SV Limmat

Schwimmverein Limmat Zürich



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Schwimmen wie ein Fisch - ein brauchbares Konzept für Schwimmer?

Swim Like a Fish - a useful principle for swimmers?

Von / By Felix K. Gmünder




Einleitung

Auf dieser Website publizierten wir im August 1998 den vom australischen Wissenschaftsjournalisten Daniel Drollette verfassten Artikel "Swim Like a Fish" aus dem britischen Wissenschaftsmagazin "New Scientist". 10 Jahre später kann man mit gutem Gewissen sagen, der Artikel ist immer noch aktuell.

Dieser Artikel war bis jetzt nur auf Englisch verfügbar. Auf Grund des grossen Interesses haben wir ihn auf Deutsch übersetzt (direkt zum Artikel).

Daniel Drollette befasst sich mit der brennenden Frage, ob es einen anderen Weg gibt schneller zu schwimmen als nur den Antrieb mit möglichst viel trainieren zu verbessern. Touretski, Popov und nach ihnen eine Vielzahl von SchwimmerInnen haben gezeigt, dass dies durch Reduktion des Wasserwiderstandes möglich ist. Man kann dem auch etwas salopp "Schwimmen wie ein Fisch" sagen, weil Fische - vor allem schnelle - sowohl den Widerstand als auch den Antrieb optimiert haben. Schwimmer müssen versuchen, dem Wasser möglichst wenig Widerstand zu bieten, um den Antrieb möglichst effizient zu nutzen.

Das Prinzip "Schwimmen wie ein Fisch" erscheint auf den ersten Blick einleuchtend. Wir sind aber keine Fische. Wörtlich genommen ist der Slogan völlig falsch. Wir können unseren Körper und die Gliedmassen nicht wie Fische bewegen. Aber der Slogan kann uns helfen, uns mit möglichst viel Grazie, Effizienz und grosser Geschwindigkeit durchs Wasser zu bewegen, wie viele Fische und Meeressäuger.

Die hydrodynamischen Gesetze gelten nämlich für alles, was sich im Wasser bewegt.

Ein anderes Modell, das oft verwendet wird, ist jenes einer Rennjacht, die vergleichsweise lang und schlank gebaut ist. Für Schwimmer heisst das, dass sie sich möglichst lang und schlank machen und flach im Wasser liegen sollen, um den Frontalwiderstand klein zu halten. Das Modell des Rennbootes dient zur Visualisierung einer günstigen, stromlinenförmigen Wasserlage und Körperhaltung.

Ein dritter Punkt wird im unten stehenden Artikel von Touretski angesprochen: Zugfrequenz und -länge.

Dieses Thema wurde und wird vor allem in den USA kontrovers diskutiert. Touretskis Idee wurde von der US-Schwimmschule "Total Immersion" aufgegriffen, um damit Geld zu verdienen. Dem Gründer von Total Immersion, Terry Laughlin, wird vorgeworfen, er verstehe vom Wettkampfschwimmen nichts, und man könne dieses "Schwimmen wie ein Fisch" oder "wie ein Rennboot" nicht auf's Wettkampfschwimmen übertragen.

Zur Illustration dieser Kontroverse publizieren wir zwei Leserbriefe als Reaktion auf einen Artikel Terry Laughlins im amerikanischen Schwimmmagazin "Swimming Technique", welcher mit "Swim Like a Fish" betitelt war.

Introduction

In August 1998 we posted an article by the Australian science journalist Daniel Drollette published in the British Science Magazine: ["Swim like a fish", see below]. Ten years later, we find the article is still valid.

This article was available in English only. Because of the many readers we now post a German translation as well.

Daniel Drollette tries to answer the burning question if there exists another approach to swim faster than just increase your mileage to improve propulsion. Touretski, Popov and a great many swimmers have shown that this is possible by drag reduction. Some name this type of swimming "swim like a fish" because fish, in particular fast species, have optimized resistance and propulsion. Swimmers have to find out how they can reduce drag to exploit propulsion most efficiently.

