La propulsión: El desplazamiento en el medio acuático

Actualmente no sabemos que leyes del movimiento aplican los nadadores de élite para propulsar sus cuerpos a través del fluido. Numerosos son los estudios dedicados a conocer que fuerzas interactúan en este movimiento. En la literatura deportiva existen muchas teorías pero ninguna de ellas ha sido probada de forma concluyente. Esta afirmación quizá pueda sorprender dado que muchos expertos y entrenadores aceptan como la base de la propulsión en el medio acuático el Teorema de Bernoulli. De forma reconocida esta teoría es la más asentada en la actualidad pero probablemente no sea la única ley física que los nadadores utilizan para mover su cuerpo en un medio no natural para el ser humano.

Desde la época de los egipcios nos llegan los primeros antecedentes del ser humano en el arte de flotar y desplazarse en el medio acuático. Los Romanos que tomando de los griegos la cultura de los egipcios ya realizaban ejercicios de natación como método de entrenamiento para los guerreros.

Desde entonces el ser humano ha tenido que desarrollar un patrón de movimientos para producir una fuerza eficaz que le permitiera el desplazamiento en el medio acuático.

Dado que el agua presenta una resistencia mucho mayor a los movimientos del ser humano hacia delante, debido a que es 1000 veces más densa que el aire. No nos sorprende por tanto, que la eficacia sea inferior que en cualquier otra disciplina deportiva. Conociendo esto hoy en día sabemos que para incrementar esa eficacia debemos tratar de aumentar la fuerza propulsiva a la vez que minimizaremos la resistencia al avance en ese fluido.

1.     Concepto de propulsión: Aplicamos el término propulsión a la acción que realizamos con las extremidades superiores e inferiores para lograr vencer la resistencia al agua y de este modo poder desplazarnos en el fluido.

Las ideas más clásicas sobre la descripción de los movimientos natatorios se sitúan en los años 60 y con una figura destacada Counsilman. Sentando las bases del análisis técnico en natación afirmaba que "El nadador avanza con más eficiencia empujando una cantidad de agua mayor lentamente que moviendo una cantidad de agua menor rápidamente". Pero fue a partir de este comienzo cuando en el año 1979 aparecen las primeras teorías con una sólida fundamentación.

Counsilman nos dice que es mejor empujar mucha agua en pequeños espacios que poca cantidad en grandes distancias, siendo esta la peor forma de obtener una propulsión efectiva en el agua.

Barcel a su vez añade que no sólo se puede aplicar fuerza hacia atrás sino también hacia los laterales para de este modo propulsar el cuerpo hacia delante. Esta formulación es de especial interés porque es cierto que no se puede generar Fuerza de Sustentación sin generar F. Resistencia porque cualquier cuerpo que se desplace en un fluido origina una línea de corriente y todo está generando un vacía atrás (esto crea Fuerza resistencia). Todo depende de la velocidad.

2.    Conceptos de hidrodinámica. Análisis básico de las fuerzas que intervienen en la propulsión: 

En el año 1968, tenemos las primeras referencias en la Unión Soviética, en donde sale a publicación un manual sobre el análisis del estilo libre o crol, observando como existe una descripción más pormenorizada sobre las fuerzas que intervienen en el desplazamiento en el medio acuático. Detallando en el los momentos para el correcto equilibrio de las fuerzas. También aparece analizada la fuerza de sustentación como elemento a tener en cuenta en la propulsión. Hoy en día gracias a la hidrodinámica conocemos más de cerca cuales son las leyes que rigen el movimiento en los fluidos.

- Principio de acción y reacción( 3ª ley de Newton): Aplicada a nuestro objeto de estudio podemos decir que al aplicar una fuerza, doto al agua de cierta inercia y me da una fuerza no de igual magnitud y sentido contrario.

De este modo si hago una fuerza hacia abajo, el agua me devuelve otra hacia arriba, tiendo a elevarme, si la aplicase hacia arriba me hundiría aún más. Empujar el agua siempre hacia atrás, hace que pueda avanzar. Si observamos un buen nadador lo vemos más elevado porque propulsa de forma adecuada y del mismo modo su velocidad media es más alta.

