摘要：包括环境因素（如水的阻力、温度和粘度）、机体因素（如人体测量指标、浮力）和任务相关因素（如规定的游泳速度或划水频率）在内的多种限制因素会影响运动协调和游泳成绩。由于运动协调需要在结构上组织肢体内部和肢体之间的耦合，本综述旨在更新有关自由泳中上肢之间协调的文献。我们重点关注生物力学、生理学和个人因素（性别、技能水平和年龄）对协调和成绩的影响。事实上，值得强调的是，上肢协调会随着机体、任务和环境限制因素而变化，从而产生多种可行的运动解决方案，每个游泳者应根据自身应对现有限制因素的方式来选择。因此，青少年、初学者和技能水平较低的游泳者没有理想或最佳的协调模式可供模仿。

关键词：游泳；协调；生物力学；能量消耗；专业技能

引言

在周期性活动中，肢体之间的协调是指在结构上组织肢体的耦合，因为控制两个肢体的协调比单独控制每个肢体要简单（Koeneke、Lutz、Wüstenberg 和 Jäncke，2004；Swinnen，2002）。这在水环境中更为重要，因为不协调（例如，当一侧肢体的推进动作被对侧肢体干扰时）可能会损害游泳速度。自由泳是四种传统游泳技术中研究最多且速度最快的一种，无论强度如何，在 200 米以内，85% 的总推进力由上肢产生（Ribeiro 等人，2013；Toussaint，1992a），这就解释了为什么大多数与协调相关的研究都集中在上半身。然而，上肢和下肢之间的协调也应予以考虑，因为下肢动作确保了身体的推进和平衡。

自由泳中两个上肢的协调不仅仅是持续转动两个肢体，因为水下和水上动作之间的转换、滑行、推进、恢复之间的交替以及呼吸的需求都会导致速度变化。实际上，游泳是推进力和阻力相互作用的结果，这种相互作用的高变化会导致更高的能量消耗（Barbosa 等人，2005）。这就强调了上肢各阶段在单个上肢周期内以及不同上肢周期之间需要同步，以实现更好的游泳连贯性（Seifert，2010）。

测量协调最常用的工具是协调指数（IdC），它基于测量两个上肢推进阶段之间的时间差（2000 年）。在自由泳中，可以定义四个不同的阶段：入水抓水、划水、推水和恢复（Maglischo，2003b）。划水和推水阶段被认为是推进阶段，其余为非推进阶段。在这种技术中，IdC 对应于第一个右上肢周期推进开始到第一个左上肢周期推进结束之间的时间，以及第二个左上肢周期推进开始到第一个右上肢周期推进结束之间的时间。这种方法确定了三种不同的模式：追赶模式、对抗模式和叠加模式。追赶模式是指 IdC<0%，即上肢推进之间存在时间差。当一个上肢完成划水而另一个上肢开始推水时，观察到对抗模式，此时 IdC 等于 0%。当 IdC>0% 时，检测到叠加模式，即推进阶段存在重叠。

虽然使用频率较低，但其他方法也已应用于测量协调，如端点轨迹的三维分析（Nikodelis、Kollias 和 Hatzitaki，2005）、手与前臂之间以及前臂与上臂之间的耦合角（Guignard、Rouard、Chollet、Ayad 等人，2017；Guignard 等人，2020）、净阻力（Formosa、Sayers 和 Burkett，2014）以及用于获取每个关节相位角的角度 - 角速度图（Figueiredo、Seifert、Vilas - Boas 和 Fernandes 等人，2012a；Silva、Figueiredo、Morais 等人，2019；Silva、Figueiredo、Ribeiro 等人，2019）。关于最后一种方法，连续相对相位（CRP）是使用最多的，在分析游泳协调时是第二常用的方法。与 IdC 相比，这种方法用空间数据补充信息，从而能够进行时空分析，并且由于它是以连续方式计算的，因此可以提供有关瞬时变化的信息（Glazier、Wheat、Pease 和 Bartlett，2006；Hamill、Haddad 和 Mc Dermott，2000）。因此，CRP 可以提供有关耦合相对量的信息，并区分几种协调模式，如同相（即同时进行相似动作）和反相耦合（即同时进行相反动作，如蛙泳中肘部伸展时膝盖弯曲）。

