Μηχανικοί παράγοντες της κολύμβησης

Abstract

The purpose of the present study was to record the underwater stroke kinematics of front crawl swimmers and to investigate possible modifications in the sweepback and pitch angles of the hand in front crawl swimming using different sized hand paddles. Ten female competitive freestyle swimmers performed three maximal trials of 25m with and without hand paddles of two different sizes (small paddles: 116cm2, large paddles: 268cm2). The underwater motion of each subject’s right arm was filmed using four S-VHS cameras, operating at 60 fields/s, which were positioned per two at an angle of 40 degrees behind of 4 stationary periscopes systems. The spatial coordinates of selected points were calculated using the DLT procedure with 24 control points and after the digital filtering of the raw data with a cutoff frequency of 6 Hz. For the statistical treatment of the data the analysis of variance for dependent samples with one within subject factor was used. The analysis of the data revealed that as the size of swimming paddles is increased, are not altered the pitch angle and the sweepback angle of the hand in the individual phases of the underwater stroke. The time to complete the underwater arm stroke (F2,18 = 12.831; p < 0.05) and the total arm stroke (F2,18 = 18.133; p < 0.05) were significantly increased. The medial displacement of the hand during the outsweep, insweep and push phase were slightly reduced while medial hand velocity during the insweep (F2,18 = 80.662; p < 0.05) and the push (F2,18 = 18.242; p < 0.05) phase were greatly reduced when paddles were worn. Moreover, the stroke length (F2,18 = 24.738; p < 0.05) was greatly increased and especially when large paddles were worn the stroke rate (F2,18 = 14.724; p < 0.05) was greatly reduced and the mean swimming velocity (F2,18 = 4.863; p < 0.05) was greatly increased. Consequently, the relative contribution of drag and lift forces should be remain the same, while the reduced stroke rate and increased stroke length and mean velocity should be attributed to the increased surface area of the swimmers hand

Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η καταγραφή των κινηματικών χαρακτηριστικών της υποβρύχιας έλξης του χεριού στην ελεύθερη κολύμβηση, η διερεύνηση τυχόν διαφοροποιήσεων όταν χρησιμοποιούνται κολυμβητικά χεράκια διαφορετικού μεγέθους και ο προσδιορισμός των γωνιών προσανατολισμού του χεριού κατά τη διάρκεια της έλξης με ή χωρίς κολυμβητικά χεράκια. Δείγμα της έρευνας αποτέλεσαν 10 κολυμβήτριες ελεύθερου στυλ κολύμβησης, αγωνιστικών κατηγοριών, οι οποίες κολύμπησαν μια απόσταση 25m με μέγιστη ένταση (100%), μια φορά χωρίς κολυμβητικά χεράκια, μια φορά με κολυμβητικά χεράκια μικρού μεγέθους (116 cm2) και μια φορά με κολυμβητικά χεράκια μεγάλου μεγέθους (286 cm2). Για τη καταγραφή της υποβρύχιας έλξης χρησιμοποιήθηκαν 4 S-VHS μηχανές λήψης (60 Hz) που τοποθετήθηκαν πίσω από ειδικά διαμορφωμένα περισκόπια και οι οπτικοί τους άξονες σχημάτιζαν ανά δύο γωνία 40 μοιρών. Η διαβάθμιση του χώρου διεξαγωγής της κίνησης πραγματοποιήθηκε μέσω ενός κύβου διαβάθμισης (24 σημεία ελέγχου), διαστάσεων 1m x 3m x 1m στους X, Y και Z άξονες, αντίστοιχα. Η καταγραφή των συντεταγμένων θέσης των επιλεγμένων σημείων πραγματοποιήθηκε μέσω του συστήματος APAS, η μετατροπή των δισδιάστατων συντεταγμένων οθόνης σε πραγματικές τρισδιάστατες συντεταγμένες πραγματοποιήθηκε μέσω της μεθόδου DLT και η εξομάλυνση των αρχικών δεδομένων πραγματοποιήθηκε μέσω ψηφιακού κατωδιαβατού φίλτρου, με συχνότητα κοπής 6Hz. Για τη στατιστική επεξεργασία των δεδομένων εφαρμόστηκε ανάλυση διακύμανσης για εξαρτημένες μετρήσεις ως προς έναν παράγοντα και διαπιστώθηκε ότι καθώς αυξάνεται το μέγεθος από τα κολυμβητικά χεράκια δεν διαφοροποιείται στατιστικά σημαντικά η μέση γωνία επίθεσης και καθοδήγησης του χεριού στις επιμέρους φάσεις της υποβρύχιας έλξης. Η διάρκεια της υποβρύχιας έλξης (F2,18 = 12.831; p < 0.05) όπως και της συνολικής έλξης (F2,18 = 18.133; p < 0.05) του χεριού με τα μεγάλα κολυμβητικά χεράκια αυξάνονται στατιστικά σημαντικά, χωρίς ωστόσο να μεταβάλλεται σημαντικά η σχετική διάρκεια της προωθητικής φάσης. Όσον αφορά τις πλευρικές μετατοπίσεις του χεριού, δεν μεταβάλλονται σημαντικά, παρόλο που παρατηρείται μια τάση μείωσης, ενώ μειώνεται στατιστικά σημαντικά η μέση συνισταμένη ταχύτητα του χεριού κατά την έλξη (F2,18 = 80.662; p < 0.05) και την ώθηση (F2,18 = 18.242; p < 0.05) τόσο με τα μικρά όσο και με τα μεγάλα κολυμβητικά χεράκια. Επίσης παρατηρείται στατιστικά σημαντική αύξηση του μέσου μήκους χεριάς και με τα μικρά και με τα μεγάλα κολυμβητικά χεράκια (F2,18 = 24.738; p < 0.05), ενώ με τα μεγάλα κολυμβητικά χεράκια διαπιστώθηκε ακόμα, στατιστικά σημαντική μείωση της συχνότητας χεριάς (F2,18 = 14.724; p < 0.05) και στατιστικά σημαντική αύξηση της μέσης κολυμβητικής ταχύτητας (F2,18 = 4.863; p < 0.05). Συνεπώς, όταν χρησιμοποιούνται κολυμβητικά χεράκια, η σχετική συμμετοχή των δυνάμεων έλξης και ανύψωσης όπως προέκυψε από τα αποτελέσματα των γωνιών προσανατολισμού του χεριού, ενδεχομένως παραμένει η ίδια, όπως κατά την κολύμβηση χωρίς κολυμβητικά χεράκια, παρά την τάση που εμφανίζεται για μείωση των πλευρικών μετατοπίσεων και την πιο ευθύγραμμη έλξη του χεριού προς τα πίσω, ενώ η αύξηση της επιφάνειας ώθησης του χεριού έχει ως αποτέλεσμα να μειώνεται η συχνότητα χεριάς των κολυμβητριών παράλληλα όμως να αυξάνεται το μήκος της χεριάς τους και η κολυμβητική τους ταχύτητα