urheilu

Tällit näkyvät magneettikuvissa – urheilulaji vaikuttaa aivotoimintaan

Ma, 04/09/2018 - 18:05 By Markus Hotakainen

Kontakti- ja kypärälajeissa kuten jenkkifudiksessa, lätkässä ja vaikkapa lumilautailussa tulee kolhuja myös päähän. Se näkyy aivotoiminnassa, mutta nyt Indianan yliopistossa on tutkittu tarkemmin, millä tavalla.

Tutkimuksessa tarkasteltiin aivojen toimintaa urheilijoiden suorittaessa yksinkertaisia visuaalisia tehtäviä. Koehenkilöt oli jaettu kahteen ryhmään sen mukaan, millaista urheilulajia he harrastivat.

Mukana oli 21 amerikkalaisen jalkapallon pelaajaa ja 19 maastojuoksijaa. Jenkkifutaajien joukossa ei ollut vakavista aivotärähdyksistä kärsineitä, mutta jokainen lajin pelaaja saa uransa aikana päähänsä lukemattomia iskuja, jotka saattavat aiheuttaa lieviä aivotärähdyksiä.

Tutkimusta johtaneen Nicholas Portin mukaan tällaisia "mikrotärähdyksiä" koskevat tutkimustulokset ovat merkittäviä, sillä lievien aivovaurioiden pitkäaikaisvaikutuksia on alettu selvittää kunnolla vasta viime vuosina.

"Tutkimuksia on jatkettava, sillä näemme selviä eroja urheilijoissa, joiden lajeissa iskujen riski on suurempi", Port toteaa. "On ensiarvoisen tärkeää selvittää, onko näillä iskuilla todellista vaikutusta kognitiivisiin kykyihin – ja kuinka paljon on liikaa."

Koehenkilöiden aivoja tarkkailtiin toiminnallisella magneettikuvauksella eli fMRI-tekniikalla. Selvimmät erot näkyivät visuaalisen tiedon käsittelyyn eli näkökykyyn keskittyvillä aivojen alueilla. Jenkkifutareilla niiden aktiivisuus oli selvästi suurempi kuin maastojuoksijoilla.

"Keskityimme näihin aivojen alueisiin, koska lääkärit ja valmentajat ovat todenneet aivotärähdyksen saaneilla pelaajilla suuria vaikeuksia seurata katseellaan liikkuvaa kohdetta", Port selittää.

Tulosten perusteella näyttää siltä, että toistuvasti päähän kohdistuvat iskut aiheuttavat aivoissa muutoksia, joilla silmien liikkeitä ohjaavien vaurioituneiden osien tehtävät siirtyvät muille aivojen alueille.

Toinen selitys nyt tehdyille havainnoille on, että muutokset ovat seurausta kontaktilajeja harrastavien urheilijoiden käden ja silmän koordinaatioon liittyvästä ankarasta harjoittelusta.

Erojen syyn selvittäminen vaatisi vastaavaa tutkimusta, jossa olisi mukana ainoastaan amerikkalaisen jalkapallon pelaajia. Jatkossa on tarkoitus tutkia kypäriin asennettavilla kiihtyvyysmittareilla, kuinka kovia iskuja pelin aikana pelaajien päähän kohdistuu ja kuinka vakavia aivotärähdyksiä niistä on seurauksena.

Nicholas Port on mukana työryhmässä, jonka tehtävänä on laatia urheilulääkäreille ja -valmentajille ohjeistus aivotärähdysten tunnistamiseen ja hoitoon. Hän kehittää myös tekniikkaa, jolla pystyttäisiin kovan iskun saaneen pelaajan silmien liikkeistä päättelemään jo kentän laidalla, kuinka vakavasta vammasta on kyse.

Tutkimuksesta kerrottiin Indianan yliopiston uutissivuilla ja se on julkaistu NeuroImage: Clinical -tiedelehdessä.

Kuvat: Jacob Funk/Chicago Bears, Nicholas Port/Indiana University

Video: Haluatko jännitystä sunnuntaihin? Katso miten Cambridge rökittää Oxfordin!

Kahden kuuluisan brittiyliopiston jo klassikoksi muodostunut soutukilpailu käytiin eilen Thamesjoella. Sen katsominen on paitsi jännää (ja akateemisesti värittynyttä) vaihtelua normaaliin suomalaiseen sunnuntain urheilutarjontaan, niin myös näyttää kuinka teknistä nykyisin soutu(kin) on.


Cambridgen ja Oxfordin yliopistojen välinen soutukilpailu on Brittein saarilla eräs kevään merkeistä. 

Yksinkertaisella The Boat Race -nimellä tunnettua kisaa on käyty vuodesta 1829, jolloin Cambridgen yliopiston St John's Collegen opiskelija Charles Merivale ja Oxfordissa opiskellut ystävänsä Charles Wordsworth saivat ajatuksen soutukilpailusta.

Cambridgen yliopiston joukkue hävisi tuolloin Henley-on-Thamesissa Oxfordia vastaan.

