Aikasarja-analyysiin perustuva uusi menetelmä helpottaa urheilun kynnysarvojen määrittämistä
Tampereen yliopiston fysiikan tutkijoiden kehittämällä laskennallisella aikasarja-analyysillä urheilija voi arvioida esimerkiksi aerobista tasoaan sykevälivaihtelun ominaisuuksista urheilun aikana. Olemassa oleviin sovelluksiin integroitava menetelmä tarjoaa erityisesti kestävyysurheilijoille vaivattoman tavan määrittää fysiologisia kynnysarvoja ilman kalliita laktaatti- tai hengityskaasumittauksia.
Urheilusuorituksen rasitusta tarkkaillaan usein henkilökohtaisten sykealueiden kautta. Sykealueet voidaan jakaa sykkeen perusteella perus-, vauhti- sekä maksimikestävyysalueeseen, joita erottavat aerobinen sekä anaerobinen kynnys. Harjoittelun optimoimisen kannalta sykealueiden ja henkilökohtaisten kynnysarvojen tunteminen on erityisesti kestävyysurheilijoille olennaista. Jatkuva väärin optimoitu harjoittelu voi pahimmillaan johtaa elimistön ylikuormitustilaan ja lisätä huomattavasti loukkaantumisriskiä.
Urheilijan aerobinen ja anaerobinen kynnys määritetään nykyisin analysoimalla veren laktaattipitoisuutta sekä hengityskaasujen koostumusta laboratoriossa urheilusuorituksen aikana. Nämä mittaukset ovat kuitenkin vaivalloisia sekä kalliita. Myös sydämen maksimisykettä on käytetty kynnysten määrittämiseen, mikä ei kuitenkaan tuota luotettavia tuloksia. Arvio maksimisykkeestä ei ole tarkka, ja lisäksi sykealueissa on suurta yksilöllistä vaihtelua. Esimerkiksi anaerobinen kynnys saattaa olla kuntoilijalla 80 % mutta huippu-urheilijalla peräti 95 % maksimisykkeestä. Nykyiset urheilukellojen algoritmit eivät huomioi tätä vaihtelua.
Ratkaisuja sykevälien käyttäytymisestä
Professori Esa Räsäsen johtamassa Tampereen yliopiston laskennallisen fysiikan tutkimusryhmässä on jo vuosia kehitetty uusia aikasarja-analyysimenetelmiä, jota on hyödynnetty laskennallisessa kardiologiassa mm. erilaisten sydänsairauksien tunnistamisessa. Menetelmillä selvitetään sykevälien muodostaman monimutkaisen aikasarjan ominaisuuksia kuten sykevälien keskinäisiä riippuvuussuhteita ja niiden muutoksia erilaisissa tilanteissa kuten sairauksissa, lääkityksissä, rasituksessa tai unen aikana.
Fyysisen rasituksen aikana sykevälien keskinäiset riippuvuudet muuttuvat systemaattisesti. Tämän tiedon avulla voidaan ennustaa fysiologisia kynnysarvoja.
– Uusi menetelmä käyttää kuluttajille tuttujen urheilukellojen ja sykevöiden mittaamia sykevälejä, joten analytiikka on helposti integroitavissa erilaisiin älylaitteisiin sekä laitevalmistajien tarjoamiin urheilusovelluksiin. Tämä mahdollistaa harjoittelun optimoinnin. Lisäksi huippu-urheilijat, valmentajat ja urheiluseurat voivat hyödyntää jatkuvan kehittymisen seurantaa, sanoo väitöskirjatutkija Matias Kanniainen.
Menetelmää on testattu onnistuneesti hyödyntäen pyöräergometrituloksia yhteistyössä Kauppi Sports Coaching Ltd:n kanssa. Jatkotutkimukset laajalla aineistolla ovat parhaillaan käynnissä Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisen tiedekunnan sekä Huippu-urheilun instituutti KIHU:n kanssa. Lisäksi Suunto Oy:n kanssa on tehty aiesopimus yhteistyöstä menetelmän hyödyntämiseksi kuluttajatuotteissa.
Tutkimus sai huomionosoituksen syyskuussa Liikuntatieteellisen Seuran järjestämillä Liikuntatieteen päivillä Jyväskylässä, kun Kanniainen palkittiin tutkimuksestaan nuorten tutkijoiden tutkimuskilpailussa stipendillä. Tutkimusta sivuttiin myös MoniCardi-hanketta käsittelevässä Helsingin Sanomien uutisessa. Business Finlandin rahoittamassa hankkeessa tutkitaan menetelmien kaupallistamista.
