Ostajan opas voimalevyjen hankintaan

Haluat­ko ostaa tar­kim­mat mit­taus­vä­li­neet mitä mark­ki­noil­la on hyp­py­kor­keu­den tai ver­ti­kaa­lis­ten voi­mien mit­taa­mi­sek­si? Olet tul­lut oike­aan paik­kaan. Tämä opas aut­taa sinua hank­ki­maan juu­ri sopi­vat voi­ma­le­vyt käyttötarkoitukseesi. 

Mitkä ihmeen voimalevyt?

Voi­ma­le­vyil­lä saa tar­kas­ti mitat­tua esi­mer­kik­si hyp­py­kor­keu­den tai kuin­ka nopeas­ti mak­si­mi­voi­ma­tes­tis­sä tuo­te­taan voi­maa. Voi­han hyp­py­kor­keu­den mita­ta opti­sil­la lait­teil­la tai kän­nyk­kä­so­vel­luk­sel­la­kin, mut­ta näis­sä las­ke­taan hyp­py­kor­keus len­toa­jas­ta, kun taas voi­ma­le­vyt las­ke­vat hyp­py­kor­keu­den tuo­te­tus­ta voi­mas­ta levy­jä vas­taan. Esi­mer­kik­si Opto­jump - mit­taus­jär­jes­tel­män ja voi­ma­le­vy­jen välil­lä on sel­keä ero (-1.06 cm; p < 0.001), vaik­ka­kin Opto­jump on todet­tu muu­ten suh­teel­li­sen luo­tet­ta­vak­si mit­taus­jär­jes­tel­mäk­si (Glatt­horn et al., 2011).

Voi­ma­le­vy­jen toi­min­ta on suh­teel­li­sen yksin­ker­tais­ta. Esi­mer­kik­si hyp­py­kor­keu­den mit­taa­mi­sek­si ase­te­taan voi­ma­le­vy hyp­pi­jän alle, ja kun hyp­pi­jä pon­nis­taa, niin pai­ne ja pai­no koh­dis­tu­vat levyl­le ja muun­tu­vat säh­köi­sik­si sig­naa­leik­si. Nämä sig­naa­lit voi­daan sit­ten tal­len­taa ja ana­ly­soi­da ja nii­den avul­la voi­daan mää­rit­tää hyp­py­kor­keus. Tämä perus­tuu aja­tuk­seen, että hyp­py­kor­keus on suo­raan ver­ran­nol­li­nen levyn pin­nal­le koh­dis­tu­vaan pai­noon ja sii­tä aiheu­tu­vaan säh­köi­seen signaaliin.

Kuva 1: Kist­le­rin kan­net­ta­vat voimalevyt

Voi­ma­le­vy­jen avul­la mää­ri­tet­ty hyp­py­kor­keus on tark­ka ja luo­tet­ta­va, ja ne ovat olleet tär­kei­tä väli­nei­tä urhei­lun ja tie­teel­li­sen tut­ki­muk­sen saral­la jo koh­ta 40 vuot­ta. Nii­tä käy­te­tään laa­jas­ti esi­mer­kik­si urhei­lu- ja lii­kun­ta­tut­ki­muk­ses­sa. Ennen vain yli­opis­tot ja isot seu­rat pys­tyi­vät haa­vei­le­maan nii­den osta­mi­ses­ta, mut­ta tek­nii­kan kehit­tyes­sä hin­nat ovat tul­leet alas nopeas­ti, samaan tapaan kuin tan­gon lii­ke­no­peus­mit­ta­rei­den kans­sa on käynyt.

Kuva 2: Opti­set jär­jes­tel­mät, kuten Opto­jump ovat hyvin suo­sit­tu­ja lait­tei­ta hyp­py­kor­keu­den mää­rit­te­le­mi­sek­si. Ne las­ke­vat hyp­py­kor­keu­den len­toa­jas­ta ja alas­tu­lo­tek­niik­ka vai­kut­taa mer­kit­tä­väs­ti hyp­py­tu­lok­seen, toi­sin kuin voi­ma­le­vyil­lä. Isom­mil­la ulkoi­sil­la kuor­mil­la teh­tä­vät hypyt ovat han­ka­lia kont­rol­loi­da opti­sil­la järjestelmillä.

