La propulsión: El desplazamiento en el medio acuático

Autor: Juan Pablo Fernández Abuín

1. Introducción:

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.

escuela de sirenas
El bañista, (Paestum, Italia)

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.

2. 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 esta generando un vacía atrás (esto crea Fuerza resistencia). Todo depende de la velocidad.

3. 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.

3.1. 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.

plano frontal
Gráfico 1: Plano Frontal (mov. arriba-abajo, adentro-afuera) durante la ejecución del modelo técnico de crol.

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 mas. 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. (Gráfico 1 y 2).

plano sagital
Gráfico 2: Plano Sagital (mov. adelante-atrás arriba-abajo). Composición de la fuerza ascensional y de la fuerza de arrastre en el modelo técnico de crol.

3.2. 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.

Así en la fase de Entrada tendremos ángulo de ataque 38°-50° y ángulo de azimut 90°, agarre 30°-40° /azimut 110°, tirón 30°-50° /azimut 0°, empuje 30°-40° /azimut 180°-270°.

plano sagital
Gráfico 3: Plano Sagital. Los movimientos de las extremidades superiores, los brazos, se producen gracias a la contracción muscular (acción), y si existe un apoyo, obsérvese en la secuencia "masa de agua desplazada" el nadador se desplazaría de lugar (reacción). Por tanto la fuerza resultante de reacción o el impulso de fuerza resultante provocan un desplazamiento de lugar o una variación del impulso.

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.

Para Koehler (1987) el Teorema de Bernoulli resulta un método excesivamente complejo para describir la producción de fuerzas propulsoras no así en cambio el concepto de "remar" desplazando el agua hacia atrás y propulsar el cuerpo hacia delante, el cual nos describe de forma precisa los mecanismos de propulsión más importantes utilizados por los nadadores, estos parecen utilizar las manos como si fueran las pala de una hélice. En cada fase de la brazada sus manos generan una nueva pala cada vez que modifican la dirección.

4. Metodología de la propulsión:

  • El Aprendizaje de la propulsión, recomendaciones didácticas en la enseñanza.
    A la hora de enseñar debemos tener en cuenta varios aspectos que irán en detrimento de la progresión y ralentizaran el proceso de aprendizaje.
    De este modo debemos rechazar los ejercicios estáticos, provocando siempre que el niño adquiera experiencia dinámica. Bien cierto es que algunas tareas como pueden ser la patada de braza o la respiración lateral deben ser realizados previamente en seco.
    Sólo estático en caso de aprender una tarea compleja. Podemos realizar ejercicios de rotación del tobillo en seco. Podemos incluir material como las aletas, o utilizar antes los brazos. El trabajar en seco no proporciona una transferencia posterior, como ayuda en esos determinados casos puede ser idónea pero como sistema no tiene sentido.
    Lo mejor es hacer mayores distancias y no trabajar de forma analítica. El trabajo de propulsión se basa en las extremidades inferiores, aunque a nivel de enseñanza-aprendizaje esta se alcanza mediante los brazos. La propulsión constituye un 30% de piernas y un 70% de brazos.
    Deberemos plantear progresiones en un plano vertical y horizontal como comentaremos más adelante.
  • Progresión metodológica de la propulsión. (Aplicación práctica)
    • Realizar movimientos alternativos o simultáneos de brazos con recobro aéreo o subacuático en un plano vertical u horizontal.
    • Realizar Movimientos alternativos o simultáneos con las piernas en un plano vertical.
    • Debemos tener en cuenta que hemos de llagar a un nado que resulte rentable para los niños.
    • La mejor estrategia a utilizar será la analítica progresiva integrando sucesivamente nuevos elementos hasta llegar a una totalidad, tratando de que adquiera sensaciones.
    • El cuerpo debe ser el primer elemento propulsor debemos realizar movimientos lentos en la dirección del desplazamiento.
    • Espera siempre a que los codos estén sobre las manos antes de aplicar fuerza.
    • Realiza siempre movimientos en dirección lateral ampliando así la longitud de la brazada.
    • Existen varios cambios de dirección durante la fase tracción.
    • La velocidad de la mano se acelerará desde el inicio hasta el final de la brazada de forma gradual.
    • Las manos y los antebrazos se alinean durante casi todas las fases propulsivas.
    • El esfuerzo propulsivo cesa cuando las manos superan la pierna en su trayectoria hacia la superficie.
  • Progresión básica con flotadores.
    • Piernas con tabla y flotadores.
    • Piernas sin tabla y flotadores con brazos extendidos delante.
    • Piernas, propulsión elemental de brazos y flotadores.
    • Piernas, propulsión elemental de brazos y flotadores (deshinchados).
    • Piernas, propulsión elemental de brazos y un flotador (deshinchado).
    • Piernas, propulsión elemental de brazos tendiendo hacia el nado ventral elemental o nado "perrito".
  • Progresión básica con tabla.
    • Piernas
    • Piernas + un brazo
    • Piernas + punto muerto.
    • Piernas + respiración frontal.
    • Piernas + respiración lateral.
    • Piernas + un brazo + respiración lateral (no debemos llegar hasta esta tarea si no hace con facilidad el cuarto punto)
    • Piernas + punto muerto con respiración lateral por un lado.
    • Piernas + punto muerto con respiración lateral por los dos lados

