Didaktika sportovního tréninku ve sportovních hrách

Diagnostika

Diagnostikou chápeme záměrné vyšetření, jehož předmětem jsou pozorovatelné a měřitelné znaky či projevy sportovce, trenéra nebo jejich vzájemné vztahy. Diagnostik zahrnuje zjišťování veličin kondičních, herních, antropometrických a biomechanických charakteristik. Diagnostika výkonnosti a stavu trénovanosti je již po dlouhá léta nezbytnou součástí řízení sportovního tréninku sportovního tréninnku. Poskytuje základní vstupní informace o stavu organizmu před zahájením určitého tréninkového období. Její opakování pak podává informace o vhodnosti a účinnosti zvoleného typu tréninku a o kvalitě jeho realizování. Diagnostikou lze odhalit silné, ale především slabé stránky výkonnosti sportovce a posoudit je jednak izolovaně, ale hlavně ve vzájemných souvislostech.

Metody diagnostiky ukazatelů vnitřního zatížení hráče v tréninkovém procesu a v utkání

Monitorování srdeční frekvence jako „marker“ intenzity zatížení

Za nejpoužívanější metodu analýzy zatížení v utkání je všeobecně považováno monitorování SF a to i přes známé metodologické problémy, které zmiňujeme níže. Získaný ukazatel je pak nepřímý „marker“ pro odhad energetických požadavků hráčů všech sportovních her. SF u normální populace stoupá s rostoucím zatížením lineárně až do oblasti submaximálních intenzit, tedy do úrovně přibližně 75–85 % SF_max. Poté dynamika SF ztrácí lineární průběh a dochází ke zpomalení vzestupu až na úroveň SF_max. Pro potřeby sportovních her vycházíme z koncepce intenzitních pásem pro hodnocení relativní intenzity zatížení hráče. Mezi nejčastěji používaná dělení zón intenzity zatížení patří následující dva příklady:

Dělení 1:

> 85 % SFmax	– aktivita vysoké intenzity
65 – 85 % SFmax	– aerobní zóna nebo aktivita střední intensity
< 65 % SFmax	– aktivita nízké intensity

Dělení 2:

< 70 % SFmax	– zóna 1
70 – 85 % SFmax	– zóna 2
85 – 90 % SFmax	– zóna 3
90 – 95 % SFmax	– zóna 4
> 95 % SFmax	– zóna 5

Odborníci poukazují na následující fakta, která mohou zkreslit získané výsledky:
Faktor intermitence zatížení – SF okamžitě nereflektuje aktuální intenzitu zatížení, dochází ke zpoždění až 30 s k pracovním hodnotám, které reflektují skutečné fyziologické nároky. SF má tendenci se po snížení intenzity zatížení vracet pomaleji k výchozím hodnotám než spotřeba kyslíku, která věrohodněji popisuje intenzitu zatížení. Naopak v intenzivních intervalech se může SF disproporcionálně zvyšovat ve vztahu ke spotřebě kyslíku.
Faktor anaerobní pohybové aktivity – plyne z nelineárního vztahu SF a spotřeby kyslíku nad anaerobním prahem.
Srdeční frekvence během utkání nadhodnocuje spotřebu kyslíku, kvůli mnoha faktorům, jako dehydratace, hypotermie (podchlazení), psychický stres a emoční naladění zvyšující SF bez ovlivnění spotřeby kyslíku.
Hodnoty získané monitorováním SF slouží pouze jako odhad zatížení hráčů v utkání a nepoukazuje na specifické charakteristiky zatížení jako je její typ lokomoce a zapojení hlavních svalových skupin.
Mezi další faktory ovlivňující tepovou frekvenci patří nedostatek spánku, nemoc, nervozita, okolní teplota dále také povinnosti ve škole nebo zaměstnání, problémy v rodině atd.

Práce se sporttestry ve sportovních hrách a jejich vyhodnocení

V současné době je na trhu několik firem zabývajících se výrobou y vývojem monitorů SF neboli „sporttestrů“. Mezi nejpopulárnější patří POLAR, SUUNTO, SIGMA, atd. Monitory SF se ve většině případů skládají z hrudního pásu, který obsahuje dvě integrované elektrody pracující na principu EKG. Tyto elektrody snímají pravidelně (nastavitelné od 1 s) SF a posílají záznam do paměti. Ta je umístěna v hodinkách. Pro potřeby sportovních her, kdy je zakázáno hrát s hodinkami byl vyvinut systém TEAM POLAR (Obrázek 18), který má paměť přímo v hrudním pásu nebo (nejnovější verze) hrudní pás vysílá informace přímo do počítače umístěného vedle hrací plochy.

