La nuova scienza del nuoto PDF

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Riassunto del libro "La nuova scienza del nuoto" utile per preparare l'esame teorico di TTD attività natatoria...

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\I PRINCIPI DELLA MECCANICA E IL NUOTO L'uomo, alla nascita, non è portato all'apprendere la capacità di nuotare. Mentre la camminata e la corsa sono apprese fin dai primi anni di vita, la capacità di nuotare deve essere appresa da una guida esterna. La ricerca scientifica ci ha aiutato a comprendere perchè alcuni atleti possiedono una tecnica migliore di altri: infatti la tecnica natatoria è diversa da invidivuo ad individuo perchè essa si acquisisce attraverso l'istruzione o l'imitazione. Molti nuotatori sviluppano una buona tecnica di nuotata senza alcuna guida esterna, altri cadono facilmente in piccoli errori tecnici. Questa varietà è dovuta principalmente alla complessità dei movimenti coinvolti nel nuoto e ai problemi legati al mezzo in cui si opera: l'acqua. Per questo motivo è necessario comprendere i principi della meccanica dei fluidi che entrano in gioco nel nuoto. Due sono le forze rilevanti ed entrambe sfruttano la resistenza opposta dall'acqua: esse sono la resistenza passiva, ovvero la resistenza che l'acqua oppone all'avanzamento (il nuotatore spinge l'acqua di lato o dietro di se per l'avanzamento) e la resistenza attiva, ovvero la resistenza contro la quale il nuotatore esercita una forza per muoversi in avanti. Il nuotatore deve essere in grado di modificare l'equilibrio da queste 2 forze aumentanto la forza di propulsione o diminuendo la resistenza. La propulzione è generata dal movimento di braccia/gambe per contrastare la resistenza opposta dall'acqua e l'inerzia del corpo. L'inerzia è la tendenza di un corpo a rimanere nello stato di quiete o di moto in cui si trova. Gli istruttori cercano di far migliorare tutti gli allievi, facendoli diventare più bravi di quello che sono, ma non a tutti gli allievi migliorano i piccoli errori di tecnica. Vi sono infatti allievi molto bravi con errori di tecnica che sono abbastanza evidenti. Gli insegnanti, agli allievi molto bravi, non correggono piccoli errori di tecnica perchè la correzione (che porterebbe a risultati migliori) modificherebbe lo stile di nuotata dell'allievo, che peggiorerebbe di molto, specie all'inizio della correzione. Per non perdere i tempi, i risultati e l'autostima dell'allievo stesso, spesso si tralascia qualche piccolo errore per mantenere costanti le prestazioni gia elevate. Oltre a scoprire il "come" ovvero la tecnica migliore dei vari stili, è interessante capire anche il "perchè" la tecnica sia proprio fatta in questo modo. Il perchè è deducibile dai diversi principi di biomeccanica sottoelencati Resistenza e Propulsione Per ottenere risultati migliori, il nuotatore deve ridurre la resistenza o aumentare la propulsione o combinare i 2 fattori. Il condizionamento fisico dell'atleta svolte un ruolo essenziale, perchè, al raggiungimento della fatica, il nuotatore vede ridurre la propria idrodinamicità: quanto è migliore la capacità di mantenimento della propulsione e della resistenza, tanto migliore sarà la prestazione dell'atleta. Resistenza: Ve ne sono di 3 tipi: Resistenza frontale, ovvero la resistenza che si oppone all'avanzamento, Attrito superficiale, ovvero la resistenza causata dall'acqua che aderisce al corpo del nuotatore, Resistenza del risucchio/vortice, causata dall'acqua che non riesce a scivolare in modo lineare oltre il nuotatore. Oltre alla dieta e all'esercizio fisico, non c'è nulla che può modificare fisicamente il corpo umano. Inoltre il nuotatore è soggetto anche alla resistenza laterale, ovvero le oscillazioni del corpo a destra e a sinistra. Propulsione: è la forza che spinge avanti il nuotatore ed è generata dal movimento di braccia e gambe. La propulsione