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ÍNDICE
INTRODUCCIÓN...............................................................................................6
CAPÍTULO I.......................................................................................................8
1.1. 8
1.2. 10
1.3. 12
CAPÍTULO II......................................................................................................14
...........................................................................................................................14
2.1. ................................................................................................................14
2.2. ................................................................................................................15
2.3. ................................................................................................................18
2.4. ................................................................................................................18
CAPÍTULO III.....................................................................................................39
...........................................................................................................................39
3.1. 40
3.2. 43
3.3. 44
APRECIACIÓN CRÍTICA Y SÍNTESIS..............................................................73
CONCLUSIONES..............................................................................................74
RECOMENDACIONES......................................................................................75
BIBLIOGRAFÍA..................................................................................................76
INTRODUCCIÓN
La Biomecánica Deportiva es una ciencia de muy reciente
aparición y consolidación en el ámbito científico internacional. Su objetivo es
doble: por un lado la mejora del rendimiento deportivo y, por otro, la prevención
de lesiones. Para lograr este doble objetivo se centra en la optimización de la
técnica deportiva y del material y equipamiento utilizado por los deportistas.
Centrándonos en la natación, la Biomecánica Deportiva proporciona
conocimientos de aplicación general a las actividades acuáticas (por ejemplo, el
Principio de Arquímedes para explicar la flotación) y conocimientos de aplicación
específica (por ejemplo, trayectorias y velocidades de la mano durante la tracción
en cualquiera de los estilos de competición). Además, y como todas las ciencias,
proporciona un instrumental de medida que permite el análisis y la evaluación de
la actividad natatoria de los deportistas. Tradicionalmente, dicho instrumental ha
sido muy caro y de difícil manejo, por lo que solamente ha estado al alcance de
determinados centros de investigación (Centros de Alto Rendimiento Deportivo,
Clubes y Universidades), pero desde hace unos años están apareciendo en el
mercado instrumentos de menor costo y de fácil manejo, lo que hace posible su
adquisición por parte de diferentes entidades.
En la presente trabajo pretendemos dar una visión amplia de las
aportaciones que la Biomecánica Deportiva puede proporcionar al mundo de las
actividades acuáticas y de la natación deportiva. Para ello, el texto se presenta
en dos apartados; el primero proporciona
Los conceptos biomecánicos básicos que justifican el desempeño
humano en el medio acuático y segundo, presenta el instrumental de medida de
más frecuente utilización en el estudio de dicho desempeño
CAPITULO ILA BIOMECÁNICA FUNDAMENTACIÓN Y
GENERALIDADES
BIOMECANICAEs una palabra compuesta por los vocablos griegos “bios” (vida) y
“mékhané” (mecanismo). Constituye la ciencia que estudia los diferentes tipos o
“unidades” de movimientos, en nuestro caso deporte y, especialmente referidos,
natación.
La biomecánica es una disciplina científica que tiene por objeto el estudio
de las estructuras de carácter mecánico que existen en los seres vivos,
fundamentalmente del cuerpo humano. Esta área de conocimiento se apoya en
diversas ciencias biomédicas, utilizando los conocimientos de la mecánica, la
ingeniería, la anatomía, la fisiología y otras disciplinas, para estudiar el
comportamiento del cuerpo humano y resolver los problemas derivados de las
diversas condiciones a las que puede verse sometido.
La biomecánica está íntimamente ligada a la biónica y usa algunos de sus
principios, ha tenido un gran desarrollo en relación con las aplicaciones de la
ingeniería a la medicina, la bioquímica y el medio ambiente, tanto a través de
medios tecnológicos para el conocimiento de los sistemas biológicos como en lo
que respecta a la realización de partes u órganos del cuerpo humano y también
en la utilización de nuevos instrumentos y métodos de investigación y análisis.
Hoy en día es posible aplicar con éxito, en los procesos que intervienen en la
regulación de los sistemas tecnológicos que permiten simular fenómenos muy
complejos en potentes ordenadores, con el control de un gran número de
parámetros o con la repetición de su comportamiento.
Él termino Biología se deriva de las voces griegas Bio = vida y Logos =
tratado.
Esta da nombre a la disciplina ciencia que se ocupa de los organismos
vivos, animales, vegetales o cualquiera que sea su categoría taxonómica: desde
el más pequeño solo visible por el microscopio electrónico como los fagos hasta
los más grandes como los animales y las plantas en general.
La biología estudia la forma y las funciones de los organismos vivos y las
interacciones de cada uno de ellos con los otros y con el ambiente que los rodea.
La Biología se subdivide en muchas otras disciplinas algunas de ellas son:
Morfología estudia la estructura y la forma de los organismos.
Fisiología las funciones.
Embriología el desarrollo en sus primeros estadios.
Citología la célula.
Bioquímica la composición química, como las reacciones en los niveles
moleculares.
Genética la herencia de los caracteres y su variabilidad.
1.1. CONCEPTOS BIOMECÁNICOS BÁSICOS DEL NADO“El 65% de de nuestra composición corporal es agua, pero cuando
el ser humano se introduce en el medio acuático se encuentra en un
elemento extraño para el que estamos pobremente diseñados y donde
nuestra locomoción es poco eficiente. Los peces y otros animales
marinos están equipados con aletas, los humanos tenemos unos
miembros superiores e inferiores largos y delgados que proporcionan muy
poca superficie al momento de interactuar con el agua.” (Counsilman,
1994).
Entonces podríamos afirmar que Counsilman, pone en evidencia
que el ser humano no está diseñado para la locomoción en el medio
acuático. No obstante, la necesidad de cruzar ríos, adentrarse en el mar,
etc. obligó al ser humano a introducirse en este medio “extraño”. Como
ejemplo de estas incipientes incursiones en el medio acuático se puede
destacar que en el Museo Británico hay una vasija asiria que data del 800
A.C. que muestra tres guerreros cruzando a nado un río.
Actualmente, el número de actividades que se realizan en el agua
es inmenso, incluyendo actividades de carácter competitivo, recreativo y
terapéutico.
El ineficiente desempeño del ser humano en el medio acuático se
debe también a las características propias del agua: de fluido denso y
viscoso, en el que resulta difícil aplicar fuerzas propulsivas y donde las
fuerzas de resistencia al avance son muy patentes. Para tener una
buena comprensión de la locomoción humana en el medio acuático, es
necesario conocer qué fuerzas se ponen en juego cuando éste se
sumerge. La figura 1 muestra las cuatro fuerzas que rigen el nado del
ser humano: la fuerza peso y el empuje hidrostático determinan la
flotabilidad del nadador, mientras que las fuerzas propulsivas y de
resistencia determinan su velocidad de nado.
Figura 1.
A continuación se explican, con algo más de detalle, como
interactúan estas cuatro fuerzas durante el nado.
1.2 LEYES Y PRINCIPIOS FÍSICOS EN QUE SE FUNDAMENTA LA MECÁNICA NATATORIA
FLOTABILIDADEn primer lugar, en lo que a la función de nadar respecta, tendremos
que tener en cuenta el problema de flotabilidad del cuerpo humano, a cuyo
efecto hemos de considerar:
a) Concepto de densidad.
b) Densidad del agua.
c) Peso especifico del cuerpo humano.
a) Densidad: Es la denominación que recibe la relación entre masa y
unidad de volumen de un cuerpo.
Se llama densidad relativa o peso especifico al resultado de
comparar el peso de un cuerpo cualquiera con un volumen igual al de
ella en agua. A esta última se le da el nombre de densidad de referencia
y se le otorga el valor de unidad; siendo preciso para que disfrute de
esa condición que el agua sea absolutamente pura y se encuentre a. la
temperatura de 40° centígrado.
Como sabemos por el principio de Arquímedes: “Todo cuerpo
sumergido en un líquido, experimenta una presión de abajo arriba igual
al peso del líquido que desaloja su volumen.” Las diferencias de
presiones ascendentes que los distintos cuerpos sumergidos reciben
están, pues, en relación del peso de dicho cuerpo y su volumen. Esto
es: a mayor volumen por igual peso, mayor presión de abajo arriba y
viceversa.
b) Densidad del agua: Cuando el agua contiene sales u otras impurezas
su densidad relativa sobrepasa la unidad representada por el agua
pura. Por esa razón, el agua de mar y los diferentes tipos y clases de
salobres son más densas que la dulce.
Aunque la densidad del agua de mar es variable de unos mares a
otros –dependiendo de que sea mayor o menor su grado de
evaporación y de otras circunstancias– se la concede un valor medio de
1-026. Las densidades de las aguas salobres son, naturalmente,
también diferentes, según la proporción de sales que contengan.
Las aguas termales, por su especial pureza, pueden llegar a ser
menos densas que la dulce.
El agua dulce a la temperatura de 24º centígrados, tratada
químicamente con las normas y procedimientos modernos, es decir, tal
y como se utiliza en las piscinas de competición, posee una densidad
relativa muy próxima (unas veces por exceso y otras por defecto) a la
unidad.
c) Peso específico del cuerpo humano: La densidad relativa del cuerpo
humano, con los pulmones en espiración forzada, el sistema muscular
naturalmente relajado y en actitud estática (bien sea horizontal o, más o
menos, vertical) es superior siempre a la del agua, aunque diferente de
uno a otros individuos. Dichas variaciones están en función de diversas
causas, entre las que cabe destacar de modo especial: edad, sexo y
tonicidad muscular; su valor medio estadístico se cifra en 1-065.
Circunstancias por las cuales, sin más aire en los pulmones que el
residual, el hombre no se sostiene en superficie, no flota ni en el agua
dulce, ni en la salada.
Principio de Arquímedes.- Todo cuerpo sumergido en un líquido,
experimenta una pérdida de peso igual al peso del volumen del líquido
que desaloja.
Obtención del peso específico.- El peso específico de un cuerpo, se
obtiene dividiendo su peso por la pérdida que éste experimenta al ser
sumergido en el agua.
Peso específico =
E =
Los pulmones son una improvisada vejiga natatoria del hombre.-
La inspiración pulmonar cambia el aspecto de la cuestión, convirtiendo
el cuerpo humano –por lo menos la porción torácica del mismo– en
menos pesado que el agua y, en consecuencia, capaz de flotar,
permitiendo sobresalir de la superficie alrededor de un 2% de su
volumen total sin que sea necesario efectuar, a tal fin, movimiento
sustentador alguno.
Dicho fenómeno está en función del aumento parcial de volumen
que tórax y abdomen experimentan al llenarse de aire los pulmones sin
variación sensible, en contrapartida, del peso del cuerpo. La
modificación del peso específico del organismo humano por esta causa
suele ser de un 5% como término medio, habiéndose comprobado, no
obstante, en algunos casos de nadadores u otros deportistas de gran
capacidad pulmonar, diferencias del 3 y hasta del 10 % entre el peso
específico de los mismos individuos, según se midiera éste después de
una profunda espiración o de una completa inspiración.
1.3 PRINCIPIO DE EQUILIBRIO O DE BALANZA
Centro de gravedad.- El centro de gravedad de un cuerpo es el punto del
mismo por el cual pasa la resultante de todas las acciones que el peso
ejerce sobre dicho cuerpo, o lo que es igual: el punto de aplicación de su
peso. En el centro de gravedad se puede considerar aplicando toda el peso
del cuerpo, tanto cuando éste está estático, como cuando se encuentra en
movimiento; si bien, en el segundo caso, la situación del centro de
gravedad puede variar respecto al primero, ya que, éste, en lugar de ser
solamente el punto de aplicación del peso total del cuerpo, se influye
también de los kilográmetros generados por las diferentes acciones que
producen su movimiento.
El centro de gravedad de un sólido homogéneo es independiente de
su naturaleza y está en función, únicamente, de la forma que adopta.
Dado que las diferentes partes o segmentos del cuerpo humano
pueden modificar ampliamente sus posiciones relativas, la situación del
centro de gravedad del mismo será diferente según dichas modificaciones
afecten a la forma que adopte el cuerpo.
En la posición de máxima extensión horizontal del cuerpo, la
flotación, horizontal es igual (tanto cuando ésta es dorsal, como cuando es
ventral), el centro de gravedad se encuentra, aproximadamente, a nivel de
las tres últimas vértebras lumbares, siendo, no obstante, variable de unos a
otros individuos en razón de sus, también variables, contexturas. El centro
de gravedad de cada segmento del cuerpo humano, en dicha posición
horizontal, coincide, asimismo, con el eje de equilibrio del segmento que se
trate y está en función de la longitud del segmento en sí y de la distribución
del peso y forma de sus distintas porciones.
Para el técnico deportivo, es necesario poder determinar las diversas
situaciones del centro de gravedad del nadador en acción, que
corresponden a cada fase o instante de un movimiento. A este fin, son
utilizados los dos procedimientos denominados:
Método directo y método indirecto.El método directo, es el preconizado por Demeny y requiere de ciertos
medios y conocimientos relativamente complejos, por lo que es el menos
utilizado.
El método indirecto, también llamado gráfico, de O. Fischer, es el más
frecuentemente empleado por los técnicos deportivos actuales, entre los
que destacan Knoll y Egger, por sus trabajos, en función de dichos
métodos desarrollados, sobre el estudio de los saltos.
Siendo conocidos los centros de gravedad de los diversos segmentos del cuerpo,
la determinación del centro de gravedad de dos segmentos próximos se efectúa
de la siguiente forma: Sobre una recta que una los centros de gravedad de los
dos segmentos a considerar, se señala el punto que divide dicha recta en las dos
partes inversamente proporcionales al peso de los mencionados segmentos; este
punto de la recta coincidirá con el centro de gravedad que se quería determinar.
Siguiendo la misma técnica se puede hallar, si es preciso, el centro de gravedad
de un segundo grupo, compuesto por el primero, ya fijado, y un tercer segmento.
Procediendo siempre de este modo, es factible determinar tantos centros de
gravedad como sea necesario al caso, hasta encontrar, finalmente, la situación
del centro de gravedad de todo el cuerpo en una concreta fase de movimiento.
Figura 2
Los resultados obtenidos por la aplicación del método indirecto son
siempre satisfactorios; sin embargo, en vista del enorme número de gestos,
movimientos e instantes de cada movimiento propios de un estilo de nado,
la determinación de todos los múltiples centros de gravedad del cuerpo del
nadador exigiría la elaboración de un trabajo especial sobre el tema.
No siempre el centro de gravedad, tanto en circunstancias estáticas
como dinámicas, se encuentra situado en el cuerpo a que se refiere, sino
que muchas veces es desplazado fuera de él, bien sea hacia delante,
atrás, arriba o abajo.
Los investigadores A. Leroy y J. Vives, en su obra “Pedagogía
deportiva de los Atletas”, para facilitar la comprensión general de los
problemas que la cuestión plantea, establecen la siguiente regla: Cuando el
cuerpo adopta una posición arqueada (lateral, dorsal o ventral), el centro de
gravedad tiende a desplazarse hacia la concavidad y en las posiciones
extremas puede llegar a encontrarse en el exterior del cuerpo. Ejemplos de
desplazamientos del centro de gravedad fuera del cuerpo, se encuentran
en el “salto” en posición V o agasapado (desplazamiento hacia delante) y
en el “puente” (desplazamiento hacia atrás), lo mismo cuando tiene por
puntos de apoyo cabeza y pies, que cuando se efectúa sobre manos y
pies.