Obrázek 18. Team Polar

Koncentrace metabolitů jako „marker“ intenzity zatížení

Na základě dlouhodobých empirických zkušeností a výzkumných sledování bylo zjištěno, že dlouhodobé sledování dynamiky vybraných biochemických parametrů napomáhá pochopení podstaty funkční odezvy organizmu na zatížení a zatěžování vede k optimalizaci tréninkového procesu. Tyto parametry pak indikují vliv vnějšího zatížení na změny vnitřního prostředí organizmu.

Koncentrace laktátu
Často používanou metodou je odhad velikosti zatížení pomocí měření laktátu v krvi. Reprodukovatelnost výsledků měření laktátu jako ukazatel zatížení hráčů je možná pouze v případě, že se jedná o kontinuální zatížení konstantní intenzity po dobu nejméně čtyři minuty, čímž se pro využití ve sportovních hrách stává zkreslující. Navíc musíme počítat s tím, že u koncentrace laktátu ve svalu, která se zvyšuje v přímé závislosti na velikosti svalového zatížení. Při měření koncentrace laktátu v krvi dochází k určitému zpoždění. Toto zpoždění je tím delší, čím je vyšší intenzita zatížení. Tedy pro účely sportovních her vysoká hladina krevního laktátu, která je měřena během přerušení utkání, spíše napovídá o frekvenci (hustotě) vysoce intenzivních aktivit intermitentního výkonu než o celkovém zatížení (energetických nárocích) hráčů v utkání.

Na obrázku 19 je znázorněn postup odběru krevního laktátu z prstu pomocí laktátoměru Lactate Scout+. Po zapnutí přístroje stačí nabrat krev z prstu pomocí „testovacích proužků“ (obrázek vlevo) a následně zasunout ve směru šipky do přístroje, který automaticky detekuje přítomnou krev a vyhodnotí množství krevního laktátu.

Obrázek 19. Laktátoměr

Koncentrace Kreatinkinázy (CK)

Kreatinkináza je cytoplazmatický enzym bílkovinné povahy. V lidském těle jsou tři typy:

• MM – v kosterním svalstvu.
• MB – v srdečním svalu.
• BB – v mozku.

Jedná se o primární enzym, který reguluje anaerobní metabolismus. Jeho funkcí je tvorba a zpětná mobilizace energetických zásob v kreatinfosfátu do ATP, konkrétně navazuje fosfor na ADP za vzniku ATP. V momentu výrazného fyzického zatížení dochází k přechodu CK přes polopropustnou membránu svalové buňky do krve. Čím je tato zatížení vyšší, tím vyšší je i hladina CK v krvi po zátěži. Fyziologické hodnoty pro koncentraci CK v krvi určené je od 0,2–2,8 ukat/l^–1 (mikrokatal na litr), nebo 50–180 U/l (jednotek na litr). Po zatížení se maximální hodnoty CK vyskytují v krvi přibližně po pěti až osmi hodinách. Pro potřeby tréninkového procesu se měří hladina CK 12 hodin po tréninkové jednotce. Rychlost poklesu CK pak určuje rychlost regenerace organizmu sportovce po zatížení. Díky tomu lze plánovat velikost zatížení v dalších tréninkových jednotkách. Na obrázku níže je přístroj Reflovel Plus pro měření koncentrace CK v krvi.

Metody diagnostiky ukazatelů vnějšího zatížení hráče v tréninkovém procesu a v utkání

Pozorování jako metoda hodnocení zatížení hráčů v utkání
Pozorování je záměrná činnost trenéra, kterou lze definovat jako zvláštní druh selektivního, kontextuálního a kontrolovaného smyslového vnímání, zejména pak chování osob a jevů. Umožňuje trénované osobě pozorovat, zaznamenávat a analyzovat interakce s jistotou, že ostatní pozorovatele stejného jevu, budou souhlasit a zaznamenají jej stejným způsobem. Ve sportovních hrách slouží k popisu chování hráče v utkání a tréninkovém procesu, k popisu techniky dovedností, k systémové analýze individuálního a týmového herního výkonu. Při pozorování by se měl dodržovat následujícího postupu:

1. Stanovit cíl pozorování.
2. Formulovat dílčí cíle a úkoly.
3. Vytvořit kategorizaci forem chování.
4. Časově vymezit pozorování (sleduje se pořád vše, časový výběr, epizodu, kritické události).
5. Obsahově vymezit pozorování.
6. Uskutečnit předběžnou teoretickou přípravu a praktický zácvik.
7. Připravit kódovací systém.

