ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΑΜΦΙΠΛΕΥΡΟΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΚΟΛΥΜΒΗΤΙΚΩΝ ΚΙΝΗΣΕΩΝ ΚΑΙ Η ΣΧΕΣΗ ΤΟΥ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΑΜΦΙΠΛΕΥΡΟΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΚΟΛΥΜΒΗΤΙΚΩΝ ΚΙΝΗΣΕΩΝ ΚΑΙ Η ΣΧΕΣΗ ΤΟΥ ΜΕ ΤΟ ΕΠΙΠΕ Ο ΑΠΟ ΟΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΚΙΝΗΣΗΣ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ του ΘΩΜΑ K. ΝΙΚΟ ΕΛΗ Θεσσαλονίκη 2004

2 ΑΜΦΙΠΛΕΥΡΟΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΚΟΛΥΜΒΗΤΙΚΩΝ ΚΙΝΗΣΕΩΝ ΚΑΙ Η ΣΧΕΣΗ ΤΟΥ ΜΕ ΤΟ ΕΠΙΠΕ Ο ΑΠΟ ΟΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΚΙΝΗΣΗΣ του ΘΩΜΑ K. ΝΙΚΟ ΕΛΗ ιδακτορική διατριβή που υποβάλλεται στο καθηγητικό σώµα του Τµήµατος προς µερική εκπλήρωση των υποχρεώσεων για την απόκτηση του διδακτορικού τίτλου στο Τµήµα Επιστήµης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισµού του Αριστοτελείου Παν/µίου Θεσ/νίκης Θεσσαλονίκη 2004 Εγκεκριµένο από το Καθηγητικό Σώµα: 1 ος επιβλέπων: Αναπληρωτής Καθηγητής Κόλλιας Ηρακλής 2 ος επιβλέπων: Καθηγητής Κιουµουρτζόγλου Ευθύµιος 3 ος επιβλέπων: Αναπληρωτής Καθηγητής Κοτζαµανίδης Χρήστος Μέλος: Καθηγητής Μαυροµάτης Γεώργιος Μέλος : Καθηγητής Ταξιλδάρης Κυριάκος Μέλος: Αναπληρωτής Καθηγητής Νικολόπουλος Γεώργιος Μέλος: Επίκουρος Καθηγητής Κουρτέσης Θωµάς ii

3 2004 Θωµά Νικοδέλη ALL RIGHTS RESERVED iii

4 Περίληψη ΘΩΜΑΣ ΝΙΚΟ ΕΛΗΣ: Αµφίπλευρος συντονισµός των κολυµβητικών κινήσεων και η σχέση του µε το επίπεδο απόδοσης και τη συχνότητα κίνησης. (Υπό την επίβλεψη του κ. Κόλλια Ηρακλή) Ο σκοπός της έρευνας ήταν να εξετάσει την επίδραση του επιπέδου απόδοσης και της κολυµβητικής ταχύτητας στον αµφίπλευρο συντονισµό των κινήσεων των άνω άκρων στο ελεύθερο συγκριτικά µε το έµφυτο µοντέλο της αντι συµµετρικής κίνησης. Στην έρευνα συµµετείχαν πέντε αθλητές υψηλού επιπέδου (18.9±1 έτη, 170.7±4 cm, 62.1±7 kg) και επτά αρχάριοι (22±2 έτη, 177.5±4 cm, 74.75±9 kg). Όλοι κολύµπησαν δύο προσπάθειες των 25 µέτρων, µια σε µέγιστη ταχύτητα (γρήγορος ρυθµός - sprint) και µια σε ρυθµό προσωπικής επιλογής. Οι προσπάθειες καταγράφηκαν χρησιµοποιώντας τέσσερις ψηφιακές κάµερες µε συχνότητα δειγµατοληψίας 50 Hz. Έγινε 3D-DLT ανάλυση και εξαγωγή των συντεταγµένων των ανατοµικών σηµείων του σώµατος. Ακολούθησε κινηµατική ανάλυση των άνω άκρων. Για τον έλεγχο του τύπου συντονισµού των άνω άκρων εξετάστηκε η χωρική και χρονική σχέση ανάµεσα τους µε τρεις µεθοδολογίες: Α) Ποιοτική αξιολόγηση των καµπυλών των τροχιών των µετακαρπίων των δύο χεριών στη προσθοπίσθια(y), κατακόρυφη (z) και εγκάρσια (x) διεύθυνση. Εµφανίστηκε οµοιότητα ανάµεσα στις τροχιές των δύο µετακαρπίων. Β) Τη µέγιστη τιµή του συντελεστή διαγώνιας συσχέτισης, (CCFmax) και τη χρονική διαφορά φάσης (CCFlag) της ανάλυσης διαγώνιας συσχέτισης(ccf), ανάµεσα στις µετατοπίσεις των µετακαρπίων, στις τρεις διευθύνσεις. Παρατηρήθηκε ισχυρή γραµµικότητα µεταξύ των µετακαρπίων, (CCFmax<-.8) και για τις δύο οµάδες και στις δύο ταχύτητες. Σηµαντικά υψηλότερες (p<0.05) τιµές στο CCFmax παρατηρήθηκαν στην προσπάθεια της µέγιστης ταχύτητας σε σχέση µε τον ρυθµό προσωπικής επιλογής. εν iv

5 παρατηρήθηκαν σηµαντικές διαφορές στη ισχύ της σύζευξης των άνω άκρων σε σχέση µε το επίπεδο των αθλητών (p>0.05). Η χρονική διαφορά φάσης ήταν πάντα κοντά στα 0 ms. Αυτό υπέδειξε µια ισχυρή αντι - συµµετρική σύζευξη (anti phase), µεταξύ των δύο µετακαρπίων. Γ) Το συνηµίτονο της γωνίας των επιµέρους µελών των άνω άκρων ανά ζεύγη, (παλάµες, πήχεις, βραχίονες). Αυτή η χωρική σχέση (γωνιακή διαφορά φάσης) ήταν στατιστικά διαφορετική (p<.05) ανάµεσα στις δύο ταχύτητες για τα ζεύγη παλάµες και βραχίονες, µόνο οι βραχίονες πλησίασαν προς την αντι - συµµετρική σύζευξη (180 ο ), µε την αύξηση της ταχύτητας. Τα άλλα δύο ζεύγη ήταν πάντα µακριά από το θεωρητικό µοντέλο της απόλυτης αντι - συµµετρικής σύζευξης. Η αύξηση της ταχύτητας κίνησης, µείωσε την µεταβλητότητα του τύπου συντονισµού (τυπική απόκλιση της γωνιακής διαφοράς φάσης) και για τα τρία ζεύγη µελών (p<.05). Υπήρχε αλληλεπίδραση (p<.05) της ταχύτητας και του επιπέδου των αθλητών που δηλώνει ότι η εξέλιξη των γωνιών των µελών των αθλητών υψηλού επιπέδου ήταν διαφορετική από των αρχαρίων κατά την αύξηση της ταχύτητας. Στο ελεύθερο, η έµφυτη αντι - συµµετρική σχέση µεταξύ των άνω άκρων, διατηρείται ισχυρή, όσον αφορά στις τροχιές των ακραίων σηµείων των χεριών, παρά την επίδραση από το υγρό περιβάλλον. Η σχέση που διέπει τα επιµέρους µέλη, δεν ακολουθεί την ίδια µορφή. Από το κέντρο προς την περιφέρεια υπάρχει ελάττωση του βαθµού σύζευξης µεταξύ των µελών στον έµφυτο τύπου συντονισµού, η οποία υπόκειται στην τεχνική του ελευθέρου και στο επίπεδο επιδεξιότητας των ασκουµένων. Η τελική «προτιµώµενη» µορφή συντονισµού γίνεται πιο ισχυρή µε την αύξηση της ταχύτητας. v

6 Abstract ΤHOMAS NIKODELIS: Bilateral coordination of swimming movements and it s relationship with level of skill and swimming speed. (Under the supervision of Dr. Kollias Iraklis) The purpose of this study was to examine the influence of skill level and swimming speed on interlimb coordination dynamics of freestyle swimming movements in relation to the intrinsic anti phase model of coordination. Five elite (18.9±1 years, 170.7±4 cm, 62.1±7 kg) and seven novice (22± 2 years, 177.5±4 cm of height, 74.75±9 kg) swimmers swam a sprint and a self-paced 25m freestyle trial. Trials were recorded using 4 digital cameras operating at 50 Hz. A 3D-DLT transformation analysis was held to yell the coordinates of the anatomical points. A descriptive kinematic analysis of the arms movement was performed. The saptio-temporal interlimb relationship was reflected in: A) A qualitative examination of the two hands endpoint trajectories in the anterior/posterior (y), vertical (z) an medio-lateral (x) directions. A similarity of the curves of the hands trajectories was evident. B) The peak amplitude (CCFmax) and the time lag (CCFlag) of the cross correlation function (CCF) between the two hands endpoint trajectories in the three directions. A strong coupling between the hands, as confirmed by CCFmax values smaller than -.8, was noted for both groups at both speeds. Significantly higher (p<0.05) CCFmax values were observed for sprint when compared to self-paced swimming. No significant differences in the strength of interlimb coupling were noted with respect to skill level (p>.05). Time lag values were very close to 0 ms with no statistical differences between speeds or skill levels. The above were indications of a strong anti-phase coupling between the hands. C) The cosine of the angle of the individual pairs of the segments comprising the upper limb (palm, forearm, upper arm). This spatial relationship (phase difference in angles), was significantly different in sprint from self paced vi

7 swimming (p<.05) for the pairs of palms and upper arms, with the upper arms being closer to the anti phase coupling (180 ο ) during sprint. The angle of the other two pairs of segments was very different from the theoretical model of the anti phase coupling. The variability (standard deviation of the angle of each pair of segments) of the type of coordination was reduced during sprint swimming for all three pairs of segments (p<.05). There was a significant interaction of speed and the level of skill (p<.05) which implies a different time history of those angles during speed increase between elite and novice swimmers. It is concluded that in freestyle swimming, the intrinsic anti-phase interlimb relationship is strongly preserved despite the environmental influence of the water, concerning the endpoints of the arms. The relationship underlying separate segments of the arm does not follow the same pattern. There is a looser inter segmental coupling in the anti phase mode between the limbs while progressing from proximal to more distal segments. The final preferred interlimb coordination pattern is not affected by level of skill. The increase of movement speed results in a stronger interlimb coupling. vii

8 Ευχαριστώ, τον κύριο Κόλλια Ηρακλή, για την κρίσιµη βοήθεια του στην ολοκλήρωση της εργασίας και για το ότι µοιράστηκε µαζί µου ένα κοµµάτι της Βιοκινητικής. την κυρία Χατζητάκη Βάσω για την προσπάθεια της να µε οδηγήσει στα µονοπάτια της επιστήµης. Ιδιαίτερες ευχαριστίες, στα µέλη της τριµελούς συµβουλευτικής επιτροπής κυρίους Κιουµουρτζόγλου Ευθύµιο και Κοτζαµανίδη Χρήστο καθώς και στα µέλη του εργαστηρίου Βιοκινητικής Α.Π.Θ., Παπαϊακώβου Γιώργο, Γιάτση Γιώργο και Πανουτσακόπουλο Βασίλη για την επιστηµονική βοήθεια και την ηθική τους συµπαράσταση. Η εκπόνηση της διδακτορικής διατριβής µου υποστηρίχθηκε οικονοµικά από το Ίδρυµα Κρατικών Υποτροφιών, το οποίο ευχαριστώ θερµά. Τέλος, ευχαριστώ την οικογένεια µου για τη στήριξη που µου προσέφερε κατά τη διάρκεια των σπουδών µου. viii

9 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ Περίληψη... iv Abstract... vi ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ... ix ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ... xii ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ... xiii ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ... xiv ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΥΝΤΟΜΕΥΣΕΩΝ ΚΑΙ ΣΥΜΒΟΛΩΝ... xv Εισαγωγή...1 Σηµασία της έρευνας...7 Σκοπός της έρευνας...8 Οριοθέτηση της έρευνας...9 Περιορισµοί της έρευνας...9 Επεξήγηση όρων...10 Λειτουργικοί ορισµοί...11 Ερευνητικές υποθέσεις...11 Ανεξάρτητες µεταβλητές...11 Εξαρτηµένες µεταβλητές...12 Περιγραφική ανάλυση...12 Συντονισµός των άνω άκρων...12 Στατιστικές υποθέσεις...12 µηδενική υπόθεση...12 εναλλακτική υπόθεση...13 Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας...14 υναµική Θεωρία...14 Κολυµβητική κίνηση...19 Μεθοδολογία...26 ix

