ANÁLISIS BIOMECÁNICO DE LA PARTIDA DE COMPETENCIA EN NATACIÓN Y LAS LESIONES EN LA COLUMNA VERTEBRAL

GALE M.GEHLSEN, PH.D, Y JOHN WINGFIEID), M,S.
BALL STATE UNIVERSITY
Laboratorio de la biomecánica
ESCUELA DE EDUCACIÓN FÍSICA
Muncie, IN 47306,

THE JOURNAL OF SWIMMING RESEARCH
ISSN:0747-5994
VOL. 13 FALL 1998
TRADUCIDO POR: NÉSTOR ALDO GARCÍA

RESUMEN

Los datos epidemiológicos indicaron que había 25 lesiones de la médula espinal como resultado de partidas de competencia desde los cubos de partida durante los años 1976 al 1984. El número más alto de lesiones de la médula espinal se reportó en 1984, lo qué puede indicar una tendencia creciente. El propósito de este estudio fue el de determinar los efectos de la altura de los bloques de partida, así como, los efectos de la inclinación en los parámetros de los dos tipos de partida de competencia, plana y en "pico", o "entrada en agujero".

Un propósito secundario era determinar la fuerza de impacto a distintas velocidades. Este estudio comprende el análisis de arriba y debajo del agua. Las variables independientes de este experimento fueron: el cubo de partida a una altura de 0.46, 0.56, 0. 66, 0. 76 m con un ángulo de 10°, y dos tipos de partida, plana y en pico o agujero (flat or pike). El resultado de este estudio indica que todo nadador usando una técnica de partida de competencia corre el riesgo potencial de golpearse con el fondo de la piscina con la suficiente fuerza como para causar una catastrófica lesión en la columna vertebral. Basados en la profundidad exclusivamente, la profundidad recomendada para piscinas de competencia deben ser mayores que 1.4 m. para nadadores experimentados. Además, la altura, la inclinación del cubo de partida y el tipo de partida son factores que tienen influencia en la profundidad de las piscinas de competencia.

INDICE DE TEMAS – biomecánica de las partidas de competencia – lesiones producidas por zambullidas.

Antes de 1976 no había sido reportada ninguna lesión de la médula espinal como el resultado de las partidas de competencia. Sin embargo, durante los años 1976 a 1984, los datos epidemiológicos de Gabrielsen indicaron que había 25 lesiones de la médula espinal como resultado de zambullidas de competencia desde el cubo de partida. El número más alto de lesiones de la médula espinal informadas por el estudio de Gabrielsen se registró en 1980. La profundidad de la piscina, la altura de los cubos de partida, el ángulo de inclinación del cubo y el tipo de zambullida pueden ser cuatro factores relacionados a las lesiones provocadas por las partidas de competencia.

La tendencia durante los últimos 20 años ha sido construir piscinas de natación competitivas con una profundidad de 1.20 m. para la zona de partidas.

Se hizo también muy popular la técnica de partida en punta o agujero, en la cual el nadador se mueve a una posición de punta, antes de entrar al agua. (Nota del traductor. El nadador penetra al agua en un ángulo cercano a 90°, tratando de que todo el cuerpo penetre por un pequeño agujero).

En cada uno de los 25 casos de lesiones reportadas por Gabrielsen producidas por partidas desde el cubo, la víctima hizo contacto con el fondo de la piscina a una profundidad de 1.22 o menos. Incrementar la altura del cubo de partida y aumentar el ángulo de inclinación de la plataforma, para aumentar la velocidad, fueron otras posibilidades investigadas.

Aunque varios investigadores han trabajado sobre las técnicas de partida, solamente dos estudios lo han hecho sobre la profundidad de las mismas. Counsilman, et al (2), en un estudio de las técnicas de las partidas de competencia, estableció que el 88 % de los sujetos se hundían a una profundidad de 0,9 m., y el 10% a una profundidad de 1,40 m.

Welch y Owens (12) recomiendan, como resultado del análisis de sus datos, que la profundidad mínima de agua para los bloques de partida deberá ser de 1,40m.

El propósito de este estudio fue determinar los efectos de la altura del cubo, así como también los efectos de la inclinación de la plataforma, con los parámetros de la partida de competencia plana y en pico o punta. Un propósito secundario era determinar la fuerza de impacto a distintas velocidades. El objetivo final de este estudio fue determinar alturas y profundidades seguras para las partidas, basadas en datos de cinemática y cinéticos.

METODOLOGÍA

NADADORES PARTICIPANTES

Fueron invitados a participar de este estudio nadadores de nivel colegial, miembros del equipo de natación de NCAA DIVISION. Diez varones, (n=10), y diez mujeres, (n=10). Los participantes tenían un mínimo de cinco años de experiencia competitiva en natación y tenían experiencia en las partidas en punta o agujero, y la partida plana. Los nadadores usados en este estudio representan un amplio rango de habilidades en el ámbito colegial.

Las características antopométricas de los nadadores está presentada en la tabla 1. La densidad del cuerpo fue determinada por el procedimiento de medición de pliegues cutáneos con un calibre Lange de pliegues cutáneos. La densidad del cuerpo fue calculada usando la ecuación especifica de edad y género de Jackson y Pollack. La superficie corporal fue calculada usando la formula modificada de DuBois y Du Bois. Fueron seguidas las reglas Universitarias concernientes a la Protección de los seres Humanos.

Tabla 1: CARACTERISTICAS FÍSICAS DE LOS NADADORES

INFRAESTRUCTURA UTILIZADA

Se hizo en una piscina de saltos ornamentales de 4 metros de profundidad máxima. La piscina fue equipada con un visor subacuático. Se instalo un cubo de partida standard al costado de la pileta. Los cubos tenían montados una plataforma ajustable para permitir variaciones de altura desde 0,40 a 0,80 m., y se podía variar el ángulo de 0 a 10° .