At first, the principle "swim like a fish" or "fishlike swimming" seems convincing. However, we definitively are not fish. If you take the slogan word for word the idea is completely wrong. We cannot move our body and limbs like fish. Instead, this slogan can help us to move through the water with ease, grace, and efficiency as many fish and marine mammals do.

The hydrodynamic laws apply for everything that moves in the water.

Another "model" that is often used is the one of a racing boat. These boats are long and narrow to reduce drag. If we apply this model to swimming, you have to keep your body long, narrow and flat to keep frontal resistance at a minimum. The image of a racing boat is helpful to visualize a streamlined body position and posture in the water.

A third topic will be addressed by Touretski in the article below: stroke rate and distance by stroke.

The topic produced a lot of controversy, mainly in the US. Touretski's ideas were adopted by "Total Immersion" to make a business. The founder of Total Immersion, Terry Laughlin, was reproached with being incompetent about competitive swimming. Fishlike swimming and race boat body position were nothing a competitive swimmer could take profit of.

To illustrate this controversy we publish two letters to the editor of "Swimming Technique", a US-Swimming magazine. In one of the editions, Terry Laughlin published an article with the title "Swim Like a Fish".






Gennadi Touretski -Alexander Popov

Schwimmtechnik: Schwimmen wie ein Fisch

Swimming Technique: Swim Like a Fish

Quelle / Source: New Scientist, 1. August 1998, No2145

© übersetzung Felix K. Gmünder

Vergiss rohe Kraft

Wenn du wirklich schnell schwimmen willst, hör auf herumzuspritzen, entspann dich und spüre das Wasser. Olympiatrainer Gennadi Touretski erklärt Daniel Drollette, wie man seine Gegner schlägt.

Demütigung im Becken

Beim Schwimmen im örtlichen Freibad von Canberra schoss ein Schwimmer an mir vorbei wie ein Torpedo an einem Schlepper. Ich fühlte mich miserabel. Seine Wellen schüttelten mich durch. Aber das miserable Gefühl dauerte nur so lange, bis ich begriff, dass es sich bei diesem Schwimmer um Alexander Popov handelte, 2-facher Goldmedaillengewinner an olympischen Spielen und Weltrekordhalter über 100 m Freistil. In der Bahn daneben leuchtete der glattrasierte Kopf von Popovs Trainingspartner Michael Klim auf, dem schnellsten 100-m-Delfinschwimmer. Ich war unabsichtlich in den Teil des Beckens geschwommen, in dem diese Eliteathleten gelegentlich trainieren, als Abwechslung zum nahegelegenen Hallenbad des Australian Institute of Sport.

Popov glitt scheinbar mühelos durchs Wasser, in der klassischen Kraulposition mit hohem Ellbogen über dem Kopf, seine langen Arme elegant nach vorne eintauchend. Im Gegensatz dazu schleudert Klim seine Arme gestreckt nach vorne wie eine Windmühle. Beide haben einen eigenen Stil, beide sind Weltrekordhalter. Und beide sind das Produkt der unorthodoxen Ideen ihres Trainers Gennadi Touretski.

Forget raw power

If you want to swim really fast, stop thrashing about, relax and feel the water. Olympic coach Gennadi Touretski tells Daniel Drollette how to torpedo the opposition.

There's humiliation and then there's real humiliation

While swimming in the local outdoor pool in Canberra, a guy swept past me like a torpedo to my tugboat. I felt bad. I actually rocked in the water as he swam by. But the feeling didn't last long once I realised that the torpedo was Alexander Popov, two-time Olympic gold medal winner and holder of the world record for the 100 metres freestyle. In the next lane gleamed the menacing shaven head of Popov's training partner, Michael Klim, who has swum the fastest time ever in the 100 metres butterfly. I had unwittingly crawled into part of the pool where these elite athletes occasionally train for a change of scene from the indoor pool at the nearby Australian Institute of Sport.