10 Συµµετέχοντες...26 Πρωτόκολλο µέτρησης...26 Ανάλυση της κίνησης...27 Όργανα µέτρησης...27 ιαβαθµιστικό δένδρο...28 Ηλεκτρονικά συστήµατα ελέγχου...30 Μετατροπή αναλογικού σήµατος video σε ψηφιακό...31 Ψηφιοποίηση διαβαθµιστή...31 Βελτιστοποίηση της ψηφιοποίησης των σηµείων του διαβαθµιστή Μοντέλο τρισδιάστατης ανάλυσης...32 Επιλογή µοντέλου διόρθωσης των βασικών DLT, εξισώσεων και εξαγωγή των διαβαθµιστικών σταθερών...33 Επεξεργασία δεδοµένων...35 Περιγραφική ανάλυση...36 Συντονισµός των άνω άκρων...38 Ποιοτική συµµετρία της κίνησης των άνω άκρων Φασική σχέση των άνω άκρων Στατιστική επεξεργασία...40 Αποτελέσµατα...41 Εγκυρότητα του ερευνητικού σχεδιασµού...41 Ανθρωποµετρικά χαρακτηριστικά...41 Επίδοση στα 25 µέτρα...41 Αξιοπιστία της ψηφιοποίησης...41 Περιγραφική ανάλυση...42 Χαρακτηριστικά της κίνησης του κέντρου µάζας και των άνω άκρων, (µετακάρπια)...42 Τροχιές...43 Κέντρο µάζας...43 Μετακάρπια...44 Μήκος κύκλου χεριάς, διάρκεια κύκλου χεριάς...47 Κινηµατικά Κ.Μ. και µετακαρπίου κατά την διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς Γωνιακά κινηµατικά του αγκώνα...54 Συντονισµός των άνω άκρων...58 Φασική σχέση των άνω άκρων...58 x

11 Βαθµός σύζευξης και σταθερότητα του τύπου συντονισµού των άνω άκρων...64 Συζήτηση...67 Εγκυρότητα του ερευνητικού σχεδιασµού...67 Ανθρωποµετρικά χαρακτηριστικά...67 Επίδοση στα 25 µέτρα...68 Αξιοπιστία της ψηφιοποίησης...68 Περιγραφική Ανάλυση...69 Κέντρο µάζας...69 Μήκος κύκλου χεριάς, διάρκεια κύκλου χεριάς...69 Κινηµατικά Κ.Μ. και µετακαρπίου κατά την διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς Γωνιακά κινηµατικά του αγκώνα...70 Συντονισµός των άνω άκρων...71 Φασική σχέση των άνω άκρων Συµπεράσµατα...79 Προτάσεις για πρακτική εφαρµογή...79 Προτάσεις για µελλοντικές έρευνες...80 Βιβλιογραφία...82 Παραρτήµατα...91 Παράρτηµα 1. Έντυπο συγκατάθεσης - συµµετοχής Παράρτηµα 2. Σχήµατα Πίνακες...93 Παράρτηµα 3. Γεωµετρικοί µετασχηµατισµοί...96 xi

12 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 1. Ανθρωποµετρικά χαρακτηριστικά κολυµβητών-κολυµβητριών...26 Πίνακας 3. Λάθος στην αναπαραγωγή των συντεταγµένων των σηµείων του δένδρου διαβάθµισης...35 Πίνακας 4. Επίδοση στα 25 µέτρα...41 Πίνακας 5. τεστ αξιοπιστίας της διαδικασίας της ψηφιοποίησης...42 Πίνακας 6. Μέγιστο πλάτος της απόκλισης της τροχιάς του κέντρου µάζας από την ευθεία...44 Πίνακας 7. Μήκος και διάρκεια κύκλου χεριάς...47 Πίνακας 8. ιάρκεια της φάσης του κύκλου χεριάς µέσα στο νερό (ST_in)...48 Πίνακας 9. Μέγιστη Επιτάχυνση & Ελάχιστη Ταχύτητα του µετακαρπίου - Μέγιστη Επιτάχυνση & Μέγιστη Ταχύτητα του Κ.Μ., Κατά την διάρκεια των φάσεων µέσα στο νερό (y άξονας, γενικό πλαίσιο αναφοράς)...49 Πίνακας 10. Γωνία αγκώνα και τυπική απόκλιση αυτής, κατά την διάρκεια των φάσεων µέσα στο νερό Πίνακας 11. Μέση τιµή και τυπική απόκλιση της lag Πίνακας 12. Μέση τιµή και τυπική απόκλιση της lag Πίνακας 13. Μέση τιµή και τυπική απόκλιση του ccf Πίνακας 14. Μέση τιµή και τυπική απόκλιση της sdlag Πίνακας 2. Σύνολο ιαβαθµιστικών σταθερών που χρησιµοποιήθηκαν...95 xii

13 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµα 3α και 3β. Ευθεία παλινδρόµησης, (regression line), της τροχιάς του ΚΜ στο ΥΖ και στο YX επίπεδο, αντίστοιχα Σχήµα 4. Τροχιά µετακαρπίων στο προσθοπίσθιο επίπεδο. (υψηλού επιπέδου)...45 Σχήµα 5. Τροχιά µετακαρπίων στο προσθοπίσθιο επίπεδο. (αρχάριος) Σχήµα 6. Γραµµική ταχύτητα, γραµµική επιτάχυνση του Κ.Μ. και σχετική τροχιά του µετακαρπίου κατά την διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς, (z άξονας)...50 Σχήµα 7. Γραµµική ταχύτητα, γραµµική επιτάχυνση του Κ.Μ. και σχετική τροχιά του µετακαρπίου κατά την διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς, (x άξονας)...51 Σχήµα 8. Γραµµική ταχύτητα, γραµµική επιτάχυνση του Κ.Μ. και σχετική τροχιά του µετακαρπίου κατά την διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς, (y άξονας)...52 Σχήµα 9. Γραµµική ταχύτητα του Κ.Μ. γραµµική ταχύτητα του µετακαρπίου και σχετική γραµµική ταχύτητα του µετακαρπίου κατά την διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς, (y άξονας)...53 Σχήµα 10. Γωνία αγκώνα κατά την διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς..56 Σχήµα 11. Γωνιακή ταχύτητα και γωνιακή επιτάχυνση του αγκώνα κατά την διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς Σχήµα 12. Κινησιόγραµµα του άνω άκρου (ώµος, αγκώνας, µετακάρπιο), κατά την διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς...58 Σχήµα 13. Τυπική τροχιά των δύο µετακαρπίων ενός αρχαρίου και ενός κολυµβητή υψηλού επιπέδου στον βασικό άξονα της κίνησης, τον y, στον ήρεµο ρυθµό και στο sprint Σχήµα 14. Συνηµίτονο γωνίας µελών: sprint και ήρεµος ρυθµός Σχήµα 15. Γραφική αναπαράσταση της αλληλεπίδρασης των δύο παραγόντων για τις µεταβλητές lag2(pix) και lag2(brax)...63 Σχήµα 16. Τροχιά των δύο µετακαρπίων στον βασικό άξονα της κίνησης y (τοπικό πλαίσιο ανάλυσης) Σχήµα 1. Ηλεκτρονικό κύκλωµα συγχρονισµού λήψης, καταγραφής και ενίσχυσης σήµατος...93 Σχήµα 2. Θέσεις µηχανών λήψης...94 xiii

14 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ Eικόνα 1α. Κάµερες µέσα σε ειδικά σκάφανδρα Eικόνα 1β. Κάµερες έξω από το νερό Eικόνα 2α. Λήψη του δέντρου διαβάθµισης από µια έξω κάµερα Eικόνα 2β. Λήψη του δέντρου διαβάθµισης από µια µέσα κάµερα xiv

15 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΥΝΤΟΜΕΥΣΕΩΝ ΚΑΙ ΣΥΜΒΟΛΩΝ 3D-DLT: τρισδιάστατη κινηµατική ανάλυση µε τη µέθοδο του άµεσου γραµµικού µετασχηµατισµού. CCF: ανάλυση διαγώνιας συσχέτισης. CCFmax: µέγιστη τιµή του συντελεστή διαγώνιας συσχέτισης. CCFlag: χρονική διαφορά φάσης της ανάλυσης διαγώνιας συσχέτισης. CM_X: CM_Ζ: SL: ST: ST_in: Μέγιστο πλάτος της απόκλισης της τροχιάς του κέντρου µάζας στο ΥΧ επίπεδο από την ευθεία Μέγιστο πλάτος της απόκλισης της τροχιάς του κέντρου µάζας στο ΥΖ επίπεδο από την ευθεία Μήκος χεριάς. (H µέση τιµή του µήκους δύο διαδοχικών κύκλων, αριστερό και δεξί χέρι) ιάρκεια χεριάς. (H µέση τιµή της διάρκειας δύο διαδοχικών κύκλων, αριστερό και δεξί χέρι) ιάρκεια της µέσα στο νερό φάσης της χεριάς. (H µέση τιµή της διάρκειας δύο διαδοχικών κύκλων, αριστερό και δεξί χέρι). ST_out: ιάρκεια της έξω από το νερό φάσης της χεριάς. (ST-ST_in). SLdif: STdif: V_KM: α_κμ: V_met: α_met: H απόλυτη διαφορά του µήκους δύο διαδοχικών κύκλων, αριστερό και δεξί χέρι H απόλυτη διαφορά της διάρκειας δύο διαδοχικών κύκλων, αριστερό και δεξί χέρι Η ταχύτητα του κέντρου µάζας στον κάθε άξονα, κατά τη διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς, ποιοτικά, (ειδικά στον προσθοπίσθιο, y άξονα) και ποσοτικά, (µέγιστη τιµή ). Η επιτάχυνση του κέντρου µάζας στον κάθε άξονα, κατά τη διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς, ποιοτικά, (ειδικά στον προσθοπίσθιο, y άξονα) και ποσοτικά, (µέγιστη τιµή ). Η ταχύτητα του µετακαρπίου στον κάθε άξονα, κατά τη διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς, ποιοτικά, (ειδικά στον προσθοπίσθιο, y άξονα) και ποσοτικά, (ελάχιστη τιµή). Η επιτάχυνση του µετακαρπίου στον κάθε άξονα, κατά τη διάρκεια των µέσα στο νερό φάσεων της χεριάς, ποιοτικά, (ειδικά στον προσθοπίσθιο, y άξονα) και ποσοτικά, (µέγιστη τιµή ). xv

