Mies- ja poikalentopalloilijoiden hyppysyötön biomekaaninen analyysi Mikko Häyrinen 1, Tuomas Mikkola 1, Minna Blomqvist 1, Pekka Lahtinen 2, Pertti Honkanen 2 ja Antti Paananen 2 1 Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskus, KIHU 2 Suomen Lentopalloliitto Copyright 2010 KIHU Kaikki oikeudet pidätetään. Tämän julkaisun tai sen osan jäljentäminen ilman tekijän kirjallista lupaa painamalla, monistamalla, äänittämällä tai muulla tavoin on tekijänoikeuslain mukaisesti kielletty. ISBN 978-952-5676-20-4 (PDF-julkaisu) Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskus KIHU, Jyväskylä 2010 Kansikuvat: FIVB Fédération Internationale de Volleyball
KIHUn julkaisusarja, nro 14 2 SISÄLTÖ SISÄLTÖ... 2 1 JOHDANTO... 3 2 MENETELMÄT... 4 3 TULOKSET... 8 3.1 Kuvasarja suorituksesta... 8 3.2 Ryhmien väliset erot... 9 3.3 Muuttujien väliset yhteydet... 14 3.3.1 Pallon lähtönopeuteen liittyvät muuttujat... 14 3.3.2 Nousukorkeuteen liittyvät muuttujat... 15 3.4 Nivelpisteiden ja nivelkulmien nopeuksien kehitys... 16 4 POHDINTA... 18 5 VALMENNUKSELLINEN YHTEENVETO... 20 LÄHDELUETTELO... 21 LIITTEET... 22
KIHUn julkaisusarja, nro 14 3 1 JOHDANTO Aloitussyötön merkitys huippumieslentopallossa on suuri. Joukkueen on erittäin vaikeaa menestyä ilman tehokasta aloitussyöttöä. (mm. Fröhner & Zimmermann 1996; Häyrinen ym. 2000; Häyrinen ym. 2004; Palao ym. 2004; Zetou ym. 2006). Lisäksi aloitussyötön teholla havaittiin vuonna 2007 KIHUlla tehdyssä tutkimuksessa olevan selkeä yhteys pallon voittamiseen. 61 % syötöistä miesten huippulentopallossa oli kovia hyppysyöttöjä, joiden teho riippui suuresti syötön nopeudesta. (Häyrinen ym. 2008.) Hyppysyötön biomekaniikkaa on tutkittu mm. Iso-Britannian maajoukkuepelaajilta (Coleman 1997), Taiwanin ja Venezuelan maajoukkuepelaajilta vuonna 2002 (Huang & Hu 2007) ja MM-kisoissa 2006 neljältä pelaajalta (Masamura ym. 2007). Colemanin (2007) ja Huangin & Hun (2007) tutkimuksissa syöttöjen nopeudet olivat matalampia (85,3±7,6 km/h ja 91,4±18,4 km/h) kuin vuonna 2007 miesten huippujoukkueilta mitatut nopeudet (95,3±12,6 km/h) (Häyrinen ym. 2008). Masamuran ym. (2007) tutkimuksessa pallon nopeutta ei ilmoitettu, mutta muita muuttujia esitettiin. Nuorten pelaajien (n. 18 v) hyppysyöttöön liittyviä tutkimuksia ei kirjallisuudesta löydy. Tämän projektin tarkoitus oli selvittää liikeanalyysin avulla hyppysyötön nopeuteen vaikuttavia tekijöitä miesten huippulentopallossa ja verrata niitä 17 19-vuotiaiden poikien hyppysyöttöihin.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 4 2 MENETELMÄT Tutkimuksen koeryhmään kuului kuusi miesten lentopallomaajoukkueen pelaajaa toukokuussa 2008 (taulukko 1) ja kahdeksan Kuortaneen valmennuskeskuksen 1990 1991 syntynyttä poikaa huhtikuussa 2008 (taulukko 2). Kaikki pelaajat olivat oikeakätisiä ja jokaiselta pelaajalta kuvattiin harjoitustilanteessa viisi onnistunutta hyppysyöttöä. Miesten syötöistä analyyseihin valittiin Stalker-urheilututkalla mitatun nopeuden perusteella kaksi syöttöä: hitain ( hidas ) ja nopein ( nopea ) syöttö. Pojilta analysoitavaksi valittiin nopein syöttö. (Taulukko 3.) Yhteensä analysoitiin 20 hyppysyöttöä. Taulukko 1. Miesten maajoukkuepelaajien taustatiedot. Ikä (v) Pituus (cm) Paino (kg) Keskiarvo 23,40 196,50 90,67 Keskihajonta 2,28 1,52 1,63 Taulukko 2. Kuortaneen valmennuskeskuksen pelaajien taustatiedot. Ikä (v) Pituus (cm) Paino (kg) Keskiarvo 17,81 191,50 85,25 Keskihajonta 0,46 3,34 2,55 Taulukko 3. Analysoitujen hyppysyöttöjen tutkalla mitatut nopeudet (km/h). MIEHET POJAT Kaikki Hidas Nopea Nopein (n=12) (n=6) (n=6) (n=8) Keskiarvo 104,25 101,00 107,50 92,75 Keskihajonta 6,58 6,42 5,36 5,12 Maksimi 114 111 114 99 Minimi 95 95 101 83 Hyppysyötöt kuvattiin syöttösuuntaan nähden sekä sivusta että takaa päin suurnopeuskameroilla. Käytetty kuvanopeus oli miehissä 100 kuvaa/s ja pojissa 125 kuvaa/s. Kuvausala kalibroitiin mittajaloilla, joiden ala- ja yläpäähän oli kiinnitetty kalibrointipallot. Kalibrointialueen mitat olivat: pituus 572 cm, leveys 200 cm ja korkeus 350 cm.