SV Limmat

Schwimmverein Limmat Zürich



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Leistungsfähigkeit im Schwimmen und Alter

1. April 2002

Swimming Performance and Age

1 April 2002

© Felix Gmünder, Schwimmverein Limmat Zürich.



Zusammenfassung

Die Leistungsfähigkeit im Schwimmen nimmt mit zunehmenden Alter ab. Es stellen sich dabei folgende Fragen:
  • ist die Abnahme auf den Sprintdistanzen ausgeprägter als auf den langen Distanzen?
  • ist die Abnahme mit zunehmendem Alter linear (gleichmässig) oder fällt die Leistungsfähigkeit im hohen Alter progressiv ab?
Um diese Fragen zu beantworten, wurde nach dem Zusammenhäng zwischen der schwimmerischen Leistung und den Masters-Altersklassen (25-29, 30-34, 35-39 etc.) in den drei Disziplinen 50 m, 400 m und 1500 m Freistil gesucht. Die Stichprobe bestand aus den weltweit 10 besten Mastersschwimmern in jeder Altersklasse. Um diese Analyse zu ermöglichen, wurden die Zeiten in Punkte umgerechnet. Um die Korrelation zwischen Alter und Leistung zu verdeutlichen wurde auch der Verlauf der Medianwerte dieser zehn Schwimmer in den drei Disziplinen untersucht.

Die Schwimmleistungen sind in allen Altersklassen jeweils über 1500 m signifikant am Schlechtesten und über 50 m am Besten, die 400-m-Werte liegen dazwischen. Bei den 10 besten Eliteschwimmern auf olympischem Niveau gibt es diesen Unterschied nicht.

Die Abnahme der schwimmerischen Leistungsfähigkeit ist distanzunabhängig mit zunehmendem Alter progressiv. Diese Abnahme ist am wenigsten ausgeprägt bei 1500 m.

Es wird vermutet, dass der im Vergleich zu Eliteschwimmern wesentlich reduzierte Trainingsumfang bei den Masters für das tiefere Niveau bei den Ausdauerleistungen (1500 m) verantwortlich ist. Grund für die niedrigen Trainingsvolumina sind wahrscheinlich berufliche, familiäre, gesundheitliche und/oder mentale Faktoren.

Die 50-m-Strecke ist weniger vom Trainingsumfang betroffen. Hier spielt die Technik und die Kraft die wichtigere Rolle (der Wasserwiderstand nimmt im Kubik mit der Schwimmgeschwindigkeit zu).

Abstract

Swimming performance decreases with increasing age. In relation to this, the following questions arise:
  • Is the decrease more prominent in sprints as compared to distance swimming?
  • Is the decrease in relation to age linear or progressive after a certain age?
To answer these questions we looked for correlations between swimming performance and masters swimming age groups (25-29, 30-34, 35-39, etc.) for the three disciplines 50 m, 400 m, and 1500 m freestyle. The sample consisted of the worldwide top ten masters swimmers of each age group. To make this analysis possible swimming times were converted into points. To make the correlation between age and performance even more evident the median values of these 10 swimmers were also analysed for the three disciplines.

Swimming performance was in all age groups lowest in the 1500 m event and best in the 50 m event with the 400 m event in between. The ten best elite swimmers at the olympic level do not show this difference.

The age dependent decrease in swimming performance is progressive regardless of the swimming event. The progressive decrease is least prominent in the 1500 m event.

It is concluded that masters swimmers as compared to elite swimmers have a remarkably reduced workout mileage with lower endurance capacity as a consequence. The reason for this may be job situation, family reasons, health problems, or mental factors.

The sprint event is not affected so much by mileage. Swimming technique and strength dominate as the limiting factors (drag increases with the power to the three with swimming velocity).

Berühmte Mastersschwimmer / Famous masters swimmers
Mastersswimmers Graham Johnston and Jeff Farrell

Graham Johnston

Zwei bekannte Mastersschwimmer: Rechts Jeff Farrell (*1938). Jeff gewann mit der US-Mannschaft an den olympischen Spielen in Rom die Goldmedaillen über 4x100 m Freistil und 4x200 m Freistil (beide Staffeln mit Weltrekordzeiten). Seine Bestzeiten waren 1960 54.8 bzw. 2:03.0. Nach einer Trainingspause von 17 Jahren begann er 1980 wieder mit Schwimmen. Mit 60 Jahren schwamm er die 100 m Freistil noch unter 60 Sekunden, bzw. die 200 m unter 2:15 - nicht schlecht. Heute hält er die Masters Weltrekorde 60-64 Jahre über 50 m, 100 m und 200 m Freistil.