El hecho de que sean tórax y abdomen las regiones corporales que
incrementan su volumen por efecto de la contracción pulmonar,’ determina
que tenga lugar un desequilibrio entre esas zonas y las más distantes de
ellas –principalmente pies y piernas– a las que no alcanzan, por
consecuencia, modificaciones de densidad, dando ello lugar a que todo
cuerpo el cuerpo se comporte como una balanza.
Aunque verificable en otras, las posiciones de partida ideales, para
experimentar el principio de equilibrio, son las equivalentes a las
denominadas en tierra de decúbito dorsal (boca arriba) y decúbito ventral
(boca abajo). Con objeto -de compensarse recíprocamente las partes más
densas del cuerpo y equilibrar mejor su posición horizontal, en cualquiera
de las dos posiciones señaladas del mismo, brazos y piernas deben ser
naturalmente extendidos en prolongación del tronco, conservando
ligeramente separadas entre sí ambas manos e igualmente los pies, con lo
cual se evitan desequilibrios laterales y que, por ellos, el cuerpo gire hacia
los costados; también la cabeza deberá compensar, la mayor densidad de
otras porciones del cuerpo (concretamente, caderas y piernas), para lo
cual, tanto en una posición como en otra, es preciso esté casi totalmente
sumergida.
Con esta disposición de las diferentes partes del cuerpo en el agua,
se determinará una relación paralela o casi paralela entre el eje longitudinal
del mismo, así como sus prolongaciones antero-posteriores y la superficie
(nivel a que debe encontrarse en la consecuente alineación rectilínea, más
o menos marcada, cabeza, tronco, brazos y piernas). En tales posiciones el
eje de equilibrio antero-posterior del cuerpo se encuentra situado en el nivel
umbilical.
Figura 3
Ejemplo de modificación de la situación del centro de gravedad del comportamiento del cuerpo en función de la disposición de los brazos.
Si en lugar de extenderse los brazos en prolongación anterior del eje
longitudinal del tronco y sumergirse compensatoria y suficientemente la
cabeza, se sitúan los brazos a los costados de los muslos y unidos al
tronco –o si la cabeza es elevada sobre la superficie– el equilibrio
horizontal se rompe al desplazarse hacia delante el eje de balanza y las
piernas y pies comienzan descender por su mayor densidad y no estar
contrapesada.
Cuando se ensaya la flotabilidad del cuerpo sobre los costados, es
decir, en aquellas posiciones equivalentes a las de decúbito prono lateral
derecho o izquierdo, el equilibrio se presenta más difícil de sostener, ya
que el tronco tenderá a rodar sobre si, tan mencionado eje longitudinal para
sustentarse en las superficies más amplias que le proporcionan los planos
ventrales o dorsales: pero de lograrse, los principios compensadores
subsisten.
En consecuencia, el porcentaje del volumen total del cuerpo que
emerge cuando los pulmones se llenan de aire (como sabemos 2%,
término medio) y la tendencia de las extremidades inferiores a descender,
determinan que, prácticamente, la posición más estable de equilibrio en el
agua se alcance cuando tronco y piernas estén en relación vertical a la
superficie: mentón y toda la cara, hasta la línea de las cejas, fuera del agua
(lo cual, en conjunto. representa aproximadamente ese 2% del volumen
total de todo el cuerpo) y los brazos, extendidos o semiextendidos en forma
de V, sumergidos inmediatamente debajo de la superficie, a ambos lados
de la cabeza. Esta forma de flotar, no sólo permite una situación de cada
parte del cuerpo acorde con su densidad relativa y, por lo tanto,
neutralizada respecto a las demás, ofreciendo un equilibrio estable por
tiempo indefinido a todo el cuerpo, sino que, además, favorece, como
ninguna otra, la respiración, ya que boca y nariz se encuentran sobre la
superficie al estar dispuestas de suerte que formen parte del citado 2% que
emerge. A fin de evitar el hundimiento total del sujeto que de esta manera
ensaya su flotabilidad, es necesario que expulse el aire en espiraciones
muy rápidas, las cuales hagan posible una inmediata, también rapidísima y
a la vez amplia, inspiración, antes de que la boca desaparezca bajo la
superficie como consecuencia de la disminución de aire en los pulmones.
Para conservar el nivel deseado de flotabilidad se requiere intercalar, entre
inspiración y espiración, largas retenciones de aire.
Estabilidad de los cuerpos flotantesHay casos también, y en natación son notablemente manifiestos, en
que las mencionadas relaciones de los centros de gravedad del cuerpo
sumergido y de la masa líquida desalojada no son necesarias para que la
flotación sea estable. El punto, que en estos casos debe estar
forzosamente más alto que el centro de gravedad, es el de intersección del
eje del cuerpo flotante con la vertical que pasa por el centro de presión
cuando se inclina ligeramente el cuerpo. En estos casos, dicho punto
recibe el nombre de metacentro. Aunque en los nadadores no puede ocurrir
lo que en los barcos, que por desplazamiento lateral de la carga el
metacentro se desplace, sí puede suceder, sin embargo, y es relativamente
importante el fenómeno para el técnico, que ciertos impulsos propulsores,
mal dirigidos, sean causa de desplazamientos o descolocaciones del
metacentro, lo que produce una acción antieconómica y que puede reducir
su rendimiento mecánico.
Figura 5
Condiciones para la flotación.- Al introducir un cuerpo en un líquido
puede ocurrir:
a) que el sólido sea más denso que el líquido; es decir, que el empuje. A
sea menor que el peso P del cuerpo: entonces éste se hunde;
b) que el sólido sumergido sea de igual densidad que el líquido; es decir,
que el empuje A sea igual al peso P: entonces el cuerpo se mantiene
entre dos aguas (equilibrio indiferente);
c) que la densidad del sólido sea menor que la del líquido; es decir, que el
empuje A sea mayor que el peso P: en este caso el sólido flota.
1.4 SUSTENTACION EN SUPERFICIE Y MOVIMIENTOSi un sujeto cuyo peso especifico es de un valor medio, desea
mantener las extremidades inferiores a nivel de la superficie sin compensar
su densidad superior a la del agua con la adecuada disposición de cabeza
y extremidades superiores, se verá obligado a efectuar algún movimiento
con las inferiores. Así, la acción que menos esfuerzo exige más fácil de
ejecutar y, por tanto, generalmente más práctica, consiste en efectuar un
movimiento alternativo con las piernas muy similar al de andar. Dicho
movimiento, para ser económico y alcanzar el fin propuesto de elevar los
pies, es preciso realizarlo con una gran relajación muscular y casi completa
extensión de toda la pierna, que en su acción alternativa bate el agua
inmediatamente debajo de la superficie, sobresaliendo de ella solo una
parte del talón. El mencionado efecto elevador tiene lugar, más que por el
“apoyo” que proporciona el agua a una pierna en el movimiento o fase
descendente, por elevación en ese mismo momento de la contraria en el
ascendente, pudiéndose decir para facilitar la comprensión de lo que
antecede que, cada “batido” completo tiene dos partes o fases (como luego
veremos en el “batido de piernas del estilo crawl”: fase fundamentalmente
activa (ascendente) y fase en cierto modo pasiva (descendente). Por
consecuencia de su carácter, la primera es más rápida, en su ejecución y
efecto, que la segunda; lo que favorece el sostenimiento de-pies y piernas
a nivel de la superficie, ya que antes de completarse, la “caída” o descenso
de una pierna ésta vuelve, rápidamente, a ser elevada.
Los brazos también pueden colaborar a la elevación general del
cuerpo y piernas llevando a cabo movimientos sustentadores de sí mismos
y del resto del cuerpo. Los más frecuentemente utilizados se limitan a
ligeras acciones de las manos que, a la altura de los muslos y cerca de
ellos, describen con mayor o menor rapidez, bien pequeños círculos o
“formas de ochos”.
Todos estos movimientos, de modo principal el aludido de piernas, si
son ejecutados con soltura y naturalidad producen un desplazamiento del
sujeto que los practica y, por lo tanto, constituyen en sí una natación
elemental y rudimentaria; porque, a fin de cuentas, nadar es,
precisamente. Desplazarse en y sobre la superficie del agua mediante el movimiento propulsivo y coordinado de brazos y piernas. Razones
que nos obligan a considerar dichas técnicas como continuación y
complemento útil de la flotabilidad estática, pero no formando parte de ella,
porque ya el nadador no se limita, sin movimientos voluntarios de sus
miembros, a sostenerse en el agua, equilibrando su cuerpo mediante la
adopción de las posiciones más adecuadas de cada parte del mismo en
relación con las demás, neutralizando así diferencias de densidades y el
efecto de todas las circunstancias —ya señaladas— que en el fenómeno
intervienen; sino que, dichas neutralizaciones, las logra y supera de
manera distinta, mediante gestos o movimientos voluntarios, concretos y
dirigidos a ese fin.
Y así llegaremos a la necesidad de considerar otro factor
importantísimo, si no de la flotabilidad (de acuerdo con la teoría de muchos
autores) si de la sustentación del nadador en el pleno ejercicio de su
acción, el cual, junto con la densidad del agua y peso específico medio del
ser humano (teniendo en cuenta al deducirlo la duración de los tiempos de
inspiración pulmonar y grados de éstos, aquéllos en que dichos órganos
están sin aire por efecto de la espiración, rapidez de la expulsión y de la
inspiración. etcétera), totalizan los tres determinantes del coeficiente de
elevación o FLOTABILIDAD DEL NADADOR EN PROGRESION, por
algunos denominado: “flotabilidad dinámica.” Este factor .es la VELOCIDAD
pero para entrar de lleno en su estudio debemos previamente recordar, al
menos, los conceptos generales de Fuerza, Velocidad y Potencia.
Fuerza.- Es toda causa de movimiento de un cuerpo. Toda fuerza siempre
las cuatro cualidades siguientes: punto de aplicación, dirección, sentido e
intensidad o magnitud.
Vector de una fuerza.- Se denomina vector de una fuerza a la
representación gráfica del sentido, dirección y magnitud de dicha fuerza. La
dirección y sentidos son expresados por una pequeña punta de flecha; la
intensidad por una longitud de trazo del elemento central de esta flecha
proporcional al valor de la intensidad que se desea representar, razón por
la cual se debe elegir una escala: por ejemplo, acordar que cada unidad de
longitud corresponda a la fuerza de 1 kg. También suele representarse a
intensidad por el grosor de dicho elemento central de la flecha.
Figura 6
Trabajo.- Se realiza trabajo siempre que una fuerza mueve un cuerpo
venciendo una resistencia. Trabajo es, por lo tanto: empleo de fuerza a lo
largo de un espacio.
Trabajo = Fuerza x Espacio
T = F x S
La unidad de trabajo es el kilográmetro; esto es, el trabajo necesario
para vencer la fuerza de 1 kilogramo a lo largo de un metro.
Velocidad.- Es el cociente de dividir el espacio recorrido por el tiempo
tardado en recorrerlo.
Velocidad =
V =
Potencia.- Es el resultado de multiplicare la fuerza por la velocidad.
P = F x V
La velocidad de nado es, en lógica consecuencia de lo que
antecede, el producto de la acción de los elementos propulsores
(extremidades superiores e inferiores, y eventualmente tronco y, en
algunos casos, incluso cabeza), de la reducción al mínimo factible de los
rozamientos, así como del racional aprovechamiento de las presiones,
compresiones y, por último (por seguir una gradación de mayor a menor
importancia en la enunciación de estos factores), de las formas de “salida”
de los bordes de agua, resultantes del desplazamiento en ella de un
cuerpo.
Si bien de acuerdo con el principio de Arquímedes y con el concreto
peso específico del hombre, la fuerza de gravedad se ve, en parte
momentáneamente contrarrestada y, en parte. atenuada, alterando la ideal
posición horizontal de flotación —cuando el nadador ha inspirado y retenido
el aire—, solamente en los extremos de su cuerpo más alejados de la
cavidad torácica, pudiendo emplear, por ello, casi todo su esfuerzo en la
propulsión (a diferencia de lo que ocurre, por ejemplo, en el caso de un
corredor pedestre que ha de consumir mucho de su potencial propulsivo en
esfuerzos dirigidos —principalmente en lo que afecta a determinados
grupos musculares de las piernas— a sostener elevado el peso de su
cuerpo sin embargo, no es menos cierto que la economía de esfuerzos que
el nadador disfruta por dichas circunstancias queda compensada por el
hecho de tenerse que desenvolver y vencer la superior resistencia de un
medio mucho más denso que el aire y que, de otro lado, le ofrece puntos
de apoyo y “lanzamiento” menos compactos que los que dispone el
corredor pedestre. Diferencias, éstas, que vienen a determinar el que las
velocidades conseguibles, en el agua, por un nadador sean más bajas en
cualquier distancia que las que puede alcanzar, en tierra firme un corredor.
Una vez considerados los factores que intervienen en la flotabilidad
estática, analizaremos éste de la velocidad de nado y su consecuencia: la
“flotabilidad” dinámica.
1.5 PRINCIPIO DE LA ACCIÓN Y DE LA REACCIÓNSiempre que una fuerza se aplica a un cuerpo, experimenta otra
fuerza en sentido contrario denominada reacción que es debida a tres
causas, o si se quiere, resultante, a su vez, de tres fuerzas:
a) Fuerzas de resistencia útil propiamente dichas.
b) Inercia (Importantísimos factores de la
c) Fricción mecánica natatoria)
a) Fuerzas de resistencia útil: En natación, representadas por el peso
del cuerpo del nadador. (Por su simplicidad y concreción, tal concepto
no requiere, en este trabajo, mayor extensión explicativa).
b) Fricción: Todo cuerpo que se desplaza en un fluido experimenta una
presión, de sentido contrario al de su marcha, proporcional a la
densidad del fluido de que se trate a la forma y superficie del frente de
dicho cuerpo y a su velocidad de desplazamiento. Esta presión
denominada también “resistencia al avance” determina un choque
continuo, directa o indirectamente, entre el mencionado cuerpo y las
moléculas de agua (fluido en cuestión en el caso que nos ocupa) que
recibe el nombre de fricción o rozamiento. Aclarando conceptos,
señalaremos que sólo se puede hablar de presión en un hipotético
primer instante del avance, ya que, inmediatamente, esa presión se
traduce en compresión de moléculas de agua, que al ser mayor con el
aumento de la velocidad, produce en su función, consiguiente
incremento de la resistencia, la cual, según el doctor Culsiman, en el
caso de alcanzarse los dos metros por segundo, llega a ser
proporcional al cuadrado de aquélla, aunque, en realidad, la densidad
del agua no varíe. También procede puntualizar que el choque entre el
cuerpo que se desplaza y las moléculas del agua comprimida parece no
efectuarse directamente, sino solo de una manera indirecta pues, el
primero se encuentra, en toda su parte sumergida y en un pequeño
tanto por ciento de la no sumergida (se trata de una casi inapreciable
elevación de agua producto de un fenómeno de adherencia y
capilaridad), envuelto en una especie de funda o vaina de tal liquido a el
relativamente adherida que lo separa del frente de moléculas
comprimidas originado por su velocidad. Así, cuando se trata del cuerpo
de un nadador, las moléculas del agua en contacto con su piel son las
que directamente se oponen a las comprimidas por efectos de la
rapidez de nado, y no su cuerpo.
La forma y superficie del cuerpo, en desplazamiento poseen
importancia capital respecto al coeficiente de fricción.
