Sport w laboratorium

Bioniczne i mioelektryczne protezy, nanowłókna, kombinezony techniczne. To właśnie takie osiągnięcia inżynierów są najbardziej oczywistym skojarzeniem ze sposobem, w jaki nauka wpływa na rozwój sportu i aktywność fizyczną osób z niepełnosprawnością. Technologia zmieniła poziom sportowej rywalizacji. Lekkie i wytrzymałe wózki skonstruowane pod specyfikę konkretnej dyscypliny wyśrubowały wyniki sportowe, wpłynęły na rozwój dyscyplin uprawianych na siedząco (np. narciarstwo na monoski), a jednocześnie poprawiły jakość wózków aktywnych i rozwój sportu powszechnego.

- Po wózkach przyszła kolej na protezy. Jeszcze 20 lat temu osoba po obustronnej amputacji mogła startować tylko na wózkach. Protezy to zmieniły. Te, na których zaczął biegać Pistorius, pokazały, że zawodnicy po amputacji mogą rywalizować bez wózka i osiągać wyniki zbliżone do zawodników pełnosprawnych – mówi prof. Bartosz Molik, rektor AWF Warszawa.

Rewolucja technologiczna w sprzęcie rozpaliła emocje. Wspomniany Oscar Pistorius, ale również Markus Rehm (rekordzista świata i multimedalista paralimpijski w skoku w dal), którzy wyrażali chęć rywalizacji na zawodach osób pełnosprawnych, mierzyli się z dyskusją o możliwym dopingu technologicznym i nieuzasadnionej przewadze technologicznej. Rozwój technologii to najbardziej „widowiskowy” kierunek w nauce, ale jednocześnie tylko niewielki wycinek tego, czym zajmują się naukowcy w służbie sportu osób z niepełnosprawnością.

Testowanie wydolności

- Technologia jest ważna. Sprzęt sportowy wpływa na wyniki, ale rzetelny, trafny i obiektywny podział zawodników na grupy i klasy startowe (sportowe) jest równie istotny – podkreśla prof. Bartosz Molik. Droga po medal zaczyna się od monitoringu i jednolitej weryfikacji wyników sportowych. – I tu nie można kopiować bezpośrednio rozwiązań sportu osób pełnosprawnych. To, co się sprawdza w sporcie osób pełnosprawnych, nie ma zastosowania u osób niesłyszących czy np. uczestników olimpiad specjalnych.

Testy muszą być dostosowane do innych obciążeń układu oddechowego, krążenia czy mobilności stawów.

- Wytłumaczę to na przykładzie. Standardowy test wydolności nie ma żadnego zastosowania u osoby z porażeniem mózgowym czy wysokim uszkodzeniem rdzenia kręgowego. Wyniki typowej weryfikacji sprawności fizycznej nic nie mówią, dlatego jednym z najistotniejszych kierunków rozwoju nauki w sporcie osób z niepełnosprawnością było stworzenie nowych procedur i nowych testów, zaadaptowanych do możliwości funkcjonalnych oraz specyfiki wybranych dyscyplin paralimpijskich.

Same testy nie wystarczają jednak zawodnikom. Im wyższa presja na wynik, tym wnikliwiej trenerzy szukają sposobów na wdrożenie optymalnych i efektywnych metod treningowych. W swoich poszukiwaniach nie omijają zespołów badawczych, głównie akademickich, by sprawdzić między innymi, jak poprawić wydolność tlenową zawodników, jak skutecznie wprowadzać nowe rozwiązania taktyczne w grach zespołowych, jak trenować optymalnie. Trenerzy korzystają z wyników testów laboratoryjnych i boiskowych, aby na bieżąco monitorować i weryfikować możliwości zawodników.

- W ciągu kilku lat badaliśmy kadrę narodową w koszykówce na wózkach. Skupialiśmy się na sprawności fizycznej za pomocą testów z wykorzystaniem bieżni dla wózków, ergometrów ręcznych i wózkowych, dając zawodnikom cenną informację zwrotną. Udało nam się również zastąpić testy laboratoryjne poprzez wdrożenie testów boiskowych do pośredniej oceny wydolności. Trener wykorzystuje np. sprint na odcinku 3 metrów, a wynik podstawia do przygotowanego wzoru i widzi moc maksymalną wyliczoną w watach. To prosta rzecz, a jednak oszczędza trenerom czas na dojazdy i wydatki na specjalistyczny i drogi sprzęt. Staramy się, by teoria miała przełożenie na praktykę – mówi rektor, który sam uprawiał sport, ma za sobą rolę trenera koszykówki na wózkach i od początku kariery naukowej zajmuje się sportem osób z niepełnosprawnością.

