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Administración y Negocios Digitales Administración y Negocios Sostenibles Business AnalyticsLos dedos y la natación
¿Qué función cumplen los dedos en este deporte?
Escrito por:
Andrés Julián Arias-Moreno
La natación es un deporte donde se emplea la gran mayoría de los músculos del cuerpo, el cual se ejercita sin experimentar fuerzas externas fuertes o de impacto. Los practicantes de este deporte encuentran fascinación en lograr desplazarse a través del agua empleando brazadas junto con movimientos sincronizados y armónicos de cabeza, tronco y miembros inferiores.
La técnica en los movimientos de los diferentes estilos de la natación es relevante para maximizar la velocidad mientras se reducen el desgaste físico y el consumo energético. Los estilos de nado libre, de pecho, de espalda y mariposa poseen posiciones y movimientos específicos del cuerpo que ilustran diversas formas en que el cuerpo humano puede nadar.
En todos estos estilos, un factor importante para nadar adecuada y eficazmente es el arrastre que producen la mano y los dedos sobre el agua para impulsar el cuerpo hacia adelante, siempre apoyado por la propulsión brindada por los movimientos de las piernas y pies.
En este punto, y dada esta observación, aparece la curiosidad de algunos practicantes de natación sobre cuál es la posición óptima de la mano y de los dedos para incrementar este arrastre y lograr un nado más eficiente y veloz.
Un grupo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos), encabezado por el ingeniero Willen van de Water, buscó resolver este interrogante estudiando la capacidad de arrastre que ejercen los dedos y la mano en el flujo de un fluido, modificando tanto la rotación del antebrazo y la mano respecto a la dirección del flujo, como la posición de la mano y los dedos en contra de un flujo de aire que, con un régimen acondicionado, simulaba el comportamiento del agua para este caso [1].
Para este experimento, se imprimieron en 3D diversos modelos a escala real de manos y antebrazos. En ellos se variaron, por un lado, la posición de la mano —entre completamente estirada (plana), en posición neutral, y manos curvadas (como cucharas) con diversos radios de curvatura (figura 1)—, y por otro lado, la posición de los dedos: inicialmente, con el dedo pulgar en abducción (separado) o aducción (unido) a los demás dedos de la mano (figura 2a). Finalmente, se construyó un modelo en el que los dedos se encontraban ligeramente separados entre sí. Estos últimos modelos se fabricaron solo con la mano completamente estirada (plana).
El flujo de aire a través de estos modelos impresos fue analizado en un túnel de viento a una velocidad alta del aire cuyo efecto es análogo al del flujo de agua a una velocidad más baja. Para todos los casos se analizó la forma y velocidad del flujo, así como la presión ejercida sobre la palma de la mano, para cuantificar el coeficiente de arrastre (CD). Todo ello a diversos puntos de rotación del constructo mano-antebrazo en diversos ángulos (ɸ) respecto a la dirección del flujo de aire en el túnel de viento.
Figura 1. Modelos analizados de posición de las manos (1: mano estirada; 2: mano en posición neutra; 3 y 4: manos curvadas a diferentes radios) y sus coeficientes de arrastre (CD) estimados en función de la rotación de la mano (ángulo φ entre el plano de la palma de la mano y el plano normal a la dirección del flujo de aire). Las lineas discontinuas en gris representan la magnitud normalizada del área proyectada de cada mano sobre el plano normal al flujo de aire circulante. Adaptado de [1].
Este estudio encontró que la mano completamente estirada ejerce un mayor arrastre sobre el agua, contrario a lo que intuitivamente se piensa sobre adoptar una posición de la mano en forma de cuchara, principalmente debido al efecto que tiene el área de la mano proyectada sobre el plano de arrastre en el agua (Figura 1).
En este mismo sentido, el separar el pulgar del resto de los dedos genera un muy ligero efecto de mayor arrastre (Figura 2a), el cual se incrementa cuando los dedos están ligeramente separados entre sí a una relación alrededor de 0.4 calculada como la distancia de espacio entre los dedos dividida entre el ancho del dedo (Figura 3).