虽然协调与游泳推进没有直接关系，但它与浮力、呼吸和最小化阻力的联系对于优化推进力至关重要（Seifert，2010）。确实，一些研究表明，当游泳者提高速度时，他们应该促进左右上肢推进阶段之间的连贯性，以促进推进的时间连续性（例如，Chollet 等人，2000；Seifert、Chollet 和 Bardy，2004）。此外，水动力身体姿势应避免高的周期内速度变化（IVV）。后者代表游泳划水周期内的平均瞬时速度（Vilas - Boas、Fernandes 和 Barbosa，2011）。IVV 也与运动协调相关，因为推进动作之间更高的时间连续性可以最小化两个推进周期之间的减速，从而提高游泳效率（Fujishima 和 Miyashita，1999）。此外，保持较低的 IVV 有助于降低能量消耗（Alberty、Sidney、Huot - Marchand、Hespel 和 Pelayo，2005）。总之，浮力、呼吸、IVV 和水动力阻力需要显著的协调适应，以避免游泳过程中的速度损失和能量消耗增加，同时帮助游泳者保持高推进力（Seifert、Schnitzler、Alberty、Chollet 和 Toussaint，2010；Seifert、Toussaint、Alberty、Schnitzler 和 Chollet，2010）。

已知不同的游泳者在表现出不同的协调模式时可以施加相同的力和 / 或提供相同的功率输出（Seifert、Toussaint 等人，2010），可能会观察到不同的冲量值（Alberty、Sidney、Pelayo 和 Toussaint，2009）。此外，考虑到推进冲量的频率不能无限增加，并且能量供应机制几乎已被用到极限，持续的上肢协调对于最小化 IVV 至关重要（Alberty 等人，2005；Figueiredo、Pendergast、Vilas - Boas 和 Fernandes，2013）。由于阻力会因肢体和身体位置的变化而变化，游泳者必须调整他们的协调以最小化能量消耗（C）。因此，与生物能量学相关的生理因素也会影响协调，在自由泳中，在无氧阈值上下可以观察到显著的变化（Figueiredo、Morais、Vilas - Boas 和 Fernandes，2013）。在那个转折点（通过血液乳酸浓度分析），随着速度上升，也观察到协调从更负值转变为更接近零（对抗模式）。

在研究这个主题时，还应考虑机体限制因素，因为它们可能会影响游泳者的协调和整体表现。通常，男性比女性具有更强的力量和人体测量特征，这有助于他们产生更高的功率输出和划水长度（Seifert 等人，2011）。此外，成熟对游泳者的协调和表现有积极影响，这一点已得到充分证实（Silva 等人，2012）。因此，本综述的目的是更好地理解生物力学参数（速度、划水频率 SF、划水长度 SL、周期内速度变化 IVV 和阻力）的变化如何影响运动协调；生理参数（疲劳和能量消耗 C）如何与运动协调相关联；以及性别、技能水平和成熟阶段如何影响运动协调。

材料和方法

本系统评价遵循系统评价和荟萃分析的首选报告项目（PRISMA）指南（Moher、Liberati、Tetzlaff 和 Altman，2009）。人群、干预措施、对照、结局、研究设计（PICOS）方法以及纳入和排除标准见表 1。该方案已在国际注册系统评价方案平台注册，编号为 202,140,094，DOI 编号为 10.37766/inplasy2021.4.0094。

2020 年 8 月进行了电子检索，包括 1980 年至该日期的所有相关文件。使用了两个关键词（“swim*” 和 “coordina*”）的组合。检索是在与体育和运动医学研究相关的同行评审文献的书目数据库中进行的（图 1），重点关注学术期刊和会议。使用 EndNote X9（美国汤森路透）参考文献管理软件进行分析。使用非随机研究方法学指数（MINORS）量表来分析质量评估和偏倚风险（Slim 等人，2003）。

