How fins affect the coordination between upper trunk and pelvis in butterfly swimming
Creators: name: Αβεριάνοβα, Αναστασία Σεργκέι
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Πεταλούδα-Συντονισμός
Αισθητήρες
Βιομηχανική της κολύμβησης
Βατραχοπέδιλα
Butterfly stroke-Coordination
Sensors
Swimming biomechanics
Fins

description: The purpose of the present study was to investigate the kinematics and coordination pattern between the upper trunk (C7) and the pelvis (midpoint of the PSIS) segments, during the 50m sprint butterfly stroke, between 19 male and 15 female swimmers under two conditions: without fins and wearing fins, 18-26 cm long. Two pairs of 3D accelerometers and gyroscopes were placed at participants’ selected segments. Segments' flexion -extension angles were analyzed. The amplitude values at the pelvis were significantly larger when swimming without fins while at the C7 they were significantly larger when swimming with them. Significant differences were also found at sd peak to peak amplitude values of flexion-extension angles at the C7 between the two conditions. Autocorrelation coefficients of angles' time histories were higher when swimming with fins for both pelvis (butterfly swimming: Boys: 0.70±0.2, Girls: 0.65±0.1, vs fin butterfly swimming: Boys: 0.74±0.2, Girls: 0.77±0.2) and C7 (butterfly swimming: Boys: 0.50±0.2, Girls: 0.45±0.2, vs fin butterfly swimming: Boys: 0.67±0.2, Girls: 0.60±0.2). Sd autocorrelations were significantly smaller at the pelvis segment when using the fins (butterfly swimming: Boys: 0.11±0.1, Girls: 0.15±0.1, vs fin butterfly swimming: Boys: 0.08±0.1, Girls: 0.10±0.1). The power spectrums revealed a dominant frequency representing the stroke period which grew significantly stronger at the fin condition. Phase plots showed a distinct pattern for the pelvis unrelated to the breathing rhythm while at the C7, a deviation between cycles was observed due to the breathing actions, revealing however no qualitative difference between the two conditions for both segments. The predominant coordination pattern for both fins and no-fins butterfly swimming was the in-phase, corresponding to 60-70% of the stroke cycle, revealing no differences between the two conditions. Those observations should put some skepticism to the people involved about the specificity of training with fins, at least as far as technique is concerned. Even though a swimmer’s movement is already well organized, fins make the movements more definite attest to a more stable stroke technique pattern. However, fins seem to be responsible for a reduction at the amplitude values of the pelvis, possibly constraining its’ contribution to the propulsive wave. Also, a slower moving rhythm is being adopted by some swimmers, contradictory to the ideal when racing, forcing trainers to use fins sparingly.
description: Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να μελετηθούν τα κινηματικά χαρακτηριστικά και ο συντονισμός μεταξύ του άνω κορμού (Α7) και της λεκάνης (μέσο των οπίσθιων άνω λαγόνιων ακανθών) κατά την διάρκεια 50 μέτρων πεταλούδας με τη μέγιστη ένταση (sprint), υπό δύο συνθήκες: χωρίς βατραχοπέδιλα και με βατραχοπέδιλα μήκους 18-26 εκατοστών. Στις μετρήσεις συμμετείχαν 19 αγόρια και 15 κορίτσια. Δύο ζεύγη από τρισδιάστατα επιταχυνσιόμετρα και γυροσκόπια τοποθετήθηκαν στα επιλεγμένα μέλη. Στην συνέχεια αναλύθηκαν τα δεδομένα από τις γωνιακές μετατοπίσεις των αρθρώσεων. Το εύρος κίνησης στη λεκάνη ήταν σημαντικά μεγαλύτερο κατά την προσπάθεια χωρίς βατραχοπέδιλα ενώ στον αυχένα κατά την προσπάθεια με τα πέδιλα. Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο συνθηκών παρατηρήθηκαν στις τιμές των τυπικών αποκλίσεων κατά την κάμψη-έκταση στον αυχένα. Ο συντελεστής αυτοσυσχέτισης ήταν υψηλότερος κατά την κολύμβηση με πέδιλα τόσο για την λεκάνη (πεταλούδα: Αγόρια: 0.70±0.2, Κορίτσια: 0.65±0.1, vs πεταλούδα με πέδιλα: Αγόρια: 0.74±0.2, Κορίτσια: 0.77±0.2) όσο και για τον αυχένα (πεταλούδα: Αγόρια: 0.50±0.2, Κορίτσια: 0.45±0.2, vs πεταλούδα με πέδιλα: Αγόρια: 0.67±0.2, Κορίτσια: 0.60±0.2). Οι τιμές των τυπικών αποκλίσεων του συντελεστή αυτοσυσχέτισης ήταν σημαντικά μικρότερες στην λεκάνη κατά την κολύμβηση με πέδιλα (πεταλούδα: Αγόρια: 0.11±0.1, Κορίτσια: 0.15±0.1, vs πεταλούδα με πέδιλα: Αγόρια: 0.08±0.1, Κορίτσια: 0.10±0.1). Η ανάλυση συχνοτήτων έδειξε μια κύρια συχνότητα η οποία αντιπροσωπεύει την περίοδο της πεταλούδας και της οποίας η ισχύς αυξήθηκε με την χρήση των πέδιλων. Η ποιοτική αναπαράσταση των κύκλων χεριών έδειξε ότι το κινητικό πρότυπο που σχηματίζεται στην λεκάνη δεν διαταράσσεται, ενώ στον αυχένα ήταν εμφανής μια διακύμανση μεταξύ των κύκλων λόγω των αναπνοών, μη αποκαλύπτοντας ωστόσο κάποια ποιοτική διαφορά μεταξύ των δύο συνθηκών και για τις δύο αρθρώσεις. Το in-phase μοντέλο συντονισμού ήταν αυτό που κυριάρχησε κατά την πεταλούδα και στις δύο συνθήκες, αντιστοιχώντας στο 60-70% του κύκλου χεριών. Οι παραπάνω παρατηρήσεις θα πρέπει να προβληματίσουν τους προπονητές κολύμβησης για την χρήση των πέδιλων κατά την προπόνηση και ιδιαίτερα όσο αφορά θέματα τεχνικής. Παρόλο που το στιλ της πεταλούδας διέπεται από μια συγκεκριμένη οργάνωση των κινήσεων, τα πέδιλα δείχνουν να προσδίδουν περισσότερη καθαρότητα στην κίνηση, διατηρώντας σταθερό το υπάρχον επίπεδο τεχνικής. Ωστόσο, καθώς τα πέδιλα είναι υπεύθυνα για την μείωση του εύρους κίνησης στη λεκάνη, πιθανόν έτσι μειώνουν και τη συμβολή της λεκάνης στην ενίσχυση του προωθητικού κύματος. Επίσης, ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να δοθεί κατά την προπόνηση αγωνιστικών ρυθμών, καθώς τα πέδιλα έχουν την ιδιότητα να επιβραδύνουν τον κολυμβητικό ρυθμό ορισμένων κολυμβητών.