Contributions of rotations of the trunk and upper extremity to hand velocity during front crawl swimming

Die Beiträge der Drehung des Oberkörpers und der oberen Extremitäten auf die Handgeschwindigkeit während des Kraulschwimmens wurde an sechs Probanden untersucht, die während der Tests mit mittlerer Geschwindigkeit schwammen (1.52+/-0.12 m/s). Ihr Unterwasser-Armzug wurde von vorn und von der Seite mit Videokameras aufgenommen. Die Aufzeichnungen wurden bei 50Hz digitalisiert. Mit Hilfe von DLT Algorithmen wurden dreidimensionale Koordinaten der oberen Extremitäten ermittelt. Danach wurde die Schulter- und Ellbogenkinematik berechnet. Die Kinematik des Oberkörper-"rollens" wurde mittels Überwasser-Aufzeichnung einer auf dem Rücken der Probanden befestigten kleinen Flosse/Finne ermittelt. Danach wurden die Beiträge der Drehung einzelner Körpersegmente auf die Handgeschwindigkeit berechnet. Die Analyse zeigte, das die Schulterstreckung die Gelenkbewegung war, die primär für die Produktion der Handgeschwindigkeit während des Eintauchens (relativer Beitrag zwischen 66 bis 118%) verantwortlich war. Das war auf die hohen Winkelgschwindigkeiten und Hand-zu-Gelenkachsen-Entfernungen bei der Schulterstreckung zurückzuführen, die größer waren als die anderer untersuchter Gelenkbewegungen. Die anderen Rotationen an der Schulter leisteten auch einen Beitrag zur Handgeschwindigkeit während des Eintauchens, aber nicht im gleichen Umfang (transverse Adduktion 13 bis 49%, interne Rotation -1 bis 44%). Durchschnittlich war die Ellbogenflexion für 25% der Handgeschwindigkeit in der Mitte des Eintauchvorgangs zuständig. Das Oberkörper-"rollen" leistete keinen positiven Beitrag zur Handgeschwindigkeit während der Eintauchphase (-3 bis -48%), was im Widerspruch zu Ergebnissen früherer Untersuchungen steht. The purpose of this study was to present a method of determining the contributions made by rotations of the trunk and upper extremity to hand velocity during the front crawl pull, and to illustrate this with an example. Six male swimmers performed front crawl trials at their middle distance pace (1.52 ± 0.12 m·s-1). Their underwater arm stroke was recorded from the front and side using video cameras suspended over periscope systems. Recordings were digitized at 50 Hz and the 3-D coordinates of the upper extremity were obtained using a DLT algorithm. Shoulder kinematics (flexion/extension, transverse abduction/adduction, internal/external rotation) and elbow kinematics (flexion/extension) were then calculated. Trunk roll kinematics were obtained by digitizing above-water video recordings of a fin attached to each swimmer`s back. The contribution of each body segment rotation to hand velocity was computed using | v x r | cos f, where v was the segment`s angular velocity, r was the position vector of the hand from the segment`s axis of rotation, and f was the angle between hand velocity vhand/pool and v (where v = v x r). Analysis revealed that shoulder extension was the joint motion primarily responsible for producing hand velocity during the insweep (relative contribution: min 66% to max 118%). This was due to the angular velocities and hand-to-joint axis distances for shoulder extension being greater than those of the other joint motions analyzed. The other rotations at the shoulder also contributed to hand velocity during the insweep, but to a lesser extent (transverse adduction: 13% to 49%; internal rotation: -1% to +40%). On average, elbow flexion accounted for 25% of the hand velocity in the middle of the insweep. Trunk roll did not make a positive contribution to hand velocity during the insweep phase (-3% to -48%), contradicting the findings of previous studies.
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Bibliographic Details
Subjects:
Notations:endurance sports technical and natural sciences
Published in:Journal of Applied Biomechanics
Language:English
Published: 2002
Online Access:https://doi.org/10.1123/jab.18.3.243
Volume:18
Issue:3
Pages:243-256
Document types:article
Level:advanced