结果

图 1 总结了支持本综述的期刊论文和会议论文集，表 2 总结了所有找到的研究。

图 1 自由泳协调文献检索流程图

讨论

生物力学参数如何影响游泳协调？

游泳速度是划水频率（SF）和划水长度（SL）的乘积，游泳者通过优化这两个因素的组合来达到并保持最佳表现（Craig、Skehan、Pawelczyk 和 Boomer，1985），同时最小化周期内速度变化（IVV）。游泳者还试图最小化水动力阻力，而水动力阻力受身体姿势的显著影响。

速度是为了更好地理解协调与表现之间关系而研究最多的变量。有 50 项研究旨在了解协调是否直接或间接受速度影响（通过比赛距离）。所有研究都证明了协调与速度之间存在强正相关关系（r=0.69 - 0.99），突出表明当速度增加时，上肢之间的同步性提高，IdC 值接近或高于零（例如，Barbosa 等人，2015；Chollet 和 Chatard，2000；Guignard 等人，2020；Simbaña - Escobar 等人，2020）。此外，使用连续相对相位观察到，当速度增加时，肢体间协调接近反相耦合（一个上肢伸展时另一个上肢弯曲）（Silva 等人，2012；Nikodelis 等人，2005）。反相耦合提高了推进动作之间的连贯性，其特点是推进阶段持续时间更长，推进动作之间的间隙更短。

研究表明，当入水 / 抓水和恢复阶段的持续时间减少时，推进动作之间的间隙会减小，但只有最优秀的游泳者才能缩短恢复动作的时间（Millet、Chollet、Chalies 和 Chatard，2002）。事实上，并非每个游泳者都能在速度增加时从追赶模式转换到对抗模式，甚至叠加模式，因为这种转换在全身游泳时速度达到 1.8 米 / 秒时发生（Seifert、Boulesteix 和 Chollet，2004），在上肢单独游泳时速度达到 1.5 米 / 秒时发生（Seifert 和 Chollet，2010）。对于训练有素的男性竞技游泳者来说，1.8 米 / 秒的临界速度出现在 200 米比赛的配速中（Millet 等人，2002；Seifert、Chollet 等人，2004），这突出表明协调模式在长、中、短距离配速中有所不同（Seifert、Boulesteix 等人，2004）。此外，基于之前对鱼类的研究（Chung，2009；Videler 和 Weihs，1982），Carmigniani、Seifert、Chollet 和 Clanet（2020）提出了一种 “爆发 - 滑行” 方法来解释在低速时，存在一种与速度无关的最佳协调（即追赶模式）。游泳者保持恒定的 IdC，并通过增加平均推进力来改变速度。当他们达到力的上限时，推进时间最短且不再变化。为了进一步提高速度，他们必须减少非推进阶段（恢复、入水和抓水）以及两个推进阶段之间的时间。

划水频率 SF 和划水长度 SL 及其组合取决于多种因素（例如，人体测量指标、力量和游泳经济性）（Pelayo、Alberty、Sidney、Potdevin 和 Dekerle，2007），并且是潜在运动过程的指标。划水频率 SF 和划水长度 SL 的比值与各种协调模式相关，因为它们的变化与不同周期阶段所花费的时间密切相关（Alberty 等人，2008）。先前的研究发现划水频率 SF 与速度之间存在强正相关关系（r = 0.86；Keskinen 和 Komi，1993）以及 IdC 与划水频率之间的相关关系（r = 0.75 - 0.76；Millet 等人，2002；Seifert 等人，2004）。相反，有研究报道划水长度 SL 与 IdC 之间存在负相关关系（例如，r = -0.52 和 -0.71；Chollet 等人，2000；Seifert 等人，2004），这并不奇怪，因为在速度保持不变的情况下，划水频率 SF 和划水长度 SL 是相关变量，划水频率增加时，划水长度会减少，反之亦然。