Links Graham Johnston (*1931). Graham wurde mit der südafrikanischen Mannschaft an den olympischen Spielen in Helsinki 7. in der 4x200 m Freistilstaffel, 5. im Halbfinal über 400 m Freistil und 16. über 1500 m Freistil. Er blieb dem Schwimmen Zeit seines Lebens treu und hält heute die Masters Weltrekorde 65-69 Jahre über 400 m, 800 m und 1500 m Freistil.

Jeff Farrell

Two well known Masters swimmers: To the right Jeff Farrell, born in 1938. Jeff won 2 gold medals with the US-Olympic team 1960 in Rome in the 4x100 and 4x200 m freestyle relays (both with a new world record). His Pbs in 1960 were 54.8 and 2:03.0. After a break of 17 years he resumed his workouts in 1980. At the age of 60 he was able to swim 100 and the 200 free below 60 and 2:15, respectively. Today he holds the masters world records (age group 60-64) over 50 m, 100 m, and 200 m freestyle.

To the left Graham Johnston born in 1931. Graham participated on the south african team to the 1952 Olympics in Helsinki. In the 4x200 m freestyle relay he made 7th, in the 200 m freestyle semi-final he was 5th and over 1500 m freestyle he was 16th. He never stopped swimming and holds the masters world records (age group 65-69) 400 m, 800 m, and 1500 m freestyle.

Einleitung

Die sportliche Leistungsfähigkeit nimmt mit zunehmendem Alter ab. Beispielsweise nimmt die Handkraft und das Ausdauervermögen ab, wie in Figur 1 gezeigt wird (Quelle: J. Weineck: Sportbiologie, Perimed-Verlag).

Introduction

Exercise performance decreases with increasing age. For instance, the strength of the hand and endurance degrade as shown in figure 1 (Source: J. Weineck, Sportbiologie, Perimed-Publishing).
Figur 1. / Figure 1.
Handkraft / Hand strengthVO2-Max
Figur 1 zeigt, dass ein trainierter 60-jähriger vergleichbar ausdauerleistungsfähig ist wie ein untrainierter 18-jähriger. Über den Zusammenhang zwischen dem Alter und der schwimmerischen Leistungsfähigkeit sind dem Autor keine Daten bekannt. Die vorliegende Analyse bezweckt, diese Frage zu beantworten, weil sie für Mastersschwimmer und -schwimmerinnen von grossem Interesse ist. Das Mastersschwimmen kennt Wettkampfveranstaltungen unter der Obhut der Landesverbände, der LEN und der FINA. Man muss beim entsprechenden Landesverband lizensiert sein (Ausnahme: USA mit eigenem Masters-Schwimmverband).

An Wettkämpfen im Mastersschwimmen teilnehmen kann man ab 25 Jahren (in den USA bereits ab 20 Jahren). Weil die Leistungsfähigkeit im Alter nachlässt, wurden Alterskategorien eingeführt: 25-29 Jahre, 30-34 Jahre, 35-39 Jahre u.s.w.

Es wird allgemein angenommen, dass sich die Ausdauerleistungsfähigkeit mit zunehmendem Alter weniger rasch und gleichmässig zurückbildet als die Kraft. Die Kraft geht markant zurück ab 50 Jahren. Deshalb wurden in der vorliegenden Analyse die kürzeste Wettkampfstrecke (50 m Freistil), mit einer mittleren (400 m Freistil) und der längsten Distanz (1500 m Freistil) verglichen.
As shown in figure 1, a trained 60-yeras old is endurancewise as fit as a untrained 18-years old teenager. To the best of my knowledge, no data about the correlation of age and swimming performance is available. This paper aims at answering this question becasue it is of great interest to masters swimmers. In masters swimming competitions are held at the national and international level with european and world championships organised by LEN and FINA, respectively. In the US thre even exists US Masters Swimming, which is not associated with the national swimming federation as in other countries.

