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Altersabhängige Leistungsabnahme im Schwimmen

1. April 2007

Age-Dependent Declining Swimming Performance

1 April 2007
Schwimmen Alter Swimming Age
Bild/picture: © Felix Gmünder, limmatsharkszürich


Von / By Felix K. Gmünder

© Felix Gmünder, limmatsharkszürich

Die schwimmerische Leistungsfähigkeit nimmt mit zunehmendem Alter ab [Schwimmerische Leistungsfähigkeit und Alter], und zwar deutlicher über lange als über kurze Strecken. Die Leistungsfähigkeit wird durch die Schwimmgeschwindigkeit ausgedrückt.

Die Schwimmgeschwindigkeit hängt biomechanisch von folgenden Faktoren ab:

  • Zugfrequenz (pro Sekunde)
  • Zuglänge (Meter)

Als Zugfrequenz (ZF) wird die Anzahl Zugzyklen pro Sekunde bezeichnet, als Zuglänge (ZL) die pro Zyklus zurückgelegte Strecke in Metern. Die Schwimmgeschwindigkeit V beträgt ZF x ZL [m/s].

Die Zuglänge hängt im Wesentlichen von der Antriebskraft (Schwimmtechnik), der Fähigkeit den Widerstand zu reduzieren (flache Wasserlage und Körperhaltung) und der Kraft der Oberkörpermuskulatur (Fähigkeit, eine gestreckte Körperlage zu halten bei gleichzeitiger Drehung um die Längsachse) ab.

Die Zuglänge wird vor allem als Mass für die Qualität der Schwimmtechnik angesehen. Gute Schwimmer schwimmen bei gleicher Zugfrequenz pro Zug weiter als weniger gute (und schwimmen schneller und effizienter). Die Zugfrequenz wird vor allem durch die Leistungsfähigkeit des Stoffwechsels und des Herz-Kreislaufsystems begrenzt.

Um die Frage zu beantworten, wie sich die Zugfrequenz und die Zuglänge altersabhängig verhalten, haben Gatta et al. (2006) an den Masters Weltmeisterschaften 2006 in Riccione bei den über 50-jährigen Schwimmern im 200-m-Freistil-Rennen diese Messgrössen auf allen vier Teilstrecken gemessen [The Decline of Swimming Performance with Advancing Age].

Das Ergebnis zeigt, dass die Schwimmgeschwindigkeit etwa linear mit dem Alter abnimmt. Auch die Zugfrequenz und die Zuglängen nehmen linear ab, allerdings mit grösserer Variabilität zwischen den Schwimmern als bei der Schwimmgeschwindigkeit. Es ist bekannt, dass die Variabilität mit der Abnahme der Fertigkeiten und koordinativen Fähigkeiten zunimmt.

Die Studie von Gatta et al. (2006) zeigt, dass die alterbedingte Abnahme der Schwimmgeschwindigkeit bis zu 65 Jahren vor allem auf die Abnahme der Zuglänge, und bei den über 65-jährigen vor allem auf die Abnahme der Zugfrequenz zurückzuführen ist (s. Abbildung).

Swimming performance declines with increasing age [Swimming performance and age], a process, which is more pronounced over long distances than over short ones. Swimming performance is expressed as swimming speed.

Biomechanically, swimming speed depends on two factors:

  • Stroke frequency (per second)
  • Stroke length (metres)

Stroke frequency (SF) is determined by the number of stroke cycles per second. By stroke length (SL) the distance swam per stroke cycle is meant. Swimming speed V is SF x SL [m/s].

Stroke length depends on propulsive force, the ability to reduce drag (horizontal body position, posture, and technique), and upper body strength to keep the body straight while rotating around the long axis.

Stroke length is considered as a means to determine the quality of a swimmer's swimming technique. At the same stroke frequency, good swimmers can swim further than inferior ones. Which means that better swimmers swim faster and more efficiently. The stroke frequency's limiting factor is mainly determined by the performance of the metabolism and the cardio-vascular system.

To answer the question, how stroke frequency and stroke length change with increasing age, Gatta et al (2006) measured these parameters on occasion of the masters swimming world championships 2006 in Riccione. They did the measurements on all four laps of the 200 m freestyle event and swimmers over 50 years of age[The Decline of Swimming Performance with Advancing Age].

The results reveal that swimming velocity decreases linearly with age. Both stroke frequency and length decrease linearly although with greater variability between individual swimmers as compared to the velocity. It is a known fact that the variability increases with decreasing proficiency and coordinative performance.

The study by Gatta et al. (2006) shows that the age-dependent loss of swimming velocity up to 65 years of age is caused by a decrease in stroke length. With swimmers over 65 years of age, a decrease of stroke frequency is the predominant factor (s. figure).

In der Abbildung wird die mit zunehmendem Alter abnehmende Zuglänge, Zugfrequenz und Schwimmgeschwindigkeit gezeigt. Die Altersgruppe A bedeutet 50-54 Jahre, B 55-59 Jahre usw. bis G ≥ 80 Jahre. The figure shows the age-dependent decrease of stroke length, stroke frequency, and speed. Age group A means 50-54 years old swimmers, B 55-59 years and so on. In G, swimmers are ≥ 80 years old.

