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DEPARTAMENTO DE ACTIVIDAD FÍSICA Y CIENCIAS DEL DEPORTE
FACULTAD DE CIENCIAS DEL DEPORTE
TESIS DOCTORAL
“Adaptaciones morfológicas, estructurales y funcionales del aparato
extensor de la rodilla como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a
diferentes velocidades de ejecución”
FERNANDO MARTÍNEZ SÁNCHEZ
TOLEDO, 2015
DIRECTORES:
Dr. JOSÉ FERNANDO JIMÉNEZ DÍAZ
Dr. JAVIER ABIÁN VICÉN
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DEPARTAMENTO DE ACTIVIDAD FÍSICA Y CIENCIAS DEL DEPORTE
FACULTAD DE CIENCIAS DEL DEPORTE
TESIS DOCTORAL
“Adaptaciones morfológicas, estructurales y funcionales del aparato
extensor de la rodilla como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a
diferentes velocidades de ejecución”
FERNANDO MARTÍNEZ SÁNCHEZ
TOLEDO, 2015
DIRECTORES:
Dr. JOSÉ FERNANDO JIMÉNEZ DÍAZ
Dr. JAVIER ABIÁN VICÉN
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Dr. José Fernando Jiménez Díaz y el Dr. Javier Abián Vicén, como Directores de la Tesis
Doctoral titulada:
“Adaptaciones morfológicas, estructurales y funcionales del aparato
extensor de la rodilla como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a
diferentes velocidades de ejecución”
Informan:
Que el trabajo de Tesis Doctoral desarrollado por D. Fernando Martínez Sánchez, ha
sido realizado bajo nuestra dirección, y en nuestra opinión, reúne los requisitos para
proceder a la realización de los trámites pertinentes para su presentación a la
Comisión de Doctorado de la Universidad de Castilla-La Mancha y posterior defensa
ante el tribunal.
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A mis padres Antonio y Carmina, porque todo se les hace poco y por darme
siempre algo ms que la vida.
A la familia Cuevas Martnez, especialmente a mi hermana Cristina, por su
apoyo incondicional desde la distancia.
A Ana, por sus nimos y c onseguirs lo que te propongas constantes. Por
ser pauelo muchas veces empapado en todo este tiempo. Por todo.
Porque s que se alegran tanto o ms que yo por este trabajo
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AGRADECIMIENTOS
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En primer lugar me gustaría agradecer a todos y cada uno de los participantes
que han formado parte de esta investigación como sujetos de estudio. Sin su
voluntariedad desinteresada, la presente tesis doctoral no se hubiese podido
llevar a cabo.
A todas las instituciones que han colaborado directa o indirectamente en el
desarrollo y elaboración de este estudio, especialmente a la Facultad de
Ciencias del Deporte de Toledo y a todo su equipo decanal, por mostrar todo
su apoyo, instalaciones y materiales para el desarrollo de este trabajo.
A la fundación Educatio Servanda y al Centro de Estudios Superiores Juan
Pablo II de Toledo, especialmente a mis compañeros Amalia, Marta, Virginia,
Rosa, Paula, Esther, Romano, Cucho y Tadeo. Os pido perdón por los trastornos
que os he ocasionado y agradezco enormemente vuestra comprensión y
paciencia.
A Susana Mendizábal, por tantas y tantas luchas que hicieron que mi
formación en investigación pudiera crecer al lado de los componentes del
Laboratorio de Rendimiento y Readaptación Deportiva. Mis compañeros,
Paula a mi derecha, Jacobo y Domingo enfrente. Aquella mesa... Esta
investigación también es vuestra.
A todos los componentes del Laboratorio de Entrenamiento Deportivo y del
Laboratorio de Competencia Motriz de la Facultad de Ciencias del Deporte
de Toledo, especialmente a sus directores Chema Ravé y Natalia Rioja
respectivamente, por cederme sus materiales y espacios para la toma de
datos.
A Luis Ortega y Javier Gálvez de General Electric HealthCare (España), por
haber puesto a mi disposición los aparatos de ecografía necesarios para el
estudio del tendón y del músculo.
A Pío, carpintero que me ayudó a realizar las cuñas para el trabajo de fuerza.
A Miguel Galán, Dani Ortega, Tamara Martín, Marta, Inés y especialmente a
Charly y Rafa. Esta investigación no hubiese llegado al final sin vuestro tiempo,
trabajo y dedicación. Os estaré enormemente agradecido.
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Compañeros de Método Fenómeno, Álvaro, Víctor, Juanma y Raúl. Gracias
por vuestros consejos y por darme la oportunidad de seguir formándome
para/con vosotros. Seguiremos creciendo.
A todos mis amigos, por su voluntad para prestar ayuda en lo que necesitara y
por apoyarme y ayudarme en todos los momentos difíciles.
A mis abuelos Manuel, Valentina, Florentino y Lucía; y a mis tíos Antonio,
Juanma y Germán. Allá donde estéis, sé que estaréis orgullosos de este trabajo.
Gracias por apoyarme y trasmitirme fuerzas desde arriba.
Y elegí bien. Muchas gracias Fernando Jiménez y muchas gracias Javier Abián.