Mitä voimalevyillä voi mitata?

Voi­ma­le­vyt mah­dol­lis­ta­vat urhei­li­joi­den maa­han koh­dis­ta­mien voi­mien mit­taa­mis­ta liik­ku­mi­sen tai har­joit­te­lun aika­na. Voi­ma­le­vyt ovat yksin­ker­tai­sen näköi­siä neliöi­tä tai suo­ra­kai­tei­ta, mut­ta ne voi­daan upot­taa myös maa­han tasai­ses­ti (kuva 4). Voi­ma­le­vy­jä käy­te­tään urhei­li­joi­den maan reak­tio­voi­man ana­ly­soin­tiin kävel­les­sä, juos­tes­sa, hyp­pies­sä tai muis­sa fyy­si­sis­sä testeissä.

Voi­ma­le­vyil­lä voi­daan mita­ta muun muassa:

Nopeut­ta (m/s)

Tehoa (watit)

Siir­ty­mää (cm)

Ajal­li­sia para­met­re­ja (s)

Vasen/oikea asym­met­ria (vain tuplalevyissä)

Voi­ma­le­vyil­lä teh­täes­sä hyp­py­tes­te­jä voi­daan hyp­py­vai­he jakaa eri osiin tehok­kaas­ti toi­sin kuin opti­sil­la jär­jes­tel­mil­lä. Täl­löin voi­daan ana­ly­soi­da hypyn eri vai­hei­ta ja osoit­taa tehok­kaam­min har­joi­tusär­syk­kei­tä juu­ri halu­tuil­le hypyn vai­heil­le. Opti­sil­la jär­jes­tel­mil­lä saat vain hyp­py­kor­keu­den tietoosi. 

Kuva 3: Hypyn eri osa­vai­heet esi­tet­ty­nä kuvas­sa ver­ti­kaa­li­sen voi­ma­käy­rän ja lii­ke­no­peu­den kans­sa (Chav­da et al., 2017).

Hyp­pää­mi­nen ja datan kerää­mi­nen näyt­tää Haw­ki­nin levyil­lä teh­tyi­nä tältä:

Levy­jä voi käyt­tää myös yläk­ro­pan nopeus­voi­mao­mi­nai­suuk­sien mit­taa­mi­seen. Täs­sä esi­mer­kik­si Haw­ki­nin levyt ja punnerruhyppy.

Voi­ma­le­vy­jen avul­la voi­daan mää­rit­tää lukui­sia eri indek­se­jä, jois­ta mie­len­kiin­toi­sim­mat ovat mielestäni:

Dynaa­mi­nen Voi­main­dek­si (DSI) - ero urhei­li­jan mak­si­maa­li­ses­sa ja räjäh­tä­väs­sä voimassa.

Eksent­ri­sen voi­man käy­tön suh­de (EUR) - indi­kaat­to­ri ala­raa­jo­jen veny­tys-lyhen­nys-syklin suo­ri­tus­ky­vys­tä urheilijoilla.

RSI - reak­tii­vi­nen voi­main­dek­si, joka las­ke­taan jaka­mal­la hyp­py­kor­keus pudo­tus­hy­pyn maa­kon­tak­ti­vai­heen kestolla. 

Voi­ma­le­vyil­lä pääs­tään siis pin­taa syvem­mäl­le ver­rat­tu­na pelk­kään hyp­py­kor­keu­teen. Levyt mah­dol­lis­ta­vat yksi­löl­li­sem­män ana­lyy­sin teke­mi­sen eri testeissä. 

Voimalevyjen tekniikka ja tarkkuus?

Voi­ma­le­vy­jen suo­si­tel­tu näy­te­taa­juus on 1000 Hz, joten voi­ma­le­vyt mit­taa­vat sii­hen koh­dis­tu­nei­ta voi­mia 1 mil­li­se­kun­nin välein. Jos tuot­tees­sa on alle tuhan­nen hert­sin mit­taus­tark­kuus, niin pyy­täi­sin aina seli­tys­tä täl­le tuot­teen val­mis­ta­jal­ta. Alhai­sel­la mit­taus­tark­kuu­del­la voi osa nopei­den liik­kei­den huip­puar­vois­ta men­nä ohi. 