Siitä alkaen hävinnyt yliopisto on haastanut voittajan aina uudelleen, mutta aluksi uusintakilpailuita ei pidetty joka vuosi: toinen soutukilpailu olikin vasta vuonna 1836, jolloin kisapaikka oli Lontoossa Thamesilla Westminsteristä Putneyhyn. 

Kun Oxfordin yliopistoon perustettiin soutuseura vuonna 1839, alettiin kilpailuita pitää vuosittain.

Vuodesta 1845 reitti on ollut neljä mailia, eli noin 6,8 kilometriä Putneyn sillalta lähelle Chiswickin siltaa – siis Lontoon keskikaupungilta katsottuna kaupungin länsipuolella, yläjuoksulla, pääosin Hammersmithin kaupunginosassa.

Tänä vuonna Cambridge voitti Oxfordin vain kolmella veneenmitalla, siis noin puolen sekunnin erolla. Reitin puolivälin tienoilla Hammersmithin sillan luona eroa oli yhdeksän sekuntia.

Oxford on voittanut neljä edellistä kisaa, mutta kun katsotaan koko soutukilpailun historiaa, niin Cambridgellä on pieni etumatka numeroin 83-80.

Cambridgellä on samoin hallussaan rataennätys: vuonna 1998 matka soudettiin aikaan 16 minuuttia ja 19 sekuntia. Tänä vuonna aika oli 17 minuuttia ja 51 sekuntia.

Miesten kilpailun rinnalle otettiin vuonna 1927 myös naisten soutukilpailu. Aikanaanhan soutua(kin) pidettiin naisille muka epäsopivana.

Naiset ja miehet ovat soutaneet täsmälleen samalla reitillä vasta vuodesta 2015 alkaen.

Tänä vuonna Cambridge voitti myös naisten kilpailun.

Perinteisesti Cambridgen joukkueen väri on vaalean vihreä ja Oxfordin tumman sininen – tämä on hyvä pitää mielessä videota katsoessa.

Video on tallenne eilisestä suorasta TV-lähetyksestä ja siinä ovat sekä naisten että miesten kilpailut.

Tapaus Neymar Jr. ja Venus

Avaruushankkeita ja urheiluviihdebisnestä ei oikein voi rinnastaa, mutta tehdäänpä silti niin.

Ranskassa (ja toki muuallakin) ollaan viime päivinä kohuttu jalkapalloilija Neymar juniorin hankkimisesta pariisilaiseen Paris Saint-Germain -joukkueeseen. Pelaajakuuluisuuden siirtosumma FC Barcelonasta oli ennätykselliset 222 miljoonaa euroa, ja lisäksi Neymar saa nyt palkkaa vuodessa samoin ennätykselliset 30 miljoonaa euroa.

Koska rahat eivät ole julkisia varoja, vaan tulevat seuran omistavien qatarilaisten taskuista, ei määrällä sinällään olekaan merkitystä. Todennäköisesti emiirit tekevät tällä jopa voittoa, sillä Pariisissa on tapauksen tiedottamisen jälkeen myyty Neymarin nimellä varustettuja pelipaitoja kuin siimaa. Kuuleman mukaan paidasta, jonka valmistus maksaa noin kymmenen euroa, saa pulittaa seuran putiikissa 140 euroa.

Tapauksesta uutisoitaessa summia on lähinnä ihasteltu, sillä onhan normaalia, että urheilujournalismissa fanitus ajaa kaiken edelle. Sen sijaan avaruushankkeista kerrottaessa raha nousee oikeastaan aina esille aivan toisessa mielessä: suuren yleisön mielestä avaruuslennot ovat ällistyttävän kalliita ja tätä mielikuvaa halutaan jostain syystä pitää yllä.

Kyllähän historiaan mahtuu paljon todella kalliita avaruushankkeita alkaen kansallisen kunnian nimissä tehdyistä avaruusajan alun lennoista Hubblen avaruusteleskooppiin sekä syyskuussa päättyvään Cassini-luotaimen tutkimusmatkaan Saturnuksessa. Ne ovat kuitenkin vain ääripää, ja miljardiluokan hintalappuja kauhisteltaessa kannattaa muistaa, että suurin osa rahasta on mennyt työhön – joka lisäksi on hilannut tekniikan tasoa ja tietämystämme maailmasta paremmiksi.

Avaruus on tulossa myös vähitellen raharikkaiden sijoituskohteeksi, kun sieltä on viimein saatavissa voittoja. Ja kun avaruusturismi jossain vaiheessa pääsee vielä alkuun, niin suuri yleisö tulee myös paremmin mukaan – ja kenties jossain vaiheessa kiertoradalla pelataan jalkapallon painottomuuteen sopivaa versiota.

Mutta takaisin hintaan ja tähän päivään. Jos otetaan tämä 222 miljoonaa euroa, joka on siis pelkkä yhden jalkapalloilijan siirtomaksu ja verrataan sitä avaruushankkeisiin; mitä kaikkea samalla summalla olisi saanut?

2 x Venus Express
Euroopan avaruusjärjestön Venus-luotain maksoi noin 85 miljoonaa euroa, eli niitä summalla saisi kaksi. Luotain oli tosin hyvin edullinen siksi, että se käytti Mars Express -luotaimen mallia ja osin sitä varten tehtyjä laitteitakin. Se puolestaan maksoi noin 300 miljoonaa euroa.

