El sistema embarcación-regatista en vela ligera. El par adrizante


	El sistema embarcación-regatista en vela ligera. El par adrizante
	Ldo. CCAFD. Entrenador de la RFEV. *Ldo. CCAFD. Técnico Elemental de Vela. (España)	Juan Barrionuevo Vallejo* Sergio Barrionuevo Vallejo** juanmabv@yahoo.es
	Resumen La vela es un deporte en el que interactúan muchos factores para la consecución del rendimiento deportivo. En las embarcaciones de vela ligera los regatistas utilizarán su propio cuerpo para mantener la embarcación en equilibrio y conseguir su máximo rendimiento. Las formas más comunes de hacer banda en vela ligera son "la plancha", "el cuatro" y el trapecio, en función de la clase de barco en la que se navegue. Del análisis biomecánico de dichas posturas se obtendrán las herramientas básicas para el acondicionamiento físico de los regatistas. Palabras clave: Vela. Embarcación. Equilibrio.
	http://www.efdeportes.com/ Revista Digital - Buenos Aires - Año 12 - N° 118 - Marzo de 2008

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Introducción
    La vela es un deporte complejo en el que interactúan múltiples factores para la consecución del rendimiento deportivo.
    Los regatistas de vela desarrollan su práctica deportiva en un medio fluctuante en el que se hace imprescindible el dominio de los medios acuático y aéreo para el manejo de las embarcaciones.
    El objetivo, en competición, de una embarcación de vela se centra en aprovechar al máximo fuerza vélica, acción del viento sobre las velas, para conseguir la máxima propulsión o velocidad. Sin embargo, la propia fuerza del viento y la acción de las olas van a provocar una serie de fluctuaciones en las embarcaciones, que tiene como factor asociado la perdida de velocidad debido a la escora, el cabeceo y la posible deriva respecto del rumbo descrito.

Figura 1.
    En este artículo abordamos únicamente los movimientos de las embarcaciones de vela ligera respecto del eje proa-popa, es decir, los de escora. Intentaremos explicar como se controlan para conseguir la máxima velocidad de nuestra embarcación.

Análisis mecánico de las fuerzas que intervienen en el sistema embarcación-regatista
    El conjunto embarcación-regatista se puede considerar como un sistema en el que interactúan distintas fuerzas que van a producir unos momentos de fuerza, efecto de una fuerza que produce una rotación en un objeto, en esta ocasión el barco, sobre un eje determinado, la línea de crujía (línea imaginaria que va de proa a popa y divide al buque en dos partes simétricas llamadas banda de babor y estribor). La magnitud del momento de fuerza sobre cualquier punto está relacionada con la magnitud de la fuerza y su brazo de palanca, considerado este como la distancia perpendicular a la línea de acción de la fuerza desde el eje de rotación.

Figura 2.
    Podemos hablar, por tanto, de dos momentos de fuerza que condicionan la estabilidad de la embarcación (figura 2). Por un lado el par escorante, efecto de la fuerza del viento sobre el centro vélico y su reacción en el apoyo del barco, y por el otro, el par adrizante, que será función de la masa de los tripulantes concentrada en su centro de masas (CG) y de a distancia a la que se proyecte de la perpendicular al plano medio de la embarcación y de sentido contrario al par escorante.
    Para mantener el equilibrio en el sistema habrá que igualar ambos momentos de fuerza.
    El par adrizante sólo podrá modificarse aumentando o disminuyendo el efecto el brazo de palanca, pues el peso de la tripulación puede considerarse una constante durante toda una regata.
    El par escorante se modificará por la acción de la fuerza vélica, en la que podemos incidir mediante la manipulación de diferentes controles que permiten el gobierno de las embarcaciones.
    Por consiguiente, desde un punto de vista mecánico, durante el desplazamiento de la embarcación y con el objetivo de evitar la escora que provoca la fuerza del viento en ésta, se pueden describir dos sistemas principales de palancas establecidos entre la embarcación y el regatista por un lado, y el conjunto de las palancas óseas del regatista considerado aisladamente por otro.
    El sistema embarcación-regatista viene determinado por una palanca de primer genero, en la cual el punto de apoyo o fulcro, queda situado entre la potencia (par adrizante), y la resistencia a vencer (par escorante).
    En este sistema existen distintas maneras de modificar ambos momentos y según las condiciones imperantes se recurrirá a unas u otras.