-       Teorema de Bernoulli: Según el teorema de Bernoulli, el principio de la propulsión es que las manos de los nadadores actúan cortando el agua. Cuando el líquido fluye por encima de ellas, se desplaza circula a mayor velocidad por encima de los nudillos que bajo la palma. Por lo que esto origina una presión diferencial entre la palma y los nudillos que produce una fuerza elevadora. Cuando esta fuerza elevadora interactúa con la F. de resistencia al avance de la mano a través del fluido que esta ejerce sobre aquella, da como resultante una fuerza que propulsa el cuerpo del nadador hacia delante.

El desplazamiento del fluido sobre la mano va a crear diferentes zonas de presión. La posición de la mano es la que permite mantener la fuerza de sustentación (Grafico 3). Esta fuerza será perpendicular a la dirección del movimiento. Pero: ¿Debe existir una fuerza de arrastre para generar una fuerza?. Aunque es muy probable que las fuerzas resultantes y de elevación tengan origen cuando los nadadores realizan la brazada en sentido diagonal, el grado de magnitud de dichas fuerzas podemos decir que está más relacionado con los ángulos de ataque de las manos y con el desplazamiento hacia atrás del agua que resulta de esto, que con cualquier aceleración del flujo del agua sobre la parte de los nudillos. Si no sucediera de este modo, los nadadores no tendrían porque que colocar durante el desplazamiento en el agua las manos en un ángulo determinado, simplemente utilizando su forma laminar produciría fuerzas elevadoras y resultantes de acuerdo con el teorema de Bernoulli. Investigaciones realizadas por (Maglischo 1986, y Maglischo et al. 1986, 1987) dejaron patente que los nadadores generan una mayor fuerza propulsora cuando mueven sus manos a través del agua en ciertos ángulos de ataques determinados.

Después de este análisis básico podríamos decir que tanto la tercera ley de newton como el teorema de Bernoulli contribuyen a la propulsión en el medio acuático, pero muy probablemente la Ley de acción – reacción (3a Ley de Newton) sea la que juega un papel mucho más destacado.

Salidas de natación

El objetivo de toda salida, ya sea desde fuera del agua como desde dentro, es impulsarse lo más rápidamente posible antes de comenzar a nadar.

Dentro de las salidas desde  fuera del agua existen dos tipos de salidas: la salida convencional y la salida de agarre introducida en la competición por Hanauer en 1967. La primera es un tipo de salida menos usada en la actualidad ya que está demostrado científicamente que la segunda es más eficaz y por lo tanto la más usual. Por ello, el tipo de salida que vamos a explicar será la salida de agarre. Existen, además, variantes de esta última, como por ejemplo la salida de agarre lateral, de agarre con una mano y el agarre de atletismo, las cuales citaremos más adelante.

Fases: Las fases de las que consta una salida de agarre son: Posición de preparados, tirón, impulso, vuelo, entrada, deslizamiento y propulsión y salida a la superficie.

Una salida no estará completada hasta que el nadador haya empezado a nadar sobre la superficie del agua.

Cada uno de los tres estilos, crol, braza y mariposa, tienen una forma distinta de deslizarse bajo el agua después del salto hasta que emergen a la superficie para nadar. Veamos ahora más detenidamente los movimientos:

1.     Preparados: Cuerpo flexionado hacia adelante. Las manos en el borde anterior del poyete, pudiendo estar por dentro o por fuera de los pies.
Las rodillas ligeramente flexionadas, para que la cadera esté lo más adelante posible, pues ello desplaza el centro de gravedad hacia adelante. Los pies están separados a la anchura de la cadera y sus dedos agarrados firmemente al borde.

2.    Tirón o desequilibrio: Al oír la señal el nadador flexiona sus brazos, a la vez que se empuja con la manos en forma de tirón contra la plataforma de salida, provocando que todo el cuerpo se desequilibre hacia delante, más allá del borde frontal de la plataforma de salida, momento en el que empieza a caer hacia el agua.