在自由泳中，划水频率 SF 和速度是 IdC 的控制变量（Seifert、Chollet 和 Chatard，2007b）。随着这些参数的变化，协调会适应更好的运动解决方案（考虑任务限制）。当协调从追赶模式转换到叠加模式时，观察到划水频率存在 45 - 50 次 / 分钟的阈值（Pelayo 等人，2007；Potdevin、Bril、Sidney 和 Pelayo，2005；Simbaña - Escobar 等人，2020）。此外，在 100 米自由泳配速下，专业游泳者比非专业游泳者展现出更高且更稳定的划水长度（SL）和协调指数（IdC）值（Seifert、Chollet 和 Chatard，2007b）。就前者而言，可以认为他们的游泳更高效（Craig 和 Pendergast，1979），并且考虑到 IdC 的变化，他们呈现出连贯的游泳模式。相比之下，水平较低的游泳者在游进后期会提高 IdC，以此作为维持速度的策略。然而，随着疲劳的出现，手部速度变慢和力的冲量减小，可能会导致推进阶段用时增加（Alberty 等人，2009；Seifert，2010；Seifert、Chollet 和 Rouard，2007）。因此，较高的 IdC 并不代表有效的推进，较低的速度和划水长度值也证实了这一结论。

而且，在 200 米和 400 米自由泳配速中，游泳者会改变划水长度与划水频率的比值（SL - SF），在整个游进过程中通过缩短划水长度、增加划水频率来保持较高速度（Alberty 等人，2005；Figueiredo、Pendergast 等人，2013；Schnitzler、Seifert 和 Chollet，2009）。同样，精英游泳者的划水长度（但不是划水频率）比铁人三项运动员更高，这表明游泳者即使在推进阶段用时减少的情况下仍能保持较高划水长度的能力，可能也与他们采用高效协调方式的能力有关（Schnitzler、Seifert 和 Chollet，2011）。似乎自由泳中的叠加模式并非高划水频率的必要条件，而是其结果，尤其是在短距离冲刺比赛中（Seifert、Boulesteix 等人，2004）。与此同时，追赶式协调（教练们通常认为这是一种错误动作）在低速时很有用，因为它有利于滑行和保持水动力姿势（Seifert、Chollet 和 Chatard，2007b；Seifert、Komar 等人，2010）。确实，正如 Carmigniani 等人（2020）所讨论的，这种模式旨在减少滑行阶段的阻力，在保持相同平均速度的情况下消耗更少的机械能。

考虑到 IdC 与速度之间的强正相关关系，预计周期内速度变化（IVV）与 IdC 相互依赖。然而，一些研究未能在保持稳定 IVV 的专业游泳者中证实这一预期（例如，在 70 - 80% 和 100% 最大 25 米测试中，IVV 分别为 14.3±2.1% 和 14.3±2.4%，而 IdC 增加）（Schnitzler 等人，2009；Seifert，2010；Schnitzler、Seifert、Alberty 和 Chollet，2010；Schnitzler、Seifert、Ernwein 和 Chollet，2008）。这可能是因为 IVV 不仅与推进力有关，还与阻力有关，或者也许是因为 IdC 不是衡量协调的最佳工具，因为它只考虑了推进阶段之间的时间连续性。

此外，IdC 提供了上肢推进动作管理的时间信息，但没有提供推进力和阻力大小的信息。IdC 与 IVV 之间缺乏强关联，表明游泳时的协调适应是为了保持较低的能量消耗（C）值（Figueiredo、Toussaint、Vilas - Boas 和 Fernandes，2013）。另外，在 y 轴和 z 轴运动方向上的 IVV 与 IdC 之间未发现相关性，这突出表明 IVV 受其他限制因素的影响（Newell，1986），特别是游泳速度以及游泳者的专长和专业水平（Seifert、Komar 等人，2010）。因此，IVV 和 IdC 提供了相关的补充信息，有助于根据技能水平区分游泳者（Schnitzler、Seifert、Alberty 和 Chollet，2010；Schnitzler 等人，2009）。

为了达到高速度，游泳者应专注于产生推进力并最小化阻力，以实现更高的成绩（Ribeiro 等人，2017；Toussaint、Carol、Kranenborg 和 Truijens，2006）。由于主动阻力随速度的平方增加（Toussaint 和 Beek，1992b），IdC 与阻力之间的关系也被发现是二次函数关系。这意味着，随着速度增加，阻力也会增加，游泳者会将协调模式从追赶式转变为对抗式甚至叠加式，以增加推进力来克服更大的阻力（Seifert 和 Chollet，2010；Seifert 等人，2015）。事实上，最佳的游泳效率需要持续的力（即冲量之间无间隙）（Richards，2006）。此外，游泳者在推进过程中应沿着正确的路径保持较高的手部速度，以产生较高的峰值力（Toussaint 和 Beek，1992b）。