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 5 Analysoitaviksi valituista syötöistä tehtiin 3-ulotteinen liikeanalyysi APAS-liikeanalyysiohjelmalla. Suurnopeuskameran videotiedostot leikattiin siten, että video alkoi pallon heitosta. Nivelpisteiden (21 kpl, katso kuva 1 sivulla 7) ja pallon digitoinnin jälkeen kuvakulmat yhdistettiin DLT-menetelmällä ja digitoitujen pisteiden liikerata liukuvalla keskiarvolla. Tämän jälkeen valikoidut muuttujien arvot (taulukko 4) jatkokäsiteltiin SPSS-tilastomatematiikka- ja Excel-taulukkolaskentaohjelmalla. Taulukko 4. Liikeanalyysin muuttujat. Muuttujat Yksikkö Kuvaus PallonNopeus km/h Pallon nopeus osuman jälkeen liikeanalyysistä Ponnistuspaikka m Etäisyys vasemman jalan ukkovarpaasta takarajaan ponnistushetkellä Alastulopaikka m Etäisyys takarajasta vasemman jalan ukkovarpaaseen alastulohetkellä Lentomatka m Etäisyys, jonka pelaaja eteni ilmassa olleessaan Lentoaika s Aika, jonka pelaaja oli ilmassa PpKorkIrti cm Painopisteen korkeus maasta irtoamishetkellä PpKorkOsuma cm Painopisteen korkeus osumahetkellä Nousukorkeus cm Kahden edellisen erotus PallonKorkeus cm Pallon keskipisteen korkeus osumahetkellä SormenKorkeus cm Lyöntikäden keskisormen korkeus osumahetkellä PalloOsuma m Pallon etäisyys takarajasta osumahetkellä PpOsuma m Painopisteen etäisyys takarajasta osumahetkellä PpPalloErotus m Pallon ja painopisteen paikan erotus osumahetkellä PpLakiAika s Painopisteen lakipisteessä olohetken ja osumahetken välinen erotus PpNopeusEteenOikeaKont m/s Painopisteen nopeus eteenpäin oikean jalan tullessa maahan ennen ponnistusta PpNopeusEteenIrti m/s Painopisteen nopeus eteenpäin maasta irtoamishetkellä PpNopeusEteenMuutosMaassa m/s Painopisteen eteenpäin suuntautuvan nopeuden muutos ponnistusvaiheessa PpNopeusEteenOsuma m/s Painopisteen nopeus eteenpäin osumahetkellä PpNopeusYlösIrti m/s Painopisteen nopeus ylös maasta irtoamishetkellä JalatEtäisyys m Etäisyys oikean ja vasemman jalan ukkovarpaiden välillä molempien jalkojen kontaktin aikana KontAikaOikea s Aika, jonka oikea jalka oli kontaktissa ponnistusvaiheessa KontAikaVasen s Aika, jonka vasen jalka oli kontaktissa ponnistusvaiheessa KontAikaMolemmat s Aika, jonka molemmat jalat olivat kontaktissa ponnistusvaiheessa yhtä aikaa
KIHUn julkaisusarja, nro 14 6 Taulukko 4 jatkuu. Liikeanalyysin muuttujat. Muuttujat Yksikkö Kuvaus EksAikaOikea s Oikean jalan eksentrinen työaika EksAikaVasen s Vasemman jalan eksentrinen työaika KonsAikaOikea s Oikean jalan konsentrinen työaika KonsAikaVasen s Vasemman jalan konsentrinen työaika PolvikMinOikea aste Oikean polven minimipolvikulma PolvikMinVasen aste Vasemman polven minimipolvikulma PolvikNopMaxOikea aste/s Oikean polven suurin ojentumisnopeus PolvikNopMaxVasen aste/s Vasemman polven suurin ojentumisnopeus ReisiVartaloMinKulma aste Oikean reiden ja vartalon välinen minimikulma ilmalennon aikana Vetoaika s Aika hetken, jolloin oikean reiden ja vartalon välinen kulma on ilmalennon aikana minimissään, ja osuman välillä ReisiVartaloKulmaNopMax aste/s Oikean reiden ja vartalon välisen kulman suurin koukistamisnopeus ilmalennon aikana OlkaVartaloMinKulma aste Oikean olkaluu ja vartalon välinen minimikulma ilmalennon aikana OlkaVartaloKulmaNopMax aste/s Oikean olkaluun ja vartalon välisen kulman suurin koukistamisnopeus ilmalennon aikana HartiaLantioKulmaNopMax aste/s Hartian ja lantion välisen kulman suurin nopeus ilmalennon aikana OlkaNopMax m/s Olkapään maksiminopeus eteenpäin OlkaNopOsuma m/s Olkapään nopeus eteenpäin osumahetkellä KyynärKulmaNopMax aste/s Kyynärnivelen suurin ojentumisnopeus KyynärNopMax m/s Kyynärpään maksiminopeus eteenpäin KyynärNopOsuma m/s Kyynärpään nopeus eteenpäin osumahetkellä RanneNopMax m/s Ranteen maksiminopeus eteenpäin RanneNopOsuma m/s Ranteen nopeus eteenpäin osumahetkellä SormiNopOsuma m/s Keskisormen nopeus eteenpäin osumahetkellä Tilastoanalyysit tehtiin SPSS 16.0 -ohjelmalla. Tilastollisesti tuloksia vertailtiin seuraavasti: 1. Miesten hitaiden ja nopeiden hyppysyöttöjen pelaajakohtainen vertailu parillisen t-testin avulla 2. Miesten kuuden nopeimman (yli 30 m/s) hyppysyötön vertailu kuuteen hitaimpaan (alle 30 m/s) hyppysyöttöön ANOVAn avulla 3. Miesten nopeiden ja poikien hyppysyöttöjen vertailu ANOVAn avulla