16 Αµφίπλευρος Συντονισµός των Κολυµβητικών Κινήσεων και η Σχέση του µε το Επίπεδο Απόδοσης και τη Συχνότητα Κίνησης Το ανθρώπινο σώµα έχει την ικανότητα να εκτελεί λεπτές και πολύπλοκες κινήσεις µε τα άκρα του και ειδικότερα µε τα χέρια. Τα χέρια του εµφανίζουν µεγάλη επιδεξιότητα, ακρίβεια και υψηλό επίπεδο ελέγχου. Όµως στις καθηµερινές κινητικές δραστηριότητες συναντά αρκετούς περιορισµούς. Έτσι είναι εύκολο να παρατηρηθεί ότι υπάρχει µεγαλύτερη ακρίβεια στη εκτέλεση ίδιων (συµµετρικών), κινήσεων από τα δύο χέρια ενώ η εκτέλεση διαφορετικών (ασύµµετρων), κινήσεων είναι πιο δύσκολη. Οι συµµετρικές κινήσεις των δύο άνω άκρων µπορεί να εκτελούνται ταυτόχρονα, σαν καθρέφτης, ή µε µια χρονική σειρά, για παράδειγµα αντιδιαµετρικά ή µε άλλη τυχαία χρονική διαφορά, µε µεγαλύτερη ευκολία, ακρίβεια και σταθερότητα, σε σχέση µε τις ασύµµετρες, (Lee, Swinnen, Verschueren, 1995; Swinnen, Young, Walter, Serrien, 1991). Πώς ο κινητικός µηχανισµός µπορεί να χρησιµοποιήσει αυτή την ικανότητα για τις ανάγκες µιας αθλητικής κίνησης; Η αποτελεσµατικότητα στην εκτέλεση µιας αθλητικής κίνησης καθορίζεται από τους νόµους της µηχανικής και την οικονοµία στη δαπάνη ενέργειας, µε γνώµονα πάντα τη µετρήσιµη επίδοση της ίδιας της αθλητικής κίνησης. Από τα παραπάνω καθίσταται σαφές ότι η αµφίπλευρη και ταυτόχρονη εκτέλεση επιδέξιων κινήσεων από τα άνω άκρα, και ειδικότερα ο τρόπος µε τον οποίο αυτές οργανώνονται και ελέγχονται από τον κινητικό µηχανισµό παρουσιάζει ενδιαφέρον για τις επιστήµες που ασχολούνται µε τη µελέτη της κίνησης. Ο συντονισµός αµφίπλευρων κινήσεων εξετάστηκε αρχικά σε απλές ρυθµικές κινήσεις, (Yamanishi, Kawato, Suzuki, 1980; Kelso, 1984). Τα αποτελέσµατα έδειξαν ότι τα δυο µέλη συµπεριφέρονται σαν ένα ζεύγος µη γραµµικών ταλαντωτών οι οποίοι, ανάλογα µε τη συχνότητα κίνησης έλκονται προς δυο έµφυτους τύπους συντονισµού. Είτε προς µια αντι - συµµετρική κίνηση των µελών όπου παρουσιάζεται µεταξύ τους διαφορά φάσης 180 µοίρες (anti-phase µοντέλο), είτε προς µια ταυτόχρονη συµµετρική κίνηση όπου η 1

17 διαφορά φάσης είναι µηδέν µοίρες (in-phase µοντέλο). Μάλιστα παρατηρήθηκε µια µετάβαση από το αντι συµµετρικό στο συµµετρικό µοντέλο µε την αύξηση της συχνότητας της κίνησης, χωρίς όµως η σχέση αυτή να ισχύει και αµφίδροµα. Αυτή η µετάβαση ήταν αυτόµατη. Ενδιαφέρον παρουσιάζει επίσης το γεγονός ότι το σύστηµα των δύο µελών-ταλαντωτών έχει την τάση να παραµένει σταθερό στους δύο έµφυτους τύπους συντονισµού (συµµετρικό & αντι - συµµετρικό) ακόµα και όταν κάποιος εξωτερικός ερεθισµός παρεµβληθεί στο ένα από τα δύο µέλη, προκειµένου να διαταράξει τη συνέχεια της κίνησης. Παρατηρήθηκε λοιπόν ότι όταν κάποια εξωτερική επιβάρυνση, µηχανική ή άλλου είδους, εφαρµόστηκε στο ένα από τα δύο µέλη, το σύστηµα επανήλθε στον αρχικό τύπο συντονισµού µετά από κάποιο χρονικό διάστηµα (Scholtz & Kelso, 1989). Ο χρόνος επαναφοράς, (λανθάνων χρόνος) εξαρτάται από τη δύναµη σύζευξης των ταλαντωτών και τη συχνότητα της κίνησης. Ο χρόνος γι αυτή την επαναφορά, σηµείωσε αύξηση ανάλογη µε την αύξηση της συχνότητας κίνησης, κάτι που υποδείκνυε αποσταθεροποίηση της υπάρχουσας µορφής κίνησης, µέχρι την κρίσιµη συχνότητα που οδήγησε στη µετάβαση στο συµµετρικό µοντέλο. Τα παραπάνω πορίσµατα αποτελούν σηµαντικό κοµµάτι της θεωρίας των δυναµικών συστηµάτων όπως αυτή έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια της επιστήµης του κινητικού ελέγχου. Η συγκεκριµένη θεωρία ουσιαστικά καθορίζει το ρόλο του περιβάλλοντος, ως µια σηµαντική πηγή πληροφοριών για την κίνηση, εστιάζοντας στη σχέση µεταξύ του ατόµου και του περιβάλλοντος στο οποίο θα πραγµατοποιηθεί η κίνηση (Rose, 1997). Η θεωρία του συµµετρικού και του αντι - συµµετρικού τύπου συντονισµού έχει µελετηθεί κύρια για απλές ρυθµικές κινήσεις, χωρίς να εξεταστεί στον αθλητισµό. Ένα άθληµα, όπου οι µορφές συντονισµού των άνω άκρων παραπέµπουν στη θεωρία αυτή είναι η κολύµβηση. Οι κινήσεις που εκτελούν τα δύο µέλη, θεωρητικά είναι πάντα ίδιες. Tα δύο χέρια, εκτελούν είτε ταυτόχρονα, (πεταλούδα και πρόσθιο), είτε διαδοχικά, (ελεύθερο και ύπτιο), την ίδια κίνηση. Η µελέτη λοιπόν του συντονισµού αυτών των κινήσεων είναι ενδιαφέρουσα. Επιπλέον, η βασική αρχή της γενικότερης θεωρίας των δυναµικών συστηµάτων, για την επιρροή του περιβάλλοντος στην εξέλιξη της 2

18 κίνησης είναι αδιαµφισβήτητη στην κολύµβηση. Το περιβάλλον στο οποίο εκτελούνται οι κολυµβητικές κινήσεις, το νερό, είναι το κυρίαρχο στοιχείο που καθορίζει τις τεχνικές σε αυτό το άθληµα. Η κολύµβηση είναι µια ολοκληρωµένη αθλητική δραστηριότητα, η οποία απαιτεί την αµφίπλευρη εκτέλεση ρυθµικών κινήσεων. Πρόκειται για ένα κατεξοχήν συµµετρικό άθληµα αφού περιέχει µόνο κυκλικές κινήσεις, (µε εξαίρεση τις εκκινήσεις και τις στροφές). Η απόδοση και το επίπεδο τεχνικής κατάρτισης στην κολύµβηση έχουν µελετηθεί και αξιολογηθεί χρησιµοποιώντας διάφορες µεταβλητές αξιολόγησης. Στις περισσότερες µελέτες ως διακριτή µεταβλητή έχει χρησιµοποιηθεί το επίπεδο των κολυµβητών αναφορικά µε την κατάταξη τους στην παγκόσµια κλίµακα, σε σχέση µε την επίδοση τους. Έτσι έχει γίνει δεκτός ένας διαχωρισµός ανάµεσα σε αθλητές υψηλού επιπέδου (elite) και αρχαρίων (novice). Πρέπει να σηµειωθεί επίσης ότι η πλειοψηφία των ερευνών έχει γίνει πάνω στο στυλ του ελευθέρου καθώς είναι το βασικότερο κολυµβητικό στυλ. Άλλωστε αυτό είναι εµφανές και από το Ολυµπιακό πρόγραµµα, όπου τα αγωνίσµατα της ελεύθερης κολύµβησης είναι 14 από το σύνολο των 32 αγωνισµάτων. Σύµφωνα µε τους Kolmogorov & Dublishcheva (1992), οι κορυφαίοι αθλητές µπορούν να επιτύχουν πιο γρήγορους χρόνους µε µικρότερη συνολική δαπάνη ενέργειας και να επιτύχουν σηµαντικά µικρότερη οπισθέλκουσα ακόµη και σε υψηλές ταχύτητες. Να σηµειωθεί όµως ότι όσο αυξανόταν η ταχύτητα σηµειωνόταν και αύξηση της οπισθέλκουσας, κάτι το οποίο απορρέει και από τη µαθηµατική σχέση που την ορίζει, καθώς είναι ανάλογη µε το τετράγωνο της ταχύτητας. C A U 2 x p F = (1) 2 Aκόµη πιο σηµαντική είναι η επίδραση της αύξησης της ταχύτητας στην ισχύ που πρέπει να παράγει ο κολυµβητής για να υπερνικήσει αυτή την αντίσταση. 3

19 C A U 3 x p P = F U P = (2) 2 Όπου: F = η οπισθέλκουσα δύναµη, C x = υδροδυναµικός συντελεστής, Α = η µετωπική επιφάνεια, p= η πυκνότητα του νερού, U = η κολυµβητική ταχύτητα, Ρ = η µηχανική ισχύς. Είναι λοιπόν τουλάχιστον παράδοξο το γεγονός ότι οι αθλητές υψηλού επιπέδου πέτυχαν µε µικρότερη δαπάνη ενέργειας να κολυµπήσουν πιο γρήγορα και παρόλα αυτά να διατηρήσουν µικρότερη τιµή ενεργητικής οπισθέλκουσας από τους αρχάριους. Κατά την άποψη των ερευνητών αυτά τα ευρήµατα οφείλονται στην αποδοτικότερη τεχνική η οποία εξάγεται από την πιο αποτελεσµατική χρήση των προωθητικών δυνάµεων, τη µικρότερη µετωπιαία επιφάνεια και πιθανόν κάποιες ενδο - κυκλικές διακυµάνσεις της ταχύτητας που συνέβαλαν στη δηµιουργία θετικών αδρανειακών δυνάµεων και παρατηρήθηκαν στη συµπεριφορά των υψηλού επιπέδου αθλητών. Έχει βρεθεί ότι η κολυµβητική απόδοση σχετίζεται µε το µήκος χεριάς και τη συχνότητα χεριάς, (Pelayo, Choler, Sidney, Tourny, 1994; Pelayo, Sidney, Khefir, Chollet, Tourny, 1996), τα οποία συσχετίζονται µε το σχήµα και το µέγεθος του σώµατος (Grimston & Hay, 1986). Αυτοί οι παράγοντες παρουσιάζουν σηµαντικές διαφοροποιήσεις ανά αγώνισµα και ιδιαίτερα ανάµεσα στις ταχύτητες και τις µεγάλες αποστάσεις. Οι πιο αποτελεσµατικοί κολυµβητές καταφέρνουν να ελαχιστοποιήσουν τη συχνότητα και να µεγιστοποιήσουν το µήκος χεριάς, άρα να πετύχουν οικονοµία στην κίνηση. Η σχέση που διέπει αυτούς τους δύο δείκτες καταδεικνύει τη δαπάνη ενέργειας του κάθε αγωνίσµατος αφού πολλές κινήσεις στη µονάδα του χρόνου σηµαίνουν υψηλή κατανάλωση. Η παραπάνω ικανότητα των κολυµβητών υψηλού επιπέδου αποτελεί ένδειξη καλύτερου συντονισµού της κίνησης. Οι παραπάνω αναφορές καθώς και άλλες µε παρόµοιο σχεδιασµό που θα παρουσιαστούν σε επόµενο κεφάλαιο, καλύπτουν αρκετά κρίσιµα ζητήµατα τεχνικής και δυναµικής της κίνησης µέσα στο νερό. Ακόµη µπορεί να ειπωθεί ότι µε τη διερεύνηση της σχέσης µήκους και συχνότητας χεριάς και το συσχετισµό της µε την απόδοση αλλά και τη διαφοροποίησή της ανάµεσα στα 4