Na warszawskiej AWF trenują m.in. szermierze, pływacy, kadra Polski w rugby na wózkach, koszykarze, tenisiści, lekkoatleci. Każda sekcja sportowców z niepełnosprawnością ma dostęp do testów uwzględniających specyfikę swojej dyscypliny.

Najnowszym kierunkiem poszukiwań badaczy pozostaje klasyfikacja do grup sportowych i weryfikacja oparta na badaniach naukowych. To również najbardziej kontrowersyjna część rywalizacji na poziomie paralimpijskim. Zmiana grupy startowej czy konieczność startowania w grupie z zawodnikami o większym stopniu sprawności (możliwości funkcjonalnych) nie spotyka się z dobrym przyjęciem wśród sportowców. Nie zawsze ta zmiana jest tylko wynikiem osiągnięć naukowych. Czasami liczba klas w dyscyplinie jest rezultatem decyzji federacji, wynikających z innych potrzeb niż tylko różnice między grupami niepełnosprawności. W przyszłości i ten problem pomogą rozwiązać naukowcy. Dla przykładu, aktualnie badacze z zainteresowaniem przyglądają się możliwości wykorzystania sztucznej inteligencji do obiektywnej oceny stopnia niepełnosprawności i przypisania zawodników do właściwej grupy.

- Ciekawym kierunkiem poszukiwań naukowych jest także profilaktyka przeciwurazowa. Osoby z niepełnosprawnością nie są tak wszechstronne jak zawodnicy pełnosprawni, którzy używają kończyn górnych i dolnych. Parasportowiec jest narażony na większe ryzyko przeciążenia np. kończyn górnych w przypadku osób poruszających się na wózkach. Przeciążenia prowadzą do urazów, dlatego poszukujemy stale nowych metod treningowych. Pojawia się też nowa grupa fizjoterapeutów, którzy specjalizują się w sporcie osób niepełnosprawnych – zauważa prof. Molik.

Zrozumieć, by kibicować

Skomplikowany system rozgrywek, grup i klasyfikacji może zniechęcać kibiców, ale media nie pozostają w tyle i równie chętnie korzystają z nowinek technologicznych.

- Jako zwykły kibic cenię sobie to, że np. podczas szermierki mogę zobaczyć, jaki jest wynik, kto zdobył punkt, kto i gdzie został trafiony. To ułatwia odbiór i zwiększa moje zainteresowanie przebiegiem rywalizacji. Zachwycił mnie sposób, w jaki podczas zawodów w Rotterdamie zostało pokazane strzelectwo osób niewidomych. Wtedy o medale walczyły Polki, a ja spędziłem godzinę na strzelnicy, doskonale zorientowany, co się właśnie dzieje.

Jakość obrazu, nakładanie linii mety na obraz, porównywanie czasów na żywo, śledzenie trafień nie zawsze kojarzone jest z osiągnięciami naukowymi, ale to właśnie odpowiedni sposób wykorzystywania sensorów, komputerów i kamer pozwala uatrakcyjnić rywalizację i zainteresować nią większą grupę odbiorców.

Do współpracy z naukowcami przekonują się sportowcy, trenerzy, zwłaszcza gdy o przewadze może zadecydować najmniejszy detal technologiczny, nowa metoda treningowa czy wsparcie psychologiczne.

Badania predyspozycji

Zanim jednak wyniki tekstów, dobór metod treningowych i technologii przyniosą wymarzony medal, warto zrobić krok w tył i przyjrzeć się podstawom. Dzięki pracy naukowców można dobrać dyscyplinę do predyspozycji fizycznych i jednocześnie trenować, unikając największych zagrożeń dla zdrowia.