You can enroll to any masters programme after 25 (in the US they even become "old" with 20). Because performance degrades with increasing age and to make competitions more fair, age groups were introduced (25-29, 30-34, 35-39, etc.).

It is assumed that endurance is less prone to age-dependent degradation than strength. Muscle force weakens markedly after 50 years. Thus, in this paper a sprint event (50 m freestyle) was compared with a medium distance (400 m freestyle) and a distance event (1500 m freestyle).

Methodik

Zur Beantwortung der Frage, ob die Abnahme der Leistungsfähigkeit auf den kurzen Distanzen ausgeprägter ist als auf den langen oder umgekehrt, wurde mit Hilfe der jährlichen Top-10-Tabulations im Mastersschwimmen der FINA (Zehnbestenliste 1997) und der LEN-Punktetabellen (Stand 1992) die von den zehn weltbesten Masters erreichten Zeiten über 50 m, 400 m und 1500 m Freistil in Punkte umgewandelt. Die 50-m-Strecke dauert je nach Alter zwischen 25 und 64 Sek. (Medianwert der zehn besten Schwimmer in einer Altersklasse). Bei dieser Dauer der Belastung bis zur Erschöpfung ist die Kraftausdauer dominierend und nicht die Kraft. Weil sich die Dauer in der betrachteten Alterspanne praktisch verdoppelt, werden verschiedene Belastungsformen miteinander verglichen. Trotzdem wurde mangels verfügbarer Daten mit diesen Werten gearbeitet. Die 1500-m-Strecke wird je nach Alter zwischen 16 und 37 Min. zurückgelegt (Medianwert der zehn besten Schwimmer in einer Altersklasse. Definition Median: Wenn man eine Liste mit Zahlen der Grösse nach ordnet, so heisst bei einer ungeraden Anzahl der Wert, der in der Mitte steht, Median. Bei einer geraden Anzahl von Werten bezeichnet man das arithmetische Mittel der beiden in der Mitte stehenden Werte als Median). Die 1500-m-Strecke ist über alle Altersklassen geeignet, den altersabhängigen Verlauf der Ausdauerleistungsfähigkeit zu analysieren.

Zuerst wurde untersucht, ob die LEN-Punktetabelle für den Vergleich der verschiedenen Strecken geeignet ist. Dazu wurden die Zeiten der zehn weltbesten Eliteschwimmer in Punkte umgewandelt. Wenn der Median und die Streuung bei den zehn weltbesten Eliteschwimmern über die drei Freistilstrecken nicht voneinander differieren, so ist der Vergleich auch bei den Masters erlaubt. Die Punktetabelle wurde von der LEN erstellt, damit man Leistungen in den vier Schwimmlagen und über verschiedene Distanzen miteinander vergleichen kann (grafische Darstellung der LEN-Punktetabelle in Figur 2).

Methods

Based on the FINA Top Ten Tabulations in Masters Swimming (1997) the ten best performances of each age group in the 50 m, 400 m, and 1500 m freestyle event were converted into points using the LEN point-tabulation (1992 edition). The 50 m event takes between 25 and 64 seconds (median values in each age group). This duration of exercise to exhaustion is not fully representative for strength but rather for stamina. In addition, since the duration doubles in the range of age groups analysed, the performance limiting factors change. Because of lack of better data it was decided to use these values. The 1500 m event takes between 16 and 37 minutes (median values of individual age groups. Definition median: If one arranges a list of values according to the size, the value which is in the center is called median if you have an odd number of values. If the number of values is even, the median is the arithmetic mean of the two central values). Thus, this event represents a good means to analyse age dependent endurance.

First it was analysed if the LEN point-tabulation is suited to compare the three events. The swimming times over 50 m, 400 m, and 1500 m freestyle of the ten best elite swimmers were converted into points. If the median and distribution of individual values to not differ significantly between the three events the approach chosen to analyse the masters data should be valid. The LEn point-tabulation is designed to allow for a comparison of different swimming strokes and distances (s. figure 2).
Figur 2. Grafische Darstellung der LEN-Punktetabelle für die drei Schwimmdisziplinen 50 m, 400 m und 1500 m Freistil. Die Funktion der Kurve lautet Punkte = Weltrekordzeit*1000/geschwommene Zeit3.