Respecto a la rotación del antebrazo y la mano, se encontró que el mejor coeficiente de arrastre está dado cuando el plano generado por la palma de la mano está rotado a un ángulo ɸ pequeño, entre 5 a 10 grados, respecto al plano perpendicular a la dirección del flujo y con el dedo pulgar apuntando hacia la dirección en la que el flujo se acerca a la mano (Figura 2b).
Figura 3. Velocidad y trayectorias del flujo del aire a través del conjunto mano-antebrazo. (a): Velocidad de flujo a través de los dedos ligeramente separados, donde d es la distancia entre dedos y D el ancho del dedo. (b): Velocidad media del flujo en función de la distancia recorrida. Los puntos V y u representan las velocidades medias de aproximación e interdigital del flujo, respectivamente [1].
Varios años después, un niño le pregunta a un investigador si las arrugas que aparecen en los dedos cuando él termina su sesión de natación son siempre de la misma forma o cambian. Esta pregunta llevó al profesor Guy K. German y su equipo de investigadores de la Universidad de Binghamton (Estados Unidos) a verificar si, en efecto, las arrugas que se forman en los dedos cuando estos han estado sumergidos por un buen tiempo en el agua adoptan siempre la misma morfología o si son diferentes en cada ocasión [2].
Para averiguarlo, los dedos de tres adultos jovenes y sanos fueron sumergidos en agua a 40 grados Celsius por un lapso de 30 minutos en dos ocasiones separadas por un intervalo de 24 horas, garantizando así una recuperación morfológica total del dedo posterior a la primera sumersión y antes de la segunda sumersión. Al final de cada una de las sumersiones se tomaron imágenes de los dedos de los tres participantes, las cuales fueron comparadas por superposición (cualitativa) y por vectorización de la morfología de las arrugas (cuantitativa).
Cualitativamente, la superposición de las imágenes mostró un alto grado de similitudes en los patrones de arrugas entre los dos intervalos de tiempo (Figura 4), mientras que cuantitativamente se efectuó una normalización a través del producto punto entre los vectores que señalan la orientación de las arrugas en los dos intervalos de tiempo, obteniendo un valor promedio de 0.94 ± 0.06, lo que significa que estos vectores en los dos intervalos de tiempo son paralelos (Figura 5).
Figura 4. Imágenes representativas del experimento de sumersión. 1: Imagen de control antes de la exposición al agua. 2: Dedo expuesto a 30 minutos de sumersión en agua en el día cero. 3: Imagen del dedo expuesto a 30 minutos de sumersión en agua 24 horas más tarde. 4 a 6: Superposición de imágenes de las arrugas topográficas de la piel en los dos puntos temporales diferentes con 24 horas de diferencia, con niveles de opacidad de (4) 0%, (5) 50%, (6) 100%. Adaptado de [2].
Figura 5. Establecimiento de pares de arrugas a través de la vectorización de la orientación de las arrugas en (1) Día 0 y (2) 24 horas después en el dedo anular de un sujeto. Las curvas negras indican morfologías de arrugas claramente emparejadas. Las curvas rojas indican arrugas inconsistentes entre los dos puntos temporales. Adaptado de [2].
De esta forma, el estudio concluye que la morfología de las arrugas formadas en los dedos por efecto de la sumersión en el agua es siempre la misma, y se atribuye dicha morfología a la vasoconstricción de los vasos sanguíneos subcutáneos, los cuales permanecen en posición y orientación constante. Por cierto, estudios anteriores confirman que dichas arrugas son un mecanismo evolutivo que incrementa la fuerza de agarre de los dedos en el agua [2].
Así es que, estimados practicantes de la natación, aquí les comparto dos estudios que ilustran algunos consejos y situaciones presentes durante la práctica de este deporte. Ahora, ¡vamos a nadar!
Referencias
J. van den Berg, R. Bazuin, C. Jux, et al., “The effect of hand posture on swimming efficiency”, Experiments in Fluids, vol 62, no. 245, noviembre 2021, https://doi.org/10.1007/s00348-021-03333-
R. Laytin, y G.K. German, “On the repeatability of wrinkling topography patterns in the fingers of water immersed human skin”, Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, vol 165, no. 106935, mayo 2025, https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2025.106935.