Çok Yönlü Yük ve Mekanik Güç: Yön Değişiminin Maliyetinin Ölçülmesi

---

Hannah Knowles ve Codey Moran, Catapult Sports

Önemli Noktalar:

• Talebin eksik kalan yarısını ortaya çıkarmak: Yön değiştirme, takım sporlarındaki tüm ivme talebinin yaklaşık yarısını oluşturur; ancak geleneksel hıza dayalı ölçümler bunu tamamen gözden kaçırır. Çok Yönlü Yük, doğrusal ivmeyi, doğrusal yavaşlamayı ve yanal ivmeyi ayrı ayrı değerlendirerek mekanik gerilime ilişkin eksiksiz bir görünüm sunar.

• Doğrulanmış bir biyomekanik model: Mekanik İş (kJ/kg) ve Mekanik Güç (W/kg), yatay, dikey, yanal ve uzuv salınım mekaniğini hesaba katan dört bileşenli bir model kullanarak hareketin fiziksel maliyetini nicel olarak ölçer. Bu sayede, hızlı düz koşu ile sıkı ve küçük alanlı antrenmanlar arasında doğru bir ölçekte karşılaştırma yapılabilmesi sağlanır.

• Gerçek zamanlı ayarlamalar ve objektif spor faaliyetine dönüş süreci: Vector S8’de anlık olarak, Vector S7’de ise seans sonrasında yeni bir donanım gerektirmeden kullanılabilen bu ölçütler, antrenörlerin seans sırasında alıştırma yoğunluğunu değiştirmesine ve sakatlanan sporcuların, sakatlık öncesi kendi objektif profillerine göre ilerleme kaydetmesine olanak tanır.

---

Sporcu izleme, konum, hız ve doğrusal ivme üzerine kurulmuştur. Bu ölçümler, bir sporcunun hareket ettiği yönde ne kadar hızlı ilerlediğini gösterir ve bu konuda oldukça başarılıdır. Ancak bu ölçümler, yön değişikliğini yansıtmaz; oysa takım sporlarında yön değişikliği, tüm ivme gereksiniminin yaklaşık yarısını oluşturur.

Bu eksiklik, antrenörlerin her hafta karşılaştığı sonuçlara yol açmaktadır. Mesafe ve yüksek hızda koşu konusunda iki antrenman seansı aynı sonuçları verse de, açıkça aynı seans değillerdi. Bir antrenman bloğu, hacim açısından iyi ayarlanmış görünse de yarışmaya benzemiyordu. Bir sporcu, koşuya dayalı tüm sahaya dönüş kriterlerini geçmesine rağmen, dönüşlerde hâlâ doğru görünmüyordu. Her durumda, önemli olan bilgiler hiçbir zaman ölçülmemişti; bu nedenle soru ancak gözle değerlendirilebilirdi.

Catapult, bu boşluğu doldurmak için 30’dan fazla yeni parametre yayınlıyor. Çok Yönlü Yük, bir cismin ivmeyle yaptığı iki eylemi, yani hız değişikliği ve yön değişikliğini birbirinden ayırır. "Mekanik İş" ve "Mekanik Güç", her ikisinin de fiziksel maliyetini tanımlar. Bu iki parametre birlikte, eforun nereden kaynaklandığını, ne kadar olduğunu ve sporcunun ne kadar yoğun çalıştığını gösterir. Bu parametreler, Vector S8'de antrenman sırasında, Vector S7'de ise antrenman sonrasında, cihazlarınızın halihazırda topladığı konum verilerinden hesaplanarak canlı olarak görüntülenebilir.

Aşağıda, bunların nasıl türetildiği, nasıl doğrulandığı, neyi gösterdiği ve nasıl kurulacağı anlatılmaktadır.

Hız temelli ölçütler neden bir dönüşü algılayamaz?

Hızlanma, genel olarak ölçüldüğü şekliyle, bir sporcunun hızının ne kadar hızlı değiştiğini ifade eder. Hız, yön bilgisi içermeyen tek bir sayıdır; bu nedenle, hızdan türetilen herhangi bir hızlanma değeri, yalnızca sporcunun ne zaman hızlandığını veya yavaşladığını gösterir.

