyväskylä, Master´s thesis in sport pedagogy, 93 pp., 7 appendices.
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.
Keywords: hammer throw, biomechanics, electromyography, skill, learning
SISÄLLYS
TIIVISTELMÄ
1 JOHDADNTO ... 1
2 LAJIANALYYSI ... 4
2.1 Säännöt ja välineet ... 4
2.2 Heittosuoritus ... 6
2.3 Moukarinheittäjän ominaisuudet ... 9
2.3.1 Ikä, antropometria ja kehonkoostumus ... 9
2.3.2 Voiman lajit ja lajin vaatima fyysinen suorituskyky ... 10
3 MOUKARINHEITON BIOMEKAANISET JA YMPÄRISTÖN MUUTTUJAT ... 13
3.1 Heittopituuteen vaikuttavat tekijät ... 13
3.2 Moukarinheiton kinetiikka ... 13
3.3 Moukaritulokseen vaikuttavat ulkoiset tekijät ... 16
3.4 Lihasten sähköinen aktiivisuus (EMG) ... 18
3.4.1 EMG menetelmänä ... 18
3.4.1 Heittolajien EMG -tutkimuksia ... 19
4 TAIDON OPPIMINEN ... 21
4.1 Moukarinheiton taitotekijät ... 21
4.2 Motorisen taidon oppiminen ja opettaminen ... 26
4.2.1 Taidon oppimisen teoriaa ... 26
4.2.2 Taidon opettamisen teoriaa ... 28
4.2.3 Taitoharjoittelun rakenne ... 29
4.2.3 Hyvän taidon oppimisen ilmapiiri ... 30
5 TUTKIMUKSEN TARKOITUS ... 32
6 MENETELMÄT ... 34
6.1 Koehenkilöt ... 34
6.2 Aloittelijoiden harjoitusjakso ... 35
6.3 Mittauksen kulku ... 35
6.4 Heittotekniikan observointi ... 36
6.5 Moukarin liikeradan 3D-liikeanalyysi ... 37
6.6 EMG Mittaukset ... 38
6.7 Tulosten analysointi ... 40
7 TUTKIMUKSEN TULOKSET ... 42
7.1 Kuvaileva observointi ja aloittelijoiden oppimistulokset ... 42
7.2 3D – Liikeanalyysi ... 43
7.3 EMG-Analyysi ... 50
7.3.1 Alavartalon lihasten EMG- aktivaatio ... 50
7.3.2 Ylävartalon lihasten EMG- aktivaatio ... 57
7.3.3 EMG- Aktivaation diskriminanttianalyysi ... 63
7.3.4 EMG -Aktivaation korrelaatio heiton pituuteen ... 65
8 POHDINTA ... 72
8.1 Tutkimuskysymys 1: Eri taitotason heittäjien erot moukarin liikeradassa ... 72
8.2 Tutkimuskysymys 2: EMG-analyysin ryhmäkohtaiset erityispiirteet ... 75
8.3 Tutkimuskysymys 3: EMG-lihasaktivaation yhteys heiton pituuden kanssa ... 78
8.4 Tutkimuskysymys 4: Harjoitusjakson oppimistulokset ... 81
8.5 Virhelähteet, reliabiliteetti ja validiteetti ... 84
8.6 Yhteenveto tutkimuksesta ja jatkotutkimusehdotukset ... 85
LÄHTEET ... 89 LIITTEET
1 1 JOHDADNTO
Moukarinheitto on yksi yleisurheilun neljästä heittolajista. Lajin tavoitteena on heittää kahvan ja varren päässä olevaa rautapalloa mahdollisimman pitkälle. Lajin juuret ovat peräisin Brittien saarilta, jossa puuvartisen moukarin heittäminen oli sekä aatelin että kansan suosiossa oleva ajanviete. Lajin nykyiset säännöt ja välineet kirjoitettiin Amerikassa vuonna 1887, mutta nämä hyväksyttiin kansainvälisesti vasta 1908. Edellisen vuosisadan alun kovimpia tuloksia nähtiin irlantilaisten maahanmuuttajien tekeminä Pohjois-Amerikan mantereen puolella (Quercetani 2012, 11–12.). Nykyaikaisen moukarinheiton ensimmäiset kansainväliset arvokilpailut käytiin Pariisin olympialaisissa vuonna 1900, mutta naisten ensimmäiset kansainväliset arvokisat heitettiin vasta lähes sata vuotta myöhemmin Sevillan MM-kisoissa Espanjassa vuonna 1999 (IAAF 2020).
Moukarinheiton taidon opettelu alkaa Rinta-Aho (2002) mukaan yleensä seurojen järjestämissä yleisissä yleisurheiluharjoituksissa. Monipuolinen liikunta ja eri urheilulajien kokeileminen luovat aluksi perustan sekä taidon, että fysiikan kehittymiselle. Moukarinheiton lahjakkuudet ovat tavallisesti aloittaneet lajin 12–15-vuotiaana. Lahjakkaaksi heittäjäksi lasketaan hyvän rytmitajun omaava isokokoinen, nopea ja voimakas urheilija, joka omaa luontaisen pyörimisen taidon. Psyykkisiltä ominaisuuksiltaan moukarinheittolahjakkuus omaa vahvan tahdonvoiman, tahtokestävyyden sekä hyvän keskittymiskyvyn. Ensimmäisten vuosien aikana moukarinheiton harjoittelu sisältää monipuolisesti erilaista liikuntaa ja sen lisäksi lajitaitoa kehitetään erilaisilla pyörimisharjoitteluilla ja heittämällä paljon (Rinta-Aho 2002, 96–99). Suomen olympiakomitean lanseeraamassa ”Urheilijan polulla” tätä vaihetta kutsutaan lapsuusvaiheeksi, jonka jälkeen nuori urheilija siirtyy valintavaiheeseen (Mononen 2016).
Valintavaiheen ajoittuminen on yksilökohtaista. Tässä vaiheessa nuori ensin kiinnittyy ja sen jälkeen keskittyy kehittymään valitsemassaan päälajissa muiden lajien jäädessä pois tai taka- alalle. Voidaan siis sanoa, että lapsi kehittyy valintavaiheessa urheilijaksi. Valintavaiheessa laaditaan valmentajan kanssa usein ensimmäinen pitkän ajan kehityssuunnitelma ja harjoittelu muuttuu suunnitelman mukaisesti vuosi vuodelta enemmän määrätietoiseksi. (Mononen 2016)
2
Moukarinheitossa valintavaiheessa lajitaitoharjoittelu alkaa painottamaan enemmän varsinaista lajisuoritusta ja samalla myös nuorempana opittuja levytankoharjoittelun perustekniikoita aletaan hyödyntämään voimaharjoittelussa (Rinta-Aho 2002, 99–103). Valintavaihe päättyy noin 20 ikävuoden tienoilla, jonka jälkeen uraansa jatkavat urheilijat siirtyvät huippuvaiheeseen (Mononen 2016). Huippuvaiheessa tehot harjoittelussa kasvavat entisestään, jolloin motivaatio, ravinto ja ylipäätään palautuminen nousevat entistä tärkeämpään rooliin osana kokonaisvaltaista urheilijana kehittymistä. Huippuvalmennusvaiheessa jalostetaan myös hankittuja fyysisiä ja taidollisia ominaisuuksia edelleen entistä lajinomaisempaan suuntaan (Mononen 2016).
Urheilijan motorinen taito kehittyy edellä mainittujen vaiheiden aikana. Motorinen taito on Magillin (2011) mukaan tahdonalaista liikettä vaativa fyysinen aktiviteetti tai tehtävä, jolla on tavoite. Motorisen taidon määritelmään kuuluu, että taito pitää olla opittavissa, eikä sitä näin ollen voida sekoittaa tahattomiin liikkeisiin, esimerkiksi reflekseihin (Magill 2011).
Motorisen taidon tutkimiseen on olemassa useita lähestymistapoja. Tässä tutkimuksessa taidon oppimista lähestyttiin pääasiassa biomekaanisten mittausten, elektromyografian (EMG) ja 3D- liikeanalyysin, avulla. EMG on menetelmä, jonka avulla pystytään mittaamaan supistuneen tai rentoutuneen lihaksen sähköistä aktivaatiota (De Luca 2006, 98). Korkeanopeusvideoihin perustuva 3D-liikeanalyysi on menetelmä, jonka avulla voidaan tutkia liikkeen kinemaattisia yksityiskohtia perustuen objektien määrittämiseen tunnetussa (kalibroidussa) kolmiulotteisessa avaruudessa. 3D-liikeanalyysiä pidetään yleisesti ”kultaisena standardina” tutkittaessa ihmisliikettä biomekaanisin menetelmin.
Osa tämän tutkimuksen koehenkilöistä on vasta lajiin perehtyneitä aloittelijoita ja toista ääripäätä edustavat kansallisen huipputason aktiivikilpaheittäjät. Tämä antaa mahdollisuuden verrata kokemattomien lihasaktivaatiomallin ja välineen liikeradan eroaja verrattuna vuosia motorisesti haastavaa lajia harjoittaneisiin huippu-urheilijoihin. Vastaavaa vertailua ei tutkimuskirjallisuushaun perusteella ole aiemmin moukarinheitossa tehty ja etenkään aloittelevien heittäjien lihasaktivaatiomallista, heittotekniikasta ja sen kehittymisestä ei tutkimushaussa löydetty ainoatakaan julkaistua tutkimusta.