EQUIPO E INSTRUMENTOS DE VIDEO

El proceso fue filmado por dos cámaras fijas Panasonic Digital 5000 de velocidad, una fuera del agua, otra dentro del agua. La velocidad de disparo de la cámara fue de 1/1000 segundos y el rango de cuadro de 30 Hz. La cámara ubicada sobre el nivel del agua fue ubicada a 10 metros y perpendicular a los nadadores. Se usó un lente gran angular que permitió la filmación de todos los movimientos del salto por encima del agua. La cámara subacuática fue ubicada detrás de un visor y perpendicular a la trayectoria subacuática del nadador.

Las cámaras fueron ubicadas aproximadamente una encima de la otra. Una en una plataforma y la otra detrás del visor.

Una computadora 486 Tener con BCD con un sistema playback de vídeo asociado(Sony PVM1341 MONITOR DE VIDEO Y Panasonic AG7300 vídeo grabador). Fueron utilizados en este estudio.

Un programa de computación diseñado por la tecnología de Peak Perfomance INC. Fue usado para codificar secuencialmente todos los campos del tape. Cuando un film se rebobina en el sistema de rebobinado la computadora está en condiciones de detectar el número de cuadros que fueron filmados. Así como también en el tiempo entre dos campos determinados fue hecho con precisión de 1/60 de segundo.

Para facilitar la ubicación de los puntos terminales de cada segmento corporal durante el análisis del vídeo, bulbos de flash (0,6 watt) conectados a dos baterías de 1,5 fueron ubicados en la parte superior de la cabeza, hombro, codo, muñeca, cadera y rodillas, del lado derecho de cada nadador. La iluminación de las distintas partes del cuerpo fue necesaria para asegurar aceptables digitalizaciones de la localización de los extremos de los puntos terminales de los segmentos corporales durante la burbuja producida por la entrada debajo del agua. Los cuadros fotográficos tomados por encima y debajo del agua incluyen las marcas identificatorias, el número del sujeto, las condiciones de ensayo del experimento y la fecha de la evaluación.

PROCEDIMIENTO

Los sujetos concurrieron a 3 sesiones de evaluación con por lo menos 24 horas entre cada una de ellas. La primera sesión para todos los sujetos fue de mediciones antopométricas y acostumbrarse con los procedimientos del experimento. De las otras dos sesiones, una fue dedicada a la partida plana y la otra a la partida en pico.

Para registrar los datos de cada sesión se le requirió a cada sujeto que realice un máximo de 20 partidas. Tres a 0,46; 0,56; 0,66; y 0,76 metros sobre el nivel del agua con una inclinación de 0°, y tres partidas a 0.46, y 0.76 metros con una inclinación de 10°, el tipo de partida fue aleatorio entre los nadadores.

ANALISIS DE LOS DATOS

Todos los cuadros, desde los primeros cinco después de partir, hasta que el cuerpo entró totalmente en el agua, fue digitalizado en la cámara que se encontraba sobre el nivel del agua.

Todos los cuadros, desde que el cuerpo entra al agua hasta algún cambio de dirección, o obviamente el control de la técnica de nado, (movimiento de piernas o de brazos), de los movimientos subacuáticos fueron digitalizados por la cámara subacuática. La ubicación del centro de gravedad fue computada usando los datos inerciales de Clauser Mc.Conville y Young. Para minimizar los errores del digitalización fue aplicada en los datos registrados un filtro digital Butterworth, para calcular la velocidad y la aceleración.

Fue usado un análisis factorial de varianza estadística para determinar las diferencias entre los principales efectos de altura, ángulo y distintos tipos de partida. El nivel de significación alfa elegido fue de 0.05.

ANÁLISIS CINÉTICO

Para estimar la fuerza del impacto, se diseñó un dispositivo similar a un palo o bastón, y se instrumentó con un Omega Engineering de Medida de Tensión (6/1201g3), y se unió a una computadora 486 de Tenex.

Tabla 2. Los valores medios y desvíos standard del centro de gravedad en la entrada al agua de la partida plana y en pico para las diferentes alturas del cubo de partida

El dispositivo se ató a una pierna de un atleta (masa = 81.6 kg., height=1.75 m.) qué se largo a la piscina de cuatro alturas diferentes sobre el nivel del agua (i.e.0.0, 0.8, 1.4 y 1.8 metros).

Se grabaron diez impactos de cada altura. Las diferentes alturas fueron usadas para inducir diferentes descensos y velocidades de impacto. La trayectoria subacuática del sujeto y su trayectoria fueron filmadas en videotape.

RESULTADOS

DESPLAZAMIENTO DEL CENTRO DE GRAVEDAD EN LA ENTRADA.

La media y desvío standard de los valores encontrados en el desplazamiento horizontal del centro de gravedad en la entrada al agua se encuentran en la tabla 2.

Hubo un efecto de mayor importancia significativo (p<.01) para la variable de la altura. A medida que la altura se incrementa de 0.46 a 0.76 el desplazamiento del centro de gravedad aumenta. Cada incremento en altura da como resultado un desplazamiento horizontal de 0.07 m. No hubo efectos significativos en la entrada al agua, en el desplazamiento horizontal del centro de gravedad o en el ángulo o tipo de partida

EL ANGULO DE ENTRADA DEL CENTRO DE GRAVEDAD.

Los ángulos medidos fueron determinados para los valores de las velocidades horizontales y verticales. El rango de los ángulos de entrada para la partida en pico fueron desde 38(+- 3.3) a 44 (+-4.0)° , con un incremento para cada aumento de altura. ( A medida que aumentó la altura, aumentó el ángulo de entrada).