Ancak fizikte ivme, hareketin herhangi bir değişimidir ve buna yön değişikliği de dahildir. Sabit 40 km/h hızla bir döner kavşağı geçen bir arabayı düşünün. Hız göstergesi hareket etmez, ancak içindeki herkes yana doğru itildiğini hisseder. Bu yana doğru itme ivmedir ve hız temelli bir sayının tam olarak göremeyeceği şey budur

Aynı durum sporcular için de geçerlidir. Sabit bir hızda dönüş yapan bir sporcunun göstergesi sıfırı gösterir. Bir dönüşe fren yaparak giren sporcunun göstergesi frenlemeyi gösterir, ancak dönüşü hiç göstermez.

Sabit bir hızla 5 m/s'de 10 m'lik bir daire çizen bir sporcuyu ele alalım. Hıza dayalı bir ölçüm, turun tamamı boyunca sıfır değerini gösterir. Oysa gerçekte sporcu, bu virajı tüm süre boyunca 2,^{5 m/s²'lik bir ivmeyle} korumak için zemine baskı uygular ve bunun hiçbir kısmı kaydedilmez. Dönüş hareketini herhangi bir hızlanma veya yavaşlamayla birleştirdiğinizde, toplam veya sonuç ivmeyi elde edersiniz.

İvmeyi iki kanala ayırma: doğrusal ve yanal

Hıza hareket yönünü eklediğinizde, ivme kendiliğinden iki parçaya ayrılır.

Doğrusal (teğetsel) ivme, sporcunun hareket ettiği yön boyunca hızlanma veya yavaşlamadır. Hızlanma sırasında pozitif, frenleme sırasında ise negatif olur ve bu, hıza dayalı ölçümlerin halihazırda yakaladığı unsurdur.

Yanal (merkezcil) ivme, yön değiştiren, hareket yönüne dik olarak uygulanan yana doğru itme kuvvetidir. Düz bir sürüşte bu değer sıfırdır ve hız temelli ölçümlerin gözden kaçırdığı unsurdur.

Bunlar bir araya gelerek toplam (sonuç) ivmeyi verir; bu, sporcunun hangi yönde hareket ediyor olursa olsun, herhangi bir anda ne kadar hızlı ivmelendiğini gösterir.

Sabit hızda alınan bir virajda doğrusal ivme söz konusu değildir. Turuncu oklar yanal ivmeyi gösterir: bu, yön değiştirme kuvvetidir ve hıza dayalı ölçümlerde göz ardı edilen bir unsurdur.

Aynı 45 saniyelik çok yönlü parkur, üç farklı şekilde gösterilmiştir. Doğrusal ivme (solda), sporcunun hızlandığı ve yavaşladığı yerleri, yanal ivme (ortada) ise yön değiştirdiği yerleri gösterir; sonuç ivme (sağda) ise bu ikisini birleştirir. Renkler, 2 m·s⁻²’nin üzerindeki değerleri işaretler.

Sol ve ortadaki panelleri birbiriyle karşılaştırarak okuduğunuzda, mesele kendiliğinden anlaşılır. Bu iki kanal, aynı devrenin neredeyse tamamen farklı kısımlarını aydınlatıyor ve ortadaki panelde gösterilen her şey, sporcunun ürettiği ancak mevcut hiçbir ölçüm sisteminin kaydetmediği bir talep.

Bir dönüşün ne kadar yanal ivme ürettiğini belirleyen iki faktör vardır: sporcunun hızı ve dönüşün ne kadar dar olduğu. Hızın etkisi daha büyüktür; hız iki katına çıktığında yanal ivme dört kat artarken, dönüşün genişliği yarıya indirildiğinde yanal ivme sadece iki katına çıkar.

Yanal ivme, m/s². Çizgi işareti, o hızda tutulamayacak kadar dar bir virajı belirtir.