Javi, no te imaginas lo que agradezco que aceptaras este reto. Me dijiste que
sería posible y vaya si lo ha sido. Joven, desbordas talento, paciencia y tienes
unas ganas tremendas de trabajar. Espero que algún día tengas el sitio que
mereces en el sitio donde comenzaste. Fernando, son muchos los años que
han pasado desde que me decías cuando me cogías el pliegue graso del
muslo que ahí estaba el choricito de mi pueblo. Muchas gracias por
aceptarme en tu grupo de investigación y por permitir que me formara a tu
lado. Académicamente, me has transmitido muchos conocimientos y por ello
te admiro como profesor y director, pero es en el interior como persona donde
se ve tu grandeza. A los dos, espero no haberos defraudado.
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ÍNDICE
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ÍNDICE
Índice de Abreviaturas
XX
Índice de Figuras y Tablas
Resumen
XXII
XXVIII
1. Introducción
32
2. Marco Conceptual
38
2. 1. El tendón. Estructura y composición
38
2. 1. 1. Estructura macroscópica y arquitectura interna del tendón
39
2. 1. 2. Irrigación del tendón
45
2. 1. 3. Inervación del tendón
47
2. 1. 4. Estructura microscópica del tendón. El metabolismo del colágeno
49
2. 1. 4. 1. Proceso intracelular de la síntesis del colágeno
2. 1. 4. 2. Proceso extracelular de la síntesis del colágeno
2. 1. 5. Composición y estructura de las zonas de transición músculotendón y tendón-hueso
2. 1. 5. 1. Zona de transición músculo-tendón. La Unión Miotendinosa
2. 1. 5. 2. Zona de transición tendón-hueso. La entesis del tendón
49
51
52
52
54
2. 1. 6. El tendón. Propiedades biomecánicas
58
2. 1. 7. Adaptación del tendón a las cargas mecánicas externas
63
2. 1. 8. El tendón rotuliano. Anatomía y propiedades mecánicas
68
2. 2. El complejo extensor activo de la rodilla. Anatomía de la musculatura
del cuádriceps
72
2. 2. 1. Evaluación de la fuerza muscular
76
2. 2. 1. 1. Evaluación de la fuerza de la musculatura del muslo mediante
dinamometría isocinética
79
2. 2. 1. 1. 1. Aplicación específica de la evaluación mediante dinamometría
isocinética en las extremidades inferiores
82
2. 2. 1. 1. 2. Relación entre la evaluación isocinética y el rendimiento
funcional
85
2. 3. La ecografía como herramienta para el estudio del aparato locomotor
(músculo y tendón)
86
2. 3. 1. Evolución histórica de la Ecografía
87
2. 3. 2. Principios físicos básicos de los ultrasonidos
91
2. 3. 2. 1. Conceptos clave en ecografía
2. 3. 2. 2. Los transductores
2. 3. 3. La ecografía en el estudio del músculo
2. 3. 4. La ecografía en el estudio del tendón
2. 3. 5. La sonoelastografía como técnica ecográfica
2. 3. 5. 1. La Sonoelastografía en el estudio del tendón
2. 3. 5. 1. 1. La sonoelastografía en el estudio del tendón de Aquiles
2. 3. 5. 1. 2. La sonoelastografía en el estudio de las epicondilopatías
2. 3. 5. 1. 3. La sonoelastografía en el estudio de las lesiones de hombro
2. 3. 5. 1. 4. La sonoelastografía en el estudio del tendón rotuliano
2. 4. La Tensiomiografía como sistema de evaluación de las propiedades
contráctiles del músculo
2. 4. 1. Parámetros musculares evaluables mediante la Tensiomiografía
2. 4. 2. Criterios para realizar una correcta evaluación con la
Tensiomiografía
2. 4. 3. Utilidad de la Tensiomiografía
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2. 4. 3. 1. Evaluación de la respuesta muscular mediante Tensiomiografía. Los
primeros estudios
131
2. 4. 3. 2. Composición fibrilar y velocidad de contracción del músculo
132
2. 4. 3. 3. Evaluación de la rigidez muscular mediante la Tensiomiografía
135
2. 4. 3. 4. Diferencias entre músculos en las respuestas contráctiles
136
2. 4. 3. 5. La tensiomiografía en la prevención y recuperación de lesiones
138
2. 4. 3. 6. Evaluación de la adaptación muscular al ejercicio excéntrico
mediante tensiomiografía
141
2. 5. El ejercicio excéntrico como modalidad de entrenamiento
2. 5. 1. Introducción al ejercicio excéntrico
2. 5. 2. El ejercicio excéntrico en el deporte y en la recuperación de
lesiones
142
142
147
2. 5. 2. 1. Ejercicio excéntrico y ganancias de fuerza
149
2. 5. 2. 2. Ejercicio excéntrico e hipertrofia muscular
157
2. 5. 2. 3. Efectos del ejercicio excéntrico sobre el tejido tendinoso
160
2. 5. 2. 3. 1. Efectos del ejercicio excéntrico sobre los tendones sanos
161
2. 5. 2. 3. 2. Efectos del ejercicio excéntrico sobre los tendones patológicos
165
3. Objetivos e hipótesis
3. 1. Objetivos Generales
3. 2. Objetivos específicos
3. 3. Hipótesis de estudio
4. Metodología de la investigación
172
172
172
173
176
4. 1. Diseño de la investigación
176
4. 2. Participantes
177
4. 2. 1. Criterios de inclusión
178
4. 2. 2. Criterios de exclusión
178
4. 2. 3. Características descriptivas de la muestra de estudio
179
4. 3. Emplazamiento
179
4. 4. Medios materiales utilizados
180
4. 4. 1. Materiales utilizados para la obtención de información de los
participantes
180
4. 4. 2. Materiales utilizados para las evaluaciones
181
