Фреквенција на замави наспроти должина на замав во краул

Во пливањето краул, брзината ($v$) е директен производ на фреквенцијата на замави (SF) и должината на замавот (SL, односно растојанието по замав): $v=\text{SF}\times \text{SL}$ [7]. Од енергетска гледна точка ($v={\dot{E}}_{\text{tot}}/C$, каде што ${\dot{E}}_{\text{tot}}$ е вкупната вложена моќност, а $C$ е енергетската цена), зголемувањето на брзината преку подолг замав предизвикува само минимален пораст на енергетската цена на движењето, додека зголемувањето на брзината преку повисока фреквенција на замави води до значително поголема енергетска цена [1, 2]. Сепак, обидот за максимизирање на фреквенцијата на замави надвор од механичките капацитети на поединецот доведува до нарушување на механиката на движење и ориентацијата на дланката, со што се поништуваат добивките во ефикасноста [12].

Енергетика на должината на замавот и ефикасноста

Ефикасноста во пливањето вообичаено се проценува со помош на индексот на замав (stroke index, $\text{SI}=\text{SL}\times v$) и пропулзивната ефикасност на замавот со раце (${\eta }_p$), која квантифицира колкав дел од механичката моќност директно придонесува за движењето нанапред [7, 17]. Кај млади натпреварувачки пливачи на тестирања на 400 m краул, индексот на замав силно корелира со пропулзивната ефикасност ($R=0,74$ кај мажи, $R=0,83$ кај жени) [17]. Пливачите кои одржуваат поголема должина на замавот постигнуваат дадена брзина со пониска фреквенција на замави, со што заштедуваат метаболичка енергија [7].

Движењата на горните екстремитети генерираат приближно 90% од брзината на пливање во краул, додека ударите со нозете придонесуваат со преостанатите 10% [1, 2]. Повеќенивоското моделирање покажува дека брзината се предвидува преку висината на телото, времетраењето на подводниот замав и просечната пропулзија на доминантниот екстремитет [1]. Биомеханички гледано, поголемата површина на дланката, ширината на дланката и подолгите екстремитети им овозможуваат на пливачите да применат поголема пропулзивна сила и да направат помалку циклуси на рацете за дадено растојание [7]. Понатаму, поголемата чиста мускулна маса помага да се одржи пропулзивната сила по циклус и индексот на замав при замор, додека повисоката масна маса и дебелината на кожните набори ја зголемуваат челната површина на попречниот пресек и активниот отпор [7].

Дистрибуција на пропулзијата во краул:
┌───────────────────────────────────────────────┬─────────┐
│ Горни екстремитети (~90% од брзината нанапред)│ Нозе    │
│ Доминантен извор на пропулзија; ги движи SL и SI│ (~10%) │
└───────────────────────────────────────────────┴─────────┘

Механиката на долниот дел од телото исто така влијае врз должината на замавот. Симулациските модели покажуваат дека стандардниот шестударен ритам на нозете обезбедува 20% до 30% од вкупниот потисок и 20% пропулзивна ефикасност, првенствено преку подигнување на колковите и нозете, подобрување на рамнотежата и стабилизирање на ротацијата на трупот [4]. Без соодветна стабилизација од ударите со нозете, надолниот наклон на нозете ја зголемува челната површина и отпорот на притисок, зголемувајќи ја енергетската цена на пливањето — ефект што делумно се ублажува со поголем сооднос на стапалото во однос на ногата [7]. При тестирање на 100 m краул, фреквенцијата на удари со нозете покажа позитивна корелација со должината на замавот ($r=0,96,p=0,05$) и негативна корелација со фреквенцијата на замави со рацете ($r=-0,03,p<0,05$) [4].

Барања при спринт наспроти долги патеки и оптимални комбинации

При спринтерски евалуации на млади пливачи, како оптимални комбинации за 25 m слободно беа идентификувани фреквенција на замави од 0,80 Hz со должина на замав од 2,20 m (брзина: 1,75 m/s) кај мажи, и 0,80 Hz со 1,90 m (брзина: 1,56 m/s) кај жени [1]. Двонасочната ANOVA покажа дека ефектот на интеракција помеѓу должината и фреквенцијата на замавот врз брзината на пливање беше статистички значаен кај жените ($F=8,00,p=0,001,{\eta }^2=0,05$), но не достигна статистичка значајност кај мажите ($F=1,60,p=0,172,{\eta }^2=0,04$) [1].

