Historia Centralnego Laboratorium Badawczego Józefa Piłsudskiego

Inicjatywę utworzenia Centralnego Laboratorium Badawczego (CLB) w 1999 roku zapoczątkował ówczesny Prorektor ds. Nauki i Współpracy z Zagranicą prof. dr hab. Andrzej Wit. Idea powołania CLB w AWF w Warszawie była efektem wieloletnich doświadczeń i wymiany naukowej w skali krajowej i międzynarodowej. Prof. dr hab. Andrzej Wit w latach 1981-1994 był Zastępcą Dyrektora ds. Usług i Wdrożeń w resortowym Instytucie Sportu w Warszawie gdzie współtworzył Pracownie Obciążeń Treningowych i Pracownie Biomechaniki. Formułując założenia metodyczne i metrologiczne CLB w AWF w Warszawie wzorował się na wiodących w tym czasie  Biomechanics Laboratory, School of Sports Studies, Leisure and Nutrition,  Liverpool John Moores University (GB) oraz Biomechaniche Laboratory, Institut fϋr Biomechanick und Orthopädie, Deutche Sporthochschule Kӧln (D). Od samego początku przyjęto, że w CLB będą  prowadzone badania z wielu dziedzin a dostęp do aparatury będą mieli pracownicy różnych Zakładów, Katedr i Wydziałów AWF w Warszawie. W praktyce to oznaczało, że CLB nie będzie laboratorium monotematycznym jeśli chodzi o wyposażenie, oprzyrządowanie, lecz będzie przystosowane do prowadzenia różnych badań z zakresu nauk o kulturze fizycznej. Uzgodniono, że podstawowym wyposażeniem CLB będą jednostkowe, unikalne systemy pomiarowe i aparatura badawcza przeznaczona głównie do badań naukowych. Źródłem zakupów będą środki przeznaczone na realizację grantów zewnętrznych oraz innych źródeł finansowania działalności naukowej uczelni. Kierownicy Zakładów i Katedr zadecydowali i nadal decydują, jaki rodzaj sprzętu ma być wstawiany do CLB i oddany opiece kierownikowi laboratorium.

Koncepcja funkcjonowania CLB w strukturach uczelni zakłada, że laboratorium jest jednostką międzywydziałową. Należy podkreślić, że jest to pierwsza tego typu jednostka organizacyjna w historii AWF Warszawa. W strukturze uczelni CLB znajduje się w pionie nauki. Wszelkie sprawy administracyjne i merytoryczne przyporządkowane są prorektorom do spraw nauki kolejnych kadencji. Z oczywistych przyczyn, w sprawach administracyjnych kierownik CLB współpracuje z Kwestorem uczelni, kierownikiem Działu Nauki oraz Dziekanami. W sprawach merytorycznych i metodologicznych, konserwacji urządzeń, napraw oraz przygotowania stanowisk do badań, najbliższymi partnerami kierownika CLB są pracownicy zainteresowanych Zakładów i Katedr.

CLB zlokalizowane jest w sali sportowej, która do 1999 roku była wykorzystywana dla celów dydaktycznych, w ramach przedmiotu „gry i zabawy ruchowe” oraz „zajęcia muzyczno-taneczne”.  Sala była w złym stanie technicznym, eksploatowana przez wiele lat, bez generalnego remontu. Prof. dr hab. Andrzej Wit z zespołem opracował projekt remontu, adaptacji i wyposażenia sali do celów laboratorium badawczego. Dużym wsparciem było zaangażowanie  i poparcie całego przedsięwzięcia przez ówczesnego rektora prof. dr hab. Henryka Sozańskiego. Prace remontowe nadzorował z urzędu dyrektor administracyjny inż. Bogusław Wojciechowski a grupą murarzy, malarzy, elektryków, hydraulików i stolarzy kierował bezpośrednio inż. Kazimierz Gradek. Własnymi siłami i środkami uczelni doprowadzono do stanu, który do chwili obecnej pozwala na bezawaryjne wykorzystywanie laboratorium. Sala w latach 30 ubiegłego stulecia była dedykowana gimnastyce przyrządowej. Podczas ostatnich prac remontowo-adaptacyjnych zachowano i wykorzystano niektóre elementy tego wyposażenia, a mianowicie tramy, haki sufitowe do zaczepiania lin, drabinki przyścienne i drabinki pochyłe, kratownice pionowe do wspinania. Czyni to laboratorium unikalnym  miejscem do badań naukowych o wymiarach: dł. = 25 m, szer. 13 m, wys. = 6,5 m  W skład CLB wchodzą ponadto pomieszczenie techniczne laboratorium  przyległa sala dla specjalistycznych stanowisk. Obecnie w małym pomieszczeniu znajduje ciąg pomiarowy do badania rozkładu nacisku stopy na podłoże w trakcie chodu swobodnego oraz Biodex Balance System. Całość uzupełniają toalety, natryski, szatnie.