è consentita dalla resistenza offerta dall'acqua contro la quale gli arti dell'atleta spingono all'indietro per l'avanzamento del corpo. Principio di Azione-Reazione La terza legge della dinamica enuncia che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. Infatti, quando il nuotatore esercita una spinta all'indietro, il suo corpo avanza. Per ogni movimento del nuotatore, vi è una azione in acua che può aumentare/diminuire la resistenza dell'acqua su di esso e/o aumentare/diminuire la propulsione. Effetto Sostentamento Il sostentamento è un lavoro contro la forza di gravità. La pressione di un fluido diminuisce con l'aumentare della velocità di flusso. Si ottiene una maggiore efficienza spostando una grande quantità di acqua per un breve tratto piuttosto che spostare poca acqua ma per tempo maggiore. Posizione della mano durante la fase di trazione È consigliabile una posizione alta del gomito durante la prima parte di questa fase. A metà della trazione, il gomito dovrebbe essere piegato a 90°. Nel corso della trazione, la mano dovrebbe essere tesa e non a conca, questo perchè offre una maggiore superficie di contatto. Anche i bravi nuotatori possiedono difetti di stile. Ma data la loro elevata abilità e forza, i propri difetti, anche se grossolani, non influiscono in modo rilevante sulla loro prestazione. Un altro aseptto fondamentale è l'inclinazione della mano durante la trazione. L'angolo critico è di circa 30°/40° rispetto al percorso della mano nel crawl e nella farfalla e di 90° nel dorso. Dato che la direzione della mano varia durante la trazione, deve variare anche l'orientamento della mano per il mantenimento dell'inclinazione. Se essa viene mantenuta corretta per tutta la trazione, il nuotatore avrà una maggiore propulsione. Se il nuotatore, per difetti di stile o per affaticamento, non mantiene la posizione più efficace, il risultato della sua propulsione sarà inferiore.

Velocità della mano e accelerazione Uno del fattori biomeccanici che influenza maggiormente gli sport è l'accelerazione. I migliori nuotatori variano la loro velocità alternando fasi di accelerazione e di decelerazione nella fase di trazione e di recupero. Velocità della mano nei quattro stili in nuotatori di alto livello I bravi nuotatori nei 4 stili hanno differenti fasi di accelerazione e decelerazione per applicare la massima propulsione e, nello stesso tempo, dosare le proprie energie. I nuotatori di alto livello hanno le stesse fasi di accelerazione anche se nuotano a velocità moderata. Velocità della mano nei nuotatori mediocri I nuotatori mediocri applicano accelerazioni inadeguati. I difetti di stile sono: 1) velocità della mano troppo elevata all'inizio della trazione, 2) velocità troppo bassa al termine della trazione, 3) velocità irregolare, con piccole accelerazioni e decelerazioni continue, 4) buono schema di velocità con una mano e scadente con l'altra. Applicazione uniforme della forza propulsiva Idealmente, una forza applicata uniformemente risulta più efficace di una forza applicata ad intermittenza. Non potendo effettivamente mantenere costante la velocità, occorrerebbe mantenerla il più possibile uniforme.Anche negli stili si nota la differenza di velocità proprio a causa di questo principio: nel crawl c'è sempre un braccio in trazione ed uno in recupero. Nella farfalla e nella rana c'è una trazione con molta più propulsione del crawl ma poi c'è una fase di recupero dove non vi è trazione. E la resistenza rallenta il nuotatore che dovrà utilizzare molta più energia per la trazione successiva. Principio del trasferimento dell'inerzia Il principio di trasferimento dell'inerzia è applicabile sia in acqua che fuori dall'acqua (vedi partenze trampolino). Nel dorso il braccio del recupero esegue un movimento rotatorio. Appena prima che entra in acqua, ha sviluppato una inerzia discendente. Se la velocità del