3 x Mars Orbiter Mission (intia)
Intialaisten Mars-luotain maksoin noin 62 miljoonaa euroa, joten näitä siirtosummalla saisi helposti kolme.

Genesis
Nasan aurinkotuulesta näytteen hakenut ja Maahan sen tutkimuksia varten palauttanut lento maksoi 224 miljoonaa euroa, eli sen saisi summalla hieman tinkimällä.

NEAR Shoemaker
Asteroidi Erosta tutkineen Nasan luotaimen saisi summalla kevyesti, koska sen hinta oli noin 190 miljoonaa euroa.

Hayabusa
Japanilaisten kunnianhimoinen asteroidilento maksoi puolestaan 127 miljoonaa euroa. Nyt matkassa oleva luotaimen uusi versio Hayabusa 2 jotakuinkin saman verran, eli kummankin hinta olisi lähes katettu siirtosummalla.

2 x SMART-1
ESAn pieni kuuluotain maksoi noin 110 miljoonaa euroa. Niitä saisi siis kaksi.

CryoSat 2
ESAn satelliitti, joka kartoittaa maapallon jäätiköitä, maksoi 140 miljoonaa euroa.

Kaikkien avaruusturistien lennot avaruusasemalle
Avaruudessa on käynyt tähän mennessä seitsemän avaruusturistia, jotka ovat maksaneet lennon avaruuteen Sojuz-aluksella itse. Heistä yksi, Charles Simonyi teki jopa kaksi lentoa. Hinnat ovat olleet 17 miljoonasta 33 miljoonaan euroon. Kun kaikki lasketaan yhteen, saadaan summaksi 178 miljoonaa euroa.

4 x Falcon 9 -kantoraketin laukaisu
Yksi raketin laukaisu maksaa (ilman uudelleenkäytettävyydestä vielä tulevia alennuksia) 52 miljoonaa euroa. 

2200 x Cubesat
Yhden yksinkertaisimman nykyisin tehtävän satelliitin, niin sanotun yhden yksikön cubesatin, tekeminen ja laukaisu maksaa noin 100 000 euroa. Näitä saisi siis helposti yli kaksi tuhatta.

2 x maailman suurin optinen teleskooppi
Maailman suurin näkyvän valon alueella toimiva kaukoputki on Kanarian saarilla oleva Gran Telescopio Canarias. Sen hinta oli noin 97 miljoonaa euroa. 

Ja vielä vertailun vuoksi:

Airbus A350 (alennuksella)
Uuden huippumodernin laajarunkolentokoneen hinta on keskimäärin 233 miljoonaa euroa. Pienemmän A320:n saa noin 86 miljoonalla.

Viking Grace (melkein)
Turun ja Tukholman välissä seilaava, vuonna 2013 liikenteeseen tullut autolautta maksoi noin 240 miljoonaa euroa.

Seitsemäsosa Suomen Terveydenhuollon tietojärjestelmien uusimiskustannuksista 
Uusiminen maksaa noin 1,5 miljardia euroa ja hankkeeseen on jo nyt käytetty (suurelta osin turhaan) rahaa Mars-laskeutujan hinnan verran.

2 x Suomen jääkiekkoliigasta. 
Liigan joukkueiden  yhteiskulut ovat yli 92 miljoonaa euroa. Vaikkausliigan vastaava summa on 18 miljoonaa euroa.

Keikarihevosesta hiilikuitukiituriin – onnea 200-vuotias polkupyörä!

Ti, 06/13/2017 - 23:55 By Jari Mäkinen
Ensimmäinen fillari

Sunnuntaina 12. kesäkuuta ajettiin 40. Pirkan pyöräily, eräs maamme perinteisistä pyöräilytapahtumista. Se sopikin erinomaisesti historialliseen kontekstiin, sillä tasan 200 vuotta sitten tehtiin ensimmäinen ajo menopelillä, jota voidaan pitää ensimmäisenä polkupyöränä.

Paitsi että kyseessä ei ollut polkupyörä, vaan potkupyörä. 

Saksalainen Karl Drais teki 200 vuotta sitten puusta kaksipyöräisen laitteen, jonka päällä saattoi istua ja mennä eteenpäin jaloilla vauhtia antaen. Hän nimesi laitteensa juoksukoneeksi ja keikarihevoseksi, ja vaikka sitä ei siis poljettukaan, oli se olemukseltaan niin paljon nykypolkupyörän kaltainen, että sitä saattaa pitää fillarin esiasteena.

Syynä laitteen keksimiseen oli ennen kaikkea se, että viljan hinta kääntyi nopeasti nousuun vuosina 1916 ja 1817, koska säätila ympäri maailman oli tuolloin hyvin huono. Sadoista tuli ennätyksellisen huonoja ja siksi esimerkiksi hevosen pitäminen tuli kalliiksi, koska sille piti joka tapauksessa ostaa ruokaa.

