Inovācijas Utrehtas Universitātē maina to, kā mēs pārvaldām zirgu sportistus

2
Inovācijas Utrehtas Universitātē maina to, kā mēs pārvaldām zirgu sportistus

Utrehtas Universitātes Zirgu klīnika veic visprogresīvākos biomehānikas pētījumus, kas maina to, kā mēs domājam par zirgu ķermeni, un pielieto jaunas tehnoloģijas, lai uzlabotu veselību.

Pagājušajā mēnesī, kamēr es biju Nīderlandē, kolēģis Dr Joop Loomans organizēja ekskursiju uz Utrehtas Universitātes Zirgu klīniku.

Dr. Loomans ir bijušais Zirgu klīnikas lauka dienesta direktors, un man bija paveicies ieskatīties šeit notiekošā darba aizkulisēs. Zirgu klīnika ir pasaules līderis veterinārajā medicīnā, kā arī sporta zirgu izpētē. Klīnikā ir 85 stendi (sadalīti piecās palātās), divas operāciju zāles un telpa stāviem, 18 zirgu mācību ganāmpulks, visa audzēšanas iekārta, kā arī daudzas citas ērtības.

Man ir pieredze biomehānikā (bioloģisko sistēmu struktūras, funkciju un kustības izpēte), un mani iespaidoja darbs, kas tiek veikts Dr. Filipe Serra Bragança laboratorijā. Dr. Serra Braganca ir veterinārārste un pētniece Utrehtas universitātes Klīnisko zinātņu nodaļā – zirgu zinātne. Biomehānikas joma pēdējos piecos gados ir strauji augusi, un vairākas Utrehtā izstrādātās tehnoloģijas sniedz aizraujošas jaunas atziņas, kas mainīs veidu, kā mēs pārvaldām sporta zirgus.

Izmantojot kameras, lai precīzi izmērītu kustības klīnikā

Pirmkārt, lielākajai daļai zirgu, kas nodoti zirgu klīnikā par klibumu vai sliktu sniegumu Utrehtā, tiek veikts visaptverošs kustību novērtējums ar precīzu kustības uztveršanas kameru sistēmu, kad tie pirmo reizi ierodas. Kameras sistēma mēra (1,5 mm robežās) zirga ķermeņa atrašanās vietu, kad tas iet vai rikšo gan taisnā līnijā, gan izklupienā.l

Pēc tam dati tiek apstrādāti un tiek izveidots zirga modelis, kas var precīzi noteikt jebkuru kustību asimetriju, locītavu kustību diapazonu un kustības parametrus, piemēram, soļa garumu un ķermeņa vertikālo kustību. Ņemiet vērā, ka cilvēka acij ir nepieciešama aptuveni 20% asimetrija, pirms to var pat atklāt, tāpēc šī sistēma ir daudz jutīgāka pret smalkām kustību atšķirībām nekā novērotājs. Un, lai gan ķermenī vienmēr būs zināma asimetrija, šī sistēma var palīdzēt noteikt, kas ir normāli, salīdzinot ar to, kas liecina par klīnisku pamata problēmu.

Pētnieki tagad izmanto mašīnmācīšanās pieejas, lai saistītu kameras kustības novērtējuma rezultātus ar traumu diagnostiku un atveseļošanās prognozi. Rezultāti sniegs klīnicistiem vērtīgu informāciju par to, kā noteikti kustību modeļi var atspoguļot konkrētus ievainojumus un kā šie ievainojumi reaģē uz ārstēšanu.

Izmantojot EquiMoves, lai novērtētu kustību jebkurā vietā

Dr Serra Braganca un viņa komanda sadarbībā ar citiem partneriem ir arī izstrādājuši tehnoloģiju, kas var izmērīt zirga kustības bez kamerām. Jaunā sistēma ar nosaukumu EquiMoves©, ir priekšrocība, ka to var izmantot jebkur, jo tas nav atkarīgs no vairāku dārgu kameru iestatīšanas katram mērījumam. Tā vietā mazi bezvadu sensori tiek novietoti uz zirga galvas, skausta, iegurņa un kājām.

No šīs sistēmas pētnieki un klīnicisti iegūst informāciju par to, kā pārvietojas zirga ķermenis un kur atrodas jebkādas asimetrijas. Izmantojot dažus aprēķinus, pētnieki var, piemēram, noteikt, vai viena kāja ir “vāja”, atspiežoties no zemes, kas var norādīt uz problēmu, kurai nepieciešama turpmāka izmeklēšana. Pateicoties tā lietošanas vienkāršībai, vairāki veterinārārsti ir sākuši to izmantot privātpraksē, lai novērtētu klientu zirgu kustības novirzes.

©Bas Niemans, Utrehtas Universitātes Veterinārmedicīnas nodaļa
©Bas Niemans, Utrehtas Universitātes Veterinārmedicīnas nodaļa

Izpratne par muskuļu izmaiņām vingrošanas un traumu laikā

Visbeidzot, Dr. Serra Braganca doktorante Ineke Smits ir strādājis, lai optimizētu tehnoloģiju, lai izmērītu muskuļu aktivāciju zirgiem slodzes laikā. Izmantojot elektrodus, kas uzklāti uz ādas virs mērķa muskuļu grupām, var reģistrēt un pētīt muskuļu šķiedru elektrisko aktivitāti. Kamēr pētnieki ir veikuši šo procesu, ko sauc par virsmas elektromiogrāfiju vai sEMG, cilvēkiem gadu desmitiem, vairāki loģistikas jautājumi ierobežoja tā izmantošanu zirgiem. Tomēr Ineke izstrādā procedūras, kas tagad ļauj izmantot sEMG ar zirgiem slodzes laikā.

Informācija no Inekes darba būs ārkārtīgi vērtīga jāšanas sportā, jo līdz šim ir maz zināms par to, kā zirga muskuļi tiek aktivizēti slodzes laikā. Augstas veiktspējas treneriem un jātniekiem šīs informācijas iegūšana sniegs lielāku skaidrību par to, kādi muskuļi ir aktīvi kādu kustību laikā un kādi vingrinājumi ir vērsti uz konkrētiem muskuļiem optimālai attīstībai.

Kopsavilkums

Jaunākie tehnoloģiskie sasniegumi ir padarījuši zirgu biomehānikas izpēti iespējamu. Pašlaik tiek pētīti svarīgi jautājumi, kā noteikt, kā kustības mainās zirga karjeras laikā (un pirms traumas gūšanas), izprast muskuļu aktivāciju un izmantot mašīnmācīšanos, lai noteiktu, kuri faktori izraisa traumas un uzlabotu diagnostikas precizitāti.

Šādi pētījumi ir ļoti svarīgi, lai atbalstītu zirgu labturību un veiktspēju visā pasaulē. The Zirgu zirgu augstas veiktspējas sporta grupa (EHPSG) un Sporta zirgu pētniecības fonds (SHRF) cenšas virzīt un virzīt zinātniskos pētījumus un izglītību, lai uzlabotu sporta zirgu veselību, sportisko potenciālu un karjeras ilgmūžību. SHRF ziedotie ieguldījumi ir pilnībā atskaitāmi no nodokļiem, un līdzekļi tiek izmantoti, lai atbalstītu progresīvus un ietekmīgus zinātniskus pētījumus. Ziedojiet šeit.

Funkcijas attēls: ©Bas Niemans, Utrehtas Universitātes Veterinārmedicīnas nodaļa