Honkbal en tennis

In sporten als tennis en honkbal lopen veel spelers een blessure aan de arm of schouder op. Dat zijn vooral blessures aan de banden en spieren van de elleboog en het kapsel van het schoudergewricht. Deze blessures ontstaan meestal door plotse overbelasting: tijdens een worp of een slag scheurt een band of een pees, of raakt er iets in het gewricht bekneld. Dát dat gebeurt lijkt dan vaak samen te hangen met een net iets anders uitgevoerde werptechniek, een iets te lang doorgevoerde training of een intensieve trainings- of wedstrijdperiode. Door precies bij te houden wat spelers doen, hoeveel ze doen en hoe intensief, zou het mogelijk moeten zijn het risico op blessures uit te rekenen en via een ‘early warning system’ te voorkomen dat die plotse overbelasting plaatsvindt.

Doelstelling

In dit project ontwikkelen we meetsystemen die tijdens trainingen en wedstrijden gedragen kunnen worden, waarmee feedback gegeven kan worden over het risico op acute overbelasting. De apparatuur is bedoeld om bij tennissers en honkballers het effect van techniek en vermoeidheid op het risico van een blessure van vooral de schouder en elleboog te meten.

Het project zal leiden tot een feedbacksysteem met een interactieve app die voor iedere gebruiker aangeeft wat hij of zij gedaan heeft. Ook toont de app of de techniek beter of slechter was dan vorige keren en hoe groot het statistisch risico is dat leidt tot een overbelastingsblessure.

Wetenschappelijke uitdagingen

In sporten als honkbal en tennis is het slaan en werpen van een bal een ‘geplande beweging’, die vanwege de extreem hoge snelheid van uitvoering plaatsvindt op basis van een al in het brein ‘uitgedacht’ bewegingspatroon. Bijsturing tijdens de beweging is daarbij vrijwel niet mogelijk. Omdat de bal ook zo hard mogelijk gegooid of geslagen moet worden, wordt de beweging met het hele lichaam gemaakt. De correcte timing van de bijdrage van lichaamsdelen aan de beweging is daarbij essentieel. Helaas weten we nog niet wat ‘correcte timing’ is en dus ook niet hoe overbelastingsblessures kunnen worden vermeden.

De belangrijkste redenen hiervoor zijn:

Het ontbreken van goede meetsystemen die snel en zonder de speler te hinderen de timing en grootte van de bijdrage van lichaamssegmenten kunnen vastleggen;
Gebrek aan inzicht tussen timing en grootte van de belasting op de lichaamsdelen en de belasting op spieren, pezen en gewrichten;
Onbekendheid met het effect van vermoeidheid op de belastbaarheid van spieren, pezen en gewrichten;
Onbekendheid met het effect van vermoeidheid op de timing en grootte van de bijdrage van lichaamssegmenten en dus die belasting op spieren, pezen en gewrichten.

Aanpak

In het project gaan we:

Speciale, zelfgebouwde sensoren combineren met al bestaande meetsystemen om de snelheid en timing van de werp- en slagbewegingen draadloos te meten en op te slaan;
Een grote groep spelers (honkbal en tennis) over een periode van twee jaar volgen om na te kunnen gaan wanneer blessures optraden en op basis daarvan te kunnen voorspellen wanneer blessures optreden (helaas kan dit deel van het project vanwege Covid-19 niet uitgevoerd worden);
Via uitgebreide metingen van de techniek in het lab uitrekenen wat de belasting op spieren, pezen en gewrichten is bij de tennis service en de honkbal pitch. En hoe die belasting varieert met (kleine) veranderingen in techniek;
Met behulp van eigen gegevens, en die van andere onderzoeken, een statistisch voorspellend model maken dat via een app inzicht kan geven in het blessurerisico van een speler, afhankelijk van wat hij of zij doet en heeft gedaan.

Omdat gooien en slaan van een bal een beweging is die niet alleen met de arm gebeurt, wordt voor het berekenen van het risico gekeken naar de hele beweging; dus ook de bijdrage van de benen, de heupen en de romp. We doen dit met een zogenaamde ‘power flow’ analyse waarin gekeken wordt hoeveel van de uiteindelijke balsnelheid opgewekt wordt in bijvoorbeeld de romp en de benen.

In het programma van SportLab Sedoc laten we exact zien hoe dit ervoor tennis uitziet. Gregory Sedoc gaat in deze aflevering op zoek naar antwoord op ‘Hoe winnen we weer eens Wimbledon’. Met het Breaking The High Load project demonstreren wij hoe we door middel van innovatie en wetenschap blessures verminderen bij tennissers. Om zo het niveau in Nederland naar een hoger niveau te kunnen tillen.

https://www.npostart.nl/sportlab-sedoc/10-06-2022/AT_300006468

Uitkomsten

Door de Covid-19 pandemie konden we spelers een langere tijd niet volgen. Daarom zijn we intensiever gaan werken aan meer fundamentele onderzoeksvragen, zoals de relatie tussen de spieren en ligamenten bij het opvangen van de enorme krachten die op de arm werken tijdens een pitch en tennis service. Inmiddels is er een eerste versie van een meetsysteem gereed die in samenwerking met een van onze commerciële partners doorontwikkeld is naar een komend commercieel product.

Projectpartners

Binnen dit project werken we samen met Technische Universiteit Delft, Vrije Universiteit Amsterdam, Hogeschool van Amsterdam, Amsterdam UMC, KNLTB, KNBSB, ITF, Plux wireless Biosignals, Milé Fysiotherapie en Nazca Solutions.