Figura 7
En líneas generales, hay que partir de la idea de que los cuerpos en
forma ovoide y de huso, es decir, aquellos cuya total conformación parece
contener inscritos y estar determinada en su parte anterior, frente o proa
por un casquete esférico y en su parte central y en la final por un cono,
pero todo ello completando, en sus últimas delimitaciones, un contorno
suave y curvilíneo con longitud superior, por lo menos, a tres diámetros
máximos, son los que mejores condiciones acreditan para reducir la fricción
frontal y, aprovechando la fácil salida que ofrecen a los filetes de agua sus
estilizadas partes centrales y posteriores, los que mejor favorecen el
deslizamiento y, en suma, los que reúnen características más
hidrodinámicas. Es la forma aproximada que tiene el cuerpo del delfín y
con la que se construyen muchas embarcaciones, y es, igualmente, en
consecuencia lógica, la forma que las modernas técnicas de natación
deportiva pretenden adopten las partes no propulsivas del cuerpo del
nadador (principalmente cabeza y tronco) y, asimismo, las propulsivas en
las fases o momentos pasivos, al objeto, no sólo de no interferir el avance,
sino también de facilitar su deslizamiento e, incluso, como ocurre en
algunos casos incrementar su velocidad.
Una parte anterior o posterior de un cuerpo en avance rectilíneo en
un líquido, que presente superficies planas o rugosas, aumenta la fricción.
Cuando es la porción central o la terminal del cuerpo en
desplazamiento las que no presentan formas adecuadas de acuerdo con lo
señalado o se aprecian en ellas rugosidades, diámetros desproporcionados
que dificultan la salida de las masas de agua previamente separadas
detrás del cuerpo y que después, sobre dichas porciones posteriores,
tienden a unirse produciendo con ello presiones que van progresivamente
multiplicando su intensidad hasta encontrar salida y posibilidad de total
reunión en la cola o porción posterior —lo que, en condiciones ideales,
añadiría un impulso suplementario a dicho móvil— se determinan también
rozamientos y remolinos succionadores, manifestados en sentido opuesto
al del avance, que contrarrestan parcialmente este y, por consiguiente la
acción de los medios propulsores.
1.6. LOS PLANOSSon las superficies reales o imaginarias de la que nos servimos para
mejor estudio, dividiéndolo hipotéticamente, en sólido, líquido o gas en
relación con sus disposiciones pasivas y activas de trabajo.
Los que de manera fundamental hemos de considerar en la
mecánica de natación, son los siguientes: Horizontal, sagital y transversal.
Plano Horizontal: Siendo para este estudio las posiciones del cuerpo en el agua,
básicamente las mismas de deslizamiento que hemos descrito (ventral o dorsal),
esto es, de extensión horizontal, destacaremos en primer lugar este plano.
Aunque a partir de dichas posiciones cabe apreciar no un solo plano
horizontal, sino una serie dé ellos que se enumera comenzando por el que
se halla a mayor profundidad, en la práctica, es suficiente considerar
exclusivamente el medio o bien, de acuerdo con algunos técnicos, uno
situado entre dicho medio y el superior, proceder que, además de
simplificar las cosas, se ajusta más a la realidad, ya que, con hemos dicho,
para facilitar el deslizamiento, el punto más bajo en el agua de la región
torácica debe encontrarse a mayor profundidad que el correspondiente de
los pies. Sin embargo, cabe hablar también de un plano horizontal inferior
de deslizamiento y, no de un plano horizontal inferior del cuerpo del
nadador, salvo en los casos especiales en que se alcance.
Plano sagital: Es llamado frecuentemente también vertical. De hecho, es
aquel que corta el horizontal longitudinalmente en su línea media.
Planos transversales: Son aquellos que cortan a la vez igualmente los
planos horizontal y sagital determinando ángulos rectos respecto de
ambos.
1.7. EJESEn la mecánica que estudiamos, son los puntos o líneas de puntos
en que el plano horizontal es cortado por los planos sagital y transversales;
de lo que resultan tres clases de ejes: Horizontal o longitudinal,
transversales y de rotación.
Eje horizontal, longitudinal o mayor.- Es la línea de intersección de los
planos horizontal y sagital. En teoría, debe coincidir con el eje o línea
media natural del cuerpo y constituir línea paralela a la de superficie.
Ejes transversales o menores.- Son los puntos de intersección entre el
plano horizontal y los transversales. No obstante, poderse considerar
accesoriamente una aran variedad de ellos como resultado de la
intersección del elevado número de planos transversales con el horizontal,
distinguiremos fundamentalmente el eje o diámetro biacromial (a lo ancho
de la distancia que separa los dos acromiones, también llamado diámetro
de los hombros) y el eje o diámetro bicoxal (línea media entre ambas
caderas); algunos autores otorgan mayor importancia práctica al eje o
diámetro bitrocantéreo (línea media entre los dos trocánteres mayores).
Ejes de rotación, cual indica su nombre, están representados en cada
caso por un solo punto y así hablamos de eje rotativo del tren superior que
es el punto de intersección del eje o diámetro biacroniial con el eje
longitudinal; y, de ejes rotativos del tren inferior, o sea, el punto de
intersección del diámetro bicoxal, o el bitrocantéreo, en relación con el eje
longitudinal. Es el mayor, el biacromial, que debe reducirse durante el
deslizamiento para evitar fricción, desplazando los hombros hacia delante y
bloqueando la cabeza; proceder contrario al recomendable durante la
propulsión, en la cual habrá de procurarse alcance el diámetro de los
hombros su máxima anchura a partir de dicha posición de bloqueo, para
prolongar así la palanca de tracción que representa cada brazo.
1.8. CONCEPTOS GENERALES DE PALANCA Y DE PLANO INCLINADOComo sabemos por la física elemental, la palanca y el plano
inclinado constituyen las dos clases de máquinas simples.
PALANCALa palanca se representa por una barra o brazo rígido que descansa
en un punto de su extensión, sobre una base firme llamada punto de apoyo
y sobre la que actúan en sentido contrario des fuerzas, una de ellas se
denomina potencia y la otra resistencia.
La barra o brazo de palanca, se subdivide en dos partes:
a) Es la porción de palanca que se encuentra entre el punto de apoyo y
aquel donde se ejerce la potencia. (Brazo de potencia).b) Es la porción de palanca que se encuentra entre el punto de apoyo y
aquel donde se ejerce la resistencia. (Brazo de resistencia).
Las palancas pueden ser de tres clases o géneros:
Primer género. Se denomina así la palanca cuyo punto de apoyo está
situado entre la potencia la resistencia.
Segundo género. Se produce cuando la resistencia se encuentra entre el
punto de apoyo y la potencia. En las palancas de este género la fuerza
favorecida es la de potencia.
Tercer género. En todos los casos que la potencia se ejerce entre el punto
de apoyo y la resistencia. Este género de palanca favorece la resistencia.
El ejercicio de las fuerzas actuantes (potencia y resistencia) no
experimenta pérdida cuando los sentidos en que ambas actúan sobre la
palanca son contrarios, por lo tanto paralelos entre sí, y perpendiculares a
la recta de su brazo. Cuando dichos sentidos no son paralelos entre sí ni
perpendiculares a la recta de su brazo, para hallar el valor real de cada
fuerza, sus componentes se reducen a resultantes paralelas que acrediten
esas circunstancias.
Momento de fuerza.- Momento de fuerza, es la fuerza de que se trate
(potencia o resistencia) multiplicada por su brazo correspondiente. Cuando
el momento de fuerza es igual al de resistencia, ambos se contrarrestan y
la palanca está en equilibrio.
Palancas compuestas.- Cuando en una misma acción entran en juego
dos o más palancas del mismo o distinto género, se dice que tiene lugar
una composición de palancas.
Leyes de la Palanca
1a El aumento de longitud de un brazo de la palanca, favorece su
fuerza correspondiente y disminuye el efecto de la contraria.
Potencia es a resistencia, como el brazo de la resistencia es al brazo
de potencia (Ley de equilibrio).
2a. En las palancas compuestas, los momentos resultantes totales son
cada uno, suma de sus momentos componentes.
Plano inclinado- Como su nombre indica, el plano inclinado es una
superficie indinada, o sea, que posee sus extremos a distinto nivel. Su Ley
de equilibrio es: potencia es a resistencia como la altura de plano es a su
longitud. La cuña y el tornillo son casos particulares de planos inclinados,
aunque en realidad la cuña está constituida por dos planos inclinados y el
tornillo por un plano arrollado.
Igualmente, la llamada, en natación, posición “cuesta abajo” del
cuerpo determina un plano indinado, de apoyo y deslizamiento del nadador,
en el agua; y ciertas formas de efectuar la tracción en “crawl”, persiguen un
efecto mecánico en el desarrollo del tornillo.
A su vez estas Leyes, como todas las de las máquinas compuestas,
pueden deducirse del principio de las velocidades virtuales. En general,
para hallar la Ley de equilibrio de una máquina, basta observa la distancia
que recorre la resistencia en su dirección cuando la potencia recorre un
metro, también en su propia dirección.
Principio de velocidades virtuales.-Dice así: Para que dos fuerzas
aplicadas a un sistema se equilibren. Es preciso que la velocidad que
recibe, bajo la acción combinada de las dos fuerzas; sea nula.
Por esta razón, la citada posición de nado “cuesta abajo”
estimuladora del deslizamiento, representa una fuerza, en sí, que se opone
a la de fricción y tiende a disminuir el coeficiente de rozamiento.
1.9. CARACTERISTICAS MORFOLOGICAS DEL SER HUMANO Y SUS LIMITACIONES MECÁNICAS
Como hemos indicado la biomecánica constituye la ciencia que
estudia los diferentes tipos o “unidades” de movimientos, en nuestro caso
deporte y, especialmente referidos, a las actividades natatorias.
Kinesiología o Cinesiologia y Kinestesia: Kinesiología o cinesiología es
la ciencia que estudia, los fenómenos del movimiento.
El origen de estos vocablos es griego y está formado por los verbos
“kinein” (mover) y “logos” (ciencia, conocimiento, estudio).
Aristóteles suele ser considerado como “Padre de la kinesiología”.
Sus tratados: Partes de los Animales, Movimientos de los Animales y
Progresión de los Animales, constituyen la primera, descripción conocida
de las acciones musculares sometidas a un análisis geométrico y con
aplicación de leyes físicas generales. Aristóteles describió por primera vez
los complejos procesos de movimientos que la marcha y carrera implican y
en los que; los movimientos rotativos, se transforman en movimientos de
traslación.
A otro griego, Arquímedes, se le atribuye el descubrimiento de los
principios hidrostáticos que afectan ‘a los cuerpos menos densos que el
agua y que todavía son tenidos por válidos en la Kinesiología de la
natación Entre otras de las leyes definidas por Arquímedes figuran las
“leyes de la palanca” y las deducidas de problemas relacionados con la
determinación del “centro de gravedad”. Sus tratados al respecto han sido
considerados como los “cimientos de la mecánica teórica”.
Kiniestesia significa percepción o conciencia del movimiento que se
ejecuta y de la posición que el cuerpo o las partes del mismo ocupan
circunstancialmente en el espacio, bien sea durante el desarrollo de
movimientos o en actitud estática.
La palabra kinestesia tiene origen igualmente griego y está formada
por dicho verbo “kinein” vocablo que significa estado, situación, relación
situacional (relativa o absoluta).
La Kinestesia está en función del sistema nervioso y parcialmente de
los centros receptores del mismo que reciben las sensaciones de
músculos, tendones y articulaciones.
Jakson y Beevor, demostraron que no son los músculos sino los
movimientos los que están representados en los centros nerviosos
superiores. El nadador de “crawl”, por ejemplo, al hacer la “dominación” no
debe pensar en flexionar el bíceps primero y extender luego fuertemente el
tríceps, porque ello le haría perder el control general del movimiento, sino
que lo que debe tratar de realizar es el movimiento “global” de “dominar”.
Es un importante principio kinesiológico, que raras veces o nunca se insista
en la contracción de grupos musculares determinados cuando se intenta
realizar un ejercicio, pero el entrenador cumplirá su función si, en general, y
en cuanto se refiere a la observación de este principio, es particular,
conoce perfectamente el “porqué” de cada consejo que da al nadador.
Debido al carácter eminentemente especializado de este trabajo y al
hecho de estar dedicado concretamente al “Análisis Biomecánico de la
Natación”, todas las situaciones relacionadas con las ciencias aplicadas a
la natación, serán desarrolladas en cada capítulo de una manera
fraccionada, vinculando siempre el trabajo de los diferentes conceptos
científicos y su amplitud a la cualidad que en dichos capítulos será tratada.
Por este motivo, los conceptos referentes a las características estructurales
y kinesiológicas del ser humano que interesan a nuestro trabajo, no serán
terminados de exponer (abordará solamente con carácter general las
estructuraciones morfológicas), sino que habremos de completarlos más
adelante, que entonces serán analizadas.
Cualquier estudio biomecánico y kinesiológico presupone, a su vez,
otro de anatomía aplicada especialmente referido a los huesos, músculos y
articulaciones que posibilitan los movimientos. Por tal razón, es obligado
siempre, salvo en el caso de que un trabajo de kinesiología vaya
especialmente dirigido a personas que se hallen en posesión de suficientes
conocimientos anatómicos, estudiar ambas ciencias conjuntamente.
De todos modos, el estudio de anatomía aplicada que a nosotros
interesa, no excede la consideración de las más básicos, ya que, lo que
fundamentalmente pretendemos con el trabajo, es sistematizar la
nomenclatura apropiada y completar el conjunto de conceptos que es
imprescindible definir, previamente, para interpretar lo más correctamente
posible y que el técnico deportivo pueda desarrollar conscientemente su
trabajo en lo que respecta a la mecánica de los estilos.
Entonces comenzaremos, tal y como nos hemos propuesta proceder
a lo largo del trabajo, situando el problema en su forma global, aunque ello
imponga tener que, en principio, recurrir a descripciones que muchas veces
podrían parecer innecesarias por su carácter elemental, pero que, en
realidad, son imprescindibles para seguir la línea expositiva que
estimamos.
CAPITULO IIPRINCIPIOS MECÁNICO INVOLUCRADOS EN LA
NATACIÓN
2.1. ACONDICIONAMIENTO DEL HOMBRE CON EL MEDIO ACUÁTICO
La persona que entra en relación con el medio acuático experimenta
ciertas acciones, por parte de dicho medio, que en un primer momento
tenderán a provocarle reacciones y, así, a modificar su comportamiento
habitual.
Tales modificaciones del comportamiento son objetivamente
visuales. Las causas de dichas reacciones motrices pueden ser puramente
físicas (como ocurre, con los principios de Arquímedes), o pueden tener su
origen en un registro totalmente diferente (tal es el caso de la tonicidad
muscular asociada al contacto del cuerpo con el medio acuático).
Si bien todas las reacciones provocadas por esta relación de
contacto del hombre con este medio son dignas de estudio, sólo
analizaremos las relacionadas con los aspectos biomecánicos involucrados
en los actos natatorios.
A fin de poder diferenciar los orígenes puramente biomecánicos las
otras causas de modificación del comportamiento resulta interesante
recordar cuáles son los ámbitos principales que están en el origen de tales
adaptaciones.
Análisis del comportamiento de principiantes y expertos en el desplazamiento acuático
El objeto de este análisis es dar herramientas que permitan analizar
y observar el comportamiento de los individuos que se desplazan
eficazmente dentro del agua.