20 αγωνίσµατα, έχει εξεταστεί και ο κολυµβητικός ρυθµός. Όµως ο τελευταίος µε την έννοια του συντονισµού της κίνησης και την επίδραση του στην απόδοση δεν έχει µελετηθεί λεπτοµερειακά. Ο συντονισµός της κίνησης, δηλαδή ο τρόπος µε τον οποίο οργανώνονται και ελέγχονται αµφίπλευρα οι κινήσεις των οµόλoγων µελών του σώµατος, και ο τρόπος εξέλιξης και µορφοποίησης αυτής, είναι δυνατόν να επηρεάζει και να καθορίζει ως ένα βαθµό πολλές από τις προαναφερθείσες παραµέτρους όπως τη στιγµιαία θέση του σώµατος, τη σχέση του µήκους και της συχνότητας της χεριάς, τη δηµιουργία θετικών αδρανειακών δυνάµεων, τη θέση του σώµατος, της δυνάµεις άνωσης καθώς και την ενεργητική οπισθέλκουσα. Εποµένως ο τύπος συντονισµού ή ο ρυθµός της κολυµβητικής κίνησης είναι πιθανόν να σχετίζεται µε την αποδοτικότητα αυτής. Μια αξιόλογη προσπάθεια προς τη διερεύνηση του ρόλου του συντονισµού των κολυµβητικών κινήσεων των χεριών στο ελεύθερο έγινε από τους Chollet, Chalies, Chatard, (2000). Η µελέτη αυτή έδειξε την ύπαρξη τριών διαφορετικών µοντέλων συγχρονισµού. H χεριά στο ελεύθερο χωρίστηκε σε δύο βασικές φάσεις: φάση µέσα στο νερό και φάση έξω από το νερό ή επαναφορά, (Hay, 1986; Counsilman, 1968). Η πρώτη έχει χωριστεί επιπλέον σε τρεις επιµέρους φάσεις: εισόδου, τραβήγµατος, και ώθησης. Αυτός ο τελικός διαχωρισµός της χεριάς σε τέσσερις φάσεις, έχει καθιερωθεί πλέον σε όλα τα σχετικά συγγράµµατα, ερευνητικά και διδακτικά. Στις πρώτες τρεις φάσεις το χέρι βρίσκεται µέσα στο νερό. Η δεύτερη και η τρίτη φάση είναι αυτές που προσφέρουν στην προώθηση. Από πλευράς αποτελεσµατικότητας πιο αποδοτική είναι η φάση της ώθησης και µετά του τραβήγµατος (Hay, 1986; Counsilman, 1968). Η τέταρτη φάση είναι αυτή της κίνησης του χεριού έξω από το νερό. Στη συγκεκριµένη έρευνα χρησιµοποιήθηκε µόνο ο χρόνος διάρκειας της κάθε φάσης για την αξιολόγηση. Οδηγήθηκαν έτσι οι ερευνητές σε ένα δείκτη συντονισµού, όπως τον ονόµασαν, που µε τον υπολογισµό της χρονικής διαφοράς ανάµεσα στη έναρξη της δεύτερης φάσης του ενός χεριού και το τελείωµα της τρίτης φάσης του άλλου, στον ίδιο κύκλο, έδωσε τρία διαφορετικά µοντέλα συγχρονισµού των χεριών. 5

21 Το µοντέλο της µη συνεχόµενης προώθησης, όπου το ένα χέρι βρίσκεται στην επαναφορά ενώ το άλλο ακόµη δεν έχει αρχίσει την προώθηση. Το µοντέλο της εναλλαγής όπου τα χέρια κινούνται αντίθετα, δηλαδή όταν το ένα αρχίζει την πρώτη προωθητική φάση το άλλο τελειώνει τη δεύτερη και τελευταία προωθητική φάση. Το µοντέλο της υπέρθεσης ή επικάλυψης, όπου πριν το ένα χέρι τελειώσει τη δεύτερη προωθητική φάση, το άλλο αρχίζει την πρώτη προωθητική φάση. Η σηµαντικότερη παρατήρηση αυτών των ερευνητών, όσον αφορά τον προσανατολισµό της παρούσας διατριβής, ήταν ότι µε την αύξηση της ταχύτητας παρατηρήθηκε µια διαφοροποίηση της τεχνικής από το πρώτο προς το τρίτο µοντέλο. Αυτό βέβαια οδήγησε σε αύξηση της διάρκειας των προωθητικών φάσεων και κατά συνέπεια της αποτελεσµατικότητας της τεχνικής. Μια ολοκληρωµένη διερεύνηση του συντονισµού της κολυµβητικής κίνησης και πιο συγκεκριµένα αυτής των χεριών στο ελεύθερο, πρέπει αφενός να έχει µια χωροχρονική διάσταση και αφετέρου τα πορίσµατα της να συσχετιστούν και να αποδοθούν, αν είναι εφικτό, σε συγκεκριµένη θεωρία ελέγχου της κίνησης. Σε µια τέτοια προσπάθεια πρέπει να συνυπολογιστούν οι παράµετροι όχι µόνο της απόδοσης αλλά και της οικονοµίας της κολυµβητικής κίνησης δεδοµένου των ενεργειακών απαιτήσεων των διαφορετικών αγωνισµάτων του ελεύθερου. Επίσης ο παράγοντας του κολυµβητικού επιπέδου είναι ιδιαίτερα σηµαντικός και πρέπει να ληφθεί υπόψη στο σχεδιασµό. Στην παρούσα έρευνα εξετάστηκε ο συντονισµός των άνω άκρων στο ελεύθερο µε τα κινηµατικά δεδοµένα της τρισδιάστατης ανάλυσης. Η τρισδιάστατη ανάλυση επιλέχθηκε επειδή η κίνηση του ελεύθερου έχει σηµαντικές µετατοπίσεις στο προσθοπίσθιο στο εγκάρσιο και στο µετωπιαίο επίπεδο, (Counsilman, 1968; Maglischo, 1993). Στο σχεδιασµό υπολογίστηκε το κολυµβητικό επίπεδο των εξεταζοµένων ως παράγοντας διαφοροποίησης καθώς και η συχνότητα κίνησης, σε µια 6

22 ευρύτερη προσπάθεια σύνδεσης των αποτελεσµάτων µε θεωρίες του κινητικού ελέγχου. Πρέπει να τονιστεί ότι η έρευνα δεν επεκτάθηκε στη µελέτη των ενεργειακών απαιτήσεων της προσπάθειας των ασκουµένων. Σηµασία της έρευνας Μια από τις ιδιαιτερότητες του αθλήµατος της κολύµβησης είναι ότι λόγω του µέσου στο οποίο διεξάγεται (νερό), ένα µεγάλο µέρος της παραγόµενης ενέργειας µετατρέπεται σε κινητική των µορίων του νερού. Σε αντίθεση µε τις αθλητικές δραστηριότητες που εκτελούνται σε σταθερό έδαφος, η φάση ώθησης στην κολύµβηση επιταχύνει σηµαντική µάζα νερού. Αν η µάζα του επιταχυνόµενου νερού είναι m I, και κινηθεί µε ταχύτητα v I σε χρόνο Τ, τότε η κινητική ενέργεια θα είναι: 2 Σmi U i Ε κιν = (3) T Όπου: Εκιν = η κινητική ενέργεια, Σm i = η συνολική µάζα του µετακινούµενου νερού, U = η ταχύτητα της κινούµενης µάζας νερού, Τ = ο χρόνος κίνησης. Η ποσότητα ενέργειας που προκύπτει από την ανωτέρω εξίσωση είναι σε βάρος της απόδοσης του κολυµβητή, δηλαδή είναι ποσότητα ενέργειας που σπαταλιέται (Τoussaint, 1992). Επίσης, η αντίσταση που προβάλει το νερό στο κινούµενο σώµα του κολυµβητή είναι πολύ µεγαλύτερη από αυτή που θα δεχόταν από τον αέρα, επειδή το νερό έχει 815 φορές µεγαλύτερη πυκνότητα από τον αέρα (πυκνότητα αέρα=1, 225kg/m 3, πυκνότητα νερού=10 3 kg/m 3 ). Με βάση την µηχανική λοιπόν, η αντίσταση που δέχεται ένα σώµα που κινείται στο νερό είναι 815 φορές µεγαλύτερη από ότι στον αέρα, ενώ λόγω των ειδικών ροών των µορίων του νερού γύρω από τα µέλη του σώµατος και των στροβίλων που σχηµατίζουν, η αντίσταση µειώνεται κατά περίπου 250 φορές (Redra, Sagnes, Henry, Dufour, Rouard, 1999). Με βάση τα ανωτέρω, είναι πιθανόν ότι η έµφυτη τάση των οµολόγων µελών να κινούνται συµµετρικά (0 0 µοίρες διαφορά φάσης) ή αντι συµµετρικά (180 0 µοίρες διαφορά φάσης), να διαφοροποιείται όσον αφορά τη κολυµβητική 7

23 κίνηση των χεριών λόγω των προαναφερθέντων ιδιαίτερων µηχανικών συνθηκών, µε αποτέλεσµα τη µετάβαση σε κάποιο άλλο τύπο συντονισµού, ο οποίος εξασφαλίζει τη µηχανικά αποδοτικότερη κίνηση. Αν µε τη παρούσα έρευνα αποδειχθεί κάτι τέτοιο, αυτή η µορφή οργάνωσης της κίνησης µπορεί να µοντελοποιηθεί και να χρησιµοποιηθεί στο µέλλον. Σε προέκταση ενός τέτοιου πορίσµατος και κατ αναλογία πρέπει να υπάρχουν και σε άλλες αθλητικές κυκλικές κινήσεις, όπως για παράδειγµα το τρέξιµο, εξειδικευµένοι τύποι συντονισµού των µελών που στοχεύουν στην αποτελεσµατικότητα της κίνησης. Η καταγραφή και ανάλυση αυτών θα οδηγήσει σε µοντέλα συντονισµού των µελών, τα οποία θα µπορούν να χρησιµοποιηθούν από τους αθλητές για την βελτίωση της τεχνικής τους και τη µεγιστοποίηση της απόδοσης τους. Σκοπός της έρευνας Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να µελετήσει την επίδραση της ταχύτητας κίνησης και του επιπέδου κολυµβητικής τεχνικής στον αµφίπλευρο συντονισµό των κολυµβητικών κινήσεων. Το στυλ που εξετάστηκε ήταν το ελεύθερο. Υπήρχαν δύο κολυµβητικά επίπεδα εξεταζοµένων, κολυµβητές υψηλού επιπέδου, και αρχάριοι. Κολυµπήσανε σε δύο διαφορετικές ταχύτητες, µέγιστη ταχύτητα και άνετο ρυθµό προσωπικής επιλογής, (χωρίς κόπωση). Για τους παραπάνω συνδυασµούς, (κολυµβητικού επιπέδου και ταχύτητας), εξετάστηκε αν τα άνω άκρα εµφανίζουν την τάση να οργανώνονται και να κινούνται σύµφωνα µε το βασικό τύπο συντονισµού (αντι - συµµετρικό), που ισχύει για απλές ρυθµικές κινήσεις, περιορισµένων βαθµών ελευθερίας, οι οποίες εκτελούνται έξω από το νερό, ή αναπτύσσουν µια ξεχωριστή οργάνωση στην κίνηση τους. Ο τύπος του συντονισµού µεταξύ των οµολόγων µελών εξετάστηκε ως συνάρτηση: I. της συχνότητας κίνησης. II. του επιπέδου της κολυµβητικής απόδοσης. 8

24 Οριοθέτηση της έρευνας Η συγκεκριµένη έρευνα περιορίστηκε στην περιοχή της Βορείου Ελλάδας και συµµετείχαν κολυµβητές των οποίων το επίπεδο είναι κορυφαίο στην χώρα, µε συµµετοχή σε τελικούς πανευρωπαϊκών αγώνων νέωννεανίδων, βαλκανιονίκες και πανελληνιονίκες καθώς και αρχάριοι κολυµβητές, φοιτητές του Τ.Ε.Φ.Α.Α. Θεσσαλονίκης, οι οποίοι όµως είχαν διδαχθεί και περάσει το µάθηµα της κολύµβησης. Περιορισµοί της έρευνας Το κολυµβητικό επίπεδο των Ελλήνων αθλητών υψηλού επιπέδου δεν αντιπροσωπεύει τα παγκόσµια δεδοµένα, και δεν αντανακλά την κορυφή της παγκόσµιας κολύµβησης. Παρόλα αυτά όµως οι διαφορές στην επίδοση µε τους κορυφαίους αθλητές του κόσµου είναι µικρές. Αυτό σε συνδυασµό µε την µεγάλη διαφορά που έχουν οι ίδιοι από τους αρχάριους κολυµβητές του Τ.Ε.Φ.Α.Α. περιορίζει την απειλή της εγκυρότητας της έρευνας από αυτό τον παράγοντα. Ο βασικός περιορισµός της παρούσας εργασίας είναι ότι χρησιµοποιήθηκε µόνο ένας κύκλος ανάλυσης (Benett, 2003). Έτσι γενικότερα συµπεράσµατα για σταθερότητα της κίνησης δεν λαµβάνουν υπόψη τους την µεταβλητότητα από κύκλο σε κύκλο. Αυτό δεν ήταν δυνατό λόγο τεχνικών προβληµάτων (περιορισµένο πεδίο ανάλυσης, έλλειψη περιστρεφόµενων µηχανών λήψης, λάθη στον υπολογισµό σηµείων πολύ µακριά από τον αναλυόµενο χώρο, κ.α.). Όµως, η ανάλυση ενός µόνο κύκλου κίνησης για να αντιπροσωπεύσει την γενικευµένη απόδοση σε µια αθλητική κίνηση είναι συνηθισµένη προσέγγιση, (Glazier, Davids, Bartlett, 2003). Επιπρόσθετα, λαµβάνοντας υπόψη τη φύση της υπό µελέτη κίνησης, είναι λογικό να αναµένεται µικρή µεταβλητότητα ανάµεσα σε διαδοχικούς κύκλους χεριάς καθώς το περιβάλλον όπου εξελίσσεται η κίνηση είναι σχετικά σταθερό. Μεγαλύτερη µεταβλητότητα αναµένεται όταν το αθλητικό περιβάλλον δεν είναι σταθερό, επειδή παρέχει στο άτοµο τη δυνατότητα να εξερευνήσει τη δυναµική του, (Williams, A., Davids, Williams, J., 1999). 9