Popov seemed to slide effortlessly through the water, elbow bent overhead in classic freestyle position, long arms slicing forward with elegant ease. In contrast, Klim crashed ahead with his arms locked straight as they emerged from the water in his trademark "windmill" version of the freestyle. Each man's style is unique, but both are world-beaters. And both are the products of the unorthodox ideas of the same coach, Gennadi Touretski.
Touretski, eine schillernde und manchmal kontroverse Figur, studiert die Bewegung von Fischen und notiert physikalische Formeln auf die Wandtafel in seinem Büro, um die Prinzipien der Hydrodynamik zu erklären. Sein Markenzeichen ist das wissenschaftsbasierte Schwimmtraining, mit dem er die Idee propagiert dass nicht Kraft, sondern Effizienz den Meisterschwimmer ausmacht. Klim und Popov hat er gelehrt, sich wie Fische zu verhalten, Wassergefühl zu entwickeln und durch das Wasser zu gleiten.

Als mittlerweile eingebürgerter Australier ist Touretski ein Produkt der alten Sowjetunion, in der die Nationalmannschaft von bis zu 8 Wissenschaftlern betreut wurde. Er ist ehemaliger Meisterschwimmer mit einem Abschluss als Ingenieur und Ausbildung in Biomechanik, Biochemie, Fluiddynamik und Sportphysiologie. Er ist bekannt dafür mit unkonventionellen Mitteln seine Vorstellungen zu vermitteln: einmal brachte er aufgeblasene Kondome ins Training, um seinen Trainerkollegen die Bedeutung eines steifen Körpers zu demonstrieren. Ohne Luft hingen die Kondome schlaff an der Oberfläche, mit Luft gefüllt glitten sie nach leichtem Anstoss über's Wasser.

Touretskis Schwimmer schwören auf ihn. Beispielsweise wechselte Klim auf seinen Vorschlag zum Windmühlenstil. "Seither schwimme ich eine persönliche Bestzeit nach der anderen," sagte mir Klim später. Popov tönt genauso enthusiastisch: "Er ist der Grund, warum ich Russland verlassen habe." Popov und Klim haben in Australien den Status von Popstars, währenddem Touretski als der Mann gefeiert wird, der das Leistungsschwimmen verändert hat. Einmal von der Aufregung abgesehen bleibt die Frage, wie Touretski und seine Schwimmer dies bewerkstelligen.
Touretski, a colourful and sometimes controversial character, studies the motion of fish and writes physics equations on the whiteboard of his poolside office to explain the principles of hydrodynamics. His brand of science-based training has done much to promote the idea that it is not raw power that makes champion swimmers, but efficiency. Klim and Popov are taught to behave like fish, to "feel" the water and glide through it.

Now a naturalised Australian, Touretski is a product of the old Soviet system, in which as many as eight scientists would monitor the performance of the national team. He is a former swimming champion with a degree in engineering and training in biomechanics, biochemistry, fluid mechanics and sports physiology. He is known for using unusual props to get his ideas across: he once brought inflated condoms to the pool to show his fellow coaches the importance of maintaining a rigid torso while kicking forward. When deflated, the condoms flopped in the water; inflated, they skimmed across the surface with just a light push.

Touretski's swimmers swear by him. It was Touretski's idea, for example, for Klim to switch to the windmill style. "I've made straight personal bests ever since he made me make this change," Klim told me later. Popov is just as enthusiastic: "He's the reason I left Russia." Popov and Klim have the status of pop stars in Australia, while magazines and newspapers hail Touretski as the man who transformed top-echelon swimming in Australia. But amid all the hoopla, the question remains: how do Touretski and his swimmers do it?
Die Antwort, sagt Touretski, während er am Beckenrand entlang geht, liegt teilweise in der Genetik, teilweise in der Technik. Eliteschwimmer bringen gewisse Vorteile mit, beispielsweise einen super leistungsfähigen Stoffwechsel. Einige Langstreckenschwimmer beispielsweise haben ein kardiovaskuläres System, das doppelt soviel Sauerstoff wie jenes normaler, fitter junger Personen in die Muskelzellen transportieren könne. Die haben einen Vorteil, bevor sie überhaupt ins Wasser springen.