Regulamin CLB dotyczący użytkowania i organizacji działalności na terenie CLB zawiera szereg zasad, którymi winne kierować się osoby korzystające z laboratorium. Regulamin został opracowany w 2000 roku przez prorektora prof. dr hab. Andrzeja Wita a w 2013 roku prof. dr hab. Zbigniew Trzaskoma dokonał aktualizacji Regulaminu. Regulamin definiuje miedzy innymi, kto jest upoważniony do prowadzenia badań w CLB i określa rolę kierownika w koordynacji harmonogramu korzystania z laboratorium. W regulaminie uwzględniono także wymagania dotyczące zasad BHP i wymaganie przeszkolenie w obsłudze urządzeń. Pełny tekst Regulaminu znajduje się na stronie uczelni.[1]

Kierownikiem CLB w latach 1999-2013 był mgr inż. Krzysztof Marczak a od 2013 do chwili obecnej na tym stanowisku pracuje inż. Tomasz Hałasa. Najważniejszym obowiązkiem kierownika jest konserwacja stanowisk pomiarowych i utrzymywanie aparatury w sprawności technicznej oraz gotowości do prowadzenia badań. Jak dotychczas, każdy z kierowników CLB oprócz regulaminowych obowiązków, często aktywnie pomagał w prowadzeniu badań, co wobec powszechnego braku personelu technicznego w Zakładach, było i jest wielką pomocą dla pracowników naukowych.

Wyposażenie CLB to systemy pomiarowe, aparatura pomiarowa, sprzęt laboratoryjny, meble oraz oprzyrządowanie typowe dla laboratoriów badawczych, jak na przykład  wzmacniacze oraz mierniki elektroniczne, kamery monitorujące, zegary elektryczne, osprzęt elektrotechniczny i mechaniczny. Można wyróżnić grupy urządzeń do badań fizjologicznych, biomechanicznych oraz biochemicznych. Niewątpliwie do najcenniejszych należy zaliczyć zintegrowany system do badania ruchu całego ciała człowieka. W skład systemu wchodzą system optoelektroniczny do automatycznej analizy kinematograficznej VICON,  platformy piezoelektryczne KISTLER i elektromiograf NORAXON. Połączone i zsynchronizowane tworzą miedzy innymi ścieżkę pomiarową do oceny jakości chodu. Unikalnym urządzeniem jest bieżnia do badań wysiłkowych pacjentów na wózkach  inwalidzkich. W skali krajowej jednostkowym urządzeniem jest trenażer „równia pochyła” do oceny obciążenia kończyn dolnych w różnych programach treningu sportowego. Wysoce specjalistyczne jest stanowisko  BIODEX do badań siły pojedynczych zespołów mięśni kończyn dolnych górnych i tułowia w warunkach izokinetycznych i izotonicznych.  Znaczące uzupełnienie stanowi zespół platform do analizy równowagi ciała człowieka. Najcenniejszy to system BIODEX BALANCE SYSTEM, który może być  wykorzystany między innymi do  obiektywnej oceny stanu zagrożenia upadkiem u osób starszych. Pełny wykaz wyposażenia CLB, sporządzony przez inż. Tomasza Hałasę, jest zamieszczony na stronie internetowej uczelni.[2] Największy udział w pozyskiwaniu aparatury dla CLB mieli prof. dr hab. Czesław Urbanik i prof. dr hab. Andrzej Wit.

