Īrienu biežums pret īriena garumu kraulā

Peldēšanā kraulā uz krūtīm ātrums ($v$) ir tiešs īrienu frekvences (SF jeb īrienu biežuma) un īriena garuma (SL) reizinājums: $v=\text{SF}\times \text{SL}$ [7]. No enerģētiskā viedokļa ($v={\dot{E}}_{\text{tot}}/C$, kur ${\dot{E}}_{\text{tot}}$ ir kopējā ieguldītā jauda un $C$ ir enerģijas patēriņš), ātruma palielināšana ar garāku īrienu rada tikai nelielu pārvietošanās enerģijas patēriņa pieaugumu, savukārt ātruma palielināšana ar lielāku īrienu frekvenci izraisa ievērojami lielāku enerģijas patēriņu [1, 2]. Tomēr mēģinājums palielināt īrienu biežumu virs indivīda mehānisko spēju robežas izraisa dzenošās mehānikas un plaukstas orientācijas sabrukumu, iznīcinot efektivitātes ieguvumus [12].

Īriena garuma un efektivitātes enerģētika

Peldēšanas efektivitāti parasti vērtē, izmantojot īriena indeksu ($\text{SI}=\text{SL}\times v$) un roku īriena dzenošo efektivitāti (${\eta }_p$), kas nosaka, cik daudz mehāniskās jaudas tieši veicina kustību uz priekšu [7, 17]. Jauniem peldētājiem sacensību testos 400 m kraulā uz krūtīm īriena indekss cieši korelē ar dzenošo efektivitāti ($R=0,74$ vīriešiem, $R=0,83$ sievietēm) [17]. Peldētāji, kuri saglabā garāku īrienu, sasniedz konkrētu ātrumu ar mazāku īrienu biežumu, tādējādi ietaupot metabolo enerģiju [7].

Roku darbība rada aptuveni 90% no peldēšanas ātruma kraulā uz krūtīm, savukārt kāju sitieni nodrošina atlikušos 10% [1, 2]. Daudzlīmeņu modelēšana liecina, ka ātrumu prognozē augums, zemūdens īriena fāzes laiks un dominējošās rokas vidējais dzenošais spēks [1]. Biomehāniski lielāks plaukstas virsmas laukums, plaukstas platums un garākas ekstremitātes ļauj peldētājiem pielikt lielāku dzenošo spēku un veikt mazāk roku ciklu noteiktā distancē [7]. Turklāt lielāka beztauku ķermeņa masa palīdz uzturēt dzenošo spēku katrā ciklā un saglabāt īriena indeksu noguruma apstākļos, turpretī lielāka tauku masa un ādas krokas biezums palielina frontālo šķērsgriezuma laukumu un aktīvo pretestību [7].

Kraulā uz krūtīm radītā dzenošā spēka sadalījums:
┌───────────────────────────────────────────────┬─────────┐
│ Augšējās ekstremitātes (~90% no ātruma)       │ Kājas   │
│ Galvenais dzenošais avots; nosaka SL un SI    │ (~10%)  │
└───────────────────────────────────────────────┴─────────┘

Arī ķermeņa lejasdaļas mehānika ietekmē distanci viena īriena laikā. Simulācijas modeļi rāda, ka standarta sešu sitienu kāju darbība nodrošina 20% līdz 30% no kopējā dzinējspēka un 20% dzenošās efektivitātes, galvenokārt paceļot gurnus un kājas, uzlabojot līdzsvaru un stabilizējot rumpja rotāciju [4]. Bez pietiekamas kāju sitienu stabilizācijas kāju slīpums uz leju palielina frontālo virsmas laukumu un spiediena pretestību, palielinot peldēšanas enerģijas patēriņu — šo efektu daļēji mazina labāka pēdas un kājas garuma attiecība [7]. Pārbaudēs 100 m kraulā uz krūtīm kāju sitienu daudzums pozitīvi korelēja ar īriena garumu ($r=0,96,p=0,05$) un negatīvi ar roku īrienu biežumu ($r=-0,03,p<0,05$) [4].

Sprinta un garo distanču prasības un optimālās kombinācijas

Jauno peldētāju sprinta vērtējumos optimālās kombinācijas 25 m brīvajā stilā bija 0,80 Hz SF ar 2,20 m SL (ātrums: 1,75 m/s) vīriešiem un 0,80 Hz SF ar 1,90 m SL (ātrums: 1,56 m/s) sievietēm [1]. Divfaktoru dispersijas analīze (ANOVA) parādīja, ka īriena garuma un īrienu frekvences mijiedarbības ietekme uz peldēšanas ātrumu bija statistiski nozīmīga sievietēm ($F=8,00,p=0,001,{\eta }^2=0,05$), bet nesasniedza statistisko nozīmību vīriešiem ($F=1,60,p=0,172,{\eta }^2=0,04$) [1].

Paļaušanās uz īriena garumu vai īrienu biežumu mainās atkarībā no sacensību distances. 324 elites peldētāju 2D kodola blīvuma novērtējuma analīze 2019. gada Eiropas čempionātā īsajā baseinā atklāja, ka īriena garumam bija visspēcīgākā korelācija ar ātrumu 50 m sprintā (vīriešiem: $\rho =0,57$; sievietēm: $\rho =0,50$), savukārt īrienu biežuma korelācija bija niecīga [10]. Turpretī garajās distancēs īrienu biežuma korelācijas pieauga (vīriešu 1500 m: $\rho =0,37$; sieviešu 800 m: $\rho =0,45$), kamēr īriena garuma korelācijas mazinājās [10].