KIHUn julkaisusarja, nro 14 7 Lisäksi muuttujien välisiä yhteyksiä tarkasteltiin Pearsonin korrelaatiokertoimien avulla miehillä ja pojilla erikseen. Tilastollisiksi merkitsevyystasoiksi valittiin seuraavat: * p<0,1: Ryhmien välillä on melkein merkitsevä ero tai muuttujien välillä on melkein merkitsevä yhteys. Erolla tai yhteydellä on 1-5 % mahdollisuus olla sattumaa. ** p<0,05: Ryhmien välillä on merkitsevä ero tai muuttujien välillä on merkitsevä yhteys. Erolla tai yhteydellä on 0,1-1 % mahdollisuus olla sattumaa. *** p<0.01: Ryhmien välillä on erittäin merkitsevä ero tai muuttujien välillä on erittäin merkitsevä yhteys. Erolla tai yhteydellä on alle 0.1 % mahdollisuus olla sattumaa.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 8 3 TULOKSET 3.1 Kuvasarja suorituksesta 0,82 s ennen oikea maahan 0,72 s ennen oikea polvi minimi-kulma vasen maahan 0,59 s ennen 0,54 s ennen vasen polvi minimikulma 0,50 s ennen oikea irti 0,44 s ennen vasen irti 0,38 s ennen 0,27 s ennen vetovaiheen alku 0,17 s ennen 0,09 s ennen painopisteen maksimikorkeus 0,04 s ennen osuma 0 s 0,08 s jälkeen 0,20 s jälkeen alastulo 0,32 s jälkeen Kuva 1. Kuvasarja erään mieskoehenkilön hyppysyötöstä nopeuden ollessa 114 km/h.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 9 3.2 Ryhmien väliset erot Taulukossa 5 on esitetty miesten keskiarvoiset tulokset eri muuttujista koko ryhmänä ja ryhmiin jaettuna sekä ryhmien väliset erot. Tilastollisesti merkitseviä eroja löytyi useista muuttujista, joista oleellisimpia olivat: - pallon lähtönopeus (PallonNopeus), - pallon ja painopisteen sijainti osumahetkellä (PalloOsuma ja PpOsuma) ja hypyn aikana lennetty matka (Lentomatka), - vasemman jalan ja molempien jalkojen yhteinen kontaktiaika (KontAikaVasen ja KontAikaMolemmat), - reisi-vartalokulman minimiarvo ja maksimikoukistamisnopeus (ReisiVartaloMinKulma ja ReisiVartaloKulmaNopMax), - olka- ja kyynärpään sekä ranteen maksiminopeudet eteenpäin (OlkaNopMax, KyynärNopMax ja RanneNopMax) ja - kyynärpään, ranteen ja sormen nopeudet eteenpäin osumahetkellä (KyynärNopOsuma, RanneNopOsuma ja SormiNopOsuma). Taulukko 5. Eri muuttujien keskiarvot ja -hajonnat miehillä, niiden väliset erot vertailtaessa miesten hitaita ja nopeita hyppysyöttöjä pelaajakohtaisesti sekä vertailtaessa miesten kuutta hitainta hyppysyöttöä kuuteen nopeimpaan hyppysyöttöön (* p<0.1, ** p<0.05 ja *** p<0.01). Kaikki syötöt Pelaajakohtaiset hitaat vs. nopeat syötöt 6 hitainta vs. 6 nopeinta syöttöä Muuttuja Ka Khaj Ka Khaj Ero Ka Khaj Ero PallonNopeus (km/h) 105,90 6,54 Hidas 102,66 6,81 *** 100,37 3,92 *** Nopea 109,14 4,75 111,43 2,31 Ponnistuspaikka (m) 0,52 0,22 Hidas 0,58 0,22 0,60 0,23 Nopea 0,45 0,23 0,44 0,20 Alastulopaikka (m) 1,65 0,45 Hidas 1,50 0,48 * 1,35 0,32 ** Nopea 1,79 0,40 1,94 0,36 Lentomatka (m) 2,17 0,41 Hidas 2,08 0,44 1,95 0,38 *** Nopea 2,25 0,40 2,38 0,34 Lentoaika (s) 0,70 0,03 Hidas 0,70 0,04 0,69 0,04 Nopea 0,69 0,03 0,71 0,03 PpKorkIrti (cm) 146,99 3,61 Hidas 146,59 2,67 147,54 2,82 Nopea 147,39 4,60 146,44 4,48 PpKorkOsuma (cm) 198,64 4,77 Hidas 198,58 5,10 197,38 5,15 Nopea 198,71 4,90 199,90 4,45 Nousukorkeus (cm) 51,66 7,81 Hidas 51,99 7,11 49,84 7,19 Nopea 51,32 9,13 53,47 8,65 PallonKorkeus (cm) 320,46 6,33 Hidas 322,01 7,79 319,01 7,65 Nopea 318,90 4,67 321,91 4,95 SormenKorkeus (cm) 328,22 5,59 Hidas 329,42 6,14 326,19 5,37 Nopea 327,02 5,25 330,25 5,48
KIHUn julkaisusarja, nro 14 10 Taulukko 5 jatkuu. Eri muuttujien keskiarvot ja -hajonnat miehillä, niiden väliset erot vertailtaessa miesten hitaita ja nopeita hyppysyöttöjä pelaajakohtaisesti sekä vertailtaessa miesten kuutta hitainta hyppysyöttöä kuuteen nopeimpaan hyppysyöttöön (* p<0.1, ** p<0.05 ja *** p<0.01). Kaikki syötöt Pelaajakohtaiset nopeat vs. hitaat syötöt 6 nopeinta vs. 6 hitainta syöttöä Muuttuja Ka Khaj Ka Khaj Ero Ka Khaj Ero PalloOsuma (m) 0,62 0,50 Hidas 0,42 0,49 ** 0,29 0,38 ** Nopea 0,81 0,47 0,94 0,39 PpOsuma (m) 0,48 0,43 Hidas 0,33 0,41 * 0,20 0,26 ** Nopea 0,63 0,43 0,77 0,39 PpPalloErotus (m) 0,13 0,11 Hidas 0,09 0,08 0,09 0,14 Nopea 0,18 0,12 0,17 0,05 PpLakiAika (s) 0,031 0,021 Hidas 0,027 0,020 0,023 0,016 Nopea 0,035 0,023 0,038 0,023 PpNopeusEteenOikeaKont 4,09 0,43 Hidas 3,94 0,49 * 3,94 0,50 (m/s) Nopea 4,24 0,34 4,25 0,32 PpNopeusEteenIrti (m/s) 2,80 0,47 Hidas 2,67 0,49 2,55 0,35 * Nopea 2,93 0,44 3,04 0,47 PpNopeusEteenMuutos 1,29 0,25 Hidas 1,27 0,18 1,38 0,28 