מחקר בשביל הספורט

מעל 100 אנשים התכנסו בפאב הכבשה השחורה בטכניון לרגל הרצאתם של דיקן הפקולטה להנדסת מכונות, פרופ’ אלון וולף, החוקרת ד”ר דנה סולב מהפקולטה להנדסת מכונות וד”ר אריאל פישר מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית, בנושא הקשר בין מחקר מדעי להישגיות ספורטיבית. האירוע נערך במסגרת סדרת ההרצאות “טכניון על הבר” המנגישה מידע אקטואלי ורלוונטי, מתחומי המדע וההנדסה, לקהל רחב באווירה א-פורמלית.

בהרצאה הוסברו והוצגו הדרכים בהן מחקר אקדמי מסייע להישגיות ספורטיבית על רקע ההצלחות באולימפיאדה האחרונה ובראייה לעתיד.

שלושת המרצים הציגו את הרקע לפועלם והירתמותם לסייע בפן המחקרי להשגת הצלחות בהיבט הספורטיבי. החוקרים תיארו כיצד התגבש המחקר מה  היו היעדים, התוצאות ומה מתוכנן בעתיד.

מימין לשמאל: ד”ר דנה סולב, פרופ’ אלון וולף וד”ר אריאל פישר

טכנולוגיה ומחקר בשרות הספורט

ידוע כי הפערים בין הצלחה לתוצאה מאכזבת בספורט תחרותי, ובעיקר בזירה האולימפית, הם מזעריים. ספורטאים ומאמנים תרים בכל הזדמנות אחר ערך מוסף בשיטות האימון, הציוד וההכנה המנטלית אשר יקנו יתרון יחסי על המתחרים האחרים.

בעבר, ניסיונות החיפוש אחר אותו מרכיב ייחודי הובילו לשימוש בחומרים שנתנו יתרון למתחרים (סימום פיזיולוגי). לאחר שתחום זה נאסר בחוקת הספורט ונאכף בקפדנות, מתחילת שנות האלפיים אנו רואים יותר ויותר מאמצים בשילוב של מחקר מדעי ושימוש בטכנולוגיה להשגת יתרון על המתחרים. יש הרואים בתופעה זאת תהליך של “סימום טכנולוגי”. דוגמאות לכך ניתן היה למצוא ביצירת בגדי ים הידרודינמיים חדשים לשחיינים אשר תרמו לשבירת שיאים רבים באולימפיאדת בייג’ין, ונעלי התעמלות בעלות תכונות אלסטיות ״הדוחפות״ את הספורטאי קדימה בזמן ריצה. לאורך השנים חלק מהציוד הנלווה נפסל לשימוש אך חלק אושר והפך למקובל בענף.

מתוך הבנה כי לטכנולוגיה ולציוד של הספורטאי יש מרכיב מהותי לפוטנציאל ההצלחה האישי, הוקם ב-2018 המרכז הישראלי למחקר ספורט אולימפי בטכניון בשיתוף עם הועד האולימפי הישראלי. בראש המרכז מונה לעמוד פרופ׳ אלון וולף, לו היו שיתופי פעולה ארוכי שנים בתחום זה עם הוועד האולימפי.

“המטרה שלנו היא לסייע, בפן המדעי, לספורטאים ומאמנים למקסם את היכולות שלהם ולהשיג את אותו יתרון חוקי קטן וחמקמק”. הגדיר פרופ’ וולף את יעדי המחקר במרכז.

מהמעבדה לפודיום

המרכז פועל בשלושה מישורים: שיפור ההכנה הביו-מכנית והפיזיולוגיה של הספורטאים והספורטאיות, שיפור והבנת הציוד, ושיפור האינטראקציה והפונקציונליות בין הספורטאי לציוד הספורט.

במהלך ההרצאה נחשף הקהל לאופן בו ניתן להגיע למסקנות מחקריות המתורגמות לשינויים בתוכניות אימוני ספורטאים ולשיפור בתפוקתם.

החוקרים הציעו למתעמלות הסובלות מנקעים חוזרים דרכים אפקטיביות להפחית לחץ על המפרקים ולשפר את חלוקת העומסים באימונים ובתחרויות. באמצעות ניתוח ביומכני ובעזרת צילומי מעקב תנועה וחיישני גוף נמצאה הזווית האידיאלית עבור מרימות משקולות לביצוע הנפת המשקל. יחד עם רצי 100 מטר נערך שיתוף פעולה יסודי במהלכו נבדקו בתנאי מעבדה פענוחים של הרגלי הזינוק של האתלטים, במטרה למקסם את תאוצת הזינוק.

אחד התחומים הראשונים להם נרתמו חוקרי המרכז הוא תחום גלישת הרוח.