3
Moukarinheiton taidon kehittymisen tutkiminen EMG:n avulla on varsin vähän käytetty menetelmä ja sen vuoksi itse menetelmän käytännöllisyys toimii yhtenä tutkimuksen näkökulmista. Tutkimuksen kokemukset tulevatkin tämän vuoksi toimimaan hyvänä pohjana tulevaisuuden yleisurheilun heittolajien EMG-tutkimuksiin. Tuloksista on myös hyötyä yleisen lajiymmärryksen laajentamiseen ja mahdollisesti moukarinheiton lajispesifin valmennuksen kehittymiselle. Motorisen taidon kehittymisen näkökulmasta tutkimus antaa yleiskuvan siitä, millä tavalla lihastoiminta eroaa motorisen kehityksen eri vaiheissa moukarinheitossa.
Kokonaisvaltaista lihasaktivaatiomallin kartoitusta ja heittotekniikan analyysiä eri tasoisissa heittäjäryhmissä ei kirjallisuuskatsauksen perusteella ole aikaisemmin julkaistu, joten tältä osin tämä tutkimus tuo täysin uutta moukarinheittoon liittyvää tietoa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena onkin selvittää, kuinka taitotasoltaan eri tasoiset aikuismiesheittäjät eroavat toisistaan lihasaktivointimallin ja moukarin liikeradan suhteen.
4 2 LAJIANALYYSI
2.1 Säännöt ja välineet
Moukari koostuu kolmesta osasta, jotka ovat kahva, varsi ja metallipää (kuva 1). Kahvan tulee olla jäykkä, eikä siinä saa olla liitoksia. Varsi on halkaisijaltaan 3 millimetriä ja se ei saa oleellisesti venyä heitettäessä. Metallipää on pallon muotoinen ja valmistettu raudasta tai muusta messinkiä kovemmasta metallista.
KUVA 1. Havainnekuva miesten virallisesta kilpailumoukarista.
Miesten kilpamoukari painaa 7,26 kilogrammaa, varren maksimaalinen pituus on 1215 millimetriä kahvan sisäreunasta moukarin pään ulkoreunaan mitattuna ja metallipään halkaisija on 110–130 millimetriä. Naisten moukari painaa 4,00 kilogrammaa, varren maksimaalinen pituus on 1195 millimetriä ja metallipään halkaisija 95–110 millimetriä (IAAF 2018, 188–190).
Moukarin laillisuutta varmistetaan ennen kilpailua punnitsemalla välineen kokonaispainoa, sekä tarkistamalla välineen muiden osien sääntöjen mukaisuutta. Arvokisoissa moukarin varren pituutta tarkastetaan myös kilpailupaikalla kilpailun aikana. Nuoremmissa ikäluokissa käytetään kevyempiä moukareita ja näissä kilpailusarjoissa myös varren pituus ja moukarin pään koko voi vaihdella. Erilaisten ikäluokkien heittovälineiden perusmitat esitellään taulukossa 1.
5
TAULUKKO 1. Eri ikäluokkien moukareiden perusmitat ja säännöstöt (SUL 2020)
Sarja Vähimmäiskokonaispaino
(kg)
Metallipään halkaisija (mm)
Moukarin maksimipituus*
(mm)
Miehet / M22 7.26 110 – 130 1215
M 19 6.00 105 – 125 1215
M 17 5.00 100 – 120 1200
P 14 – 15 4.00 95 – 110 1195
P 12 – 13 3.00 85 – 100 1195
P 9 – 11 2.50 85 – 95 990
Naiset / N19 – 22 4.00 95 – 110 1195
T 14 – 17 3.00 85 – 100 1195
T 10 – 13 2.50 85 – 95 990
(* mitattuna kahvan sisäreunalta moukarin pään alareunaan)
Kilpailusuoritus toteutetaan halkaisijaltaan 2,135 metriä leveästä betoniringistä (kuva 2), joka sijaitsee moukarihäkin sisällä. Moukarihäkin tehtävä on suojata sekä heittäjää että ympärillä olevia ihmisiä. Heittokenttään merkitään 34,92° kulman heittosektori ringin keskipisteestä katsottuna. Heittoalueen tulee olla tasainen ja sääntöjen mukainen korkein sallittu kallistuma heiton suunnassa on 1:1000 (0,1%). Apuvälineenä heittäjä saa käyttää sormia suojaavaa heittohanskaa, mutta sormenpäitä ei saa peittää. Pidon parantamiseen tarkoitetun aineen käyttö hanskassa on sallittua paremman otteen saavuttamiseksi. (IAAF 2018, 167 – 196.)
KUVA 2. Havainnekuva sääntöjen mukaisesta moukarinheittoringistä ja sektorista.
6
Kilpailussa heittäjä saa heittoluvan lajijohtajalta, jonka jälkeen hänellä on minuutti aikaa kävellä rinkiin ja aloittaa suoritus. Heittäjä ottaa lähtöasennon ringin takaosassa selkä heittosuuntaan päin. Heiton aikana moukari saa osua maahan sekä ringin sisä- että ulkopuolella, mutta heittäjän itsensä tulee pysyä ringin sisäpuolella koko heiton ajan. Heitto on hyväksytty, jos heittäjä kykenee poistumaan sallitusti ringin takaosasta sen jälkeen, kun moukari on laskeutunut maahan sektorin sisäpuolella. Virallinen kilpailutulos mitataan joko mittanauhalla tai optisella mittalaitteella 0,01 metrin tarkkuudella. Heiton virallinen mitta on heittoringin sisäreunan ja moukarin pään tuottaman lähimmän alastulomerkin välinen matka. (IAAF 2018, 167–196.)
Yleisurheilussa ratkotaan urheilijoiden paremmuus tulosten mukaan, mutta sen lisäksi Suomessa on käytössä pisteytysjärjestelmä arvottamaan eri lajien tuloksia keskenään. Suomen yleisurheiluseurojen välisessä kilpailussa, seuraliigassa, kerätään pisteitä asteikolla 1–25.
Tuloksia arvioidaan Suomessa myös sanallisesti suurmestari (SM)-, mestari (M)-, A-, B- ja C- luokka asteikolle. (SUL 2019.) Moukarinheittoon liittyvät pisteet esitellään tarkemmin taulukossa 2.
TAULUKKO 2. Kotimaisen seuraliigan pistetaulukko, sekä tulosten kirjallinen luokittelu moukarinheitossa
Miehet (m) 80,00 75,00 73,00 70,00 65,00 60,00 52,00 42,00 35,00 25,00 Naiset (m) 75,00 69,00 66,50 63,00 59,00 54,00 47,00 40,00 34,00 24,00
SUL - Pisteet 25 20 16 12 9 7 5 3 2 1
SUL - Luokka SM-
luokka
M-luokka A-luokka B-luokka C-luokka
2.2 Heittosuoritus
Tässä opinnäytetyössä käsitellään neljän pyörähdyksen heittoa. Eri vaiheiden määrittely pohjautuu Rinta-Aho (2002, 22) esittämään jakoon, jossa heitto alkaa muutamalla alkupyörityksellä ja niitä seuraavat vaiheet: heittoon lähtö (Entry), yhden tuen vaiheet (SS), kahden tuen vaiheet (DS) ja loppuveto (Delivery). Nämä vaiheet esitellään tarkemmin seuraavalla sivulla kuvassa 3.
7 KUVA 3. Moukarinheiton eri vaiheiden määrittely.
Moukarinheitossa heittäjä aloittaa suorituksen asettumalla heittorinkiin selkä heittosuuntaa kohti. Varsinainen suoritus käynnistyy alkupyörityksillä, joissa moukaria pyöritetään molemmat jalat maassa pään yli pyöreätä rataa. Alkupyöritysten tavoitteena on kiihdyttää moukarille riittävä alkunopeus ja saada moukari oikealle pyörimisradalle (Dapena 1989).
Moukarin ratanopeus koostuu vaaka- ja pystynopeudesta. Alkupyörityksillä moukarille tuotetaan merkittävä osa koko heiton vaakanopeudesta, koska vaakanopeuden kiihdyttäminen nopeassa pyörimisliikkeessä heiton myöhemmissä vaiheissa on vaikeaa (Mahares 2009).
Alkupyöritysten jälkeen heittäjä siirtyy vauhtipyörähdyksiin, joiden vaihekohtainen kesto kilpaheittäjillä vaihtelevat pääosin 0,2–0,4 sekunnin välillä (Gutiérrez, Soto & Rojas 2002;
Isele & Nixdorf 2010; Rinta-Aho 2002, 25).