Maassa (m/s) Nopea 1,32 0,32 1,20 0,20 PpNopeusEteenOsuma 3,00 0,45 Hidas 2,90 0,45 2,78 0,32 * (m/s) Nopea 3,10 0,46 3,22 0,47 PpNopeusYlösIrti (m/s) 3,45 0,18 Hidas 3,44 0,20 3,36 0,13 Nopea 3,45 0,18 3,53 0,20 JalatEtäisyys (m) 0,80 0,12 Hidas 0,79 0,13 * 0,75 0,13 Nopea 0,82 0,12 0,85 0,09 KontAikaOikea (s) 0,330 0,043 Hidas 0,335 0,048 0,345 0,049 Nopea 0,325 0,040 0,315 0,033 KontAikaVasen (s) 0,163 0,013 Hidas 0,167 0,103 ** 0,167 0,016 Nopea 0,158 0,028 0,158 0,008 KontAikaMolemmat (s) 0,116 0,016 Hidas 0,122 0,013 ** 0,125 0,008 ** Nopea 0,110 0,018 0,107 0,018 EksAikaOikea (s) 0,184 0,038 Hidas 0,191 0,041 ** 0,203 0,040 * Nopea 0,177 0,037 0,165 0,026 EksAikaVasen (s) 0,008 0,018 Hidas 0,008 0,041 0,000 0,000 Nopea 0,017 0,037 0,015 0,023 KonsAikaOikea (s) 0,146 0,016 Hidas 0,143 0,019 0,142 0,019 Nopea 0,148 0,013 0,150 0,011 KonsAikaVasen (s) 0,155 0,023 Hidas 0,158 0,026 0,167 0,016 * Nopea 0,152 0,021 0,143 0,023 PolviKulmaMinOikea 112,24 6,43 Hidas 111,15 7,21 * 113,28 6,63 (aste) Nopea 113,32 6,00 111,20 6,67 PolviKulmaMinVasen 138,78 5,23 Hidas 138,16 5,86 138,54 6,64 (aste) Nopea 139,39 5,00 139,02 3,99 PolviKulmaNopMaxOikea 553,63 80,36 Hidas 558,82 88,40 564,53 98,51 (aste/s) Nopea 548,44 79,53 542,73 64,94 PolviKulmaNopMaxVasen 313,54 56,41 Hidas 312,90 41,59 302,41 71,50 (aste/s) Nopea 314,19 72,59 324,68 39,89 ReisiVartaloMinKulma 123,54 5,36 Hidas 123,83 5,62 126,96 3,27 ** (aste) Nopea 123,24 5,60 120,13 4,95 Vetoaika (s) 0,178 0,032 Hidas 0,180 0,024 0,172 0,032 Nopea 0,177 0,041 0,185 0,034 ReisiVartaloKulmaNopMax 572,53 111,65 Hidas 540,93 86,85 * 500,21 110,68 ** (aste/s) Nopea 604,13 132,23 644,86 51,18 OlkaVartaloMinKulma 106,85 14,67 Hidas 110,49 13,30 ** 104,55 17,89 (aste) Nopea 103,20 16,28 109,14 11,87
KIHUn julkaisusarja, nro 14 11 Taulukko 5 jatkuu. Eri muuttujien keskiarvot ja -hajonnat miehillä, niiden väliset erot vertailtaessa miesten hitaita ja nopeita hyppysyöttöjä pelaajakohtaisesti sekä vertailtaessa miesten kuutta hitainta hyppysyöttöä kuuteen nopeimpaan hyppysyöttöön (* p<0.1, ** p<0.05 ja *** p<0.01). Kaikki syötöt Pelaajakohtaiset hitaat vs. nopeat syötöt 6 hitainta vs. 6 nopeinta syöttöä Muuttuja Ka Khaj Ka Khaj Ero Ka Khaj Ero OlkaVartaloKulmaNopMax 480,83 88,21 Hidas 464,69 103,80 490,76 119,65 (aste/s) Nopea 496,98 75,62 470,90 50,67 HartiaLantioKulmaNopMax 356,04 121,16 Hidas 334,38 152,34 305,58 147,18 (aste/s) Nopea 377,69 89,23 406,50 67,24 OlkaNopMax (m/s) 5,42 0,99 Hidas 5,23 0,77 4,73 0,59 *** Nopea 5,62 1,20 6,12 0,81 OlkaNopOsuma (m/s) 4,68 0,70 Hidas 4,35 0,74 4,45 0,77 Nopea 5,02 0,51 4,92 0,58 KyynärKulmaNopMax Hidas 1360,7 1386,73 266,22 1448,97 260,14 5 221,06 (aste/s) Nopea 1412,7 1324,50 281,00 1 324,72 KyynärNopMax (m/s) 9,02 0,97 Hidas 8,76 0,71 8,33 0,57 *** Nopea 9,27 1,16 9,70 0,76 KyynärNopOsuma (m/s) 8,31 0,95 Hidas 7,81 0,74 * 8,15 1,10 Nopea 8,81 0,91 8,48 0,83 RanneNopMax (m/s) 14,03 1,11 Hidas 13,62 1,05 *** 13,39 0,52 ** Nopea 14,44 1,08 14,67 1,20 RanneNopOsuma (m/s) 13,91 1,13 Hidas 13,47 1,14 *** 13,18 0,50 ** Nopea 14,34 1,04 14,63 1,14 SormiNopOsuma (m/s) 19,65 1,45 Hidas 18,94 1,25 *** 18,91 1,32 * Nopea 20,36 1,41 20,40 1,24 Taulukossa 6 on esitetty miesten nopeiden ja poikien hyppysyöttöjen keskiarvoiset tulokset eri muuttujista ja erot ryhmien välillä. Tilastollisesti merkitseviä eroja löytyi useista muuttujista, joista oleellisimpia olivat: - pallon lähtönopeus (PallonNopeus), - hypyn nousukorkeus (Nousukorkeus), - pallon ja sormen korkeus osumahetkellä (PallonKorkeus ja SormenKorkeus) - painopisteen eteenpäin suuntautuva nopeus oikean jalan tulessa kontaktiin ja painopisteen eteenpäin suuntautuvan nopeuden muutos kontaktin aikana (PpNopeusEteenOikeaKont ja PpNopeusEteenMuutosMaassa), - molempien polvien minimikulmat kontaktin aikana (PolviKulmaMinOikea ja PolviKulmaMinVasen), - reisi-vartalokulman minimiarvo ja maksimikoukistamisnopeus sekä hartia-lantiokulman maksiminopeus (ReisiVartaloMinKulma, ReisiVartaloKulmaNopMax ja HartiaLantioKulmaNopMax), - kyynärpään sekä ranteen maksiminopeudet eteenpäin (KyynärNopMax ja RanneNopMax) ja - olka- ja kyynärpään, ranteen ja sormen nopeudet eteenpäin osumahetkellä (OlkaNopOsuma, KyynärNopOsuma, RanneNopOsuma ja SormiNopOsuma).