“נתבקשנו על ידי שייטים לבחון מבחינה מכאנית את סנפיר הגלשן. הם הרגישו באינטואיציה שלהם שקיימת שונות בגמישות הסנפיר – הם לא טעו. בדיקות שערכנו במעבדה גילו הבדלים של עד 30%. מובן שזה מצריך את הספורטאים שימוש באנרגיה מיותרת ושחוקת. גילינו כי למרות שהציוד מיוצר על ידי אותו יצרן שינויים במרקם ומבנה החומר של הציוד יובילו לתוצאות שונות, וכך היה”. הסביר פרופ’ וולף, במהלך ההרצאה.

ד”ר דנה סולב תיארה כיצד ניסיונה כגולשת תחרותית סייע לה בהמשך ודיוק המחקר והבנת צרכי הגולשים: “גלישה היא חלק בלתי נפרד מחיי, לכן אני מסייעת לקדם את הענף בכובע המחקרי שלי. בדגם הגלשן באולימפיאדת פריז נעשה שימוש בפעם הראשונה ברכיב מסוג היידרופויל. זהו מעין מטוס קטן המחובר לגלשן במקום הסנפיר, ומאפשר לגולשים לרחף מעל המים עם גרר קטן מאד וכתוצאה מכך לגלוש במהירויות גבוהות יותר. גם על ציוד זה ביצענו בדיקות מכאניות בשנתיים שקדמו לאולימפיאדה, ומצאנו הבדלים משמעותיים. אפיון הציוד המתאים לכל גולש עוזר לגולשים לבחור את הציוד האופטימלי עבורם ולמקסם את הביצועים שלהם”.

המחקר, אשר בוצע במעבדות הטכניון, עסק בניתוח מעמיק של אפיוני התגובות המכאניות של הציוד לעומסים הפועלים עליו, ואפיון ‘חתימה מכנית’ המותאמת באופן מיטבי לכל גולש. את תוצאות השת”פ הטכניוני עם אנשי הענף ניתן היה לראות כבר באולימפיאדה האחרונה.

היבט מדעי נוסף אשר תרם באופן סולידי לתום ראובני ושרון קנטור להשיג מדליות זהב וכסף בהתאמה הוא ניתוח הביומכניקה הרצויה של הגולשים.

ד”ר אריאל פישר ראש המעבדה לביו-תנועה והתקנים לבישים בטכניון ליוותה את גולשי הרוח באימוניהם וניהלה מחקר מתצפת. ד”ר פישר בחנה בעזרת חיישני תנועה, GPS, מצלמות רחף ומצלמות על הגלשנים את תנועות הפמפום והסיבוב המשמשות את הגולשים להשגת תנועה מהירה יותר וטכניקה טובה יותר. בין היתר, בהינתן כיוון רוח, כיוון התקדמות, מהירות, וחדות לרוח  ניתן לתת ציון עבור כל גולש בעבור אימון מסויים עבור ציוד ספציפי שבודקים.  מניתוח המדדים  והשוואתם לגולשי עלית באימונים אחרים פותחה שיטה להשגת שיפור מיטבי בביצועים (מציאת מנח הגוף האידיאלי והזויות האופטימליות לכל גולשת וגולש בשלבים השונים של המרוץ וביחס לרוח). לכן ניתן למצוא שיטה לבחון את הביו מכניקה של הספורטאי, ביצועים ולקשר אותו לציוד.

ד”ר פישר: “הכלים והמתודות שפיתחנו במעבדה סייעו בהבנה מעמיקה של הביומכניקה האופטימלית לגולשים. שדרוג הטכניקה יחד עם ההתאמה המיטבית לציוד ספציפי מייצר תהליך המוביל לשיפור הביצועים ולתוצאות אמפיריות. אנו ממשיכים להיעזר בכלים שפתחנו בכדי לסייע גם לספורטאים מענפי ספורט אחרים דוגמת קשתים (בחינת יציבות ומעקב אחר זויות נכונות ותנועות עיניים) ומתעמלות אומנותיות (ניתוח ביומכני מקיף לביצוע תרגילים בצורה מיטבית וניתוח עומסים שמתפתחים על המפרקים השונים)”.

בהרצאה נוכח מר מורן טפירו מאיגוד השייט הישראלי ונציג הוועד האולימפי בפרויקט הגולשים. בתום דיון ער שהתנהל בהשתתפות הקהל, לגבי תרומת המדע ומשקלו בשיפור תוצאות הספורטאים, ציין מורן כי בזכות השת״פ עם הטכניון התאפשר לגולשים ״ראש שקט״ בבחינת הציוד בו הם משתמשים. מורן סבר כי מדובר ביתרון עצום המאפשר לגולשים להתרכז אך ורק באימונים ובתחרות. עוד הוסיף כי חזר מתחרויות השיט וראה כיצד תוצאות המחקרים מיושמים בשטח ומהווים חלק מההצלחה.

שלושת המרצים מאמינים כי התפתחות המדע והמחקר בתחום יבוא לידי ביטוי גם באולימפיאדת לוס אנג’לס 2028.