braccio viene ridotta prima dell'ingresso in acqua, l'inerzia del braccio viene trasferita al corpo del nuotatore e busto e testa sono spinti verso il basso. Esso è un difetto di stile e bisognerebbe correggerlo senza far rallentare il braccio all'ingresso in acqua. La legge quadratica La resistenza che si oppone all'avanzamento di un corpo nell'acqua è funzione del quadrato della velocità del corpo stesso. Se il braccio del nuotatore entra in acqua ad una velocità doppia, la resistenza si quadruplica. La velocità del recupero dovrebbe essere corrispondente a quella di trazione. Infatti nel crawl, mentre un braccio si recupera, l'altro svolge la trazione. La legge fisiologica enuncia che il dispendio energetico di un muscolo è il cubo della velocità di contrazione del muscolo stesso. Quando la velocità di trazione/recupero è raddoppiata, il dispendio energetico aumenta di 8 volte. Galleggiabilità Un nuotatore leggero galleggia di più e crea una resistenza minore rispetto ad un nuotatore della stessa taglia ma più pesante, ma quest'ultimo è probabilmente dotato di una maggiore forza muscolare per muoversi in acqua e questo annulla il vantaggio strutturale del nuotatore con minor massa. Tra i nuotatori si osservano casi estremi di galleggiabilità, ma nonostante ciò, entrambe le tipologie raggiungono primati mondiali. IL CRAWL Il crawl consiste in una bracciata alternata, il cui braccio viene portato sopra la spalla, combinata con una battuta di gambe, caratterizzata da movimenti ascendenti/discendenti. Le regole nelle gare di stile libero: Partenza: si deve sempre eseguire la partenza in avanti. Nuotata: il nuotatore può scegliere lo stile che preferisce. Virate: al completamento di ogni vasca, il concorrente deve toccare la parete della vasca Arrivo: dopo aver percorso la distanza prevista, il concorrente termina la competizione toccando la parete Posizione del corpo e della testa Allineamento orizzontale del corpo La posizione del corpo nel crawl deve essere quanto più idrodinamica possibile, permettendo ai piedi di affondare nell'acqua per consentire un'azione efficace delle gambe. Ogni movimento che limiti la idrodinamicità provoca anche un aumento della resistenza e un aumento del dispendio energetico. Vi sono 3 punti importanti da rispettare per una corretta postura e per possedere maggiore idrodinamicità: 1) La testa deve essere posta in una posizione tale che la linea dell'acqua corrisponda all'attaccatura dei capelli e ruotarla lungo il suo asse per la respirazione, respirando quanto più possibile nel solco che si forma grazie all' "onda di prua" creata con la testa grazie alla velocità del nuotatore. 2) La spinta con le mani deve essere rivolta posteriormente e non verso il basso all'inizio della trazione e inclinare la mano diagonalmente verso l'esterno anzichè tenerla parallela alla superficie al momento di ingresso in acqua 3) al termine della fase propulsiva, ruotare il palmo verso l'anca, evitando di spingere verso l'alto.

Allineamento laterale del corpo Meno acqua un nuotatore deve spingere via o trascinarsi dietro, meglio è. Ogni movimento circolare delle braccia e delle gambe, sia in fase di trazione sia in fase di recupero, tende a creare una reazione che sposta l'allineamento del corpo nella direzione opposta. Per esempio, la flessione della testa rispetto all'asse longitudinale di rotazione, non solo comporta il disallineamento di essa, ma si ripercuote anche su tutto il resto del corpo. Altro errore stilistico che comporta un movimento laterale eccessivo consiste nel bloccare/rallentare la velocità di recupero del braccio prima che esso entri in acqua. Azione delle Gambe Funzione della battuta di gambe: propulsiva o stabilizzatrice? Nel crawl, la maggiore forza propulsiva deriva dalla bracciata, mentre le gambe svolgono il compito di stabilizzare il corpo e impediscono ai piedi di affondare