Die Ergebnisse können wie folgt interpretiert werden:

  • Bis zum Alter von 65 Jahren nimmt die Schwimmgeschwindigkeit wegen der sich zurückbildenden Kraft und/oder einer sich verschlechternden Technik ab.
  • Ab 65 Jahren überwiegt die Abnahme der Stoffwechselleistungsfähigkeit.

Für die Umsetzung in die Praxis bedeuten die Ergebnisse, dass Mastersschwimmer das Augenmerk auf die Erhaltung der Technik und der Kraft legen müssen (nicht der Maximalkraft, sondern der Kraftausdauer und Schnellkraft [Krafttraining für Schwimmer]).

Der kritische Massstab für die Qualität im Ausdauertraining ist die Zuglänge, d.h. im Training muss bei gleichbleibender Geschwindigkeit stets versucht werden, mit gleichviel oder sogar weniger Zügen pro Länge gleich schnell zu schwimmen.

Man darf im En 1-3 Ausdauerbereich [Trainingsplanung] beim Auftreten von Müdigkeit auf keinen Fall mit einer Erhöhung der Zugfrequenz entgegensteuern.

Auch im Alter müssen Sprinttrainings durchgeführt werden. Bei hohen Zugfrequenzen muss der Fokus auf die Wasserlage und Körperhaltung gerichtet werden, was sowohl die Kraft als auch die koordinativen Fähigkeiten beansprucht.

Bemerkung Redaktion

Die Arbeit von Gatta und Kollegen bestätigt das Unausweichliche, nämlich dass wir mit zunehmendem Alter weniger leistungsfähig werden. Sie zeigt aber darüber hinaus auf, welches die physiologischen und schwimmtechnischen Gründe für diesen Rückgang sind. Diese Studie leidet am gleichen Problem wie alle anderen dieser so genannten Querschnittsstudien [siehe Schwimmerische Leistungsfähigkeit und Alter]. Die Schwimmer werden immer besser, was sich in der laufenden Verbesserung der Landes- und Weltrekorden ausdrückt.

Mit anderen Worten, sind die heute 50-jährige Mastersschwimmer viel besser sind als die 50-jährigen vor 20 Jahren (diese sind inzwischen 70 Jahre alt). Die in dieser Zeitspanne erzielten Fortschritte in der Schwimmtechnik und der Trainingsmethodik verfälschen das Ergebnis, nur wissen wir nicht wie stark.

Darum müsste man zusätzlich zu diesen Querschnittsstudien Längsschnittstudien durchführen wie von uns bereits früher vorgeschlagen und Ansatzweise durchgeführt [Längsschnittstudie].

Es ist nämlich erstaunlich, dass einzelne Masterschwimmer ihre Leistungsfähigkeit länger als andere aufrecht erhalten können. Besonders solche, die während Jahrzehnten an ihrer Technik feilen und in Bezug auf den Trainingsumfang nicht nachlassen. Natürlich können sie dem Alterungsprozess letztlich kein Schnippchen schlagen, aber sie können ihn verzögern und damit länger gesund und leistungsfähig bleiben als andere mit einem inaktiven Lebensstil. Längsschnittstudien würden diese Prozesse und die physiologischen und biomechanischen Hintergründe besser darstellen.

Aber auch Längsschnittstudien haben eine Fehlerquelle: Es gibt nur wenige Mastersschwimmer, die während Jahrzehnten ernsthaft trainieren können (oder wollen), was die Aussagekraft beeinträchtigt.

The results are interpreted as follows:

  • Up to 65 years of age, swimming velocity decreases because of loss of strength and/or impaired technique.
  • Over 65 years swimming speed suffers from the gradual loss of the metabolic performance.

The results mean that masters swimmers have to put the emphasis on swimming technique and strength (anaerobic capacity, not maximal strength [Strength training for swimmers]).

The crucial quality factor in endurance training is stroke length, which means the swimmer has to try to use the same or even less strokes per lap without getting slower. When swimming in the En 1-3 zones [Training plans]], the swimmer must by all means try not to increase the stroke frequency when getting tired.

Even older masters swimmer have to include sprint sets in their training. When stroke frequencies are increased, it is important to focus on body balance and posture, which require core body strength and pose a coordinative challenge.

Editorial Remarks

The study presented by Gatta et al. confirms the blindingly obvious that our performance declines with age. In addition, this study shows what the underlying mechanisms are, namely physiology and swimming technique related issues. However, this study suffers from a problem that is inherent of so called cross sectional studies [e.g. Swimming performance and age]. Swimmers become better with time, which is reflected in the development of national and world records.

In other words, today’s 50 years old swimmers swim much faster than the 50 years old masters 20 years ago (who today swim in the 70 years age group). Progress in swimming technique and training methods during this period of time distort the result, but we don't know how much.

Thus, in addition to cross sectional studies one should carry out longitudinal studies as proposed by us earlier [Longitudinal Study].

It is intriguing how many masters swimmer can maintain their performance over decades, much longer than others. An important characteristic of these masters swimmers is that they continuously work on their technique and do not reduce their training volume. Of course they cannot evade becoming older and finally increasing age will affect their performance. But it looks like the can keep their original performance and stay fit and healthy for a longer time than others with a more sedentary lifestyle. Longitudinal studies would bring more light into these processes and could contribute to better understand the physiological and biomechanical mechanisms of declining swimming performance.

But, longitudinal studies have their weaknesses too: There are not many masters swimmers who can or want to swim and train seriously over decades, which will affect the conclusions.

 
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