Liikkeellelähtö tapahtuu alkupyöritysten jälkeen, kun heittäjä kahden tuen vaiheen aikana kiertää kehonsa vasemmalle (vastapäivään pyöriessä) ja kun kierto on ylittänyt noin 90 asteen (kuva 3). Tällöin heittäjän oikea jalka irtoaa alustasta ja alkaa ensimmäinen yhden tuen vaihe, jolloin vasemman nilkan aktiivinen työ ja ylävartalon sekä käsien rentona pitäminen nousee tärkeään rooliin. Tässä kohtaa heittäjän tavoitteena on kuljettaa moukarin päätä mahdollisimman laaja rataa pitkin. Samalla heittäjä siirtää oikean jalkansa vasemman ohi aloittaen jalan tullessa maahan uuden kahden tuen vaiheen. Kahden tuen vaihe päättyy jälleen siihen, että oikea jalka irtoaa maasta. Tämä toimintatapa toistuu läpi heittosuorituksen viimeiseen pyörähdykseen asti. Yhden tuen vaiheessa heittäjän lantio kiertyy nopeammin kuin hartialinja, jolloin vartaloon muodostuu kiertojännitys. (Rinta-Aho 2002, 60–64.) Tämä lantion ja hartioiden tuottama yhden tuen aikana syntyvä kiertojännitys on Brice, Ness, Everingham, Rosemund ja Judgen (2018) mukaan merkittävässä roolissa moukarin pään vauhdin kiihdyttämisessä. Heidän tutkimuksensa mukaan isompi kulmaero hartioiden ja lantion välillä,
8
etenkin ensimmäisen ja toisen pyörähdyksen aikana, korreloi merkitsevästi heiton pituuden kanssa.
Kahden tuen vaiheessa heittäjän molemmat jalat ovat maassa, jolloin moukarin vauhtia voidaan kiihdyttää purkamalla mm. hartioiden ja lantion välistä kiertojännitystä. Lisäksi yhden tuen vaiheessa moukarin pää liikkuu painovoimaa vastaan, kun taas kahden tuen vaiheessa moukarin pään nopeus kasvaa painovoiman avustamana. Näiden seikkojen vuoksi kahden tuen vaiheen keston maksimointia on perinteisesti pidetty erityisen tärkeänä yksityiskohtana heittotekniikkaa kehitettäessä. (Rinta-Aho 2002, 60–64.) Yleisurheilun maailmanmestaruuskisoissa tehdyissä analyyseissä on kuitenkin havaittu, että kahden tuen vaiheen kesto korreloi huipputasolla heikosti heiton lopputuloksen kanssa (Gutiérrez ym. 2002; Isele & Nixdorf 2010; Dinsdale, Thomas, Bissas & Merlino 2017).
Loppuveto alkaa, kun molemmat jalat ovat viimeisen yhden tuen vaiheen jälkeen maassa.
Loppuvedon aikana moukari kiihdytetään mahdollisimman suureen lähtönopeuteen tavoitellen samalla 40–45 asteen lähtökulmaa. Irrotus tapahtuu noin olkapään korkeudelta, kun moukari on suunnilleen 90 astetta heittäjän vasemmalla puolella. (Rinta-Aho 2002, 64.) Moukarin vauhdin kiihdyttäminen tapahtuu keskivartalon kierrolla ja polvien, lantion, selän ja olkapäiden ojennuksella (Otto 1992; Rinta-aho 2002, 48). Moukarin pään sijainti yhden pyörähdyksen aikana on esitetty kuvassa 4.
KUVA 4. Moukarin pään sijainti yhden vauhtipyörähdyksen aikana (mukailtu Dapena 1986).
9 2.3 Moukarinheittäjän ominaisuudet
2.3.1 Ikä, antropometria ja kehonkoostumus
Ivan ja Gheorghe (2017) selvittivät tutkimuksessaan minkä kokoisia ja ikäisiä historian 100 parasta mies- ja naisheittäjää olivat analysoituna vuoden 2016 loppuun mennessä tehtyjen tulosten perusteella olleet. Miehissä kaikki 100 heittäjää olivat heittäneet yli 80 metriä. Iältään heittäjät olivat 21–41vuotiaita mediaanin ja keskiarvon ollessa kummatkin 28 vuotta.
Pituudeltaan parhaat heittäjät olivat 176–197 senttimetriä pitkiä. Heittäjien mediaanipituus oli 188 senttimetriä, joka oli 4 cm lyhyempi kuin keskiarvopituus (192 senttimetriä), mikä viittaa otoksen jakauman olleen vinossa pidempien heittäjien suuntaan. (Ivan & Gheorghe 2017.) Huippuheittäjien painokeskiarvo oli 120 kilogrammaa ja mediaani 113 kilogrammaa, jotka ovat linjassa SUL ohjeellisen ominaisuusnormiston kanssa (Rinta-Aho 2002, 51). Normiston mukaan 80 metrin heittäjän tulee painaa 115 kilogrammaa ja 85 metrin heittäjän yli 120 kilogrammaa. Historiallisesti moukarinheittäjien painoihanne on vähän noussut, mutta pituusihanne on pysynyt samana. Paynen (1969) mukaan optimaalinen miesheittäjä painoi 50 vuotta sitten 95–105 kilogrammaa ja oli 185–198 senttimetriä pitkä. Nyt miespuolisen moukarinheittäjän ihanneikä on hieman alle 30 vuotta, hän on 190 senttimetriä pitkä ja painaa yli 115 kilogrammaa.
Naisten kaikkien aikojen sadan parhaan heittäjän tulokset asettuivat 70,44–82,98 metrin välille.
Ikähaarukka 17–37 vuotta oli naisilla yhtä laaja kuin miehillä. Naisten keskiarvo- ja mediaani- ikä olivat kumpikin 26 vuotta, mikä on kaksi vuotta alhaisempi kuin miesten vastaava samaisessa tutkimuksessa. Toisaalta moukarinheitto on lajina myös naisilla huomattavasti nuorempi kuin miehillä. Naisilla pituuden vaihteluväli 163–193 senttimetriä oli selvästi miehiä suurempi. Heillä myös keskiarvo- ja mediaanipituudet olivat samat 175 senttimetriä, mikä viittaa pituuden normaaliin jakautumiseen vaihteluvälin sisällä. Naisten painokeskiarvo oli 85 kilogrammaa ja mediaani 83 kilogrammaa. (Ivan & Gheorghe 2017.) Edellä esitettyjen tulosten perusteella voidaan vetää johtopäätös, että naisten moukarinheitossa pitkiä heittoja ovat heittäneet varsin erikokoiset heittäjät – niin lyhyemmät kuin pidemmät.
Teoksessa Sandström ja Ahonen (2013) kerrotaan, että lihassolut pääsääntöisesti jaetaan kolmeen kategoriaan niiden ominaisuuksien perusteella. Tyypin 1 lihassolut omaavat hitaan
10
supistumisominaisuuden ja suuren aerobisen kapasiteetin. Tyypin 2A solut ovat nopeita, mutta samalla kuitenkin suhteellisen kestäviä väsymystä vastaan. Tyypin 2B solut supistuvat nopeasti ja voimakkaasti, mutta väsyvät helposti. Hitaat solut käyttävät energianlähteenä pääasiassa rasvahappoja ja nopeat solut puolestaan glykogeenivarastoja. (Sandström & Ahonen 2013, 103.)
Moukarinheittäjien lihassolujakaumaa analysoitiin Terzis, Konstantinos, Stavros, Manta ja Georgidiksen (2010) tutkimuksessa, jossa heittäjiltä otettiin lihasbiopsia ulommasta reisilihaksesta (vastus lateralis). Tutkimuksessa verrattiin huipputason moukarinheittäjiä verrokkiryhmään, joka muodostettiin tavallisista aktiiviliikkujista. Verrokkiryhmän lihasten lihassoluista 51,4 % olivat tyyppiä 1, 34,4 % tyyppiä 2A ja 14,3 % tyyppiä 2B.
Moukarinheittäjillä vastaava jakauma oli 39,9 % tyyppiä 1, 51,1 % tyyppiä 2A ja 9 % tyyppiä 2B. (Terzis ym 2010.) Tämän tutkimuksen valossa voidaan siis todeta, että moukarinheittäjillä oli erityisen paljon nopeita ja kestäviä tyypin 2A lihassoluja. Käytännössä tämä viittaa siihen, että moukarinheittoon ei joko valikoidu genetiikaltaan räjähtävän voimantuoton kannalta katsottuna lihassolutyypin 2B valioyksilöitä tai staattista voimaa vaativa moukarinheittoharjoittelu muokkaa heittäjien lihassolujakaumaa tyypiltään kestävämmäksi (Mero, Peltola & Saarela 1987, 106). Räjähtävyyden ja kimmoisuuden harjoittelu on kuitenkin olennainen osa moukarinheittäjien harjoittelua, koska moukarisuoritus on kestoltaan lyhyt ja tavoitteena on kasvattaa moukarin vauhti mahdollisimman suureksi (Rinta-Aho 125–126).
2.3.2 Voiman lajit ja lajin vaatima fyysinen suorituskyky
Suomalaisen valmennusopin mukaan voiman lajit (taulukko 3) jaetaan nopeusvoimaan, maksimivoimaan ja kestovoimaan (Häkkinen, Mäkelä & Mero 2004. 251). Näistä nopeusvoimasuoritus tarkoittaa nopeaa ja räjähtävää voimantuottoa, joka kestää alle 10 sekuntia. Maksimivoimalla puolestaan tarkoitetaan yhden toiston maksimaalista voimantuottoa, kun taas kestovoima kohdistuu monen minuutin kestäviin suorituksiin. Eri voiman lajit jaetaan myös lihastoimintatapoihin, joita ovat konsentrinen, eksentrinen ja isometrinen. Nämä kaikki kolme ovat vuorotellen käytössä moukarinheiton eri vaiheissa.