Bu, bir antrenman planlama aracıdır. Yanal ivme, hızın karesiyle artar ve dönüş genişledikçe azalır; bu nedenle, daha fazla yön değiştirme zorluğu isteyen bir antrenör, oldukça farklı sonuçlar doğuran iki seçeneğe sahiptir. Izgarayı daraltmak, her dönüşün zorluk derecesini artırır ancak koşu hızlarını düşük tutar. Izgarayı genişletmek ve giriş hızını artırmak ise, yüksek hıza maruz kalma durumunu korurken yanal zorlanmayı artırır. Bunlar, farklı maliyetleri olan farklı antrenman seanslarıdır ve şimdiye kadar hangisini gerçekten uyguladığınızı size gösterebilecek bir ölçüt yoktu.

Çok Yönlü Yük raporu neleri içerir ve bu, İvme Yükü ile nasıl ilişkilidir?

Zamanla ivmeyi entegre etmek, halihazırda kullanılmakta olan İvme Yükü metriğiyle aynı ölçekte, keyfi birimlerde ifade edilen bir yük değeri verir. Günümüzde İvme Yükü, hızlanma ve frenlemeyi bir arada ifade eden tek bir mutlak değerdir. Çok Yönlü Yük ise bunun ötesine geçer; hızlanma, yavaşlama ve yön değiştirmeyi tek bir sayı ile ifade eder ve bu sayı daha sonra söz konusu bileşenlerin her birine ayrı ayrı ayrılabilir.

Bunun, halihazırda kullandığınız bir değere ne gibi bir etkisi olduğu konusunda net olmakta fayda var. Doğrusal bileşenler, mevcut Hızlanma Yükünüzle uyumlu hale getirilmiştir. Hızlanma ve frenlemenin ölçülme şekli açısından hiçbir değişiklik olmamıştır. Bunlar ayrı maliyetlere bölünmüş ve bunların yanına üçüncü bir bileşen eklenmiştir.

Kanalların nasıl ayrıldığı, neredeyse tamamen sporcunun ne yaptığına bağlıdır:

Aşırı uçlar sezgisel olarak anlaşılır. 20 metrelik bir sprint neredeyse tamamen doğrusal, daire şeklinde koşu ise neredeyse tamamen yanal hareketlerden oluşur. Asıl faydalı olan kısım, bunların arasındaki her şeydir; çünkü antrenman seansları aslında bu kısımdan oluşur ve kavisli bir koşu ya da zikzak koşudaki bu karışımı kimse gözle güvenilir bir şekilde tahmin edemez. Dört takım sporunda, maç sırasında yanal yük, Toplam Çok Yönlü Yükün yüzde 42 ile 53’ü arasında yer almaktadır.

Yükten efor üretimine: fiziksel bedel ve bunun ardındaki biyomekanik model

"İsteğe Bağlı Birimlerde Çok Yönlü Yük", ivme yüklemesinin yönünü ve dağılımını tanımlar. "Mekanik İş" ise fiziksel büyüklüğünü, vücut kütlesinin kilogramı başına kilojul cinsinden (kJ/kg) ifade eder.

Catapult’un Mekanik İş kavramı, hakemli araştırmalardan (Gray ve ark., 2018, 2023) geliştirilen dört bileşenli bir biyomekanik modelden türetilmiştir. Model, dört farklı mekanik talebi hesaba katar ve bunları tek bir Mekanik İş değeri altında birleştirir:

• Yatay: hareket yönü boyunca hızlanma ve yavaşlama
• Dikey: Her adımda vücudun yukarı ve aşağı hareket etmesi
• Kollar ve bacaklar: her adımda kolların ve bacakların sallanması
• Yanal: yön değiştirme: yanlara doğru hareket

Model, frenleme ve dönüş hareketlerini ayrı ayrı hesaba kattığı için, tek değişkenli yaklaşımların birleştirdiği iki talebi ayrı ayrı ele almaktadır. Cihazın hızı ve ivmesi, yayınlanmış bir çalışmada (Ellens ve ark., 2025) Vicon hareket yakalama sistemi ile karşılaştırılarak doğrulanmıştır. O zamandan beri doğrusal ve yanal ivme kanalları da aynı kriterlere göre kontrol edilmiştir; sonuçların tamamı yakında yayınlanacak bir teknik raporda yer alacaktır.