La primera observación se basa en la noción de comportamiento El
individuo que actúa y realiza acciones motrices, utiliza movimientos. Dichas
acciones motrices, lógicamente organizadas entre sí, puede percibirlas un
observador. Por ejemplo, consideramos movimiento al desplazamiento del
brazo de delante hacia atrás; acción motriz, a la realización de un ciclo de
brazada en natación; y comportamiento a la coordinación de dichos ciclos
de natación entre sí con el objetivo de desplazarse en el agua. Así, el
conjunto de las observaciones pueden contribuir a caracterizar un
comportamiento.
Pero, ¿por qué hablamos de comportamiento y no de conducta? Si
bien es verdad que el análisis de la conducta es seguramente más rico que
el del comportamiento, también es cierto que el análisis de la primera es
mucho más complejo y, sobre todo, más subjetivo. Recordemos que la
conducta es el conjunto del comportamiento y sus motivaciones. El análisis
gestual de una técnica de natación es más fácil de tener en cuenta que las
causas del comportamiento. Siempre es posible tomar en cuenta éste
último (mejor si es de forma objetiva) y emitir una hipótesis sobre la
conducta.
Sin embargo, la relación del hombre con el agua va asociada al
objetivo marcado. Por ejemplo, si la finalidad es bañarse, veremos que el
sujeto está en posición vertical aunque sea un nadador excelente. Para
diferenciar el comportamiento entre principiantes y nadadores de alto nivel,
habrá que analizarlos en circunstancias equiparables. En otras palabras, no
se trata de comparar a un nadador experto que quiere desplazarse con un
principiante que no desea moverse de donde está.
Hechas estas observaciones, consideremos el comportamiento de
dos individuos similares (la misma edad, talla, fuerza, peso, etc.) en el que
uno de los dos no está adaptado al medio acuático (llamémosle
principiante”) y el otro sí lo está y se marca como objetivo la eficacia en
estilo libre (llamémosle “nadador”). Si ponemos a ambos en una piscina
pequeña y les asignamos el objetivo de desplazarse, su comportamiento
será básicamente distinto (figura 12)
Figura 12. Comportamientos de desplazamiento en el medio acuático observados habitualmente en un sujeto no adaptado (a) y en uno que sí lo está (b).
Consideración de criterios de evaluación para el análisis del comportamiento
Si para simplificar seguimos comparando estos dos
comportamientos, resulta interesante tener en cuenta algunos criterios de
evaluación que harán que dichas modificaciones puedan “ser analizadas”
(tabla 1).
Pronto se ve que estos criterios integran los parámetros
fundamentales propuestos por Catteau y Garoff (1968) a saber: equilibrio,
respiración y propulsión. Si estas tres componentes son esenciales en el
análisis del comportamiento, también la forma de resolver los problemas
afectivos o la gestión de los recursos energéticos, por ejemplo, servirán
para comprender las respuestas motrices del nadador en acción.
Tabla 1Criterios de evaluación de las diferencias de comportamiento observadas habitualmente entre un principiante y un nadador
experimentado.
Criterios de evaluación
Comportamiento observado habitualmente en un sujeto no adaptado al medio acuático: principiante”.
- Aspectos afectivos.- Relación con el entorno que nos rodea.- Toma de conciencia cuerpo-espacio.- Flotación.- Equilibrio.- Estabilización.- Recogida de información.
Comportamiento observado habitualmente en un sujeto adaptado al medio acuático: “nadador”
- Respiración.- Resistencia al avance- Acciones tendentes al desplazamiento.- Aspectos energéticos.
Aspectos afectivosEn el primer análisis es evidente que las relaciones del sujeto con el
medio dependen de la experiencia de dicho sujeto. Efectivamente, el hecho
de que la situación sea inusual para el principiante comportará
consecuencias afectivas negativas la mayoría de las veces. Por ejemplo,
en el principiante son características una tonicidad demasiado fuerte, una
falta de relajación general, sincinesias (movimientos parásitos) y en
conjunto una mala coordinación y un desgaste energético excesivo.
Si observamos atentamente la cara del principiante dentro del agua,
aun en la posición de pies en el suelo, sus reacciones dependerán en gran
manera del hábito de contacto con el agua que tenga, pero también de la
actitud de su entorno humano inmediato.
Sin embargo, y concretamente en los niños pequeños, la novedad
en general y la relación inusual con el medio acuático en particular pueden
desencadenar reacciones absolutamente positivas, al contrario que en los
casos anteriores. Por eso, lo único que limitará la relación en este nuevo
medio será la inexperiencia.
Por el contrario, en el nadador experimentado, con conocimiento del
medio tendrá consecuencias positivas sobre el comportamiento la mayoría
de las veces.
Cuando domina la situación de desplazamiento acuático, coordina
mejor sus acciones motrices, éstas son más eficaces, la energía gastada lo
es en las mejores condiciones y el relajamiento de los segmentos que no le
son útiles es patente. En general, observamos la fluidez de los
movimientos. Pero si nos quedamos en el parámetro puramente afectivo y
en sus consecuencias sobre el comportamiento, no es extraño comprobar
en algunos nadadores un bajón” en la motivación, debido precisamente a
que la situación de desplazamiento está controlada y el carácter de
novedad ya no interviene; entonces es cuando pueden aparecer las
consecuencias motrices negativas.
Relación con el entorno que nos rodeaHabitualmente, en la motricidad en tierra las relaciones privilegiadas
con el entorno son sobre todo visuales y auditivas, pero el contacto más
sólido con el mundo que nos rodea lo constituye el apoyo plantar. En
efecto, aunque no tengamos las informaciones visuales ni auditivas
permanecemos en contacto sólido con el suelo, gracias a las plantas de los
pies.
El principiante, aun estando sumergido hasta el cuello, conserva el
predominio de las informaciones visuales y accesoriamente las auditivas.
Pero, sobre todo, mantiene aunque sea temporalmente su apoyo en el
suelo, por tanto depende del medio y sus relaciones son exteroceptivas (los
receptores sensoriales en relación con el mundo exterior se sitúan en la
periferia corporal, esto es en el ojo, oído externo, receptores del tacto, etc.).
El nadador experimentado ya no tiene contacto sólido con el mundo
que le rodea, es autónomo en ese medio. Cuando se desplaza en estilo
libre se atenúan mucho sus informaciones visuales y auditivas, primando
así las relaciones de origen propioceptivo. Así es, sus receptores
sensoriales están en relación con el mundo exterior y situado en el interior
de su cuerpo (músculos, tendones, husos neuromusculares, articulaciones,
sistemas vestibulares, etc.).
Toma de conciencia cuerpo-espacioEl principiante que quiere desplazarse por el elemento líquido, en
principio, sólo puede tomar como referencia su experiencia corporal en el
suelo e intentar adaptarla en el agua. Dicho de otro modo, caminar en el
agua. Sin embargo las sensaciones de resistencia del elemento líquido, de
apoyos fluidos con los brazos, etc. son nuevas para él. Pues
específicamente no tiene ninguna referencia relativa a experiencias
anteriores, todo es nuevo, y debe construir todo en su relación corporal con
el medio.
Por el contrario, el nadador experimentado ha construido por
aprendizaje sus relaciones con ese medio, y tiene unas sensaciones muy
ajustadas y controladas, Es capaz de percibir la posición de los segmentos
unos con relación a los otros y con relación al agua, de conocer la posición
exacta de su cuerpo, de realizar acciones específicas (por ejemplo,
volteretas). Domina la calidad de sus apoyos con miras al desplazamiento.
Y es capaz de integrar relativamente bien los tiempos realizados en el
curso de sus desplazamientos.
Parámetros con especificidad o dominante biomecánicaDado que esos parámetros serán objeto de un estudio especial, sólo
nos referiremos a ellos aquí a modo de presentación.
- Flotación
- Equilibrio
- Estabilización
- Respiración
- Resistencias al avance
- Acciones tendentes al desplazamiento
Aspectos energéticosEl desplazamiento de pie dentro del agua de nuestro ejemplo, por el
hecho concreto de sus parámetros biomecánicos, se caracterizará por un
enorme dispendio energético, ya que las resistencias al avance son muy
importantes y los miembros inferiores que desempeñan un papel
preponderante consumirán mucha energía. Pero además, la falta de
coordinación general y la mala organización motriz unidas a un aumento de
la tonicidad, a los movimientos parásitos, etc., contribuirán en gran manera
a ese mal rendimiento motor.
El nadador de alto nivel, respecto a la misma tarea, adaptará toda su
motricidad para obtener el mejor rendimiento posible. Su gasto energético
es el estrictamente necesario y reducirá toda la motricidad inútil para el
desplazamiento. Su habilidad técnica desempeñará un papel directo en su
adaptación energética y, del mismo modo, sabrá organizar la realización de
sus gestos óptimos para responder a sus deseos de eficacia.
2.2. FLOTACIÓNLa flotación corresponde a una forma de equilibrio estático en el
medio acuático que representa una parte del cuerpo sumergida y la otra
parte emergida. Este equilibrio específico se vincula a un eje vertical, en el
caso del hombre. El segmento corporal emergido se imita en ese caso a
una parte mayor o menor que la cabeza, y en cambio el volumen corporal
mayor se encuentra sumergido.
Fuerzas de gravedad y de empuje (flotación) de ArquímedesA fin de analizar los principios fundamentales de la flotación del
cuerpo en el agua, es Útil recordar de antemano algunas informaciones
teóricas como, por ejemplo, que un cuerpo o un objeto, equilibrado o no en
el agua, está sometido a cierto número de fuerzas.
Todo cuerpo liquido, sólido o gaseoso tiene una masa mg
característica de la cantidad de materia que contiene, y un peso Pg
proporcional a la masa, donde Pg = mg. El peso Pg de un cuerpo es la
fuerza de atracción que la Tierra ejerce sobre el cuerpo; se denomina Pg
como la tuerza de gravedad. Dicha fuerza es de dirección vertical y se
ejerce de arriba abajo.
Esta fuerza se aplica en el centro de la gravedad G (punto de
aplicación de la resultante de las acciones gravitatorias sobre todos los
puntos de un cuerpo). El cuerpo está en equilibrio, sobre un apoyo sólido,
cuando el centro de gravedad se proyecta en el interior de la base de
sustentación (figura 13).
En el medio líquido interviene otra tuerza, el empuje (flotación) de
Arquímedes Pa. Efectivamente, todo cuerpo sumergido en un líquido
experimenta un empuje opuesto al peso del volumen del líquido
desplazado.
Dicha fuerza de empuje es de dirección vertical y se ejerce de abajo
arriba. Su punto de aplicación corresponde al centro geométrico del
volumen de líquido desplazado todavía denominado centro de flotación
(figura 13).
Centro de gravedad y centro de flotación coinciden
Ambas fuerzas (gravedad y empuje de Arquímedes) orientadas en
Sentido inverso, no actúan sobre el mismo punto, salvo en el caso de un
sólido regular y simétrico. El centro de gravedad y el centro de flotación se
confunden entonces.
Flotabilidad del nadadorLa flotabilidad del nadador en el agua está determinada por la
densidad relativa del medio y del sujeto. La densidad del cuerpo humano,
muy próxima a la unidad, es la relación de su peso con su volumen. Si la
fuerza de gravedad (Pg) aplicada al centro de gravedad del cuerpo es
Fuerza de gravedad aplicada al centro de gravedad (G)
Principio de Arquímedes aplicada al centro de flotación (F).
superior al empuje del principio de Arquímedes (Pa) el cuerpo se hunde. Si
Pa es superior o igual a Pg, el cuerpo permanece en la superficie, más o
menos sumergido. De este modo, tenemos una flotabilidad mayor o menor.
Por ejemplo, un individuo que pesa 70 kg y tiene un volumen
corporal de 73 litros flota (de modo que 73 litros de volumen de líquido
desplazado en el agua de densidad 1, dan un empuje de Arquímedes de 73
kg). El volumen de la parte emergida es igual a la diferencia entre el
empuje de Arquímedes menos el peso corporal. Pongamos por caso el
sujeto descrito y tenemos que 73-70 = 3 litros ya que en posición estática el
equilibrio se realiza en Igualdad de las fuerzas; 70 kg de gravedad contra
70 kg de empuje de Arquímedes.
Así, pues, observamos que el mismo hombre sumergido en un fluido
más denso, tal como el agua salada de densidad superior a 1, que
desplaza 73 litros, experimentará un empuje de Arquímedes de más de 73
kg, o sea, flotará mejor en este líquido.
Niveles de flotación del nadadorEs posible conocer el propio volumen corporal (ya sea en la
inspiración o en la espiración) midiendo la cantidad de litros de agua
desplazados por el cuerpo sumergido. Podemos obtener una precisión
satisfactoria mediante un sistema de medida no muy elaborado, es decir, el
volumen corporal puede determinarse por indicaciones tomadas antes y
después de sumergir el cuerpo.
Para comprobar el nivel de flotabilidad de un sujeto en la inspiración
se utilizan tres técnicas principales:
- La medida del peso en el agua del sujeto sumergido.
- La adición de peso sobre la espalda de un sujeto que flota con el cuerpo
en posición agrupada hasta obtener el umbral de inmersión completa.
- Un sistema de señalización por puntos anatómicos del nivel de
flotación. Esta prueba utilizada en una batería de evaluación y de
detección consiste en pedirle al sujeto que estabilice su cuerpo en
posición de equilibrio estático vertical, a fin de determinar desde el
exterior el nivel de flotación. En la flotación mediocre el agua se sitúa
hasta la frente, mientras que en una buena flotación el agua se sitúa en
el mentón, pero el nivel medio se sitúa a la altura de los ojos.
Se detectan grandes diferencias entre individuos, que dependen del
sexo o de la edad (por ejemplo, un adolescente flota más que un adulto).
Todas las técnicas de medición de la flotabilidad se realizan en la
inspiración forzada. En la espiración todos los seres humanos se hunden.
Para explicar este fenómeno, retomemos el ejemplo inicial del
individuo de 70 kg con un volumen corporal de 73 litros (en la inspiración);
dentro del agua su flotabilidad es de 3 litros, y si espira 4 litros de aire su
peso casi no varía, más bien al contrario, su volumen corporal (unido a la
variación del volumen torácico) se reduce en 4 litros, por lo que tiene un
volumen corporal de 73-4 = 69 litros. En ese caso, su flotabilidad es
negativa, o sea, se hunde.
Por todo ello, podemos considerar que un individuo flota mucho
mejor cuando la capacidad de inspiración es mayor y la densidad corporal,
menor. En equilibrio estático vertical, cada individuo posee un volumen
corporal que queda emergido (figura 6) salvo en caso de individuos
especialmente densos. Dicho volumen corporal específico que permite que
una pequeña parte del cuerpo esté fuera del agua debe administrarse de
forma eficaz para organizar la respiración. Por ejemplo, cuando el sujeto
extiende los brazos hacia arriba y se estabiliza en esa posición, el volumen
corporal emergido corresponde a una parte de los miembros superiores,
equivalente a la flotación precedente, y la cabeza se encuentra en ese
momento bajo el agua.