尽管一些研究没有提供关于阻力的信息，但它们使用了增加阻力的材料来评估可能的协调变化。在一项使用两种不同尺寸降落伞的研究中，在不同游泳速度下，总力的冲量并未改变（Schnitzler、Brazier、Button、Seifert 和 Chollet，2011）。然而，这种装置导致了划水周期结构的调整，因为划水阶段增加，而入水 / 抓水阶段减少。手蹼能让游泳者推动更大质量的水，导致手部速度和划水频率降低，推进阶段的相对持续时间增加。当游泳者使用手蹼且以较高速度游泳时，IdC 往往会增加，从追赶模式转变为叠加模式（IdC 从 - 2.3±5.0% 变为 - 0.2±3.8%）（Telles、Barbosa、Campos 和 Júnior，2011）。

相反，游泳者穿着潜水服时，由于正面阻力减小，他们会增加追赶式协调（推进阶段之间的间隙更大，从 - 11.7±3.7 变为 - 5.6±5.2%），且不会改变划水频率、恢复阶段或下肢动作阶段的时长（Hue、Benavente 和 Chollet，2003）。在半 tethered 游泳条件下（与自由游泳相比），随着负荷增加和速度降低，IdC 会上升（从 1.59 千克增加到 7.84 千克时，IdC 从 7.1±5.3% 增加到 14.8±3.7%）（Dominguez - Castells 和 Arellano，2012）。这可能是由于游泳者对更高阻力的适应以及对最小化能量消耗的需求，因此有人建议进行半 tethered 训练来提高协调性。游泳水槽也被用于研究不同环境对协调的影响。观察发现，与自由游泳相比，这种条件可以帮助游泳者更好地 “感受水”，实现更干净的入水 / 抓水动作，并显著增加划水阶段（从 22.8% 增加到 25.9%）和推水阶段（从 15.3% 增加到 16.9%）的相对持续时间（Guignard 等人，2017b）。

自由泳时的呼吸意味着身体的侧向转动，正确的呼吸技术对提高速度和力量起着至关重要的作用（Formosa、Sayers 和 Burkett，2013；Keskinen 和 Komi，1993）。实际上，游泳时呼吸会导致推进的时间不连续（即出现追赶式协调模式）（Lemaître 等人，2009；Lerda、Cardelli 和 Chollet，2001）。研究发现，在正常呼吸条件下，100 米和 800 米游泳配速时的 IdC 比不呼吸条件下低 3%，且后者的推进阶段相对持续时间明显增加（Lerda 等人，2001）。此外，经过屏气训练后，游泳者的划水频率会降低，划水长度和 IdC 会增加，具体表现为入水 / 抓水阶段缩短，划水阶段延长（Lemaître 等人，2009）。这种策略似乎有利于短距离游泳成绩，因为它能让游泳者更好地憋气，从而对划水周期结构的干扰更小。

呼吸动作还会导致上肢协调不对称，身体一侧出现推进的时间不连续，而另一侧则出现叠加现象（Formosa 等人，2014；Seifert、Chollet 和 Chatard，2007b）。这可能是由于呼吸偏好（偏好的呼吸侧）和运动偏好（利手和上肢优势）（Seifert、Chollet 和 Allard，2005）。在这种情况下，一侧上肢负责控制游泳节奏并产生更大的力量（Tourny - Chollet、Seifert 和 Chollet，2009）。推水阶段发生在同侧呼气时，使游泳者能够将推进与单侧呼吸联系起来（Lerda 和 Cardelli，2003），这表明呼吸偏好与力量不对称之间存在联系（Broucek，1993）。此外，非优势上肢可能通过向前伸展上肢有效抓水来控制和辅助吸气（Seifert、Boulesteix、Carter 和 Chollet，2005）。因此，追赶式协调主要出现在呼吸侧和上肢优势侧，而叠加模式则出现在对侧。