Потпирањето врз должината наспроти фреквенцијата на замавот се менува во зависност од натпреварувачката дистанца. Анализата на 2D проценка на густината на јадрото кај 324 елитни пливачи на Европското првенство во кратки базени во 2019 година откри дека должината на замавот имала најсилна корелација со брзината во спринтот на 50 m (мажи: $\rho =0,57$; жени: $\rho =0,50$), со занемарливи корелации за фреквенцијата на замави [10]. Спротивно на тоа, кај подолгите дисциплини, корелациите со фреквенцијата на замави зајакнаа (1.500 m кај мажи: $\rho =0,37$; 800 m кај жени: $\rho =0,45$), додека корелациите со должината на замавот ослабнаа [10].

За време на максимални трки на 50 m краул, елитните пливачи следат позитивна стратегија на темпо каде брзината на пливање прогресивно опаѓа во текот на трката; ова забавување се карактеризира со намалување на фреквенцијата на замави заедно со зголемување на должината на замавот [2]. Во услови на екстремен интензитет, пливачите со поголема брзина одржуваат поголема пропулзивна ефикасност, механичка моќност и фреквенција на замави во споредба со своите побавни колеги [8].

Динамика: спринт наспроти долги патеки (елитни натпревари во краток базен):
┌───────────────┬───────────────────────────┬───────────────────────────┐
│ Параметар     │ Спринт (50 m слободно)    │ Долги патеки (800/1.500 m)│
├───────────────┼───────────────────────────┼───────────────────────────┤
│ Должина на    │ Најсилен предиктор за     │ Послаба корелација        │
│ замавот       │ брзина (мажи ρ=0,57,      │                           │
│               │ жени ρ=0,50)              │                           │
│ Фреквенција на│ Занемарлива корелација со │ Посилен предиктор за      │
│ замави        │ брзината                  │ брзина (мажи ρ=0,37,      │
│               │                           │ жени ρ=0,45)              │
└───────────────┴───────────────────────────┴───────────────────────────┘

Координација на рацете и границите на фреквенцијата на замави

Моделите на координација на рацете се категоризираат со помош на индексот на координација (IdC) на: стигнување или „кетч-ап“ (catch-up, IdC < 0%, пауза меѓу пропулзивните фази), опозиција (IdC = 0%, едната рака почнува со влечење точно кога другата завршува) и суперпозиција (IdC > 0%, преклопување на пропулзивните фази) [11, 12]. Пливачите на долги патеки и триатлонците често одржуваат catch-up координација со цел да го нагласат лизгањето низ водата и да го минимизираат активниот отпор [11].

Како што фреквенцијата на замави се зголемува од 35 на 55 циклуси во минута, пливачите преминуваат од catch-up кон суперпозиција [12]. Искусните пливачи одржуваат catch-up профил сè до 45 циклуси/мин (IdC = -10,4%) пред нагло да преминат во суперпозиција кога надминуваат 50 циклуси/мин (достигнувајќи IdC = 0,5% при 55 циклуси/мин, во споредба со -1,5% кај помалку искусните) [12]. Нумеричкото моделирање покажува дека усогласувањето на врвовите на пропулзивната сила го намалува вкупното време на трката, но значително ја зголемува потрошувачката на енергија, додека раздвојувањето на врвовите на силата штеди метаболичка енергија на сметка на максималната брзина [5].

Обидот за зголемување на фреквенцијата на замави над индивидуалниот технички максимум води до нарушување на механиката. Форсирањето на спринтерите во слободен стил да пливаат со 120% од нивната максимална фреквенција на замави предизвикува пад на нападниот агол за време на фазата на туркање за речиси 26%, придружено со намалување на притисокот врз дланката и нето пропулзивната сила [12]. Слично на тоа, кога фреквенцијата на замави е принудно зголемена над претпочитаната каденца на спортистот за долги патеки (на пр., SR + 3 или SR + 6 циклуси/мин), пливачите покажуваат зголемени непредвидливи варијации во движењето („jerk cost“), покашена потрошувачка на енергија и губење на ефикасноста на замавот [11].

Примена на сила и билатерален баланс

Одржувањето на должината на замавот при високи брзини зависи од силата произведена специфично во вода, а не од изолираната сила развиена на суво. Максималната пропулзивна сила за време на 15-секундно максимално врзано пливање (tethered swimming) краул значајно корелира со резултатот на 200 m ($r=-0,55,p<0,05$), додека изометриската сила на горниот дел од телото мерена на суво нема директна корелација со времето на трката [15]. Врвните сили измерени при врзано пливање и тестирања на суво корелираат умерено ($r=0,58$ до $0,63$), но пливачите типично покажуваат билатерална асиметрија на силата од околу 13% за максималната сила и околу 15% за стапката на развој на силата [15]. Елитните пливачи се издвојуваат по одржувањето подобра билатерална симетрија на силата (разлика од 13 N помеѓу страните во споредба со 18 N кај субелитното ниво), што помага да се одржи правилната позиција на замавот и должината по замав при замор [15].