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Introducción

    El nado sincronizado es un deporte de arte competitivo, de arbitraje por apreciación de los jueces, en el que los principales aspectos que tributan a la puntuación son la estética y sincronización de los movimientos, además de la calidad y limpieza con que son realizados.

    Uno de los movimientos que elevan el nivel técnico de la rutina es el bus de piernas, que según un criterio generalizado se considera que influye notablemente en el resultado cuantitativo.

    El bus de piernas ha tomado mayor auge aun por el hecho de haberse incluido entre los elementos obligatorios dentro de las rutinas técnicas actuales.

    Muy pocas atletas del equipo nacional de Cuba exhiben un buen nivel de ejecución de esta técnica, lo que fundamenta la necesidad de realizar un estudio antropométrico de las nadadoras y de la estructura de la técnica para establecer de que indicadores depende el rendimiento durante la ejecución del bus de piernas con el propósito de que alcancen resultados similares a los mejores equipos a nivel mundial.

Objetivos

1. Establecer indicadores cuantitativos que permitan caracterizar el rendimiento del bus de piernas.

2. Determinar indicadores antropométricos y de desempeño técnicos, de los cuales depende el rendimiento del bus de piernas.

Desarrollo

    Descripción de la técnica en fases:

    La técnica del bus pierna parte de la posición de flexión ventral del tronco con un ángulo aproximadamente de 45° con respecto a las piernas, que se posicionan perpendiculares a la superficie del agua y lo más cerca posible de esta. Las manos se colocan rozando el borde externo de los tobillos y se dirige la vista arriba.

    Esta técnica puede dividirse en dos fase atendiendo a la función del trabajo de los brazos y manos: la fase de halón y la de empuje.

    En la fase de halón las manos sobrepasan la línea vertical de las piernas hasta llegar a la altura de la cintura pélvica donde vuelven a alinearse, mientras que el tronco comienza a realizar un movimiento de desenrollado incorporándose a la trayectoria ascendente de las piernas, en el plano sagital. En el plano frontal, las manos describen una "C" en su trayectoria alcanzado la máxima separación del cuerpo a nivel de las rodillas. Esta fase culmina cuando las manos llegan a nivel de la cintura pélvica y se invierten hacia el fondo de la piscina.

    La fase de empuje comienza con una flexión de los antebrazos aproximadamente a 90° con el brazo, en el plano sagital, las manos se dirigen verticalmente hacia arriba realizando una rotación hacia fuera a ambos lados de la cabeza, a la altura de los maxilares y sobre los hombros, luego continúan ascendiendo hasta que los brazos quedan completamente extendidos. El tronco continua el movimiento de desenrollado hasta incorporarse totalmente a la línea ascendente de las piernas. En el plano frontal, se observa una ligera rotación del brazo hacia afuera, en la primera parte del movimiento hasta la cabeza. La manos continúan hacia arriba describiendo una trayectoria vertical paralelas entre si al ancho de los hombros. Esta fase termina con la extensión del miembro superior, y las piernas y el tronco perpendicular a la superficie del agua.

Indicadores cuantitativos de rendimiento

1. Índice cuantitativo de rendimiento relativo ICRR: representa que porciento de la estatura de la atleta se eleva sobre la superficie del agua en el instante en que el extremo de sus pies alcanzan la altura máxima sobre esta.

    Donde:

D1: distancia del extremo superior de la cabeza hasta la superficie del agua medida en el instante en que los pies alcanzan su altura máxima sobre la superficie.
Do: Talla del sujeto.
D2: distancia desde la superficie del agua hasta la punta de los pies en el instante en que estos alcanzan su máxima elevación

ICRR = (1- D1/Do) * 100%

    O bien:

ICRR = (D2/Do) * 100%

Nota: D1, D2, Do pueden ser expresados en unidades relativas.

    De los aspectos que se toman en cuenta para juzgar el desempeño de la atleta al efectuar la técnica, a saber calidad estética de la ejecución, estabilidad y máxima elevación sobre la superficie del agua, es este último el que se describe con el ICRR. La medición de D2, o bien de (Do-D1), no constituye evidentemente un indicador de rendimiento que permita la comparación entre sujetos diferentes por ser fuertemente dependiente de las dimensiones corporales de estos, por tanto, resulta conveniente establecerlo a partir del cociente de D2 o (Do-D1) con la estatura del investigado.

    Con el sistema de análisis de movimiento (SAM 3D) se realizaron las mediciones en unidades relativas de las distancias D1 y Do sobre las imágenes de video de las atletas que constituyeron la muestra y se calculó el índice ICRR de cada nadadora. (Ver tabla: 1)

Tabla Nº 1. Índice cuantitativo de rendimiento relativo ICRR.