Konsentrisessa lihastyössä lihaksen pituus lyhenee, eksentrisessä pitenee ja isometrisessä pysyy muuttumattomana. Lihastoiminta voidaan luokitella myös staattiseksi eli isometriseksi ja dynaaminen eli liikkuvaksi. Staattisessa lihastyössä lihas on jatkuvassa jännityksessä, kun taas
11
dynaamisessa lihas vuoroin supistuu ja rentoutuu. Urheilusuoritus sisältää yleensä kumpaakin.
(Häkkinen ym 2004, 251.)
TAULUKKO 3. Eri voimaominaisuuksien harjoitusmenetelmät (Häkkinen 1990 mukaillen)
Kestovoima Maksimivoima Nopeusvoima
Voiman laji Lihas- Kestävyys
Voima- Kestävyys
Perusvoima Maksimivoima Pikavoima Räjähtävä voima
Merkitys Pohjaaluova Rakentava Jalostava
Harjoitus- vaikutus
Aerobinen Aerobinen ja anaerobinen
Lihasmassan kasvu
Hermottava Nopea hermotus Hetkellinen maksimaalinen
voima Suoritustempo Rauhallinen /
Vaihteleva
Vaihteleva / Nopea
Nopea / Tekninen
Mahdollisimman nopea
Maksimaalisen nopea
Maksimaalisen räjähtävä
Toistot / Sarja 20 - 50 10 - 50 6 - 10 1 - 5 6 - 10 1 - 5
Intensiteetti (% maksimista)
Oma keho 20 - 60 60 - 85 90 - 100 30 - 80 40 - 60
Palautukset sarjojen välillä
30 s – 2 min 30 s – 2 min 1 – 3 min 3 – 5 min 3 – 5 min 3 – 5 min
Koska moukarisuoritus on dynaaminen ja kestää alkupyöritysten jälkeen noin 2,0–2,5 sekuntia (Rinta-Aho 2002, 25), on lajisuoritus itsessään periaatteessa nopeusvoimasuoritus.
Voimatuottoajat moukarinheitossa ovat kuitenkin muihin heittolajeihin verrattuna pidempiä.
Esimerkiksi huipputason keihäänheitossa vetovaihe kestää 0,10–0,15 sekuntia (Bennet, Walker, Bissas & Merlino 2017), kun moukarinheiton se on 0,25–0,32 sekuntia (Rinta-Aho 2002, 25). Muihin heittolajeihin verrattuna moukarissa puolestaan staattisen lihastyön osuus suuri. Erityisen suuri paine kohdistuu selkälihaksiin, joiden merkitys suorituksen kannalta on suurempi kuin vatsalihasten. Lihastasapainon ja yleisen kokonaisvaltaisen suorituskyvyn vuoksi vatsalihasten harjoittaminen on kuitenkin myös hyvin tärkeää moukarinheitossa.
(Sandström & Ahonen 2013, 273.)
Miespuolisen huipputason moukarinheittäjien voima-arvoista ei kirjallisuushaussa löytynyt kattavaa tutkimusyhteenvetoa. Ainoassa heittäjien maksimivoima-arvoja selvittäneessä tutkimuksessa raportoitiin, että kuuden kokeneen moukarinheittäjän yhden toiston toistomaksimi (1RM) oli takakyykyssä 245 ± 12 kilogrammaa, tempauksessa 132 ± 13 kilogrammaa ja rinnallevedossa 165 ± 12 kilogrammaa. Tutkimukseen osallistuneiden
12
heittäjien taso oli 72,17 ± 6,40metriä. (Terzis ym. 2010.) Taulukossa 4 esitetty Suomen Urheiluliiton moukarinheittäjien ohjeellisen ominaisuusnormiston (Rinta-Aho 2002, 51) mukaan miespuolisen 75 metrin heittäjän tavoitetaso on 250 kilogrammaa takakyykyssä, 115–
120 kilogrammaa tempauksessa ja 160–170 kilogrammaa rinnallevedossa. Naisten vastaavat lukemat 75 metrin heittäjillä ovat 140 kilogrammaa jalkakyykyssä, 70 kilogrammaa tempauksessa ja 90 kilogrammaa rinnallevedossa.
Ohjeistuksessa kuitenkin korostetaan, että voimanormisto on ainoastaan suuntaa antava.
Yksittäisten urheilijoiden yleisvoimatasot vaihtelevat huomattavastikin, koska esimerkiksi lajivoimaominaisuuksien merkitys kasvaa pyrittäessä kovemmalle tulostasolle. Esimerkiksi vuoden 1984 Olympiavoittaja Juha Tiainen nosti parhaimmillaan 290 kg takakyykyssä, 142,5 kg tempauksessa ja 200 kg rinnallevedossa (Rinta-Aho 2002, 186). Nämä testitulokset ennustavat normiston mukaan yli 85 m heittoa, mikä on selvästi enemmän kuin mitä Tiainen todellisuudessa ennätystuloksenaan 81,52 m lopulta heitti.
Terzis ym. (2010) tutkivat moukarinheittäjien räjähtävää voimantuottoa ja tulivat siihen tulokseen, että 70–75 metrin heittäjän tulisi pystyä hyppäämään yli 3 metriä vauhdittomassa tasajalkapituushypyssä (Terzis ym 2010). Tämä tulos on linjassa SUL moukarinheittäjien ohjeellisen ominaisuustaulukon kanssa, jonka mukaan 70 metrin heittäjän tulisi hypätä vauhditonta pituutta 320 senttimetriä ja 75 metrin heittäjän 330 senttimetriä (Rinta-Aho 2002, 51).
TAULUKKO 4. Suomen urheiluliiton ohjeellinen ominaisuusnormisto. Taulukko kertoo suuntaa antavasti minkälaisia voima ominaisuuksia tietyn tasoisilla heittäjillä pitäisi olla (Rinta- Aho 2002, 51)
55 m heitto (M / N)
65 m heitto (M / N)
75 m heitto (M / N)
Takakyykky 170 kg / 110 kg 200 kg / 140 kg 250 kg / 150+ kg
Raaka tempaus 90 kg / 60 kg 105 kg / 70 kg 115 – 120 kg / 80 kg
Raaka rinnalleveto 120 kg / 80 kg 140 kg / 90 kg 160 – 170 kg / 110kg Vauhditon 1-loikka 290 cm / 260 cm 310 cm / 280 cm 330 cm / --
13
3 MOUKARINHEITON BIOMEKAANISET JA YMPÄRISTÖN MUUTTUJAT
3.1 Heittopituuteen vaikuttavat tekijät
Moukarinheitossa heittopituuteen vaikuttavat ulkoisten olosuhteiden lisäksi kolme tekijää, jotka ovat moukarin lähtönopeus (V), lähtökulma (α) ja lähtökorkeus (h). Näistä kolmesta tekijästä lähtönopeuden vaikutus heittopituuteen on kilpaheittäjillä selvästi suurin. (Otto 1992;
Rinta-aho 2002, 22.) Yuriy Sedykhin maailmanennätysheitossa 86,74 metriä moukarin lähtönopeus oli 30,7 metriä sekunnissa, lähtökulma 39,9 astetta ja lähtökorkeus 1,66 metriä (Otto 1992). Näiden lisäksi heittopituuteen vaikuttavat heittäjästä riippumattomat ulkoiset tekijät, kuten välineen ominaisuudet sekä heittopaikan ja -hetken olosuhteet (Dapena, Gutierrez-Davilla, Soto & Rojas 2003). Kolmen heittoparametrin mukaan voidaan laskea heiton simulaatiopituus kuvassa 5 esitetyllä kaavalla, joka kertoo kuinka pitkälle moukari lentäisi tyhjiössä ilman ilmanvastusta.
KUVA 5. Moukarinheiton simulaatiopituuden laskukaava (Hatton 2012).
3.2 Moukarinheiton kinetiikka
Isaac Newton julkaisi vuonna 1687 teoksen ”Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, jossa hän esitteli kolme mekaniikan peruslakia. Näistä ensimmäistä kutsutaan liikkeen jatkuvuuden laiksi, jonka mukaan kappale jatkaa liikettään suoraviivaisesti muuttumattomalla nopeudella tai pysyy levossa, mikäli siihen ei vaikuta ulkoisia voimia. Laki pätee kappaleisiin, jotka eivät ole vuorovaikutuksessa muiden kappaleiden kanssa. (Newton 1687, 13.) Käytännössä tämä tarkoittaa, että liikkeen synnyttäminen, pysäyttäminen ja muuttaminen vaativat ulkopuolista voimaa. Moukarinheitossa toisilleen ulkoista voimaa aiheuttavat heittäjä ja moukari. Niihin kumpaankin vaikuttavat lisäksi painovoima ja ilmanvastus.