Niinpä Drais mietti vaihtoehtoisia kulkea paikasta toiseen ja kehitti pyöränsä. Ensimmäinen polkupyörä (jos sitä nyt voi kutsua polkupyöräksi) oli puurakenteinen pyöriään myöten, siinä oli nahkainen pitkä istuin ja metallinen ohjaustanko. Sen massa oli noin 22 kilogrammaa, mitä voi pitää varsin vähäisenä. 

Drais teki ensimmäisen julkisen ajelunsa tällä pyörällä 12. kesäkuuta vuonna 1817. Hän kulki kotoaan Mannheimista noin 20 kilometrin päässä olleeseen Schwetzingenin majataloon keskinopeudella, joka kuulemma oli noin 15 km/h.

Menopelit eivät kuitenkaan olleet saman tien menestys, vaan ennemminkin pettymys. Paitsi että pula-aika vaikeutti niiden tekemistä, törmäilivät ajajat jalankulkijoihin kapeilla, mukulakivisillä ja mudasta usein liukkailla teillä.

Pyörän suosio kuitenkin kasvoi jopa niin nopeasti, että vielä vuonna 1817 pyöräily jalankulkijoiden kanssa jaetuilla teillä kiellettiin Mannheimissa, ja seuraavana vuonna myös Pariisissa. Lontoossa pyöräily kiellettiin vuonna 1819.

Tällaisenaan potkupyörästä ei kuitenkaan tullut menestystä, vaan vasta kunnollinen polkupyörä ketjuvetoineen ja ilmapyörineen löi itsensä kunnolla läpi. Tämä vallankumous alkoi vuonna 1861 (kymmenen vuotta Draisin kuoleman jälkeen), kun nykyaikainen pedaali ja voimansiirto otettiin käyttöön.

Saksalaiset ovat luonnollisesti innoissaan polkupyörän satavuotisjuhlasta ja siksi siellä on perustettu erityinen nettisivu asialle: www.200jahre-fahrrad.de

(Muuten: rautateillä käytettävä resiina on saanut nimensä Draisinilta.)

Video: tällainen levä taisi vallata olympia-altaan

Rion olympialaisten sukellusallas muutti omituisesti väriään: normaalisti sinertävä vesi oli muuttunut yön aikana vihreäksi. Järjestäjät eivät tienneet syytä, vaan vakuuttivat vain, ettei vesi ole haitallista urheilijoille. Todennäköisesti syynä tähän oli todennäköisesti levä.

Se, että ulkona olevan altaan väri muuttuu vihreäksi, ei ole mitenkään tavatonta. Syitä tällaiseen on useita, mutta yleisimmin kyseessä on nopea leväkukinta. 

Etenkin olympia-altaan kaltaisissa oloissa, kun tuulta ei ole ja veden lämpötila on varsin korkea (jopa 32°C), voi altaan vesi tulla happamaksi ja altaan puhtaana pitämisessä käytetyn kloorin teho heiketä nopeasti.

Silloin vedessä olevat pienet levät alkavat lisääntyä nopeasti ja saavat aikaan veden värin muuttumisen. Levää ei ole paljon, mutta se saa aikaan selvästi vihreän värin.

Etenkin eteläisemmillä leveysasteilla tavalliset ulkouima-altaat voivat kokea saman kohtalon, kuten tässä videossa. Ukkosen jälkeen vesi on seisonutta ja lämmintä, jolloin se on muuttunut hetkessä vihreäksi. 

Veteen lisätään natriumvetykarbonaattia, jolloin pH laskee ja vesi tulee "kovemmaksi", jolloin levä saa nopeasti kyytiä ja väri muuttuu normaaliksi. Aikaa tähän kuluu vain pari minuuttia (kuten video näyttää).

Väristä ja levästä tässä määrässä sinällään ei ole haittaa, mutta saattaa ärsyttää silmiä.

On aika todennäköistä, että brasilialaiset ovat parhaillaan väriongelman kimpussa, eikä vastaavaa enää kisoissa tule tapahtumaan...

Älylättärit – suomalaisurheilijoiden sijaan suomalainen urheilutietämys kerää huomiota

Ti, 08/09/2016 - 14:20 By Toimitus
Uimari VTT:n tutkimukseen liittyvältä videolta

Vaikka suomalaiset urheilijat eivät olekaan menestyneet huikeasti Rion olympialaisissa, on suomalainen urheiluteknologia on herättänyt viime aikoina kiinnostusta maailmalla. Muun muassa Yhdysvaltain olympiakomitea ja Espanjan jalkapalloliiga La Liga Lab etsivät yhteistyökumppaneita Suomesta.

VTT kertoo taannoisessa tiedotteessaan, että suomalaisella urheiluteknologialla ja -analytiikalla on selvää potentiaalia alan kansainvälisillä ja alati kasvavilla markkinoilla. Monille alan yrityksille ammattilaisurheilun asiakkuudet ovat väylä suurempaan liiketoimintaan. 

Suomalaisilla yrityksillä oli heinäkuun alussa oiva tilaisuus esitellä osaamistaan USA:n olympiakomitean ja Espanjan jalkapalloliiga La Liga Lab edustajille, jotka hakivat Suomesta yhteistyökumppaneita VTT:n järjestämässä HILLA Growth Mill -tilaisuudessa.

