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Training Lab, le dita della mano nella nuotata: la distanza ottimale

Training Lab, le dita della mano nella nuotata: la distanza ottimale

La storia del nuoto insegna che la continua evoluzione delle tecniche di nuotata è costituita da tanti step, che sono stati resi possibili da determinati feedback ottenuti tramite un relativo metodo di studio. La differenza è stata nel diverso tipo di feedback e, di conseguenza, nel diverso tipo di risultato ottenuto: tutto è iniziato già nella seconda metà del secolo scorso con una sorta di “reverse engineering” allo stato puro.

A partire dalla semplice osservazione delle nuotate degli atleti di élite si è riusciti a consolidare degli schemi ottimali da applicare per ottenere un’azione propulsiva abbastanza efficiente.

Dopo uno studio più approfondito sulla cinematica dei gesti natatori, sempre partendo dall’analisi visiva si è constatata la formazione di vortici intorno al corpo del nuotatore in movimento. Da questo primo particolare si sono aperti i nuovi orizzonti della fluidodinamica, e si è giunti nel corso degli anni a far affidamento a questa famiglia fisica per provare a spiegare i fenomeni osservati per via sperimentale.

Il punto di partenza è da sempre lo stesso: per nuotare sempre più veloce, è necessario massimizzare la spinta e ridurre gli attriti il più possibile. Questi obiettivi sono molto difficili da raggiungere completamente perché i nuotatori spesso si trovano in difficoltà nell’ottimizzare entrambi gli aspetti, che sono in parte proporzionali tra loro. In aggiunta, determinare le forze propulsive in modo esatto si rivela molto complicato anche solo per quelle che sono le peculiarità dell’ambiente acquatico.

Pertanto, la valutazione biomeccanica del nuoto è sicuramente uno dei temi più complessi, ma anche il più interessante in tutto lo sport moderno, proprio perché a ogni scoperta non si ha mai la certezza di aver fugato ogni dubbio. Negli ultimi dieci anni, notevoli sforzi sono stati fatti per capire sempre di più la biomeccanica delle nuotate, ma questa volta su basi decisamente più profonde. Infatti, anche nel recente passato, la maggior parte degli studi erano basati esclusivamente su dei dati sperimentali. Dunque, i casi reali di studio sono stati molto utili per capire alcuni principi biomeccanici basilari scongiurando risultati errati, ma sono in grado di fornire un numero di intuizioni limitato che via via tende a esaurirsi e non permette la vera evoluzione.

Gli sforzi accennati fanno riferimento sempre alla fluidodinamica, ma con una metodologia completamente differente: la simulazione numerica. C’è da dire che la fluidodinamica stessa ha avuto a sua volta una grossa evoluzione, dal momento che per trovare la sua massima realizzazione con i metodi numerici, presuppone l’utilizzo di calcolatori piuttosto performanti. I benefici portati da questi strumenti sono stati notevoli per tutto il mondo ingegneristico, della progettazione e produzione industriale; e negli ultimi anni anche la biomeccanica ha iniziato a produrre dei risultati importanti grazie questo apporto notevole.

Dare per scontati questi concetti può sembrare un po’ a prima vista una deformazione professionale. Per capirci meglio fino a un certo momento si era osservato il fenomeno del corpo che avanzava attraverso un fluido e si era cercata una correlazione che rispondesse ai principi della fisica noti da tempo. La frontiera di questi ultimi anni è stata quella di allungare il percorso aggiungendo una verifica ulteriore:

  • simulazione del fenomeno fisico nota la geometria del corpo
  • confronto con i risultati ottenuti in precedenza per via sperimentale
  • verifica con i principi teorici, come nel metodo precedente

Questo strumento numerico permette di risolvere i problemi e analizza il comportamento di un corpo soggetto a un flusso di una sostanza fluida (l’acqua della piscina) per mezzo di simulazioni tutte a spese del computer.

L’utente è in grado di costruire un modello matematico sia dell’oggetto fisico (ad esempio la mano, l’avambraccio o il tronco del nuotatore), sia dell’ambiente e del fluido all’interno del quale il corpo si trova nella situazione reale.

Questo approccio può fornire risposte e intuizioni in problemi che non è stato possibile formulare in alcun modo con la semplice analisi visiva, uno su tutti: il comportamento biomeccanico della mano e delle singole dita della mano del nuotatore.

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Basandosi sempre sui presupposti costruiti in passato per la valutazione delle forze propulsive, quali il principio del lift e del drag, negli ultimi quattro anni alcuni ricercatori di varie università hanno provato ad affrontare secondo questa nuova metodologia una questione pratica che finora ha creato controversie come quella appena presentata.