    Se confeccionó un indicador cualitativo de rendimiento IRC, que permitiera evaluar mediante la observación indirecta, y auxiliándose de la técnica de video, que parte de la anatomía del sujeto queda sobre la superficie del agua en el instante de máxima elevación de las piernas.

    Para construir el IRC se dividió la figura en cuatro zonas significativas:

• Primera (A): Desde extremo de los pies hasta el inicio de los glúteos;

• Segunda (B): Desde el inicio de los glúteos hasta la cresta ilíaca;

• Tercera (C): Desde la cresta ilíaca hasta la parte media del tronco (parte infra-esternal, inicio de las costillas flotantes);

• Cuarta (D): Desde la parte media del tronco hasta la articulación esterno-clavicular.

    Se clasificaron las atletas según su rendimiento en las categorías ABC y D (ver tabla: 2).

Tabla Nº 2. Calificación de las atletas según el indicador de rendimiento cualitativo IRC.

(*) Indica un resultado próximo al extremo superior de la zona.

    Y se estableció una comparación de su rendimiento cualitativo (IRC), con su rendimiento cuantitativo según el valor del ICRR (ver tabla: 3).

Tabla Nº 3. Comparación entre el índice de rendimiento cualitativo y el índice cuantitativo de rendimiento relativo.

(*) Indica un resultado próximo al extremo superior de la zona.

2. Índice cuantitativo de rendimiento absoluto ICRA: altura neta a que asciende el centro de gravedad del cuerpo del sujeto que ejecuta la técnica, desde el comienzo del movimiento hasta el instante en que los pies alcanzan su altura máxima sobre la superficie del agua.

    Se justifica la necesidad de introducir un indicador cuantitativo de rendimiento absoluto, que permita establecer comparación entre las atletas en cuanto al rendimiento de la técnica independientemente de las dimensiones de su anatomía (dimensiones de los segmentos corporales y talla, distribución de masas y composición corporal) y que solo dependa de aquella parte de la preparación de la atleta que se hace concreta en la técnica. Esto es posible determinando la proyección del desplazamiento del cuerpo humano como un todo (de su centro de masas) en la dirección perpendicular a la superficie del agua, desde el comienzo del movimiento hasta el instante en que los pies alcanzan su máxima elevación.

Indicadores antropométricos y de desempeño técnico

    Es característico durante la ejecución de esta acción técnica que el individuo que la realiza transite desde la situación de sumergido totalmente en un medio fluido viscoso (agua), hasta sumergido parcialmente en dos fluidos consecutivos de diferente viscosidad y densidad (agua y aire). Estará además sujeto permanentemente a la acción gravitatoria (Fg), y debido a la acción del medio: al empuje de acuerdo a la ley de Arquímedes, determinado por la densidad de ambos medios principalmente la del agua (la fuerza de empuje Fe), y a la fricción o resistencia frontal, determinada por la viscosidad y densidad de los fluidos, durante el movimiento de objetos en el seno de estos.

    La magnitud de las fuerzas que obran sobre la atleta durante la ejecución de la técnica depende también de sus dimensiones antropométricas y de las características cinemáticas de su movimiento:

    De las dimensiones antropométricas

• Fuerza de gravedad: Masa corporal.

• Fuerza de empuje: Volumen corporal, volumen de la parte sumergida del cuerpo.

• Fuerza de fricción o resistencia frontal: Área de la máxima sección transversal a la dirección del movimiento que presenta el cuerpo, de la forma del cuerpo y distribución de sus segmentos corporales (de su forma aerodinámica).

    De las características cinemáticas de su movimiento

• Fuerza de empuje: Velocidad con la que el sujeto abandona el fluido.

• Fuerza de fricción o resistencia frontal: Velocidad del cuerpo con respecto al fluido.

    Las fuerzas que garantizan en última instancia la acción técnica, las realiza la atleta (fuerzas de tracción muscular) mediante su interacción con un apoyo móvil (el agua) y posibilitan su propio movimiento en virtud del principio de acción y reacción. Constituye por tanto un indicador obligado, la medición de la magnitud de la fuerza de los principales grupos musculares comprometidos en la acción.

    La magnitud del aprovechamiento de la fuerza de tracción muscular que realiza la atleta cuando interactúa con el apoyo depende también de la forma, área y ángulo de ataque de la mano, así como de las características cinemáticas de su movimiento.

    El estudio dinámico de la acción permitió explicar como tributan los principales indicadores al rendimiento y seleccionar los determinantes:

• FR: fuerza resultante que obra sobre el sujeto investigado.

• Fg: fuerza de gravedad que recibe el sujeto.

• Fe: fuerza de empuje.