[Figur vergrössern]
Figure 2. Graphical display of the LEN point-tabulation for the 50 m, 400 m, and 1500 m freestyle events. Die Function is points = world record time*1000/swimming time3.

[enlarge figure]
LEN-Punktetabelle / LEN-Tables
Um den altersabhängigen Abfall der Leistung hinsichtlich linearem oder progressivem Verlauf beurteilen zu können, werden die effektiven Schwimmzeiten anstatt der Punkte betrachtet, denn die Zahl der Punkte nimmt, wenn die geschwommene Zeit abnimmt, nicht linear sondern gemäss der Formel in Figur 2 ab. To better evaluate if the age-dependent behaviour of swimming performance is linear or progressive, it is better to look at swimming times, not points, because the number of points depends on the equation given in figure 2.

Ergebnisse

Die Ergebnisse sind in den Figuren 3 und 4 dargestellt.

In Figur 3 wird gezeigt, wie die schwimmerische Leistungsfähigkeit mit dem Alter zurückgeht: Jede Kurve stellt die zehn besten Masters in einer Altersklasse dar. Die oberste schwarze Linie repräsentiert jeweils die Eliteschwimmer.

Results

The results are shown in figure 3 and 4.

Figure 3 shows how swimming performance degrades with age: each curve represents the ten best masters in an age group. The black line at the top represents the elite swimmers.
Figur 3. Altersabhängige Entwicklung der Schwimmzeiten über 50 m, 400 m und 1500 m Freistil. Zur besseren Vergleichbarkeit der Leistung wurden die Zeiten mit Hilfe der LEN Tabellen in Punkte umgerechnet (y-Achse). Auf der x-Achse sind die einzelnen Schwimmer von eins bis zehn ersichtlich.

[50 m Freistil vergrössern - 400 m Freistil vergrössern - 1500 m Freistil vergrössern]
Figure 3. Age-dependent development 50 m, 400 m, and 1500 m freestyle swimming times. For better comparisement swimming times were converted into points using LEN-tables (y-axis). The x-axis displays the individual swimmers from one to ten.

[Enlarge 50 m Freestyle - Enlarge 400 m Freestyle - Enlarge 1500 m Freestyle]
50 m Freestyle 400 m Freestyle 1500 m Freestyle
Figur 3 zeigt, dass wie erwartet mit zunehmendem Alter die Leistung abnimmt: zuoberst die Linie mit den zehn Werten für die 25-29-jährigen, zuunterst die Linie für die über 85-jährigen, sofern sie in diesem Alter noch Wettkämpfe bestreiten. Der Unterschied zwischen den Eliteschwimmern und den Masters ist markant. Bis 40 Jahre sind die Abnahmen zwischen den Altersklassen nicht oder nur schwach signifikant, nachher wird der Abfall deutlicher. Bei den jungen Masters fehlt es offenbar an guten Schwimmern: die Eliteschwimmer wechseln nach ihrer Spitzensportlerzeit nicht zu den Masters, sondern beenden ihre Karriere für immer oder packen ihre Badehose erst viel später wieder aus.

In Figur 3 kommt etwas überraschend zum Vorschein, dass die Leistungen innerhalb einer Altersklasse bei den 50 m am Besten und bei den 1500 m am Schlechtesten sind. Bei den Eliteschwimmern ist das nicht der Fall (oberste schwarze Linie). Um diesen Sachverhalt deutlicher darzustellen, werden in Figur 4 nur die altersabhängigen Medianwerte gezeigt: Der Leistungsabfall ist besonders gross zwischen den Elite- und Mastersschwimmern und scheint dann über alle drei Distanzen linear abzunehmen. Der Abfall ist aber nicht linear, wie in Figur 5 gezeigt wird, denn es handelt sich bei der LEN-Punktetabelle ja um eine progressive Skala (Figur 1).
Figure 3 shows, as can be expected, that with each age group swimming performance degrades: At the top the 3 lines representing the 25-39 years olds, at the bottom the masters over 85 if they still compete at that age. There is a marked gap between the elite swimmers and the masters. Before 40 years the differences between age groups is not or only weakly significant, but with 40 years and older the differences become prominent. The younger age groups lack good swimmers: Elite swimmers usually do not join masters swimming, but stop their careers forever. Only after years, if at all, they take up swimming again.

