Данные о временных характеристиках гребка при проплывании дистанции 25 м с максимальной скоростью свидетельствует о том, что использование лопаток, практически, не изменяет соотношение фаз и общее время гребка. Общее время гребка как при плавании без лопаточек так и с лопаточками составляет приблизительно 0,75 с.
Некоторое сокращение продолжительности гребка на 5,8% выявлено во время плавания с лопатками, однако изменения эти статистически недостоверны. В то же время, сравнивая влияние различных по площади лопаточек на технику плавания кролем на груди, установлено, что все лопаточки приводят к увеличению длительности цикла, и наименьшие изменения наблюдаются при плавании с «короткими» и «индивидуальными» лопаточками (соответственно 102,4% и 101,1%). Наибольшие изменения динамики внутрицикловой скорости выявлены при плавании с «длинными» лопаточками, наименьшие – с «короткими».
ЭМГ – активность мышц верхних конечностей, зарегистрированная с помощью многоканальной телеметрической системы, выявила сходные схемы возбуждения мышц во всех исследуемых упражнениях. Самая низкая электрическая активность выявлена у двуглавой мышцы плеча при начальном проплывании дистанции 25 м без лопаточек, однако использование лопаток в последующих заданиях увеличило ее активность во время фазы подтягивания. Интересным является факт отсутствия линейной зависимости увеличения мышечной активности с увеличением размеров лопаток. Поскольку в приведенных экспериментальных данных квалифицированные спортсмены проплывали дистанции с максимально возможной для себя скоростью, можно предположить, что выявленный диапазон активности мышц является оптимальным при плавании с указанной скоростью и не имеет жесткой зависимости от размера гребущей поверхности. Так как лопатки практически не увеличивают электрической активности работающих мышц, принимающих участие в гребковом движении, их применение не столько стимулирует развитие силовых возможностей, сколько позволяет улучшить технику выполнения гребка, совершенствуя его динамические характеристики.
В исследованиях, проведенных на контингенте пловцов высокого класса, установлено, что некоторые динамические характеристики гребка имеют различную направленность изменения непосредственно во время выполнения упражнений в плавании с лопатками и после серийного использования данного тренировочного средства. Так, значительное увеличение поперечного смещения кисти во время плавания с использованием лопаток, составившее в среднем по группе 27,1%, впоследствии обратилось в достоверное уменьшение его на 14,1% по сравнению с исходными данными. Характерная особенность применения лопаток проявляется в возрастании приложения усилий в продольном направлении гребка на 14,3% во всех его фазах.
Что касается спортсменов, специализирующихся в плавании на различные дистанции, то у пловцов-спринтеров отмечаются большие изменения ЭМГ-активности при плавании с лопаточками и без лопаточек, чем у пловцов-стайеров. Это свидетельствует о существенном влиянии тренировочной и соревновательной деятельности на изменение характеристик мышечных волокон, определяющих их функциональные возможности и о целенаправленной системе отбора пловцов для конкретной специализации.
Как же изменяются кинематические характеристики техники при плавании с лопаточками на различных скоростях? Экспериментальные исследования, показали, что существует тесная взаимосвязь между увеличением скорости плавания и уменьшением общего времени гребка.
Выявлена нелинейная зависимость между мышечной активностью и плавательной скоростью. Установлено, что наибольшая мышечная активность не создает наибольшую скорость плавания. Сравнивая длину шага пловца при плавании с различной скоростью, отмечается, что увеличение скорости плавания происходит за счет уменьшения шага, следовательно, достигается большей мощностью, плотностью гребкового движения. Для создания более полного представления о эффекте тренировочных упражнений с лопатками необходимо более подробно остановиться на характеристике изменения функциональных показателей организма спортсменов.
Исследования, проведенные в гидроканале позволили получить сравнительные данные о технике плавания и динамике функциональных показателей подготовленности в условиях обтекания пловца водным потоком. В экспериментальных исследованиях спортсмены выполняли тренировочные задания, плавая одними руками с лопаточками и без них при изменяющейся скорости потока воды, вначале составившей 0,80 м/с, затем каждые 2 минуты увеличивавшейся на 0,05 м/с до достижения 1,00 м/с, и затем на 0,05 м/с каждую минуту до отказа спортсмена от работы. Установлено, что на субмаксимальных скоростях плавания скорость потребления кислорода, ЧСС, легочная вентиляция и частота дыхания во время плавания только одними руками без каких-либо приспособлений были значительно выше, чем при плавании с помощью лопаток. Относительно максимальной скорости плавания выявлено, что с помощью лопаток спортсмены могли развивать большую скорость плавания, чем при плавании без лопаточек. При этом характеристики функциональных показателей статистически не различались, что свидетельствует о способности плыть быстрее в результате увеличения пропульсивной эффективности, и не зависит от скорости энергопродукции.