Voi­ma­le­vyt mit­taa­vat myös voi­mia, vaik­kei mitään ole nii­den pääl­lä. Tätä kut­su­taan kohi­nak­si, ja se on läs­nä kai­kis­sa voi­ma­le­vyis­sä. Kohi­na halu­taan pitää tie­ten­kin mah­dol­li­sim­man mata­la­na, jot­ta mit­taus­ten tark­kuus ja sen­si­tii­vi­syys para­nee. On siis tär­ke­ää nol­la­ta voi­ma­le­vyt joka ker­ta kuin urhei­li­ja astuu levyil­le. Onnek­si lähes kaik­kien nyky­ai­kais­ten voi­ma­le­vy­jen ohjel­mis­tot nol­laa­vat kohi­nan auto­maat­ti­ses­ti. Voi­ma­le­vy­jen tulee sijai­ta myös tasai­sel­la ja tuke­val­la pin­nal­la mit­tauk­sen aikana. 

Mitat­ta­van urhei­li­jan pai­no tulee mita­ta joka ker­ta. Ilman pai­noa ei voi­da las­kea mitään ja sil­loin voi­ma­le­vyt ovat yhtä tehok­kai­ta kuin nor­maa­lit hyp­py­ma­tot. Lähes kaik­ki nyky­ai­kai­set voi­ma­le­vyt mit­taa­vat mitat­ta­van pai­non automaattisesti. 

Kuva 4: Voi­ma­le­vy­jä voi upot­taa myös radan pin­taan tai vaik­ka uima­rin läh­tö­te­li­nee­seen. Esi­mer­kik­si Japa­nis­sa on 100m juok­su­ra­ta pelk­kää voi­ma­le­vyä. Täl­läi­sel­lä saa hyvin tar­kas­ti teh­tyä tie­teel­lis­tä tut­ki­mus­ta pika­juok­sus­ta. Valis­tu­nut arvio­ni on täm­möi­sen koko­nai­suu­den hin­nak­si reip­paas­ti yli mil­joo­na euroa. Yksi­tyis­yrit­tä­jäl­le riit­tää pie­nem­pi­kin investointi. 

Tarkkuus?

Voi­ma­le­vyt ovat todel­la tark­ko­ja ja esi­mer­kik­si Haw­king Dyna­mics ilmoit­taa itse tark­kuu­dek­si 0,1N (new­ton) ja +-0.25N täs­mäl­li­syy­dek­si. Tark­kuus viit­taa sii­hen miten lähel­lä mit­taus­tu­los on todel­lis­ta lukua ja täs­mäl­li­syys mit­taa kuin­ka lähel­lä eri mit­taus­ker­rat ovat toi­sis­taan. Ber­tecin levyis­sä vaih­te­lu­vä­li näyt­täi­si ole­van +3 ja -2N välil­lä kes­kiar­von olles­sa 1N. Tämä näyt­täi­si ole­van val­mis­ta­jan ilmoit­ta­ma tark­kuus lähes kai­kis­sa levyis­sä. 1N vir­he on hyvin mitä­tön esi­mer­kik­si 350N pai­neel­la (350N on tyy­pil­li­nen luku kun 70 kg ihmi­nen sei­soo tasai­ses­ti levy­jen pääl­lä). Ja mita­tes­sa hyp­py­jä tai mui­ta voi­ma­tes­te­jä, jos­sa voi­daan pyö­riä esi­mer­kik­si 2kN - 4kN välil­lä. Täl­löin 1N on lähes mer­ki­tyk­se­tön vir­he­mar­gi­naa­li.  Kan­nat­taa huo­mioi­da, että val­mis­ta­jien ilmoit­ta­mat vir­he­mar­gi­naa­lit vaih­te­le­vat huo­mat­ta­vas­ti. Esi­mer­kik­si ilmoi­tet­tu vir­he­mar­gi­naa­li voi vaih­del­la 0,075 N - 0,2N välil­lä. Käy­tän­nön työs­sä erot ovat mität­tö­miä, kos­ka 0,1N vas­taa pyö­ris­tet­ty­nä noin 0.0101971621 kilogrammaa.