25 Επεξήγηση όρων Ορολογίες οι οποίες έχουν εξειδικευµένη σηµασία στην εργασία και χρησιµοποιούνται µε ξεχωριστή έννοια αποδίδονται παρακάτω. Αµφίπλευρη κίνηση:η κίνηση η οποία εκτελείται από µέλη που βρίσκονται εκατέρωθεν του προσθοπίσθιου επιπέδου. Οµόλογα µέλη: Τα ίδια µέλη του σώµατος. Υπάρχει πάντα αριστερό και δεξί µέλος. Για παράδειγµα αριστερό και δεξί χέρι. Γραµµικός ταλαντωτής:ένας ταλαντωτής που εκτελεί γραµµική αρµονική ταλάντωση. anti-phase: Η περίπτωση της αντι - συµµετρικής κίνησης των άκρων όπου παρουσιάζεται διαφορά φάσης µεταξύ τους µοίρες. in-phase: Η περίπτωση της συµµετρικής - ταυτόχρονης κίνησης των άκρων όπου παρουσιάζεται διαφορά φάσης µεταξύ τους 0 0 µοίρες. ύναµη σύζευξης: Η σταθερότητα του τύπου του συντονισµού της κίνησης. Εµφανίζεται ως αντίσταση στην προσπάθεια αλλαγής του. Ιδιοσυχνότητα: Η ξεχωριστή φυσική συχνότητα κίνησης του κάθε µέλους. Λανθάνων χρόνος: Ο χρόνος που απαιτείται από το σύστηµα των δύο µελών για να επανέρθει στον αρχικό τύπο συντονισµού µετά την διατάραξη αυτού από ένα σκόπιµο εξωτερικό ερέθισµα. Οπισθέλκουσα: Η δύναµη αντίστασης που δέχεται ένα σώµα κατά την κίνηση του µέσα στο νερό. Η οπισθέλκουσα που δέχεται ένας κολυµβητής, ορίζεται ως ενεργητική όταν αυτός κινείται µε κολυµβητικές κινήσεις και παθητική όταν έλκεται από µια εξωτερική δύναµη (σχοινί). Η συνισταµένη αντίσταση έχει τρεις συνιστώσες: Μια κυρίαρχη η οποία εξαρτάται από την εγκάρσια διατοµή του σώµατος. Την αντίσταση λόγω τριβής της σωµατικής επιφάνειας µε τα µόρια του νερού, η οποία εξαρτάται από τη συνολική επιφάνεια του δέρµατος και τέλος την αντίσταση λόγω δηµιουργίας κυµατισµών γύρω από το σώµα του κολυµβητή. Αυτή σχετίζεται µε το ύψος του κολυµβητή. Η µαθηµατική 10

26 έκφραση του αριθµού Froude (F r ) δείχνει τη σχέση µεταξύ της αντίστασης λόγω κυµάτων και του ύψους του κολυµβητή. Από αυτή φαίνεται ότι µια αύξηση του ύψους σηµατοδοτεί µείωση του F r (Τoussaint, 1992). F r U = (4) g l Όπου: U= η ταχύτητα, g= η επιτάχυνση της βαρύτητας, l= το µήκος σώµατος. Λειτουργικοί ορισµοί Συντονισµός των άνω άκρων: Η σχέση µεταξύ των δύο µελών όσον αφορά τη σταθερότητα και τη µεταβλητότητα της κατά τη διάρκεια της κίνησης τους. Συχνότητα κίνησης: Είναι ο αριθµός των κύκλων στη µονάδα του χρόνου. Μεγαλύτερη ταχύτητα συνήθως επιτυγχάνεται µε σηµαντική αύξηση της συχνότητας, (Pelayo et al ;1996). Στην παρούσα εργασία για µεγαλύτερη ακρίβεια χρησιµοποιήθηκε η µέση τιµή δύο συνεχόµενων κύκλων. Ερευνητικές υποθέσεις Μελετήθηκε η υπόθεση της ύπαρξης µιας ιδιαίτερης οργάνωσης στη κίνηση των άνω άκρων στην κολύµβηση, στο ελεύθερο, η οποία διαφοροποιείται ανάλογα µε το επίπεδο των κολυµβητών και την συχνότητα της κίνησης. Ανεξάρτητες µεταβλητές Οι διάφοροι τύποι συντονισµού που αναπτύσσονται µεταξύ των άνω άκρων στη κολύµβηση µελετήθηκαν, για το στυλ του ελευθέρου, ως συνάρτηση: I. Της συχνότητας κίνησης (σε δύο διαφορετικές ταχύτητες, γρήγορο, και άνετο ρυθµό προσωπικής επιλογής που δεν επιφέρει κόπωση). 11

27 II. Του επιπέδου κολυµβητικής απόδοσης, (υψηλού επιπέδου-αρχάριοι). Εξαρτηµένες µεταβλητές Περιγραφική ανάλυση Πριν το στάδιο της διερεύνησης της δυναµικής του συντονισµού, προηγήθηκε µια πλήρης κινηµατική ανάλυση για περιγραφή τη κίνησης µε στόχο την κατανόηση της εξέλιξης της και τον έλεγχο των πιθανών διαφοροποιήσεων ανάµεσα στις οµάδες και στις διαφορετικές µετρήσεις. Οι εξαρτηµένες µεταβλητές που αφορούν αυτό το στάδιο της ανάλυσης αναφέρονται στη µεθοδολογία. Συντονισµός των άνω άκρων Η φύση της δυναµικής του συντονισµού, που αναπτύσσεται ανάµεσα στα οµόλογα µέλη κατά τη διάρκεια ενός κύκλου χεριάς διερευνήθηκε µέσα από την έκφραση της στα ακόλουθα τρία στάδια: (Glazier et al. 2003) I. Ποιοτική συµµετρία της κίνησης των άνω άκρων. II. Βαθµός της σύζευξης των άνω άκρων, µε βάση το συντελεστή διαγώνιας συσχέτισης τους (cross correlation coefficient function). III. ιαφορά φάσης των άνω άκρων κατά τη διάρκεια ενός κύκλου χεριάς. Οι δύο προηγούµενες µεταβλητές συνιστούν το σύνολο της φασικής σχέσης που διέπει τα άνω άκρα. Οι εξαρτηµένες µεταβλητές που αφορούν το κάθε στάδιο καταγράφονται στο σχετικό κεφάλαιο της µεθοδολογίας. Στατιστικές υποθέσεις µηδενική υπόθεση Για κάθε µια από τις µεταβλητές αξιολόγησης δεν υπάρχουν στατιστικά σηµαντικές διαφορές, σε σχέση µε το επίπεδο των κολυµβητών κολυµβητριών και τη συχνότητα κίνησης. Για κάθε µια από τις µεταβλητές αξιολόγησης δεν υπάρχουν στατιστικά σηµαντικές αλληλεπιδράσεις, ανάµεσα στο επίπεδο των κολυµβητών κολυµβητριών και τη συχνότητα κίνησης. 12

28 εναλλακτική υπόθεση Υπάρχουν στατιστικά σηµαντικές διαφορές, σε κάθε µια ή σε ορισµένες από τις µεταβλητές αξιολόγησης, σε σχέση µε το επίπεδο των κολυµβητών κολυµβητριών και τη συχνότητα κίνησης. Υπάρχουν στατιστικά σηµαντικές αλληλεπιδράσεις, για κάθε µια ή για ορισµένες από τις µεταβλητές αξιολόγησης, ανάµεσα στο επίπεδο των κολυµβητών κολυµβητριών και τη συχνότητα κίνησης. 13

29 Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας υναµική Θεωρία Η Θεωρία αυτή εξελίχθηκε και αναπτύχθηκε την τελευταία 20ετία σε τρία στάδια. Στο αρχικό στάδιο των ερευνών σχετικά µε τις αµφίπλευρες κινήσεις διαπιστώθηκε µια τάση αυτό-οργάνωσης της κίνησης και παρατηρήθηκε έλξη της µορφής του συντονισµού σε έµφυτα πρότυπα, ενώ τα δύο εµπλεκόµενα µέλη µοντελοποιήθηκαν ως ένα σύστηµα µη γραµµικών ταλαντωτών.(yamanishi et al. 1980; Kelso, 1984). Στη συνέχεια διερευνήθηκε ο τρόπος µε τον οποίο το ανθρώπινο σώµα, κατά την κίνηση αντιλαµβάνεται, µαθαίνει και θυµάται τις λεγόµενες πληροφοριακές επιρροές από την ίδια την κίνηση και το περιβάλλον σε σχέση µε τα έµφυτα κινητικά µοτίβα (Kelso & Zanone, 2002; Zanone & Kelso, 1997). Κατά µια έννοια στο δεύτερο στάδιο εξέλιξης της θεωρίας αποτυπώθηκε η συνεργασία και ο ανταγωνισµός των έµφυτων µορφών συντονισµού µε τις επίκτητες, διαµέσου της µάθησης και των περιβαλλοντικών επιδράσεων, για την τελική εµφάνιση της συντονισµένης κίνησης. Τέλος στo ερευνητικό προσκήνιο βρίσκεται, παράλληλα µε τα δύο πρώτα στάδια και η προσπάθεια συσχέτισης και σύνδεσης των συντονισµένων κινήσεων µε αντίστοιχα συντονισµένη εγκεφαλική δραστηριότητα (Fucks, Jirsa, Kelso, 2000). Σύµφωνα µε την ισχύουσα θεωρία των δυναµικών συστηµάτων, από την πρώτη και δεύτερη ερευνητική φάση, οι έµφυτες µορφές συντονισµού (in phase anti phase) παρουσιάζουν το χαρακτηριστικό της σταθερότητας, ενώ η εκµάθηση και υιοθέτηση µιας διαφορετικής, µορφής αµφίπλευρου συντονισµού, χαρακτηρίζεται από αστάθεια και αυξηµένη µεταβλητότητα, τουλάχιστον στο αρχικό στάδιο εκµάθησης της, (Schoner, Zanone, Kelso, 1992). Μάλιστα ένα ενδιαφέρον συµπέρασµα είναι ότι όσο πιο κοντά ή όσο πιο µακριά από τα έµφυτα πρότυπα βρίσκεται η προς µάθηση κίνηση τόσο πιο γρήγορα επιτυγχάνεται η µάθηση της, (Kosturbiech & Zanone, 2002). 14