Olympische Schwimmer sind meistens gross mit langen Gliedmassen. An Land sehen die beiden Touretski-Schwimmer genauso aus wie lange Basketballlulatsche. Klim misst 1,91 m, Popov kann mit seinen 1,97 m im tiefen Teil des Beckens mit dem Kopf aus dem Wasser stehen. Das Paar ist wie geschaffen zum Schwimmen, oder wie Touretski gesagt hat: "Ihr müsst aus diesem Gottesgeschenk etwas machen." Fragt sich nur wie.

Es gibt zwei Möglichkeiten um schneller zu schwimmen, sagt Touretski. Entweder verbessere die Kraft, mit der du dich antreibst, oder verringere den Wasserwiderstand. Beide Ansätze drehen sich um Schwimmtechnik, aber er denkt, dass der Zweite bei weitem der Bessere sei.
The answers, says Touretski as he paces the poolside, lie partly in genetics and partly in technique. Elite swimmers tend to be born with certain advantages, such as superefficient metabolisms. Some long-distance swimmers, for example, have cardiovascular systems capable of delivering twice as much oxygen to starved muscle cells as the average fit young person, giving them an advantage before even entering the pool.


  Olympic swimmers also tend to be tall and long-limbed. When seen on land, both of Touretski's swimmers are as long and lanky as basketball players. Klim is 1.91 a metres tall (6 feet 3 inches), while Popov, at 1.97 metres (6 feet 6 inches), can touch the bottom of the deep end of the Canberra pool and still keep his head above water. The pair are designed for swimming. Or, as Touretski told them: "You have something given to you by God. You must develop it." Fair enough. But how?

There are two ways to swim faster, says Touretski: increase the force that swimmers use to propel themselves through the water or decrease water resistance. Both approaches come down to technique, but he thinks the second is by far the best.
Um den Antrieb zu verbessern könnte man beispielsweise die Zugfrequenz steigern. Aber dann bekommen wir ein Problem, sagt Touretski. Da wirst du schnell müde. Er zitiert eine Passage aus seinem Lieblingsbuch "Fischschwimmen" des holländischen Zoologen John Videlero von der Universität Groningen, die besagt, dass der Energieverbrauch im Wasser mit der Zugfrequenz im Kubik zunimmt. Mit anderen Worten kostet eine Verdoppelung der Armzugsgeschwindigkeit das 8-fache an Energie.

Darüber hinaus hat eine Erhöhung der Zugfrequenz unausweichlich eine Verkürzung der Zuglänge zur Folge, was in starkem Gegensatz zum Verhalten der meisten Tiere steht. Wenn sich diese schneller bewegen wollen, erhöhen sie die Distanz, die mit jeder Bewegung zurückgelegt wird. Touretski kann das an Hand von Videoaufnahmen belegen: Pferde und Känguruhs beschleunigen nicht mit einer Zunahme der Anzahl Schritte pro Sekunde, sondern indem sie die Schrittlänge vergrössern. Touretski glaubt, dass sich Schwimmer gleich verhalten sollten: sich möglichst nach vorne strecken, um möglichst lange Züge ausführen zu können. Popovs erste Goldmedaille in Barcelona 1992 unterstützt diese These. Als er den Amerikaner Matt Biondi schlug, benötigte er statt wie dieser nicht 36 sondern nur 33 Züge für 50 Meter.
To propel yourself through the water faster you might, for example, increase your stroke rate. But there's a problem here, Touretski says. You'd soon run out of steam. He cites a passage from his favourite book, Fish Swimming by zoologist John Videler of the University of Groningen in the Netherlands, which states that energy consumption in water increases as the cube of the stroking rate. In other words, doubling the speed at which you move your arms through the water takes eight times as much energy.