eccessivamente, mantenendo una buona posizione idrodinamica. Servono inoltre ad annullare l'effetto negativo del recupero del braccio sul corpo Le gambe non hanno funzione propulsiva perche le sole braccia sviluppano una propulsione maggiore delle gambe. Se i nuotatori dovessero distribuire le proprie energie per la propulsione di braccia e gambe, utilizzerebbero molta più energia e ciò causerebbe un precoce affaticamento. L'utilizzo delle gambe come propulsione può essere utilizzato alla fine delle gare di fondo, dove i nuotatori aumentano la frequenza e l'ampiezza per lo scatto finale. Le gambe, anche se non utilizzate per la propulsione, devono essere costantemente allenate: un affaticamento precoce di esse comprometterebbe la stabilizzazione del corpo del nuotatore Coordinazione della battuta di gambe La coordinazione delle gambe con la bracciata è di fondamentale importanza perchè i piedi si trovano nella giusta posizione per la spinta laterale al momento giusto, svolgendo la loro funzione stabilizzatrice. Importante la coordinazione anche per la fase finale della trazione dove il braccio, uscito dall'acqua, spinge all'indietro e verso l'alto: esso provocherebbe l'abbassamento dei fianchi se la gamba, in quel momento, non spingesse verso il basso. Schema a sei battute Nello schema a sei battute, si verificano sei battute di gambe ogni ciclo di trazione, ovvero tre battute per ogni trazione. Alcuni nuotatori fanno una "pausa" dopo 3 battute e fanno trascinare il piede nell'acqua: essi utilizzano la gamba tesa come timone per l'allineamento del corpo. La spinta verso il basso si verifica al termine della trazione per non far abbassare il corpo. Gli schemi a due battute sono identificabili perche le gambe compiono due battute ogni ciclo di trazione. Schema a due battute dritte Esso viene praticato specialmente da persone con un elevata galleggiabilità o dalle donne. Per alcuni nuotatori il movimento delle gambe è continuo e molto lieve, per altri il movimento è veloce e deciso e, durante il tempo della bracciata, utilizzano la gamba tesa come timone per l'allineamento. Anche in questo caso, alla fine della trazione vi sarà l'inizio della gambata per evitare movimenti laterali. Schema a due battute incrociate Lo scopo delle due battute incrociate è quello di annullare l'effetto deviante che il recupero del braccio ha sul bacino e sulle gambe. In questo tipo di gambata, le gambe vengono incrociate e si scambiano di posizione nella gambata successiva. Questa tipologia di battute viene utilizzata prevalentemente dai nuotatori che effettuano un recupero largo e a braccio teso. Esso può essere bilanciato molto più efficacemente da una spinta orizzontale e laterale delle gambe piuttosto che diagonale e verso il basso, come nello schema a sei battute. La meccanica della battuta delle gambe Il movimento corretto per una battuta efficace non prevede di piegare il ginocchio in maniera eccessiva e di utilizzare anche la parte superiore della gamba, deve ridurre il movimento delle spalle, i piedi non devono uscire dall'acqua ed è opportuno tenere il piede teso piuttosto che piegarlo verso il fondale. La bracciata La bracciata prevede due fasi: il recupero e la trazione Il recupero Un recupero con il braccio particolarmente largo provoca un eccessivo movimento laterale dei fianchi e delle gambe. Il recupero inizia ancora prima che sia terminata la trazione. Inizia con il gomito fuori dall'acqua mentre la mano è ancora sott'acqua e spinge posteriormente verso l'esterno. Il gomito esce per primo dall'acqua e viene slanciato in avanti trascinandosi dietro la mano. Il recupero deve essere un movimento rilassato e controllato, impedendo che la mano venga spinta verso l'esterno dalla forza centrifuga. I nuotatori più abili utilizzano i muscoli impegnati nel recupero in modo meno intenso e per un tempo più breve dei nuotatori meno abili.