30 Αρχικά δηµιουργήθηκε ένα µαθηµατικό µοντέλο για τη πρόβλεψη του τύπου του συντονισµού απλών κινήσεων από δύο µέλη, (Turvey & Schmidt, 1992). Το µαθηµατικό µοντέλο που περιγράφει αυτή την προσωρινή κατάσταση διατήρησης σταθερής διαφοράς φάσης είναι: φ ' = ω - Κ sinφ (5) όπου: φ = διαφορά φάσης, φ = πρώτη χρονοπαράγωγος της διαφοράς φάσης, ω = διαφορά των ιδιοσυχνοτήτων των δυο ταλαντωτών του ζεύγους, K = δύναµη σύζευξης των δυο ταλαντωτών. Ανάλογες προσπάθειες έγιναν για την ανάπτυξη ενός µοντέλου τεσσάρων µελών µε σκοπό τη διερεύνηση των διαφόρων τύπων συντονισµού µεταξύ τους (Jeka, Kelso, Kiemel, 1993). Κατά τη διάρκεια αυτών παρατηρήθηκε ότι η σύζευξη µεταξύ οµόλογων µελών ήταν ισχυρότερη σε σχέση µε µη οµόλογα µέλη. Έτσι οδηγήθηκαν στο συµπέρασµα ότι η σύζευξη µεταξύ µελών (ταλαντωτών) που περιέχουν οµόλογους µύες είναι ισχυρότερη από αυτή µεταξύ µελών µε µη οµόλογους µύες. Κατά συνέπεια ο τύπος συντονισµού µεταξύ των πρώτων είναι πιο σταθερός. Η απώλεια της σταθερότητας του τύπου του συντονισµού, µε την αύξηση της συχνότητας, ήταν αυτή που προετοίµαζε και επέτρεπε την αλλαγή από µια µορφή συντονισµού σε µια διαφορετική. Κατά τη µελέτη της επίδρασης της συχνότητας και του πλάτους κίνησης στους δεσµούς των µελών δείχθηκε ότι η δύναµη αλληλεπίδρασης µεταξύ αυτών µειώθηκε µε την αύξηση της συχνότητας και µάλιστα µε σχέση αντιστρόφως ανάλογη µε το τετράγωνο αυτής (Peper & Beek, 1998). Οι παραπάνω µελέτες πρόσφεραν πολύ χρήσιµα συµπεράσµατα και συνέβαλαν στη δηµιουργία µιας θεωρίας αναφορικά µε τον τύπο του συντονισµού σε ρυθµικές κινήσεις περιορισµένων όµως βαθµών ελευθερίας (κίνηση σε µια άρθρωση ή σε ένα επίπεδο). Οι µελέτες για το συντονισµό των κινήσεων των µελών επεκτάθηκαν και στo ζωικό βασίλειο. Για παράδειγµα ερευνήθηκε ο συντονισµός και ο νευροµυικός έλεγχος των κινήσεων στο µπλε καβούρι (Callinectes sapidous), µε κινηµατική ανάλυση και E.M.G. (Wood & Derby, 1995). Τα αποτελέσµατα 15

31 έδειξαν ότι οι συµπεριφορές ή τύποι συντονισµού των µελών του διακρίνονται, ανάµεσα σε διάφορες άλλες παραµέτρους, από τη συχνότητα κίνησης των ποδιών (leg waving) και από τη φασική σχέση µεταξύ τους. Συµπέρασµα που έρχεται να επιβεβαιώσει τη σηµαντικότητα και την επιρροή αυτών των δυο παραγόντων στο τύπο του συντονισµού της κίνησης. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει µια µελέτη πάνω σε χελώνες όπου διερευνήθηκε η συµπεριφορά τους κατά το σκάψιµο, το περπάτηµα και τη κολύµβηση (Field & Stein, 1997). Σχεδόν σε όλες τις µορφές δραστηριοτήτων που καταγράφηκαν ο συντονισµός ήταν πάντα ένα προς ένα out of phase δηλαδή τα οµόλογα µέλη της χελώνας παρουσίαζαν διαφορά φάσης 180 µοίρες. Το αξιοσηµείωτο όµως είναι ότι όταν χρειάστηκε να κολυµπήσουν σε γρήγορες ταχύτητες (αυξηµένη συχνότητα κίνησης) τότε εµφανίστηκε in phase συµπεριφορά. Το ίδιο συνέβη και κατά την έναρξη όλων των κινήσεων ανεξαρτήτου συχνότητας, ο αρχικός τύπος συντονισµού ήταν πάντα in phase. Μάλιστα σε αναλογία µε αυτά τα ευρήµατα έρχονται να προστεθούν και παλαιότερες παρατηρήσεις σε ανθρώπους, όπου σε µερικές out of phase συµπεριφορές, όπως το ανέβασµα σκαλοπατιών, η αρχή γίνεται µε µια in phase κίνηση (δίπλευρη συµµετρική ραχιαία έκταση της ποδοκνηµικής) που προηγείται των χαρακτηριστικών της out of phase κίνησης (Herman, Cook, Cozzens, Freedman, 1973). Από τα παραπάνω πιστοποιείται ότι η διαφορά φάσης µεταξύ των µελών ελέγχεται σύµφωνα µε τις συγκεκριµένες απαιτήσεις της στρατηγικής της κίνησης. Οι απαιτήσεις αυτές φυσικά είναι απόρροια του περιβάλλοντος και του σκοπού της κίνησης. Σε απόλυτη συµφωνία µε τα προηγούµενα έρχεται µια έρευνα που έγινε µε βρέφη, τα οποία έβαλαν να περπατήσουν σε κυλιόµενους διαδρόµους µε διαφορετική ταχύτητα για το κάθε πόδι (Thelen, Ulrich, Niles, 1987). Παρατηρήθηκε ότι ανέπτυξαν µηχανισµούς τέτοιους ώστε να διατηρήσουν την διαδοχική σειρά κίνησης (αντιδιαµετρική) των ποδιών. Αυτό το πέτυχαν είτε µε αυξοµειώσεις στη διάρκεια στήριξης ή αιώρησης του ενός ή του άλλου ποδιού, είτε µε αυξοµειώσεις στο µήκος διασκελισµού. Αξίζει να σηµειωθεί ότι τα βρέφη 16

32 δεν είχαν αρχίσει ακόµη να περπατάνε κανονικά, εντούτοις, υποβοηθούµενα στη στήριξη τους από ειδικό µηχανισµό, αντέδρασαν όπως προαναφέρθηκε. Εξάλλου η έµφυτη αυτή µορφή συντονισµού που υπάρχει στο περπάτηµα φαίνεται ότι υπάρχει σε άλλες σύνθετες ρυθµικές κινήσεις όπως στο περπάτηµα στα τέσσερα και στη κολύµβηση µε και χωρίς βοηθητικά µέσα (βατραχοπέδιλα) (Wannier, Bastiaance, Colombo, Bietz, 2001). Πιο συγκεκριµένα στην αναφερόµενη εργασία διερευνήθηκε ο συντονισµός µεταξύ χεριών και ποδιών µέσα από την παράµετρο της συχνότητας της κίνησης και δείχθηκε ότι παραµένει σταθερός σε συγκεκριµένους τύπους 1/1, 2/1, 3/1, 4/1 ή 5/1 και για τις τρεις διαφορετικές κινήσεις. Συµπερασµατικά, η έµφυτη µορφή συγχρονισµού διατηρείται ανάµεσα σε διαφορετικά είδη κίνησης. Για πιο σύνθετες κινήσεις όµως, όπως φαίνεται από τις σχετικά λίγες εργασίες που έχουν γίνει, εξαρτάται σε σηµαντικό βαθµό από τις απαιτήσεις της κίνησης αλλά και από τους περιορισµούς του περιβάλλοντος και φυσικά όταν εµπλέκονται µεγάλα µέλη, από τα αδρανειακά χαρακτηριστικά της µάζας τους. Είναι φανερό ότι, όταν χρειάστηκε οι συµµετέχοντες στις παραπάνω έρευνες, ζώα και άνθρωποι και κύρια σε αυτή µε το βάδισµα των βρεφών, ανέπτυξαν διάφορους µηχανισµούς στην προσπάθεια τους να διατηρήσουν την υπάρχουσα µορφή συντονισµού. Ο τρόπος λοιπόν που η ίδια η κίνηση οργανώνεται και εµφανίζεται είναι η παράµετρος που προσπαθεί το άτοµο να διατηρήσει σταθερή και όχι η σειρά ή ο τρόπος ενεργοποίησης των διάφορων κινητικών οµάδων και αρθρώσεων. Συνοψίζοντας τα παραπάνω, από τη θεωρία, η οποία αναπτύχθηκε για να εξηγήσει το µηχανισµό ελέγχου των απλών κυρίως αµφίπλευρων ρυθµικών κινήσεων, διαπιστώνεται ότι το σύστηµα έλκεται προς δύο τύπους συντονισµού το in phase και το anti phase µε χαρακτηριστική παράµετρο τη διαφορά φάσης µεταξύ των µελών, ενώ η επιδεικνυόµενη συµπεριφορά εξαρτάται από τη συχνότητα κίνησης. Με την αύξηση αυτής παρατηρείται αποσταθεροποίηση του τύπου συντονισµού και µετάβαση στον (συµµετρικό) in phase µοντέλο. Ο τύπος συντονισµού και αντίστοιχα ο τρόπος µε τον οποίο θα αντιδράσει το 17

33 κινητικό σύστηµα προκειµένου να είναι αποδοτική και αποτελεσµατική η κίνηση, εξαρτάται από τις ιδιαίτερες συνθήκες εκτέλεσης της κινητικής δραστηριότητας. Έχει αποδειχθεί επίσης ότι µέσα από τη διαδικασία της µάθησης η δυναµική του συστήµατος µεταβάλλεται (Schoner et al. 1992). Αυτό σηµαίνει ότι παρατηρείται αποσταθεροποίηση του ενός τύπου συντονισµού και µετάβαση σε κάποιον άλλο. Παρόλο που τα προηγούµενα πειράµατα εξηγούν µε πολύ καλό τρόπο τους µηχανισµούς ελέγχου και παραγωγής των αµφίπλευρων κινήσεων και τους έµφυτους τύπους συντονισµού, εντούτοις τα περισσότερα περιορίζονται σε απλές, µονοαρθρικές κινήσεις. Όσες αναφορές έγιναν για µοντελοποίηση του συντονισµού πιο σύνθετων κινήσεων έδειξαν µια αντιστοιχία µε τα πορίσµατα ερευνών σε απλές κινήσεις χωρίς όµως να αποφύγουν περιορισµούς κυρίως λόγω του µεγάλου αριθµού βαθµών ελευθερίας. Ακόµη και έτσι η θεωρία δεν ελέγχθηκε σε αθλητική τεχνική όπου ο βασικός στόχος δεν είναι απλά µια καλή εκτέλεση αλλά η µετρήσιµη απόδοση. Ενδιαφέρον λοιπόν παρουσιάζει η επέκταση της θεωρίας σε σύνθετες, αθλητικές κινήσεις, οι οποίες εκτελούνται αµφίπλευρα στα διάφορα σπορ. Άλλωστε, αυτό που υποστηρίζεται και από πιο πρόσφατες απόψεις είναι ότι η θεωρία αυτή µπορεί να αποτελέσει το πλαίσιο µελέτης σύνθετων κινήσεων προσανατολισµένων στην αθλητική απόδοση, (Glazier et al. 2003). Είναι δυνατό µάλιστα να υπάρχουν ιδιαίτεροι τύποι συντονισµού, οι οποίοι υπαγορεύονται από τις απαιτήσεις και τις συνθήκες εκτέλεσης της αθλητικής κινητικής δεξιότητας. Όπως προαναφέρθηκε ένα άθληµα όπου υπάρχουν τέτοιες κινήσεις είναι η κολύµβηση. Σε αυτό το άθληµα το νερό είναι το κυρίαρχο στοιχείο. Το νερό είναι ένα περιβάλλον µε πάρα πολλούς περιορισµούς για τον άνθρωπο. Οι περισσότερες εργασίες πάνω στην κολύµβηση έχουν γίνει στο ελεύθερο στυλ που είναι και το πλέον χρησιµοποιούµενο τόσο στην προπόνηση όσο και στους αγώνες. Ο προσανατολισµός τους ήταν στη µελέτη της επίδρασης του 18