3.   Impulso o Despegue : El nadador suelta el borde frontal de la plataforma de salida inmediatamente después de que el cuerpo empieza a desplazarse hacia adelante. Cae hacia abajo y hacia adelante hasta que las rodillas están flexionadas en un ángulo aproximado de 80 grados.
Después de soltar las manos del poyete, los brazos se extienden hacia adelante siguiendo un camino semicircular. Los brazos se flexionan rápidamente durante la primera mitad del movimiento al llevarlos desde  abajo hasta la parte inferior de la barbilla. 

Este es el momento en que se extienden las piernas para impulsar el cuerpo lejos de la plataforma de salida. Los brazos se extienden hacia adelante y hacia abajo en el momento de abandonar la plataforma hasta que apunten al lugar por donde el nadador desea entrar en el agua. Las cabezas de los nadadores deben arrancar hacia abajo en dirección al agua antes de que los pies abandonen la plataforma. Si el nadador mantiene la cabeza en alto al abandonar la plataforma, no podrá ejecutar el carpado a tiempo para entrar limpiamente en el agua.

4. Vuelo: Después de abandonar la plataforma de salida, el nadador se desplaza por el aire con el tronco extendido.
Los brazos se mantienen casi perpendiculares al agua, moviéndose el cuerpo en una trayectoria lo más alta y larga que sea posible.
Se flexiona por la cintura en el momento en que el cuerpo pasa por el punto de máxima altura del vuelo Después de flexionarse, las piernas se elevan alineándose con el tronco para efectuar una entrada hidrodinámica.

5. Entrada: Se debe intentar que todo el cuerpo entre en el agua a través de un "agujero" imaginario hecho por las manos. El cuerpo entra en el agua en posición hidrodinámica con los brazos juntos y totalmente extendidos. La cabeza se coloca hacia abajo entre los brazos. Las piernas están completamente extendidas y juntas y los pies se extienden en punta hacia atrás. 

    6.  Deslizamiento: Inmediatamente después de que los brazos, cabeza y parte del tronco entran en el agua, se produce un cambio de dirección. Esto se consigue levantando las manos hacia la superficie y con un golpe hacia abajo con las piernas en un movimiento parecido a la patada de delfín.

-      Propulsión para estilo braza: Después de la entrada en el agua, el cuerpo se mantiene en posición hidrodinámica, con los brazos y piernas extendidos. Cuando decrece la velocidad, comienza la tracción con los brazos. Realiza una brazada submarina. Cuando finaliza la tracción de brazos, el nadador se desliza unos instantes con los brazos extendidos a los lados. A continuación, los brazos se llevan adelante pasando muy próximos al pecho, y La tracción de brazos finaliza con su máxima extensión delante de la cabeza, las rodillas se flexionan y el nadador ejecuta una patada que le impulsa hacia la superficie y hacia adelante.

-      Propulsión para estilo crol: El nadador continúa el deslizamiento en posición hidrodinámica hasta que siente que su pérdida de velocidad pueda llegar a ser inferior a la de nado. En este punto se comienza el batido manteniendo la posición hidrodinámica. Estando ya próximo a la superficie se realiza la primera tracción con un brazo mientras el otro permanece extendido y la cabeza se mantiene baja. Cuando el brazo termina la tracción, el cuerpo sale a la superficie y se inicia el primer recobro. Las primeras brazadas deben hacerse sin respirar.

-      Propulsión para estilo mariposa: Después de la entrada, el nadador mantiene la posición hidrodinámica mientras realiza dos batidos, seguidos por la tracción que comenzará cuando el cuerpo esté todavía sumergido. El nadador no respira durante el primer recobro.