Tematyka badań przeprowadzonych dotychczas w CLB wykonywano na rzecz szeroko rozumianej teorii sportu, fizjoterapii i nauk o zdrowiu. Tematyka wybranych 10 rodzajów eksperymentów koncentrowała się wokół następujących problemów: Analiza techniki ruchu w różnych dyscyplinach sportowych; Rodzaje i wielkość obciążeń zewnętrznych narządu ruchu w aspekcie profilaktyki ochrony przed urazami i kontuzjami; Klasyfikacja i optymalizacja kontroli przygotowania sprawnościowego zawodników w koszykówce i rugby na wózkach;  Badania podstawowe nad systemem sterowania równowagą ciała człowieka; Wpływ upośledzenia ruchowego i narządów wzroku i słuchu na równowagę ciała w postawie stojącej; Zmiany parametrów chodu swobodnego pod wpływem czynników zewnętrznych u ludzi zdrowych i pacjentów w różnych rodzajach schorzenia układu mięśniowego oraz układu nerwowego; Fizjologiczne kryteria i ocena stanu wytrenowania sportowców wyczynowych do udziału w zawodach sportowych; Ocena zdolności psychomotorycznej członków zespołów bojowych jednostek straży pożarnej; Analiza obciążeń treningowych z wykorzystaniem trenażera „równia pochyła”; Efektywność funkcjonowania i wartość zmian obciążenia wewnętrznego w nowej koncepcji konstrukcji wózka inwalidzkiego, napędzanego dźwigniami ręcznymi. Wykaz projektów badawczych realizowanych w CLB w latach 2016-2019, opracowany przez  inż. Tomasza Hałasę jest zamieszczony na stronie internetowej uczelni[3].

Zajęcia dydaktyczne, przeprowadzane w CLB, miały w większości charakter zajęć pokazowych celem zapoznania studentów z nowoczesną aparaturą naukową. Studenci nie wykonywali pomiarów samodzielnie a prowadzący koncentrowali się na zademonstrowaniu działania specjalistycznej aparatury badawczej. Wyjątkiem stanowiły pomiary maksymalnych momentów sił mięśniowych, wyskoku na platformach dynamometrycznych i równowagi na platformach stabilograficznych. Zajęcia ze studentami były realizowane głównie w ramach przedmiotów nauczania z fizjologii, biomechaniki, teorii sportu, metodyki nauczania ruchu osób niepełnosprawnych. Systematycznie z aparatury zgromadzonej w CLB korzystają studenci przygotowujący swoje prace dyplomowe licencjackie i rozprawy magisterskie, z różnych kierunków poziomów i studiów. Szacunkowo można przyjąć, że składało się na to kilkadziesiąt różnych sesji pomiarowych. W przeszłości były prowadzone także zajęcia dydaktyczne z udziałem studentów Politechniki Warszawskiej i Akademii Medycznej (obecnie Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego). Studencie zagraniczni z dziesięciu krajów europejskich i czterech z innych regionów świata, przebywający w uczelni w ramach wymiany wynikającej m.in. z programów Sokrates-Erasmus,  Erasmus-LLR, Erasmus,  także uczestniczyli w zajęciach dydaktycznych na terenie CLB[4].

Goście zagraniczni zwiedzali CLB w ramach krótko- i długotrwałych wizyt, wynikających z własnych zainteresowań i oficjalnych programów wymiany naukowej. Według danych Zespołu ds. Współpracy z Zagranicą CLB wizytowało dwudziestu siedmiu naukowców z krajów europejskich  oraz jedenastu przedstawiciele uczelni i instytutów naukowych z Brazylii,  Chin, Egiptu, Indii, Iranu, Iraku, Japonii, Kazachstanu, Meksyku, RPA i USA[5]. CLB krótko wizytowali także przedstawiciele polskich uczelni, a mianowicie AWF Poznań, AWF Kraków, AWF Wrocław, Wojskowej Akademii Technicznej, Politechniki Opolskiej, Politechniki Wrocławskiej, Centrum Zdrowia dziecka i Centralnego Instytutu Ochrony Pracy. Na kilkutygodniowym stażu naukowym przebywali dr Dawid Bączkowicz z Politechniki Opolskiej, i mgr Karolina Wiadera z Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego..

