Bewegingswetenschapper Erik Wilmes heeft een nieuw systeem ontworpen om spierbelasting bij voetbal en hockey te meten. Daarmee hoopt hij blessures bij deze sporters te kunnen voorkomen.
Jaarlijks raken miljoenen sporters geblesseerd in Nederland. De wachtkamer van de fysio zit er maandagochtend standaard vol mee.
Bewegingswetenschapper Erik Wilmes ging tijdens zijn promotieonderzoek aan de Vrije Universiteit Amsterdam op zoek naar de oorzaken van blessureleed bij voetbal en hockey. Door de bewegingen van de spelers nauwkeurig te monitoren met kleine sensoren bij het bekken en het bovenbeen, kreeg hij inzicht in de het belastingpatroon van de sporters. Met die kennis hoopt hij een steentje te kunnen bijdragen aan de blessurepreventie in Nederland.
‘Een AI-systeem moet kunnen zeggen: dat is geen goed idee’
Het is belangrijk dat we AI-systemen kunnen vertrouwen. AI-onderzoeker Pınar Yolum stelt dat betrouwbare AI-systemen bezwaar moeten kunnen maken tege ...
Hoe staat het met de wetenschappelijke kennis over blessurepreventie?
‘We weten nog weinig over de binnenkant van ons lichaam. Om de aard van een spierblessure te detecteren, moet je nu al een kwartier in een smalle tunnel liggen bij de MRI-scan. Laat staan dat we in staat zijn om precies te meten in hoeverre de hamstrings worden belast bij een 100 meter sprint. Het lichaam zit zo complex in elkaar dat we niet kunnen zeggen ‘die spier kan nog maar een kwartier zijn werk doen’.
‘Het meten van de belasting die een mens kan hebben, is heel moeilijk. Fysiologisch gezien krijg je signalen als je een paar flinke sprints hebt getrokken. Je adem wordt zwaarder, en je hartslag gaat omhoog. Maar bij mechanische belasting, in hoeverre er krachten of rek op je spieren komt, is de lichamelijke feedback veel minder. Hooguit voel je je de volgende dag wat stijver. De kennis over spierbelasting is nu vaak nog een black box.’
Hoe meten we de belasting tot nu toe?
‘Een van de meetinstrumenten is de hartslagmeter. Hoe hoger de hartslag, hoe zwaarder de belasting is, zo denkt men. Maar bij dynamische sporten als voetbal en hockey schiet het tekort. De hartslag reageert vertraagd op de plotselinge actie, zoals die vaak bij balspelen voorkomt. Dan weet je dus niet goed welke inspanning tot welke belasting leidt.
‘Tegenwoordig wordt er ook veel gewerkt met gps. Daarmee kun je zien waar en hoeveel een speler heeft gelopen, en met welke snelheid. Het nadeel van een gps-meting is dat je niet meet hoe het onderlichaam beweegt, daar waar bij veel sporten de belasting op de spieren plaatsvindt. Bij hockey en voetbal trek je vaak een sprint, je remt weer af of je schiet een bal. Dat zijn de cruciale bewegingen die de spieren en pezen het zwaarst belasten.’
En wat bent u gaan doen?
‘Ik heb met behulp van kleine sensoren, zogenoemde IMU’s, de bewegingen gemeten van de bovenbenen en het bekken. Die apparaatjes hebben we ingenaaid in een speciale korte broek. We hebben met name gekeken naar de belasting van de hamstring, een spier die het zwaar te verduren krijgt bij sporten als voetbal en hockey en die veelvuldig beschadigd raakt. In het professionele voetbal komt een hamstringblessure tien keer vaker voor dan bijvoorbeeld een kruisbandblessure.
‘De hamstrings spelen een belangrijke rol bij het buigen van je knie en het strekken van je heup. Met andere woorden: dat gebeurt bij het rennen en springen. Bij voetballers hebben we hun sprinttechniek gemonitord gedurende negentig minuten, door ze steeds na een kwartier te testen. Bij de latere sprinttests, waarbij de spieren dus vermoeider waren, zagen we dat het been wat verder naar voren zwiept. Daardoor rekt de hamstring niet alleen meer uit, hij moet tegelijkertijd die zwiepbeweging afremmen om een kniebuiging mogelijk te maken, waardoor je een stap kunt zetten. Dat komt overeen met de praktijk: blessures aan de hamstring ontstaan vaak aan het einde van een wedstrijd als de spier vermoeid raakt, en ook de coördinatie van de speler minder wordt.
‘Bij hockey hebben we de spierbelasting getest bij verschillende partijvormen. Bij negen tegen negen op een groot veld werd er natuurlijk meer gelopen dan bij vijf tegen vijf op een klein veld. Maar op een klein veld zijn de spelers meer betrokken bij de bal en zijn de ruimtes kleiner. Spelers gaan meer door hun knieën zitten en maken veel meer versnelde bewegingen om de bal te spelen en vrij te kunnen lopen.’
Kan de nieuwe trainer van Ajax al zijn voordeel doen met uw bevindingen?
‘Zover is het nog niet. Sowieso moet de broek waarin de IMU’s worden geplaatst, nog verder ontwikkeld worden. Met mijn onderzoek heb ik laten zien in hoeverre de bovenbenen worden belast bij bepaalde oefeningen bij hockey en voetbal. Verder onderzoek met de IMU’s zal meer data en kennis opleveren over de belasting van spieren. Nu is die kennis nog vaak gebaseerd op een gutfeeling. Let wel, mijn onderzoek zegt helaas niets over de belastbaarheid van een spier.’
Hoever zijn we af van het scenario waarin je per speler weet hoe belastbaar zijn of haar spieren zijn voor een wedstrijd?
‘Dan zou je een so called fysiologisch paspoort moeten hebben, met gegevens over spiergroepen, sprintsnelheid, speelpositie, en eventuele bewegingsbeperkingen. En dat moet je dan vergelijken met de specifieke belasting die een wedstrijd met zich meebrengt. Voorlopig is dat nog sciencefiction.’
Drie gevoelige spieren
De hamstrings zijn een groep van drie spieren aan de achterkant van het dijbeen. De hamstrings zitten vast aan het zitbot en lopen door tot aan het kuit- en scheenbeen. De hamstrings spelen een belangrijke rol bij het buigen van de knie en het strekken van de heup. Ze zijn betrokken bij bewegingen zoals rennen, springen en hurken.
De hamstrings kunnen gevoelig zijn voor blessures, met name bij activiteiten waarbij sprake is van plotselinge versnellingen, vertragingen of overmatige rek.