What's more, increasing stroke rate inevitably means taking shorter strokes, which is at odds with how most animals behave. When they want to move faster, they increase the distance covered with each movement. Touretski points to video clips for support: horses, Touretski points out, speed up by increasing the distance they cover with every stride, not by increasing the number of strides per second. Kangaroos do the same hopping on their two feet. Touretski believes swimmers should do what animals do, stretching as far forward as possible to get the longest pull with each stroke. Popov's first gold medal in the 1992 Olympics in Barcelona provided evidence to support this approach. When he beat the American swimmer Matt Biondi, Popov covered 50 metres with just 33 strokes to Biondi's 36.
Wenn also die Steigerung der Zugfrequenz nicht die richtige Antwort ist, wie wäre es denn mit kräftigeren Armzügen wie ein Traktor durchs Wasser zu pflügen? Bis in die 80er Jahre legten die Schwimmer und Trainer das Hauptgewicht auf die Kraft. Sie liessen sich durch Propeller und Paddel inspirieren. Der typische Schwimmer musste Schultern wie ein bulgarischer Gewichtheber haben, und das Hauptgewicht wurde gemäss Cecil Colwins Buch "Ins 21. Jahrhundert Schwimmen" auf viele Langstreckeneinheiten gelegt. Colwin schrieb, dass die Biomechanik sich fälschlicherweise auf die Wirkung von Propellern anstatt auf das natürliche Fliegen und den Antrieb bei Fischen konzentrierte.

Touretski stimmt Colwin zu, aus physikalischen Überlegungen. Die Fluiddynamik sagt uns, dass der Wasserwiderstand durch Form und Oberflächenwiderstand bestimmt wird. Delfine sind darum so schnell, weil sie stromlinienförmig sind und weil ihr Oberflächenwiderstand durch die Vermeidung von energieverbrauchenden Eddies reduziert ist.
So if increasing stroke rate isn't the answer, what about pulling harder and bulldozing through the water? Until the 1980s, swimmers and their coaches focused on power. They took inspiration from mechanical models such as propellers and paddle wheels. The typical swimmer had shoulders like a Bulgarian weightlifter, and the emphasis was on lots of long-distance training sessions, according to renowned coach Cecil Colwin, author of Swimming into the 21st Century. The science of biomechanics "has been incorrectly focused on emulating the actions of mechanical propellers instead of . . . mechanisms more akin to natural flight and fish propulsion", he wrote.

Touretski agrees with Colwin, for reasons based on physics. Fluid dynamics tells us that drag depends upon form and friction. Dolphins swim as fast as they do, for example, because they have a streamlined shape and because their skin is designed to reduce friction by stopping the formation of energysapping eddies around their bodies.

Wellenerzeugung

Der menschliche Körper verfügt im Wasser nicht über diese Vorteile. Am störendsten für den Wettkampfschwimmer ist jedoch der Wellenwiderstand, der an der Grenzfläche Luft-Wasser entsteht. Beim Schwimmen an der Oberfläche lässt sich das nicht vermeiden. Physikalisch gesehen schiebt der Schwimmer vor sich eine Wassermasse her, die gegen die Schwerkraft angehoben werden muss. Das kostet den Schwimmer Energie, und zwar umso mehr, je schneller er schwimmt.

Das Problem ist, dass der Wellenwiderstand im Kubik mit der Schwimmgeschwindigkeit ansteigt. Der Widerstand vergrössert sich, wenn der Schwimmer mit dem Körper abrupte und unregelmässige Bewegungen ausführt, z.B. Auf- und Ab- oder Seitwärtsbewegungen, weil diese noch mehr Energieverlust zur Folge haben. Darum ist Touretski davon überzeugt, dass der Versuch, den Antrieb zu verbessern ab einer gewissen Geschwindigkeit ein hoffnungsloser Versuch ist. "Mehr Antriebskraft erzeugt nur höhere Wellen, nicht höhere Geschwindigkeit," sagt er.

Making waves

Humans have neither of these advantages. But the real killer for competitive swimmers is a third type of resistance that arises at the interface between air and water- wave drag. Moving along the surface of the water inevitably creates waves. Physically speaking, swimmers force a mass of water in front of them to rise up against gravity. This not only robs swimmers of energy, but it has a disproportionately greater effect the faster they go.