- Zajmuję się aspektami zdrowia sportowca. Organizm ma własne, wewnętrzne mechanizmy kompensacyjne i dostosowuje się do funkcjonowania w niepełnosprawności. Zawodnik musi się także zaadaptować do uprawianej przez siebie dyscypliny. Nie zawsze odbywa się to bez szkody dla zdrowia. Sport może oznaczać mikrourazy i obrażenia, a nawet pogłębiać problemy zdrowotne. W Katedrze Podstaw Nauk Biomedycznych w Zakładzie Aktywności Fizycznej Osób z Niepełnosprawnościami AWF Katowice zajmujemy się uprawianiem sportu bez obniżania swoich możliwości zdrowotnych – mówi prof. Anna Zwierzchowska, kierownik Zakładu Aktywności Fizycznej Osób z Niepełnosprawnościami, kierująca też zespołem naukowym do spraw Badań Aktywności Fizycznej dla Zdrowia, znajdującym się w strukturze Instytutu Nauk o Sporcie w AWF Katowice.

Dzięki odbywającym się w tym Zakładzie testom można sprawdzić, czy młody mężczyzna po amputacji, z dużym rozstawem ramion, lepiej wykorzysta swoje fizyczne predyspozycje w pływaniu czy w siatkówce i w której dyscyplinie osiągnie sukces z mniejszym prawdopodobieństwem pogłębienia urazów i przeciążenia.

- Szukamy odpowiedzi, prowadząc badania biomechaniczne. Analizujemy skład ciała, wydolność, robimy pomiary czynnościowe układu oddechowego. Wszystko to musi uwzględniać niepełnosprawność. Jeżeli osoba, którą badamy, ma choćby fragment ubytku kończyny, to jej BMI w żaden sposób nie odpowiada normom. Stosujemy więc odpowiedni wzór, który pozwoli przeliczyć procentowy ubytek ciała, i stosujemy inne wskaźniki pozwalające ocenić nadwagę lub otyłość. Ponadto przyglądamy się wychyleniom kręgosłupa, głębokości krzywizn, obciążeniom kręgów. Zastanawiamy się, jakie ćwiczenia wyrównawcze zastosować, żeby np. poradzić sobie z bólem.

Samo badanie zawodnika z niepełnosprawnością nastręcza wyzwań. Urządzenia do mierzenia składu ciała często wymagają pozycji stojącej i wykorzystania czterech kończyn. Jednak kreatywność i zaangażowanie naukowców z AWF Katowice pozwalają stosować elastyczne rozwiązania. W pracowni czeka waga dla osób poruszających się na wózkach. Zaawansowany technologicznie skaner tkanek bywa bezużyteczny wobec osób z implantami, a mierzenie obwodów ciała czasem wymaga sięgnięcia po zwykłą miarkę.

Wirtualne treningi

Na tej samej uczelni, w niepozornej pracowni, szykuje się prawdziwa rewolucja. Trwają tu badania nad wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistości (VR) w treningu sportowym. Rozwiązania testowane na uczelni mogą się przydać w praktyce sportowcom z niepełnosprawnością. Ta technologia pozwala we własnym pokoju, bez wysiłku i straty czasu na dojazdy, z dala od ośrodków sportowych rozegrać sparing bokserski z partnerem z drugiego końca świata, sąsiadem z bloku obok albo tylko z awatarem obdarzonym sztuczną inteligencją.

- Tym, co badam, jest ocena intensywności aktywności fizycznej w kontekście prozdrowotnego oddziaływania. Inaczej mówiąc, badam, czy można się tak mocno zmęczyć w wirtualnej rzeczywistości, żeby mieć z tego prozdrowotne, realne korzyści – mówi dr Jacek Polechoński, Kierownik Zakładu Treningu Zdrowotnego i Pracowni Badań Prozdrowotnej Aktywności Fizycznej, który zagadnieniem wirtualnej rzeczywistości zajmuje się od 2008 r.