Uzuvların dahil edilmesi, bir biyomekanik modeli, ivme ve hızın tek başına çarpımından ayıran unsurdur. Kolların ve bacakların sallanması, tüm vücut ivmesinde görünmeyen bir iş olmakla birlikte, koşu hızlarında toplamın önemli bir kısmını oluşturur (Minetti, 1998). Uzuv terimi içermeyen bir model, bunu hesaba katmanın bir yoluna sahip değildir. Bu durum, sadece doğruluk açısından değil, yorumlama açısından da önemlidir. Uzuv terimi olmadan, hızlı düz koşu değeri düşük gösterilir; dolayısıyla yüksek hızlı bir koşu seansı, küçük takımlı bir maçın yanında gerçekte olduğundan daha hafif görünebilir. İşte bu rakamlar tam da bu tür karşılaştırmalar yapmak için kullanılır. 

Bir oran olarak ifade edildiğinde, aynı hesaplama kilogram başına Watt cinsinden Mekanik Gücü (W/kg) verir. Raporlanan veriler, Toplam Mekanik İş (kJ/kg) ve dakika başına Mekanik İş (kJ/kg/dk) değerlerinden başlayarak Ortalama ve Maksimum Mekanik Güç (W/kg) değerlerine kadar uzanır; oturum sonrasında ise her numune için anlık güç değerleri de elde edilebilir.

Bir maçın tamamı boyunca çok yönlü yük

Yeni “Çok Yönlü Yük” ve “Mekanik Güç” ölçütleri, mesafe ve yüksek hızda koşu gibi mevcut ölçütlerin yanı sıra yer almaktadır; bu sayede mevcut maç ve antrenman raporlarının yerine geçmek yerine bu raporlara eklenebilirler.

Tam bir maçta, aynı ayrıştırma sporcu bazında yönsel bir profil ortaya koyar. Gösterilen forvet için, 5.708 AU’luk Toplam Çok Yönlü Yük, 1.312 AU doğrusal ivme, 1.254 AU doğrusal yavaşlama ve 3.142 AU yanal yüke ayrılır; yanal yük ise 1.507 AU sol ve 1.635 AU sağ olarak bölünür. Bu sporcunun ivme ihtiyacının yarısından fazlası, hiçbir mesafe veya hız ölçümünün raporlamadığı bir aralıkta yer almaktadır.

Mekanik Güç, yapılandırılabilir yoğunluk aralıklarında raporlanır; böylece antrenörler, spor dalına ve sporcu grubuna uygun eşik değerleri belirleyebilir ve her bir aralıkta biriken mesafe ile süreyi takip edebilir. Gösterilen seansta, sürenin yüzde 59’u 2,5 W/kg’ın altında, yüzde 5’i ise 12,5 W/kg’ın üzerindedir. Bu dağılım, bir antrenman egzersizinin hedeflenen yoğunluğa ulaştığını doğrulamayı ve yoğunluktaki bir azalmayı hacimdeki azalmadan ayırt etmeyi mümkün kılar.

Vector S8'de Canlı: Matkabı gözden geçirmek yerine değiştirmek

Diğer tüm sistemlerde bu rakamlar, seans bittikten sonra uygulayıcı tarafından okunur; ancak bu noktada, bu rakamlara yol açan egzersizi değiştirmek için artık çok geçtir. Vector S8’de ise egzersiz devam ederken bu rakamlar ekranda görüntülenir. Uygulayıcı, bir dakika içinde ulaşılan zirve değerini ve yük bileşenlerinin birikimini gerçek zamanlı olarak görebilir.