34 νερού στη κίνηση και στις ενέργειες που κάνουν οι κολυµβητές για να αυξήσουν την αποτελεσµατικότητα τους µέσα σε αυτό. Κολυµβητική κίνηση Η οπισθέλκουσα είναι η συνολική δύναµη αντίστασης που δέχεται ένας κολυµβητής κατά την κίνηση του µέσα στο νερό. Με το θέµα της οπισθέλκουσας έχουν ασχοληθεί πολλοί ερευνητές και σε προηγούµενα χρόνια, (Counsilman, 1968; Maglischo, 1993). Ένα από τα βασικότερα συµπεράσµατα στα οποία κατέληξαν ήταν ότι η αυξηµένη ενεργητική οπισθέλκουσα που παρουσιάζουν οι κολυµβητές χαµηλού επιπέδου, είναι αποτέλεσµα ανεπαρκούς τεχνικής και δηµιουργίας κάθετων κινήσεων στη διεύθυνση κίνησης του σώµατος, εγκάρσια και προσθοπίσθια στη φορά της κολυµβητικής τους ταχύτητας. Αντίθετα οι καλύτεροι κολυµβητές παρουσίασαν την ικανότητα ενός πιο συµµετρικού κολυµβητικού στυλ, το οποίο παρείχε πιο σταθερή θέση σώµατος και κατά συνέπεια χαµηλότερες τιµές ενεργητικής οπισθέλκουσας. Σε µια άλλη συγκριτική µελέτη ανάµεσα σε γκρουπ κολυµβητών υψηλού και χαµηλού επιπέδου, δείχθηκε ότι οι αλλαγές στο σχήµα του σώµατος είναι αυτές οι οποίες επηρεάζουν τους υδροδυναµικούς συντελεστές και έχουν σαν αποτέλεσµα τις χαµηλές τιµές ενεργητικής οπισθέλκουσας στους κολυµβητές υψηλού επιπέδου (Kolmogorov, Rumyantseva, Gordon, Cappaert, 1997). Σε αρµονία µε τα παραπάνω βρίσκεται και το γεγονός ότι οι υψηλού επιπέδου κολυµβητές παρουσίασαν αύξηση του εύρους κίνησης και µικρότερη δαπάνη ενέργειας (Cappaert, Pease, Troup, 1995). Κατά τη διάρκεια αυτής της έρευνας (3-D ανάλυση στα 100µ. ελεύθερο στην Ολυµπιάδα της Βαρκελώνης), οι αθλητές υψηλού επιπέδου χρησιµοποιώντας ελαφρώς µικρότερες δυνάµεις στα χέρια διατήρησαν υψηλότερη προωθητική αποτελεσµατικότητα, λόγω πιο ευθυγραµµισµένης θέσης σώµατος και πιο συµµετρικής περιστροφής του κορµού. Έχει παρατηρηθεί, κατά τη διάρκεια µιας ηλεκτροµυογραφικής µελέτης, ότι οι µύες των αθλητών υψηλού επιπέδου παρουσίασαν συνεχόµενη δραστηριότητα σε όλη τη διάρκεια της παραγωγικής φάσης της χεριάς ενώ οι 19

35 κατώτερου επιπέδου κολυµβητές εµφάνισαν αρκετές διακοπές σε κρίσιµα σηµεία της ώθησης µε αποτέλεσµα µικρότερη παραγωγικότητα (Yoshizawa, Okamoto, Kumamoto, 1983). Σε µια άλλη πειραµατική εργασία, δείχθηκε ότι οι αθλητές υψηλού επιπέδου είναι πιο αποτελεσµατικοί στην κίνηση τους µέσα στο νερό και ξοδεύουν λιγότερη ενέργεια στη δηµιουργία κυµάτων (Τakamoto, Ohmichi, Miyashita, 1983). Αν και είναι δεδοµένη η ύπαρξη γραµµικής συσχέτισης µεταξύ της ταχύτητας και του µέσου ύψους κύµατος που δηµιουργεί ο κολυµβητής λόγω της κίνησης του στο νερό, αυτοί έδειξαν ότι δηµιουργούν µικρότερο κυµατισµό σε δεδοµένη ταχύτητα. Βέβαια, πρέπει να σηµειωθεί ότι υπήρχε µια διαφοροποίηση ανάλογα µε τη συχνότητα της κίνησης δηλαδή σε µεγαλύτερες ταχύτητες παρουσιαζόταν µεγαλύτεροι κυµατισµοί. Από όλα τα παραπάνω εξάγεται το γενικότερο συµπέρασµα ότι ανάµεσα στους αθλητές υψηλού επιπέδου και στους λιγότερο καλούς κολυµβητές υπάρχουν πολλές σηµαντικές διαφορές όσον αφορά την τεχνική τους, δηλαδή ουσιαστικά την επιδεικνυόµενη µορφή κίνησης που ακολουθούν για να λύσουν κατά τον αποτελεσµατικότερο και οικονοµικότερο τρόπο το κινητικό πρόβληµα που τους παρουσιάζεται. Επίσης, υπάρχει µια διαφοροποίηση σε ορισµένα τεχνικά χαρακτηριστικά ανάµεσα σε αθλητές ίδιου επιπέδου αλλά διαφορετικών αγωνισµάτων, ακόµα και του ίδιου στυλ, η οποία φαίνεται ότι οφείλεται κυρίως στην κατά περίπτωση ταχύτητα κίνησης. Έτσι, οι κολυµβητές της ταχύτητας στο ελεύθερο και ειδικά στα 50 µέτρα έχουν υιοθετήσει το εξαπλό χτύπηµα ποδιών ανά κύκλο χεριάς µε στόχο την σταθεροποίηση του κορµού, την καλύτερη υδροδυναµική θέση σώµατος και την µέγιστη προώθηση. Η διάρκεια της κούρσας τους επιτρέπει να εφαρµόσουν αυτό το ρυθµό, καθώς η εξοικονόµηση ενέργειας δεν είναι σηµαντικός παράγοντας που θα καθορίσει το αποτέλεσµα σε αντίθεση µε την επίτευξη της µέγιστης ταχύτητας. Αντίθετα στις µεγάλες αποστάσεις στο ελεύθερο, 800 & 1500 µέτρα, επειδή η εξοικονόµηση ενέργειας είναι καθοριστικός παράγοντας και τα πόδια δεν επιφέρουν σηµαντικό προωθητικό αποτέλεσµα έχει επικρατήσει το διπλό ή 20

36 το σταυρωτό χτύπηµα, που οδηγεί σε ένα εντελώς διαφορετικό µοντέλο κίνησης (Maglischo, 1993). Μια άλλη παράµετρος διαφοροποίησης της τεχνικής, ανάµεσα στις ταχύτητες και στις µεγάλες αποστάσεις στο ελεύθερο, είναι η συχνότητα της αναπνοής. Οι κολυµβητές ταχύτητας παίρνουν λίγες αναπνοές κατά την διάρκεια του αγωνίσµατος τους για να αποφύγουν την αύξηση της οπισθέλκουσας, τακτική την οποία µπορούν να ακολουθήσουν λόγω των µη αυξηµένων µεταβολικών απαιτήσεων του αγωνίσµατος τους, (50 µέτρα). Αντίθετα οι κολυµβητές αποστάσεων ακολουθούν ένα ρυθµό χεριά αναπνοή για να καλύψουν τις ανάγκες της κούρσας τους σε οξυγόνο. Το αποτέλεσµα είναι σε διαφορετικά αγωνίσµατα να χρησιµοποιούνται διαφορετικοί τρόποι οργάνωσης της κίνησης που καθορίζονται από τις ενεργειακές απαιτήσεις αυτών των αγωνισµάτων. Το ίδιο συµβαίνει και µε τη συχνότητα χεριάς (SR) και το µήκος χεριάς (SL), όπου µε βασικό κριτήριο την οικονοµία της κίνησης, οι κολυµβητές ταχύτητας εµφανίζουν υψηλές συχνότητες και µικρά µήκη χεριάς ενώ οι κολυµβητές αντοχής ακριβώς τα αντίθετα, (Mason & Cossor, 2000). To σύνολο των διαφορών αυτών, όπως έχουν καταγραφεί από τους ερευνητές, ξεκάθαρα αποδεικνύει ότι το αγώνισµα της ταχύτητας στο ελεύθερο (50µ.) και το αγώνισµα της αντοχής (1500µ.) συνιστούν δύο διαφορετικές τεχνικές κολύµβησης του ίδιου στυλ, οι οποίες καθορίζονται πρωταρχικά από τις διαφορετικές ενεργειακές απαιτήσεις και σε επίπεδο βιοκινητικής αξιολόγησης, από τα προαναφερόµενα τεχνικά χαρακτηριστικά. Τα προηγούµενα αναφέρονται σε βιοκινητικές παραµέτρους και διαφοροποιήσεις στην κολυµβητική τεχνική που αλληλεπιδρούν µεταξύ τους και τελικά εµφανίζονται σαν συντονισµένη κίνηση των µελών. Σήµερα αυτός ο συντονισµός των άνω άκρων, ειδικότερα στο ελεύθερο, είναι µετρήσιµος µε τη µεθοδολογία που προαναφέρθηκε, (Chollet et al. 2000). Μια σειρά εργασιών που θα αναφερθούν σε αυτό αλλά και σε επόµενα κεφάλαια της παρούσας εργασίας, χρησιµοποιούν το δείκτη συντονισµού ως µεταβλητή. Για τους 21

37 λόγους αυτούς θα γίνει µια εκτενέστερη αναφορά στο τρόπο υπολογισµού αυτού του δείκτη. Όπως αναφέρθηκε, µετρήθηκε η χρονική διαφορά, (time lag), ανάµεσα στην έναρξη της προώθησης της πρώτης αριστερής χεριάς και το τέλος της προώθησης της πρώτης δεξιάς χεριάς. Το ίδιο έγινε και στον επόµενο κύκλο για το άλλο χέρι. Τα διαστήµατα αυτά ορίσθηκαν ως ποσοστιαία αναλογία ενός ολοκληρωµένου κύκλου. Ο µέσος όρος των δύο χρονικών διαστηµάτων ορίσθηκε ως ο δείκτης συντονισµού. Η λογική που αναπτύχθηκε ήταν η παρακάτω. Όταν η προώθηση του ενός χεριού αρχίζει ταυτόχρονα µε το τέλος της προώθησης του άλλου χεριού τότε ο δείκτης είναι µηδέν. Όταν πάλι η προώθηση του ενός χεριού αρχίζει πριν τελειώσει αυτή του άλλου τότε ο δείκτης είναι θετικός. Αντίθετα όταν η προώθηση του ενός χεριού έχει τελειώσει και η προώθηση του άλλου δεν έχει αρχίσει τότε ο δείκτης είναι αρνητικός. Από πλευράς απόδοσης το ζητούµενο είναι η συνεχόµενη εφαρµογή προωθητικών δυνάµεων για να υπερνικηθεί η οπισθέλκουσα. Άρα η θετική τιµή αυτού του δείκτη είναι επιθυµητή. Τα αποτελέσµατα αυτής της εργασίας (Chollet et al. 2000), έδειξαν ότι η τιµή του δείκτη ήταν κατά µέσο όρο αρνητική, αν και µε την αύξηση της ταχύτητας υπήρχε και µια αύξηση αυτού. Αυτή αποδόθηκε στην αύξηση της διάρκειας των προωθητικών φάσεων σε σχέση µε τη συνολική διάρκεια του κύκλου χεριάς. εν έγινε κάποια προσπάθεια ποσοτικοποίησης και µελέτης των κινηµατικών διαφορών στις τροχιές των χεριών. Από την ίδια ερευνητική οµάδα έγινε µια συγκριτική µελέτη ανάµεσα σε τριαθλητές και κολυµβητές, (Millet, Chollet, Chalies, Chatard, 2002). Και οι δύο οµάδες αθλητών ήταν υψηλού επιπέδου. Τα αποτελέσµατα έδειξαν ότι οι κολυµβητές ως καλύτερα κατέχοντες την κολυµβητική τεχνική, αύξησαν περισσότερο την διάρκεια των προωθητικών φάσεων στις υψηλότερες ταχύτητες. Ακόµη ο δείκτης συντονισµού και για τις δύο οµάδες, έφτασε σε οριακά θετικές τιµές στις υψηλότερες ταχύτητες. Ουσιαστικά εξετάζοντας τις τιµές αυτού του δείκτη διαπιστώνεται ότι πάντα κυµαίνεται από 8% µέχρι 3% περίπου. Αν αναλογιστεί κανείς ότι αυτό 22