14
Newtonin toista lakia kutsutaan nimellä dynamiikan peruslaki, jonka mukaan kappaleeseen vaikuttava ulkoinen voima (F) antaa kappaleelle kiihtyvyyden (a). Kappaleeseen vaikuttavan voiman (F), kappaleen massan (m) ja kappaleen saaman kiihtyvyyden (a) välillä on yhteys (F=ma). Tämä tarkoittaa, että mitä suurempi kappaleeseen vaikuttava ulkoinen voima on, suhteessa kappaleen massaan, niin sitä suurempi on kappaleen kiihtyvyys. (Newton 1687, 13.) Moukarinheitossa välineen massa on vakio, joten heittäjän ja painovoiman siihen välittämien voimien suuruus ja suunta joko lisäävät tai vähentävät moukarin kiihtyvyyttä. Käytännössä moukaritutkimuksissa esitetään tulokset useimmiten kuitenkin moukarin pään ratanopeuden muutoksina kuin hetkellisinä kiihtyvyyksinä.
Newtonin kolmannen mekaniikan peruslain eli voiman ja vastavoiman lain mukaan, jos kappaleeseen vaikuttaa jokin voima, sille on aina olemassa yhtä suuri, mutta vastakkaiseen suuntaan vaikuttava vastavoima (Newton 1687, 13). Urheilussa helposti ymmärrettäviä esimerkkejä ovat juoksu tai uinti. Kun urheilijan raaja työntää vettä tai alustaa taaksepäin, niin vesi tai alusta työntävät ihmistä samalla voimalla eteenpäin. (Sandström & Ahonen 2013, 158.) Moukarinheitossa voimat välittyvät joko maahan tai vaijeriin, josta niitä voidaan voima- antureilla mitata. Moukarisuorituksessa maahan välittyvät voimat ovat suurimmaksi osaksi pystysuuntaisia (vertikaalivoimia). (Murofushi, Sakurai, Umegaki & Takamatsu 2007.)
Vaijerivoima on sitä suurempi mitä nopeampi on moukarin pään ratanopeus, koska vaijerista mitattava voima on käytännössä lähes sama kuin moukarin keskipakoisvoima (Brice, Ness, Rosemond 2014). Keskipakoisvoimalla tarkoitetaan näennäisvoimaa, joka vetää ympyräliikkeessä olevaa kappaletta kauemmaksi liikkeen keskipisteestä. Moukarinheittäjä tuntee keskipakoisvoiman, koska hän on heittoliikkeen keskipisteessä. (Sandström & Ahonen 2013, 160.) Heitettäessä 80 metriä moukarin pään nopeus irrotushetkellä on noin 29 metriä sekunnissa, jonka seurauksena miesten moukarin keskipakoisvoima on laskennallisesti 3400 Newtonia (”350 kilogrammaa”). Vastaavasti naisten 60 metrin heitossa, jossa lähtönopeus on noin 24 metriä sekunnissa, keskipakoisvoima on 1700 Newtonia (”175 kilogrammaa”).
(Murofushi, Babbitt & Ohta 2017; Rinta-Aho 2002, 46; kuva 6). Moukarin vaijerivoima on aaltoileva läpi heiton ja moukarin pään vauhti kiihtyy aina, kun voima kasvaa (Brice, Ness &
Rosemond 2011). Moukarinheitossa keskipakoisvoimaan (F=mv2/r) vaikuttavat moukarin pään massa (m), sen nopeus (v) ja säde (r), joka on mitta moukarin päästä pyörimisliikkeen
15
keskipisteeseen. Moukarinheittosuorituksessa säteen on esitetty vaihtelevan 1,5–2,0 metrin välillä (Gutiérrez ym. 2002; Murofushi, Sakurai, Umegaki & Kobayashi 2005).
KUVA 6. Heittäjään kohdistuvat voimat heiton aikana (mukailtu Rinta-Aho 2002, 46).
Suuri osa moukarinheiton suorituksesta koostuu pyörimisestä ja näin ollen pyörimisen perusmekaniikan ymmärtäminen on tärkeä osa moukarinheiton oppimista. Pyörivä objekti pyörii oman akselinsa ympäri, jos fyysistä akselia ei ole olemassa, niin pyöriminen tapahtuu massakeskipisteen ympäri. (Knight 2008, 343.) Moukarinheitossa massakeskipiste on heittäjä- moukarisysteemin massakeskipiste, joka sijaitsee moukarin pään suunnassa hiukan heittäjän massakeskipisteen edessä (Bartonietz 2000). Moukarinheiton valmennus- ja tutkimuskirjallisuudessa painotetaan, että tavoitteena on säilyttää mahdollisimman suuri liikelaajuus koko heiton ajan (Rinta-Aho 2002, 46). Käytännössä tämä tarkoittaa, että ympyrärataa kulkevan moukarin pään kannattaa kulkea mahdollisimman kaukana liikesysteemin keskipisteestä.
Pyörimissäteen vaikutusta ratanopeuteen pyörimisliikkeessä voidaan tarkastella fysiikan lakien avulla. Jos polkupyörän renkaan säde on metri ja rengas pyörähtää yhden kierroksen, niin rengas kulkee kierroksen aikana 6,28 metriä (s=2πr, missä s=matka ja r=säde). Jos renkaan säde suurennetaan 1,5 metriin, niin rengas kulkee vastaavasti kierroksen aikana 9,42 metriä. Mikäli
16
kummassakin tapauksessa yhteen kierrokseen kuluisi aikaa sekunti, niin renkaan nopeudet olisivat vastaavasti 6,28 m/s ja 9,42 m/s (v=s/T, missä v=nopeus, s=matka, T=kierrosaika).
Nopeuksien ero olisi siis yli 3,14 metriä sekunnissa, vaikka renkaan keskipisteessä olevan akselin pyörimisnopeus pysyisi samana. (Bingisser 2015, 32.) Käytännön tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että pidempi säde tai moukarin pään kulkema matka heiton aikana ei aina suoraan korreloi pidemmän heiton kanssa (Gutiérrez ym. 2002; Isele & Nixford 2010).
Heiton tavoitteena on kasvattaa moukarin nopeutta tasaisesti koko heiton ajan. Nopeuteen positiivisesti vaikuttavan suuren liikelaajuuden säilyttäminen keskipakoisvoimasta huolimatta asettaa erityisesti alaselän ja jalkojen staattiselle voimalle erityisvaatimuksia. Moukarin nopeuden kiihdyttäminen tehdään suurelta osin keskivartalon kiertoliikkeellä. Heiton aikana voimantuotto tapahtuu 80–120 asteen polvikulmilla ja 20–60 asteen hartia-lantioakselin
”kiristyksillä”. Hartialinjan ja moukarin välinen kulma vaihtelee 80–120 asteen välillä. (Rinta- Aho 2002, 46.)
3.3 Moukaritulokseen vaikuttavat ulkoiset tekijät
Irrotushetken jälkeen heittäjän vaikutus moukarin lentorataan päättyy, jonka jälkeen siihen vaikuttavat enää maan vetovoima, ilmanvastus, tuuliolosuhteet ja lämpötila (Hunter 2005;
Hatakka, Saari, Sirviö, Viiri & Yrjänäinen 2009, 80). Ulkoilmaolosuhteissa heiton pituus on poikkeuksetta lyhyempi kuin mitä se olisi lähtöparametrien (lähtönopeus, -kulma ja -korkeus) mukaan fysiikan kaavoilla laskettuna tilanteessa, jossa maan vetovoima otettaisiin huomioon, mutta ilmavastukseen ja tuuleen liittyvät asiat jätettäisiin huomioimatta. Tämä pätee myös heittoihin, jotka tehdään myötätuuleen. Dapena ym. (2003) mukaan miesten 72,82 ± 7,43 metrin heittojen laskennallinen pituus ilman ilmanvastusta olisikin ollut mitattua heittoa 4,30 ± 2,64 metriä (6%) pidempi ja naisten 67,78 ± 4,02 metrin heittojen vastaavasti 8,82 ± 3,20 metriä (13%) pidempi (Dapena ym. 2003). Ilmanvastuksen vähentämiseksi moukarin pään on edullista olla halkaisijaltaan sääntöjen mukaisessa alarajassa, kuten seuraavalla sivulla olevassa kuvassa 7 nähdään. Myös sillä, kuinka varsi elää ilmalennon aikana on mahdollisesti vaikutusta heiton pituuteen, mutta tästä asiasta ei tehdyssä kirjallisuushaussa löydetty julkaistuja tutkimuksia.
17
KUVA 7. Moukarin pään halkaisijan vaikutus heiton pituuteen (Mukailtu Dapena & Teves 1982).
Hunterin (2005) tutkimuksessa selvitettiin heittopaikan korkeuden vaikututusta heittojen pituuksiin vertaamalla Oslossa ja Mexico Cityssä heitettyjä heittoja toisiinsa. Norjan pääkaupunki Oslo sijaitsee 19 metriä merenpinnan yläpuolella, kun taas Mexico City sijaitsee 2256 metriä merenpinnan yläpuolella. Kyseisessä tutkimuksessa kävi ilmi, että saman lähtönopeuden heitto naisten moukarilla lentää noin prosentin ja miesten moukarilla puoli prosenttia pidemmälle Mexico Cityssä, jossa ilma on ohuempaa. Ero sukupuolten välillä johtuu siitä, että naisten moukari on kevyempi ja halkaisijaltaan 95 millimetriä, kun taas miesten metallipään halkaisija on 110 millimetriä. (Hunter 2005.)