"USA:n olympiakomiteaan on juuri perustettu uusi teknologia- ja innovaatio-ohjelma, joka auttaa urheilijoitamme menestymään paremmin uusien teknologisten ratkaisujen avulla. Suomalainen urheiluteknologiaosaaminen on korkeatasoista sekä tutkimuksen että puettavien tuotteiden saralla, ja tämä vierailu on hyvä tilaisuus pitkäaikaisen yhteistyön muodostamiselle", sanoi USA:n olympiakomitean teknologia- ja innovaatiojohtaja Mounir Zok.

Uintitekniikkaan potkua VTT:n älylättäreillä

Olympiavalmennettavat suomalaisuimarit ovat jo kokeilleet VTT:n kehittämiä, uimarin kämmeneen kiinnitettäviä älylättäreitä menestyksellisesti todellisissa harjoitusoloissa. Otsikkokuvassa uimari käyttää älylättäreitä.

Lättäreihin sulautetuista antureista uintitekniikan data siirtyy langattomasti valmentajan älypuhelimeen tai tablettiin. 

Älylättärien mittausten perusteella tehtyä uintitekniikan muutosta on testattu myös kilpailuissa, joissa uimarin ennätys parani 200 metrillä peräti 12 sekuntia. Edelliseen kilpailustarttiin verrattuna uimari pystyi parantamaan aikaansa jopa 18 sekuntia.

"Mittasimme uimaria eteenpäin vievän impulssin tasaisuutta VTT:n anturitekniikalla. Muutimme älylättäreistä saatavan mittauksen perusteella uinnin rytmitystä siten, että impulssista saataisiin mahdollisimman tasainen", kertoo johtava tutkija Ari Auvinen VTT:ltä.

VTT ja Trainesense mittasivat olympialaisiin lähtevien uimarien tekniikoita viimeksi Uimaliiton valmisteluleirillä Jyväskylässä viime viikolla. "Suomen uimaliiton maajoukkue on mukana tuotteen kehityksen arvioinnissa ja mielestämme tuotteeseen liittyy paljon potentiaalia", uskoo uintimaajoukkueen vastuuvalmentaja Jari Varjonen.

Triathlonisti Kaisa Lehtonen on niin ikään hionut tekniikkaansa älylättäreillä valmistautuessaan Havaijin Ironman-kisaan. 

Tamperelainen Trainesense kaupallistaa jo VTT:n älylättäriteknologiaa. Ensimmäiset demolaitteet pyritään saamaan valmentajille tänä kesänä. Alla olevassa videossa kerrotaan tekniikasta enemmän.

Tekesin kansallinen HILLA-ohjelma vauhdittaa suomalaisten älyteknologioiden kansainvälistä kaupallistumista tiivistämällä ja edistämällä yritysten ja tutkimusosapuolten välistä toimintaa. 

Juttu perustuu VTT:n tiedotteeseen.

Kuopiossa ollaan epätasapainossa

Ti, 06/21/2016 - 13:43 By Toimitus

Kuopio tanssii ja soi -tapahtumassa on tänä vuonna jännä tieteellinen sivuaskel: OffBalance-tutkimuksessa tarkastellaan biomekaniikan avulla tanssijan alaraajan toimintaa. Tuloksia voidaan hyödyntää tanssitekniikan kehittämiseksi ja vammojen välttämiseksi tanssin opetuksessa, tanssijoiden työssä ja kuntoutuksessa.

Itä-Suomen yliopistossa tehtävässä tutkimuksessa erityisen kiinnostuksen kohteena ovat tanssijan tukijalan lonkkaan kohdistuvat voimat yhden jalan tasapainoasennoissa. Päätutkijana toimii tanssitaiteen tohtori, terveystieteiden maisteri, fysioterapeutti ja tanssipedagogi Hanna Pohjola, jonka mukaan lonkan rasitusvammat ovat tanssijoilla yleisiä.

"Ne ovat haasteellisia hoitaa, sillä tanssilajeissa korostuu tyypillisesti suuri lonkkanivelen liikelaajuus", kertoo Pohjola yliopiston tiedotteessa. 

"Vammat johtuvat useimmiten puutteellisesta tanssitekniikasta. Lonkkaan kohdistuvien rasitusvammojen ennaltaehkäisyn ja kuntoutuksen kannalta onkin tärkeää selvittää rasitukseen liittyviä toiminnallisia liikemalleja."

Tanssijoiden liikkeitä mitataan Itä-Suomen yliopiston Sovelletun fysiikan laitoksen liikelaboratoriossa. Tulosten tarkastelussa ovat mukana myös liikuntafysiologian asiantuntijat biolääketieteen yksiköstä.

Mittauksessa huipputanssija suorittaa laboratoriossa tanssiliikkeitään voimalevyjen päällä. Ne tallentavat tietoa liikkeissä käytetystä voimasta ja EMG-anturit lihasten sähköisestä toiminnasta. 