4. 4. 3. Materiales utilizados para el desarrollo de la intervención
185
4. 4. 4. Material utilizado para el registro y análisis de datos
185
4. 5. Procedimiento llevado a cabo para la realización de la investigación
186
4. 5. 1. Procedimiento general de la investigación
186
4. 5. 2. Fase de familiarización
189
4. 5. 3. Protocolos establecidos para la recogida de datos
190
4. 5. 3. 1. Valoración de la composición corporal
4. 5. 3. 2. Evaluación de la morfología y del índice de rigidez del tendón
rotuliano
4. 5. 3. 3. Estudio de la arquitectura muscular de los vastos externo e interno
mediante ecografía
4. 5. 3. 4. Protocolo de evaluación de las propiedades contráctiles de la
musculatura extensora de la rodilla
4. 5. 3. 5. Protocolo de evaluación de la fuerza en dinamómetro isocinético
4. 5. 3. 6. Valoración de la capacidad funcional de la extremidad inferior
mediante el test del triple salto
4. 5. 3. 7. Protocolo para el cálculo del 1-RM
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4. 5. 4. Variables de la investigación
202
4. 5. 4. 1. Variable independiente
202
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4. 5. 4. 2. Variables dependientes
202
4. 5. 4. 2. 1. Variables dependientes obtenidas en la extremidad inferior que
realizó el entrenamiento
202
4. 5. 4. 2. 1. Variables dependientes obtenidas en la extremidad inferior que
no realizó el entrenamiento
208
4. 5. 5. Programa de intervención mediante ejercicio excéntrico
4. 6. Análisis estadístico
5. Resultados
209
210
214
5. 1. Adaptaciones morfológicas y estructurales del aparato extensor de la
rodilla como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a diferentes
velocidades
215
5. 1. 1. Valoración de las propiedades morfológicas del tendón
215
5. 1. 2. Valoración de las propiedades elásticas del tendón
217
5. 1. 3. Valoración de la arquitectura muscular de los músculos VL y VM 219
5. 1. 4. Valoración de la composición corporal
222
5. 2. Adaptaciones funcionales en el aparato extensor de la rodilla como
respuesta al ejercicio excéntrico realizado a diferentes velocidades
225
5. 2. 1. Valoración de las propiedades contráctiles de la musculatura
extensora de la rodilla
225
5. 2. 2. Valoración de la fuerza isométrica de la musculatura del
cuádriceps e isquiosurales
228
5. 2. 3. Valoración de la fuerza concéntrica isocinética de la musculatura
del cuádriceps
231
5. 2. 4. Valoración de la fuerza excéntrica isocinética de la musculatura
del cuádriceps
237
5. 2. 5. Valoración de la fuerza máxima excéntrica en test 1-RM y de la
capacidad de salto
242
5. 3. Adaptaciones morfológicas, estructurales y funcionales en el aparato
extensor de la rodilla de la extremidad contralateral no entrenada como
respuesta al ejercicio excéntrico realizado a diferentes velocidades
244
5. 3. 1. Valoración de las propiedades morfológicas y elásticas del tendón
rotuliano
244
5. 3. 2. Valoración de las propiedades estructurales y contráctiles de los
músculos extensores de rodilla
245
5. 3. 3. Valoración de la fuerza de la extremidad inferior no entrenada 247
6. Discusión
254
6. 1. Efectos del ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades sobre
las propiedades morfológicas y estructurales del complejo extensor de la
rodilla
254
6. 2. Efectos del ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades sobre
las propiedades contráctiles y funcionales del complejo extensor de la
rodilla
265
6. 3. Efectos del ejercicio excéntrico realizado con la extremidad dominante
sobre las propiedades morfológicas, estructurales y funcionales del
complejo extensor de la rodilla de la extremidad contralateral no entrenada
274
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7. Conclusiones
286
8. Limitaciones del Estudio
292
9. Futuras líneas de Investigación
296
10. Bibliografía
300
Anexos
378
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Índice de Abreviaturas
Índice de Abreviaturas
B
BB
BF
BR
BW
C
CCA
CCC
CSA
CTGF
D
Dm
DOMS
DSLS
E
EE
EVA
F
FS
G
Gc
GC
GcL
GcM
GE1
GE2
I
IPAQ
K
KPa
L
LCA
LRRD
M
mA
MRI
P
PCSA
PRF
R
RF
RM
ROM
rpm
Rx
S
SEL
sEMG
Sl
ST
T
TA
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Bíceps braquial
Bíceps femoral
Braquioradial
Peso corporal
Cadena cinética abierta
Cadena cinética cerrada
Área de sección transversal
Factor de crecimiento de tejido conectivo
Desplazamiento máximo del vientre muscular
Delayed onset muscular soreness
Decline single leg squat
Ejercicio excéntrico
Escala visual analógica
Flexor superficial
Gastrocnemio
Grupo Control
Gastrocnemio lateral
Gastrocnemio medial
Grupo Experimental 1
Grupo Experimental 2
Cuestionario Internacional de Actividad Física
Kilopascales
Ligamento cruzado anterior
Laboratorio de Rendimiento y Readaptación Deportiva
Miliamperios
Resonancia magnética
Área de sección transversal fisiológica
Frecuencia de repetición de pulsos
Recto Femoral
Repetición Máxima
Rango de movimiento
Revoluciones por minuto
Radiografía
Sonoelastografía
Electromiografía de superficie