KIHUn julkaisusarja, nro 14 12 Taulukko 6. Miesten nopeiden (n=6) ja poikien (n=8) hyppysyöttöjen eri muuttujien keskiarvot ja - hajonnat ja niiden väliset erot (* p<0.1, ** p<0.05 ja *** p<0.01). Muuttuja Miehet Pojat Ero PallonNopeus (km/h) Ka 109,14 94,57 *** Khaj 4,75 5,05 Ponnistuspaikka (m) Ka 0,45 0,45 Khaj 0,23 0,48 Alastulopaikka (m) Ka 1,79 1,56 Khaj 0,40 0,56 Lentomatka (m) Ka 2,25 2,01 Khaj 0,40 0,30 Lentoaika (s) Ka 0,69 0,65 ** Khaj 0,03 0,03 PpKorkIrti (cm) Ka 147,39 139,85 *** Khaj 4,60 1,43 PpKorkOsuma (cm) Ka 198,71 184,22 *** Khaj 4,90 4,69 Nousukorkeus (cm) Ka 51,32 44,38 * Khaj 9,13 5,39 PallonKorkeus (cm) Ka 318,90 308,69 *** Khaj 4,67 4,34 SormenKorkeus (cm) Ka 327,02 304,46 *** Khaj 5,25 4,48 PalloOsuma (m) Ka 0,81 0,54 Khaj 0,47 0,43 PpOsuma (m) Ka 0,63 0,37 Khaj 0,43 0,42 PpPalloErotus (m) Ka 0,18 0,17 Khaj 0,12 0,05 PpLakiAika (s) Ka 0,035 0,028 Khaj 0,023 0,019 PpNopeusEteenOikeaKont Ka 4,24 3,53 *** (m/s) Khaj 0,34 0,48 PpNopeusEteenIrti (m/s) Ka 2,93 2,65 Khaj 0,44 0,45 PpNopeusEteenMuutos Ka 1,32 0,88 * Maassa (m/s) Khaj 0,32 0,47 PpNopeusEteenOsuma Ka 3,10 2,89 (m/s) Khaj 0,46 0,48 PpNopeusYlösIrti (m/s) Ka 3,45 3,17 Khaj 0,18 0,38 JalatEtäisyys (m) Ka 0,82 0,79 Khaj 0,12 0,10 KontAikaOikea (s) Ka 0,325 0,344 Khaj 0,040 0,038 KontAikaVasen (s) Ka 0,158 0,170 Khaj 0,028 0,014 KontAikaMolemmat (s) Ka 0,110 0,120 Khaj 0,018 0,022 EksAikaOikea (s) Ka 0,177 0,185 Khaj 0,037 0,031 EksAikaVasen (s) Ka 0,017 0,016 Khaj 0,037 0,030
KIHUn julkaisusarja, nro 14 13 Taulukko 6 jatkuu. Miesten nopeiden (n=6) ja poikien (n=8) hyppysyöttöjen eri muuttujien keskiarvot ja -hajonnat ja niiden väliset erot (* p<0.1, ** p<0.05 ja *** p< 0.01). Muuttuja Miehet Pojat Ero KonsAikaOikea (s) Ka 0,148 0,159 Khaj 0,013 0,011 KonsAikaVasen (s) Ka 0,152 0,154 Khaj 0,021 0,027 PolviKulmaMinOikea Ka 113,32 102,02 ** (aste) Khaj 6,00 7,96 PolviKulmaMinVasen Ka 139,39 129,03 *** (aste) Khaj 5,00 6,95 PolviKulmaNopMaxOikea Ka 548,44 561,64 (aste/s) Khaj 79,53 101,68 PolviKulmaNopMaxVasen Ka 314,19 435,79 ** (aste/s) Khaj 72,59 90,95 ReisiVartaloMinKulma Ka 123,24 132,22 ** (aste) Khaj 5,60 5,89 Vetoaika (s) Ka 0,177 0,175 Khaj 0,041 0,031 ReisiVartaloKulmaNopMax Ka 604,13 293,06 *** (aste/s) Khaj 132,23 82,07 OlkaVartaloMinKulma Ka 103,20 108,96 (aste) Khaj 16,28 5,87 OlkaVartaloKulmaNopMax Ka 496,98 462,69 (aste/s) Khaj 75,62 128,30 HartiaLantioKulmaNopMax Ka 377,69 267,20 ** (aste/s) Khaj 89,23 84,60 OlkaNopMax (m/s) Ka 5,62 5,05 Khaj 1,20 0,69 OlkaNopOsuma (m/s) Ka 5,02 4,01 ** Khaj 0,51 0,69 KyynärKulmaNopMax Ka 1324,50 1376,15 (aste/s) Khaj 281,00 225,72 KyynärNopMax (m/s) Ka 9,27 8,26 * Khaj 1,16 0,82 KyynärNopOsuma (m/s) Ka 8,81 7,15 *** Khaj 0,91 0,71 RanneNopMax (m/s) Ka 14,44 12,48 *** Khaj 1,08 0,92 RanneNopOsuma (m/s) Ka 14,34 12,19 *** Khaj 1,04 0,82 SormiNopOsuma (m/s) Ka 20,36 17,76 *** Khaj 1,41 1,07
