Formål
Prosjektets mål er å se på hvordan muskelaktivering påvirker prestasjonen i moderne brystsvømming, og kan denne kunnskapen bli brukt for å optimalisere trening og teknikk for bedret prestasjon og innlæring?
Prosjektbeskrivelse
Doktorgraden består av fem studier hvor hovedmålene er å etablere en pålitelig metode for å måle overflate-elektromyografi (EMG) under vann og over en lengre periode (Studie 1);
å utvikle en spesifikk metode for å dele det moderne brystbensparket inn i faser, uavhengig av forskjellige teknikker som brukes av elitesvømmere (Studie 2);
å identifisere rollen til nevromuskulær aktivitet i forhold til innsats (intensitet) (Studie 3);
og prestasjonsnivå (Studiene 4 og 5) hos elitesvømmere i moderne brystsvømming.
Totalt tjueen personer (tolv studenter og ni elitesvømmere) meldte seg frivillig til å delta og signerte samtykkeerklæringen. Muskelaktivering (den elektriske aktiviteten) ble målt med EMG fra åtte forskjellige muskler på høyre side av kroppen: triceps brachii, biceps brachii, trapezius, pectoralis major, rectus femoris, biceps femoris, gastrocnemius og tibialis anterior. Kinematiske variabler ble målt fra tjueen retro-reflekterende markører plassert på svømmerens kropp. Data fra disse markørene ble filmet i 3D ved hjelp av automatisk
Resultater
Studie 1 viser at å bruke en original elektrodekonfigurasjon som sikrer større kontaktflate mot huden, uten ekstra impregnering, er en pålitelig metode for å måle EMG under langvarig opphold i vann. Metoden kan brukes til å gjennomføre eksperimenter med både elitesvømmere og nybegynnere i svømming, så vel som i andre vannbaserte idretter, og innenfor helse og rehabilitering.
Studie 2 deler det moderne brystbensparket inn i fire faser som gir en bestemt metode uavhengig av variasjoner i teknikker som brukes av elitesvømmere: 1) fremdrift, fra den minste knevinkelen under opptrekket til den første toppen i knevinkelen under fremdriftsfasen; 2) avslutning av bensparket/delfinbevegelse/gli, fra slutten på fase 1 til den andre toppen i knevinkelen; 3) første delen av opptrekket, fra slutten av fase 2 til en 90 graders knevinkel; og 4) andre del av opptrekket, fra slutten på fase 3 til bena er tilbake i posisjon 1.
Studie 3 avdekker at brystsvømmere på elitenivå bruker den samme motoriske organiseringen med tanke på tid og rom under ulike innsatsnivåer (60-80-100% av maksimal innsats). Dette tyder på at selv om det meste av svømmetreningen blir utført med submaksimal intensitet så er ikke dette problematisk med tanke på muskelaktiveringsprofilen. Men, musklene viser lengre aktivering, økt integrert EMG og høyere amplitude relatert til taksyklusen med
økende innsats. Denne økningen i aktivering bør tas til etterretning av trenere ved for eksempel å bruke spesifikke utholdenhets, styrke og kraft øvelser for disse musklene. I tillegg viser også musklene på overkroppen en tidligere aktivering med økende innsats (bortsett fra trapezius) og kan være en strategi for å minske den intra-sykliske hastighetsforandringen og en endring i koordinasjon fra en mer gli preget teknikk på 60% til en mer kontinuerlig teknikk på 100% innsats. På denne måten bør teknikkøvelser brukt for å trene timingen mellom armer og ben brukes i treningen samt sprinter med høyere innsats over korte distanser.
Studie 4 avdekker lav variasjon i EMG og kinematiske variabler hos elitesvømmere mellom sykluser.
Studiene 4 og 5 avdekker tydelige forskjeller mellom brystsvømmere på ulikt prestasjonsnivå (verdensmestere, verdensklasse og nasjonal elite). Dette tyder på at trenere og svømmere bør fokusere på følgende
punkter fra EMG og kinematikk ved vurdering av brystsvømmingsteknikken:
• Aktivering i trapezius under bensparkets fremdriftsfase for å opprettholde overkroppen i en best mulig linjeholdning.
• Generere en liten knevinkel idet bensparket begynner sin fremdriftsfase for å generere en lengre arbeidsvei.
• Aktiv bruk av gastrocnemius mot slutten av bensparkets fremdriftsfase og under glifasen i bensparket for å opprettholde en mer strømlinjeformet posisjon av føttene.
• Aktivering i rectus femoris i begynnelsen av glifasen for en fullstendig kne ekstensjon etter at føttene har påbegynt å komme sammen. Dette kan tyde på en aktiv strategi for å utføre kroppsundulasjon.
• En tidlig aktivering i biceps brachii under armtaket for en albuefleksjon som kan generere tidligere fremdrift i armtaket og et mer kontinuerlig bevegelsesmønster ved maksimal innsats.
• En tidligere og lengre aktivering i pectoralis major under glifasen til bensparket (den fremdriftsskapende fasen til armtaket) for "å fange"
vannet tidligere og generere høyere fremdrift fra armtaket og bruke en mer kontinuerlig koordinering.
• En tidlig aktivering av biceps femoris under opptrekket av bensparket for å redusere tiden som brukes i denne fasen.
• En sen og rask aktivering i tibialis anterior under opptrekket av bena for å redusere vannmotstanden og en for tidlig dorsiflexion av foten.
• Unngå unødvendig koaktivering i tibialis anterior og gastrocnemius i løpet av syklusen, og overdreven bruk av triceps brachii under bensparket (hvor overkroppen ligger i linjeholdning), som kan føre til tidligere muskeltretthet under trening og konkurranse.
Denne avhandlingen gir beskrivelser av moderne brystsvømming fra et evromuskulært perspektiv hos elitesvømmere. Denne kunnskapen kan brukes til å bedre treningseffekten og teknikken hos konkurransesvømmere, men også til å undervise nybegynnere, utforme styrke- og landtreningsprogrammer.