The problem is that wave drag increases as the cube of any increase in swimming speed. And it gets worse if a swimmer makes jerky or uneven movements, either bouncing in the water or moving from to side, because this wastes still more energy making waves. Because of this, Touretski believes that trying to increase speed by propelling yourself harder through the water is pointless beyond a certain point. "More propulsive force will only produce higher waves, not higher velocities," he says.
Wenn du dir das Wasser nicht gefügig machen kannst, ist es am Besten zu lernen, wie man das Hindernis verkleinern kann, argumentiert Touretski. Das beginnt mit der Reduktion des Wasserwiderstandes. Darum rasiert sich Klim den Kopf. Körperform und -haltung kommt als nächstes. Für Schwimmer bedeutet dies, eine möglichst stromlinienförmige Körperhaltung und Wasserlage einzunehmen. Ein Trick ist, dass man den Oberkörper ins Wasser presst und den Kopf tief hält, einer anderer , wenn man im Kraul möglichst lange in einer Seitenlage schwimmt, um die Frontalfläche klein zu halten. Zur Vermeidung des Wellenwiderstandes empfiehlt Touretski alle abrupten Bewegungen zu vermeiden. Eine eigenartige Eigenschaft des Wellenwiderstandes ist, dass er kleine Schwimmer gegenüber grossen mehr benachteiligt.

Den Wasserwiderstand zu reduzieren kann man lernen. Touretskis Schwimmer werden darauf trainiert, indem sie an ihrer dynamischen Wasserlage und am Wassergefühl arbeiten. Das Augenmerk im Training ist auf die Qualität ausgerichtet und nicht auf die Anzahl geschwommene Kilometer. Seine Vorstellung ist, dass mit konstanter Repetition die Haltung und Bewegungen reflexartig verinnerlicht werden.

Damit es funktioniert ist peinlichst genaues Einhalten jedes einzelnen Details gefordert. "Wenn du es nicht ganz richtig machen kannst, mach lieber nichts," sagt Touretski. Er lässt seine Schwimmer lieber wenig und richtig als viel und falsch Schwimmen. Es geht dabei um das sog. "Muskelgedächtnis".

Nach olympischen Massstäben schwimmen deshalb Popov und Klim sehr wenig. Obwohl das Hauptgewicht auf der Technik liegt, legen sie trotzdem pro Woche ungefähr 70 km zurück. Auf Aussenstehende wirken die Methoden eigenartig. Der US-Trainer Bill Irwin sagte einmal einem Journalisten: "Popov schwimmt lange Serien mit peinlichst genauen Zügen und durchwegs schönem Bewegungsablauf. In 3 Wochen sah ich ihn nie eine Bahn schwimmen, die anstrengend aussah".
If you can't beat water into submission, Touretski argues that it's better to learn how to avoid its obstructive influence. For a start, reducing friction with the water is important. This is one reason why Klim shaves his head. Form-or shape-is also a factor. For swimmers this means streamlining themselves with tricks such as pushing the head and chest down into the water, and rolling from side to side with each stroke, to present a narrower profile. To avoid wave drag, Touretski urges swimmers to eliminate jerkiness in their stroke. (One of the other curious consequences of wave drag is that it penalises short swimmers more than it does their taller rivals.)

To achieve a reduced resistance technique, Touretski's swimmers are trained to improve their balance, locomotion and "feel" of the water. The emphasis during training is on quality of performance rather than mileage. His idea is that with constant repetition, precisely practised movements become second nature-like reflexes.

To work properly this training method demands meticulous attention to detail. "If you can't do it exactly right, don't do it at all," Touretski says. He'd rather have his swimmers do a few movements properly than do a lot of movements incorrectly. Touretski and his swimmers talk in terms of "muscle memory".

So much time is spent on proper technique that by Olympic standards, Klim, Popov and the rest of Touretski's squad have relatively leisurely workouts- though they still swim about 70 kilometres a week. To outsiders, his methods appear odd. American coach, Bill Irwin, once told a reporter: "Popov does long sets with meticulously precise strokes and a consistently beautiful flow. In three weeks, I never saw him do a single lap that looked hard."