Liikkeet kuvataan kolmiulotteisesti infrapunasuodattimilla varustetuin kameroin. Tanssijan kehoon kiinnitetyt heijastinmarkkerit heijastavat infrapunavalonheitinten valoa, jonka kamerat nappaavat eri kulmista. Nuoremmat tutkijat Timo Bragge ja Paavo Vartiainen kokoavat tallennetut tiedot tietokoneella animaatioksi ja malliksi tanssijan liikkeistä.

"Mallista voimme matemaattisesti laskea myös, miten tukiranka pehmeiden kudosten sisällä toimii", signaalin- ja kuvankäsittelyn professori Pasi Karjalainen kertoo. 

"Tanssijoiden avulla saamme mahdollisimman hyvän mallin lonkasta."

Liikelaboratorion laitteisto on tutkijoiden kliinisen tutkimuksen tarkoituksiin räätälöimä; Karjalaisen mukaan paras laatuaan maailmassa.

"On jännittävää nähdä oma tanssi abstraktin hahmon esittämänä", naurahtaa tutkimuksiin osallistunut tanssija David Scarantino.

"Olo on kuin robotilla."

Scarantino kuuluu maineikkaaseen Tero Saarinen Company -tanssiryhmään ja on Kuopio tanssii ja soi -tapahtumassa mukana ryhmän kaikissa esityksissä.

Aikaa liikenee silti tieteellekin siitä syystä, että Pohjola on osallistunut ryhmän liiketekniikan kehittämiseen, opetukseen ja koreografiatyöhön taiteellisen johtajan Tero Saarisen ja taiteellisen kehityspäällikön Sini Länsivuoren kanssa tammikuusta alkaen.

"Tämä on loogista jatkoa Hannan kanssa tähän asti tehdylle työlle", Scarantino tuumaa ja jatkaa; "On hienoa oppia uutta liikkeestä."

Tero Saarinen tunnetaan omaperäisestä liikekielestään. Hän toivoo, että liikeanalyysi auttaa viemään tanssitekniikkaa uudelle tasolle ja antaa myös välineitä opetukseen.

"Kiinnostavaa on, miten erilaisia tulokset ovat eri ihmisillä ja voiko niitä käyttää apuna, ettei tule vääränlaisia rasituksia. Tanssijoiden on tärkeää saada työkaluja oman kehon toiminnan ja rajojen ymmärtämiseen."

Lääketieteen näkökulmasta liikeanalyysin ja mallinnuksen tuloksia tarkastelee liikuntalääketieteen professori Heikki Tikkanen.

"Lonkkamallille on käyttöä monissa muissakin tutkimuksissa. Poikkitieteellinen yhteistyö toimii hienosti, kun fyysikot mallintavat kuormitusta, joka fysiologeja kiinnostaa."

Tiede ja taide kohtaavat muutenkin Kuopiossa tällä viikolla, kun maanantaina olleen seminaarin osallistujat seuraavat myös Kuopio tanssii ja soi -tapahtuman tanssiesityksiä.

 

Juttu perustuu Itä-Suomen yliopiston julkaisemaan, Ulla Kaltialan kirjoittamaan tiedotteeseen. Kuva: Raija Törrönen

Hurja kuntoilu innostaa soluja itsetuhoon

To, 06/09/2016 - 16:05 By Toimitus
Triathlonisti


Brasilialaistutkijat kertovat, että intensiivinen fyysinen rasitus saa aikaan immuunisysteemin solujen apoptoosia, eli solujen tuhoutumista itsestään.


Apoptoosi on tärkeä osa solujen toimintaa, sillä se pitää yllä biologisten systeemien tasapainoa aiheuttamalla mahdollisesti haitallisten solujen itsetuhoutumista, mutta se johtaa myös toisinaan hankaluuksiin. Esimerkiksi joissain syöpätapauksissa solut lisääntyvät villisti sen sijaan että ne tuhoutuisivat itsekseen.

Niin sanotut neutrofiilit ovat soluja, jotka on "ohjelmoitu" pysymään hengissä vain määrätyn aikaa. Näitä puolustuskykyä ylläpitäviä soluja syntyy koko ajan luuytimissä, ja koska niiden tehtävänä on suojata kehoa bakteereja, viruksia ja muita haitallisia tunkeutujia vastaan, ovat ne luonnostaankin vähän kuin itsemurhaiskusoluja. Jos ne eivät tapa kohdettaan, niin ne tuhoutuvat itsestään, ennalta ohjelmoituna.

Normaalisti neutrofiilien määrä pysyy hyvin tasaisena, mutta kun ja jos määrä veressä putoaa olennaisesti, lisääntyy sairastumisen riski olennaisesti.

São Paulossa, Brasiliassa olevan Cruzeiro do Sul -yliopiston biologian ja terveystieteen keskuksen tutkijat huomasivat tutkimuksessaan, että hyvin terhakas urheilusuoritus saa neutrofiilit tuhoutumaan ennenaikaisesti.

Seurannassa oli 12 triathlonistia, joilta otettiin 21 kilometrin juoksun, 90 kilometrin pyöräilyn ja kahden kilometrin juoksun jälkeen verinäytteitä. Verrattuna ennen kilpailua tehtyyn terveystarkastukseen oli heidän neutrofiilitasonsa olennaisesti matalampi. Tutkijoiden mukaan solut pysyvät normaalisti veressä noin 10 tuntia, mutta nyt neutrofiileissä oli havaittavissa ennenaikaista tuhoutumista, mistä merkkeinä oli soluista löytyneet DNA:n katkeamiset sekä mitokondrioiden muutokset. Solut olivat selvästikin käynnistäneet tuhoutumismekanisminsa tavallista aikaisemmin.