Tutkimus julkaistiin Frontiers in Physiology -lehdessä 21.12.2023. Kyseessä on fysiologian alan viitatuin tieteellinen lehti.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Matias Kanniainen
045 7874 3696
matias.kanniainen@tuni.fi
Esa Räsänen
050 301 3386
esa.rasanen@tuni.fi
Kuvat
Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 22 000 opiskelijaa ja henkilöstöä yli 4 000. Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto
Väitös: Digitaalisessa maailmassa kuluttajien yksityisyyskokemus on jatkuvassa muutoksessa17.6.2025 08:54:53 EEST | Tiedote
Kuluttajien kokemus henkilökohtaiseen dataan liittyvästä yksityisyydestä ei ole pysyvä, vaan rakentuu yhä uudelleen arjen tilanteissa. KTM Johanna Horppu esittää väitöskirjassaan, että yksityisyys on monitasoinen käsite, johon liittyviä päätöksiä ei tehdä vain tiedon, vaan myös tunteiden perusteella.
Väitös: Pajtim Statovci käsittelee siirtolaisuuteen liittyvää etnistä stereotypisointia, rasismia ja queeriyttä16.6.2025 13:29:00 EEST | Tiedote
Etniset stereotypiat, rasismi, queer-näkökulmat ja kulttuurinen identiteetti ovat ajankohtaisia ja merkittäviä teemoja niin yksilön kuin yhteisönkin tasolla – sekä kaunokirjallisuudessa että laajemmin kulttuurissa ja yhteiskunnassa. Flóra Várkonyi tutkii niitä Pajtim Statovcin alkutuotantoon kuuluvissa romaaneissa Kissani Jugoslavia (2014) ja Tiranan sydän (2016). Monografia on ensimmäinen väitöstutkimus Suomessa ja kansainvälisestikin tunnetun ja palkitun kirjailijan teoksista.
Väitös: Vastuullinen arviointi ei johda täydellisyyteen, mutta tekee tutkimuksen arvioinnista oikeudenmukaisempaa ja läpinäkyvämpää16.6.2025 10:55:27 EEST | Tiedote
Tutkimus ja tutkijat ovat jatkuvan arvioinnin kohteena. Vaikka tutkimuksen arvioinnin haasteet ovat olleet jo pidempään tiedossa, alkoi keskustelu vastuullisemmasta arvioinnista herättää laajempaa mielenkiintoa tiedeyhteisössä vasta 2010-luvun alussa. Väitöstutkimuksessaan YTM Laura Himanen tutki, mitä vastuullisuus tutkimuksen arvioinnissa tarkoittaa, miksi sitä tarvitaan ja miten sitä toteutetaan käytännössä.
Väitös: Uusi luotettava arviointiväline mahdollistaa omaisten psykososiaalisen tuen palliatiivisen osastohoidon aikana16.6.2025 10:27:30 EEST | Tiedote
Omaisten tukeminen potilaan palliatiivisen hoidon aikana on haastavaa, sillä he kokevat sekä potilaan vointiin ja hoitoon että omaan selviytymiseensä liittyvää kuormitusta. Anu Soikkeli-Jalonen kehitti väitöskirjatutkimuksessaan arviointivälineen, joka auttaa tunnistamaan ja toteuttamaan omaisten tarpeita vastaavaa psykososiaalista tukea potilaan palliatiivisen osastohoidon aikana sairaalassa. Tämä lisää omaisten tukemisen mahdollisuuksia palliatiivisessa hoitoympäristössä.
Oxfordin huippuasiantuntija perehdyttää pakko-oireisen häiriön hoitoon Tampereella12.6.2025 15:04:47 EEST | Tiedote
Professori Paul Salkovskis Oxfordista, Iso-Britanniasta vierailee Tampereella luennoimassa 12.–13.6. Salkovskis on kansainvälisesti tunnustettu kliininen psykologi pakko-oireisen häiriön eli OCD:n (obsessive-compulsory disorder) tutkimuksen kognitiivisiin ja käyttäytymisterapioihin pohjautuvan hoidon alueella. Tampereen yliopiston kaksipäiväisessä seminaarissa tulevat psykoterapeutit saavat työkaluja toteuttaa OCD:n hoitoa tehokkaasti.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme