1. Einleitung
Beim Menschen hängt die Schwimmgeschwindigkeit von der Zuglänge und
der Zugfrequenz ab. Unter Zuglänge versteht man, wie weit der Körper
mit einem Armzugzyklus nach vorne bewegt wird. Die Zugfrequenz bedeutet
die Anzahl Armzugzyklen pro Minute (B.G. Hay: Swimming biomechanics, a brief
review. Swimming Technique 9:15-21 (1983).
Bereits 1979 zeigten Craig und Pendergast (Med Sci Sports Exerc 11:278-283), dass Schwimmer eine bestimmte, vorgegebene Schwimmgeschwindigkeit mit der Variation der Frequenz oder der Zuglänge erreichen können. Allerdings wurden diese Tests nur über 25 Yards durchgeführt, d.h. es waren, abgesehen im Bereich der maximalen individuellen Sprintgeschwindigkeit, keine metabolischen Grenzen vorhanden. Craig und Pendergast (1979) vermuteten, dass sich die Ermüdung über längere Strecken durch eine Abnahme der Zuglänge und damit der Schwimmgeschwindigkeit bemerkbar macht. Die Qualität der Schwimmtechnik ist nicht nur von biomechanischen, sondern auch von physiologischen Faktoren abhängig.
Dekerle et al. (2005) untersuchten genau diese Frage, ob und wie sich die Zuglänge bei Strecken ab 200 Metern beim Übergang vom submaximalen, aeroben in den maximalen Bereich ändert.
Dekerle et al. (2005) gingen davon aus, dass nahe der maximalen Schwimmgeschwindigkeit die Zuglänge ermüdungsbedingt oder mangels Kraft abnimmt.
Als Schwellenwert für die Beeinträchtigung der Schwimmtechnik wurde die Geschwindigkeit, bei der sich im Blut noch ein Laktat-Steady-State einstellt, postuliert (VMLSS). VMLSS ist das moderne Konzept für die anaerobe Schwelle.
2. Methodisches Vorgehen
Die Untersuchung wurde mit einer homogenen Gruppe von elf gut trainierten Schwimmern
durchgeführt (100 bis 200 Meter Wettkampfdistanz). Die maximale aerobe
Geschwindigkeit wurde in einem 400-m-Rennen gemessen. VMLSS wurde mit vier
30-Minuten-Tests bei 75%, 80%, 85% und 90% der maximalen aeroben Geschwindigkeit
bestimmt. Bei diesen Tests wurden auch immer die Zuglängen gemessen,
um die Geschwindigkeit zu bestimmen, bei der die Zuglänge abnimmt.
Die Ergebnisse eines typischen Schwimmers werden gezeigt (Abb. 1 und 2). Die Schlussfolgerungen und Empfehlungen basieren auf statistisch signifikanten Resultaten.
3. Ergebnisse
In Abbildung 1 wird gezeigt, wie die Blut-Laktatkonzentration von der Schwimmgeschwindigkeit abhängt. Beim in Figur 1 gezeigten Schwimmer liegt VMLSS bei 85% der maximalen Geschwindigkeit.
In Abbildung 2 werden die Abhängigkeit der Zuglänge von der Geschwindigkeit (obere Kurve, rechte Skala) und die prozentualen Änderungen der Zuglänge (untere Kurve) gezeigt.
Bei diesem Schwimmer sieht man, dass die Zuglänge bei 85% der maximalen Geschwindigkeit deutlicher abzufallen beginnt. 85% MAS bedeutet bei diesem Schwimmer auch VMLSS (s. Figur 1).
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1. Introduction
Swimming speed of humans is given by stroke length and frequency. By stroke length the distance the body is displaced during one stroke cycle is meant. By stroke frequency the number of stroke cycles per minute is meant (B.G. Hay: Swimming biomechanics, a brief review. Swimming Technique 9:15-21 (1983).
Already in 1979 Craig and Pendergast (Med Sci Sports Exerc 11:278-283)
showed that swimmers can reach a given swimming speed by varying stroke
frequency or stroke length. They tested swimmers swimming 25 yards, which
did not limit speed physiologically except when sprinting. Craig and Pendergast
(1979) concluded, that swimming longer distances would result in increased
fatigue which could affect stroke length and thus swimming speed. The
quality of swimming technique is affected not only by biomechanical but
by physiological factors too.
Dekerle et al. (2005) investigated the question if and how stroke length at distances longer than 200 metres at the transition from sub-maximal, aerobic to the maximal swimming velocity changes.
Dekerle et al. (2005) assumed that stroke length deteriorates close to maximal swimming velocity because of muscle fatigue or lack of force.
It was found that the boundary above which swimming technique starts to deteriorate is the maximal lactate steady state swimming speed, SMLSS. SMLSS is the modern concept of what formerly was referred to as the anaerobic threshold.
2. Methods
The tests were made using a homogeneous group of eleven well trained swimmers
(100 to 200 m competitors). Maximal aerobic speed was determined in an all-out
race over 400 metres. SMLSS was determined in four 30-minutes tests at 75%,
80%, 85%, and 90% of the maximal aerobic speed. During each test, the stroke
lengths were measured to find the speed when the stroke length starts to
shorten.
The results of one typical swimmer are shown (Fig. 1 and 2). The conclusions and recomendations are based on statistically significant findings.
3. Results
Figure 1 shows how the blood lactate concentration depends on swimming velocity. The swimmer shown has a SMLSS at 85% of his maximal aerobic speed.
Figure 2 shows the dependence of stroke length (upper graph, right hand axis) and percent of stroke length change (lower graph, left hand axis) from swimming speed.
It can be seen that this swimmer's stroke length starts to deteriorate more
markedly above 85% MAS. 85% MAS is this swimmer's SMLSS (s. Figure 1). |
Abb. 2. Abhängigkeit der Zuglänge von der Schwimmgeschwindigkeit (obere Kurve, Skala rechts) und prozentuale Änderungen der Zuglänge (untere Kurve, Skala links) bei einem ausgewählten Schwimmer.
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Fig. 2. Dependence between stroke length (top curve, right axis), percentual
change of stroke length (lower curve, left axis) and swimming speed for
one typical swimmer.
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4. Schlussfolgerungen und Empfehlung
Das wichtigste Resultat dieser Studie ist, dass die Geschwindigkeit beim maximalen
Laktat-Steady-State praktisch identisch mit der Geschwindigkei ist, bei
der die Zuglänge deutlich abzunehmen beginnt. Das bedeutet, dass die
Züge eines Schwimmers deutlich kürzer werden, wenn er versucht,
längere Zeit schneller als seine VMLSS zu schwimmen. Die Zuglänge
kann nur bei langsamen, aeroben Geschwindigkeiten hoch und konstant gehalten
werden.
Diese Beobachtung stimmt mit in anderen zyklischen Sportarten wie Laufen
oder Radfahren gemessenen Ergebnissen überein, nämlich dass die
Ermüdung zu höheren Frequenzen und/oder kürzeren Schritten
führt. Beispielsweise werden in 3000-m-Läufen die Schritte bei
den meisten Läufern auf der letzten Runde auch dann kürzer, wenn
die Geschwindigkeit nicht zunimmt. Auch im Radfahren nehmen die selbst gewählten
Kadenzen im Verlaufe eines Rennens zu.
Die Autoren empfehlen den Trainern, bei ihren Schwimmerinnen und Schwimmern
die Zuglänge und physiologische Messgrössen bei hohen Geschwindigkeiten
auszuwerten. Es sollte oft langsam geschwommen werden mit dem Ziel, die
Zuglänge zu verlängern und mit zunehmender Geschwindigkeit konstant
zu halten, vor allem im Bereich der MAS und darüber. |
4. Conclusions and Recommendation
The most important finding is that the speed of maximal lactate steady state is almost identical to the velocity at which the stroke length starts to drop more markedly. This means that swimming faster than the personal SLMSS entails shorter stroke lengths. High stroke lengths can only be maintained for a prolonged time at slow, aerobic speeds.
This observation goes in parallel with results found in other cyclic sports disciplines such as running or cycling where fatigue entails higher frequencies and/or shorter strides. For instance, 3000 m runner's strides get shorter during the last lap, even if the running speed does not change. Cyclists tend to choose faster cadences during races.
The authors recommend that coaches should examine stroke lengths and physiological parameters at high swimming speeds. Swimmers should take considerable time to swim at low speeds to improve their stroke lengths. They should try to keep the stroke length constant when swimming at maximal aerobic speed or above.
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