这种协调不对称在非专业游泳者中尤为明显，因为他们吸气时间更长，而专业游泳者更有能力根据推进上肢动作产生的生物力学限制来调整呼吸（Lerda 等人，2001）。

然而，不同技能水平的游泳者都存在上肢之间的差异，这表明游泳者的偏好呼吸侧比其专业水平的影响更大（Seifert、Boulesteix 等人，2005）。尽管这种不对称可能不被视为错误的协调方式，但观察发现，双侧呼吸模式的游泳者比其他游泳者的外部功率输出分布更均衡（Potts、Charlton 和 Smith，2002）。因此，鼓励游泳者在训练中交替使用偏好呼吸侧，可能会提高他们的协调对称性（Seifert，2010；Seifert、Chehensse、Tourny - Chollet、Lemaitre 和 Chollet，2008）。

生理变量如何影响游泳协调？

许多关于自由泳协调的研究是在 25 米最大速度下进行的，或者使用 25 米距离并设定特定比赛配速，以避免疲劳对结果产生影响（Alberty 等人，2003；Silva、Figueiredo、Ribeiro 等人，2019b；Simbaña - Escobar、Hellard 和 Seifert，2020）。一些研究评估了更长距离（100 - 400 米）的协调模式（例如，Alberty 等人，2009；Figueiredo 等人，2012b；Schnitzler 等人，2009），其中一项研究考虑了在力竭限时强度下疲劳的影响（Alberty 等人，2009）。协调和生物力学变量（例如，机械和推进效率以及克服阻力所做的机械功）与生物能量学因素相关。因此，随着疲劳的出现，游泳者自然会调整他们的协调模式以实现目标（即以最低的能量消耗尽可能快地游泳）（Figueiredo、Morais 等人，2013）。疲劳时，游泳者往往难以在上肢动作完成前开始下一个动作（无法伸展肘部；Maglischo，2003a），导致划水长度缩短和划水频率增加（缩短推水阶段；Alberty 等人，2008）。

当游泳者感到疲劳时，划水频率和划水长度的组合会发生变化，上肢的协调也会受到影响，疲劳时推进阶段的相对持续时间会减少（Alberty 等人，2003）。虽然这可能表明力量产生有所补偿（Alberty 等人，2005；Alberty 等人，2009），但游泳者的推进效率会降低，在推进阶段手部位移会减慢（Figueiredo、Vilas - Boas、Seifert、Chollet 和 Fernandes，2014）。实际上，当疲劳出现时，游泳者产生的功率会降低（Alberty 等人，2005），导致相对推进阶段延长和 IdC 增加（Alberty 等人，2003；Schnitzler、Seifert 等人，2011；Seifert，2010）。在全力游进的 200 米自由泳中，随着疲劳加剧，上肢角速度会降低，导致推进力减小，整个游进过程中速度下降（Figueiredo 等人，2012）。

上述结果强调，划水周期结构的改变（主要是 IdC 的变化）并不能直接保证更好的推进效果（Seifert，2010），肌肉耐力是在高强度运动中维持技术熟练程度的主要决定因素之一（Alberty 等人，2003）。除了技能水平，还应考虑游泳者的专项，因为短距离冲刺游泳者比长距离游泳者对上协调的调整更明显，因此更容易达到叠加模式（Chollet、Millet、Lerda、Hue 和 Chatard，2003）。这可能是因为他们进行了更多的无氧训练，以更高的糖酵解速率游泳，从而更早出现肌肉疲劳（Seifert，2010）。相反，经过更多有氧训练的长距离游泳者能够长时间保持追赶式协调模式（Alberty 等人，2008；Pelayo 等人，2007），因为他们的游泳节奏使他们能够专注于保持水动力姿势，以最小化阻力并最大化效率。

能量消耗 C 也被认为是 IdC 的决定因素之一，因为它取决于负责完成外部功的运动协调（Figueiredo 等人，2013；Seifert，2010）。考虑到能量消耗 C 与划水频率 SF 之间的直接关系（Barbosa、Fernandes、Keskinen 和 Vilas - Boas，2008），预计 IdC 增加会导致能量消耗 C 增加（Figueiredo、Morais 等人，2013；Seifert，2010）。然而，这并不能证实上肢叠加模式是否能通过降低能量消耗 C 来提高比赛经济性（Chollet 等人，2000）。实际上，由于对抗模式比追赶模式能提供更大的推进力，因此可以认为对抗模式更经济。但是，我们不能忽视在更高速度下，为了克服增加的阻力，IdC 会上升；而且当功率输出增加时，能量消耗 C 也会增加。因此，追赶模式是对各种限制因素的一种适应，旨在通过最小化推进力和阻力（表现为更大的划水长度）来降低能量消耗 C（Truijens 和 Toussaint，2005）。

