Kinematická analýza kopu mae-geri

V příspěvku analyzujeme kop mae-geri a determinujeme jeho hlavní kinematické ukazatele. 3D Simi Motion analysis system byl použit a kop byl rozdělen do tří hlavních fází a 3 mikrofází. Ve sportovní praxi doporučujeme využití flexe kolena a intersegmentální souhry pohybu pánve a ramen.

 

Karate je staré bojové umění beze zbraně, které sloužilo jako účinná sebeobrana v Japonsku v dobách, kdy boj o svůj život byl každodenní realitou a nošení zbraní bylo zakázáno. Při správném studiu principu karate jsou jeho studenti schopni využít maximálně možnosti svého těla a vytvořit tak silnou a účinnou techniku, kterou při správném načasování a umístění zneškodní soupeře. Toto bojové umění je charakterizováno rozmanitými technikami horních a dolních končetin. Při správném provedení jsou studenti karate schopni využít maximálně schopnosti svého těla a vygenerovat silnou a efektivní techniku. Pokud je použita ve správný moment, na místě může zlikvidovat soupeře. Cvičení karate vyžaduje vynikající kontrolu pohybu související se schopností vykonat hlavní technické akce co nejrychleji (Zehr et al., 1997; Mori et al., 2002). Této studie se zúčastnili karatisti studující školu senseie Hidetaky Nishiyamy, který byl jako jediný učitel bojových umění v roce 2000 oceněn japonským císařem za svůj dlouhodobý přínos a propagaci japonské kultury.

Cíl studie

Pomocí kinematické analýzy vytvořit komplexní a zároveň detailní náhled kinematiky kopu a pozorovat intersegmentální závislosti.

Metody

Pro kinematickou analýzu byl zvolen přímý kop mae-geri (obr. 9). Mae- geri je první kop, který se učí začátečníci karate.  Mae-geri je přímý kop dolní končetiny začínající flexí kolena a flexí v kyčelním kloubu. V momentu, kdy koleno dosáhne svého maxima v dopředné ose, dochází k postupné extenzi končetiny. Dráha kopu je ukončena v momentu zpětného pohybu kotníku.

Studie se zúčastnilo 17 karatistů výkonnostní úrovně 1.–6. dan v průběhu mezinárodního semináře. Testované osoby (TO) měly 15 minut na rozehřátí a každá TO vykonala 3 kopy po sobě ve standardní pozici, pokrčená kolena a chodidla mírně od sebe.

Kinematická analýza byla provedena s poloautomatickou digitalizací v Simi Motion 3D software (verze 5.5, Simi Reality Motion Systems GmbH, Germany). 3D diagnostika za pomoci Simi Motion 3D software byla aplikována v atletice (Sebera, Joukal a Zvonař, 2007) a v bojových uměních prokázal vhodnost této metody Reguli (2007). Záznam byl pořízen dvěma vysokorychlostními kamerami. Markery byly manuálně detekovány v Simi Motion software a trojrozměrný model byl automaticky kalkulován Simi Motion 3D softwarem. Začátek kopu byl definován pohybem kteréhokoliv segmentu těla. Tím jsme docílili zpřesněného údaje o počátku pohybu, který je doprovázen přípravou jiných segmentů těla (hlavy, rukou, pánve). Kinematika kopu byla rozdělena do 3 hlavních fází (iniciační, akcelerační, finální) a každá hlavní fáze byla segmentována do 3 mikrofází.

Všech 51 kopů bylo zaneseno do systému Simi Motion 3D software. Dva profesionální karatisti (6. dan a 5. dan) vybrali podle svých osobních zkušeností jeden ideální kop ze všech 51 zpracovaných v Simi Motion 3D software. Tento kop zde popisujeme jako ideálně provedený modelovou techniku kopu mae-geri. Detailní deskriptivní analýza byla vyhodnocena autorem, praktikujícím karate 10 let (2. dan).

Obr. 9 Kinematický profil kopu mae-geri

Obr. 10 Zachycení pohybu v 3D prostoru

Výsledky

Prostřednictvím kinematické analýzy jsme vykonaný kop mae-geri rozdělili na 3 hlavní fáze (iniciační, akcelerační, finální) a každá hlavní fáze byla segmentována na 3 mikrofáze, abychom docílili komplexního a zároveň detailního náhledu na provedení techniky.  V každé z fází jsme detailně popsali pohyb segmentů. Svou pozornost jsme zaměřili na intersegmentální koordinaci. Simi Motion 3D software nám poskytuje kvantifikaci pohybu: Naše studie je zaměřena na kvalitativní deskripci techniky, avšak pro stručný náhled uvádíme dosažené maximální hodnoty segmentů kolene a kotníku v jednotlivých fázích (obr. 11).

