Principios físicos empleados al correr

En este artículo me gustaría dar salida a parte de las reflexiones que he ido haciendo durante estos últimos meses aplicando parte de los conocimientos generalistas que tengo por formación académica y que he ido asimilando durante los análisis y lecturas sobre la técnica de carrera. Para aquellos curiosos como yo que quieran entender algunos aspectos biomecánicos explicados desde un punto de vista colocaquial, ahí van estos tres apuntes:

El arco de descarga

En la carrera de aquitectura, una de las primeras cosas que se aprenden es la importancia del arco de descarga. Si pensamos en las primeras construcciones humanas de las que quedan constancia aun a día de hoy tenemos que pensar en los inmensos monolitos como Stonehenge (3.100 a.C.). En esta época nuestros antepasados no eran excesivamente sutiles cuando tenían que rendir culto a los dioses y aun a día de hoy nos resulta sorprendente el que pudieran levantar piedras de semejante peso y dimensiones. Pero, por qué tan grandes? Mantener en equilibrio la roca superior requiere de unos apoyos proporcionalmente grandes, esto resulta obvio para todos pero hay un factor esencial que justifica el grosor de la piedra y es cómo se descarga el peso hasta el suelo.

Resulta mucho más intuitivo si vamos directamente a un ejemplo gráfico: imaginad que pasaría si en lugar de la roca superior tuviéramos una mucho más fina. En efecto, con un grosor menor e igual distancia a los apoyos, la pieza horizontal se resquebrajaría por su parte central y se rompería en dos. Aumentando el grosor de la pieza garantizamos que la descarga se produzca sobre los dos puntos de apoyo y no por el centro de la pieza. Contra más alejamos los puntos de apoyo de la parte central de la pieza más la obligamos a estirar el esquema de bajada de fuerzas hasta el suelo y más posible es que se agriete por el centro.

Unos cuantos años después, tras la cultura griega y romana, se generalizó el uso del arco como elemento básico de descarga. El arco pasa por ser el elemento que mejor reparte el peso, tanto en un plano como de forma tridimensional. El arco, como semicircunferencia, ofrece la suficiente altura como para hacer llegar el peso hacia los dos puntos de descarga, garantizado así la correcta descarga del peso, incluido todo el que contenga sobre sí mismo (a diferencia que el caso anterior en el que sólo soportaba su propio peso). En el gótico se produjo una evolución del arco románico al ojival, mucho más pronunciado, con mejores prestaciones para las altas construcciones de piedra que se levantaron durante esa época.

A día de hoy cometemos el error de pensar que los arcos son cosa de castillos e iglesias, cuando en realidad son uno de los elementos más usados en ingeniería. Sólo hace falta darle la vuelta a un arco y descubrir como se escondía en otras grandes construcciones modernas como puentes o canales.

Llegados a este punto, el arco estrella de esta sección es el del pie. La forma de nuestro arco determina si nuestra pisada es normal, pronadora o supinadora. Si os fijáis en el pie no sólo hay un arco longitudinal de dedos a talón, también hay otro transversal que cruza por el empeine e incluso los dedos con el resto del pie forman un arco en muchas posiciones.

Lo que tardamos muchos años en aplicar en construcción la naturaleza y la evolución ya fueron conformándolo como el mejor elemento amortiguador y de descarga del peso corporal. Si nos lo hacemos venir bien también podemos pensar en nuestras piernas como elementos verticales de descarga y nuestra cadera como el arco que reparte el peso sobre los dos puntos de apoyo. Motivo por el cual es aun más importante mantener una posición recta de la espalda para que el peso baje hasta el suelo de forma totalmente vertical.

Equilibrio estable e inestable

En telecomunicaciones los receptores de señales electromagnéticas (radios) tienen dispositivos que permiten seguir la señal e impiden que, debido a variaciones de la frecuencia al atravesar diferentes medios, la emisora se pierda. En el diseño de estos circuitos aparece el concepto de equilibrio estable e inestable que, si bien cuesta un poco de explicar dentro del campo del electro magnetismo, resulta mucho más evidente si lo trasladamos al campo de la física.

Seguro que al ver este esquema todas las explicaciones se vuelven necesarias. En un caso cualquier movimiento hará que la pelota ruede por uno de los lados, mientas que en el otro caso cualquier movimiento acabará haciendo que la pelota acabe parándose de nuevo en el centro de la figura.

Un péndulo sería el ejemplo perfecto de equilibrio estable: el peso se encuentra cerca del suelo y el punto de rotación por encima de él así antes o después acabará parando por acción de la gravedad. Nuestro cuerpo, por suerte o por desgracia, es el caso contrario ya que nuestras piernas y caderas están en permanente equilibrio inestable.