Il palmo della mano, del braccio che inizia il recupero, deve essere inizialmente rivolto indietro e verso l'alto, mentre il polso è rilassato. Quando la mano oltrepassa la spalla, essa deve essere in linea con il gomito e vicino al corpo per limitare il movimento laterale delle gambe e dei fianchi. Il nuotatore non deve accelerare il recupero mediante sforzo muscolare. Un recupero affrettato disturba il ritmo della bracciata e di conseguenza affretta la trazione. Essendo quasi impossibile recuperare velocemente con un braccio mentre l'altro compie la trazione più lentamente, non è consigliabile affrettare il recupero. Altro errore da non compiere è tenere la mano più alta del gomito: esso provoca un alterazione degli assetti del corpo, un dispendio energetico elevato e può rompere il ritmo della nuotata. La trazione Nella trazione, la mano deve entrare in acqua prima che il gomito sia completamente esteso. Il palmo della mano deve essere rivolto diagonalmente verso il basso con il mignolo più in alto del pollice. Questa posizione della mano limita l'introduzione di aria nell'acqua: la presenza di bolle nell'acqua, infatti, riduce l'efficacia della trazione perchè l'aria, essendo meno densa dell'aria, offre minor possibilità di trazione. Questa tipologia di entrata viene definita "entrata con allungo normale". L'entrata con iperallungo prevede l'allungamento del braccio dopo l'entrata in acqua al fine di ottenere una nuotata più lunga e potente, anche se questa tipologia disturba l'allineamento laterale e indebolisce la trazione. Applicazione della forza propulsiva una volta che il braccio si trova immerso nell'acqua, la mano deve affondare di qualche centimetro per iniziare la trazione. I nuotatori migliori compiono una trazione tridimensionale, che garantisce anche il sostentamento, grazie ad un inclinazione ottimale del polso rispetto all'acqua e cercando, con un movimento laterale di prendere acqua ferma. I nuotatori meno bravi utilizzano la trazione bidimensionale, compiendo un movimento laterale limitato. Inizio della trazione e flessione del polso Il palmo della mano, una volta iniziata la trazione, viene ruotato dalla sua posizione diagonale in una posizione tale da riuscir a spingere in maniera più marcata l'acqua in direzione posteriore. Se il polso restasse in linea con l'avambraccio, l'acqua che verrebbe spostata sarebbe minore. Quando e in che misura si deve flettere il gomito Per produrre una trazione efficace, ad inizio trazione, il gomito deve essere esteso. Quando la mano tira sotto il corpo, il gomito inizia a flettersi raggiungendo la trazione massima (circa 90°) quando il braccio si trova perpendicolare al corpo, ovvero a metà trazione. Proseguendo con la trazione, il gomito viene via via esteso nuovamente fino a che il gomito, a fine trazione, risulta quasi completamente esteso. La traettoria della mano che quasi tutti i nuotatori eseguono ha una forma ad S o elicoidale. La trazione a gomito alto Tutti i nuotatori ad alto livello eseguono la trazione a gomito alto, con il gomito flesso e più in alto della mano per tutta la prima parte della trazione. Tenere il gomito alto consente di ottenere la massima spinta posteriore e quindi massimizzare la propulsione. Quando il braccio viene spinto posteriormente viene anche ruotato medialmente. Questa azione aumenta la forza disponibile a spingere il braccio posteriormente. Rotazione mediale del braccio Il braccio viene ruotato all'interno verso la linea mediana del corpo. Questa rotazione mediale viene mantenuta per tutta la prima metà della trazione. La rotazione mediale del braccio non deve essere confusa con la supinazione dell'avambraccio, nella quale viene ruotato solamente il palmo verso l'alto. Se si vuole ottenere la massima propulsione dalla trazione occorre considerare 2 aspetti fondamentali: - L'applicazione più vantaggiosa della forza secondo le leggi della dinamica - L'applicazione più efficiente della forza secondo la funzione anatomica Rollio delle spalle e del corpo Il rollio delle spalle e del corpo sono dovute a differenze di flessibilità delle spalle. Maggiore è la flessibilità, minore è il rollio. Quando viene eseguito correttamente, il rollio serve a vari scopi: - Facilita il recupero del braccio e permette di ridurre il raggio di rotazione del braccio in recupero - Colloca la parte più vigorosa della trazione più direttamente sotto il centro di gravità del corpo - Pone i fianchi in maniera tale che i piedi possano spingere lateralmente per neutralizzare la deviazione laterale causata dal recupero del braccio - Facilità la respirazione Una posizione perfettamente piatta non è possibile ne desiderabile: infatti un nuotatore che si sforza di rimanere piatto, ottiene solo movimenti laterale dei fianchi.

Importanza dell'accelerazione della mano nel crawl Solo una piccola parte dei nuotatori accelerano spontaneamente il movimento delle braccia per ottenere un effetto ottimale. La maggior parte di essi non possiede questa abilità, che deve essergli insegnata mediante esercizi specifici Il principio del sostentamento (Bernoulli) applicato al crawl La traettori...