• Frf: fuerza de fricción o resistencia frontal.

• Fmy: fuerza muscular que realiza el sujeto.

    La ecuación dinámica en la dirección normal a la superficie del agua (en lo adelante dirección y) en el intervalo de tiempo t, t[to, tvymax. ], tiene la forma:

(1) FR = Fe + Fmy + Fg + Frf

    y:

(2) FRy = Fe + Fmy - Fg - Frf

    Es la ecuación de las proyecciones de las fuerzas en la dirección (y). Donde:

FRy = ms*ay ;

ms: masa corporal del sujeto.

ay: proyección de la aceleración del sujeto en la dirección (y).

Fg = ms*g ;

g: es la aceleración de caída libre (gravedad).

Fe = Vs* o* g ;

Vs: es el volumen de la parte sumergida del cuerpo del sujeto, Vs = f(t).

Frf = Smáx.*s*?o*Vy2

    Donde:

Smáx: es el área del mayor corte transversal del cuerpo a la dirección del movimiento.
s : es el coeficiente de resistencia frontal, que depende de la forma del cuerpo, de su orientación con respecto a la dirección del movimiento en el medio y de la viscosidad de este.
?o : densidad del agua.
Vy: velocidad del movimiento vertical del cuerpo con respecto al agua.

    A medida que el cuerpo asciende se reduce el volumen de la parte sumergida de este, por tal razón disminuye también y en la misma proporción la magnitud de la fuerza de empuje en relación con la de gravedad que hace función de fuerza de hundimiento, lo que naturalmente perjudica el ascenso del cuerpo. Esta relación entre las fuerzas de gravedad y de empuje determinan la flotabilidad del sujeto en el liquido y su resultado se decide a partir de la relación entre la densidad del sujeto y la del medio, los sujetos de menor densidad tendrán ventajas incluso desde la adopción de la postura inicial. Además dado que la velocidad del sujeto se incrementa hasta alcanzar su valor máximo al final de la fase, se incrementa en consecuencia la magnitud de la fuerza de resistencia frontal que también se opone al ascenso.

    En el intervalo de tiempo t, t(tvymax., tymax. ), la ecuación de las proyecciones de las fuerzas en la dirección (y) tiene la forma:

(3) -Fry = Fe + Fmy - Fg - Frf

    Sigue disminuyendo el empuje hasta alcanzar el valor mínimo en el instante tymax. , pero se va reduciendo la resistencia frontal del medio a causa de las perdidas de velocidad del cuerpo del sujeto, y se anula justo en el instante tymax. en que este se detiene.

    Lo anterior justificó la selección de los siguientes indicadores:

    Antropométricos:

1. Los que pueden ser cambiados mediante el entrenamiento a corto plazo:

• porciento de grasa corporal

• masa corporal

• volumen corporal

• densidad volumétrica de masa

    Se obtuvieron los resultados del cálculo de la densidad del cuerpo según Durnin y Rahamam a partir de la medición de cuatro pliegues cutáneos y el % de grasa corporal según la fórmula de Siri (Registro de mediciones antropométricas de las atletas del 28 de abril del 2003). El volumen corporal, a partir de la definición de densidad volumétrica de masa, esto es como resultado de dividir la masa corporal por la densidad.

2. Los que no pueden cambiarse a corto plazo o simplemente no pueden cambiarse:

• talla

• área de la mano

• circunferencia del tórax

    Se tomó la plantilla de la mano sobre un papel y se midió el área de esta utilizando un papel milimetrado semitransparente, tomando como limite la articulación carpo- metacarpiana.

    Se tomó como talla y circunferencia del tórax los últimos registros de las mediciones efectuadas por el equipo médico sobre estas atletas correspondientes al 28 de abril del 2003 (ver tabla: 4).

Tabla Nº 4. Indicadores antropométrico y de rendimiento técnico.

    Se utilizó el paquete estadístico SPSS v10.0, para valorar cuantitativamente la interrelación estadística entre el ICRR y los indicadores antropométricos seleccionados que aparecen en la tabla anterior, se calculó entonces el coeficiente de correlación divariado para muestras no paramétricas de Spearman, los resultados aparecen en la tabla: 5 (ver anexo1). Aunque Spearman es adecuado para muestras de menos de 30 sujetos, lo cierto es que la que se trató es muy pequeña a pesar de constituir el universo y esta es la razón por la que no se observa correlación fuerte entre ellos. Tampoco es posible realizar un análisis multivariado porque se requeriría una muestra de no menos de 200 sujetos. Para obtener un resultado en este sentido sería necesario medir a las atletas que vayan integrando el equipo nacional, durante un periodo muy largo de tiempo, suficiente para acumular una muestra notable.