En este marco, Counsilman, a la sazón profesor de fisiología en la
Universidad de Indiana y antiguo entrenador del equipo nacional
estadounidense de natación presenta un ejemplo especialmente
significativo. En 1975 escribía que dos antiguos titulares de récords
mundiales ilustraban los extremos de la capacidad de flotación. “Tom
Stock, titular del récord mundial de espalda, poseía una flotabilidad tan
buena que podía mantenerse en posición horizontal, cuando estaba de
espalda. Mientras que Chet Jastremski titular del récord mundial en braza
no podía flotar fuera cual fuera su posición”. Por supuesto, los estilos de
natación elegida por estos campeones no se debía al azar.
figura 14
2.3. EQUILIBRIO HIDRODINÁMICO EN EL AGUAEl equilibrio acuático corresponde al estado de reposo del cuerpo de
un sujeto sometido a las fuerzas de la gravedad equilibradas por las del
empuje de Arquímedes. Este estado de reposo manifiesta el carácter
estático del equilibrio. El equilibrio dinámico considerado como un eterno
reequilibrio, se llamará “estabilización”.
Equilibrio de nado: flotación horizontalDado que el equilibrio de nado impone la horizontalidad del cuerpo,
la flotación corresponde en el hombre a una posición vertical estática; el
equilibrio acuático, a una posición horizontal estática, y la estabilización
acuática, a un estado horizontal y dinámico.
En lo que respecta al equilibrio, se distinguen tres clases:
Flotación del individuo equilibrio vertical.
El equilibrio vertical el volumen equilibrio vertical corporal emergido es individual, pero constante.
El equilibrio estable, en el cual el sistema permanece en la posición en
que ha sido dejado.
El equilibrio inestable, en el que la posición del cuerpo está en
movimiento hasta que alcanza un equilibrio estable.
El equilibrio indiferente, en que sea cual sea la orientación de un
cuerpo inicialmente, ésta se conserva.
Par de fuerzasEn el caso de un cuerpo humano que busca el equilibrio en el agua,
surge una particularidad en la medida en que se trata de un organismo vivo
y por tanto deformable y heterogéneo. Si estudiamos el cuerpo humano,
inerte en el agua, observamos que las masas densas tienden a hundirse
(miembros inferiores y superiores y cabeza) mientras que las masas poco
densas tienden a flotar (caja torácica).
El cuerpo humano colocado en posición de equilibrio horizontal
estático, sin acción específica, experimentará un par de fuerzas de
adrizamiento siempre que los dos puntos de aplicación de las fuerzas de
gravedad y de Arquímedes no se confundan. Y así, recuperará el equilibrio
vertical (figuras 15).
Figura 15. A partir de la posición equilibrada horizontal, si el sujeto está pasivo, el par de fuerzas llevará paulatinamente al cuerpo en equilibrio
casi en vertical.
El par de fuerzas entra en acción cuando el cuerpo o el objeto es
disimétrico o irregular. Su objetivo es poner en alineación vertical centros
de flotación y de gravedad.
Para ejemplificar tal mecanismo, tomemos el caso de un objeto
compuesto por dos cubos pegados. El primero, de corcho y el segundo, de
metal. El volumen total es un paralelepípedo rectángulo no homogéneo.
Cuando se deposita ese objeto en la superficie del agua horizontalmente,
se moviliza debido a las fuerzas de equilibrio que ponen en alineación
vertical ambos centros; el objeto se halla entonces en equilibrio vertical
(figura 16).
Si esquematizamos, el cubo de corcho corresponde en el hombre a
la caja torácica y el cubo de metal, a los miembros inferiores.
Nivel de equilibrio hidrodinámico del nadadorPodemos ponerle al nadador una prueba de equilibrio estático, que
consiste en evaluar el tiempo separando el momento en que el sujeto está
en equilibrio estático horizontal de aquél en el que está en equilibrio
vertical; cuanto más prolongado sea el tiempo, mejor es el equilibrio
horizontal del nadador. Remarcamos que la fase inicial del desequilibrio es
la más larga, pues una vez fijado el desequilibrio entra en una segunda
Figura 16. Desfase de los puntos de aplicación de las fuerzas de gravedad y de empuje (flotación) de Arquímedes que crean un par de
fuerzas de equilibrio.
fase más rápida; el equilibrio es más rápido cuando la cabeza está en
posición levantada o cuando el cuerpo está ya inicialmente en oblicuo.
Hay que dejar muy patente que la búsqueda de equilibrio horizontal
es una necesidad para el sujeto que quiera nadar eficazmente, en la
medida en que dicha posición es la única de equilibrio que limita las
resistencias al avance en el caso de tener intención de desplazarse.
Pero este equilibrio horizontal hay que construirlo y, efectivamente,
deberá ser la consecuencia de acciones voluntarias específicas.
Importancia de la cabeza en la posición hidrodinámicaUna de las primeras acciones que deben realizarse para estar en
equilibrio horizontal es el balanceo de la cabeza a fin de alinear
horizontalmente los segmentos corporales (figura 17). Tal balanceo
también permite, como hemos visto antes, determinar el volumen corporal
emergido de modo que se reparta éste lo más centrado posible con
relación al conjunto del cuerpo.
Al contrario, levantar la cabeza acelerará el proceso de equilibrio
vertical.
Dicho balanceo en el caso del equilibrio ventral, tendrá
consecuencias en la respiración, porque las vías respiratorias estarán
sumergidas. El problema del equilibrio estático duradero sólo puede
resolverse gracias al equilibrio dorsal (“hacerse el muerto”) que permite que
las vías respiratorias se mantengan fuera del agua. No obstante, la cabeza
se mantiene en alineación horizontal por las razones ya mencionadas, la
Figura 17. Balanceo de la cabeza que permite volverse a poner en equilibrio horizontal.
parte occipital está completamente sumergida, y los oídos también
aasdasda
En el caso del equilibrio dorsal puede intervenir otra causa de
desequilibrio, esto es, la rotación lateral. Para evitarla o reducirla, la
posición acertada de los brazos será lateralmente separada, como en el
equilibrista .En la medida en que, en el equilibrio estático, ventral o dorsal,
el cuerpo esta horizontal y el segmento encefálico (cabeza) está en
alineación corporal, la posición de dicho segmento se modifica en
comparación con las referencias habitual. En ese caso, intervendrán
factores sensoriales. Efectivamente, la cabeza encierra los órganos
receptores sensoriales que permiten el control de la motricidad humana. El
papel esencial del segmento encefálico en la regulación de la motricidad
queda probado por numerosos estudios (Chollet, 1981).
Las modalidades de control exteroceptivas perderán parte de su
importancia en favor de las modalidades propioceptivas. Sin duda, la
audición disminuirá sensiblemente a causa de la inmersión de los oídos, y
también la visión a causa de la inmersión de los ojos en el agua. De modo,
que la calidad de la recepción de informaciones visuales se reducirá (es
más quedará anulada en el caso de los principiantes que cierran los ojos)
en la medida en que el ojo está directamente en contacto con el agua, lo
cual hace que las percepciones visuales sean borrosas. Este inconveniente
se imita llevando gafas especiales para las piscinas.
En cambio, el referente vestibular aumenta muy sensiblemente su
importancia en el equilibrio acuático. Esta modalidad propioceptiva tanto en
los cuadrúpedos como en los bípedos permite a los oído internos que
actúan como “plomadas” asegurar una función básica de orientación y
Figura 18. En equilibrio dorsal la respiración es posible porque las vías respiratorias están fuera del agua.
estabilización de la cabeza en el campo de las fuerzas de gravedad
(Paillard, 1976). Ambos aparatos vestibulares que se hallan en el laberinto
del oído interno se componen, por un lado, de un sistema dinámico
sensible a las aceleraciones angulares que no es Otro que el sistema
ampular (canales semicirculares) y, por otro, de los órganos otolíticos
(sáculo y utrículo) sensibles a la posición en el espacio. Y son
precisamente éstos los que desempeñan el papel esencial de información
estática.
La regulación motriz del equilibrio estático de la extremidad
encefálica irá también unida a la función propioceptiva de los receptores
situados a la altura de la nuca.
Otros factores del equilibrio hidrodinámico en el aguaAsí, pues, para poder estar en equilibrio en el agua en posición
horizontal, además de los factores enunciados anteriormente será
necesario mantener la tonicidad para agrupar el conjunto de los segmentos
alrededor del cuerpo. Por otro lado, cualquier parte del cuerpo que dejemos
fuera del agua estará sujeta a la fuerza de la gravedad, pero ya no lo estará
a la fuerza de empuje de Arquímedes (en función del volumen de agua
desplazada).
En caso de que un cuerpo sumergido y tónico se haya equilibrado
mal, y los brazos los tenga situados a lo largo de las piernas, se puede
buscar un equilibrio mejor situando los brazos en prolongación con el
cuerpo. Esto permitirá repartir mejor las masas densas con relación a las
masas menos densas (miembros inferiores de un lado de la caja torácica y
miembros superiores y cabeza del otro).
Figura 19. Mejora del equilibrio estático horizontal por la colocación de los miembros superiores en prolongación con el cuerpo.
2.4. ESTABILIZACIÓN ACUÁTICASi el concepto de equilibrio reviste un carácter estático, la de
estabilización en cambio es una noción dinámica; según Gribenski (1980)
“es la función gracias a la cual el hombre mantiene en todo momento el
equilibrio”. Así, tal función dinámica puede tener como objetivo la
recuperación de un equilibrio destruido y, por tanto, se trata de una función
de reequilibrio activo.
En el medio acuático, debido a la ausencia de punto de apoyo fijo y
al carácter deformable del cuerpo, la función de equilibrar será esencial
cualquiera que sea la posición del cuerpo en movimiento en el espacio
acuático.
Los primeros mecanismos de equilibrio irán en primer lugar unidos al
mantenimiento de la posición horizontal del cuerpo, que como ya hemos
visto no puede ser totalmente pasiva, pero también irán unidos a la
recuperación de los desequilibrios debidos a los movimientos de nado. En
este caso se trata del equilibrio dinámico.
Relación entre estabilización y respiraciónEn primer lugar, el análisis del reequilibrio irá estrechamente ligado a
las diferentes formas de desequilibrio. Uno de los primeros desequilibrios
estáticos va unido al acto de la inspiración. En realidad, la duración del
equilibrio horizontal ventral es función de las capacidades respiratorias del
sujeto. Cuando la cabeza está sumergida, ésta impide la inspiración de
manera provisional. Esta fase respiratoria cuando se realiza tiene
consecuencias sobre el equilibrio, pues al levantar la cabeza para tomar
aire se deshace parcialmente la alineación corporal y su horizontalidad.
Cada toma de aire deberá, ir seguida de un movimiento activo de
flexión de la cabeza restableciendo el equilibrio provisionalmente alterado y
tratando de reubicar correctamente los segmentos corporales movilizados
durante dicha fase respiratoria.
Por otra parte, salvo en los casos de natación en posición supina en
que las vías respiratorias están fuera del agua, la respiración será un
elemento perturbador importante del equilibrio. Así surge una contradicción:
cuanto más se respira, más se deshace el equilibrio de nado por la
modificación de la posición de la cabeza, y cuan- lo más eficazmente se
respira, más se alimentan de oxígeno los músculos implicados en la acción,
lo que les permite obtener una eficacia máxima. Esto demuestra que la
respiración es un elemento que no debe dejarse al azar sino que hay que
organizarlo en función de algunos factores. El número de inspiraciones
debe ser óptimo en un recorrido, es decir, habrá de permitir un aporte
suficiente de oxígeno y desequilibrar lo menos posible el cuerpo. Lo que
implica la eficacia de cada ciclo respiratorio en donde la inspiración deberá
ser lo más completa posible.
Existe un aspecto que demuestra que la importancia de la reducción
del tiempo de inspiración está directamente relacionada con el equilibrio.
Como ya hemos dicho, para crear el mínimo de perturbaciones la
inspiración será muy breve. Esta brevedad tiene por objeto limitar en el
tiempo la disminución de la fuerza de empuje de Arquímedes y el
desequilibrio dinámico debido a la salida del agua de una parte o de toda la
cabeza. Por otro lado, el momento elegido para realizar dicha inspiración
no se dejará al azar; se hará al final de un trayecto motor, sea cual sea el
estilo.
Figura 20. Movimientos de adrizamiento unidos a la toma de aire.
Relación entre estabilización e InformaciónLa información visual será igualmente objeto de desequilibrio.
Recordemos que la información en el medio acuático es absolutamente
específica con relación a las acciones habituales. La toma de información
visual, borrosa, debe realizarla el nadador mediante señales indirectas (el
nadador desplazándose hacia delante mira en un ángulo de 90 grados
debajo de él las líneas de fondo de la piscina, diseñadas para informarle de
su posición en dicho espacio).
Sin embargo esta información visual plantea algunos problemas
relativos a la estabilización. Se nota concretamente en el nadador
principiante, pero también en niveles posteriores, que no sólo se saca la
cabeza del agua, perturbando el equilibrio, para tomar aire, sino también y,
sobre todo, en algunos casos, para obtener la información visual. Es fácil
darse cuenta de ello en ciertas ocasiones, si pedimos a los nadadores en
cuestión que cierren los ojos cada vez que sacan la cabeza del agua.
Entonces observamos que cuando sacan el cabeza, hecho sólo justificado
para inspirar, lo hacen de manera menos acentuada que antes.
Relación entre estabilización y propulsiónExiste otra acción de reequilibrio asociada a las consecuencias
desequilibrantes pero también reequilibrantes del desplazamiento del
cuerpo en el medio acuático. La experiencia demuestra que el mismo
banderín que cae cuando no hay viento, se mantiene cuando el viento
sopla. Es lo mismo cuando ese banderín sin viento se mueve a gran
velocidad.
Los pies del nadador parado, como hemos visto, tienden a caer al
fondo. Por el contrario, cuando el mismo nadador es empujado hacia
delante, experimenta la resistencia del agua que tiende a enderezar los
miembros inferiores.
Tal propulsión hacia delante puede deberse a una tracción exterior
(por ejemplo, sujetando una pértiga extendida desde el borde por un
compañero) pero también puede estar provocada por acciones propulsivas
de las miembros anteriores (tal como un crol bien realizado). También es
posible que la velocidad del cuerpo que hace que se levanten los miembros
inferiores sea provocado por un salto o un empuje en fa pared hacia
delante.
Equilibrio activoParece pues que lo que se denomina deslizamiento ventral (o
impulsión ventral) es decir, un empuje desde el borde, con el cuerpo plano,
sea una acción cuyo equilibrio lo facilita una parte activa del agua. Si
durante una estabilización en equilibrio estático los segmentos corporales
son los únicos que intervienen activamente, el equilibrio horizontal es por
su parte más complejo.
A este respecto, podemos proponer una definición original de “saber
nadar”: “a partir de un equilibrio estático voluntario realizado de manera
autónoma, es una serie de movimientos segmentarios tendientes a
desplazar el cuerpo en el elemento acuático con la capacidad de finalizar
dicho desplazamiento en equilibrio estable” En efecto, cuando el niño da
sus primeros pasos, los padres pronto afirman muy orgullosos que ya sabe
“andar”, aunque esos primeros pasos signifiquen la recuperación de un
desequilibrio provocado por el padre al principio. Además, esos pasos de
reequilibrio van seguidos la mayoría de las veces por la acogida de la
madre a la llegada. Pues lo mismo ocurre en el agua, pues no hay duda de
que no se puede aceptar que “saber nadar” sea desplazarse en eterno
Figura 21. Reacciones de una banderín sometido a una fuerza exterior (viento) o a una movilización
(desplazamiento).
desequilibrio por el medio acuático, por ejemplo a partir de un desequilibrio
por empuje desde el borde, terminado por una recuperación en la pared o
la escalera.
