Lihasaktiivisuudet etuperinluistelun aikana ja niiden vaikutukset luistelunopeuteen

Ensimmäinen artikkeli maalissa. Tutkimusartikkelin tie maaliin on mutkikas ja monivaiheinen prosessi. Tämä blogikirjoitus esittelee Sami Kaartisen ensimmäistä tieteellistä artikkelia, jonka Sports Biomechanics -lehti hyväksyi joulukuussa 2021 julkaistavaksi. Julkaisua lähdetiin tekemään vuonna 2019 valmistuneen pro gradun pohjalta, jonka vuoksi tutkimukselle haettiin eettisen toimikunnan puoltava lausunto jo pro gradu -vaiheessa. Artikkelin tehtiin yhteistyössä Biolääketieteen yksikön ja Sovelletun fysiikan laitoksen tutkijoiden kanssa. Ohjaajina julkaisussa toimivat professori Heikki Tikkanen, dosentti Mika Venojärvi ja TtM Kim Lesch lääketieteen laitokselta sekä dosentti Lauri Stenroth ja tutkijatohtori Paavo Vartiainen sovelletun fysiikan laitokselta.

Tutkimuksen tarkoitus

Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia etuperiluistelun biomekaniikkaa täysvauhtisen luistelun aikana lihasaktiivisuus- ja goniometrimittauksia hyödyntäen. Lihasaktiivisuuksia mitattiin kahdeksasta alaraajan lihaksesta (m. soleus, m. tibialis anterior, m. biceps femoris, m. vastus lateralis, m. adductor magnus, m. gluteus medius, m. rectus femoris, m. gluteus maximus) ja polvi- sekä lonkkanivelen kinematiikkaa goniometrien avulla.

Tutkimuksen koehenkilöt

Koehenkilöinä tutkimuksessa toimivat ammatikseen tai sitä vastaavalla tasolla jääkiekkoa pelaavat yli 18- vuotiaat jääkiekkoilijat. Tutkimukseen rekrytoitiin 17 jääkiekkoilijaa, mutta tutkimuksen lopulliseksi otoskooksi muodostui 12. Mittaukset suoritettiin Vuorelan Tuplajäillä, jossa koehenkilöiden tehtävänä oli luistella maksimaalisella vauhdilla 30 m matka etuperin. Kultakin koehenkilöltä kerättiin viisi onnistunutta suoritusta. Palautumisaika suoritusten välissä oli 90 s.

Tuloksia

Tutkimustulosten perusteella voidaan todeta, että lonkka-, polvi- ja nilkkanivelten ojennuksesta vastaavien lihasten lihasaktiivisuudet olivat korkeimmillaan luistelupotkusyklin työntövaiheen (propulsion phase) aikana, kun puolestaan nilkan dorsiflexiosta vastaavan tibialis anterior -lihaksen aktiivisuus oli suurinta palautumisvaiheen (recovery phase) aikana. Kahden nivelen toimintaan osallistuvan rectus femoriksen aktiivisuudessa voitiin huomata kaksi aktiivisuusajanjaksoa. Työntövaiheen aikana aktiivisuuden selittää polven ojennusliike, kun sitä vastoin palautumisvaiheen aikaisen aktiivisuuden voidaan olettaa johtuvan lonkan koukistuksesta.

Edellä esitellyt lihasaktiivisuudet olivat 12 koehenkilön keskimääräisiä lihasaktiivisuuksia. Tutkimuksen aikana mielenkiinto koehenkilöiden välisiin aktiivisuustasoeroihin heräsi ja päädyimme tarkastelemaan lihasaktiivisuuksia myös yksilötasolla. Havainnot tukevat suurilta osin keskiarvostettuja tuloksia, mutta täysin yhdenmukaisia aktiivisuustasot ja niiden ajoitukset eivät olleet eri yksilöiden välillä. Kuten alla olevasta kuvasta voidaan havaita mm. m. gluteus mediuksen ja m. rectus femoriksen aktiivisuuksien ajoituksissa ja tasoissa tapahtuu selvää vaihtelua, kun puolestaan m. vastus lateraliksen sekä m. gluteus maximuksen aktivaatioissa suuria eroavaisuuksia yksilöiden välillä ei havaita.

Tutkimuksen yhtenä tutkimuskysymyksenä oli selvittää lihasaktiivisuuksien ja kinematiikan vaikutusta luistelunopeuteen. Tässä tutkimuksessa havaittiin m. gluteus maximuksen (antagonistilihas lonkan koukistukselle) alhaisen lihasaktiivisuuden palautusvaiheen aikana olevan yhteydessä suurempaan luistelunopeuteen. Tämä löydös tukee tutkimuksen hypoteesia, jossa nopean lonkan koukistuksen oletettiin olevan hyödyksi nopeampaan luistelunopeuteen lyhentämällä palautumisvaiheen kestoa. Aikaisemmissa tutkimuksissa (Upjohn ym., 2008; Buckeridge ym., 2015) on havaittu polven ja lonkan kinematiikalla olevan vaikutus luistelunopeuteen, mutta tässä tutkimuksessa kyseistä yhteyttä ei havaittu.

Sami Kaartisesta

Toimin KalPan liigajoukkueen fysiikka- ja luisteluvalmentajana sekä ammatti- että juniorijääkiekkoilijoille luisteluvalmennusta ja valmentajien koulutusta tarjoavan yrityksen Pro Prospect Oy:n omistajana. Suurin anti tämän tutkimuksen myötä itselleni on ollut opitun tiedon ja kokemuksen hyödyntäminen käytännön valmennustyössäni. Tämän artikkelin myötä oma arvostukseni tutkimuksen tekemistä kohtaan on kasvanut merkittävästi, sillä olen nyt ymmärtänyt, kuinka pitkä ja monivaiheinen prosessi tieteellisen artikkelin julkaiseminen on. Itselläni tähän prosessiin kului aikaa yli kaksi vuotta, joista viimeiset 9 kk kului itse julkaisuvaiheen esitarkastajien kommentteihin vastaamiseen ja julkaisun lopullisen sisällön sekä ulkoasun hiomiseen. Olen ylpeä tästä saavutuksesta, mutta samalla tiedostan, että matka kohti väitöskirjan valmistumista on vasta alkanut.

Haluan kiittää kaikkia ohjaajiani valtavasta tuesta, tutkimuksen koehenkilöitä mahtavasta asenteesta, Tuplajäät Oy:tä korvaamattomasta yhteistyöstä sekä työnantajiani Itä-Suomen yliopistoa (työelämätohtorijärjestelmä) ja KalPa Hockey Oy:tä kärsivällisestä ja ymmärtävästä suhtautumisesta tutkimuksen tekemistä kohtaan.

Sami Kaartinen // Liikunta- ja urheilulääketiede

Sami Kaartinen, Mika Venojärvi, Kim J Lesch, Heikki Tikkanen, Paavo Vartiainen & Lauri Stenroth (2021) Lower limb muscle activation patterns in ice-hockey skating and associations with skating speed, Sports Biomechanics, DOI: 10.1080/14763141.2021.2014551

Buckeridge, E., LeVangie, M.C., Stetter, B., Nigg, S.R., Nigg, B.M. (2015). An on-ice measurement approach to analyse the biomechanics of ice-hockey skating. PLoS One, 10.

Upjohn, T., Turcotte, R., Pearsall, D.J., Loh, J. (2008). Three-dimensional kinematics of the lower limbs during forward ice-hockey skating. Sports Biomechanics, 7, 206–221.

Lue lisää tutkimusaiheisia tekstejä täältä!