Выпуск 93: Теннисная подача вне лаборатории: как объединить IMU и силовую платформу для оценки кинетической цепи

Исследовательский центр МЕРА готовит краткие разборы и обзоры научных работ в области регуляции позы и движений человека, применению силовых платформ. Для подготовки материалов рубрики используются публикации не старше трёх лет.

Kwon JW. A conceptual field-based framework for lower-upper body kinetic chain assessment in the tennis serve using IMUs and portable force plates: measurement coverage, new performance indices, and applied implications. Front Sports Act Living. 2026;8:1784684. Published 2026 Apr 7. doi:10.3389/fspor.2026.1784684

 В концептуальной статье, опубликованной в 2026 году в Frontiers in Sports and Active Living, автор предлагает практическую полевую методику для комплексной оценки кинетической цепи в теннисной подаче с использованием портативных инерциальных измерительных модулей (IMU) и переносной силовой платформы. В отличие от большинства предыдущих исследований, где основное внимание уделялось кинематике верхней части тела, данная работа акцентирует роль нижних конечностей — инициирующего звена кинетической цепи. Автор систематизирует основные биомеханические компоненты подачи (угловые скорости туловища и плеча, разгибание бедра и колена, вертикальную реакцию опоры, импульс силы и скорость нарастания усилия) и оценивает, какие из них могут быть непосредственно измерены в полевых условиях с помощью IMU и силовой платформы. Для этого вводится индекс покрытия измерений (Coverage Index, CI), который позволяет прозрачно указать, насколько полно данная конфигурация датчиков охватывает каждый анализируемый аспект подачи — от мощности и стабильности до вклада ног и временной организации вращения туловища. На основе классических представлений о проксимально-дистальной последовательности автор предлагает два новых индекса. Индекс эффективности кинетической цепи (Kinetic Chain Efficiency Index, KCEI) отражает временную согласованность между пиковым разгибанием колена, вращением туловища и ускорением руки. Коэффициент связи нижней и верхней частей тела (Lower‑Upper Coupling Ratio, CR) показывает отношение ускорения вращения туловища к ускорению разгибания бедра, позволяя оценить, насколько эффективно сила, развиваемая ногами, преобразуется во вращательное движение корпуса. Эти метрики могут использоваться как для прогнозирования скорости мяча и стабильности подачи, так и для выявления потенциально травмоопасных компенсаторных стратегий (например, избыточного вращения верхней части тела при недостаточном вкладе ног). Автор также описывает возможный полевой протокол: крепление IMU на лодыжку, колено, таз, туловище и плечо, установку силовой платформы под место приземления передней ноги, синхронизацию данных по временной метке и характерному пику вертикальной реакции опоры. Обсуждаются основные источники ошибок (дрейф IMU, артефакты мягких тканей, точность синхронизации, фильтрация) и способы их минимизации. Подчёркивается, что предложенная рамка является концептуальной и требует эмпирической валидации, но уже сейчас открывает возможность для переноса биомеханического анализа подачи из лаборатории непосредственно на корт, что важно для тренеров, спортивных федераций и специалистов по физической подготовке.