Soleo
Semitendinoso
Tibial anterior
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Índice de Abreviaturas
TB
Tc
Td
TMG
Tr
TR
Ts
U
UMT
US
V
Vc
VI
VISA-A
VISA-P
VL
VM
VML
VMO
Tríceps braquial
Tiempo de contracción
Tiempo de activación
Tensiomiografía
Tiempo de relajación medio
Tendón rotuliano
Tiempo sostenido o prolongado
Unión miotendinosa
Ultrasonidos
Velocidad de contracción
Vasto intermedio
Victorian Institute of Sport Assessment-Achilles Tendon
Victorian Institute of Sport Assessment-Patellar Tendon
Vasto lateral
Vasto medial
Vasto medial largo
Vasto medial oblicuo
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Índice de Figuras y Tablas
Índice de Figuras y Tablas
Índice de Figuras
Capítulo 2.- Marco Conceptual
Figura 2.1. Tipos de disposición de las fibras de colágeno dentro de los
tendones
41
Figura 2.2. Estructura jerárquica del tendón
42
Figura 2.3. Paquetes intrafibrilares de fibrillas de colágeno de un
tendón de rata
43
Figura 2.4. Imágenes de tipos de células presentes en los tendones
44
Figura 2.5. El proceso de formación de la fibrilla de colágeno tipo I
50
Figura 2.6. Sección longitudinal de la Unión Miotendinosa
53
Figura 2.7. Representación esquemática de una entesis
fibrocartilaginosa del tendón
56
Figura 2.8. Entesis fibrocartilaginosa del tendón de Aquiles
57
Figura 2.9. Fuerzas a las que se ve sometido un tendón
60
Figura 2.10. Sección transversal del tendón de la cola de un canguro
visto con microscopio electrónico
61
Figura 2.11. Distribución de la tensión entre la matriz y la fibrilla
62
Figura 2.12. Curva carga/deformación del tendón
63
Figura 2.13. Imagen anteromedial del tendón rotuliano
68
Figura 2.14. Dimensiones del tendón rotuliano
70
Figura 2.15. Curvas de fuerza/elongación de los tercios central (azul),
medial (verde) y lateral (rojo) del tendón rotuliano
71
Figura 2.16. Representación del momento de fuerza sobre la rodilla
72
Figura 2.17. Vista anterior del tercio distal de la musculatura superficial
del muslo
75
Figura 2.18. Vista lateral de la rodilla
76
Figura 2.19. Vista de la musculatura del cuádriceps a nivel de su
inserción en la rótula
77
Figura 2.20. Imágenes del Dr. Wild con sus aparatos de ecografía
88
Figura 2.21. Portada de la revista Electronics en el número de marzo
de 1955
89
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Índice de Figuras y Tablas
Figura 2.22. Equipo de ecografía del Dr. Howry
90
Figura 2.23. Esquema de la propagación del sonido
93
Figura 2.24. Interfaces reflectantes en ecografía
94
Figura 2.25. Transductor
95
Figura 2.26. Representación esquemática del funcionamiento de la
sonoelastografía
106
Figura 2.27. Imagen de un tendón de Aquiles degenerativo
113
Figura 2.28. Imágenes comparativas tomadas mediante ecografía y
SEL de la parte lateral del codo
114
Figura 2.29. Imagen ecográfica y sonoelastográfica del tendón
rotuliano
117
Figura 2.30. Representación esquemática de la medición con
Tensiomiografía
122
Figura 2.31. Definición de parámetros de la Tensiomiografía
124
Figura 2.32. Ecuaciones para el cálculo de la Velocidad de
contracción y la Velocidad de la respuesta normalizada
126
Figura 2.33. Imágenes del estudio de Abbot et al. (1952)
143
Figura 2.34. Adaptaciones musculares del ejercicio excéntrico
realizado a largo plazo
148
Capítulo 4.- Metodología
Figura 4.1. Diseño de la investigación
177
Figura 4.2. Materiales utilizados para las evaluaciones
184
Figura 4.3. Cuña de madera de 25º de inclinación
185
Figura 4.4. Ejemplos de tendones rotulianos patológicos de
participantes excluidos del estudio
187
Figura 4.5. Procedimiento general de la investigación
189
Figura 4.6. Control de la flexión de rodilla en la ejecución del ejercicio
Decline single leg squat
190
Figura 4.7. Participante al que se le está realizando el análisis de
composición en el densitómetro iDXA
191
Figura 4.8. Estudio ecográfico y sonoelastográfico del tendón rotuliano
192
Figura 4.9. Valoración de las propiedades contráctiles de los músculos
extensores de la rodilla mediante Tensiomiografía
196
Figura 4.10. Participante realizando los test de fuerza en dinamómetro
198
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Índice de Figuras y Tablas
isocinético
Figura 4.11. Participante realizado el test del triple salto
199
Figura 4.12. Participante realizado el test RM
201
Figura 4.13. Zonas anatómicas de obtención de las variables de
composición corporal en extremidades inferiores
203
Figura 4.14. Variables relacionadas con las propiedades morfológicas
del tendón rotuliano
204
Figura 4.15. Imagen sonoelastográfica del estudio de los índices de
rigidez del tendón
205
Figura 4.16. Estudio de la arquitectura de los músculos vasto lateral y
vasto medial
206
Figura 4.17. Características del protocolo de intervención llevado a
cabo en la presente investigación
210
Capítulo 5.- Resultados
Figura 5.1. Representación esquemática de la dirección de las
pruebas estadísticas
214