Систематическое применение лопаток в тренировочном процессе пловцов связано с разработкой различных методик силовой подготовки, совершенствования технического мастерства спортсменов и сопровождается созданием новых типов самих плавательных лопаточек. Так, разработанные лопаточки для совершенствования различных фаз гребкового движения руками, для совершенствования техники движений ногами при плавании способом брасс и дельфин, позволяют одновременно повышать силовые возможности.
При проплывании коротких отрезков с лопатками установка на «мгновенный захват, активное начало гребка» приводит к быстрому подъему скорости до максимальной величины, а применение лопаточек позволяет совершенствовать «мышечную цепь» (мышцы рук, плечевого пояса, а также мышцы брюшного пресса и мышцы спины, фиксирующие таз), формирующую усилия рук. На основании вышесказанного можно предположить, что дальнейшее использование лопаточек в тренировочном процессе пловцов будет иметь все более специфический характер относительно избранного способа плавания и длины основной соревновательной дистанции.
В тренировочных плавательных программах значительное место занимают упражнения, выполняемые по элементам (с помощью рук, ног), что имеет свои специфические особенности. Установлено, что достоверно скорость плавания различается в плавании при помощи рук и в координации только на уровне ПАНО и выше (Р<0,05). Аналогично скорости различается длина шага пловца и время гребка, хотя максимальный темп достаточно высок в обоих случаях. Установлено, что роль работы ног на низких скоростях, главным образом, это удержание тела в горизонтальном положении, и на скоростях выше уровня анаэробного порога, создание пропульсивной силы. Следовательно, плавание при помощи рук кролем на груди может быть более эффективно использовано на низкой и средней скорости плавания, а плавание в полной координации – на скоростях близких к соревновательной. Согласно полученным данным, плавание при помощи рук, улучшает технику и силу гребка, а плавание в координации улучшает согласование движений рук и ног.
Оценка влияния частоты гребковых движений в плавании кролем на груди на эффективность гребка, скорость плавания и функциональные характеристики показала, что между средней мощностью на оптимальной скорости гребка и максимальной скоростью плавания существует тесная связь. Видно, что при увеличении мощности упражнений возрастает значимость физиологических критериев. Результаты исследований показали, что недостаток силовых возможностей пловцов может быть компенсирован применением соответствующих технических средств, обеспечивающих функцию помощи в необходимые моменты времени и в нужных местах системы звеньев двигательного аппарата применением искусственной поддержки для развития какой-либо функции этого двигательного аппарата. Например, задача на ускоренное формирование такого варианта двигательного навыка, ритмическо-скоростные компоненты которого будут закреплены в режиме работы, соответствующем рекордному результату может быть решена задолго до того, как будет создана необходимая для этого база силовой подготовленности. Полученные экспериментальные подтверждения подобных возможностей дали основания для обобщающего научно-практического положения, выраженного в виде принципа «опережающего развития ритмическо-скоростной основы двигательных действий». Реализация этого принципа возможна лишь в условиях применения тренажеров, выполненных в соответствии с положениями концепции «искусственная управляющая среда». Следовательно,»… при формировании эффективных спортивных движений с ориентацией на заданную результативность – следует первоначально добиваться развития ритмическо-скоростной основы двигательного навыка, которая по мере своего закрепления должна постепенно дополняться «силовым содержанием» при столь же постепенном отходе от искусственных условий воспроизведения двигательных заданий и замещаться естественным их выполнением, но уже без внешних помогающих действий».
Известно, что сопротивление водной среды в 800 раз превышает сопротивление воздуха и, следовательно, должна возрастать вероятность излишней активности функционально второстепенных мышечных групп, что создает определенные трудности в освоении рациональной спортивной техники и реализации потенциальных возможностей занимающихся. Обязательное использование внешней искусственной помощи, которая, облегчает занимающимся преодоление сопротивления водной среды, обеспечивает предпосылки для выполнения плавательных движений «в полной координации», что позволяет более эффективно формировать технику плавания и акцентировать напряжение мышц, создающих продвижение пловца вперед.