性别、技能水平和成熟度是否会限制协调模式？

机体限制因素在协调模式的形成中起着重要作用（Newell，1986），性别、精英与非精英游泳者以及成年与年轻游泳者之间的差异十分明显。因此，不同的游泳协调适应方式也在预料之中。例如，在比较慢速和快速配速（3000 米与 50 米）时，划水频率增加、划水长度缩短与 IdC 增加相关（Seifert、Boulesteix 等人，2004；Seifert 和 Chollet，2009）。然而，这种变化在不同性别中并不相同。尽管精英男性和女性游泳者的划水频率没有差异（Pelayo、Sidney、Kherif、Chollet 和 Tourny，1996；Simbaña - Escobar 等人，2020），但男性游泳者的划水长度和 IdC 更高，尤其是在短距离冲刺配速下（Schnitzler 等人，2009；Seifert、Chollet 和 Rouard，2007），而女性在所有配速下的速度都较低（例如，Millet 等人，2002；Pelayo 等人，1996）。这些结果可能与女性较短的人体测量维度（例如，身高、臂展、脚长和上肢长度）以及较低的力量和功率输出有关（Kolmogorov、Rumyantseva、Gordon 和 Cappaert，1997）。

在比较不同的游泳配速时，精英女性游泳者的 IdC 适应方式往往与男性相似，但只有在全力游进时才能达到男性的 IdC 值（Schnitzler 等人，2009；Seifert、Boulesteix 等人，2005；Seifert、Chollet 和 Rouard，2007）。当根据游进距离对速度进行标准化处理后，男性的 IdC 值低于女性（Schnitzler 等人，2009；Seifert、Boulesteix 等人，2004），这可能是由于人体测量和肌肉力量的差异（Seifert、Boulesteix 等人，2004）。实际上，女性产生的机械功率输出低于男性（Toussaint 等人，1988），这解释了她们划水长度较短的原因。女性较矮的身高和较短的上肢跨度使她们通过更大程度地采用追赶式上肢协调来弥补划水长度的不足，以获得更大的滑行距离（即每划的位移更大）（Schnitzler 等人，2009；Seifert、Boulesteix 等人，2005）。

确实，在相同的肌肉激活水平下，女性游泳者的划水长度比男性短，速度也比男性慢（Rouard 和 Billat，1990），并且由于疲劳，女性仅产生一个力量峰值，而不是两个（Seifert、Boulesteix 等人，2000）确实，在相同的肌肉激活水平下，女性游泳者的划水长度比男性短，速度也比男性慢（Rouard & Billat, 1990），并且由于疲劳，女性仅产生一个力量峰值，而不是两个（Seifert, Boulesteix 等，2004）。相反，男性实现的更长划水长度使其能够产生更大的力量，以克服与更高速度相关的阻力。因此，精英男性游泳者比女性更能延长其推进阶段，表现出更长的推进阶段相对持续时间，并施加两个与两个推进阶段相对应的峰值力（Maglischo, 2003a）。此外，男性较低的脂肪分布也影响了他们较高的 IdC 值（Seifert, Chollet & Rouard, 2007），因为流线型的身体形状是在高粘度环境中减少阻力的最关键适应性之一（Fish, Howle & Murray, 2008）。相反，女性游泳者较高的脂肪分布促进了更大的浮力，降低了能量消耗（Zamparo, Capelli, Cautero & Di Nino, 2000）。