18
Tuulen vaikutus heittopituuteen vaihtelee myös riippuen heittopaikan korkeudesta. Hunterin (2005) mukaan mitä lähempänä merenpintaa heitetään, sitä enemmän tuulella on vaikutusta heittopituuteen. Oslossa naisten moukarilla tuulettomissa olosuhteissa heitetty tulos 66,54 metriä olisi 8 sekuntimetrin vastatuulessa lentänyt 65,00 metriä ja 8 sekuntimetrin myötätuulessa 67,58 metriä. Ero vasta- ja myötätuuliheittojen välillä oli siis Oslossa 2,58 metriä, kun samojen olosuhteiden vertailu Mexico Cityssä johtaa ainoastaan 2,02 metrin eroon.
(Hunter 2005.) Suomen urheiluliiton lajioppaassa ollaan samoilla linjoilla. Sen mukaan 2 sekuntimetrin tuulennopeus vaikuttaa moukaritulokseen noin 0,5 metriä (Rinta-Aho 2002, 23).
Lämpötilan merkitys moukarin lentorataan on pieni. Hunterin mukaan (2005) 29 celsius asteessa naisten moukarilla heitetty 66,75 metrin heitto olisi 21,1 celsius asteen lämpötilassa lentänyt 5 cm lyhyemmälle. Tämä ero johtuu siitä, että ilma on sitä ohuempaa, mitä lämpimämpää se on. (Hunter 2005.)
3.4 Lihasten sähköinen aktiivisuus (EMG)
3.4.1 EMG menetelmänä
Elektromyografia (EMG) eli lihassähkökäyrä on menetelmä, jolla mitataan lihasten sähköistä aktiivisuutta. EMG:n historia ulottuu aina 1600-luvulle asti, mutta menetelmä otettiin varsinaisesti yleisemmin käyttöön vasta 1900-luvun puolessa välissä teknologisen kehityksen myötä (De Luca 2006, 99).
Ihmisen hermo-lihasjärjestelmän pienintä toiminnallista osaa kutsutaan motoriseksi yksiköksi.
Motorinen yksikkö sisältää motorisen hermosolun, sen päätehaarat ja näiden hermottamat lihassolut. Kaikki motorisen yksikön lihassolut supistuvat ”kaikki tai ei mitään” -periaatteella eli kun hermosolun aktiopotentiaali ylittää supistumisjännitteen, niin kaikki sen hermottamat lihassolut supistuvat yhtä aikaa. Luurankolihasta hermottaa yleensä useampi motorinen hermosolu. Kukin hermosolu hermottaa kymmeniä tai jopa satoja lihassoluja riippuen siitä, kuinka tarkkaa liikekontrollia kyseinen lihas toiminnallisesti vaatii.
Tiedon kulku hermoston sisällä sekä hermoston ja lihaksen välillä tapahtuu sähköisesti. Tämä keskushermostosta lihakseen saapuva sähköinen signaali, joka käskyttää lihasta supistumaan,
19
on mahdollista mitata EMG-laitteiston avulla. Mitä vahvemman viestin keskushermosto lihakseen lähettää, sitä suurempi määrä motorisia yksiköitä lihaksessa aktivoituu. Tällöin myös ihon pinnalta mitattavan EMG-signaalin määrä kasvaa. Motorinen yksikkö pysyy sähköisesti aktiivisena siihen saakka, kunnes lihas rentoutuu. (De Luca 2006, 100–102.)
EMG:ssä lihasten tuottamia sähköimpulsseja kerätään elektrodien avulla. Kaksi yleisintä tapaa mitata EMG:tä ovat pinta- ja neulaelektrodit. Pintaelektrodi mittaa EMG signaalia ihon pinnalta, kun taas neulaelektrodi on invasiivinen (elimistön sisälle ulottuva) ja vaatii elektrodineulan pistämisen ihon läpi lihakseen. Pintaelektrodin heikkous on, että sen avulla pystytään mittaamaan ainoastaan suuria pinnallisia lihaksia. Pienempien ja syvien lihasten mittaaminen vaatii neulaelektrodia. (De Luca 2006, 102–103.) EMG:tä hyödynnetään lihastoiminnan analysoimisessa muun muassa fysioterapiassa, ergonomiassa ja biomekaanisissa tutkimuksissa (Florimund 2009).
3.4.1 Heittolajien EMG -tutkimuksia
Moukarinheittoon viittaavia EMG -tutkimuksia löytyi tehdyssä kirjallisuushaussa ainoastaan yksi. Ojanen, Rauhala ja Häkkinen (2007) mittasivat tutkimuksessaan eri ikäryhmien aikuisurheilijoiden maksimaalista isometristä voimaa Smith -laitteessa tehdyssä hyppyjalkakyykyssä ja penkkipunnerruksessa. Kuormana toimi 60 % urheilijan henkilökohtaisesta yhden toiston maksimista. EMG mitattiin kuudesta eri lihaksesta.
Tutkittavina oli kuulantyöntäjiä, kiekonheittäjiä ja moukarinheittäjiä. Tutkimuksessa havaittiin, että heittäjien voima ja räjähtävyys heikkenivät iän myötä, mutta urheilijoiden voima-arvot olivat reilusti ei-urheilevia ikätovereitaan parempia. (Ojanen, Rauhala, Häkkinen 2007.)
Howard, Conway ja Harrison (2017) tutkivat jalkalihasten lihasaktivaatiota kuulantyönnön pakitustekniikkasuorituksissa. Tutkimuksessa hyödynnettiin langatonta pinta-EMG- keräysteknologiaa yhdistettynä videokuvaukseen. Tutkimuksessa havaittiin, että tekniikan kannalta erityisen tärkeitä lihaksia oikeakätisillä työntäjillä olivat oikean jalan suora ja kaksipäinen reisilihas (rectus femoris ja biceps femoris) ja vasemman jalan kaksipäinen reisilihas (biceps femoris). Lisäksi huomattiin, että mies- ja naistyöntäjien välillä oli havaittavissa eroavaisuuksia lihasten aktivointien ajoituksissa työnnön eri vaiheissa. (Howard, Conway & Harrison 2017.) EMG -aktiivisuutta kuulantyönnön pakitustekniikassa tutkittiin
20
myös Terzis, Karampatsos ja Georgiadiksen (2007) tutkimuksessa, jossa tavoitteena oli selvittää kolmen päävaikuttajalihaksen aktiivisuuden yhteyttä työnnön tulokseen.
Tutkimuksessa havaittiin, että ulomman reisilihaksen (vastus lateralis) voimakas aktivaatio työnnön alussa ja rintalihaksen (pectoralis major) nopea ja voimakas aktivaatio lopussa olivat vahvasti yhteydessä parempaan työntötulokseen. Tutkijat havaitsivat lisäksi, että yhden toiston maksimitulokset yleisvoimaliikkeissä jalkakyykyssä ja vinopenkissä olivat yhteydessä kuulatulokseen. (Terzis ym. 2007.)
Kiekonheittotutkimuksissa EMG:tä on hyödynnetty esimerkiksi Dinu, Houel ja Louis (2019) tutkimuksessa, jossa selvitettiin kahden eripainoisen heittovälineen käytön vaikutuksia, kun tavoitteena on pyrkiä ennaltaehkäisemään olkapään alueen vammoja. Tuloksista kävi ilmi, että heittäminen kevyemmällä kiekolla tuottaa erilaisen lihasaktivaatiomallin normaalipainoiseen kilpavälineeseen verrattuna. Tutkijoiden mukaan kevyemmän välineen käyttö on mahdollisesti käyttökelpoinen tapa vähentää loukkaantumisriskiä. (Dinu ym. 2019.) Toisessa kiekonheittoon liittyvässä tutkimuksessa Karampatsos, Terzis ja Georgiadis (2011) mittasivat jalkojen lihasten lihasaktiivisuutta osavauhtisissa ja täysvauhtisissa heitoissa. Tutkimuksessa havaittiin, että oikean jalan nelipäisen reisilihaksen (quadriceps femoris) voimakas aktivaatio heiton aikana oli vahvasti yhteydessä parempaan lopputulokseen. Lihasaktivaatiomittauksen lisäksi tutkijat vertasivat vinopenkkipunnerruksen ja jalkakyykyn maksimitulosten yhteyttä kiekonheittotulokseen. Tuloksista kävi ilmi, että maksimivoima vinopenkkipunnerruksessa korreloi vahvasti kiekonheittotulokseen, mutta jalkakyykyssä vastaava yhteys oli heikko.
(Karampatsos ym. 2011.)
21 4 TAIDON OPPIMINEN
4.1 Moukarinheiton taitotekijät
Taitotekijöiden harjoitettavuus nuoresta iästä lähtien on tärkeä osa kasvua moukarinheittäjäksi.