Surprisingly within a particular age group the performance in the 50 m event is always best as compared to 400 m and 1500 m freestyle. And this holds true for all age groups with the only exception of elite swimmers (top black lines). To clarify this observation in figure 4 the age dependent medians are displayed. The curves in figure 4 seam to reflect a linear decrease in swimming performance, but this is not the case since the points scale is progressive (figure 1).
Figur 4. Darstellung der Abnahme der altersabhängigen Medianwerte der schwimmerischen Leistung bei den zehn weltbesten Schwimmern

[Figur vergrössern]
Figure 4. Age-dependent performance of the ten best swimmers in each age group is displayed as the median.

[enlarge figure]
Altersabhängige Medianwerte schwimmerische Leistungsfähigkeit
In Figur 4 erscheint der altersabhängige Leistungsabfall wegen der zugrunde liegenden prgressiven Punkteskala gleichmässig und nicht weiter dramatisch. Zeichnet man die Medianwerte der effektiven Schwimmzeiten der Altersklassen auf (Figur 5) so sieht man, dass die 50-m-Zeiten bis ins Alter von etwa 55-59 Jahren langsam und mehr oder weniger gleichmässig zunehmen. Über 60 Jahre ist die Zunahme progressiv und über 80 Jahren ist die Zunahme dramatisch.

Die 400-m-Zeiten nehmen bereits in früheren Jahren progressiv zu. Die 1500-m-Zeiten nehmen zwar auch zu, aber im höheren Alter nicht so ausgeprägt wie die 50-m- und 400-m-Zeiten.
As said before figure 4 suggests a steady and undramatic age dependent decrease of performance. Actually, if you look at swimming times (figure 5) it becomes clear that in the 50 m event times increase almost linear until 55-59 years. But after 60 years the times start to increase progressively with a dramatic increase over 80 years.

The 400 m times show an progressive increase starting early in the mid thirties. They almost triple between 30 and 90 years. The 1500 m times also increase with age but not so prominently as over 50 m and 400 m.
Figur 5. Darstellung der Abnahme der altersabhängigen schwimmerischen Leistung bei den zehn weltbesten Schwimmern in einer Altersklasse. Die Medianwerte der effektiv geschwommenen Zeiten in einer Altersklasse werden gezeigt.

Von links nach rechts zum vergrössern: [50 m], [400 m], and [1500 m] Freistil.
Figure 5. Age-dependent performance of the ten best swimmers in each age group is displayed. The medians of the actual swimming times for each age group are shown.

From left to right to enlarge: [50 m], [400 m], and [1500 m] freestyle.
50 m Freestyle 400 m Freestyle 1500 m Freestyle

Diskussion

Obwohl die Daten aus dem Jahr 1997 stammen und mit der LEN-Punktetabelle 1992 analysiert wurden, besteht an der Aussage kein Zweifel. Die vorliegende Studie wurde 1998 durchgeführt und wird erst jetzt publiziert. Mit neueren Daten oder mit einer neueren FINA-Punktetabelle wird kein anderes Ergebnis erwartet.

Die Ergebnisse werden wie folgt interpretiert:
  1. Die Leistung ist in einer Altersklasse immer besser über die kurze 50-m-Distanz als über die 400-m-Distanz, und diese ist besser als über die 1500-m-Distanz. Es scheint, dass Masters vergleichsweise eine schlechtere Ausdauer als Sprintfähigkeit haben. Der Grund liegt im geringeren Trainingsumfang von Masters im Vergleich zu Eliteschwimmern, und zwar beispielsweise aus beruflichen, gesundheitlichen, familiären oder auch mentalen Gründen. Die Ausdauerleistungsfähigkeit hängt, eine akzeptable Schwimmtechnik vorausgesetzt, praktisch nur vom Trainingsvolumen ab. Da die meisten guten Masters ehemalige Wettkampfschimmer sind und deshalb über eine genügend gute Schwimmtechnik verfügen, aber keine Zeit zum Trainieren haben, sind sie vergleichsweise gute Sprinter. Masters mit Ambitionen auf Medaillen und reichlich Freizeit wird deshalb vom Autor empfohlen, viel zu trainieren und sich auf die längeren Strecken zu konzentrieren. Aber vergiss den Spass nicht.