因此，女性游泳者较低的 IdC 值并不反映其协调策略不佳（Schnitzler 等，2009; Seifert, Boulesteix 等，2005），因为随着游泳速度的增加，女性更难从追赶式协调模式转换到叠加式协调模式（例如，Schnitzler, Seifert, Ernwein & Chollet, 2008; Seifert, Boulesteix 等，2004; Seifert, Chollet & Chatard 等，2007a）。相反，男性通常会随着游泳速度的增加而提高 IdC 值，同时缩短入水 / 抓水阶段的相对持续时间，增加划水、推水和恢复阶段的相对持续时间（Chollet 等，2000; Lerda 等，2001）。也有人假设，女性难以转换到叠加模式是因为她们无法达到 1.8 米 / 秒的游泳速度阈值，而协调模式的这种变化通常发生在该速度下（Seifert, Boulesteix 等，2004）。因此，与男性相比，她们面临的水动力阻力较小，因为阻力会随着速度的增加而增加（Kolmogorov & Duplishcheva, 1992）。

精英游泳者比低水平游泳者具有更高的 IdC 值（Chollet 等，2000; Millet 等，2002），这可能是因为后者的速度和划水频率范围较低，几乎在所有配速下都处于追赶式协调模式。这似乎与较低的技能水平有关，而不是身体尺寸较短（Seifert, Chollet & Rouard, 2007），因为精英游泳者会采取优化的流线型姿势，以应对更高速度带来的更大阻力（Kolmogorov 等，1997）。相反，观察发现，精英和低水平游泳者在相同速度下会采用不同的划水频率，精英游泳者更倾向于更长的划水长度，这表明低技能游泳者的推进效率较低。实际上，在高速时，高水平游泳者的划水和推水占比更高（高水平和低水平游泳者分别为 26% 和 24%），追赶阶段和恢复阶段占比更低（高水平和低水平游泳者分别为 22% 和 24%、24% 和 26%）（Chollet 等，2000）。在较长的比赛配速下，高水平游泳者的划水和推水值继续保持较高（高水平和低水平游泳者分别为 21% 和 22%、20% 和 23%），高水平游泳者的追赶阶段略短（高水平和低水平游泳者分别为 30% 和 31%），恢复阶段更长（高水平和低水平游泳者分别为 26% 和 25%）（Chollet 等，2000）。熟练的游泳者不应被定义为具有单一的最佳特征，个体间的差异与利用机体、任务和环境限制的功能及适应性行为相关（Bideault, Herault & Seifert, 2013; Seifert 等，2014），因为熟练的游泳者受益于更灵活的运动解决方案（Dadashi 等，2016）。

关于年轻游泳者的上肢协调存在矛盾的结果，一些研究表明，在年轻时（例如 11 - 16 岁），即使在高速情况下，追赶式协调也是唯一可行的模式（例如，Silva 等，2019b; Silva 等，2012）。其他研究人员指出，三个月的有氧训练可以增加推进阶段的力的冲量，使他们能够改变协调模式（速度高于 1.80 米 / 秒且划水频率高于 45 次 / 分钟）（Schnitzler, Seifert, Chollet & Toussaint, 2014; Strzała, Tyka & Krezałek, 2007）。然而，这些研究中的游泳者年龄较大（例如 15 - 17 岁），这表明成熟度对于游泳者改善协调至关重要。事实上，在一项比较不同成熟阶段游泳者的研究中，青春期后的游泳者往往比青春期的游泳者具有更高的 IdC 值（Silva 等，2012），这凸显了未来开展关于青少年协调发展研究的重要性。

结论与启示

大多数分析的研究都集中在自由泳过程中的上肢协调，速度和划水频率似乎是生物力学运动协调的主要决定因素。较高的 IdC 值并不一定反映出更大的游泳推进力，因为部分运动组织可能用于其他目的（如身体平衡和呼吸）。然而，作为一般趋势，可以强调上肢协调会随着机体、任务和环境限制而变化。因此，对于青少年、学习者和技能水平较低的游泳者来说，不存在理想或最佳的协调模式可供模仿。相反，应根据每个游泳者应对特定限制的方式采用多种运动解决方案。尽管如此，该主题仍存在一些空白，例如一些可以探究协调对表现影响的干预措施，以及其他不仅包含时间信息的协调测量方法。

披露声明

作者未报告潜在的利益冲突。

资助

本研究得到了葡萄牙科学技术基金会（SFRH/BD/87780/2012）和法国国家研究机构（ANR - 19 - STHP - 0004，NePTUNE 项目）的资助。