En la enseñanza no es normal el combinar estas actividades básicas con flotadores y tablas, sin embargo, si podríamos hacerlo. Para los niños necesitamos tablas que se adapten a su constitución morfológica, mas pequeñas enseñándoles el agarre correcto de la tabla (en sentido longitudinal) porque se ofrece menor resistencia al avance. Algo que en numerosas escuelas de natación se obvia.

  • Progresión básica sin tabla.
    • Piernas + respiración frontal.
    • Piernas + respiración lateral.
    • Piernas + un brazo con respiración lateral.
    • Piernas + punto muerto + respiración lateral.
    • Nado completo.
    • Nado crol bilateral evolucionando hacia la técnica individual.

5. Clasificación de las propulsiones:

  • Propulsión de las piernas (en función del movimiento):
    • Batido: El tobillo esta en flexión plantar. Podemos diferenciar entre simultáneo (crol, espalda) y alternativo (mariposa).
    • Patada: El tobillo está en flexión dorsal (en ambas piernas).
    • Tijera: Combinación de dos acciones de las piernas: una pierna tobillo flexión plantar y la otra el tobillo en flexión dorsal. Una realiza batido y la otra efectúa patada.
    • Pedaleo: se trata de una acción del tobillo en flexión dorsal. La posición que debemos mantener es la vertical.
  • En función de la propulsión de los brazos: Hablamos ya entonces de habilidades específicas propias de los estilos.
    • En función de la sincronización de movimientos:
      • Simultáneo (mariposa, braza).
      • Alternativo (crol, espalda).
    • En función del recobro:
      • Aéreo: (mariposa, espalda, braza).
      • Acuático: (braza, crol).
    • En función de la longitud:
      • Larga: (crol, mariposa, espalda).
      • Media: (braza).
      • Corta (remada=sculling, waterpolo, sincronizada).
  • En función de la utilización conjunta de brazos y piernas: (En función del número de elementos propulsores)
    • Una o dos piernas.
    • Uno o dos brazos.
  • En función de la posición del cuerpo:
    • Ventral.
    • Dorsal.
    • Lateral.
    • Vertical.
  • En coordinación o no con la posición del cuerpo (respiración):
    • Frontal.
    • Lateral-Bilateral.
    • Libre.
  • En función del nivel de inmersión:
    • Superficie.
    • A ras de superficie.
    • En profundidad.
    • Con Sobrecarga.
  • En función del uso del material auxiliar y de su colocación:
    • Tabla.
    • Aletas.
    • Monoaleta.
  • En función de la posición de los brazos: (Aumento o disminución de la resistencia).
    • Unidas al cuerpo.
    • Separadas del cuerpo.
    • En Cruz.
    • Con las manos dispuestas tras la nuca.
    • Cruzadas sobre el tórax.
    • Etc.

7. Sobre el autor:

Juan Pablo Fernández Abuín
Licenciado en Ciencias de la Actividad Física y del Deporte (Universidad de A Coruña).
Maestro en Natación, profesor de Salvamento Acuático Profesional, entrenador Nacional de Atletismo y entrenador Nacional de Voleibol.

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