Figura 5.2. Valores medios de los índices de rigidez del tendón
218
Figura 5.3. Valores medios de los resultados en el test 1-RM y triple salto
243
Figura 5.4. Valores medios de los índices de rigidez del tendón
rotuliano de la extremidad inferior no entrenada
246
Figura 5.5. Valores medios de la distancia máxima alcanzada en el
triple salto realizado con la extremidad inferior no entrenada
251
Índice de Tablas
Capítulo 2.- Marco Conceptual
Tabla 2.1. Características del tendón y su relación con su composición
estructural
59
Tabla 2.2. Músculos pertenecientes al mecanismo extensor activo de
la rodilla en el compartimento anterior del muslo
73
Tabla 2.3. Investigaciones que han utilizado la sonoelastografía como
herramienta para el estudio del tendón
119
Tabla 2.4. Investigaciones que han estudiado el efecto de la
contracción excéntrica sobre la hipertrofia muscular
159
Capítulo 4.- Metodología
Tabla 4.1. Datos descriptivos de la muestra de estudio distribuidos por
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Índice de Figuras y Tablas
grupos
Capítulo 5.- Resultados
Tabla 5.1. Resultados obtenidos en las propiedades morfológicas del
tendón en los tres momentos de evaluación
216
Tabla 5.2. Resultados obtenidos en las variables de arquitectura
muscular en el músculo Vasto Lateral (VL)
220
Tabla 5.3. Resultados obtenidos en las variables de arquitectura
muscular en el músculo Vasto Medial (VM)
221
Tabla 5.4. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la
masa magra
223
Tabla 5.5. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la
cantidad de tejido graso
224
Tabla 5.6. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las
propiedades contráctiles en el músculo vasto lateral (VL)
226
Tabla 5.7. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las
propiedades contráctiles en el músculo recto femoral (RF)
227
Tabla 5.8. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las
propiedades contráctiles en el músculo vasto medial (VM)
228
Tabla 5.9. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test
isométrico para la musculatura del cuádriceps
229
Tabla 5.10. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test
isométrico para la musculatura isquiosural
230
Tabla 5.11. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test
isocinético concéntrico a la velocidad de 60º/s
232
Tabla 5.12. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test
isocinético concéntrico a la velocidad de 180º/s
234
Tabla 5.13. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test
isocinético concéntrico a la velocidad de 300º/s
236
Tabla 5.14. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test
isocinético excéntrico a la velocidad de 60º/s
238
Tabla 5.15. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test
isocinético excéntrico a la velocidad de 180º/s
239
Tabla 5.16. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test
isocinético excéntrico a la velocidad de 300º/s
241
Tabla 5.17. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con el
grosor del tendón de la extremidad inferior no entrenada
245
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Índice de Figuras y Tablas
Tabla 5.18. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las
propiedades estructurales de los músculos VL y VM y con la
composición corporal en el muslo
247
Tabla 5.19. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las
propiedades contráctiles de los músculos vasto lateral (VL) y recto
femoral (RF) de la extremidad inferior no entrenada
248
Tabla 5.20. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la
fuerza de la extremidad inferior no entrenada
250
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resumen
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Resumen
Resumen
Introducción: El ejercicio excéntrico (EE) está siendo cada vez más utilizado
dentro del ámbito de la prevención y recuperación de lesiones y como
modalidad de entrenamiento destinada a incrementar los valores de fuerza e
hipertrofia muscular. Aún así, poco se ha investigado sobre el papel que juega
la velocidad de contracción de las repeticiones excéntricas sobre las
adaptaciones a nivel tendinoso y muscular. Por ello, los objetivos de la
presente tesis doctoral se centran en valorar los efectos del EE realizado de
forma unilateral y a distintas velocidades sobre las propiedades morfológicas,
estructurales y neuromusculares del aparato extensor de la rodilla de la
extremidad sometida a entrenamiento y por otro lado, analizar las posibles
modificaciones
en
las
propiedades
morfológicas,
estructurales
y
neuromusculares del aparato extensor de la rodilla de la extremidad
contralateral no sometida a entrenamiento.
Metodología: se trata de una investigación de carácter cuantitativo que
responde a un diseño experimental verdadero en la que han formado parte
un total de 50 participantes distribuidos de forma aleatoria en tres grupos:
Grupo Control (GC), Grupo Experimental 1 (GE1) y Grupo Experimental 2 (GE2).