Estabilización y resistencias al avanceEn lo referente a las acciones natatorias propiamente dichas, los
mecanismos de reequilibrio van también estrechamente unidos a la
reducción de resistencias al avance.
Un cuerpo equilibrado que utiliza apoyos en el agua se desplaza en
una dirección opuesta a la de los apoyos. Si empuja hacia el fondo, tiene
tendencia a subir con relación al nivel del agua, pero entonces el empuje
de Arquímedes disminuye porque una parte del cuerpo sale del agua, y
esto tiene como efecto una limitación importante de dicha acción. En el
caso de una tracción hacia atrás el cuerpo avanzará y la limitación estará
en función de la fuerza ejercida con relación a la resistencia del cuerpo al
avance.
Aparece aquí una unión muy importante entre el equilibrio y el
desplazamiento.
Para ir a la misma velocidad, un individuo que tenga mejor equilibrio
consumirá menos energía que otro; así, podrá nadar durante un periodo
Figura 22. Saber nadar, como saber andar, requiere una autonomía completa del sujeto actuante.
más prolongado y si desarrolla la misma fuerza propulsiva, con un mejor
equilibrio, irá más rápido.
Para aumentar la velocidad, el nadador puede elegir entre disminuir
su resistencia al avance, aumentar la propulsión eficaz, o utilizar una
combinación de ambos factores.
A modo de ejemplo, la trayectoria aérea en el recobro del brazo en
crol (técnica de estilo libre) se justifica por la reducción de la resistencia al
avance. En efecto, para retomar una acción propulsiva tras la fase
subacuática, el recobro de los brazos bajo el agua provocaría resistencias
al avance que no existen cuando dicho retorno se realiza fuera del agua.
Por el contrario, si la ventaja de este recobro aéreo se justifica plenamente
en un nadador eficaz, cuando la velocidad del nadador es muy baja o
cuando tiene un equilibrio poco elaborado, la salida de un brazo del agua
corre el riesgo de provocar un desequilibrio importante, y a velocidad muy
baja, en que el equilibrio estático predomina, dicha salida del brazo
reducirá la cantidad de cuerpo sumergida y, durante cierto tiempo, la acción
del empuje de Arquímedes.
En lo que respecta a los mecanismos de reequilibrio relativos al
desplazamiento del cuerpo en el agua, es evidente en el estilo libre (que
utiliza la técnica del crol) que los miembros inferiores desempeñan un papel
esencial de reequilibrio. En realidad, en cuanto a velocidad de nado
elevada se ha demostrado que el batido de piernas ocasionaba poca o
ninguna acción propulsiva (Counsilman, 1975), ¿Entonces por qué el
nadador de alto nivel, bate las piernas? Pues lo hace para restablecer el
equilibrio en los tres planos del espacio. Primeramente, a fin de subir los
pies hasta la superficie (reducción del cabeceo). Segundo, para evitar las
oscilaciones laterales a causa de los movimientos alternativos de los
brazos (reducción del vaivén). Y tercero, para reducir el balanceo
longitudinal asociado al hundimiento de un brazo propulsivo y a la salida
del otro brazo durante el recobro aéreo.
Fig. X. Oscilaciones laterales producida por los movimientos propulsivosEstos ejemplos, dejan claramente patente que las leyes y sus
consecuencias prácticas no son las mismas en estática que en dinámica, y
también que existen acciones que complican el análisis de la actividad
natatoria.
Si se considera la tarea compleja de nadar, es posible subdividir este
conjunto en sub-tareas a saber: equilibrarse, organizarse con relación a las
resistencias que se encuentran, asegurar el intercambio respiratorio,
informarse para dirigirse y desplazarse, y luego propulsarse (Catteau y
Garoff, 1980).
Es evidente al estudiarlo que el equilibrio corporal es el primer
problema motor que hay que resolver jerárquica y cronológicamente. Pero
desde una perspectiva de desplazamiento acuático eficaz, no puede
aislarse por mucho tiempo de los otros factores de la natación.
Comparación de las diferentes fuentes de desequilibrio con los movimientos del casco de un barco
Para Gutelle (1979), los movimientos del casco de un barco se
definen por traslaciones y rotaciones a lo largo y alrededor de tres ejes de
referencia.
o Balanceo o rotación y movimiento de traslación en relación al eje
longitudinal x,
o cabeceo o rotación y movimiento de traslación en relación al eje
transversal y,
o vaivén o rotación y oscilación en relación al eje vertical z.
También es posible situar estos movimientos combinados según los
tres planos de referencias (planos vertical-longitudinal xz, vertical-
transversal yz, y horizontal xy).
En el nadador, la ausencia de terminología para denominar los
movimientos de desequilibrio lleva a errores de análisis la mayoría de las
veces. La noción de oscilación, por ejemplo, caracteriza tanto al balanceo
como al vaivén. Por tanto, quizá resulte interesante utilizar la terminología
anterior para definir los movimientos de desequilibrio del nadador.
Figura 23. Definición de los movimientos de un velero conforme a sus tres ejes de referencias (según Gutelle, 1979).
Figura 24. Movimientos de desequilibrio del nadador según sus tres planos de referencia.
2.5. RESPIRACIÓN DURANTE EL NADOLa función respiratoria, sea cual sea la situación natatoria, permite
que el hombre aporte al sistema muscular el oxigeno indispensable para su
actividad. Esta función básica que interviene automáticamente en la vida
cotidiana, puede tomarse como ayuda de manera enfática, simplemente
por el aumento de carga del trabajo muscular, por ejemplo.
En la natación, intervendrán numerosas limitaciones o
modificaciones sobre esta función respiratoria.
La primera va unida al hecho de que el hombre que no ha
acumulado aire en los pulmones se hunde. Para flotar necesita mantener
una gran cantidad de aire en los pulmones. La segunda va unida al hecho
de que el hombre en equilibrio acuático está en posición de decúbito
ventral la mayoría de veces, de modo que las vías respiratorias están
momentáneamente sumergidas. La tercera limitación obligará al nadador a
elegir momentos claves en relación con los desequilibrios y su reequilibrio
para que esa respiración sea eficaz. Finalmente, numerosas
modificaciones asociadas a las restricciones de la propulsión impondrán
una adaptación respiratoria.
En el análisis de las diferencias de comportamiento entre
principiantes y expertos, se observa inmediatamente que el principiante, al
mantener la cabeza fuera del agua, conservará los mecanismos
respiratorios habituales.
Su respiración es Innata, refleja pero controlable, no está sujeta a
limitaciones externas, la fase inspiratoria es más activa que la fase
espiratoria, los tiempos de ambas fases están equilibrados y no están
coordinados a las acciones motrices. En la mayoría de estos puntos, la
respiración del nadador experto es opuesta. Su forma respiratoria es
adquirida, y pronto llega a ser refleja y controlada. La presencia del agua
provoca una prolongación de la fase espiratoria. El tiempo de la inspiración
será muy breve, al contrario que el tiempo de espiración que será muy
largo. Estas dos fases respiratorias están totalmente coordinadas a las
acciones motrices.
Si retomamos algunos puntos esenciales de la respiración de un
principiante, se ve claramente que la mayoría de las veces tiende a
considerar la respiración con relación a su ‘no actividad”, comparando ésta
con la respiración del nadador en acción. La atribución de las diferencias
respiratorias se asocia arbitrariamente a su nivel de competencia en lugar
de asociarlas a su nivel de actividad.
La primera diferencia real de la respiración “acuática’ comparada con
la respiración ‘aérea” reside en la oposición de las fases activas (cuando se
compara a ambas respiraciones en ausencia de desplazamiento) En
realidad, mientras que en situación aérea la inspiración es activa y la
espiración pasiva, el nadador invierte esos tiempos; en la espiración activa
se debe a la resistencia del agua en contacto con las vías respiratorias.
Tal obligación de vencer la resistencia del agua para espirar es una
característica esencial en la respiración del nadador en acción. En cambio,
el nadador, igual que el corredor durante el esfuerzo, organiza activamente
los tiempos respiratorios (inspiración y espiración),
Relación entre respiración y flotaciónDurante la natación una de las consecuencias más directas de la
relación respiración-flotación tiene que ver con la cantidad óptima de aire
que hay que guardar en los pulmones incluso durante la espiración. Cuanto
más rápido nade un nadador, por una parte y mejor flote por otra, menos
importante es la relación entre respiración y flotación. Por el contrario, los
principios del equilibrio estático, especialmente los relacionados con la
flotabilidad, intervendrán de manera dominante cuando un nadador se
desplaza más lentamente y no flota bien. Este último se preocupará
entonces, al contrario de las soluciones respiratorias del nadador de alto
nivel, por permanecer en apnea inspiratoria durante la mayor parte del ciclo
de nado para mejorar su componente de flotación. En este caso, la
espiración se realizará justo antes de la inspiración siguiente con objeto de
reproducir una nueva estructura respiratoria. Afortunadamente esta
solución sólo se llevará a cabo en caso extremo. Por ejemplo, en un esprint
de 25 m en que es posible la apnea sea cual sea el nivel, una apnea
inspiratoria mejorará la flotabilidad comparada con un apnea Intermedia o,
mayor motivo, espiratoria.
Relación entre respiración y equilibrioLa consecuencia lógica de las leyes del equilibrio acuático llevará
principalmente al nadador a sumergirse en horizontal. Esta situación tendrá
como resultado, aparte del equilibrio dorsal, la inmersión de las vías
respiratorias. Independientemente de los demás factores, la duración del
equilibrio ventral se limitará entonces a la capacidad de mantener una
apnea en la medida en que la inspiración desembocará en un balanceo o
una rotación de la cabeza, deshaciendo así el equilibrio provisionalmente.
En ese momento aparece una contradicción que hay que resolver: para
mantener el equilibrio en el tiempo hay que inspirar, pero cuando la
inspiración se realiza, desorganiza el equilibrio. Y en ese punto, se plantea
el problema del equilibrio.
Relación entre respiración y estabilizaciónVamos a recordar que la respiración del nadador de alto nivel no se
deja al azar, sino que se organiza en función de algunos factores.
El número de inspiraciones en un recorrido deberá ser óptimo, por
una parte para aportar suficiente oxígeno, ya que cuanto más eficazmente
se respira, más se alimenta a los músculos que entran en juego en la
acción y, por otra para desequilibrar lo menos posible al cuerpo. Esto
implica una gran eficacia de cada ciclo respiratorio en que la inspiración
será todo lo completa que pueda ser.
Recordemos que en medio acuático, los mecanismos respiratorios
habituales son inversos; esto es, la espiración activa incluso se fuerza. En
tal caso, la inspiración se modificará o deberá modificarse en
consecuencia. La espiración será larga y completa, pero intervenir
activamente sobre los mecanismos inspiratorios también resultará útil.
Relación entre respiración y propulsiónEntre la respiración y la propulsión intervienen dos tipos de
relaciones que afectan a:
- la colocación en el espacio de las fases inspiratorias y espiratorias, o
sea ¿cómo situar las vías respiratorias con relación a los segmentos
que actúan en el desplazamiento?
- la colocación en los tiempos de las fases respiratorias. En otras
palabras, ¿cuándo situar esas fases?
Estos dos aspectos irán unidos en la natación, aunque las causas
biomecánicas sean específicas para cada uno de ellos.
Sin entrar en el detalle del análisis técnico es interesante constatar
que la situación de la inspiración se lleva a cabo al final de un trayecto
motor de brazos, cualquiera que sea el estilo.
En el ejemplo del estilo mariposa en que los movimientos son
simultáneos, la inspiración se hará al final del impulso de tos brazos y antes
del retorno de éstos. Efectivamente, los músculos inspiratorios resultan
más eficaces en el tiempo muerto motor partiendo de una caja torácica fija;
por otra parte, la posición alta del cuerpo debida al empuje de los brazos
con la ayuda de las piernas permite sacar la cabeza mejor que en cualquier
otro momento.
Evidentemente, en el caso de un estilo alterno como el crol siempre
es válido este elemento técnico, pero realizado con relación al final de la
acción motriz de un sólo brazo, mientras que el otro se halla
aproximadamente en situación opuesta por delante. Entonces la cabeza
realiza una rotación longitudinal para que sólo la parte que comprende los
orificios de la respiración quede fuera y el resto permanezca dentro del
agua. La consecuencia de esto es que no disminuirá demasiado el empuje
de Arquímedes a velocidad lenta y, además, conservará una superficie de
la sección central limitada a velocidad rápida.
Se puede comprobar incluso en las grandes competiciones
internacionales que levantar la cabeza para inspirar (por ejemplo,
lateralmente en crol) puede mostrar una fuerte resistencias al avance Así,
pues, la ubicación de la inspiración tiene una incidencia real en la relación
entre respiración y propulsión. Un nadador que sitúe el inicio de la
inspiración correctamente en el tiempo puede descubrir al final de a fase
inspiratoria un desfase, debido a la prolongación de esa fase. Como en
toda solución motriz individual, se tratará de saber si tal desfase presenta
más inconvenientes que ventajas tiene el aporte de oxígeno realizado.
2.6. NOCIÓN DE RESISTENCIA AL AVANCEEn la actualidad se emplean numerosas nociones mecánicas o
biomecánicas en el estudio de la propulsión acuática. Uno de los
problemas de comprensión de los conceptos utilizados tiene que ver con el
hecho de poner una terminología idéntica a conceptos que son claramente
diferentes. La resistencia al avance no debe confundirse con la resistencia
propulsiva. Las fuerzas de sustentación son básicamente distintas de las
fuerzas de resistencia. Asimismo se trata de diferenciar las resistencias de
oleaje o succión, de rozamiento fricción corporal, de forma o frontal
(Counsilman, 1975) igual que se tratará de diferenciar las resistencias de
forma, de oleaje, o de rozamiento (Hay, 1980, Maglischo, 1993).
Los conceptos y nociones teóricos han evolucionado en el tiempo
gracias al perfeccionamiento de los conocimientos científicos. Es
concretamente el caso de las nociones de sustentación y de resistencia
que se apoyan primero en una concepción de la tercera ley de acción-
reacción de Newton, (Counsilman, 1971).
Diferenciación entre resistencia al avance y resistencia de propulsiónEl nadador en desplazamiento es un sistema vivo que crea zonas de
resistencias con tendencia a frenar su acción.
El avance del cuerpo del nadador es el resultado de varias fuerzas,
la primera de ellas la propulsión (acciones locomotrices que buscan
resistencias a fin de adquirir apoyos en el agua). La segunda es la
resistencia al avance (reaccionas frenadoras que actúan sobre todas las
zonas corporales y se desplazan más lentamente que los apoyos
propulsivos). La tercera fuerza, unida al posicionamiento del cuerpo pero
también a los segmentos propulsivos o no propulsivos, también interviene.
Se trata de la sustentación que tendrá implicaciones indirectas en las otras
dos fuerzas.
Las leyes de la mecánica de tos fluidos son las mismas en cuanto a
las resistencias cuando el cuerpo avanza en un volumen de agua inerte, o
cuando se estabiliza en una corriente de agua en movimiento a velocidad
idéntica. Esta forma de resistencia se llama resistencia pasiva (en ambos
casos), y precisamente puede medirse a remolque del nadador inmóvil en
el agua. Por el contrario, la resistencia activa corresponderá a la del
nadador en situación de natación, es decir, llevando a cabo acciones
motrices propulsivas.