Analýza vzdálenostních a rychlostních charakteristik výkonu hráče (time-motion analysis)
Analýza vzdálenostních a rychlostních charakteristik výkonu hráče v utkání je předmětem výzkumu od šedesátých let minulého století. Je považována za objektivní metodu pro kvantifikaci vnějšího zatížení hráčů a v kombinaci s výše uvedenými metodami hodnocení vnitřního zatížení poskytuje cenné informace o fyziologických nárocích na hráče v utkání. Zatížení hráče v utkání můžeme určit podle intenzity, trvání, vzdálenost, frekvence klasifikovaných činností (chůze, poklus, běh, apod.) a intervalu zatížení a odpočinku. Dále se považuje za důležité nesledovat pouze výše uvedené charakteristiky, ale i parametry agility (zrychlení, zpomalení, výskoky, změny směru), fyzický kontakt, manipulace s míčem, které také mají také podíl na energetickém výdeji hráče během utkání. Jedná se tedy o provedení činnostní analýzy výkonu hráče v utkání.

Moderní kartografické metody
Firma SportSec (Austrálie) přišla začátkem 21. století s vylepšenou kartografickou metodou a to se systémem Trak Performance® od firmy Sportsec. Pomocí elektronické tužky a elektronického tabletu je zaznamenávána poloha hráče buď z videozáznamu, nebo přímo z průběhu utkání, tedy je ručně zaznamenávána aktuální poloha hráče v prostoru na hřišti do 2D roviny hrací plochy na elektronickém tabletu. Nevýhodou je časová náročnost vyhodnocení dat. Přestože je zde možnost vyhodnocování přímým pozorováním utkání, jeden pozorovatel je schopen zaznamenat pouze jednoho hráče, nikoliv celé družstvo, čímž se celkový čas na vyhodnocení v případě jednoho pozorovatele zněkolikanásobuje.

Systémy založené na ultrazvukovém, radiovém a infračerveném vlnění
Základní princip systému pro monitorování pohybu hráčů na hřišti je založen na sledování vzdálenosti hráče, jenž má na svém těle připevněn vysílač signálu, od známých bodů – přijímacích stanic signálu přijímačů – na okrajích hrací plochy (Obrázek 20) a následném výpočtu skutečné pozice hráče na hřišti.
Jde o problém určení souřadnic bodu v rovině z údajů o vzdálenosti bodu s neznámými souřadnicemi k bodům, jejichž souřadnice v rovině známe. Jde o trigonometrický problém, jehož řešením je triangulace. Tyto signály mohou být ultrazvukového, radiového nebo infračerveného charakteru. V tabulce 11 jsou uvedeny všechny námi vyhledané systémy na současném trhu.

Obrázek 20. Systémy založené na ultrazvukovém nebo radiovém vlnění. Tabulka 11. Systémy založené na ultrazvukovém nebo radiovém vlnění

Firma/systém	Způsob přenosu dat	Využito pro	Internetový odkaz
Inmotio (NED)/ 3D Soccer®	Rádiové vlnění	Fotbal	http://www.inmotio.eu/
			http://www.abatec-ag.com/
Digital sports information®	Rádiové vlnění	Lední hokej, závody koní, golf	http://digitalsportsinformation.com/
			http://www.trakus.com/

Výhodou těchto sofistikovaných technologií je vysoká přesnost. Firma Abatec Eletronic AG, která se podílí na výrobě systému Inmotio – 3D Soccer® (radiové vlnění) uvádí absolutní přesnost ±5 cm. Nevýhod je zde několik. Jednak neprostupnost ultrazvukového vlnění překážkami (spoluhráči, soupeři), která může způsobovat ztráty dat při vzájemném zakrytí hráčů a v halách pak odrazy vlnění od zdí, navíc ultrazvukový signál o nízké frekvenci není schopen nést informaci, která by od sebe odlišovala jednotlivé hráče. Dále pak u radiového vlnění je problémem vysoká rychlost vedení a tím problematické zaznamenání časového rozdílu letu vlnění na krátkou vzdálenost, tedy mezi hráčem a přijímací stanicí, což lze řešit atomovými hodinami, které jsou však značně nákladné. Pak také nutnost upevnit na každého hráče přijímač, což může částečně limitovat herní výkon.