El GC no realizó ningún tipo de intervención, el GE1 realizó un programa de
entrenamiento mediante contracciones excéntricas de 6 semanas de
duración, ejecutando las repeticiones excéntricas en 6 segundos y el GE2,
quienes realizaron el mismo programa de entrenamiento que el GE1 pero
ejecutando las repeticiones excéntricas en 3 segundos. Se llevaron a cabo tres
evaluaciones: una evaluación pre antes de comenzar la intervención, una
evaluación post 1 al finalizar la intervención y con el objetivo de valorar los
efectos del desentrenamiento una tercera evaluación post 2 fue realizada a
las 6 semanas de finalizar la intervención. En todas las evaluaciones se analizó
a cada participante y en ambas extremidades inferiores la composición
corporal mediante densitometría ósea, las propiedades morfológicas y
elásticas del tendón rotuliano (TR) mediante ecografía y sonoelastografía, las
propiedades morfológicas y contráctiles de los músculos extensores de rodilla
mediante
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ecografía
y
tensiomiografía
(TMG),
y
la
fuerza
isométrica,
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Resumen
concéntrica, excéntrica y explosiva mediante dinamometría isocinética, test
RM y triple salto realizado de forma unilateral.
Resultados: Al finalizar la intervención, se observó que ambos grupos
experimentales incrementaron los grosores en el TR de la extremidad sometida
a entrenamiento, siendo estos incrementos más pronunciados en el grupo que
entrenó de forma más lenta. Además, se encontró que ambos grupos
experimentales consiguieron un aumento en la masa magra del muslo y en el
grosor de los músculos extensores de rodilla de la extremidad sometida a
entrenamiento, así como en los valores de fuerza isométrica, concéntrica y
excéntrica. A las 6 semanas de finalizar la intervención, se observó que ambos
grupos experimentales incrementaron los valores de rigidez del tendón
respecto a las dos evaluaciones previas, volviendo a sus valores basales en las
variables relacionadas con las propiedades morfológicas tendinosas y
musculares, y perdurando las variables funcionales. Por último, se observó que
el
entrenamiento
excéntrico
realizado
de
forma
unilateral,
produce
modificaciones en las propiedades morfológicas y funcionales del aparato
extensor activo de la extremidad contralateral no sometida a entrenamiento.
Conclusiones: Tras la realización de la presente tesis doctoral se puede concluir
que el EE realizado con altas intensidades y de forma más lenta produce
mayores adaptaciones en el grosor del TR. Además, con independencia de la
velocidad el EE produce un incremento en la hipertrofia muscular y en la
fuerza de la extremidad sometida al entrenamiento. Por otro lado, el
entrenamiento excéntrico realizado de forma más lenta produce mayores
incrementos en la masa magra de la extremidad contralateral no entrenada.
Además, con independencia de la velocidad de ejecución, el entrenamiento
mediante contracciones excéntricas realizado de forma unilateral produce un
incremento en los valores de fuerza de la extremidad contralateral no
entrenada.
Palabras clave: ejercicio excéntrico, ecografía, sonoelastografía, arquitectura
muscular, tensiomiografía, fuerza, desentrenamiento, entrenamiento cruzado.
Área de conocimiento: 245. Códigos UNESCO: 2410.02, 2410.10, 2411.10
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Capítulo 1.
Introducción
1. Introducción
L
os comienzos del estudio del ejercicio excéntrico (EE) se remontan a
finales del siglo XIX, donde el fisiólogo alemán Adolf F. Fick documentó
por primera vez que cuando un músculo se contrae a la vez que se estira,
éste puede ejercer más fuerza. Desde esta época, el interés por esta
modalidad de entrenamiento fue creciendo y es en la década de los 60
cuando el fisiólogo inglés Archibald Vivian Hill descubrió que además de
producir más fuerza, durante el EE se produce un menor gasto energético que
durante el ejercicio realizado mediante contracciones concéntricas.
A pesar de la antigüedad de este método de entrenamiento, la
mayoría de las investigaciones se centran en evaluar las respuestas musculares
agudas al EE, siendo pocos los estudios que hayan evaluado los efectos a
largo plazo. Por otro lado, los programas a largo plazo de EE se caracterizan
por dar lugar a una serie de adaptaciones funcionales que aparecen en el
músculo. En su conjunto, estas adaptaciones pueden tener aplicaciones
prácticas en personas lesionadas o deportistas que quieran mejorar su
rendimiento.
Aunque en la actualidad su uso está muy extendido, todavía existen
ciertas lagunas de conocimiento que impiden prescribir de forma eficaz un
programa de ejercicio mediante contracciones excéntricas que permitan
conseguir las adaptaciones requeridas en los sistemas muscular y tendinoso.
De esta manera, son muchos los preparadores físicos, readaptadores y
fisioterapeutas que prescriben EE sin tener un conocimiento adecuado de los
parámetros de carga adecuados destinados a conseguir el objetivo deseado,
pudiendo ocasionar daños irreversibles en las estructuras sometidas al
entrenamiento.
Una de estas lagunas afecta a la velocidad de ejecución de las
repeticiones excéntricas. Son diversas las investigaciones que comprueban la
efectividad del EE para el tratamiento y prevención de lesiones tendinosas y
musculares. En la mayoría de ellas se establecen parámetros de carga
relacionados con las series, repeticiones e intensidad, pero en pocas se citan
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
valores exactos de velocidad de ejecución de la repetición excéntrica. Si se
quiere
progresar
en
las
recomendaciones
de
esta
modalidad
de
entrenamiento, uno de los aspectos a mejorar es el de determinar qué
velocidad de ejecución sería la más adecuada para conseguir las
adaptaciones deseadas por el deportista, fisioterapeuta, preparador físico o
readaptador.