Jotta tästä olisi saatu lisätietoa, tutkijat vertasivat solukuoleman yhteyttä rasvahappojen määrään. 

"Aerobinen rasitus lisää lipolyysiä, eli reaktiota, missä soluissa olevat rasvat hajoavat glyseroliksi ja vapaiksi rasvahapoiksi, jotka lisäävät elimistön energiansaantia", kertoo tutkimusta johtanut Maria Fernanda Cury Boaventura ja jatkaa toteamalla, että epänormaalin suuri vapaiden rasvahappojen määrä viittaa nähtävästi myös ennenaikaiseen neutrofiilien solukuolemaan.

"Fyysinen rasitus on luonnollisesti elimistölle ennen kaikkea myönteinen asia ja tärkeää, mutta sillä saattaa olla myös haitallisia vaikutuksia, jos rasitus on liiallista. Kilpaurheilijoita ei voi kuitenkaan pyytää vähentämään rasitusta, joten tutkimme nyt erilaisia keinoja, jolla ennenaikaista apoptoosia voidaan hillitä."

Brasilialaisten mukaan yksi keino on glutamiini, useiden immuunijärjestelmän solujen käyttämä aminohappo. 

"Se ei ole normaalisti tärkeä rasvahappo, mutta keho tuottaa sitä tarpeen vaatiessa", selittää Curi. "Havaintojemme mukaan neutrofiilit käyttävät glutamiinia enemmän kuin glukoosia – jopa noin 70% enemmän. Sen avulla solukone voidaan pitää pyörimässä paremmin ja samalla ehkäistä ennalta apoptoosia".

Saa nähdä, kuinka paljon brasilialaisurheilijat napsivat glutamiinia tulevia olympialaisten aikana!

Uutinen perustuu São Paulon tiedesäätiön FAPESPin tiedotteeseen. Kuva: Alex Bianchi / flickr.

Juoksijan akillesjänne muuttuu paksummaksi, mutta aivot kutistuvat

Ma, 12/14/2015 - 22:38 By Jari Mäkinen

Saksalaiskaupunki Ulmin yliopistollisen sairaalan radiologi Uwe Schütz kertoi tänään Chicagossa pidetyssä Pohjois-Amerikan lääketieteellisen kuvantamisen kokouksessa tutkimuksestaan, missä hän oli mitannut magneettiresonanssilaitteistolla 4487 kilometriä pitkään Trans Europe Foot Race (TEFR) -kilpailun osallistuneiden fysiologisia muutoksia.

Tutkimuksen kohteena oli tämän varsin äärimmäisen juoksun vuoden 2009 kilpailu, jolloin 64 päivän ajan (19. huhtikuuta - 21. kesäkuuta) kisaajat juoksivat Norjan pohjoisimmasta kärjestä Italian eteläosaan. 

44 kilpailijaa suistui tutkittavaksi matkan aikana. Schütz seurasi heitä rekka-autolla, jonka sisälle oli laitettu kohtalaisen kokoinen 1,5 Teslan magneettikuvauslaite (MRI-laite), ja jonka avulla hän kuvasi kunkin tutkimukseen osallistuneen kilpailijan kolmen-neljän päivän välein koko kisan ajan. Kustakin henkilöstä saatiin siis 15-17 täydellistä kuvaa.

Lisäksi osasta tutkittavista otettiin satunnaisesti veri- ja virtsanäytteitä sekä heille tehtiin muita testejä.

“Se, että ultrajuoksussa keho joutuu alttiiksi hyvin suurelle rasitukselle, ei suinkaan ole mikään yllätys”, kertoo Schütz kokouksen tiedotteessa.

“Tutkimuksemme kuitenkin näyttää nyt yksityiskohtaisesti miten eri elimistön osat muuttuvat rasituksen aikana ja reagoivat stressiin.”

Oikeastaan kaikki nilkan, polven ja jalkaterän takaosan nivelet rappeutuivat olennaisesti ensimmäisten 1500-2500 kilometrin kuluessa. Ainoa poikkeus oli polvilumpio.

“Tosin oli kiinnostavaa, että jatkotutkimuksissamme havaittiin näiden vaurioiden korjaantuvan, kun pitkänmatkan juoksu jatkuu. Lopulta siis emme havainneet jalkojen alaosien nivelissä mitään sellaista, jonka perusteella voisi antaa niille jonkinlaisen matkarajan kulumiselle.”

Ultrajuoksijoiden jalkojen pehmeät kudokset ja luut voimistuivat, ja erityisesti akillesjänne muuttui paksummaksi.

“Emme havainneet näillä 44 juoksijalla lainkaan luiden tai pehmytkudosten vaurioita.”