Pratikte bu, harekete geçmek için kalan süre içinde yoğunluğun kontrol edilmesidir. Üçüncü tekrarın sonunda mekanik güç hedeflenen aralığa ulaşmamışsa, bu alıştırma amaçlanan sonucu vermeyecektir ve seansın geri kalan kısmı bu alıştırmaya ayrılmadan önce süresi uzatılabilir veya kısaltılabilir. Aynısı, oyuna dönüş aşaması için de geçerlidir; bu aşamada, yan taraftan biriken yanal yük, sporcunun öngörülen maruz kalma düzeyini karşılayıp karşılamadığını gösterirken, aşama hâlâ onaylanabilir veya askıya alınabilir.

Değişen şey, içerikten ziyade zamanlamadır. Seans sonrası sayı, bir sonraki seansa yön verir. Canlı sayı ise bir sonraki tekrarı değiştirir.

Uygulayıcıların bunu kullanacağı dört yol

Antrenmanları, müsabakanın hareket gereksinimlerine göre tasarlamak. Bir maçın kendine özgü bir yük profili vardır; bu profil, hızlanma, frenleme ve yön değiştirme arasında çok yönlü yükün nasıl dağıldığını gösterir. Antrenman haftasının da kendine özgü bir profili vardır. Bu iki profili takım, pozisyon veya sporcu bazında yan yana koyduğunuzda, “özel antrenman” meselesi bir görüşten ziyade bir karşılaştırma haline gelir.

Yön değiştirme yükünün nicelendirilmesi. Aynı karşılaştırma, antrenman egzersizi düzeyinde de geçerlidir. Süresi ve mesafesi aynı olan iki antrenman egzersizini ele alalım; biri açık alanda, diğeri ise dar bir ızgarada gerçekleştirilsin. Mesafe ve hız açısından birbirlerinin aynısı gibi görünebilirler. Yanal Yük, Yüksek Yanal Yük ve Mekanik İş değerleri bu iki egzersizi birbirinden ayırır; antrenman egzersizlerinin bölümleri ise antrenman seansı içinde yükün hangi kısımda yoğunlaştığını gösterir.

Bir antrenman bloğunun hedefine ulaşıp ulaşmadığını kontrol etmek. Mesafe ve yüksek hızda koşu, haftadan haftaya sabit kalırken, Yanal Yük ve Yüksek Yanal Yük değerleri artabilir. Bu, istikrarlı bir koşu temeli üzerine inşa edilen yön değiştirme çalışmasıdır ve hıza dayalı ölçümler bunu tamamen gözden kaçırabilir. Bu, bir bloğun planlandığı gibi ilerleme sağlayıp sağlamadığını gösterir.

Oyuna dönüş süreci, objektif ölçütlere göre aşamalı olarak ilerler. Oyuna dönüş süreci genellikle düz koşudan kademeli yön değiştirmeye, ardından da maç benzeri senaryolara doğru ilerler. Her adım genellikle ilerleme planı ve hareketin kalitesi gözle değerlendirilerek belirlenir. Yanal Yük, bir sporcunun her adımda ne kadar yön değiştirme yüküne maruz kaldığını, Yüksek Yanal Yük bunun ne kadarının sert dönüş olduğunu ve Mekanik Güç ise bunu yaparken ne kadar efor sarf ettiğini gösterir. Sporcunun yaralanma öncesi profiliyle karşılaştırıldığında, sporcu sadece takvimsel olarak değil, bu ölçütlere göre de ilerleme kaydeder.

Metriklerin göründüğü yerler: cihazlar, platformlar ve erişilebilirlik

Tüm metrikler, cihazların halihazırda topladığı izleme verilerinden hesaplanmaktadır; bu nedenle yeni bir donanım gerekmez ve cihaz ayarlarında ya da iş akışında herhangi bir değişiklik yapılmasına gerek yoktur.

Vector S8 (Pro seviyesi): Canlı kayıt sırasında, OpenField Console ve Vector Live platformlarında ve ayrıca kayıt sonrasında.

Vector S7 (Pro seviyesi): kayıt sonrası, OpenField Konsolu ve Bulut'ta.