En los últimos veinte años, el uso de ejercicios excéntricos se ha visto
incrementado
dentro
de
la
literatura
científica
como
modalidad
de
tratamiento de lesiones, fundamentalmente tendinosas. La comprensión de
cómo el EE puede influir sobre la regulación molecular, la adaptación
estructural y las propiedades mecánicas del tendón es de suma importancia
para los profesionales encargados de tratar este tipo de lesiones. Las
tendinopatías son lesiones por sobreuso que se caracterizan por un dolor
localizado dentro del tendón que puede provocar una disfunción de la
extremidad sobre la que actúa. Diferentes revisiones sistemáticas han
evaluado la capacidad del EE como método de tratamiento de tendinopatías
de Aquiles y rotuliana con resultados realmente prometedores.
Además del tratamiento y prevención de lesiones tendinosas, el uso del
EE también ha sido utilizado como técnica para la prevención de lesiones
musculares, sobre todo aquellas que afectan a los músculos flexores y
extensores de rodilla. En este sentido, son diferentes las investigaciones que
evidencian que una debilidad en la fuerza excéntrica de determinados
músculos (aductores, isquiosurales o cuádriceps) puede ser un factor de riesgo
intrínseco para sufrir lesiones en estos músculos o en las articulaciones sobre las
que actúan.
En función de los objetivos del entrenamiento, las técnicas de
valoración que pueden ser utilizadas para evaluar las adaptaciones al EE son
variadas. Dada su alta fiabilidad a la hora de evaluar las adaptaciones sobre
la composición corporal, una de las técnicas más extendidas dentro de la
literatura científica reciente es la densitometría ósea. Esta técnica ha
demostrado tener una alta fiabilidad frente a otras técnicas de análisis de la
composición corporal como puede ser la bioimpedancia eléctrica.
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Capítulo 1.
Introducción
Por otro lado, la ecografía es otra técnica de valoración utilizada para
medir las adaptaciones locales a nivel muscular y tendinoso como respuesta a
protocolos de entrenamiento de la fuerza. Esta técnica, además de no ser
invasiva y de no presentar riesgo de salud alguno a la persona evaluada,
permite realizar mediciones en tiempo real de las propiedades morfológicas y
estructurales de estos tejidos. La evolución de los equipos de ecografía han
dado lugar a la aparición de diferentes técnicas que amplían la capacidad
de la ecografía como técnica de diagnóstico y evaluación. Una de ellas es la
sonoelastografía (SEL), la cual permite estudiar en tiempo real las propiedades
elásticas de los tejidos blandos.
Por otra parte, el entrenamiento de la fuerza mediante contracciones
excéntricas puede conducir a modificaciones en las propiedades contráctiles
de los músculos sometidos al entrenamiento. La aparición de la tensiomiografía
(TMG) en los últimos años ha permitido valorar la capacidad de contracción
de un determinado músculo. Esta técnica de evaluación se basa en el
desplazamiento vertical del vientre de un músculo que es estimulado de forma
externa. Este desplazamiento es captado por un transductor que detecta el
desplazamiento del músculo sometido a la estimulación y nos da información
sobre cómo se contrae y se relaja ante esta estimulación.
Además de poder modificar las propiedades contráctiles de los
músculos sometidos a entrenamiento, el EE puede provocar incrementos en los
valores de fuerza muscular. Una de las técnicas más utilizadas dentro de la
literatura científica para valorar la fuerza muscular es la dinamometría
isocinética. Esta técnica se introdujo en la década de los 60 con el objetivo de
cuantificar el momento de fuerza que generaba un grupo muscular en un
movimiento circular y permite la evaluación de la fuerza de forma controlada,
posibilitando de esta manera la ejecución segura del test en cuestión.
Por todo lo anterior, la aplicación de estos sistemas de medición y
valoración del sistema músculo-esquelético (densitometría ósea, ecografía, SEL,
TMG y dinamometría isocinética) nos ayudará a comprender las posibles
adaptaciones que se puedan producir tras la aplicación de un programa de
entrenamiento de fuerza mediante contracciones excéntricas realizadas a
diferentes velocidades de ejecución.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Además, se pretende comprobar qué velocidad de ejecución de las
repeticiones excéntricas en el ejercicio Decline single leg squat (DSLS) produce
mayores adaptaciones en las propiedades morfológicas, estructurales,
neuromusculares y funcionales del aparato extensor de la rodilla. Por otro lado,
también se pretende valorar los efectos de un periodo de desentrenamiento
de seis semanas de duración sobre estas adaptaciones.
Por otra parte, con el desarrollo de la presente tesis doctoral también se
pretende evaluar los efectos de un programa de EE realizado a diferentes
velocidades y de forma unilateral sobre las propiedades morfológicas,
estructurales, neuromusculares y funcionales de la extremidad contralateral no
sometida a entrenamiento. Esta información será de especial relevancia para
médicos, fisioterapeutas, readaptadores y deportistas que recomienden o
sufran la inmovilización de una extremidad tras lesión.
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
2. Marco Conceptual
2. 1. El tendón. Estructura y composición
Los tendones son estructuras anatómicas interpuestas entre los músculos y los
huesos cuya función principal consiste en transmitir las fuerzas producidas por
los primeros sobre los segundos (Kannus, 2000; Wang, 2006; Wang et al., 2012),
soportando grandes cargas de tracción que en ocasiones pueden llegar hasta
8 veces el peso corporal (BW) durante la locomoción humana (Finni, Komi y
Lepola, 2000; Puxkandl et al., 2002). Debido a su escasa vascularización, los
tendones sanos presentan un color blanquecino brillante y una textura fibroelástica (Kannus, 2000).