Aivokuvaus

Lisäksi tutkimuksessa kiinnitettiin huomiota aivojen tilavuuteen: juoksijoilla aivojen ns. harmaan aineen koko pieneni 6,1%. Se palautui normaaliksi kahdeksan kuukauden kuluessa juoksun jälkeen, eikä siten juoksijoiden ole syytä huolestua. 

Todennäköisesti harmaan aineen koon pieneneminen johtuu aliravitsemuksesta tai – yllättäen – visuaalisten ärsykkeiden vähyydestä. Eniten muutoksia kun havaittiin tapahtuneen näköaistimuksia käsittelevissä aivojen osissa. 

“Voi olla, että nämä aivojen alueet eivät koe tarpeeksi ärsykkeitä kilpailun aikana, koska juoksijat katselevat oikeastaan vain tietä edessään 64 vuorokauden ajan”, arvelee Schütz. 

Tutkija toteaa kuitenkin lohduttavasti, että vaikka aivojen koostumuksessa ultrajuoksun stressitilanteessa tapahtuukin olennaisia muutoksia, palautuvat aivot normaalitilaan. Eikä kokomuutos näkynyt aivoten toiminnassa.

“Kokonaisuudessaan ihmisen on selvästi ikään kuin tehty juoksemaan", toteaa Schütz viitaten niin aivojen sopeutumiskykyyn kuin jalkojen toimivuuteen rasittavassakin juoksemisessa.

Otsikkokuva: Flickr / Reflex Blue

Brasilian jalkapallo saa apua tutkijoilta: tietokone etsii huippupelaajat

Ke, 12/02/2015 - 11:39 By Jari Mäkinen
Jalkapalloa pelataan. Kuva: Phelipe Janning / Agência FAPESP

Ronaldinho, Robinho, Neymar, Kaká ja niin edelleen; jokainen jalkapalloilua vähänkin seuraava tietää, että laji on pyhä asia Brasiliassa.

Nuoria seulotaan siellä junioritasolta alkaen ja siellä, kuten muuallakin, on perinteisesti paras tapa tehdä seulontaa ollut hyvä valmentaja. Hän näkee kenestä on pelaajaksi ja mihin kenenkin tapauksessa valmennus kannattaa keskittää.

Nyt asiastaan innostuneet São Paulon yliopiston Matematiikan ja tietojenkäsittelytieteen instituutin tutkijat ovat kehittäneet tätä tehtävää avustamaan tietokonesovelluksen nimeltä iSports. Sen prototyyppi on katsottavissa osoitteessa www.mwstat.com/isports.

Kyseessä on tilasto-ohjelmisto, joka seuloo pelaajia heille tehtyjen testien tulosten perusteella. Liikuntatutkijoiden kehittämillä testeillä mitataan muun muassa suorituskykyä, kestävyyttä, nopeutta, anaerobista kuntoa ja aerobista voimaa.

Näiden perustietojen lisäksi otetaan huomioon jalkapallon pelaamisessa olennaisia kykyjä. Pelaajat joutuvat mm. potkaisemaan pallon mahdollisimman tarkasti kohteeseen neljä kertaa, pujottelemaan pallon kanssa kentälle asetettujen keilojen välissä ja syöttämään pallon eteenpäin mahdollisimman tarkasti saatuaan sen toiselta pelaajalta.

Testien tulokset muutetaan numeraaliseen muotoon ja syötetään ohjelmaan. 

Tietokone käsittelee sitten tietoja sinällään sekä vertailuaineiston pohjalta ja laskee kullekin pelaajalle sarjan indikaattoreita. Ne voidaan näyttää raakadatana tai graafisessa muodossa tietokoneella, tai vaikkapa tabletilla tai älypuhelimella kentän laidalla. Pelaajia on myös helppo verrata keskenään ohjelmistolla.

Tämä antaa valmentajalle yhden tavan lisää arvioida pelaajiaan ja poimia joukkueesta lahjakkaimmat henkilöt tehovalmennukseen – ja edelleen aina maajoukkueeseen asti koulittavaksi.

“Nykyisin lupaava pelaaja saattaa potkia joukkueessaan vuosikaupalla, ennen kuin hänet huomataan”, kertoo projektin vetäjä Francisco Lozada.

“Kehitimme tämän systeemin yksinkertaisesti siksi, että parhaat pelaajat voitaisiin löytää nopeammin”, jatkaa Lozada brasialaisista tiedetapahtumista kertovan Agência FAPESPin jutussa.

“Systeemiä voidaan käyttää jalkapallon lisäksi muissakin huippu-urheilulajeissa. Se toimii myös yksilöille ja ryhmille, sillä fyysisten ja taidollisten mittausten tietokannasta voidaan tehdä monenlaisia koosteita.”

Brasilialaisilla on tähtäimessä vuoden 2016 olympialaiset Riossa, ja he käyttävät nyt ohjelmistoa useissa eri lajeissa parhaiden kykyjen löytämiseen. Systeemin kehittäminen onkin saanut runsaan rahoituksen kansallisilta tutkimusrahoitustahoilta.

Kenties Suomen jalkapallomaajoukkueen kannattaisi ottaa puhelu Brasiliaan?

Kuva: Phelipe Janning / Agência FAPESP