Mit­taus­ker­to­jen väli­nen ero esi­mer­kik­si ply­omet­ri­sis­sa pun­ner­ruk­sis­sa näyt­täi­si ole­van erit­täin tark­ka. Pun­ner­ruk­sis­sa mitat­tiin voi­ma­le­vy­jen vari­aa­tio­ker­toi­mek­si (coef­ficient of varia­tion, CV) CV = 2.3%–11%. Luku suh­teut­taa kes­ki­ha­jon­nan aineis­ton kes­kiar­voon ja erit­täin kar­keas­ti CV < 15% on erit­täin luo­tet­ta­va ja  CV > 30 ker­too sii­tä, että mit­taus­ker­to­jen ero on lii­an suu­ri, jot­ta sii­hen kan­na­tai­si luot­taa. Meri­jal­ka­väen soti­lail­la mitat­tiin myös erit­täin tark­kaa vaih­te­lua (CV = 4.8%) (Hogarth et al., 2013; Hry­so­ma­lis & Kid­gell, 2001; Koch et al., 2012).

Mitä muuta kannattaa ottaa huomioon?

Bila­te­raa­li­nen vai yksit­täi­nen voimalevy?

Jos haluat mita­ta raa­jo­jen välis­tä eroa tai asy­met­ri­aa, niin han­ki bila­te­raa­li­set levyt. 

Tar­vit­set­ko 3D analyysiä?

Et tar­vit­se, ellet ole tut­ki­ja. Useim­mat voi­ma­le­vyt mit­taa­vat vain ver­ti­kaa­li­sia voi­mia. Jos haluat mita­ta voi­mia hori­son­taa­li­ses­ti tai late­raa­li­ses­ti varau­du inves­toi­maan huo­mat­ta­vas­ti enem­män rahaa. Datan tul­kin­ta on myös täl­löin huo­mat­ta­vas­ti han­ka­lam­paa ja vaa­tii enem­män aikaa. Suo­sit­te­len tätä vain tutkijoille. 

Kan­net­ta­vuus?

Pal­jon­ko levyt pai­na­vat? Kan­nat­ko nii­tä pal­jon pai­kas­ta toi­seen vai sei­so­vat­ko levyt yhdes­sä pai­kas­sa jat­ku­vas­ti? Pai­no on mer­kit­tä­vä asia val­men­ta­jal­le, jon­ka toi­mi­pis­te liik­kuu urhei­li­joi­den mukana. 

Sovel­lus

Useim­mis­sa voi­ma­le­vy­jär­jes­tel­mis­sä on nyky­ään ohjel­mis­to, jon­ka avul­la voit tul­ki­ta raa­ka­da­taa. Tämä ei kui­ten­kaan tar­koi­ta, että kaik­ki ohjel­mis­tot ovat saman­kal­tai­sia. Haluat­ko tie­dot käte­väs­ti suo­raan puhe­li­meen vai haluat­ko tul­ki­ta dataa tie­to­ko­neen näy­töl­tä. Käyt­tö­tar­koi­tus vai­kut­taa huo­mat­ta­vas­ti tähän valin­taan. Lisäk­si toi­nen iso asia on, että saa­ko raa­ka­da­taa ladat­tua itsel­leen esi­mer­kik­si exceliin? 

Kuin­ka pal­jon tukea tarvitset?

Tar­vit­set­ko pal­jon tukea käy­tön aloit­ta­mi­seen tai käy­tös­sä? Ota huo­mioon onko voi­ma­ley­jä tar­joa­val­la yri­tyk­sel­lä oma tuki­tii­mi? Ovat­ko nämä tuki­jä­se­net kou­lu­tet­tu­ja jär­jes­tel­mäs­tään, ja he ymmär­tä­vät myös kuin­ka urhei­li­joi­ta valmennetaan?

Kuva 5: Ber­tecin voi­ma­le­vyis­tä ja ohjel­mis­tos­ta kuva. 

Markkinoiden parhaat vaihtoehdot?

Onko sensorilla väliä?