Kursy i szkolenia dotyczące obsługi i wykorzystania aparatury CLB zostały przeprowadzone przez wykładowców krajowych i zagranicznych. Szkolenia prowadzili przedstawiciele firmy Technomex, Helmar, VO2Max, Avicon.  Profesorowie Tomasz Tasiemski i Bartosz Molik przeprowadzili warsztaty, pt: „Ustawienie wózka, technika jazdy na wózku i ocena aktywności fizycznej użytkowników wózków”. Telewizja nagrywała w CLB programy edukacyjne na temat obciążenia dzieci tornistrami szkolnymi, adaptowanej aktywności fizycznej oraz siły i techniki uderzeń i kopnięć w taekwondo. W CLB odbywały się badania siły wybuchu samochodowej poduszki powietrznej i sprawności fizycznej w ramach eliminacji do programu o sportach walki, pod tytułem MMAster.

Rola CLB w integracji badań naukowych w środowisku pracowników naukowych AWF w Warszawie przejawia się głównie w inspiracji do wspólnych badań i przedsięwzięć innowacyjnych. Funkcja służebna polega na otwartej i nieustającej ofercie udziału w eksperymentach, zabezpieczeniu aparaturowym, materiałowym i organizacyjnym jakie stwarza funkcjonowanie CLB. Nie do przecenienia są prezentacje i szkolenia z zakresu obsługi nowych nabytków aparaturowych do CLB. Także zajęcia dydaktyczne w CLB przybliżają studentom programy badań naukowych na uczelni i kierują ich zainteresowanie na badania naukowe, często finalizowane później jako działalność w ramach Studenckich Kół Naukowych.

Publikacje i awanse naukowe jakie powstały i zaistniały dzięki możliwościom badawczym dla licznego grona pracowników uczelni. Osiągnięcia te są najlepszą wizytówką i potwierdzeniem słuszności powołania międzywydziałowego laboratorium. Pomijając prace licencjackie, magisterskie i doktorskie, w okresie minionych 20 lat na materiale doświadczalnym zebranym w CLB opublikowano ponad 60 artykułów w czasopismach o zasięgu międzynarodowym. Dorobek ten był podstawą do nadania tytułu profesora dwóm pracownikom naszej uczelni a pięciu nadano stopień doktora habilitowanego.

Powołanie CLB w AWF w Warszawie, jako pierwszej tego typu jednostki, wywołało spore zainteresowanie innych uczelni kultury fizycznej w Polsce. Powoli powstawały laboratoria w innych uczelniach, na przykład w AWFiS w Gdańsku. Obecnie większość uczelni związanych z kulturą fizyczną zorganizowało na swoim terenie podobne jednostki, sprzyjające integracji i intensyfikacji badań naukowych.

Perspektywa dalszego funkcjonowanie i rozwoju CLB zależy w dużej mierze od możliwości pozyskiwania funduszy na zakup aparatury. Jak dotychczas źródłem były granty NCN w Krakowie i NCBiR w Warszawie. Jednak w ostatnim czasie liczba uzyskanych grantów zmalała a wartość przyznawanych środków na uzupełniające zakupy są relatywnie niższe od kwot przyznawanymi w przeszłości. W tej sytuacji wskazane jest większe niż dotychczas wsparcie ze strony uczelni a także podjęcie kolejnych prób pozyskiwania projektów zlecanych przez MNiSzW,  Ministerstwo Sportu czy Ministerstwo Zdrowia i samorządów lokalnych.

Opr. Prof. dr hab. Andrzej Wit

[1] https://www.awf.edu.pl/nauka/centralne-laboratorium-badawcze-clb

[2] https://www.awf.edu.pl/nauka/centralne-laboratorium-badawcze-clb/aparatura-badawcza

[3] https://www.awf.edu.pl/nauka/centralne-laboratorium-badawcze-clb

[4] Dokumentacja na temat wymiany międzynarodowej studentów znajduje się w archiwum Zespołu ds. Współpracy z Zagranicą (kierownik mgr Tomasz Skiba).

[5] Dokumentacja na temat wymiany międzynarodowej pracowników naukowych znajduje się w archiwum Zespołu ds. współpracy z Zagranicą (kierownik mgr Tomasz Skiba).