27/02/2012 - Biosensoren und Sport

Menéame

Die Daten werden drahtlos und in Echtzeit an ein Team von Wissenschaftlern und Technikern übermittelt, die sie analysieren, um Verletzungen zu verhindern, die Leistung zu verbessern und die kritischen Sekunden in der Leichtathletik zu reduzieren, um zu gewinnen.

Seit 52 Jahren ist Ottey seit Jahrzehnten auf den Spuren, und obwohl er hofft, an den Olympischen Spielen in London teilzunehmen und sein Bestes zu tun, ist sein Körper natürlich anders als früher.

"Ich kann nicht so trainieren wie vor 15 Jahren. Ich habe seit über 30 Jahren trainiert, und meine Muskeln haben ihr Gleichgewicht verloren," so die Sportlerin, die Jamaika bereits bei den Olympischen Spielen vertreten hat.

Hier liegt die Bedeutung der Kontrolle der Körperantworten während einer extremen Anstrengung, und dies ist, wo Technologie ins Spiel kommt.

Sport und Technologie verschmelzen ihr Wissen schon seit langem, entwickeln aerodynamischere Formen oder nutzen bessere Materialien, um das Fahrrad schneller zu schaffen.

In jüngster Zeit hat sich jedoch ein neuer Faktor herausgebildet: die Biowissenschaft.

Der Fokus ermöglicht es den Forschern, näher an den Körperreaktionen eines Athleten zu sein, indem sie ein besseres Verständnis für ihre Physiologie und Biomechanik bieten.


Neue Grenze für Sport

Obwohl die Messsensoren (z.B. die Herzfrequenzmessung) schon seit einiger Zeit existieren, sind die jüngsten Entwicklungen wirklich avantgardistisch, so Leslie Saxon vom Center for Body Computing an der Universität Südkalifornien.

"Biosensoren stellen eine neue Grenze für Sport dar. Jetzt können wir die Leistungsdaten von Athleten drahtlos und in Echtzeit erhalten," erklärt die Expertin.

"Wir können Details wie Beschleunigung und Position, Herzfrequenz, Atmung und Müdigkeit aufnehmen. Darüber hinaus können die Messungen mit Statistiken und Analysen kombiniert werden, um ein vollständiges Bild von der körperlichen Verfassung eines Sportlers zu erhalten und wie sein Körper während eines Wettkampfs gespielt wird," fügt er hinzu.

"Alle diese Informationen bieten einen umfassenden Überblick über die Faktoren, die die Leistung beeinflussen, Faktoren, die mit dem zu tun haben, was er gegessen hat oder die Stunden, die er in der Nacht zuvor geschlafen hat," betont er.

Die Daten werden verwendet, um einen maßgeschneiderten Ansatz für die erforderliche Art des Trainings zu entwickeln und die Leistung zu verbessern. Informationen sind auch sehr nützlich, um vorherzusagen, was einen Athleten gefährden könnte, was die frühzeitige Diagnose eines Herzstillstands erleichtert.

Biosensoren helfen außerdem, Verletzungen zu verhindern und das Rennen eines Sportlers zu verlängern, fügt Saxon hinzu.


Talent plus Technologie

Das slowenische Unternehmen TMG ist eines der Unternehmen, das Biosensoren in Europa entwickelt. Sein Leiter für Forschung und Entwicklung Srdjan Djordjevic erklärt, dass "das Talent für einen Sportler immer noch von entscheidender Bedeutung ist, aber einfach nicht mehr ausreicht."

"Technologie sowie bessere Diagnosewerkzeuge sind nicht nur wichtig, um die Leistung zu verbessern, sondern auch um weniger schädliche Formen und Trainingsmuster zu finden, was weniger Verletzungen und Probleme bedeutet, die sich aus Überbelastung ergeben," sagt er.

In den letzten Jahren haben die TMG-Sensoren Athleten unterschiedlicher Niveaus geholfen, von lokalen Clubs bis hin zu ausgewählten Nationalmannschaften wie Fußball, Leichtathletik, Radfahren, Basketball, Bergsteigen und Skifahren.