První mikrofáze

Tato fáze je determinována počátkem pohybu jakéhokoli segmentu těla (pánve, ramen, kolena, kotníků) po ose Y. Změny v pohybu segmentu těla po ose Y nebyly významné, ale pohyb byl pozorován po ose Z a zpětný pohyb segmentů ramen po ose Y.                                           

Obr. 11 Iniciační fáze, základní postavení

Druhá mikrofáze

Je charakterizována začínající výraznou flexí kolene, pánev se pohybuje podél osy Y a celé tělo se připravuje na akcelerační fázi. Zaznamenali jsme intersegmentální koordinaci svalů. Koleno urazilo skoro 50 % své dráhy, ramena se rapidně pohybují vzad a flexe kolena je těsně před svým maximem. V této fázi dochází k razantní koordinaci všech segmentů těla. Přechod do akcelerační fáze byl synchronní za pomoci zpětného pohybu ramen a byla zaznamenána rapidní změna segmentu kotníku po ose Y. Tento fenomén popisujeme jako „pákový, kyvadlový efekt“.

Obr. 12 Zobrazení průběhu kopu, jeho akcelerační a lineární rychlosti

Tab. 3 Maximální rychlosti kotníku a kolene v jednotlivých fázích

Akcelerační fáze

Je determinována prudkými změnami v pohybu segmentů. V akcelerační fázi je evidentní kolaborace segmentů těla, které se podílejí na pákovém efektu zmiňovaném v druhé mikrofázi. Koleno dosáhlo téměř svého maxima po ose Y, ramena stále inklinují ke zpětnému pohybu po ose Y a Z, pohyb pánve po ose Y a Z je významný – kontinuita pákového efektu se nám i v této fázi potvrdila. Flexe kolene dosahuje svého maxima.

V první mikrofázi dosahují segmenty svých maximálních rychlostí. Pozorujeme i negativní maxima úhlových rychlostí kolena. Domníváme se, že tento jev byl způsoben finalizací flexe kolena a pákovým efektem společně s flexí v kyčelním kloubu. Negativní hodnoty v (Y, Z) naše spekulace potvrzují. V této fázi dochází k dynamickým změnám v úhlovém zrychlení kotníku a (X)max. Domníváme se, že tento fenomén je způsoben prudkou změnou pohybu ramen proti ose Y a Z.

V druhé mikrofázi segment kolena dokončuje pohyb v ose Y i Z. Dynamika pákového efektu je stále viditelná. Dochází k prudkým změnám v pohybu kotníku a pánve, k extenzi kolen, kdy distální segment (kotník) má významnější dynamickou změnu oproti segmentu proximálnímu (stehnu). Tento jev se shoduje s poznatky Gordona et al. (2001) o momentu, kdy dochází k začínající extenzi a následné finální fázi. Zároveň pozorujeme počínající ukončení zpětného pohybu ramen. Usuzujeme, že jde o předpřípravu těla na finální fázi, kdy dochází ke kontaktu s cílem.

Obr. 13 Zachycení trajektorie jednotlivých segmentů

Obr. 14 Mae-geri,  akcelerační fáze

Finální fáze

Je s první mikrofází spojena s doznívajícími dynamickými změnami na konci druhé akcelerační mikrofáze. Jinak je pro tuto mikrofázi charakteristické postupné klesání rychlostí segmentů těla, pákový efekt již není významný, naopak pozorujeme dopředný pohyb ramen i segmentu pánve. Usuzujeme, že segmenty těla se připravují na nadcházející náraz do cíle.

Diskuze

3D kinematická analýza poskytuje detailní a komplexní náhled na provedenou techniku. Může být velkým přínosem pro sportovní praxi, jelikož je schopna identifikovat jemné akce lidskému oku nezachytitelné. Rozdělení kopu na 3 hlavní fáze a 3 mikrofáze je vhodným prostředkem pro detailní analýzu, ale i komplexní náhled na průběh technické akce. To se nám osvědčilo při identifikaci koordinace segmentů a jednotlivých fází. Intersegmentální souhra hraje velkou roli v provedené technice, již od iniciační fáze lze pozorovat postupnou přípravu segmentů na akcelerační fázi. Námi pozorovaný „pákový efekt“ je toho dokladem. Akcelerační fáze je pravděpodobně významně ovlivněna fází iniciační.

Shrnutí

Kinematickou analýzou jsme získali detailní a zároveň komplexní náhled na techniky provedení. Získali jsme podrobný kvalitativní přehled o součinnosti jednotlivých segmentů a determinovali jsme fenomén „pákového efektu“, který se může pravděpodobně podílet na akceleraci celé akce.

(brož. vaz., s. 50 - 60)