Sin embargo al igual que corregimos con pequeños movimientos la dirección del volante cuando conducimos, lo mismo sucede cuando corremos. No conscientemente puesto que el equilibrio es una reacción casi instintiva pero todas las regulaciones y adaptaciones que realiza el cuerpo en cada milisegundo son lo que permiten ese milagro que es desplazar un cuerpo vertical de forma horizontal. Intentad mover cualquier objeto de una altura comprendida entre 1,5 y 2,0metros sin que acabe en el suelo. Ni siquiera aplicando la fuerza en el centro de gravedad evitaríamos algún tipo de efecto rebote o desequilibrarte. Nosotros no sólo no nos caemos sino que somos capaces de desafiar la gravedad y el equilibrio a velocidades nada despreciables.

Lo más curioso es que un cualquier arco que procure un equilibrio inestable  suele estar apoyado únicamente en dos puntos cuando en realidad…

Tres puntos definen un plano

Los que hayáis estudiado algo de dibujo técnico seguro que sabéis que dos puntos definen una recta y tres, un plano. Sin ponernos excesivamente técnicos podemos asimilar un plano a cualquier superficie sin deformaciones y con una generalizada horizontalidad, es decir cualquier superficie por la que corráis. Supongamos el suelo de casa y esa silla que todos tenemos que cojea. Por qué cojea? Cojea porque tiene cuatro puntos de apoyo y al no tener todos ellos la misma distancia al suelo se produce la definición de varios planos de equilibrio a través de los cuales se balancea la silla en función de donde se coloca el peso. Un taburete de tres patas nunca cojea, su asiento podrá estar recto y horizontal o inclinado pero nunca cojeará por el principio comentado de que tres puntos definen un plano. Esos tres puntos distribuirán el peso de manera que la posición final sea estable. Sin embargo, cuando cuatro puntos no están perfectamente alineados, el movimiento es inevitable y es por eso que en topografía (y fotografía) cuando se requiere estabilidad se usan trípodes como elementos de soporte de los aparatos de medida.

Sin embargo el ser humano no tiene tres puntos de apoyo mirado sino dos piernas. La tercera pierna que nos falta sería el equivalente a la cola que hemos perdido respecto a nuestros antepasados animales. A pesar de necesitarla desde un punto teórico hemos sido capaces de desarrollar un nivel de equilibrio tan avanzado que somos capaces de no sólo mantenernos sino avanzar a gran velocidad sobre dos piernas y no sólo eso sino que en muchos casos con sólo una de ellas como punto de apoyo.

Si miramos a un nivel más de detalle, el otro punto de descarga de peso pasa por ser el pie. Aquí podríamos ver dos puntos de apoyo: almohadilla y talón peor en realidad no se trata de elementos puntuales sino que tienen cierta amplitud. Si pensamos en el talón, yo veo un punto de apoyo (a nivel oseo) pero si pensamos en la almohadilla yo hay 5 metatarsos que varia su posición relativa para formar un gran punto sobre el cual realimentar nuestro equilibrio. Es por esto que en el pie también pueden apreciarse dos arcos (dibujo superior) conformando lo que conocemos como arco del pie desde los metatarsos exteriores (primero y quinto) hasta el talón. Pequeños movimientos imperceptibles de la musculatura del pie hacen variar nuestra posición y son la diferencia entre mantenernos en pie o caernos. Hasta tal punto hemos desarrollado el equilibrio que ni siquiera requerimos el concentrarnos para seguir en pie.

Incluso al correr, en la rotación normal de la articulación del tobillo cambiamos el punto de apoyo entre el talón y el dedo gordo del pie y por eso suele ser siempre la almohadilla el punto que debe estar más tiempo en contacto con el suelo. Ni entrar con el talón ni correr de puntillas son opciones válidas.

Conclusión

Al final todo esto para justificar cosas que hacemos de manera inconsciente y en muchos casos perfectamente sin necesidad de conocerlas ni entenderlas. Muchos otros corremos mal y con dolor. Conocer y esforzarse por entender cómo funciona nuestro cuerpo puede desencadenar en un mayor aprecio de la herramienta tan magnífica que es nuestro cuerpo. Es perfecta a nivel motriz pero aun más perfecta a nivel sensorial y nervioso. Del mismo modo que puede llevarte corriendo 42 kilómetros, recuerda prestar también a lo que te indica cuando aparece el dolor, no es caprichoso ni casual y tiene una función, avisarte de que algo va mal.