Langsam heisst die Devise

Einen Teil dessen, was wir sahen, ist Touretskis Methode des "superlangsamen Schwimmens". Touretski demonstriert das in seinem Büro mit übertrieben langsamem Gehen. Dabei muss er sich darauf konzentrieren, jeden Muskel ganz genau und kontrolliert zu bewegen und das Gleichgewicht zu halten. "Man ist beim langsamen Gehen viel unsicherer und muss dauernd das Gleichgewicht kontrollieren," sagt er. Im Wasser geht es uns genauso. Und wenn ein Schwimmer erst einmal langsam fliessend Schwimmen kann, kann er es schnell erst recht.

Superlangsames Schwimmen zwingt den Schwimmer auch, mit seinen Armen möglichst weit nach vorne zu greifen, um die maximale Zuglänge zu erreichen. Und es befähigt ihn, sich beim schnellen Schwimmen zu entspannen. Wenn du absolut sicher bist, dass deine Hände und Füsse zur rechten Zeit am richtigen Ort sind, gibt es im Rennen weniger hektische Bewegungen und weniger verpuffte Energie. Auf das Entspannen wird oftmals nicht geachtet, aber schon Johnny Weissmüller hatte gesagt, dass das Entspannen bei Höchstgeschwindigkeit der Schlüssel für das Kraulschwimmen ist. (Weissmüller wurde als Tarzan bekannt, aber er war auch bis Popov der Einzige, der an 2 aufeinanderfolgenden olympischen Spielen Gold über die 100 m Freistil holte). Touretski erläutert, dass nicht alle Muskeln gleichzeitig arbeiten. "Das Entspannen der nicht gebrauchten Muskeln bedeutet eine Energieersparnis und verzögert die Ermüdung."

Slowly does it

Part of what we saw is Touretski's "superslow swimming" method. Touretski demonstrates by walking across his office in exaggerated slow motion. By moving extremely slowly, he has to concentrate on the exact placement of each muscle. Balance becomes imperative. "People are more wobbly when moving very slowly and they have to constantly shift weight to get their balance right," he says. The same applies in the pool, and when swimmers can travel smoothly at a very slow speed, they can move more smoothly at high speed.

Superslow swimming also forces swimmers to concentrate on extending their arms as far as possible, to get maximum range on each stroke. And it improves a swimmer's ability to relax at higher speed. When you absolutely know that your hands and feet will be in the right place at the right time, there are fewer frantic actions and less wasted energy during a race. Relaxation is often overlooked, but the great American swimmer Johnny Weissmuller once said that "the greatest secret of freestyle swimming is relaxation at top speed". (Weissmuller is best remembered today for his Hollywood portrayals of Tarzan, but until Popov came along, he was the only swimmer to win gold medals for the 100 metres freestyle in two consecutive Olympics.) Touretski elaborates: "Not all muscles are switched on at the same time. There's a wave of muscles contracting or relaxing simultaneously." Learning to relax the muscles that are not in use saves energy and staves off fatigue.
Langsames Schwimmen im Training fördert das Wassergefühl, um vorausschauend den Wasserfluss zu steuern und zu manipulieren. Das tönt aus dem Munde von Schwimmern etwas mystisch, so wie wenn ein Künstler den Blick für die Malerei beschreibt. Das Gefühl sagt dem Schwimmer, wenn es Zeit ist das Wasser zu packen, sich daran zu halten und den Körper mit möglichst geringem Widerstand vorwärtszuziehen.

Sollte superlangsames Schwimmen nichts nützen, um das zu lernen, bringt Touretski seine Schleppmaschine ins Spiel. Diese zieht die Schwimmer mit hoher Geschwindigkeit durchs Wasser, so dass sie jeden Fehler in Bezug auf Körperhaltung, Wasserlage oder Bewegungen der Gliedmassen sofort spüren. Das ist, wie wenn man bei hoher Geschwindigkeit den Arm aus dem Wagenfenster hält. Mit der Handfläche nach unten spürt man den Widerstand sehr viel weniger als mit der Handfläche nach vorne.