38 είναι ποσοστό της συνολικής διάρκειας δύο χεριών, τότε για ένα µεγάλο φάσµα ταχυτήτων τα χέρια κινούνται σχεδόν αντιδιαµετρικά. Αυτό παραπέµπει στη θεωρία της anti- phase κίνησης. Όµως η σχέση αυτή δεν µετράται συνεχώς αλλά µια φορά σε οριακές θέσεις. Ακόµη µετράται µέσα από µια χρονική παράµετρο. Έτσι οι θέσεις των άνω άκρων και η γωνία που σχηµατίζουν µεταξύ τους, δεν ελέγχονται. Ακόµη δεν λαµβάνεται υπόψη ότι το κάθε άκρο έχει τρεις βασικές αρθρώσεις και συνεπώς οι κινήσεις έχουν αρκετούς βαθµούς ελευθερίας. Για να αρθούν αυτοί οι περιορισµοί για τις ανάγκες της παρούσας εργασίας, όπως αναφέρθηκε και στο προηγούµενο κεφάλαιο, επιλέχθηκε η µεθοδολογία της τρισδιάστατης ανάλυσης. Στην παρούσα έρευνα έγινε προσπάθεια για την διερεύνηση των παραπάνω και τη συµπλήρωση του δείκτη συντονισµού µε κινηµατικά δεδοµένα. Έτσι ήταν δυνατόν να γίνουν εκτιµήσεις για το συντονισµό των άνω άκρων µε συχνότητα ίση µε τη συχνότητα δειγµατοληψίας (50Hz) και τουλάχιστον σε επίπεδο του ακραίου σηµείου του χεριού, του µετακαρπίου. Οι ερευνητές οι οποίοι ασχολήθηκαν µε την κολύµβηση χρησιµοποίησαν µια σειρά από µεθοδολογίες για να µελετήσουν τρισδιάστατα την κίνηση µέσα στο νερό. Ένα κοινό χαρακτηριστικό των µεθόδων αυτών ήταν η ξεχωριστή ανάλυση της κίνησης σε δύο χώρους ένα έξω και ένα µέσα στο νερό και έπειτα ο συνδυασµός των τρισδιάστατων συντεταγµένων των επιλεγµένων σηµείων από τους δύο χώρους ανάλυσης (Sanders, 1999; Cappaert et al. 1995). H επιλογή δύο χώρων ανάλυσης είναι απαραίτητη γιατί η κίνηση εξελίσσεται τόσο µέσα όσο και έξω από το νερό και πρέπει να καταγραφεί χωριστά. Αυτό συµβαίνει επειδή οι ακτίνες φωτός περνώντας από τον αέρα στο νερό διαθλώνται και δηµιουργούν σειρά από προβλήµατα στην καταγραφή της κίνησης. Μια διαφορετική µεθοδολογία προτάθηκε από τους Yanai, Hay και Gerot (1996). Σε αυτή την εργασία χρησιµοποιήθηκαν περιστρεφόµενα περισκόπια µε δύο ζευγάρια καθρέφτες που το καθένα αντανακλούσε την κίνηση επάνω και την κίνηση κάτω από το νερό αντίστοιχα, σε µια κάµερα. 23

39 Έτσι, το πεδίο ανάλυσης ήταν ενιαίο. Ακόµη µε την περιστροφή των περισκοπίων και την χρησιµοποίηση διαδοχικών δένδρων διαβάθµισης αυξήθηκε το πεδίο ανάλυσης, χωρίς να µειωθεί η ακρίβεια των µετρήσεων καθώς το µέγεθος του ειδώλου προς ανάλυση παρέµεινε σταθερό. Η µέθοδος αυτή, ενώ θεωρείται αρκετά ακριβής για την ταυτόχρονη καταγραφή της κίνησης µέσα και έξω από το νερό, µπορεί να παρουσιάζει διάφορα προβλήµατα τυχαίας διάθλασης λόγω κίνησης των µορίων του νερού. Ακόµη, έστω και µε ισχυρούς σερβοµηχανισµούς σταθερής περιστροφής των περισκοπίων, λόγω της αντίστασης του νερού και των κυµατισµών, δεν µπορεί η περιστροφή να είναι απόλυτα ελεγχόµενη, κάτι που απαιτείται στις µεθόδους µε περιστρεφόµενη κάµερα (Gervais et al. 1989; Bendingfield, Gervais, Kollias, Marchiori, Wronko, 1982). Επιπρόσθετα, η χρήση και καταγραφή σταθερών σηµείων εντός του νερού µπορεί να δηµιουργήσει προβλήµατα ακρίβειας στη διαβάθµιση του συστήµατος. Η µέθοδος ανάλυσης της κίνησης σε τρεις διαστάσεις που έχει χρησιµοποιηθεί στη βιβλιογραφία (Sanders, 1999; Yanai et al, 1996; Cappaert et al. 1995) ήταν η D.L.T. (Direct Linear Transformation) που πρωτοπαρουσιάσθηκε από τους Abdel Aziz και Karara (1971). Χρησιµοποιώντας τουλάχιστον δύο κάµερες και ένα σύστηµα σηµείων γνωστών συντεταγµένων (το αποκαλούµενο δένδρο διαβάθµισης), ο ερευνητής µπορεί να καθορίσει µε αρκετή ακρίβεια τις συντεταγµένες των σηµείων του σώµατος. Ο Kollias (1984 και 1997) ανάλυσε και παρουσίασε τις αδυναµίες που έχει αυτή η µέθοδος στον καθορισµό µε ακρίβεια των συντεταγµένων του σώµατος. Κατά τον ίδιο, η D.L.T. µπορεί να αποδώσει άριστα αποτελέσµατα, αν το δένδρο διαβάθµισης είναι γεωµετρικού σχήµατος στο οποίο τα σηµεία διαβάθµισης βρίσκονται σε τεµνόµενες ευθείες και αν χρησιµοποιηθούν µαθηµατικά µοντέλα διόρθωσης των παραµορφώσεων της εικόνας. Τέλος, απαιτείται βελτιστοποίηση του συστήµατος στηριζόµενο στις σχέσεις των τεµνοµένων ευθειών για µεγαλύτερη ακρίβεια. Το χρησιµοποιούµενο λογισµικό στο εργαστήριο της Βιοκινητικής του ΤΕΦΑΑ του ΑΠΘ, µπορεί να υπολογίσει τις συντεταγµένες σηµείων σε χώρο διαστάσεων 3Χ3Χ3m 3 µε σφάλµα 24

40 µικρότερο του ενός χιλιοστού του µέτρου. Το σύστηµα αυτό χρησιµοποιήθηκε για τους σκοπούς της παρούσας έρευνας. 25

41 Μεθοδολογία Συµµετέχοντες Στην έρευνα συµµετείχαν δύο οµάδες εξεταζοµένων. Στην πρώτη οµάδα συµµετείχαν 2 κολυµβητές και 3 κολυµβήτριες ελευθέρου εθνικού επιπέδου. Στην δεύτερη οµάδα συµµετείχαν 6 φοιτητές και 1 φοιτήτρια ΤΕΦΑΑ, που δεν είχαν ασχοληθεί µε την κολύµβηση πριν την εισαγωγή τους στη σχολή, αλλά είχαν διδαχθεί και περάσει το µάθηµα κολύµβησης. Σύµφωνα µε τον πίνακα αξιολόγησης επιδόσεων της FINA, (παγκόσµια οµοσπονδία κολύµβησης) οι υψηλού επιπέδου κολυµβητές συγκέντρωναν περισσότερους από 850 πόντους στα καλύτερα τους αγωνίσµατα στο ελεύθερο, ενώ κανένας από τους αρχάριους δεν συγκέντρωνε περισσότερους από 450 βαθµούς είτε στα 50 είτε στα 100 µέτρα ελεύθερο. Στον πίνακα 1, αναφέρονται τα ανθρωποµετρικά χαρακτηριστικά των συµµετεχόντων. Πίνακας 1. Ανθρωποµετρικά χαρακτηριστικά κολυµβητών-κολυµβητριών Οµάδα Α Αθλητές Υψηλού επιπέδου (Ν=5) Οµάδα Β Αρχάριοι (Ν=7) Ηλικία (έτη) 18.9± ±2.14 Ύψος (cm) 170.7± ±4.5 Μάζα (kg) 62.1± ±9.03 Πρωτόκολλο µέτρησης Αρχικά συγκεντρώθηκαν οι εξεταζόµενοι και ενηµερώθηκαν για τη διαδικασία των µετρήσεων και υπέγραψαν το έντυπο συγκατάθεσης - συµµετοχής στην έρευνα σύµφωνα µε τους κανόνες της επιτροπής δεοντολογίας του Α.Π.Θ., (παράρτηµα 1). Όλοι οι εξεταζόµενοι χρειάσθηκε να κολυµπήσουν δύο φορές απόσταση 25 m σε πισίνα 50m µε ενδιάµεσο χρόνο αποκατάστασης 10 λεπτών (πλήρης αποκατάσταση). Η πρώτη προσπάθεια 26

42 ήταν σε άνετο ρυθµό προσωπικής επιλογής, χωρίς να προξενεί αίσθηµα κόπωσης. Στη δεύτερη προσπάθεια ζητήθηκε από τους εξεταζόµενους να κολυµπήσουν µε µέγιστη ταχύτητα. Σε κάθε περίπτωση ζητήθηκε από τους συµµετέχοντες να αναπνέουν ελεύθερα ώστε να µην υπάρχει κανένας περιοριστικός παράγοντας στην τεχνική τους και ο τύπος συντονισµού των χεριών να µελετηθεί στις πραγµατικές συνθήκες κίνησης. Σε όλες τις προσπάθειες έγινε καταγραφή του χρόνου µε χρονόµετρο χειρός. Ο χρονοµέτρης ήταν ένας έµπειρος προπονητής κολύµβησης. Οι συµµετέχοντες εκτέλεσαν τις επαναλήψεις σε κολυµβητήριο 50 µέτρων, χωρίς εκκίνηση, µε φορά από τον τοίχο προς τη µέση της πισίνας. Κατά την εκτέλεση των µετρήσεων έγινε βιντεοσκόπηση. Ανάλυση της κίνησης Για τον σκοπό της µελέτης του αµφίπλευρου συντονισµού των άνω άκρων έγινε τρισδιάστατη ανάλυση σης κίνησης µε βάση στοιχεία από βιντεοσκόπηση. Όργανα µέτρησης Χρησιµοποιήθηκαν τέσσερις VHS κάµερες, EHDkamPro02IR, ασπρόµαυρες µε συχνότητα δειγµατοληψίας 50 Hz. ύο από αυτές ήταν µέσα στο νερό και δύο έξω. Οι κάµερες µέσα στο νερό είχαν φακούς Avenir SSV0358, mm, ενώ οι εκτός νερού είχαν φακούς Avenir SSV0358, mm και angenieux mm. Για την ανάλυση καταγράφηκαν ενάµιση κύκλοι χεριάς σε κάθε προσπάθεια, (περίπου 6 µέτρα στο προσθοπίσθιο επίπεδο). Η επιλογή θέσης της κάθε κάµερας καθώς και η ρύθµιση των φακών ήταν τέτοιες ώστε όλες οι κάµερες κατέγραψαν από τα 9µ. µέχρι τα 15µ. τις πισίνας, για να προλάβουν οι κολυµβητές να σταθεροποιήσουν την ταχύτητα τους. Οι κάµερες µέσα στο νερό ήταν τοποθετηµένες σε αδιάβροχα κυλινδρικά σκάφανδρα από αλουµίνιο, στερεωµένα σε ειδική βάση µάζας 10 κιλών το κάθε ένα (εικόνα 1α.), στον βυθό της πισίνας σε βάθος 5.5µ και σε απόσταση περίπου 6m. η µία από την άλλη. Η γωνία των οπτικών αξόνων για τις κάµερες 27

43 αυτές ήταν περίπου Οι κάµερες που ήταν έξω από το νερό βρισκόταν σε απόσταση µέτρων µεταξύ τους και είχαν γωνία οπτικών αξόνων 90 0 περίπου (εικόνα 1β.) Ανά ζευγάρι, µέσα και έξω αντίστοιχα, οι κάµερες ήταν τοποθετηµένες µια δεξιά και µία αριστερά από τον κολυµβητή. Eικόνα 1α. Κάµερες µέσα σε ειδικά σκάφανδρα. Eικόνα 1β. Κάµερες έξω από το νερό. ιαβαθµιστικό δένδρο Η διαβάθµιση του χώρου έγινε µε ένα κοινό δέντρο διαβάθµισης στο οποίο χρησιµοποιήθηκαν 36 σηµεία µέσα στο νερό και 40 σηµεία έξω από το νερό. Το δένδρο αποτελούνταν από ευθύγραµµα τµήµατα που σχηµάτιζαν ένα ορθογώνιο παραλληλεπίπεδο. Αυτό στηριζόταν σε δύο µεγάλες πλάκες 28

44 µονωτικού αφρολέξ, το οποίο επέπλεε κατά τέτοιο τρόπο ώστε να είναι ένα µέρος του διαβαθµιστή έξω από το νερό και ένα µέσα (εικόνες 2α και 2β). Eικόνα 2α. Λήψη του δέντρου διαβάθµισης από µια έξω κάµερα. Eικόνα 2β. Λήψη του δέντρου διαβάθµισης από µια µέσα κάµερα. 29