Maksimālas intensitātes 50 m brīvā stila sprinta sacensībās elites peldētāji ievēro pozitīva tempa stratēģiju, kurā peldēšanas ātrums distances gaitā pakāpeniski samazinās; šo palēnināšanos raksturo īrienu frekvences samazināšanās līdztekus īriena garuma pieaugumam [2]. Ekstrēmas intensitātes apstākļos ātrāki peldētāji saglabā lielāku dzenošo efektivitāti, mehānisko jaudu un īrienu frekvenci nekā lēnāki konkurenti [8].

Sprinta un garo distanču dinamika (elites īsais baseins):
┌───────────────┬───────────────────────────┬───────────────────────────┐
│ Rādītājs      │ Sprints (50 m brīvais st.)│ Garās dist. (800/1500 m)  │
├───────────────┼───────────────────────────┼───────────────────────────┤
│ Īriena garums │ Spēcīgākais ātruma        │ Vājāka korelācija         │
│               │ prognozētājs              │                           │
│               │ (vīr. ρ=0,57, siev. ρ=0,50)│                          │
│ Īrienu biežums│ Nenozīmīga korelācija     │ Spēcīgāks ātruma          │
│               │ ar ātrumu                 │ prognozētājs              │
│               │                           │ (vīr. ρ=0,37, siev. ρ=0,45)│
└───────────────┴───────────────────────────┴───────────────────────────┘

Roku koordinācija un īrienu biežuma robežas

Roku koordinācijas modeļus iedala, izmantojot koordinācijas indeksu (IdC): panākšanas jeb "catch-up" koordinācija (IdC < 0%, nobīde starp dzenošajām fāzēm), pretējā jeb opozīcijas koordinācija (IdC = 0%, viena roka sāk vilkmi tieši tad, kad otra pabeidz) un pārklāšanās jeb superpozīcijas koordinācija (IdC > 0%, dzenošās fāzes pārklājas) [11, 12]. Garo distanču peldētāji un triatlonisti bieži izmanto "catch-up" koordināciju, lai uzsvērtu slīdējumu un mazinātu aktīvo pretestību [11].

Īrienu biežumam pieaugot no 35 līdz 55 cikliem minūtē, peldētāji pāriet no "catch-up" uz superpozīcijas koordināciju [12]. Prasmīgi peldētāji saglabā "catch-up" profilu līdz pat 45 cikliem minūtē (IdC = -10,4%), bet, pārsniedzot 50 ciklus minūtē, strauji pāriet uz superpozīciju (sasniedzot IdC = 0,5% pie 55 cikliem/min, salīdzinot ar -1,5% mazāk prasmīgiem peldētājiem) [12]. Skaitliskā modelēšana liecina, ka dzenošā spēka maksimumu salāgošana samazina kopējo distances laiku, taču ievērojami palielina enerģijas patēriņu, savukārt spēka maksimumu nobīde laika ziņā ietaupa metabolo enerģiju uz maksimālā ātruma rēķina [5].

Mēģinājums palielināt īrienu biežumu virs individuālajiem tehniskajiem griestiem noved pie mehānikas sabrukuma. Piespiežot brīvā stila sprinterus peldēt ar 120% no maksimālā īrienu biežuma, uzbrukuma leņķis atgrūdiena fāzē samazinās par gandrīz 26%, ko papildina plaukstas spiediena un neto dzenošā spēka kritums [12]. Līdzīgi, ja īrienu biežums tiek mākslīgi palielināts virs sportista vēlamā distances kadences līmeņa (piemēram, SR + 3 vai SR + 6 cikli/min), peldētājiem novēro palielinātu kustību saraustītības enerģētisko cenu, paaugstinātu enerģijas patēriņu un īrienu biežuma efektivitātes zudumu [11].

Spēka pielikšana un bilaterālais līdzsvars

Īriena garuma saglabāšana lielā ātrumā ir atkarīga no specifiskā spēka izpausmes ūdenī, nevis izolēta spēka uz sauszemes. Maksimālais dzenošais spēks 15 sekunžu maksimālās intensitātes piesietajā kraulā uz krūtīm būtiski korelē ar 200 m peldēšanas rezultātu ($r=-0,55,p<0,05$), turpretim uz sauszemes mērītais izometriskais ķermeņa augšdaļas spēks tieši nekorelē ar sacensību laiku [15]. Maksimālais spēks piesietajā peldēšanā un sauszemes testos korelē mēreni ($r=0,58$ līdz $0,63$), taču peldētājiem parasti novēro abpusēju spēka asimetriju: aptuveni 13% maksimālajam spēkam un aptuveni 15% spēka attīstīšanas ātrumam [15]. Elites peldētāji izceļas ar izteiktāku bilaterālo spēka simetriju (13 N starpība starp pusēm, salīdzinot ar 18 N zemāka līmeņa peldētājiem), kas palīdz saglabāt ķermeņa taisnvirziena kustību un īriena garumu noguruma apstākļos [15].