Playing scientifically sound baseball and tennis
Honkbal is een van de meest gespeelde sporten ter wereld. In Nederland is het iets minder populair, maar toch heeft ons land het meest succesvolle honkbalteam van Europa. We wonnen zelfs een keer de wereldtitel, in 2011. Wie weet gooien we hoge ogen op de Olympische Spelen van 2020, wanneer honkbal haar rentree maakt op de zomerspelen. “Maar dan moeten we er wel alles aan doen om onze sporters blessurevrij te houden”, zegt Bart van Trigt, promovendus op het gebied van BioMechanical Engineering aan de TU Delft. Samen met promovendus Ton Leenen, die bij de Vrije Universiteit op het gebied van Bewegingswetenschappen promotieonderzoek doet, ontwikkelt hij een meetsysteem om bovenhandse blessures bij zowel honkbal als tennis te voorkomen.
Kijk je naar een honkballer die een bal gooit of naar een tennisser die een bal serveert, dan valt direct op dat hun arm verder naar achteren kan draaien dan bij gewone mensen. Het voordeel daarvan is dat ze veel harder een bal kunnen werpen of serveren dan wij. Daar staat tegenover dat ze eerder blessures krijgen; zo is de meest voorkomende blessure bij pitchers een scheur van een bandje in de binnenkant van de elleboog. “Wij willen er achter komen wat voor een sporter de perfecte pitch beweging of service is. Ofwel: wat is de snelheid die je maximaal kunt gooien of serveren zonder jezelf in de kreukels te werpen of te slaan?”, zegt Leenen.
Bart van Trigt
Ton Leenen
De onderzoekers willen in eerste instantie het kleine aantal goede honkballers en tennissers in Nederland graag blessurevrij houden. Op termijn hopen ze deze kennis naar recreanten in ons land te vertalen, die vaker blessures krijgen. In Amerika, waar veel meer mensen die sporten beoefenen, is voor dit alles veel minder aandacht. “Krijgt iemand daar een blessure, dan wordt hij of zij meteen als niet goed genoeg gezien”, zegt Van Trigt.
De promovendus tovert op z’n laptop vier grafieken tevoorschijn, waarin elke lijn het resultaat laat zien van een sensor die op een deel van het lichaam is geplaatst. “Bij een goede pitcher begint een worp bij het neerzetten van de voet, dan geeft hij de energie van die beweging door aan de knie. In ons onderzoek meten we hoe die energie vervolgens aan de bekken, de romp en vervolgens aan de onderarm en bovenarm worden doorgegeven. Bij een ideale beweging zie je in de grafieken dat de pieken van die vier sensoren allemaal na elkaar plaatsvinden”, zegt de onderzoeker. Leenen vult aan: “Iemand is blessuregevoelig als hij bijvoorbeeld de energie van z’n romp niet goed doorgeeft naar z’n bovenarm. Dan liggen de pieken niet mooi na elkaar. Om de verloren energie in te halen, gaat een sporter ter compensatie mogelijk meer kracht met z’n bovenarm of onderarm leveren, waardoor de kans op een blessure in die regio groter is. Wij willen toetsen of iemands prestatie omlaag gaat als hij de serie bewegingen voor een worp, wat wij ook wel de kinetische keten noemen, niet optimaal benut. Ook willen we weten of dan de belasting van de schouder of elleboog hoger wordt en of dat tot blessures leidt. Wij vermoeden van wel”.
Het project waarbinnen Van Trigt en Leenen samenwerken, is een van de negen projecten binnen het in april 2018 gestarte NWO programma dat gericht is op het voorkomen van sportblessures. De helft van deze blessures had voorkomen kunnen worden, wat een besparing van zo’n 460 miljoen Euro per jaar aan medische kosten oplevert, is de achterliggende gedachte. Namens de TU Delft leidt hoogleraar Frans van der Helm, directeur van het TU Delft Sports Engineering Institute, het hele onderzoeksprogramma, waar onder meer de internationale tennis federatie, de KNLTB, de KNBSB en NOC*NSF in zitten. Verder worden de promovendi dagelijks begeleid door de hoogleraar DirkJan Veeger van de TU Delft en Marco Hoozemans van de Vrije Universiteit Amsterdam. Binnen het NWO programma wordt ook onderzoek gedaan naar hoe je uit alle mogelijke data informatie haalt die voor een sporter interessant is, hoe je bewegingen überhaupt het beste kunt meten en welke sensoren je daarvoor nodig hebt.
“De sensoren die nu op de markt verkrijgbaar zijn, kunnen de snelheid die tennissers en honkballer halen nog niet aan”, zegt Van Trigt. “Een pitchbeweging duurt in totaal 145 milliseconde. Daarbij draaien honkballers hun arm met 9000 graden per seconde en laten vervolgens heel snel een bal los; het lijkt qua snelheid alsof ze 25 keer in een seconde hun arm ronddraaien. Alleen kunnen we dat nu nog niet goed genoeg bepalen”. Hij noemt daarmee meteen de grootste onderzoeksuitdaging van zijn project: om goede data in het veld te kunnen meten, moeten de onderzoekers eerst over hightech sensoren beschikken. Die willen ze in een shirt plaatsen, zodat topsporters die kunnen dragen zonder dat hun prestatie erdoor wordt beïnvloed.
Over vijf jaar hopen Van Trigt en Leenen een meetsysteem op te leveren, dat de belasting van een honkballer of tennisser monitort. Het gaat dan onder meer om hoeveel ballen de sporters werpen of slaan, de timing van de lichaamsdelen ten opzichte van elkaar en de snelheid van de bal. Van elke speler wordt die data gekoppeld aan een app. “In het ideale geval kan de coach van een sporter dan meteen zien hoe iemand presteert en wat zijn of haar kans is op een blessure. Op basis daarvan kan hij vervolgens een beslissing nemen om iemand te coachen zodat hij geen blessure krijgt of om een speler te vervangen”, zegt Van Trigt.
“Maar met alleen zo’n meetsysteem, ben je er nog niet”, waarschuwt Leenen. Hij legt uit dat de sportwetenschap al lang bestaat. Toch wordt het nog niet zo lang in de sportpraktijk gebruikt. Coaches luisteren er nog lang niet altijd naar. Dat komt omdat onderzoekers vaak niet op het veld staan, maar op hun kantoor cijfers analyseren. “Als bewegingswetenschappers kijken we met behulp van sensoren naar bewegingen, terwijl de coach met zijn ervaring veel meer details van diezelfde bewegingen met zijn blote oog ziet”, verklaren de heren. Ze zijn optimistisch over de toekomst. “Over tien jaar ondersteunt de wetenschap de praktijk nog veel meer dan nu. Dan presteren honkballers en tennissers nog beter en krijgen ze bovendien veel minder blessures”.