Простые координации в движениях верхних конечностей у человека отличаются от координации движений нижних конечностей. Верхние конечности человека нельзя сравнивать по аналогии с передними конечностями четвероногих животных. У последних координация в движении передних конечностей при ходьбе и беге такая же, как и задних конечностей, т. е. перекрестная. У человека же, у которого развились новые трудовые функции в движениях верхних конечностей, перекрестная координация ходьбы потеряла свое значение. Исследования показали, что более простой координацией для движений рук является не перекрестная, а симметричная координация. Когда сокращается мышца одной руки, то в это же время стремится сократиться одноименная мышца другой руки. По этой причине начинающий пловец легко усваивает симметричные движения рук при плавании способом брасс. Правда, поочередные движения даются ему также с относительной легкостью, потому что в условиях ходьбы по земле он уже выработал у себя навык поочередных маховых движений рук, необходимых для сохранения равновесия тела.

Особую сложность представляют подчас совместные координации в движениях рук и ног. У четвероногих животных координации передних и задних конечностей сравнительно просты и постоянны. У идущих и бегающих животных они обычно носят перекрестный характер. У прыгающих — поочередно сокращаются симметричные мышцы задних и передних конечностей. У человека нет такой определенной и постоянной связи между движениями верхних конечностей и нижних именно потому, что верхние конечности перестали выполнять функцию опоры и ходьбы. Оказалось, что самой простой координацией являются однонаправленные движения рук и ног одной и той же половины тела. Только при ходьбе эти движения приобретают разнонаправленный характер и строятся по принципу перекреста. Односторонние и однонаправленные движения рук и ног можно усмотреть при народных способах плавания и при плавании на боку. Часто при плавании кролем число движений ног равно числу движений рук. Регистрация движений при начальном обучении детей плаванию показывает, что вначале нет почти никакой связи между движениями рук и ног, лишь постепенно эти связи налаживаются в результате обучения. Поэтому физиологически можно считать оправданным раздельное обучение движениям рук и ног с последующим соединением этих движений в целостную координацию.

С самого начала обучения плаванию происходит и обучение правильному дыханию. Оно, как известно, сводится в основном к тому, чтобы ритм дыхания строго соответствовал ритму движения, чтобы чередование вдоха и выдоха совпадало бы с определенными движениями и чтобы вдох производился над водой, а выдох во многих способах плавания под водой.

Полный цикл дыхания содержит не только фазы вдоха и выдоха, но и две фазы задержки дыхания. Это, конечно, производит ломку привычных механизмов дыхания и создает трудности в овладении новым навыком дыхания.

Чередование фаз дыхания связано с определенными движениями головы, обеспечивающими нахождение рта то над поверхностью воды, то под ее поверхностью. В начале обучения эти движения еще очень несовершенны. Боясь вдохнуть воду, пловец совершает чрезмерно большой поворот головы перед вдохом, заканчивает вдох значительно раньше погружения рта под воду, а выдох начинает не сразу в момент погружения. Завершив выдох под водой как можно быстрее, он лишь после этого начинает поворот головы, что удлиняет период задержки. Более совершенный навык заключается в том, что вдох начинается тотчас, как только рот появился над поверхностью воды, и в этот момент заканчивается поворот головы. Сразу по окончании вдоха рот погружается под воду, и выдох начинается без промедления еще в момент погружения. Продолжается выдох в течение почти всего времени нахождения рта под водой и заканчивается перед самым моментом выхода рта из воды. Все это приводит к уменьшению продолжительности пауз между дыхательными фазами. Дыхание по этой причине приближается к обычному дыханию на воздухе. Очевидно, что усилия педагога должны быть направлены на то, чтобы уже в начальные периоды обучения дыханию избегать чрезмерных поворотов головы и слишком больших пауз между фазами дыхания.

Наряду с уменьшением продолжительности пауз между фазами дыхания пловец должен хорошо уметь задерживать дыхание. Задержки дыхания происходят на старте спортивного плавания, при прыжках в воду, во время рывка и ныряний.

Задержка дыхания не может быть продолжительной из-за кислородного голодания и избытка накопления углекислого газа. И то и другое производит возбуждение дыхательного центра, которое становится настолько значительным, что преодолевает произвольную задержку движения дыхательных мышц. При этом дыхание может начаться вдохом или выдохом, в зависимости от того, какая фаза дыхания этому предшествовала. Например, если дыхание задержано после вдоха, то во время задержки происходит все большее возбуждение центров выдыхательных мышц. Прекращение задержки сменяется выдохом. Если же дыхание было задержано после выдоха, то при этом происходит возбуждение центров вдыхательной мускулатуры и тогда первый акт дыхания после задержки будет вдох. Обычно дыхание задерживается после вдоха. Это обеспечивает большую длительность задержки. Во время ныряния полной задержки обычно не бывает, и по мере того как все больше возбуждаются выдыхательные центры ныряльщик совершает последовательные небольшие выдохи в воду. Здесь, однако, возникает опасность того, что после окончания подобных выдохов сразу же может последовать непроизвольный вдох под водой. Это же обстоятельство следует учитывать даже при обучении обычному плаванию детей. Если ребенок, а подчас и неопытный взрослый человек совершил полный глубокий выдох под воду, то вследствие резкого возбуждения вдыхательного центра он может непроизвольно немедленно начать вдох еще до того, как голова его появится над поверхностью воды. Все это говорит о том, что обучающийся плаванию должен уметь задерживать дыхание после любой его фазы. Кроме того, он должен обладать способностью при необходимости увеличить длительность задержки дыхания. Путем тренировки организм привыкает к тому, что во время задержки в крови может происходить все большее изменение газового состава без того, чтобы прекратилась задержка дыхания. Иначе говоря, в результате тренировки развивается способность тормозить возбуждение дыхательного центра при возрастающих изменениях газового состава крови.

Длительность задержки дыхания может быть увеличена также за счет предварительного произвольного усиления дыхания или так называемой гипервентиляции. Если перед нырянием производить усиленное дыхание, то длительность задержки дыхания может быть значительно увеличена. Происходит это потому, что при гипервентиляции уменьшается нормальный уровень содержания углекислого газа в крови и после этого потребуется больше времени для того, чтобы во время задержки дыхания концентрация этого газа достигла той высокой степени, при которой невозможно сдержать возбуждение дыхательного центра. Благодаря гипервентиляции на старте можно проплывать первую часть дистанции с задержкой дыхания, что в какой-то мере увеличивает скорость прохождения этого отрезка дистанции. Не следует, однако, стремиться к увеличению этого отрезка и задерживать дыхание до предела. Это лишь вызовет потребность в слишком частом дыхании, и пловец будет испытывать одышку, что может привести к значительной потере скорости.