La resistencia pasiva al avanceLas resistencias de los nadadores en situación de remolque han sido
analizadas en numerosos estudios experimentales en piscinas
convencionales (piscina con corriente de agua, específica para el estudio
de la natación).
En 1968, Counsilman distinguió tres formas de resistencias
provocadas por el agua.
El mismo autor ya habla demostrado en 1975, como continuación de
los trabajos de AlIey en 1952, que un nadador propulsado estaba sometido
a tres formas de resistencias:
- Resistencia frontal.
- Resistencia succión.
- Resistencia fricción corporal.
Actualmente ya podemos considerar que las resistencias frontales y
la succión posterior son componentes de la resistencia frontal
Figura 25. Tres formas de resistencias provocadas por el agua (según Counsilman, 1968).Características mecánicas de la resistencia al avance
Inmediatamente surge una primera pregunta, ¿cuáles son las
componentes mecánicas de la resistencia al avance?
Si usamos la fórmula A KSV2 consideraremos que la resistencia (R)
es igual al producto del cuadrado de la velocidad (V) por la superficie de la
sección central del cuerpo en cuestión (S) por un coeficiente (K)
correspondiente a la forma del cuerpo. En realidad, la fórmula debería ser
R KSV’, con de aprox. 2 (diferente según la velocidad).
Analicemos primeramente el factor velocidad
En la relación A = KSV2 queda claro que el factor “velocidad de
desplazarniento” del cuerpo es importante. Si esta velocidad es nula (caso
de un cuerpo inerte) la resistencia al avance será pues nula. Por el
contrario, en desplazamiento, este factor tiene una incidencia esencial
sobre las resistencias al avance. En efecto, si a una velocidad de 1 metro
por segundo (por ejemplo, 1 minuto 40 segundos a los 100 metros) la
resistencia es A = K x S x 1, a 2 metros por segundo (por ejemplo, 50
segundos a los 100 metros) la resistencia será R K x 5 x 4.
Las tres formas de resistencias pasivas mencionadas (frontal,
succión y fricción corporal) dependerán del factor velocidad.
¿Qué es la superficie de la sección central?Esta superficie representa la proyección ortogonal del cuerpo sobre
un plano vertical cuando se desplaza en horizontal. De hecho, la sección
central de un cuerpo corresponde a la representación perpendicular al eje
del desplazamiento de dicho cuerpo. Su superficie corresponde de alguna
manera a la sombra que queda en una pantalla colocada perpendicular al
desplazamiento cuando un proyector ilumina el cuerpo por detrás (figura
26).
Los nadadores conocen bien este factor de resistencia,
especialmente durante los deslizamientos previos a la reanudación del
nado, en los que la elevación de la cabeza, por ejemplo, frena el
deslizamiento debido al incremento de la resistencia, a causa de un
aumento de la superficie de la sección central. Igualmente, en situación de
nado, el aumento de la superficie de la sección central puede ser el origen
de una gran resistencia al avance (figura 27).
No obstante, surge una dificultad, porque mientras que es fácil
analizar la superficie de la sección central de un cuerpo rígido, en el caso
del cuerpo humano deformable y no alineado con relación al sentido del
desplazamiento, esta superficie seguirá siendo un concepto teórico. En los
estudios sobre la resistencia frontal, que estudiaremos más adelante, este
parámetro intervendrá de forma importante.
Las tres formas de resistencias pasivas mencionadas (resistencia
frontal, fricción corporal y de succión) dependerán de la superficie de la
sección centr
Figura 26. Representación esquemática de la sección central. Superficie de la sección central de un nadador en horizontal (a) superficie de un nadador de pie (b).
Coeficiente de formaTodo el mundo sabe que aunque dos cuerpos tengan la misma
superficie de sección central, la forma de éstos permite una mejor o peor
penetración y por ende una mayor o menor reducción de resistencia al
avance. En este caso se trata de la correspondencia al coeficiente de forma
(Cx) de un coche (figura 33).
Figura 27 Representación esquemática del coeficiente de forma que dejen ver cuerpos de igual superficie de sección central pero cuyas formas de penetración con
diferentes: B mejor que A.
Las tres formas de resistencias pasivas mencionadas (resistencia
frontal, rozamiento superficial y de succión) dependerán del coeficiente de
forma.
Para ilustrar la reducción progresiva de la resistencia al avance, es
interesante observar cómo un nadador realiza un deslizamiento horizontal
partiendo de la posición inicial de pie En esta situación el nadador ofrece
cada vez menos superficie de sección central, y esto se puede comprobar
fácilmente.
Al mismo tiempo mejora muy sensiblemente su forma de penetración
en el agua.
2.7. NOCIÓN DE SUSTENTACIÓN Y RESISTENCIA PASIVASLas nociones de sustentación y de resistencia pueden considerarse
de forma pasiva, activa, o propulsiva.
Como hernos visto en el equilibrio acuático, un cuerpo propulsado
horizontalmente y hacia delante se endereza. Dicho cuerpo está sometido
a una fuerza directa que es la tracción ejercida hacia delante, y a una
fuerza indirecta: el efecto horizontal del agua. La resistencia (R) con que se
encuentra el cuerpo se ejercerá perpendicularmente a la superficie del
cuerpo que se desplaza. Ésta es la resultante de dos fuerzas, la de
sustentación (S) y la resistencia frontal (RF).
La sustentación actuará tendiendo a enderezar las superficies, a
elevarlas (“llevarlas”).
La resistencia pasiva que se ejerce en el sentido contrario al
desplazamiento tenderá a frenar el avance del nadador. Por eso, el término
de resistencia frontal pasiva va con frecuencia muy unido al término de
resistencia.
Pero la resistencia frontal no siempre es pasiva, sino que puede
utilizarse con fines propulsivos.
Así, pues, diferenciaremos las nociones de sustentación y
resistencia pasivas, de las nociones de sustentación y resistencia
propulsivas. Éstas, las trataremos más adelante, ya que las investigaciones
científicas actuales han ayudado a que evolucionen enormemente ambas
nociones.
Resistencia de succiónEsta resistencia corresponde por completo a las resistencias
arremolinadas o aspiración de cola. Se trata de una forma de resistencia
demasiado frenadora. Ejerce un efecto de succión o aspiración por la parte
posterior del cuerpo, y mucho más porque la superficie de la sección
central y sobre todo la forma posterior del cuerpo están mal perfiladas.
Efectivamente, durante el estudio anterior del coeficiente de forma,
el perfil delantero (relacionado con las resistencias frontales) no se había
diferenciado del perfil posterior. Ahora bien, debe plantearse una pregunta
importante, ¿cuál es la parte relativa de la resistencia frontal y de la
resistencia de succión como freno a la propulsión?
Para intentar responder a esta pregunta, vamos a usar la
demostración siguiente: cuando dejamos caer al agua 4 objetos del mismo
peso y la misma superficie de sección central, considerando que no
modifican sus posiciones respectivas durante la caída, el orden de llegada
al suelo dependerá del alcance de su resistencia y por tanto de las
resistencias frontales y de succión (figura 28).
Así comprobamos que la esfera tiene menos resistencias frontales y
de succión que los otros tres objetos; que el disco tiene más resistencias
frontales y de succión que los otros tres objetos, y en el caso de las dos
semiesferas sus formas son idénticas pero inversas. Así, pues, la
conclusión es que las resistencias de succión son más frenadoras que las
frontales a la velocidad de caída de sus objetos.
Figura 28. Orden de llegada al suelo de 4 objetos del mismo peso y la misma superficie de sección central aunque con formas diferentes.
Resistencia de oleajeCuando un cuerpo se desplaza en la superficie de un fluido, se crea
una zona de turbulencia que provoca olas entre las que destacan, por ser
las más importantes, la ola frontal, por delante del cuerpo, y la ola de cola,
por detrás .Como toda resistencia, depende entre otras cosas de la
velocidad del nadador y de la forma de su cuerpo, pero en este caso estará
directamente relacionada con los movimientos realizados junto a la
superficie del agua.
Las olas y las turbulencias del agua crean una zona de alta presión que
tiene un efecto de freno importante en el avance del nadador. Según Maglischo
(1987) el aumento de la resistencia en tales circunstancias ya no es proporcional
al cuadrado de la velocidad, sino al cubo de la velocidad del nadador.
Algunas olas externas al nadador pueden reducirse mediante la
utilización de corcheras “anti-oleaje”, pero sobre todo la eficacia propulsiva
está limitada por las olas debidas a una mala posición o a una mala
propulsión en el agua.
Los movimientos que más contribuyen a provocar olas son los que
van de arriba abajo y de abajo arriba, especialmente cuando se realizan
junto a la superficie del agua. La mayoría de las veces se trata de fases de
entrada o de salida del agua de los segmentos propulsivos.
Resistencia de rozamiento o fricción corporalEsta resistencia va directamente unida a la noción de capa límite. En
efecto, la capa límite define el valor de la resistencia de rozamiento del
cuerpo (Lachnitt, 1978).
Cuando un cuerpo se desplaza en un fluido, las moléculas de fluido
más próximas al cuerpo se adhieren a éste, y su velocidad es nula. Pero, a
medida que se va alejando, normalmente de la pared, dicha velocidad
aumenta y alcanza casi al final de cierta distancia la velocidad del fluido en
la corriente exterior al cuerpo. La fina capa de fluido en la que la velocidad
es creciente se llama capa límite. El hecho de que dos capas enormemente
próximas de fluido tienen velocidades diferentes, da como resultado
fuerzas de viscosidad importantes.
Para Hay (1980) “es poco creíble que una resistencia de rozamiento
ejercida sobre un nadador sea lo suficientemente grande para ser de cierta
importancia práctica”. En ese caso, ¿por qué los nadadores se afeitan
completamente antes de las carreras importantes? ¿por qué llevan
bañadores en tejido liso y sin pliegues ni espacios?
Estos métodos dieron y dan aún fe de su corrección cuando es
despreciable por el nadador según Clarys (1978) la resistencia por
rozamiento. Magilsoho (1987) difunde la hipótesis de efectos psicológicos y
kinestésicos sobre la mejora de los rendimientos tras el afeitado. Sin
embargo, resulta importante señalar que si el efecto del afeitado permite al
nadador ganar sólo una centésima de segundo en 100 metros gracias a la
reducción de las resistencias, eso puede bastar en ciertas condiciones para
vencer (Biondi perdió los 100 metros mariposa de los Juegos de Seúl de
1988 por una centésima de segundo).
CAPITULO IIIFUNDAMENTOS DINÁMICOS DE LA NATACIÓN
3.1. LAS PALANCAS DEL CUERPO HUMANO
Los huesos constituyen los brazos naturales de las palancas
humanas. Generalmente su punto de apoyo se encuentra en las
articulaciones. El ejercicio de la potencia está encomendado a los
músculos, y la resistencia está representada por todas las fuerzas que se
oponen o dificultan en cualquier grado las acciones musculares.
Los puntos donde la potencia se ejerce, son los de inserción de los
músculos actuantes en los huesos o brazos de palanca. El sentido de
aplicación de tas fuerzas componentes de la potencia que se quiere
determinar, es el que corresponde a la disposición y orientación del mismo
músculo y de sus fibras.
Las fuerzas componentes de la resistencia convergen en los puntos
donde se ejercen las presiones manifestándose en las consiguientes
fuerzas resultantes. En el caso que nos interesa que es el nadador, dichas
resultantes vienen impuestas, no sólo por la conjugación de los planos de
propulsión en relación con la limitación articular en cada fase, sino también,
por otros componentes tales como la flotabilidad, inercias en el estilo del
nadador y en las masas de agua removidas consecuentes a. las fases
anteriores etc.
3.2. COMPORTAMIENTO FUNDAMENTAL DE LAS PALANCAS HUMANAS EN LA NATACIÓN
Las acciones propulsivas del nadador son ejecutadas mediante un
complicado sistema de palancas compuestas. En relación con todo lo ya
dicho al respecto y ante la imposibilidad de extendernos aquí en el estudio
detallado del comportamiento de cada momento de fuerza, según las
diferentes fases y estilos, ya que ello, por su inmensa cantidad, conduciría
a la elaboración de un enorme documento especial sobre la cuestión, y
dado, por otra parte, que no estimamos necesario tampoco un análisis tan
extenso, consignaremos únicamente los conceptos imprescindibles
respecto al tema que nos ha tocado desarrollar, para operar
conscientemente en la práctica de la natación deportiva.
La admirable organización del ser humano, que lo capacita para
multitud de funciones, le limita el grado de ejercitar algunas, precisamente
por esa razón de estar dotado, en general, para atender a todas. Así
observamos, aparentes imperfecciones mecánicas de una parte, para
salvar ciertas funciones de conjunto.
No es difícil apreciar que, por causas anatómicas y fisiológicas, las
fuerzas operantes sobre las palancas no lo hacen —la inmensa mayoría de
las veces— de forma primariamente paralela, ni perpendicular a sus
brazos, sino que generalmente, son determinadas por fuerzas
componentes que actúan, más o menos, oblicuamente sobre los
correspondientes brazos de palanca; con lo que una gran parte de la
potencia ejercida es desperdiciada. En natación, insistimos, una técnica
depurada de estilo ha de estar en función de reducir esas pérdidas
inevitables anatómica y fisiológicamente, procurando un comportamiento
ideal y realista al mismo tiempo que los diferentes juegos de palancas que
dan lugar a la mecánica natatoria. La necesidad de conocer, determinar y
coordinar las fuerzas componentes de cada movimiento para obtener
siempre las resultantes que más interesen y. en consecuencia, los mejores
coeficientes propulsivos, es algo que debe tener presente siempre tanto el
nadador, como su entrenador.
En todos los estilos nos encontramos con dos tipos de acciones
propulsivas bien definidos: acciones de las extremidades superiores, tren
superior o brazada y de las extremidades inferiores, tren inferior o golpe de
piernas.
3.2.1. Brazadas
El número de palancas actuantes en la brazada de casi todos los
estilos es de tres, en general, del tercer género. Eventualmente pueden ser
cuatro (“crawl”), también dos (espalda sin flexión de codo). La primera
palanca de la brazada estará, pues, representada —siempre que ella opere
_ por la movilidad del hombro, gracias a la articulación esternoclavicular y
desplazamiento del omóplato, palancas que tienen sus puntos de apoyo en
la correspondiente faceta articular esternal y en el omóplato; la segunda
palanca la constituye el brazo, con su punto de apoyo en la articulación del
hombro o escápulo-humeral; la tercera, corresponde al antebrazo y su
punto de apoyo es el codo; y, la cuarta palanca, la conforma la mano, con
punto de apoyo en la muñeca.
Golpe de piernas.- Igualmente en todos los estilos, durante la acción
completa de las piernas, actúan una, dos o tres palancas, según el nado y
la fase del mismo de que se trate.
La primera palanca la constituye el muslo, que en su movimiento
tiene como punto la articulación coxo-femoral, la segunda, la pierna
(porción entre rodilla y tobillo), con punto de apoyo en la rodilla; y, la
tercera, el pie, que utiliza como punto de apoyo el tobillo. Las dos primeras
palancas pertenecen al tercer género y la última al primero.
En una. parte, por lo menos, de los movimientos o fases
ascendentes de libre “crawl” y mariposa “delfín” y de los descendentes del
nado de “espalda”, al no permitir la rodilla la flexión anterior y no ser activo
el pie como palanca, la composición o juego de tres, queda reducida a la
actuación de una sola.