Da Merlene Ottey Slowenien ist, nutzt sie regelmäßig die Sensoren des Unternehmens, aber TMG hat auch internationale Partner, z. B. UK Sport.

Diese öffentliche Einrichtung, die die Entwicklung des Sports im Vereinigten Königreich leitet, ist mit einer Reihe von Organisationen in einem Forschungsprojekt von Elitesportlern namens ESPRIT (Elite Sport Performance Research in Training with Pervasive Sensing) in Verbindung gebracht worden.

"Die Sensortechnologien werden immer kleiner und ausgefeilter, sodass wir besser verstehen können, wie ein Sportler auf ein Training reagiert und was er braucht, um seine maximale Entwicklung zu erreichen," erklärt Scott Drawer von UK Sport.

"Die Sensoren messen Kräfte, Geschwindigkeiten und Winkel, und jetzt beginnen wir zu verstehen, wie sich Physiologie auch auf einige dieser Messungen und die Ergebnisse auswirkt," sagt Drawer.


Nadeln unter der Haut für Daten

Das Queen-Mary-Institut der Universität London ist am ESPRIT-Projekt beteiligt. Pankaj Vaggama, einer der führenden Forscher, entwickelt kleine Nadeln (basierend auf Biosensoren für die Erkennung und Überwachung von Sauerstoff, Glukose und Lactose), um sicherzustellen, dass die Ebenen und damit die Athleten, sind in Ordnung.

Im Dezember 2011 begann seine Forschungsgruppe zum ersten Mal Versuche an Menschen.

"Ein Athlet unter Zwang sieht aus wie ein Patient, der unter Schock leidet. Der Körper ist unter extremen Bedingungen," sagt er.


Biosensoren für Sportler

Die Sensoren können über drahtlose Signale arbeiten oder mit einem festen Gerät verbunden sein.

"Wir haben in den letzten zwanzig Jahren gelernt, dass physiologische Parameter wie Sauerstoff in der Atmung und Herzfrequenz sehr wertvolle Informationen über den Leistungszustand eines Athleten liefern."

"Aber was wir bisher nicht bekommen haben, ist kontinuierliche Leseinformationen," sagt Vadgama.

Der Experte weist jedoch darauf hin, dass es eine Reihe von Problemen mit der Entwicklung von Biosensoren gibt.

Das Gerät hat festgestellt, dass die beste Methode zur Messung von Milchsäure und Glukose invasiv ist, d. h. mit einer Nadel (mit speziellen Enzymen) unter der Haut.

Diese Nadeln müssen am wenigsten störend sein, erklärt der Forscher.

"Mit einer Nadel in den Körper zu laufen, kann sehr unangenehm sein," fügt er hinzu.

Die Wissenschaftler entwarfen also eine kleine Nadel, die nur ein paar Millimeter lang war. Und um sicherzustellen, dass der Körper die Nadel nicht ablehnt, da es wie ein Splitter wäre, verwendet das Gerät biokompatibel Materialien.
Biosensoren für Fans

Aber neben der Hilfe für Athleten, können die Daten der Biosensoren auch für etwas völlig anderes verwendet werden.

Die Abteilung Saxon hat begonnen, Sensorenwerte mit den Anhängern der Sportler zu erleben.

"Die gleichen Daten, die wir sammeln, können zur Messung der sportlichen Leistung (Gesundheit, Wohlbefinden und Prävention) verwendet werden, um ein allgemeines Taucherlebnis zu schaffen," erklärt er.

"Kann ich meinen eigenen Herzschlag aufnehmen, indem ich mein Lieblingsfußballteam sehe, das Ergebnis anschaue und es mit den Ergebnissen der Spieler auf dem Feld vergleiche? Sie können viele lustige Dinge mit diesen Daten zu tun," schlägt die Expertin.

"Während diese Technologie reift, wird es überall mehr und mehr Biosensoren geben. Es ist die nächste Grenze des Sports und der Technologie," sagt Saxon.
 

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