Güç aralıklarının ayarlanması

Mekanik Güç, iki grup halinde, sekize kadar yapılandırılabilir aralıkta raporlanır. Mutlak grup, her sporcu için aynı olan sabit eşik değerleri kullanır; bu, takım genelinde ölçeği sabit tutar ve maç gereksinimlerinin tanımlanmasının yanı sıra antrenman karşılaştırmaları ile pozisyonel profillemeye de uygundur. Göreceli grup ise her sporcunun kendi maksimum değerinin bir oranı olarak ifade edilen eşik değerleri uygular; bu da oyuna dönüş süreçleri ve bireysel programlamaya uygundur. Maksimum hızda olduğu gibi, OpenField bir sporcu yeni bir maksimum Mekanik Güç değeri kaydettiğinde kullanıcıları bilgilendirir ve profil bu bildirimden güncellenebilir, böylece göreceli aralıklar güncel kalır. Her aralık, süre ve mesafeyi hem ham değer hem de yüzde olarak raporlar.

Modelin neyi varsaydığı ve neyi kapsamadığı

Mekanik İş ve Mekanik Güç, vücut kütlesinin kilogramı başına ifade edilir; bu sayede farklı beden ölçülerine sahip sporcular doğrudan karşılaştırılabilir hale gelir. Vücut büyüklüğüne göre talep edilen güçten ziyade toplam güç çıkışı ile ilgili sorular için mutlak değerler de birlikte belirtilir.

Bunlar, sporcunun zemin üzerinde nasıl hareket ettiğine dayanılarak hesaplanan dışsal ölçümlerdir. Çarpışmaları veya teması hesaba katmazlar, kas hareketlerinin türleri arasında ayrım yapmazlar ve bir antrenman seansının içsel fizyolojik maliyetini açıklamazlar.

Özetle: Çok Yönlü Yük ve Mekanik Güç

Çok Yönlü Yük, bir seansın ne kadar ivme talebi içerdiğini ve bunun nereden kaynaklandığını (hızlanma, frenleme veya yön değiştirme) gösterir. Mekanik İş, bunun sporcuya fiziksel olarak ne kadar yük getirdiği bilgisini verir. Mekanik Güç ise herhangi bir anda ne kadar yoğun çalıştıklarını gösterir.

Bu da, bu yazının başındaki üç durumu, yanıtları olan sorulara dönüştürüyor. Mesafe açısından aynı sonuçları veren iki antrenman, yanal yük ve mekanik iş açısından birbirinden ayrılıyor; antrenman bölümleri ise seansın hangi kısmında bu farkın ortaya çıktığını gösteriyor. Hacim açısından iyi ayarlanmış görünen blok, bir görüşe göre değil, maçın kendi yük profiline göre pozisyon bazında değerlendirilebilir. Tüm koşu kriterlerini geçen ancak dönüşlerde doğru görünmeyen sporcu, artık önemli olan ölçüt üzerinden, yani Yanal Yük açısından, sakatlık öncesi profiliyle yan yana karşılaştırılarak değerlendirilebilir.

Yön değişikliği, takım sporlarının her zaman gerekliliklerinin yarısını oluşturmuştur. Artık bu, değerlendirme kriterlerinin de yarısını oluşturmaktadır.

Referanslar

Minetti AE. (1998). Karasal hareketin mekanik iç işinin tahminine yönelik bir model denklemi. J Biomech 31(5):463-468.

Ellens S, Moran C, Varley MC. (2025). Catapult Vector S8 GNSS cihazının eşzamanlı geçerliliği ve cihazlar arası güvenilirliği. PLoS One 20(10):e0333792.

Gray AJ, Shorter K, Cummins C, Murphy A, Waldron M. (2018). Temaslı takım sporlarında küresel konumlandırma sistemi cihazları kullanılarak hareket enerjisinin modellenmesi: sınırlamalar ve çözümler. Sports Med 48:1357-1368.

Gray A, Andrews M, Waldron M, Jenkins D. (2023). Açık havada koşmanın mekanik yüklerini hesaplamak için bir model. Sports Biomech 22(10):1256-1277.