3.2.2. Acción “Delfín” (Tronco)Aunque de hecho la acción del tronco, en el estilo mariposa “delfín”,
es el origen de la de piernas, en vista de que es típica solamente de este
nado, la consideramos independientemente. No obstante, por dichas
razones, siempre forma parte de la ondulación “delfín” completa.
Existiendo discrepancias teóricas entre los diferentes técnicos en
cuanto al número de palancas actuantes en estos característicos
movimientos de tronco, en parte, porque se utilizan diferentes modalidades
de realizarlo y en parte, igualmente, por el elevado número de
articulaciones y, por lo tanto, de puntos de apoyo que las diferentes
uniones vertebrales ofrecen. Citaremos las tres teorías por igual
importantes:
1. Una sola palanca constituida por todo el tronco con punto de apoyo
entre los hombros.
2. Dos palancas que actúan compensadamente: Una, en la mayoría de los
casos, representada por las vértebras lumbares, sacro y caderas, que
posee su punto de apoyo en las dos últimas vértebras dorsales; y, otra,
conformada por la porción de columna vertebral comprendida entre la
undécima vértebra dorsal y la primera, segunda o tercera también
dorsal comprendiendo cintura escapular, región torácica y superior del
abdomen; ésta funciona, alternativamente, sobre los dos puntos de
apoyo que ofrecen sus extremos.
3. Toda la columna vertebral, desde la primera o segunda vértebra dorsal
y las últimas lumbares, se comporta como una serie de palancas
compuestas representada cada una, según los casos, por una vértebra
o serie de vértebras.
En cualquiera de las tres teorías del “batido delfín”, otra palanca o
juego de palancas bien diferenciado, actúa con las implicadas en la
mecánica del tronco. Estas acciones, no son otras, que las que provee y
resultan del subsidiario y eventual movimiento ascendente y descendente
de la cabeza y de la porción cervical de la columna vertebral.
Como consecuencia de lo dicho, a estos comportamientos del
tronco, descompuestos en funciones de palancas, típicas del nado “delfín”,
les corresponden un orden o numeración que debe anteponerse a los
atribuidos a las acciones de las extremidades inferiores.
Los puntos de apoyo de las palancas humanas son móviles a lo
largo de cada acción.
En cualquier estilo, los juegos de palancas por medio de los cuales
se desarrolla toda la mecánica, natatoria humana y deportiva, no tienen la
mi misión única de meros transmisores de la fuerza muscular,
generalmente originada en el tronco y que, de modo principal se manifiesta
con su mayor intensidad en esa especie de naturales palas de remo, de
hélices u otros ingenios es que terminan las extremidades, sino que cada
porción de la misma —si es inteligentemente accionada— debe constituir,
por sí, superficie apta para conseguir un elevado grado de apoyo que
permita satisfacer estos fines.
A tal objeto, es indispensable que se opongan directamente a. las
turbulencias que les sirven ‘el apoyo y se acoplen a ellas, lo mejor posible,
las caras más anchas y planas de cada porción propulsiva que conforman
anatómicamente la palanca o juego de palancas compuestas,
mencionadas, y actuantes —a lo largo de su diverso comportamiento—
durante los ciclos de los estilos. Desde luego, el efecto cortante de los
bordes estrechos y ángulos debe evitarse siempre, pero lo que se
recomienda no presupone exagerados forzamientos posicionales que
exijan un gasto de energía extra no compensados mecánicamente y que
empobrezcan o disminuyan la naturalidad del gesto o movimiento, así
como la economía general del esfuerzo, mínima y necesaria, para la total
eficacia de la actuación deportiva completa. Por ello, son imprescindibles
ciertos grados de torsión bastante pronunciados en las extremidades, si
queremos alcanzar la acción de “paleo” integral en las acciones
propulsivas, pero esto debe resultar, siempre, consecuencia de progresivas
adaptaciones. De tal suerte, las superficies de ideas aplicación directa a las
turbulencias, en cualquier estilo de nado, son las siguientes:
En las brazadas.- Caras internas de los brazos —desde las concavidades
axilares— y anteriores de los antebrazos, transformadas, en todos los
estilos a. excepción de “espalda”), en posteriores e igualmente, las palmas
de las manos y las caras anteriores de los dedos.
3.2.3. En los golpes de piernasEn todos los estilos, excepto “braza”, caras externas y posteriores —
según se trate de fases ascendentes o descendentes— de muslos y
piernas, así como superficie anterior (o empeine) de los pies y sus plantas.
En estilo “braza” juegan a estos efectos un importante papel las caras
internas de muslos y pantorrillas (sobre todo las últimas); los bordes
internos de los pies y sus plantas.
Cabe señalar que, en el estilo mariposa “delfín”, los planos dorsales
y ventrales del tronco son las superficies que, de forma más activa, mueven
y remueven las masas de agua pretensándolas, aunque no se apoye en
turbulencias, (ya que casi exclusivamente las generan) transmitiéndolas,
después, a muslos, piernas y pies.
Como la dirección en que deben producirse las fuerzas resultantes
de todo gesto propulsiva es la directamente opuesta a la de marcha o
progresión, en consecuencia, el sentido de los mismos habrá de ser éste y
los planos de tracción —sobre los que han de actuar durante el mayor
tiempo posible con máxima amplitud y aplicación de potencia las vastas
superficies anatómicas relacionadas— los perpendiculares a dicho sentido
de tracción, como hemos visto también, llamados transversales y ello, tanto
si las acciones se efectúan en las líneas de prolongación anterior o
posterior del tronco, como si tienen lugar o bien debajo de él. Procediendo
de esta forma, los sentidos de los actos propulsivos, o el de sus fuerzas
resultantes, serán paralelos al eje del cuerpo.
De otra parte, cuanto más equilibrada y próxima respecto de las
prolongaciones del plano sagital del cuerpo sean las acciones, tanto mejor
es la disposición de las palancas actuantes y del organismo en general
para dotarlas de un alto grado de potencia. Por este motivo, las brazadas
de “crawl” de frente y “delfín” otorgan los mayores coeficientes propulsivos
y, si son correctamente desarrolladas, los componentes desviadores de
ciertos movimientos serán reducidos al mínimo en sus efectos negativos.
Los golpes de piernas típicos en “crawl” y “delfín”, así como las
acciones del tronco es este último estilo, desplazan las masas de agua
mediante relaciones de oblicuidad entre las superficies del cuerpo que tales
funciones cumplen y los planos considerados como ideales de apoyo; lo
que implica la intervención de muy diversas fuerzas componentes, de
forma muy similar a como actúan en los “coletazos” propios de una parte
de la fauna acuática. No obstante, en su conjunto, las anteriores
observaciones coinciden siempre en demostramos la necesidad —sobre la
que nunca insistiremos bastante— de que, contrariamente a como cabe
proceder para reducir los frentes de deslizamiento, en todas las acciones
propulsivas, deberemos procurar utilizar las mayores superficies
anatómicas en sentido opuesto al de progresión.
Las principales fuerzas componentes que de una manera más
destacada se conjugan en los distintos movimientos de la natación
deportiva y que por lo tanto requieren mayor atención por nuestra parte,
son las siguientes:
3.2.4. En las brazadas.- TraccionesEn el comienzo de las acciones propulsivas de los brazos, interviene
siempre una fuerza componente desviadora, bien en sentido lateral
(“braza”, “espalda” y en “crawl”, cuando el “agarre”, fase que luego
estudiaremos en detalle, se ejecuta. algo lateralmente), bien en sentido
ascendente (cuando el “agarre” se realiza en un movimiento hacia abajo y
adentro). La intervención negativa de este componente no se puede evitar
hasta no alcanzar profundidad suficiente para efectuar la “tracción”. La
porción media de la tracción, al objeto de eludir las fuerzas componentes
de elevación, en su comienzo, y de hundimiento, al final, deberá
desarrollarse flexionando los brazos. De esta forma favorecemos el
desarrollo y aprovechamiento de la potencia ejercitada al aproximar el
punto de máxima resistencia (el que se ejerce en la palma de la mano) al
de apoyo; y, también, de este modo, aumentamos, además, las superficies
de tracción del brazo y antebrazo e imprimimos a la acción un sentido
paralelo y contrario al del avance. En las fases finales, conviene evitar las
elevaciones bruscas porque acarrean la intervención de un componente
hundidor, o las aducciones muy marcadas que implican componentes
desviadores laterales; los cuales, aunque puedan compensarse por los
movimientos simétricos de ambas extremidades superiores (como ocurre
en “braza”), acreditan fuerzas resultantes con un valor propulsor
desproporcionalmente inferior en relación con la energía que requieren.
Si todo el brazo actúa como una inmensa “cuchara”, que abraza las
masas o “bola” de agua, en que se apoya con su concavidad, el tan
buscado apoyo se facilita también. Cuando el brazo se flexiona en la
tracción, es imprescindible determinar que el obligado desplazamiento
hacia fuera del codo esté compensado por otro hacia dentro de la mano, de
tal manera que los diferentes puntos de resistencia de las palancas se
manifiesten en relación a un plano equilibrado en orden al sagital y al
centro de gravedad, condiciones que, como sabemos, son también
necesarias para una óptima aplicación y desarrollo de la potencia en la
acción -propulsora. (Esta consideración es de particular importancia en
“crawl” y “delfín”).
3.2.5. Recuperaciones o recobro Las recuperaciones son los movimientos mediante los cuales, una
vez finalizada la acción propulsora propiamente dicha tracción, recupera el
nadador la posición inicial para llevar a cabo el siguiente ciclo de brazada.
Según se efectúen por encima o por debajo de la superficie, las
recuperaciones reciben los nombres de aéreas o acuáticas. Excepto en el
estilo pecho, las recuperaciones son siempre aéreas, ello tiene por objeto
eliminar fricciones innecesarias. El hecho de que en el estilo pecho la
recuperación sea imprescindiblemente acuática, se debe a exigencia
reglamentaria.
En la primera parte de las recuperaciones aéreas, la cuestión
primordial es liberar el brazo, el hombro y hasta la porción torácica
correspondiente, según el estilo que se nade, aunque sin romper nunca el
equilibrio y la homogeneidad general del ritmo. La parte final de esta
recuperación o “ataque” tiene por objeto determinar las fases de “entrada”,
“deslizamiento” y “presión”, así como facilitar las de “agarre” y tracción”
(que después analizaremos) con la mayor precisión posible, dotando a
esas fracciones de la brazada de inercias que constituyan, por sí mismas,
un impulso suplementario en el sentido del avance, o bien, directamente en
su contra, desde que se inicia la tracción por medio de la fase de “agarre”;
siendo necesario afirmar el sentido postero anterior de las fases de
“ataqué” sus consecuentes inercias, pues, de otra forma, además de
empobrecer dichos Impulsos suplementarios y, en su función, el
deslizamiento, se producirían, al comienzo de la tracción, acciones de
componentes desviadores que influirían también negativamente en ella.
En las llamadas recuperaciones acuáticas o sumergidas de la
“braza”, es imposible eludir cierto grado de fricción, debido a la oposición
que presenta al avance el tren superior inmerso. Sin embargo, es posible
reducir ésta al mínimo, procurando actuar de manera inversa a como
procede en las acciones propulsivas, es decir, dirigiendo en el sentido del
movimiento recuperador ángulos y bordes estrechos en lugar de superficies
anchas y concavidades. Así se atenúa el efecto de succión provocado por
las turbulencias generadas delante de los brazos y que, al ser éstos
“lanzados” hacia delante son desplazadas lateralmente formando
remolinos, los cuales alteran la unidad de las masas acuosas sobre las que
se apoya el cuerpo y succionando, absorben el deslizamiento hacia atrás.
3.2.6. En los golpes de piernasLas fuerzas resultantes de los diferentes golpes de piernas utilizados
en natación deportiva, son la consecuencia física de muy diversa clase de
fuerzas componentes, según el estilo que se nade.
En “crawl”, “espaldas” y “mariposa” actúan fundamentalmente dos
componentes: uno con sentido opuesto al del avance y otro perpendicular a
él, elevador o hundidor, según se trate respectivamente’ de movimientos de
piernas descendentes o ascendentes.
La composición o juego de palancas en la acción de coletazo
característica de este trabajo del tren inferior, produce unos “rodamientos”
de masas de agua, debajo y sobre las superficies de las piernas, en sentido
opuesto al de marcha y a velocidades, crecientes, determinantes de
sucesivos apoyos positivos. Este efecto, en el criterio de muchos técnicos,
representa un factor importantísimo del “batido” o movimiento de piernas.
El pie, en función de la elasticidad del tobillo y de las presiones de
las masas de agua que alternativamente se ejercen sobre su planta o
empeine y debido también a la relación de oblicuidad lateral de dichos
planos, realiza una parcial función de hélice con intervención en ella de las
correspondientes fuerzas componentes.
Para analizar las fuerzas que actúan en el golpe de piernas de estilo
“braza” debemos descomponer éste en tres acciones que, si bien tienden a
sumarse en un solo movimiento, suponen, cada una, la conjunción de
diversos tipos de fuerzas en planos también distintos.
En el primer gesto de su acción, especialmente propulsora, las
piernas se extienden y separan a partir de una posición de gran flexión. Las
superficies que se apoyan en el agua para determinar el impulso, son
principalmente caras internas y posteriores de los muslos; interna de la
pierna (pantorrilla) y borde, también interno, del pie. Aunque la segunda
palanca, representada por la pierna que forma casi un bloque con el pie o
tercera palanca, debe iniciar su trabajo desde una posición perpendicular al
plano horizontal, hay que tener presente que la termina al alcanzar dicho
plano e incluso después de sobrepasarlo; por lo tanto, dicha acción, puede
no ser en toda su extensión directamente opuesta al sentido del avance.
En el movimiento de extensión actúan un componente de sentido
opuesto al de marcha y otro elevador, aproximadamente de la misma forma
en que dichas fuerzas componentes se producen en el movimiento
descendente del batido de “crawl” y “delfín”, pero interviniendo superficies
anatómicas distintas y sentidos relativamente distintos también, ya que la
progresiva separación de pies, mientras dura la extensión, determina un
ángulo en relación con la prolongación posterior del plano sagital, más o
menos aproximado al llano —pero de menor valor siempre que éste— el
cual, no obstante implicar la pérdida de una parte de la potencia utilizada,
al no ser dirigida la extensión directamente hacia detrás, permite, en
compensación, ampliar la acción propulsora en un movimiento final de
unión de piernas.
La mencionada separación lateral, constituye una acción que posee,
pues, otros dos componentes respecto a la función de cada pierna: uno, en
sentido opuesto al de la marcha y, otro, desviador lateral, compensado por
igual componente de la pierna contraria.
La acción propulsora final del golpe de piernas de “pecho” se ha
demostrado no ser tan eficaz como la primera, precisamente porque las
fuerzas determinantes actúan una contra otra en sentido casi de total
oposición y sin más efecto propulsor que el que resulta, de la compresión,
desplazamiento y consiguiente efecto de reacción de masas de agua en
sentidos no siempre favorables al avance, ya que tal desplazamiento
produce también remolinos succionadores del deslizamiento. Sin embargo,
algunos entrenadores estiman positiva dicha acción por considerar que
aumenta la inercia de velocidad obtenida por el golpe propiamente dicho o
extensión de piernas.
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