Par adrizante
    El par adrizante se refiere a la fuerza que aplica el regatista para modificar el momento de fuerza y conseguir el máximo rendimiento de la embarcación al impedir la escora.
    El único parámetro modificable que el regatista puede influenciar durante la navegación es el brazo de palanca y será en este en el que nos centremos.
    El deportista realiza una serie de movimientos compensadores que mantengan en todo momento la verticalidad de la embarcación. Con tal propósito, la fuerza muscular y la disposición correcta de las palancas corporales van a ser unos de los elementos imprescindibles para contrarrestar la escora de la embarcación, ya que una herramienta esencial del regatista es la interposición del peso de su cuerpo, como agente que ejerce la función de contrapeso en los movimientos de escora mencionados.
    El deportista adoptará diferentes posturas, como serán la plancha, el cuatro, o el trapecio, dependiendo de las características de la embarcación, de la fuerza muscular y de las necesidades que genera el entorno.

Figura 3.
    Sin embargo, el propio cuerpo del propio regatista va a representar una seria desventaja mecánica para las fuerzas de la potencia (figura 3), ya que en este caso, la aplicación de la resultante de las fuerzas queda situada entre el fulcro y la resistencia, palanca de tercer genero, siendo en este caso la longitud del brazo de resistencia un elemento claramente determinante, circunstancia que supone el hecho de que, a mayor extensión del cuerpo, queda beneficiada la potencia a efectos del sistema global embarcación-regatista, pero queda en la misma medida dificultado el sistema propio conformado por el cuerpo del regatista.

    1. Análisis biomecánico de la postura en plancha
    Se caracteriza por pasar de una posición en reposo, sedente sobre la banda de la embarcación, a otra en la que el tripulante traba sus pies en unas cinchas, desplaza la nalga fuera del casco y se extiende para aumentar al máximo el brazo de potencia.
    El mantenimiento de la posición se realizará mediante trabajo isométrico de la musculatura implicada, caracterizado por la producción de tensión sin cambios en la longitud del músculo.
    Podemos afirmar que la actividad de trabajo muscular isométrico recae intensamente sobre la musculatura flexora del tobillo, la extensora de la rodilla, y la flexora de la cadera y del tronco. En estas dos últimas articulaciones se combina el trabajo isométrico con el excéntrico y concéntrico, aunque predomina el primero.
    La flexoextensión del pie se realiza en la articulación tibioperoneoastragalina. La extensión (flexión dorsal) es efectuada por los músculos monoarticulares que salvan la articulación anteriormente (tibial anterior, extensor largo del dedo grueso, extensor largo de los dedos y peroneo anterior).
    La articulación de la rodilla permite esencialmente movimientos de flexoextensión. La extensión la realiza el único músculo que salta la articulación de la rodilla anteriormente, el cuadriceps. Está formado por cuatro vientres, vasto interno, vasto externo, crural y recto anterior, siendo este último biarticular.
    Al hacer banda las articulaciones del tobillo y la rodilla se encuentran fijas, encontrándose los pies en las cinchas y la cara posterior del muslo en la banda.
    En extensión de rodilla, el recto anterior tendría una acción muy limitada sobre la cadera, que en este caso sería la articulación libre sobre la que actuaría.
    En el análisis de la articulación de la cadera y al encontrarse el regatista con las piernas fijas, únicamente se permitirán movimientos de flexoextensión de cadera, provocando una basculación de la pelvis hacia delante (anteversión) o hacia atrás (retroversión).
    Al desplazar la nalga hacia fuera y extender el tronco se produce una retroversión de la pelvis. En ese momento comienzan a actuar los músculos flexores de la cadera (sartorio, aductores menor y mediano, recto anterior, pectíneo, tensor de la fascia lata), sobre todo el psoas ilíaco. El psoas es un músculo fusiforme y biarticular que se inserta en dos capas musculares: una capa posterior que se fija en las apófisis transversas de las vértebras lumbares y una capa anterior que se inserta en los cuerpos vertebrales de la duodécima vértebra dorsal y las cinco vértebras lumbares. El cuerpo muscular fusiforme, aplanado de delante atrás, desciende oblicuamente hacia abajo y hacia fuera, para terminar junto con el músculo ilíaco en el vértice del trocánter menor. Por su parte, el iliaco se origina en la cresta ilíaca y los 2/3 superiores de la fosa ilíaca.
    Al tiempo que bascula la pelvis hacia atrás, se distiende el músculo psoas ilíaco. Al llegar a la extensión serán los potentes ligamentos coxofemorales (enrollados en un mismo sentido, alrededor del cuello femoral, de manera que la extensión los enrolla en torno al cuello y la flexión los desenrolla) los que mantendrán, de forma pasiva, al individuo en extensión, el torso se irá inclinando con su centro de gravedad fuera del casco hasta la horizontal, punto de mayor efectividad de la potencia.
    El tronco se encuentra sustentado desde el punto de vista biomecánico, por el raquis o columna vertebral, este eje funcionaría como un mástil multifraccionado en cada uno de los segmentos que lo integran, las vértebras. La columna vertebral termina con el sacro (se articulará con los dos coxales para formar la pelvis) y el coxis.
    La columna presenta, en el plano sagital, tres curvas fisiológicas, dos de convexidad ventral llamadas lordosis cervical y lumbar y una de concavidad ventral, cifosis dorsal.
    El raquis, eje del cuerpo, debe conciliar dos imperativos mecánicos contradictorios: la rigidez y la flexibilidad. Esto lo consigue gracias a su estructura mantenida. De hecho se puede considerar el raquis en conjunto como el mástil de un navío. Dicho mástil, apoyado sobre la pelvis, continúa hacia la cabeza y a la altura de los hombros soporta una gran verga transversal: la cintura escapular. Existen en cada nivel, tensores ligamentosos y musculares dispuestos a modo de maromas, es decir, uniendo el mástil mismo a su base de implantación, la pelvis que se asemejaría al casco del navío.
    Los elementos que coayudan a mantener las piezas vertebrales en situación y a conferirle el movimiento serían los individuos musculares:

Los músculos de los canales vertebrales actuando sobre las apófisis transversas como los obenques sobre las crucetas de un barco.

Los interespinosos y epiespinosos, actúan como el backstay de un barco.

Los abdominales y el psoas como el stay de una embarcación

    En el momento de hiperextensión las fuerzas que gravitan sobre la columna vertebral son máximas, existiendo un aumento de la tensión del ligamento vertebral común anterior (larga cinta espesa de color nacarado que se extiende sobre la cara anterior del raquis), del psoas que tendería a suspender los lumbares y una contracción de los abdominales para impedir la hiperextensión.
    Por su parte, los músculos abdominales (recto del abdomen, oblicuos externo e interno y transverso) son potentes flexores del tronco. Dicha musculatura, según el punto fijo elegido, puede efectuar tanto la flexión del tronco sobre la pelvis, como la de la pelvis respecto al tronco.
    De su disposición se intuye cómo el brazo útil para efectuar el movimiento de flexión, está constituido por la distancia existente entre el punto de la charnela (sobre las vértebras lumbares) y los puntos de inserción de la musculatura en el pubis, las costillas y el esternón. Su acción es muy importante, ya que se lleva a cabo mediante dos grandes brazos de palanca: el brazo de palanca inferior, constituido por la distancia promontopúbica, y el brazo de palanca superior, representado por la consola que se apoya en el raquis dorsal inferior, constituido por la distancia dorsoxifoidea.
    En la práctica, es sobre todo la claudicación de la potente musculatura flexora de la musculatura abdominal la que hace desistir al tripulante poco entrenado de esta forma de hacer banda.
    Finalizar incidiendo en que si se acentúa esta hiperextensión, el disco es comprimido por detrás y el núcleo se desplaza hacia delante; pero sobre todo, las apófisis articulares harían topes produciéndose fuerzas que tenderían a desplazar la vértebra superior hacia atrás y arriba y la inferior hacia delante y abajo.

    1.1. Efectos de la postura en plancha sobre la columna vertebral
    Como hemos comentado anteriormente el psoas tiene un papel especialmente relevante en la postura en plancha mantenida en las embarcaciones de vela ligera.
    Ya en posición de decúbito supino con los miembros inferiores extendidos, que es la posición comúnmente más adoptada para el reposo; la tracción del músculo psoas provoca una hiperlordosis lumbar.
    Esto nos hace suponer que en la postura objeto de análisis se producirá en mayor medida, ya que cuando el psoas toma como punto fijo su inserción sobre el fémur y la cadera está bloqueada por la acción de otros músculos periarticulares, ejerce una potente acción sobre el raquis lumbar, el cual realiza a la vez una inclinación hacia el lado de su contracción y una rotación hacia el lado opuesto de la contracción, en nuestro análisis esto no ocurre al actuar los dos a la vez. Además, como este músculo se inserta en el vértice de la lordosis lumbar, acarrea una flexión del raquis lumbar con respecto a la pelvis a la par que una hiperlordosis lumbar.

    2. Análisis biomecánico de la postura en cuatro
    El tripulante describe con la postura adoptada la forma de un cuatro apoyado sobre la banda de la embarcación (Imagen 1).
    Esta posición, siguiendo el razonamiento expuesto en el análisis mecánico de las fuerzas que intervienen en el sistema embarcación-regatista es menos eficaz que la posición en plancha al disminuir considerablemente el brazo de potencia.