Systémy založené na GPS a DGPS technologiích
Systém GPS (Global Positioning System), neboli globální polohový systém je pasivní dálkoměrný systém vyrobený v USA Ministerstvem obrany v roce 1978 pro stanovení polohy a času na Zemi i v přilehlém prostoru. Někdy je také nazýván svým druhým názvem NAVSTAR. GPS je schopen poskytovat dvacet čtyři hodin denně a kdekoliv na zemském povrchu a přilehlém prostoru signály, které přijímače GPS zpracují a určí polohu v prostoru a přesný čas. GPS vyžaduje, aby každý měřený hráč měl na svém těle připevněn přijímač signálu z alespoň čtyř satelitů na oběžné dráze. Většina GPS přijímačů v sobě nese i další systémy jako 3D akcelerometry a 3D magnetometry (pro analýzu směru pohybu hráče), které zpřesňují a doplňují informace z GPS přijímač.

Metoda DGPS (Differential Global Positioning System) byla vyvinuta kvůli zpřesnění údajů GPS systémů. Jedna přijímací stanice (stacionární bod) je umístěna na předem určeném místě se známou polohou a svou polohu vysílá do přijímačů na tělech hráčů pro korekci určení polohy získané GPS přijímačem. V tabulce 12 uvádíme systémy, které jsou v současné době využívány v tréninkovém procesu a v utkáních sportovních her.

Tabulka 12. Systémy založené na GPS a DGPS technologiích

Firma/systém	Využito pro	Internetový odkaz
GPSports (AUS) / SPI10®	Kriket (Hill-Haas et al., 2009)	http://gpsports.com
	Fotbal (Barbero-Alvarez et al., 2009)
	Ragby (Hartwig et al., 2008)
	Australský fotbal (Edgecomb et al., 2006)
CAPTAIN,CPA,UWIC, Cardiff (UK)	Kriket (Rudkin et al., 2008)
(Computerised All-Purpose Time-motion Analysis INtergarted)
Catapult Innovations (AUS)/MinimaxX®	Plážový fotbal (Castellano & Casamichana, 2010)	http://www.catapultinnovations.com.au
Real Track Football®	Fotbal (Pino et al., 2007)	http://www.realtrackfutbol.com
Citech research Pty Ltd / Biotrainer®		http://www.citechholdings.com/index.html

Mezi klady GPS a DGPS technologií patří vysoká přesnost měření. Nevýhodou pak využití pouze ve venkovním prostředí, což pro potřeby halových sportovních her je téměř neřešitelný problém. Dalším negativem je pak jeho velikost, křehkost a fakt, že každý hráč musí mít přístroj umístěný na těle po celou dobu měření. To může být limitujícím faktorem během soutěžního utkání. V současné době pak také relativně vysoká cena systému, která se pohybuje v rozmezí jednoho až tří tisíc Euro za jeden přijímač.

Systémy založené na digitalizaci videozáznamu a následný převod pohybu hráče do souřadnicového systému (Tracking systems)

1. Získání videa a jeho digitalizace – většinou z více kamer.
2. Předzpracování videa – cílem je odstranění šumu a zvýšení kontrastu videa.
3. Segmentace videa (automatické sledování pohybu hráčů) – identifikace hráčů na videu pomocí rozdílnosti teploty barev hráčů a hrací plochy, výsledkem jsou surová pixelová data, sladění záznamů z jednotlivých kamer.
4. Interpretace dat – převod surových dat (poloha hráčů v 2D souřadnicovém systému v závislosti na čase) na hledané vzdálenostní a rychlostní parametry.

Obrázek 20. Způsoby pokrytí hrací plochy videokamerami (ProZone Tracking System).

Tabulka 13. Společnosti produkující systémy na analýzu pohybu hráče ve sportovních hrách

Firma/systém	Využito pro	Internetový odkaz
ProZone® (UK)	Fotbal (DiSalvo et al., 2006)	http://www.prozonesports.com/index.html
Sports Universal® (Amisco)	Fotbal (DiSalvo et al., 2007)
SportsCode v8®; Sportstec	Fotbal	http://www.sportstec.com/Products_Sportscode.htm
Digital Soccer®	Fotbal
Trak Performance®	Fotbal (Burgess et al., 2006)	http://www.sportstec.com/Products_Trak_Performance.htm
SIMI (GER)	Všechny typy	http://www.simi.de/en/
Tracab®	Fotbal	http://www.tracab.com/
SAGIT (SLO)	Házená (Perš et al., 2000)	http://vision.fe.uni-lj.si/index.html
	Basketbal (Erčulj et al., 2008)
Feedback football®, Feedback Cricket®	Fotbal, kriket	http://www.feedbacksport.com/
Datatrax®		http://www.datatrax.tv/
(GER)	Fotbal (Gedikli et al., 2009)	http://www9.cs.tum.edu/projects/aspogamo/