Vas­tus­ve­ny­mä­lius­ka on kaik­kein ylei­sin sen­so­ri­tyyp­pi. Piet­so­säh­köi­set voi­ma-antu­rit ovat sel­väs­ti kal­liim­pia. Näis­sä voi­ma koh­dis­te­taan piet­so­säh­köi­seen kris­tal­liin, mikä aiheut­taa varaus­siir­ty­män mole­kyy­li­ta­sol­la ja hila­ra­ken­teen sisäl­lä. Tämä säh­kö­va­raus van­gi­taan kiteen pin­nal­le ja muun­ne­taan jän­ni­te­sig­naa­lik­si ns. varaus­vah­vis­ti­men avul­la. Tämän mene­tel­män edut ovat äärim­mäi­sen nopei­den tai kor­kea­taa­juis­ten mit­taus­ta­pah­tu­mien tal­len­ta­mi­ses­sa. Toi­saal­ta säh­kö­va­raus on täs­sä mene­tel­mäs­sä epä­va­kaa ja jos täy­del­lis­tä eris­tys­tä ei ole, lataus kato­aa ajan myö­tä. Tämä tekee pit­kä­ai­kai­ses­ta vakaas­ta mit­tauk­ses­ta vai­ke­aa, var­sin­kin sil­loin, jos halu­taan mita­ta pie­neh­kö­jä voi­mia. Lisäk­si läm­pö­ti­la­vaih­te­lut vai­kut­ta­vat enem­män piet­so­säh­köi­seen antu­riin. Fysiikkavalmennus.fi suo­sit­te­lee siis vas­tus­ve­ny­mä­lius­ko­ja kai­kil­le muil­le pait­si yli­opis­to­ta­son tutkijoille. 

Alla ole­vas­sa tau­lu­kos­sa on esi­tel­ty fysiikkavalmennus.fi valit­se­mia voi­ma­le­vy­jä ja nii­den eri omi­nai­suuk­sia (tau­luk­koa voi mobii­lin selain­ver­siol­la zoo­ma­ta). Huo­mioi, että lait­teet ja ohjel­mis­tot päi­vit­ty­vät kokoa­jan, joten tämä lis­ta ei vält­tä­mät­tä ole täy­sin ajantasainen. 

Suositukset ja käyttökokemukset

Muscle­la­bil­la pys­tyy yhdis­tä­mään Data Synchro­niza­tion Uni­til­la esi­mer­kik­si EMG:n ja voi­ma­le­vy­jen datan. Sil­lä pys­tyy yhdis­tä­mään myös muut Muscle­la­bin lait­teet, kuten tan­gon lii­ke­no­peus­mit­ta­rin. Jos aiot raken­taa kun­non mit­taus­teh­taan, niin suo­sit­te­len vah­vas­ti Muscle­la­bin laitekokonaisuuksia. 

Vald voi­ma­le­vyt ovat tul­leet rymi­näl­lä mark­ki­noil­la ja yri­tys on laa­jen­ta­nut nopeas­ti myös Suo­meen. Useat val­men­ta­jat ovat osta­neet nämä voi­ma­le­vyt ja käyt­tö­ko­ke­mus on kuu­le­ma­ni mukaan kai­kil­la ollut posi­tii­vi­nen. Vah­va suo­si­tus näil­le, jos levyt ja lisens­sin mak­saa joku muu kuin sinä. Esi­mer­kik­si seu­ral­le tai urhei­luo­pis­tol­le lois­ta­va valin­ta. Yksi­tyis­yrit­tä­jäl­lä 3000 euron vuo­sit­tai­nen lea­sing mak­su voi olla lii­an suo­lai­nen pala. 

Itse ostin K-inven­tin levyt, kos­ka levyt sai ker­ral­la itsel­leen ja lisens­si ei ole tör­keän kal­lis. Esi­mer­kik­si ver­rat­tu­na Haw­ki­nin lisens­siin (2000 euroa vuo­des­sa) K-inven­tin lisens­sit ovat hal­vat. Olen itse tykän­nyt kovas­ti levyis­tä. Ohjel­mis­to on pää­asias­sa suu­ni­tel­tu fysio­te­ra­peu­teil­le, kuten nimi­kin viit­taa: Phy­sio­App. Mut­ta val­mis­ta­ja vakuut­ti, että ovat raken­ta­mas­sa Per­for­manceApp - ohjel­mis­toa myös fysiik­ka­val­men­ta­jil­le. Nykyi­nen ohjel­mis­to on köm­pe­lö isom­pien jouk­kuei­den tes­taa­mi­seen, mut­ta sovel­tuu hyvin yksit­täis­ten urhei­li­joi­den mittaamiseen. 