KIHUn julkaisusarja, nro 14 14 3.3 Muuttujien väliset yhteydet Kaikkien eri muuttujien väliset yhteydet on esitetty miesten osalta liitteessä 1 ja poikien osalta liitteessä 2. Miehillä tilastollisesti merkitseviä yhteyksiä havaittiin huomattavasti enemmän ja seuraavissa kappaleissa on näin käsitelty tärkeimpiä pallon lähtönopeuteen ja hypyn nousukorkeuteen liittyviä muuttujia miehillä. Näihin muuttujiin liittyvät kuvat on esitetty liitteessä 3. 3.3.1 Pallon lähtönopeuteen liittyvät muuttujat Osumahetken pallon (kuva 2; r=0,73; p<0,01) ja painopisteen (kuva 3; r=0,74; p<0,01) paikoilla havaittiin olevan tilastollisesti merkitsevä positiivinen yhteys pallon lähtönopeuteen. Kun puolestaan tutkittiin osumahetken pallon ja painopisteen paikkoihin vaikuttavia tekijöitä, ponnistuspaikalla havaittiin olevan molempiin negatiivinen yhteys (esim. kuva 4; r=-0,69; p<0,05) ja irtoamishetken painopisteen eteenpäin suuntautuvalla nopeudella positiivinen yhteys (esim. kuva 5; r=0,75; p<0,01). Reisi-vartalokulman minimiarvolla havaittiin olevan negatiivinen yhteys pallon lähtönopeuteen (kuva 6; r=-0,64; p<0,05) ja irtoamishetken painopisteen eteenpäin suuntautuvaan nopeuteen (kuva 7; r=-0,75; p<0,01). Reisi-vartalokulman maksimaalisen koukistamisnopeuden ja pallon lähtönopeuden välillä havaittiin olevan positiivinen yhteys (kuva 8; r=0,71; p<0,05). Lyöntikäden olkapään (kuva 9; r=0,67; p<0,05), kyynärpään (kuva 12; r=0,66; p<0,05) ja ranteen (kuva 13; r=0,66; p<0,05) nivelpisteiden maksimaalisten eteenpäin suuntautuvien nopeuksien sekä pallon lähtönopeuden välillä havaittiin positiiviset yhteydet. Lisäksi keskisormen pään osumahetken eteenpäin suuntautuvalla nopeudella ja pallon lähtönopeudella oli positiivinen yhteys (kuva 14; r=0,67; p<0,05). Lisäksi lyöntikäden olkapään nivelpisteen maksimaalisen eteenpäin suuntautuvan nopeuden sekä irtoamishetken painopisteen eteenpäin suuntautuvan nopeuden (kuva 10; r=0,85; p<0,001) ja reisi-vartalokulman minimiarvon (kuva 11; r=-0,85; p<0,01) väleillä havaittiin tilastollisesti merkitsevät yhteydet.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 15 3.3.2 Nousukorkeuteen liittyvät muuttujat Nousukorkeuden ja irtoamishetken painopisteen korkeuden välillä havaittiin negatiivinen yhteys (kuva 15; r=-0,91; p<0,001). Toisaalta nousukorkeuden ja osumahetken painopisteen korkeuden välillä havaittiin positiivinen yhteys (kuva 16; r=0,95; p<0,001). Samoin nousukorkeuden ja osumahetken lyöntikäden keskisormen korkeuden välillä havaittiin positiivinen yhteys (kuva 17; r=0,81; p<0,01). Myös nousukorkeuden ja irtoamishetken painopisteen ylöspäin suuntautuvan nopeuden välillä havaittiin tilastollisesti merkitsevä positiivinen yhteys (kuva 18; r=0,76; p<0,01). Oikean polven kontaktiaikaisen minimikulman ja nousukorkeuden välillä havaittiin negatiivinen yhteys (kuva 19; r=-0,69; p<0,05). Lisäksi oikean polven kontaktiaikaisen minimikulman ja oikean polven maksimaalisen ojentumisnopeuden välillä havaittiin negatiivinen yhteys (kuva 20; r=-0,77; p<0,01).
KIHUn julkaisusarja, nro 14 16 3.4 Nivelpisteiden ja nivelkulmien nopeuksien kehitys Kuva 21 esittää eri nivelpisteiden eteenpäin suuntautuvan nopeuden kehittymisen tutkimuksen nopeimmassa hyppysyötössä. Siitä nähdään hyvin kineettisen ketjun kehitys. Lantion maksiminopeus saavutetaan jo irtoamishetkellä ja ilmalennon aikana kasvaa ensin olkapään nopeus, sitten kyynärpään, ranteen ja sormen nopeudet. Myös muissa tutkimuksen suorituksissa nopeudet kehittyivät samankaltaisesti, joten tässä esitetään vain yhden suorituksen tuloksia. Kuva 21. Eri nivelpisteiden eteenpäin suuntautuvan nopeuden kehittyminen eräällä mieskoehenkilöllä hyppysyötön nopeuden olleessa 114 km/h (nuolet osoittavat hetken, jolloin nivelpisteen nopeus on maksimissaan).