Za největší pozitivum těchto technologií považujeme fakt, že měření nikterak neruší výkon hráčů v utkání. Dále je výhodou tzv. automatické sledování pohybu hráčů po hřišti (automatic tracking) na základě výše zmiňované rozdílnosti teploty barev hráčů a hrací plochy. Tyto vlastnosti však mají pouze komerčně založení systémy. Program je schopen sledovat po celé utkání za začátku označený bod bez potřeby lidské asistence. Můžeme aktuálně získávat informace po celou dobu utkání o libovolném počtu hráčů. Doposud ne zcela vyřešeným problémem je pak kalibrace kamer (úhel záběru a jeho rozsah), volba statických bodů, od kterých se počítá vzdálenost pohybujících se bodů a tzv. „occlusions“. Jsou to místa, kde se hráči navzájem překrývají a tím může dojít k přeskočení automatického sledování překrytých hráčů.

Na Fakultě tělesné kultury Univerzity Palackého v Olomouci vznikl systém založený na analýze videozáznamu Video Manual Motion Tracker 1.0 (VMMT 1.0), (Obrázek 21). Aplikace pro manuální sledování hráčů na hrací ploše z videozáznamu pracuje na základě inverzního promítání prostorové scény z roviny hrací plochy do roviny obrazovky. Pro každý bod tvořící reálnou hrací plochu byly spočítány souřadnice a pomocí transformace promítnuty do souřadnic roviny obrazovky. Tímto postupem byl vytvořen předpis pro funkci inverzního promítání. Pomocí inverzní funkce lze zjistit, na jaké pozici na hrací ploše se nachází ukazatel zobrazovaný v rovině obrazovky. Při záznamu pozic ukazatele na hrací ploše v průběhu času pak vzniká trajektorie pohybu ukazatele po hrací ploše. Každý bod trajektorie je dán uspořádanou trojicí údajů [pozice X, pozice Y, čas]. Z rozdílu dvou pozic pak lze určit vzdálenost a ze vzdálenosti a rozdílu času pak i okamžitou a průměrnou rychlost hráče během utkání. Dále lze získat interval (poměr) vysoce intenzivních a nízkointenzivních úseků výkonu.

Obrázek 21. Ukázka programu Video Manual Motion Tracker 1.0.

Kontrolní otázky

1. Jaká pásma intenzity zatížení hráče jsou používána ve sportovních hrách?
2. Vyjmenujte metody diagnostiky ukazatelů vnějšího zatížení hráče ve sportovních hrách.

Literatura

Barbero-Alvarez, J. C., Barbero-Alvarez, V., Granda, J., & Goméz, M. Z. (2009). Physical and physiological demands of Football in lower divisions. Kronos, 8(14), 43–48.

Bishop, D. C., & Wright, C. (2006). A time-motion analysis of professional basketball to determine the relationship between three activity profiles: high, medium and low intensity and the length of the time spent on court. International Journal of Performance Analysis in Sport, 6(1), 130–139.

Carling, Ch., Bloomfield, J., Nelson, L., & Reilly, T. (2008). The role of motion analysis in elite soccer. Sports Medicine, 38(10), 839–862.

Drust, B., Atkinson, G., Reilly, T. (2007). Future perspectives in the evaluation of the physiological demands of soccer. Sports Medicine, 37(9), 783–806.

Iwase, S., & Saito, H. (2003). Tracking soccer players based on homography among multiple views. In T. Ebrahimi & T. Sikora (Eds.), Visual Communications and Image Processing. Proceedings of SPIE 5150, 283–292.

Psotta, R. (2003). Intermitentní pohybový výkon a trénink. Habilitační práce, Univerzita Karlova, Fakulta tělesné výchovy a sportu, Praha.

Reilly, T. (2001). Assessment of sports performance with particular reference to field games. European Journal of Sport Science, 1(3), 2–12.

Settervall, D. (2003). Computerised video analysis of football – Technical and commercial possibilities for football coaching. Master thesis, Kungel Tekniska Hogskolam, Stockholm.

Taylor, J. (2003). Basketball: Applying time motion data to conditioning. Strenght and Conditioning Journal, 25(2), 57–64.

Velenský, M. (2008). K některým problémům rozvoje herního výkonu v basketbalu dětí a mládeže (s přihlédnutím k tendenci v České republice). In J. Dovalil & M. Chalupecká (Eds). Současný sportovní trénink. Sborník příspěvků z konference (pp. 85–91). Praha: Univerzita Karlova.