    Técnicos:

• Fuerza de los grupos musculares que intervienen en el halón.

• Tiempo al cabo del cual se alcaza la velocidad máxima de las piernas desde el comienzo de la ejecución.

• Tiempo al cabo del cual se alcanza la altura máxima de las piernas desde el comienzo de la ejecución.

• Fase y momento de la fase en que se alcanza la velocidad máxima.

• Fase y momento de la fase en que se alcanza la altura máxima de las piernas.

    A partir de las imágenes de video y usando SAM 3D, se recogieron las coordenadas del extremo del pie en cada cuadro, desde el correspondiente a la postura de inicio del movimiento, hasta el que muestra el momento de máxima elevación de este con respecto a la superficie del agua. Con el juego de datos así obtenido y calculando el instante de tiempo en que fue tomado cada cuadro a partir del conocimiento de la rapidez de filmación de la cámara (t = 1/fo, donde fo es la rapidez de filmación de la cámara), se dibujaron las graficas cinemáticas que describen la evolución en el tiempo de la posición y de la proyección de la velocidad en la dirección normal a la superficie del agua (y-t) y (Vy-t) respectivamente.

    Empleando Microcal Origin 5.0, se construyó el gráfico (y-t) y se obtuvo una ecuación de regresión polinomial de tercer grado, que constituye la ecuación del movimiento del punto objeto de estudio y = y(t). De la primera derivada de y(t) con respecto al tiempo se obtuvo Vy = Vy(t) que representa la velocidad del movimiento vertical, de este punto, como función del tiempo. Extremando ambas ecuaciones en el intervalo de tiempo de análisis se pudo calcular, el tiempo transcurrido desde el inicio del movimiento hasta el momento de máxima velocidad de ascensión Vymáx. que en lo adelante llamaremos (tvymax. ) y el de máxima elevación de los pies (ymáx.) al que llamaremos (tymax. ).

    Una vez aquí se determinaron los cuadros correspondientes a los instantes (tvymax. ) y (tymax. ) e identificaron en que fase de la técnica y distribución espacial de los segmentos corporales de los ejecutantes se alcanzaron estos valores extremos de velocidad y altura. En la totalidad de la muestra estudiada se observo que en el instante en que realcanza la velocidad máxima, concluye la fase de halón y se adopta la postura de transito para el inicio de la fase de empuje, esto implica que la función fundamental de la primera fase es imprimir al cuerpo del sujeto la máxima velocidad de ascenso durante la ejecución. Prácticamente al final de la fase empuje, cuando los brazos están casi extendidos, se observa la máxima elevación de las piernas sobre la superficie del agua, en todo este tiempo la velocidad del sujeto fue reduciéndose, desde su valor máximo al inicio de la fase hasta anularse en el instante de mayor ascenso. Esto nos lleva a pensar que la función de la fase de empuje es intentar conservar los valores de velocidad, suavizando lo más posible el frenado, demorando la caída del cuerpo.

    Como puede verse, los valores de (tvymax. ) oscilaron desde 0.39s hasta 0.46s, y los de (tymax. ) desde 1.03s hasta 1.07s rango en el que queda incluida toda la muestra estudiada, resultando que la relación n =(tymax.)/ (tvymax.), arrojó un valor promedio de 2.44 (ver tabla: 6). De la amplitud del movimiento y la corta duración de las acciones, puede inducirse la naturaleza explosiva del trabajo de fuerza de los grupos musculares involucrados.

Tabla Nº 5. Relación entre tymáx. y tVymáx. para cada atleta.

    La razón n revela la estructura temporal de la técnica en tanto que (tvymax.) y (tymax.) los intervalos de duración de las dos fases fundamentalmente determinantes del rendimiento; y es además un criterio cinemático el que permitió establecer sus funciones.

Conclusiones

1. El ICRR, permite comparar a las atletas por la efectividad con que ejecutan la técnica.

2. No es posible con una muestra tan reducida justificar la interrelación entre los indicadores antropométricos y de rendimiento técnico.

3. Pudo establecerse con precisión, qué indicadores de desempeño técnico permitieron caracterizar cuantitativamente aquellos aspectos de la técnica que determinan el rendimiento.

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ANEXO 1

Ejemplo de Gráficas Cinemáticas

Atleta 1

Ecuación Regresión Polinomial:

Y(t) = A + B1*t + B2*t^2 + B3*t^3

Vy(t) = B1 + B2*t + B3*t^2

Atleta 1

(y-t)

(Vy-t)

ANEXO 2

Cálculo de los coeficientes de correlación según Spearman, para muestras no paramétricas.

* Correlation is significant at the .05 level (2-tailed).
** Correlation is significant at the .01 level (2-tailed).

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