Kist­le­rin ja Ber­tecin voi­ma­le­vyt ovat muo­kat­ta­vis­sa mihin ympä­ris­töön vain ja yri­tyk­set toteut­ta­vat mit­ta­ti­laus­tuot­tee­na upo­tet­tu­ja ja perin­tei­siä levy­jä. Kum­man­kin yri­tyk­sen levyt ovat huo­mat­ta­vas­ti kal­liim­pia kuin min­kään muun yri­tyk­sen. Yli­opis­tot käyt­tä­vät lähes poik­keuk­set­ta Kist­le­riä. Kist­le­ri käyt­tää piet­so­säh­köi­siä voi­ma-antu­rei­ta levyis­sään, joten hin­ta­kin on huo­mat­ta­vas­ti kalliimpi.

Musta hevonen

Olet­ko käte­vä käsis­tä­si ja ymmär­rät ohjel­moin­nin pääl­le? Osta ehdot­to­mas­ti chro­no­jum­pil­ta 250 euroa mak­sa­vat voi­ma­sen­so­rit (2-4 riit­tää) ja raken­na levy itse. Ohjel­mis­to antaa ihan hyvin raa­kaa dataa, mut­ta vaa­tii ymmär­rys­tä ja osaa­mis­ta käy­tös­tä, joten hin­ta-laa­tu suh­teel­taan tämä on osaa­val­le yksi­löl­le ehdot­to­mas­ti paras valinta. 

Fysiikkavalmennus.fi suosittelee

Seu­rat, opis­tot, kou­lut ja muut isom­mat toi­mi­jat: VALD - voimalevyt

Fysiik­ka­val­men­ta­jat: Muscle­lab tai K-Invent kakkosvaihtoehtona

Tut­ki­jat ja yli­opis­tot: Ber­tec tai Kistler

Tee-se-itse: Chro­no­jump

Lähteet

Glatt­horn JF, Gou­ge S, Nuss­bau­mer S, Stauf­fac­her S, Impel­lizze­ri FM, Maf­fiu­let­ti NA. Vali­di­ty and relia­bi­li­ty of Opto­jump pho­toe­lect­ric cells for esti­ma­ting ver­tical jump height. J Strength Cond Res. 2011;25(2):556-560. doi:10.1519/JSC.0b013e3181ccb18d

Chav­da, S., Brom­ley, T., Jar­vis, P., Wil­liams, S., Bis­hop, C., Tur­ner, A., Lake, J.P., & Mun­dy, P.D. (2017). Force-Time Cha­rac­te­ris­tics of the Coun­ter­mo­ve­ment Jump: Ana­lyzing the Cur­ve in Excel. Strength and Con­di­tio­ning Jour­nal, 40, 67–77.

Hogarth L, Dea­kin G, Sinclair W. Are ply­omet­ric push-ups a reliable power assess­ment tool? J Aust Strength Cond. 2013;21:67–69.

Hry­so­mal­lis C, Kid­gell D. Effect of hea­vy dyna­mic resis­ti­ve exerci­se on acu­te upper-body power. J Strength Cond Res. 2001;15(4):426–430. Pub­Med ID: 11726252

Koch J, Rie­mann BL, Davies GJ. Ground reac­tion force pat­terns in ply­omet­ric push-ups. J Strength Cond Res. 2012;26(8):2220–2227. Pub­Med ID: 21986698 doi:10.1519/JSC.0b013e318239f867

Par­ry, G. N., Her­ring­ton, L. C., & Hors­ley, I. G. (2020). The Test–Retest Relia­bi­li­ty of Force Plate–Derived Para­me­ters of the Coun­ter­mo­ve­ment Push-Up as a Power Assess­ment Tool, Jour­nal of Sport Reha­bi­li­ta­tion, 29(3), 381-383. Ret­rie­ved Feb 8, 2023, from https://journals.humankinetics.com/view/journals/jsr/29/3/article-p381.xml