  2. Die schwimmerische Leistungsfähigkeit mit zunehmendem Alter zuerst langsam, dann progressiv ab, und zwar auf den kurzen Distanzen deutlicher als auf den langen. Der Grund ist wahrscheinlich, dass die Kraft ab ca. 55 Jahre hormonell bedingt sehr stark zurückgeht. Obwohl es sich bei der 50-m-Strecke nicht um eine nur durch die Kraft limitierte Leistung handelt, steht das hier gefundene Resultat im Einklang mit den allgemeinen Erkenntnissen (Figur 1). Die Ausdauerleistungsfähigkeit geht mit dem Alter auch zurück, aber weniger progressiv.

    Diese altersabhängige Analyse basiert auf Querschnitten, jede Altersklasse stellt einen Querschnitt dar. Dabei entsteht folgendes Problem: da sich die schwimmerischen Leistungen, seit Landes- und Weltrekorde geführt werden, sehr stark verbessert haben, könnte der in dieser Studie gefundene altersabhängige Abfall bloss widerspiegeln, dass die Spitzenschwimmer früher schlechter waren als heute. Jeff Farrell beispielsweise war 1960 ein Weltklasseschwimmer und ist mit über 60 Jahren bei den Masters Top. Seine heutigen Mastersrekorde werden früher oder später von jüngeren Masters verbessert werden, wenn sie in die älteren Altersklassen nachrücken. Um die schwimmerische Leistungsfähigkeit beim Altern noch besser untersuchen zu können, muss die vorliegende Querschnittsstudie noch mit einer Längsschnittstudie ergänzt werden, bei der die schwimmerische Leistungsfähigkeit von einzelnen Schwimmerinnen und Schwimmern über Jahrzehnte verfolgt wird. Auch Längsschnittstudien haben ihre Probleme: Um ein aussagekräftiges Resultat zu erhalten, braucht es eine grosse Zahl von Mastersschwimmern, die ihre Entwicklung aufschreiben und über Jahrzehnte regelmässig trainieren [Resultate Längeschnittstudie].

Discussion

Although the data is taken from 1997 and the LEN point-tabulation is from 1992, there should be no doubt about the outcome of this analysis. This study was performed in 1998 and published only now. If more recent data and the most recent FINA point-tabulation were used no different outcome is expected.

The results are interpreted as follows:
  1. Swimming performance in a particular age group is always best in the 50 m event and worst in the 1500 m event. It appears that masters have lower endurance capacity as compared to sprint abilities. Masters swim less miles per week than elite swimmers for instance because of their job situation, their families, health problems or mental factors. Good performance in the distance events is mainly limited by mileage unless swimming technique is the limiting factor. Because most masters used to be good swimmers when they were young but don't have as much time for workouts they can better keep performance in the sprint events. Thus, if you are an ambitious masters swimmer with ample spare time the author recommends to increase the mileage and aim for success in the distance events. But don't forget the fun factor.

  2. In the 50 m freestyle event swimming performance decreases slowly at early age and then more progressively after about 55 years. The underlying reason for this is that strength degrades after about 55 years due to hormonal changes. Although the 50 m event actually is not an ideal means to track strength, the result is completely consistent with general knowledge (s. e.g. figure 1). Endurance performance also degrades with age but not so prominently and progressively.

    This analysis is based on cross sections, each age group represents a cross section. Thus, we have to address the following problem: Because swimming performance has improved with time since national and world records are recorded, the cross sectional analysis could mirror this development. For instance, Jeff Farrell who was a world class swimmer in 1960 is a top masters swimmer today. But his records will be smashed sooner or later when younger masters swimmers move up the age group ladder. What we need to even better study swimming performance and ageing is a longitudinal study that tracks swimming performance of individuals over decades. But longitudinal studies also have a catch: In order to obtain a significant result you need a great number of individuals who keep records of their swimming activity and exercise more or less constant over decades [Resultats longitudinal Analysis].



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