Touretskis Methoden zielen darauf, folgende 3 Dinge zu optimieren: Zuglänge, Entspannung und Rhythmus. Rhythmus hilft, abrupte Bewegungen zu vermeiden. Bei einem Krauler nimmt die Geschwindigkeit zu, wenn er zu ziehen beginnt und bremst ab, wenn der Armzug abgeschlossen ist. Wie bei einem Einzylindermotor resultiert ein ungleicher Antrieb. Je grösser die Änderungen, desto mehr Energie wird vergeudet.
Training at slow speed also helps the swimmer hone the all-important intuitive "feel" of the water to anticipate, control and manipulate its flow. Swimmers get quite mystical when describing this ability, like artists describing "a good eye" for painting. To a swimmer, "feel" lets you know when you've properly caught the water with your palm and pulled your body forward with minimal resistance.

If superslow swimming does not help to develop this sense, Touretski tries the opposite approach, using his towing machine. This pulls swimmers through the water at high speed, so they get a heightened sensation of what happens when they position their arms and legs properly. It's like holding your arm out of the window of a moving car-when your palm is held vertically you feel the wind resistance pushing it back. Rotate it 90 degrees and your hand knifes through the air.

Touretski's methods are intended to optimise what he calls the "three Rs": stroke range, relaxation and rhythm. Rhythm is important for reducing jerkiness in the water. When a freestyle swimmer's hand digs into the water his or her body speeds up, but when it is withdrawn the body slows down. Like a one-cylinder engine, this results in uneven propulsion. The larger the changes, the more energy is wasted.
Zur Erreichung einer konstanten Antriebskraft sollte nach Möglichkeit immer ein Arm ziehen, so dass der Antrieb eher einem Zweizylindermotor ähnelt, in dem ein Kolben die Maschine antreibt, während sich der andere erholt. Touretski lässt dazu seine Schwimmer eine "Kajak-Übung machen, in der sie mit einem zweischaufligen Kajakpaddel am Beckenrand stehen und eine imaginäre Fahrt unternehmen. Popov zeigt vor, wie das aussieht, wenn ein Arm immer genau das Gegenteil des anderen macht. Auch hier üben Touretskis Schwimmer, bis ihnen die Technik in Fleisch und Blut übergeht.

Diese ungewöhnlichen Übungen und Trainingsmethoden scheinen sich auszuzahlen. Touretskis Schwimmer vergeuden keine Energie mit Wellen werfen. Darüber hinaus konnte Sergei Kolmogorov, leitender Wissenschaftler der russischen Mannschaft nachweisen, dass Popovs flüssige Technik ihn befähigt, bei gleicher Geschwindigkeit 30% weniger Energie aufzuwenden als andere Schwimmer.

Touretski hofft, die Schwimmtechnik seiner Schwimmer noch weiter verbessern zu können. "Ich denke, dass Michael [Klim] mit der Zeit noch besser aussehen wird. Er lernt noch immer, verbessert sich dauernd. Ich kämpfe für eine schöne Technik," sagt er. "Schönheit und Perfektion liegen sehr nahe beisammen."

Daniel Drollette ist ein freischaffender Wissenschaftsjournalist in Australien und wird von der Fulbright Stiftung unterstützt.

Zusätzliche Informationen:
To move at a constant speed, one arm should always dig into the water as the other comes out, so that the motion is more like that generated by a two-cylinder engine, in which one piston drives the engine while the other recovers. To get their arms moving in synchrony, Touretski has his swimmers practise a "kayak manoeuvre" in which they stand on the poolside with a double-bladed kayak paddle and take an imaginary trip. Popov demonstrates how, as he paddles, one arm is always doing the opposite of the other. Once again, Touretski's swimmers drill in this manner until the technique becomes second nature.

These unusual drills and training methods seem to pay off. Touretski's swimmers don't waste much energy in creating waves. Besides the evidence of all his success, a study by Sergei Kolmogorov, head scientist of the Russian team, has shown that Popov's smooth technique allows him to consume 30 per cent less energy than other swimmers moving at the same speed.

Touretski hopes to improve his swimmers' technique still further. "I think Michael [Klim] will look better over time. He's still learning, still growing. I'm fighting for beautiful technique," he says. "Beauty and perfection are quite close."

Daniel Drollette is a freelance science writer in Australia on a Fulbright fellowship.

Further reading:



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