Psyykkisiltä ominaisuuksiltaan heittäjän on edullista olla tahdonvoimainen ja keskittymiskykyinen, koska fyysinen ja taitoharjoittelu vaativat pitkäjänteistä työtä. (Rinta-Aho 2002). Moukarinheitto on monimutkainen kokonaisuus, joka sisältää useita taitoja. Taidon osa- alueet muodostavat yhdessä suorituskokonaisuuden, joten niiden erittely valmennuksellisesta näkökulmasta on jossain määrin keinotekoista. Lajin luonteen ymmärtämiseksi niiden erottelusta on kuitenkin hyötyä, koska ymmärtämällä taidon osa-alueita paremmin on mahdollista jalostaa oppimista tehokkaammaksi.
Tasapaino. Sandström ja Ahosen (2013) mukaan tasapainoa kuvaillaan monimutkaiseksi taidoksi, jossa yleensä keskitytään pystyssä pysymiseen. Tasapaino on kuitenkin käsitteenä laajempi ja siihen kuuluvat myös asennon säilyttäminen liikkuvalla alustalla, asennon säätely tavoitteellisen liikkeiden aikana ja asennon säätely, silloin kun ulkoiset voimat horjuttavat asentoa. (Sandström & Ahonen 2013, 52.)
Kehon tasapainoa aistivat lihasten, jänteiden, sisäelinten ja ihon aistinsolut, jotka välittävät keskushermostolle tietoa siitä, missä asennossa kehon ruumiinosat ovat. Näiden lisäksi tärkeä osa kehon tasapainoaistia ovat sisäkorvassa ja kaarikäytävässä sijaitsevat aistinreseptorit, jotka reagoivat painovoimaan ja pään kiertoliikkeisiin välittäen tietoa keskushermostolle siitä, missä asennossa pää on suhteessa pystyasentoon. Tämä tieto on olennaisen tärkeää pystyssä pysymisen kannalta. (Sand, Sjaastad, Haug, Bjålie & Toverud 2011, 164.) Luonnollisesti myös näkö- ja kuuloaisti osallistuvat omalta osaltaan tasapainon ylläpitämiseen.
Moukarinheitossa tasapainotaito on erityisen tärkeässä roolissa, koska heittäjä joutuu koko suorituksen ajan ylläpitämään asentoa jatkuvasti muuttuvan ulkopuolisen ärsykkeen vastapainoksi. Esimerkiksi yhden tuen vaiheen aikana heittäjä on hetkellisesti tukijalan ulkosyrjän varassa samalla kun hänen tulisi kyetä hallitsemaan painavaa välinettä, joka liikkuu ympyrärataa suurella nopeudella. Tasapainoisen asennon ylläpito on tärkeää, koska jokainen
22
horjahdus ja poikkeama optimaalisesta liikeradasta hidastaa moukarin pään nopeutta ja lyhentää sitä kautta heiton pituutta. (Bingisser 2015, 48–49.)
Rytmi yhdistetään useimmiten musiikkiin, tanssiin ja voimistelun opettamiseen (Penttinen 2007, 299). Rytmin alalaji on syke, joka on tasainen toistuva iskusarja, kuten esimerkiksi kellon tikitys. Sykkeen tahdissa tapahtuvaa rytmiä kutsutaan perusrytmiksi. Sykkeestä poikkeavaa rytmiä kutsutaan erityisrytmiksi. (Penttinen 2007, 301-302.) Rytmikyvyllä on osoitettu olevan tärkeä rooli motorisessa oppimisessa (Judge & McGill 2014, 243).
Rytmi on olennainen osa moukarinheittosuoritusta. Moukarinheiton rytmiä voidaan kuvailla erityisrytmiksi. Heittosuorituksen kannalta on tärkeää, että moukarin pää kiihtyy alkupyöritysten aikana oikealla hetkellä. Tämä luo pohjan sille, että alkupyöritysten jälkeiset vauhtipyörähdykset suoritetaan heittäjälle sopivalla rytmillä, jolloin vauhtipyörähdykset ovat mahdollisimman tehokkaita. Sopiva ja oikein ajoitettu rytmi mahdollistavat sen, että moukarin pään nopeus kasvaa tasaisesti heiton aikana ja sen, että moukarin nopeus on korkeimmillaan heiton lopussa. Rytmin ylläpitoa vaikeuttaa se, että välineen tuottama voima heittäjää kohden ei ole vakio, vaan se vaihtelee heiton aikana yhden ja kahden tuen vaiheissa heittäjän lihastoiminnan seurauksena ja sen mukaan, mihin suuntaan moukarin pään liikesuunta on suhteessa painovoimaan. (Payne 1969, 70-71.)
Pyörähtäminen on liikuntatieteissä motorinen perustaito (Gallahue & Donnelly 2003). Fysiikan pyörimismäärän lain (L=mrv, missä L=liikemäärä, m=massa, r=säde ja v=nopeus) mukaan heittäjä voi kiihdyttää pyörimisnopeuttaan vetämällä kädet sisään ja pienentämällä tällä tavoin pyörimissädettään vastaavalla tavalla kuin taitoluistelija tekee piruetin aikana (Knight 2008, 372). Tämä lisäisi kappaleen, eli heittäjä-moukarisysteemin, pyörimisnopeutta merkittävästi.
Tätä ei kuitenkaan moukarissa tehdä, koska sen toteuttaminen on käytännössä lähes mahdotonta keskipakoisvoiman vuoksi. Lisäksi moukarin tulos määräytyy moukarin pään nopeudesta, eikä itse heittäjän pyörimisnopeudesta. Tästä syystä moukarin radan säteen maksimoimista pidetään paljon tehokkaampana kuin käsien sisäänvetoa. Gutiérres ym. (2002) eivät vuoden 1999 maailmanmestaruus kisoista tehdystä analyysistä löytäneet suoraa yhteyttä heittäjän pyörähdysten kestolla ja heiton pituuden välillä. Eli nopeampi pyörimisnopeus ei korreloi suoraan pidemmän heiton kanssa.
23
Toisaalta on muistettava, että säde vaihtelee heiton aikana ja mikäli säteen vaihtelu ei ole heittäjän hallinnassa, niin se vaikuttaa heiton rytmiin ja suorituksen lopputulokseen negatiivisesti (Payne 1969, 71). Moukarinheiton pyörähdyksen jatkuvuuden kannalta on tärkeää, että kahden tuen vaiheen alku tapahtuu niin, että heittäjän painopiste on suoraan oikean jalan yläpuolella jalan osuessa maahan. Ainoastaan näin pyörähdys voi jatkua tasapainoisena.
Jos painopiste ei ole jalan yläpuolella, niin pyörähdysliike joko pysähtyy, tai hidastuu merkittävästi. (Judge & McGill 2014, 98.) Tehokkaan ja tasapainoisen pyörähdystekniikan oppiminen vaatii useimmiten 2–3 vuotta määrätietoista lajiharjoittelua (Judge & McGill 2014, 344).
Koordinaatiokyvn avulla ihminen kykenee kytkemään yhteen lihasten, nivelten ja raajojen liikkeitä niin, että asetettu liikunnallinen tavoite saavutetaan. Suoraviivaisissa syklisissä liikkeissä, kuten esimerkiksi kävelyssä tai juoksussa, ylä- ja alaraajat toteuttavat toistuvaa rytmistä liikettä. Tätä ilmiötä kutsutaan peruskoordinaatiomekanismiksi ja sen ihminen oppii varsin nuorena. Peruskoordinaatiomekanismit eivät kuitenkaan toteudu moukarinheitossa.
Nämä toiminnot vaativat eriaikaisia liikkeitä ylä- ja alaraajoilta ja sen vuoksi näiden taitojen harjoittaminen saattaa kestää vuosia. (Sandström & Ahonen 2013, 48–49.)
Koordinaatiokyky pohjautuu synkronisaatioon, eli samanaikaisuustaipumukseen. Tämä tarkoittaa, että synkronisaatiossa olevat liikkeet ovat helpompia suorittaa verrattuna synkronoimattomiin liikkeisiin. Esimerkiksi jos yhdellä kädellä rummuttaa yhtä rytmiä ja toisella kädellä toista, niin rytmien yhdistäminen saattaa olla vaikeaa, vaikka liikkeet eivät erikseen tehtyinä tuota ongelmia. Tätä taitoa on kuitenkin mahdollista harjoitella. Harjoittelu tuottaa plastisia muutoksia aivoissa, minkä vuoksi tehtävän suorittaminen muuttuu harjoittelun seurauksena helpommaksi. (Sundström & Ahonen 2013, 49.) Valmentajien ja opettajien onkin syytä kiinnittää tämän asian opetteluun huomiota, koska useat tutkimukset ovat osoittaneet, että synkronoimattomien liikkeiden oppiminen on monille oppijoille erityisen hankalaa (Magill 2011, 150).
Suoritusnopeudella on myös vaikutus koordinaatiokykyyn. Esimerkiksi jos isket naulaa vasaralla, niin osumatarkkuus heikkenee, kun iskutiheys kasvaa. Tämä pätee kaikkiin koordinaatiota vaativiin suorituksiin, joissa tarkkuus heikentyy nopeuden mukana sitä enemmän mitä laajemmista liikkeistä on kysymys. Syynä tähän pidetään muun muassa sitä, että
24
liikkeen suorittamiseen kerättävän tiedon raja-arvo on nopeassa liikkeessä matalampi kuin hitaasti ja tarkasti tehtävässä liikkeessä. Liikkeen vaihtelunkasvu on siis seurausta siitä, että se aloitetaan vähemmän ja epätarkemman sensorisen tiedon ja sen vajavaisemman käsittelyn pohjalta. Liikkeen laajentuminen puolestaan tarkoittaa samalla sitä, että tehtävän suorittamiseen osallistuu suurempi määrä motorisia yksiköitä, jolloin kontrolloitavien tekijöiden määrä kasvaa.