- Na początku zajmowałem się nieimmersyjną wirtualną rzeczywistością, czyli taką, w której obraz rzutowany jest na płaski monitor. Na uprawianie aktywności fizycznej przed telewizorem lub monitorem pozwalały rozwiązania proponowane przez producentów takich konsol, jak: PlayStation, Xbox z systemem Kinect czy Nintendo. Z tą ostatnią współpracuje interesujące urządzenie wskazujące w postaci obręczy, którą można kontrolować przebieg gry poprzez jej przemieszczanie w przestrzeni, ściskanie lub rozciąganie. Ten typ VR odchodzi stopniowo do lamusa. Pojawiła się immersyjna wirtualna rzeczywistość, w której całkowicie zanurzamy się w cyfrowym świecie i przenosimy np. na obiekt sportowy albo na plażę, albo w dowolne inne miejsce. Istnieje także rozszerzona rzeczywistość, gdy zakładając gogle, widzimy, co się dookoła nas dzieje, ale dodatkowo pojawiają się elementy sztucznie wytworzone dzięki technologii informatycznej. W naszej pracowni mamy symulator lotu i nurkowania, mamy szereg urządzeń, na których można biegać, uprawiać hokej na wirtualnym lodzie, boks albo tenis stołowy czy przeprowadzać trening siłowy albo wytrzymałościowy, nie opuszczając pomieszczenia.

Wirtualna rzeczywistość to przyszłość nie tylko dla sportowców. To rozwiązanie dla osób, które do obiektów sportowych mają daleko. Pozwala zachować kondycję fizyczną po urazach, zachęca do aktywności fizycznej seniorów i wyrównuje szanse zawodników, którzy nie mogą wystarczająco często korzystać ze specjalistycznej infrastruktury sportowo-rekreacyjnej.

- W wirtualnej rzeczywistości można nauczyć się umiejętności ruchowych, które będą miały przełożenie na faktyczne wykorzystanie. VR może być oknem na świat dla osób starszych czy z niepełnosprawnością – zapewnia naukowiec z AWF Katowice.

Zajęcia dla juniorów i seniorów

Wirtualna rzeczywistość nie jest jeszcze w pełni wykorzystywana, chociaż w najbliższej przyszłości będzie zyskiwała na popularności. Doktor Jacek Polechoński nie ogranicza się do badań teoretycznych. Niedawno rozpoczął wieloetapowy projekt skierowany do młodzieży. Efektem szeroko zakrojonych działań ma być przekonanie młodych ludzi, że nowoczesne technologie nie muszą prowadzić do siedzącego trybu życia, mogą za to dostarczać rozrywki w sposób wykorzystujący aktywność fizyczną, pozwalając na intensywny i zróżnicowany trening i nie wymagając izolacji. Na jednym z etapów projektu uczniowie szkół będą mogli trenować z wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistości, a żeby nie zabrakło im motywacji, w planach jest organizacja pierwszego, unikalnego turnieju w VR, którego uczestnicy będą rywalizować ze sobą w różnych konkurencjach sprawnościowych.

- Chcemy pokazać, że swoją pasję do gier komputerowych czy e-sportu niekoniecznie trzeba ograniczać do ruszania myszką czy stukania w klawiaturę. Wirtualnego awatara można uruchomić własnym ruchem i czerpać z tego zadowolenie.

Doktor Polechoński o przyszłości swojej dziedziny mówi z pasją, ale świat sportu osób z niepełnosprawnością nie zawsze ma łatwy dostęp do wyników badań ośrodków akademickich. Zmienić mogą to jedynie częste i bliskie kontakty środowiska naukowego i sportowego.

- Niestety ostatnio na poziomie międzynarodowym odbywa się mniej kongresów i jest mniej okazji do wymiany doświadczeń – potwierdza prof. Molik. – Zagrożona jest tegoroczna edycja konferencji, którą organizuję od 2015 r., a jest ona jedynym takim wydarzeniem w Polsce, poświęconym w całości zagadnieniom profesjonalnego sportu osób z niepełnosprawnością. Za każdym razem starałam się, by części naukowej towarzyszyła również część praktyczna. Niestety w tym roku wystąpił problem z finansowaniem i nie wiem, czy będziemy mieli okazję spotkać się, omówić bieżące trendy, wymienić się doświadczeniami z trenerami fizjoterapeutami. Każda okazja do takiego spotkania jest dla obydwu stron bezcenna – podkreśla prof. Zwierzchowska. 

Artykuł pochodzi z numeru 1/2025 magazynu „Integracja”.

Sprawdź, jakie tematy poruszaliśmy w poprzednich numerach.

Zobacz, jak możesz otrzymać magazyn Integracja.