Плавання, вага працездатності

Швидкість плавання - це співвідношення між:

Здатність плавця виробляти якомога більше енергії в секунду. Ефективна серцево-судинна система, якості м’язової сили або витривалості можуть дозволити розвинути те, що називається метаболічна сила.
Його здатність перетворювати вироблену енергію в корисний рух, який називається вартість енергії. Останній визначається як кількість енергії, необхідної для проходження заданої відстані.

Яка вага цих двох факторів? Чи слід зосередити навчання насамперед на поліпшенні енергетичних витрат або розвитку метаболічної сили?

Щоб відповісти на ці запитання, ми порівняємо тренування з плавання з наземним спортом, бігом.

Вода, середовище, яке чинить опір

Під час руху через середовище (воду або повітря) спортсмен зустрічає силу, яка протистоїть його руху. Цей опір руху вперед змінюється з квадратом швидкості та збільшує витрати енергії.

Під час бігу витрати на енергію мало зростають. На швидкостях, з якими рухається бігун, опір повітря не дуже важливий. Отже, збільшення опору мало впливає на витрати енергії, і це залишається приблизно постійним незалежно від швидкості руху (максимальна варіація становить близько 4%). Це означає, що, наприклад, на дистанцію 5 км бігун витратить приблизно однакову кількість калорій в кінці гонки, незалежно від того, пройшов він курс із швидкістю 15 км/год або 10 км/год.

У плаванні вартість енергії значно зростає зі швидкістю. Витрати енергії на плавання вивчали різні групи дослідників. На малюнках нижче показано результати, опубліковані командою викладача італійської мови Карло Капеллі з різних стилів плавання.

Витрати енергії слідують за дуже крутим нахилом як функція швидкості (тоді як, якщо б на цих графіках наносили енергетичні витрати на біг, вони були б представлені практично горизонтальною лінією), що головним чином пояснюється важливістю опору водне середовище. Аналіз цифр, що містяться в цьому дослідженні, показує, наприклад, що для збільшення швидкості повзання з 1,24 до 1,34 м/с, тобто збільшення на 8%, плавці повинні були збільшити свою метаболічну силу на 17%.

Вода, рухоме середовище

Ще одна відмінність бігу від плавання - різниця в підтримці. Оскільки бігун виграє від міцної опори на суші, 100% виробленої енергії трансформується у рух. Це не стосується плавця, який намагається покладатися на рухоме середовище. З кожним його рухом лише частина сили рухає його вперед. Решта призводить до рухів води, які не мають ракетного ефекту.

Ця різниця є причиною великих коливань у вартості енергії між плавцями. Команда під керівництвом професора Туссена вимірювала у багатьох плавців рушійну ефективність, тобто співвідношення між кількістю енергії, яка дозволяє рухатися, та загальною кількістю витраченої енергії (включаючи енергію, втрачену рухами води). Оцінка цієї ефективності стала можливою завдяки створенню системи твердих опор під водою, яка називається "система MAD", що дає можливість порівняти показники, отримані завдяки твердим опорам і завдяки водним опорам. плавання. У дослідженні, опублікованому в 1990 р., Ця команда порівняла групу триатлетів та групу плавців, що мають дуже високий рівень. З тією ж метаболічною силою, група плавців, таким чином, отримала більш високу швидкість на 23% завдяки середній пропульсивній ефективності 61%, тоді як група триатлетів розвивалася з пропульсивною ефективністю в середньому 44%. З іншого боку, витрати енергії досить стабільні між бігунами. Таким чином, італійське дослідження виміряло різницю лише від 5 до 7% між добре підготовленими спортсменами та не спортсменами, що означає, що технічні параметри мають помірний вплив.

Висновок

У бігу стратегія тренувань може бути зосереджена насамперед на розвитку метаболічної сили. На витрати енергії мало впливає опір повітря і мало коливається залежно від спортсмена. Відстані, пройдені під час тренувань, та їх інтенсивність можуть бути оптимізовані для покращення здатності спортсмена виробляти більше енергії.

З іншого боку, плавець повинен прагнути насамперед до підвищення енергетичних витрат, оскільки це значною мірою визначає його швидкість. Тренувальна стратегія, спрямована головним чином на розвиток метаболічної сили, мала б обмежений ефект, оскільки значна частина поліпшення була б скасована внаслідок збільшення резистентності. У плавця набагато більше інтересу шукати:

зменшення цих опорів за рахунок кращого положення у воді,
та підвищення його рушійної ефективності за рахунок більш якісних опор.