(Schmidt & Lee 2014, 124–126.)
Ympäristön havainnointi / tilassa toimiminen. Moukarinheitto tapahtuu yleensä turvallisuussyistä heittohäkistä, joka voi sijaita joko sisä- tai ulkotiloissa. Heittopaikan sijainti ja sen ympäristö vaihtelevat kummassakin tapauksessa heittopaikasta toiseen siirryttäessä.
Suomessa suuria vaihteluita heittoympäristössä tapahtuu erityisesti, kun siirrytään talven jälkeen keväällä sisätiloista ulos heittämään ja kun siirrytään pääosin hiekkakentällä tapahtuvasta harjoittelusta kilpailutilanteeseen yleisurheilustadionille. Näiden visuaaliseen ympäristöön liittyvien muutosten vuoksi heittäjällä saattaa esiintyä vaikeuksia sopeutua eri heittopaikkoihin. Myös heittorinkien pintojen kitkaominaisuudet poikkeavat toisistaan, mikä saattaa visuaalisten seikkojen lisäksi hidastaa uuteen heittopaikkaan sopeutumista.
Ihmisen näköaistin ja lihastyön välinen yhteistyö on olennainen osa liikkumista. Motorinen koordinaatio ja sen tarkkuus perustuvat vahvasti ympäristön havainnointiin. Ihminen tarvitsee näköaistin kummankin silmän tuottamaa informaatiota suoriutuakseen motorisesta haasteesta mahdollisimman hyvin. Oven avaaminen, pallon kiinniotto ja potkaiseminen ovat kaikki esimerkkejä motorisista suorituksista, joissa näköaisti auttaa kehoa toimimaan tilanteen vaatimalla tavalla. (Magill 2011, 125–129.)
Sandström ja Ahonen (2013) jakavat tilakäsitteen kolmeen kategoriaan. Nämä ovat kehotila, jonka ulkoinen raja on yleensä ihmisen iho, tai kaikki se, mitä lasketaan kuuluvaksi ihmiskehoon. Kehotilaa tiedostamalla henkilö voi arvioida omaa sijaintiaan suhteessa ympäristöönsä. Toinen tilan käsite on kontaktitila, joka sisältää niitä asioita, joihin ihminen kykenee koskettamaan. Myös silmien liikkeet katsotaan tapahtuvan kontaktitilassa, koska niiden avulla havainnoidaan esineitä ja asioita, joihin voidaan koskea. Kolmantena tilana pidetään toimintatilaa. Siihen kuuluvat kaikki ne asiat, joihin henkilö ei voi suoraan koskettaa.
Tähän tilaan lasketaan mukaan myös asioiden tai paikkojen sijainti, koko ja muoto. (Sandström
& Ahonen 2013, 45.)
25
Rentous on usein moukarikirjallisuudesta mainittava taito. Moukarinheitossa moukaria pyritään kuljettamaan mahdollisimman kaukana omasta kehosta samalla, kun kehoon kohdistuu suurimmillaan yli 300 kg massa. Rentous lisää liikelaajuutta ja parantaa tätä kautta tulosta samalla, kun se vähentää loukkaantumisriskiä. Rentous onkin yksi yleisimmistä termeistä, mitä moukarivalmentajat mainitsevat sekä harjoitus- että kisatilanteissa.
Lihastoiminnassa rentous tarkoittaa sitä, että lihaksissa tapahtuvaa supistumista seuraa sen nopea rentoutuminen. Jos lihas ei rentoudu supistumisen jälkeen, niin seurauksena on kestojännitys, jolloin lihas kuluttaa enemmän energiaa kuin normaalissa dynaamisessa lihastyössä. Huonosti rentoutuva lihas rajoittaa myös liikelaajuuksia ja voimantuottoa, heikentää lihasten koordinaatiota ja on myös jossain tapauksissa loukkaantumisriski. (Mero 2004, 311.)
Lihakset toimivat yksinkertaisuudessaan pareittain vaikuttaja -vastavaikuttaja periaatteella. Jos esimerkiksi tekee hauiskääntöä, niin hauislihas on vaikuttajalihas, joka koukistaa kyynärvartta samalla, kun kolmipäinen olkalihas on vastavaikuttajalihas, joka rentoutuu kyseisessä vaiheessa. Mitä sujuvammin vaikuttaja -vasavaikuttaja järjestelmä toimii, sitä tehokkaammin ihminen suoriutuu liikunnallisesta tehtävästä. (Nienstedt, Hänninen, Arstila & Björkqvist 2014, 146–147.) Esimerkki rentouden vaikutuksesta suoritukseen löytyy pikajuoksusta, jossa 100 metrin ennätyksen parantaminen ajasta 10,9 – 10,0 vaatii 20,57% lisäystä nopeusvoimassa, 12,34% maksimivoimassa ja 21,20% rentoutumiskyvyssä. Tätä pidemmillä matkoilla rentoutumiskyvyn tärkeys nousee tätäkin suurempaan rooliin. (Mero 1987.)
Suorituksen rentouteen vaikuttaa myös urheilijan kokema psykososiaalinen kuormitus. Rento ja tehokas suoritus saadaan todennäköisimmin aikaiseksi, kun ilmapiiri on hyvä ja turvallinen ja valmennus on kannustavaa. Myönteisellä ja positiivisella suhtautumisella harjoitteluun ja kilpailemiseen urheilijan on mahdollista vähentää epäonnistumisen pelkoa, joka saattaa heikentää suorituskykyä lisääntyvän jännityksen seurauksena. Esimerkiksi pelko tulla julkisesti nolatuksi epäonnistuneen kilpailun jälkeen voi olla urheilijan ”pahin painajainen”. Tämän tyyppisten negatiivisten tunnetilojen välttäminen ja hallitseminen ovat urheilijalle tärkeää mahdollisimman onnistuneen suorituksen saamiseksi. (Sandström & Ahonen 2013, 152.)
26 4.2 Motorisen taidon oppiminen ja opettaminen
4.2.1 Taidon oppimisen teoriaa
Magillin (2011) mukaan motorinen taito on aktiviteetti tai tehtävä, joka vaatii tahdonalaista liikettä, jolla pyritään saavuttamaan tietty liikunnallinen tavoite. Refleksejä, kuten silmänräpäytystä, ei luokitella motoriseksi taidoksi, koska kyseessä ei ole tahdonalainen liike.
Motoriset taidot eivät myöskään ole synnynnäisiä ominaisuuksia, vaan ne ovat harjoittelemalla opittavia taitoja, joita voidaan ja jossain tapauksissa niitä on jopa pakko opetella uudelleen.
Esimerkiksi käveleminen on motorinen taito, jonka ihminen oppii normaalisti lapsena, mutta jonka jotkut joutuvat opettelemaan uudestaan vammautumisen jälkeen. (Magill 2011, 5.)
Schmidt ja Leen (2014) mukaan motorinen oppiminen on harjoitteluun ja kokemukseen perustuva prosessi, joka johtaa suhteellisen pysyviin muutoksiin erilaisten motoristen taitojen osaamisessa. Motorisen taidon oppimisvaihetta on mahdotonta määrittää (”milloin taito on täsmällisesti opittu”), koska taidon oppimisprosessi on luonteeltaan epälineaarista. Sen sijaan motorisen oppimisen seuraukset ovat jälkikäteen nähtävissä helposti esimerkiksi minkä tahansa urheilusuorituksen tuloksen kehityksenä. Tuloksen kehittyminen ei kuitenkaan ole aina seurausta motorisesta oppimisesta, koska fyysisen ja kasvuun liittyvän motorisen kehityksen seurauksena tapahtuvaa tulosparannusta ei lasketa taidolliseksi oppimiseksi. (Schmidt & Lee 2014, 178–181.)
Aivot säätelevät keskushermoston avulla ihmisen motorista toimintaa. Oppimiseen osallistuu sekä tietoiset että tiedostamattomat keskukset, jotka sijaitsevat eri puolilla aivoja. Näiden yhteistyön toimivuuteen aivot tarvitsevat aktiivista ja joustavaa tiedonsiirto- ja käsittelyjärjestelmää. Aivoissa löytyy kymmeniä miljardeja hermosoluja, jotka välittävät motoristen taitojen vaatimaa informaatiota. Useiden toistojen jälkeen nämä hermosolut muodostavat hermoverkon, jonka avulla taidon suorittaminen onnistuu helpommin. (Eloranta 2007, 217-219.)
Fittsin ja Posnerin (1967, 11–15) mukaan motorinen oppiminen voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen, jotka ovat kognitiivinen vaihe, assosiatiivinen vaihe ja automaatiovaihe. Nämä vaiheet muodostavat jatkumon, jossa eteneminen seuraavaan vaiheeseen vaatii riittävän määrän