-      Propulsión para estilo braza: Después de la entrada en el agua, el cuerpo se mantiene en posición hidrodinámica, con los brazos y piernas extendidos. Cuando decrece la velocidad, comienza la tracción con los brazos. Realiza una brazada submarina. Cuando finaliza la tracción de brazos, el nadador se desliza unos instantes con los brazos extendidos a los lados. A continuación, los brazos se llevan adelante pasando muy próximos al pecho, y La tracción de brazos finaliza con su máxima extensión delante de la cabeza, las rodillas se flexionan y el nadador ejecuta una patada que le impulsa hacia la superficie y hacia adelante.

- SALIDA DE ESPALDA: Al contrario de lo que ocurre con las salidas para el estilo libre, braza, mariposa o estilos individual, la salida de espalda y de relevos estilos se realiza desde el agua. La normativa FINA dice que los nadadores deberán entrar al agua al primer silbido largo de juez árbitro y al segundo silbido largo deberán tomar la posición de salida con las manos colocadas en los agarraderos de los poyetes, he inmediatamente después, alinearse cara a la salida.

Actualmente esta normativa no prohíbe que los pies o los dedos estén por encima de la superficie del agua, aunque si lo estará colocar los pies en o encima del rebosadero, o encorvar los dedos sobre el mismo.

Una vez que todos los nadadores están alineados en sus posiciones, se dará la señal de salida y los nadadores se impulsarán y comenzarán a nadar de espalda, pudiendo antes, estar sumergido durante una distancia nunca superior a los 15 metros.

En cuanto a la llegada o el final de la carrera, la FINA establece que se deberá tocar la pared mientras la posición del nadador esté de espalda.

• Fases:

1. Posición preparatoria: los nadadores deberían estar en el agua de cara a la pared y agarrando la barra de salida de espalda con ambas manos. Los pies se apoyarán en la pared, pudiendo estar por encima de la superficie del agua pero no colocar los pies en o encima del rebosadero. Las piernas deberían estar flexionadas para darse impulso y las caderas dentro del agua. Al oír la orden de preparados, el nadador coloca todo su cuerpo en posición agrupada. La cabeza está baja, los brazos flexionados por los codos y las caderas estarán dentro del agua con las nalgas cerca de los talones. 

            2. Impulsión en la pared: Al sonar la señal de salida, el nadador echa su cabeza hacia arriba y hacia atrás dirigiendo su mirada hacia el otro lado de la piscina. El cuerpo se impulsa hacia arriba y hacia atrás. Los brazos se impulsan hacia arriba y hacia atrás y las piernas continúan impulsándose en la pared hasta la completa extensión. Los pies del nadador están, en el instante de dejar la pared, con una impulsión final que proviene de la extensión de los tobillos.

           3. Vuelo: Ya se ha perdido contacto con la pared y por lo tanto entramos en la fase de vuelo. Los brazos sobrepasan la cabeza hasta que el cuerpo está totalmente estirado hasta el punto de arquear la espalda. 

        4. Entrada: Es el punto máximo de arqueo de la espalda y el momento de la entrada en el agua. Serán las manos lo primero que entre en el agua, seguido de brazos, tronco y piernas. Es el momento de inhalar aire para la inmersión. El nadador está a punto de completar la entrada y ya ha adoptado una posición hidrodinámica a efectos de conseguir un deslizamiento efectivo. Una vez que el cuerpo está totalmente sumergido, el nadador podrá mover sus piernas con varios batidos de delfín antes de salir de nuevo a la superficie y comenzar a nadar. 

-      Deslizamiento y batido: Inmediatamente después de la entrada, hay que levantar las manos para cambiar la dirección o corregir la profundidad. Antes de que el nadador pierda parte de la velocidad adquirida, deberá efectuar algunos batidos, bien de delfín o bien de crol, esto depende de las preferencias de cada nadador, pudiendo realizar hasta 15 metros de nado sumergido. Para salir a la superficie comenzará batiendo los pies de espalda en dirección a la superficie.

-      Propulsión hacia la superficie: El nadador ya está en la superficie, antes de completar los 15 metros desde la salida, y comienza a dar la primera braza con un brazo aún extendido por encima de la cabeza. Luego ya comienza los ciclos normales de brazos.