Che apporto hanno dal punto di vista propulsivo, sia in termini di forza applicata che di efficienza, le dita della mano del nuotatore durante l’intera passata subacquea? Qual è la loro disposizione ottimale?

Girando per le piscine italiane, la quasi totalità degli istruttori indica agli allievi dei corsi di nuoto di tenere le mani ben chiuse. Uscendo dal campo didattico e tornando in quello scientifico, negli anni passati qualche tentativo di studio era già stato intrapreso, ma sempre e solo in campo sperimentale. Secondo Schleihauf, uno dei primi studiosi del nuoto moderno, la propulsione ottimale si aveva con le dita chiuse e con il pollice leggermente abdotto. Verso le fine degli anni novanta, altri studiosi conclusero che una leggera apertura delle dita della mano non influenzava in maniera significativa la velocità di nuotata, mentre allo stesso tempo altri scienziati erano convinti che la mano anche leggermente aperta producesse più propulsione.

Allo stesso tempo, guardando sia le gare di nuoto che gli allenamenti, la dinamica era assai ampia: chi aveva le dita completamente ravvicinate e chi le teneva leggermente (non completamente) distanti.

La verità è che i nuotatori basano molto spesso la loro tecnica sulla loro senso-percezione, che è molto individuale, soprattutto in questo aspetto. Insomma, nessun vero riscontro scientifico!

In questo nuovo studio, i parametri introdotti sono stati i soliti: area del corpo (la mano in questo caso), densità del fluido, coefficienti di lift e di drag, angolo di attacco della mano e velocità. Il parametro innovativo presente è stata la distanza tra le dita che è stato fatto variare da 0 (mano chiusa) a pochi millimetri (mano leggermente aperta). Dunque, sono stati introdotti i diversi casi relativi alla differente disposizione delle dita, dopodiché confrontando i risultati prodotti dalle simulazioni si è effettuato un confronto definitivo.

A partire da queste considerazioni, calcolando il contributo delle due forze propulsive (lift e drag) esattamente come negli studi precedenti, si è giunti a confermare i principi biomeccanici ormai consolidati da tempo fornendo delle indicazioni più precise sul ruolo delle dita. Infatti, per quanto riguarda l’apporto del drag, per angoli di attacco ottimali, la soluzione delle dita leggermente distanziate (intorno ai 3 millimetri) produce una maggiore propulsione, anche del 50%. Mentre nel caso del lift i vantaggi delle dita aperte non sono significativi, il fenomeno risulta piuttosto indipendente.

La spiegazione di questi risultati è la seguente: una leggera apertura della mano porta all’aumento della resistenza applicata all’acqua. Un tale aumento del drag, per piccole distanze non causa maggiore attrito, ma aumenta la superficie di presa, e può essere sfruttata in maniera positiva. Questo perché le dita sono si distanti, ma non abbastanza da permettere all’acqua di fluire liberamente, evitando così la persistenza dei vortici, come accadrebbe invece con la mano leggermente aperta.

Mentre nel caso della portanza, è normale che l’apporto propulsivo non migliori o tenda a diminuire, dal momento che le dita distanziate fanno diminuire la differenza di pressione tra i due lati della mano. In definitiva, questo approccio di studio dei fenomeni natatori, non deve essere visto come uno strumento per stabilire una serie di dogmi, ma come una possibilità per fornire delle indicazioni tecniche per espandere il numero di soluzioni a disposizione dei nuotatori e degli allenatori.

Di sicuro, prima di qualsiasi forma di allenamento, la velocità di ogni nuotatore dipende solo ed esclusivamente dalle sue caratteristiche intrinseche, quindi dal suo corpo e dalla migliore applicazione della forza disponibile. Per capire questo concetto emergono sempre nuovi dettagli, ma che a breve si riveleranno sempre più dei fondamentali.

Foto copertina: Fabio Cetti | Corsia4

About The Author

andreaciccone

Nell'ambiente del nuoto master da ormai 12 anni come atleta e consulente/allenatore per la stesura di programmi e valutazione di esercizi per l'improvement della tecnica. Sono in possesso dei brevetti di Allenatore di 1° livello e Assistente bagnanti. Dal 2010 al 2013 redattore per la testata giornalistica Solomagazine Nuoto dove ho creato la mia rubrica Al Cuore del Nuoto in cui ho avuto modo di trattare aspetti tecnici sia di biomeccanica che di fisiologia e metodologia dell'allenamento (incluse interviste ad allenatori). Nel 2011 partecipazione al progetto editoriale: "Manuale delle Tecniche di Salvamento" come autore di un capitolo che tratta l'area di fisiologia e metodologia dell'allenamento.

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