Voor amateursporters, profvoetballers en atleten zijn blessures een harde realiteit. Tot biomechanica om de hoek komt kijken. Biomechanica is de studie van mechanische aspecten van levende organismen, met name de krachten en bewegingen in het menselijk lichaam. Het combineert principes uit de fysica en werktuigbouwkunde om te begrijpen hoe spieren, botten, pezen en ligamenten samenwerken om beweging te produceren.
Voorspellen van gewrichtsbelasting
Innovatie belooft minder blessures voor miljoenen Nederlandse lopers en sporters. Maastrichtse onderzoekers hebben onlangs bewezen dat slimme, instrumentele zooltjes de belasting op gewrichten nauwkeurig kunnen meten en voorspellen. Deze technologie, gebaseerd op kunstmatige intelligentie, detecteert variaties in loopsnelheid, helling en stapfrequentie. De zooltjes bieden realtime feedback, waarmee hardlopers en atleten hun kans op blessures verkleinen.
De zooltjes zijn slechts 2 millimeter dik en bevatten sensoren die de krachten op het lichaam van de loper meten. Deze krachten zijn voorspellers van veelvoorkomende sportblessures. AI verwerkt de verzamelde gegevens van deze sensoren om de belasting op de patellofemorale gewrichten, de tibia en de achillespees te berekenen. Het algoritme leert van de input en kan met een indrukwekkende nauwkeurigheid de inspanning van de weefsels tijdens het lopen beoordelen.
There’s something about sport… En daarom ligt er een magazine vol technologie en sport voor je klaar. IO Next: The Future of Sport Tech is een gouden combinatie voor de zomer. We doken in innovaties voor professionals, maar óók voor de huis-tuin-en-keuken atleet.
Onderzoekers lieten 19 hardlopers (10 mannen) op 5 verschillende snelheden, 4 hellingen, en met verschillende stapfrequenties op een loopband lopen, terwijl ze de zolen droegen. De gegevens werden gebruikt als input voor een AI-algoritme. Dit algoritme werd vervolgens getraind om onder andere spanning op de achillespees te voorspellen.
De resultaten van het onderzoek, gepubliceerd in ‘Medicine & Science in Sports & Exercise’, geven aan dat deze nieuwe technologie een relatieve foutmarge heeft van slechts enkele procenten. Dit is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van eenvoudige stappentellers of methoden die uitgaan van een constante belasting zonder rekening te houden met snelheid of hellingshoek. De slimme inlegzolen kunnen daarmee een essentieel feedbackmechanisme bieden voor lopers om hun loopstijl aan te passen en het risico op letsel te verkleinen.
Slimmer, nauwkeuriger, innovatiever
Bas van Hooren, PhD-student aan de Universiteit Maastricht was nauw betrokken bij het onderzoek. “We hebben aangetoond dat commercieel verkrijgbare inlegzolen hardloopblessures kunnen voorspellen met een variabele, maar zeer hoge relatieve nauwkeurigheid. De zooltjes werken beter dan methoden die alleen het aantal stappen meten of een vaste belasting aannemen per snelheid of helling.”
Slimme inlegzolen worden door oud Gerard & Anton Award-winnaars ARION.run (toen ATO-gear) al in de praktijk toegepast. Door gebruik te maken van bewegingsgegevens, meer inzicht in de lokale vermoeidheid en blessureweerstand van atleten en voetballers, kunnen de zooltjes de beschikbaarheid van sporters met 30% verhogen en de prestaties met 10%. Het systeem biedt real-time inzichten in biomechanische belasting en vermoeidheid, wat coaches helpt om training aan te passen en spelers beter te laten presteren.
De menselijke factor
De ARION-zooltjes zijn slechts een voorbeeld van hoe technologische vooruitgang de sportwereld kan transformeren. Ze maken het mogelijk om de belasting te monitoren en aan te passen op een manier die voorheen niet mogelijk was. Het comfort van de hardloper staat daarbij voorop; de technologie wordt in de zooltjes verwerkt en is daarmee niet hinderlijk tijdens het lopen. Het uiteindelijke doel is dat de loper tijdens het sporten op zijn sporthorloge kan zien of zijn lichaam overbelast raakt.
Met een dergelijke doorbraak in de sportwetenschap staat de hardloopgemeenschap aan de vooravond van een revolutie in training en gezondheid. Dit onderzoek toont aan dat technologische innovatie niet alleen gericht is op het verbeteren van de fysieke prestaties, maar ook op het voorkomen van blessures. Dit past in een bredere trend van ‘smart’ sportaccessoires die de gezondheid en het welzijn van de gebruiker centraal stellen. De potentiële impact is groot, gezien het feit dat de helft van de hardlopers te maken krijgt met blessures. Dit onderzoek, uitgevoerd in 2024, toont de waardevolle bijdrage van slimme technologie aan de sportwereld.