KIHUn julkaisusarja, nro 14 17 Kuvasta 22 puolestaan nähdään eri nivelten suhteellisten kulmanopeuksien kehittyminen tutkimuksen nopeimmassa hyppysyötössä vetovaiheen aikana eli reisi-vartalokulman minimiarvosta osumahetkeen asti. Kuvasta nähdään, että ensin kasvaa olkanivelen kulmanopeus, sitten lonkkanivelen kulmanopeus ja lähes yhtä aikaa kyynär- ja rannenivelten kulmanopeudet. Ajalliset erot tosin ovat hyvin pieniä, kaikkien nivelten maksiminopeudet saavutetaan 0,02 0,05 sekuntia ennen osumaa palloon. Kuva 22. Eri nivelten suhteellisen kulmanopeuden kehittyminen eräällä mieskoehenkilöllä hyppysyötön nopeuden olleessa 114 km/h.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 18 4 POHDINTA Tämän tutkimuksen miesten hyppysyötöt olivat selvästi nopeampia ja poikien hyppysyötöt hieman nopeampia kuin Colemanin (1997) ja Huangin & Hun (2007) raportoimat syöttöjen nopeudet. Näin myös useiden muiden tämän tutkimuksen muuttujien arvot erosivat Colemanin (1997) ja Huang & Hun (2007) esittämistä arvoista. Masamuran ym. (2007) tutkimuksessa pallon nopeutta ei ilmoitettu, mutta yhden koehenkilön syötössä sormen osumakorkeus ja nopeus olivat samaa tasoa kuin nopeimmissa tässä tutkimuksessa mitatuissa syötöissä. Tässä tutkimuksessa syöttöjen nopeudet olivat keväällä 2008 harjoitustilanteessa mitattuna korkeampia kuin kesällä 2007 ottelutilanteessa mitatut nopeudet. Syynä tähän voi olla se, että keväällä ei ollut virhepainetta ja toisaalta pelaajat olivat harjoitelleet vuoden enemmän. (Häyrinen ym. 2008). Miesten hyppysyöttöjen hitaiden ja nopeiden vertailu sekä eri muuttujien yhteydet syötön lähtönopeuteen toivat esiin monia tärkeitä seikkoja syötön nopeuden maksimoinnin kannalta. Heiton onnistumisen tärkeydestä kertoo se, että nopeimmissa syötöissä pallo ja painopiste olivat osumahetkellä enemmän kentän päällä ja samalla myös ponnistuspaikka oli lähellä takarajaa. Havainto hypyn aikana lennetyn matkan pituuden kasvusta syöttöjen nopeutuessa puolestaan korostaa painopisteen suuren eteenpäin suuntautuvan nopeuden merkitystä irtoamishetkellä. Toisaalta tärkeää on myös se, että heiton pituuden suhde lähtöpaikkaan on oikea. Näiden tulosten perusteella voidaan päätellä, että heiton jäädessä taakse pelaajat eivät pysty muuttamaan ponnistuspaikkaa samassa suhteessa, vaan korjaus tapahtuu pääosin muuttamalla ponnistuksen suuntaa enemmän ylöspäin suuntautuvaksi. Tämän seurauksena pelaaja menettää eteenpäin suuntautuvaa nopeutta ja tätä kautta myös syöttö jää hitaammaksi. Tulosten perusteella erityisesti niiden pelaajien kohdalla, joilla maksiminopeudella syötettäessä tulee paljon noin 0,5 metriä ylipitkiä syöttöjä, olisi pohdittava ponnistus- ja lyöntipaikan sijaintia. Puolen metrin siirto osumapaikassa vaikuttaa vastaanottajan käytettävissä olevaan aikaan noin 0,02 sekuntia. Tämä tarkoittaa n. 3 km/h eroa syötön nopeudessa. Onko siis oleellisempaa syöttää maksimaalisesti kentän päältä vai onko joidenkin pelaajien kohdalla järkevämpää siirtää sekä ponnistus- että lyöntipaikkaa taemmaksi kuin pudottaa syötön nopeutta? Vajaan 0,02 sekunnin etu vastaanottajalle ei kuitenkaan ole kovin merkittävä vastaanoton onnistumisen kannalta. Reisi-vartalokulman minimiarvon ja pallon lähtönopeuden välinen negatiivinen yhteys ja se, että nopeimmat hyppysyötöt saatiin aikaan pienemmillä reisi-vartalokulmilla, kertovat siitä, että lantion ja rintarangan liikkuvuus ovat tärkeitä ominaisuuksia syötön nopeuden kannalta. Nopeiden syöttöjen suurempi reisi-vartalokulman maksimikoukistamisnopeus ja reisi-vartalokulman maksimikoukistamisnopeuden positiivinen yhteys pallon lähtönopeuteen kuvaavat keskivartalon hyvien voimantuottoominaisuuksien tärkeyttä. Hartian ja käden voimantuotto-ominaisuuksista ja kineettisen ketjun toimivuuden tärkeydestä kertovat erot hitaiden ja nopeiden syöttöjen väliset erot oikean käden olka- ja kyynärpään sekä ranteen ja sormen nopeuksissa eteenpäin. Nopeuksilla oli myös positiivinen yhteys pallon lähtönopeuteen ja toi-
KIHUn julkaisusarja, nro 14 19 siinsa. Kun kineettinen ketju toimii hyvin, saadaan reisi-vartalokulman suuri maksimikoukistamisnopeus siirrettyä suureksi olkapään nopeudeksi ja edelleen kyynärpään, ranteen ja sormen nopeuden kautta pallon nopeudeksi. Nousukorkeuden ja osumahetken sormen korkeuden ei havaittu olevan yhteydessä hyppysyötön nopeuteen, vaikka erot molemmissa korkeuksissa olivat huomattavia (jopa 20 cm). Nousukorkeuden havaittiin olevan yhteydessä oikean polven minimikulmaan kontaktin aikana niin, että pienemmillä polvikulmilla saavutettiin korkeimmat nousukorkeudet. Samoin pienemmiltä polvikulmilta saavutettiin suuremmat polven ojentumisnopeudet. Miesten ja poikien välillä havaittiin useita eroja, joista suurin osa johtuu todennäköisesti fyysisten ominaisuuksien erosta. Näitä eroja olivat hypyn nousukorkeus, polvien minimikulmat kontaktin aikana, lantion maksimikoukistamisnopeus sekä olka- ja kyynärpään, ranteen ja sormen maksiminopeudet. Liikkuvuuteen liittyi ero reisi-vartalokulman minimiarvossa. Ajoituksen ja tekniikan näkökulmista suuria eroja miesten ja poikien välillä ei löytynyt. Tämän tutkimuksen puutteena oli se, että käytössä ei ollut pelaajien fyysisten ominaisuuksien mittaustuloksia tutkimuksen toteuttamishetkeltä. Näiden tulosten avulla tulosten tulkinta olisi syventynyt ja todennäköisesti olisi myös voitu paremmin selittää havaittuja eroja erityisesti mies- ja poikapelaajien välillä. Tämän projektin ensisijaisena tavoitteena oli selvittää lentopallon hyppysyötön maksimaalisen nopeuden aikaansaamiseen vaikuttavia ydinkohtia liikeanalyysin avulla. Saatuja tuloksia voidaan hyödyntää sekä miesten että poikien fyysisten ominaisuuksien harjoittelun suunnittelussa ja syöttötekniikan kehittämisessä.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 20 5 VALMENNUKSELLINEN YHTEENVETO - Suuri painopisteen eteenpäin suuntautuva nopeus ponnistushetkellä ja tätä kautta myös osumahetkellä vaikuttavat positiivisesti syötön lähtönopeuteen. - Lantion ja rintarangan liikkuvuus ovat tärkeitä taustaominaisuuksia suuren syötön lähtönopeuden aikaansaamisessa. - Keskivartalon, hartian ja käden hyvät voimantuotto-ominaisuudet sekä kineettisen ketjun toimivuus ovat erittäin tärkeitä ominaisuuksia suuren syötön lähtönopeuden saavuttamisessa. - Miesten ja poikien väliset erot johtuvat todennäköisemmin eroista fyysisissä ominaisuuksissa kuin suoritustekniikassa.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 21 LÄHDELUETTELO Coleman, S. (1997). A 3D kinematic analysis of the volleyball jump serve. Proceedings of the XV International Symposium on Biomechanics in Sports. Denton, Texas Women University, Texas, USA. Fröhner, B & Zimmermann, B. (1996). Tendencies in men s volleyball. The Coach 1(4): 12 13. Huang, C. & Hu, L.-H. (2007). Kinematic analysis of volleyball jump topspin and float serve. Proceedings of the XXV ISBS Symposium, s. 333-336. Ouro Preto, Brazil. Häyrinen, M., Blomqvist, M., Lahtinen, P., Mikkola, T., Honkanen, P. & Paananen, A. (2008). Aloitussyötön nopeuden vaikutus syötön tehokkuuteen miesten lentopallossa. Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskuksen käyttöraportti, Jyväskylä. Häyrinen, M., Hoivala, T. & Blomqvist M (2004). Differences between winning and losing teams in men s European top-level volleyball. Teoksessa: Performance Analysis of Sport VI, toim. P. O Donoghue & M. Hughes. s. 194 199. Centre for Performance Analysis, School of Sport, Physical Education and Recreation, University of Wales Institute Cardiff. Häyrinen, M., Luhtanen, P. & Hoivala, T. (2000). Factors affecting winning in men's international level volleyball. 5th Annual Congress of the European College of Sport Sciences, Jyväskylä, Finland, 19 22.7.2000, Congress proceedings, s. 339. Masamura, M., Marquez, W. & Koyama, M. (2007). A biomechanical analysis of serve motion for elite male volleyball players in official games. Journal of Biomechanics, 40 (S2), 744. Palao, J.M., Santos, J.A. & y Ureña, A. (2004). Effect of team level on skill performance in volleyball. International Journal of Performance Analysis in Sport 4 (2), 50 60. Zetou, E., Tsigilis, N., Moustakidis, A. & Komninakidou, A. (2006). Playing characteristics of men's Olympic Volleyball teams in complex II. International Journal of Performance Analysis in Sport, 6 (1): 172 177.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 22 LIITTEET Liite 1. Eri muuttujien väliset korrelaatiokertoimet miehillä (kaikki syötöt) (* p<0.05, ** p<0.01 ja *** p< 0.001).
KIHUn julkaisusarja, nro 14 23 Liite 2. Eri muuttujien väliset korrelaatiokertoimet pojilla (* p<0.05, ** p<0.01 ja *** p< 0.001).
KIHUn julkaisusarja, nro 14 24 Liite 3. Tärkeimpien pallon lähtönopeuteen ja hypyn nousukorkeuteen liittyvien muuttujien yhteydet miehillä. Kuva 2. Osumahetken pallon paikan yhteys ja pallon lähtönopeuteen. Kuva 3. Osumahetken painopisteen paikan yhteys pallon lähtönopeuteen.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 25 Kuva 4. Osumahetken pallon paikan yhteys ponnistuspaikkaan. Kuva 5. Osumahetken pallon paikan yhteys irtoamishetken painopisteen eteenpäin suuntautuvaan nopeuteen.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 26 Kuva 6. Reisi-vartalokulman minimiarvon yhteys pallon lähtönopeuteen. Kuva 7. Reisi-vartalokulman minimiarvon yhteys irtoamishetken painopisteen eteenpäin suuntautuvan nopeuteen.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 27 Kuva 8. Reisi-vartalokulman maksimaalisen koukistamisnopeuden yhteys pallon lähtönopeuteen. Kuva 9. Olkapään maksimaalisen eteenpäin suuntautuvan nopeuden yhteys pallon lähtönopeuteen.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 28 Kuva 10. Olkapään maksimaalisen eteenpäin suuntautuvan nopeuden yhteys irtoamishetken painopisteen eteenpäin suuntautuvaan nopeuteen. Kuva 11. Olkapään maksimaalisen eteenpäin suuntautuvan nopeuden yhteys reisi-vartalokulman minimiarvoon.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 29 Kuva 12. Kyynärpään maksimaalisen eteenpäin suuntautuvan nopeuden yhteys pallon lähtönopeuteen. Kuva 13. Ranteen maksimaalisen eteenpäin suuntautuvan yhteys pallon lähtönopeuteen.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 30 Kuva 14. Sormen osumahetken eteenpäin suuntautuvan nopeuden yhteys pallon lähtönopeuteen. Kuva 15. Irtoamishetken painopisteen korkeuden yhteys nousukorkeuteen.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 31 Kuva 16. Osumahetken painopisteen korkeuden yhteys nousukorkeuteen. Kuva 17. Osumahetken sormen korkeuden yhteys nousukorkeuteen.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 32 Kuva 18. Irtoamishetken painopisteen ylöspäin suuntautuvan nopeuden yhteys nousukorkeuteen. Kuva 19. Oikean polven kontaktin aikaisen minimikulman yhteys nousukorkeuteen.
KIHUn julkaisusarja, nro 14 33 Kuva 20. Oikean polven kontaktin aikaisen minimikulman yhteys oikean polven kontaktin aikaiseen maksimiojentumisnopeuteen.