Imágen 1.
    Aunque biomecánicamente esta posición no es efectiva para el sistema embarcación-regatista, reduce considerablemente la fuerza muscular que debe aplicar el regatista al aproximar el centro de gravedad a las articulaciones y producirse una descarga antigravitatoria. Recordemos que el propio cuerpo del regatista, palanca de tercer género, representaba una seria desventaja mecánica para las fuerzas de potencia, ya que en este caso la resultante de las fuerzas estaba situada entre el fulcro y la resistencia. Por tanto, al disminuir el brazo de resistencia la fuerza de la musculatura implicada en el gesto también será menor.
    Esta posición se adopta, normalmente, cuando el regatista está fatigado y su musculatura abdominal no es capaz de mantenerlo en extensión. Para ello, se sueltan en mayor medida las cinchas para que nos permitan la flexión de las piernas, ya que la rodilla se encontraría encima de la banda. Así, el individuo apoyaría su nalga en la parte externa de la banda de la embarcación y flexionaría su tronco sobre los muslos.
    En la posición de cuatro la actuación de determinados grupos musculares varía significativamente respecto a la posición en plancha.
    La articulación del pie se mantendría igual ya que la posición del pie apenas cambia. Puede ser que aumente ligeramente su grado de flexión aunque dependerá de cada deportista.
    La articulación de la rodilla será la que experimente una variación mayor, pasando de una extensión casi completa a una flexión de 90º y al apoyo de la nalga en la obra viva (costado de la embarcación que se encuentra por encima de la línea de flotación) de la embarcación.
    Los dos vastos y el crural dejan de actuar al ser músculos monoarticulares, sin embargo el recto anterior del cuadriceps (músculo biarticular que acciona a la vez sobre cadera y rodilla) es un flexor potente de cadera pero su acción depende del grado de flexión de la rodilla, a más flexión de ésta, mayor eficacia del recto anterior a nivel de la cadera. Lo mismo que con el recto anterior ocurre con el músculo sartorio y en menor medida por el tensor de la fascia lata.
    La articulación de la cadera se flexiona debido a la acción de los músculos citados, produciendo una anteversión de la pelvis.
    El psoas, al encontrarnos en decúbito supino con los miembros inferiores flexionados, ve disminuida su posibilidad de acción, al tratarse como los anteriores de un músculo biarticular.
    Serán por tanto los músculos abdominales los que realicen la flexión de tronco, ya que como hemos citado anteriormente su función se asemejaría a la del stay de un barco. Aunque la fuerza que desarrollarían sería menor al disminuir el brazo de resistencia.
    Aunque no son objeto de estudio hay que incidir en que los brazos juegan un papel muy importante en ambas posiciones ya que traccionarían de las escotas, cabos y timón.

    2.1. Efectos de la postura en cuatro sobre la columna vertebral
    En esta postura al relajarse el psoas y ser los abdominales la única fuerza que actúa sobre el tronco se produciría una rectificación de la lordosis lumbar y una cifosis dorsal que se explicarían por las inserciones de dichos músculos abdominales.

    3. Análisis biomecánico del uso del trapecio
    Supone, sin duda, desde el punto de vista ergonómico, la mejor forma de hacer banda. El tripulante se encuentra suspendido desde su centro de gravedad, colgado mediante un arnés a un cable firme al palo de la embarcación y que abraza, prácticamente, el raquis lumbar y dorsal del tripulante.

Imágen 2.
    Mediante este sistema el regatista se mantiene en equilibrio.
    Es interesante recordar la primera ley de Newton, "todo cuerpo continúa en su estado inicial de reposo o da movimiento con velocidad uniforme a menos que sobre él actúe una fuerza externa neta o no equilibrada".
    Las fuerzas que actúan sobre el regatista serían las siguientes (figura 4):

Figura 4.
    La fuerza ejercida por la embarcación sobre el regatista (F) y sus componentes rectangulares F₁ y F₂.
    La tensión ejercida por el trapecio (T) y sus componentes T₁ y T₂.
    La fuerza de la gravedad, F_g.
    El punto O sería ele eje de giro, coincidente con el apoyo de los pies.
    Así, el peso del sujeto generaría un momento que se equilibra con los momentos generados por T₂ y F₂. Mientras que T₁ y F₁ sería iguales pero con sentidos opuestos.
    Por tanto el sujeto se encuentra en equilibrio sin necesidad de ejercer ninguna fuerza muscular.
    Sólo quedaría fuera de esta protección el raquis cervical que al igual que en las dos posturas anteriores es sustentado por la musculatura prevertebral cervical, músculo esternocleidomastoideo e infrahioideos para mantener el cuello y cabeza erguidos y que no caigan en extensión (flexión dorsal).
    En esta posición únicamente se utilizará alguna escota para evitar los movimientos laterales, pudiéndose utilizar una mano para sujetarnos la cabeza a la vez que aumentamos el brazo de potencia del sistema embarcación regatista.
    Analizado el par adrizante y su acción sobre el equilibrio de la embarcación deducimos que aún incrementándolo al máximo puede ser insuficiente si la fuerza del viento sobre las velas (par escorante) es mayor.

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