Su morfología y la manera en la que se une al hueso pueden variar
considerablemente. De esta manera, nos podemos encontrar tendones
anchos y planos, cilíndricos, en forma de abanico o en forma de cinta en
función de las características del músculo con el que se relacionan (Kannus,
2000). Así, los tendones rotuliano y Aquiles son cortos y planos debido a que
tienen que soportar grandes fuerzas de tracción de grupos musculares como el
cuádriceps y el tríceps sural. Sin embargo, los tendones que se relacionan con
músculos que realizan acciones más finas y controladas como los flexores de
los dedos de la mano, presentan una morfología más alargada y estrecha
(Kannus, 2000). Además, el área de los tendones cilíndricos es proporcional a la
fuerza isométrica máxima del músculo con el que interactúa (Cook y
McDonagh, 1996).
La actividad de los tendones se considera básica para el correcto
funcionamiento
biomecánico
de
las
articulaciones.
Sin
embargo,
el
conocimiento exacto de cómo se transfieren las fuerzas a través de la
estructura del tendón todavía está por determinar (Svensson et al., 2012). Sus
propiedades mecánicas se encuentran influenciadas por las fibras de
colágeno tipo I dispuestas de forma paralela en matrices densas (Kastelic,
Galeski y Baer, 1978; Woo, Lee, Abramowitch y Gilbert, 2005). Esta disposición
da como resultado un tejido elástico (Tanzer, 1973) con una alta rigidez a la
tracción en la dirección de la orientación de la fibra (Woo et al., 2005).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Aunque la composición del tejido tendinoso está capacitado para
soportar importantes cargas mecánicas, esta función también puede llevar a
situaciones de riesgo de lesión. Las tendiopatías afectan de forma importante
a poblaciones de edad avanzada, provocando en las mismas dolor y
discapacidad (Kannus, 1997). Muchas de estas patologías conducen a la
rotura del tendón, ya sea en su parte media, en la inserción en el hueso o en la
unión miotendinosa (UMT) con el músculo. Estas roturas pueden ocurrir en
situaciones agudas, como por ejemplo una laceración o una lesión deportiva,
o en situaciones de degeneración tisular.
La respuesta del tendón ante una lesión varía ampliamente. Los
tendones que se encuentran encapsulados en un entorno sinovial tienen una
reducida capacidad para cicatrizar comparados con aquellos tendones que
conviven en espacios extrasinoviales (Woo et al., 2000; Woo et al., 1981; Woo et
al., 2005). La falta de producción de matriz extracelular en el lugar de la
reparación conduce a una debilidad de la zona reparada o ruptura de la
zona lesionada. La formación de adhesiones en la superficie del tendón
también puede conducir a una disfunción en la movilidad de la articulación
sobre la que actúa. En contraste, un tendón extrasinovial como es el tendón
de Aquiles, producen una cicatriz robusta y compacta en respuesta a la lesión
(Krueger-Franke, Siebert y Scherzer, 1995).
La localización de la zona lesionada también juega un papel
fundamental en el proceso de recuperación. La reparación de las zonas del
cuerpo del tendón presentan mejores resultados que las inserciones en los
huesos.
Esto
es
debido
fundamentalmente
a
las
diferencias
en
las
características mecánicas entre el tendón y el hueso (Thomopoulos, Williams,
Gimbel, Favata y Soslowsky, 2003). A continuación se va a describir a grandes
rasgos la composición y estructura del cuerpo del tendón y de la unión de éste
al hueso.
2. 1. 1. Estructura macroscópica y arquitectura interna del tendón
Según Kannus (2000) los tendones se encuentran rodeados de una serie de
estructuras extratendinosas que ayudan a su correcto funcionamiento. Estas
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!
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
estructuras son las vainas fibrosas, las poleas de reflexión, las vainas sinoviales,
las bursas y el paratenon.
•
Las vainas fibrosas son unos conductos a través de los cuales los
tendones se deslizan durante su recorrido. Están presentes en tendones
que tienen que recorrer un largo camino para alcanzar su punto de
inserción y pueden estar sometidos a importantes fricciones. En
ocasiones los huesos les proporcionan escotaduras y hendiduras
recubiertas de tejido fribrocartilaginoso y son cubiertas por una capa
fibrosa o retináculo.
•
Las poleas de reflexión son refuerzos anatómicos de las vainas fibrosas
localizadas en los lugares curvos que se pueden encontrar en el curso
del tendón. Su misión consiste en mantener el tendón dentro del lecho
por el que se desliza.
•
Las vainas sinoviales son túneles de acceso por los que los tendones
acceden al hueso o a otras estructuras anatómicas que pueden causar
fricción sobre el mismo. Situadas bajo una capa fibrosa, las vainas
sinoviales se componen de dos capas finas y serosas, la vaina parietal y
la vaina visceral, que forman un conducto cerrado que contiene un
fluido peritendinoso cuya función es la de lubricar el tendón reduciendo
de esta manera la fricción.
•
Las bursas son pequeños sacos de líquido situados entre dos estructuras
adyacentes
(músculo,
tendón
o
hueso)
donde
actúan
como
amortiguadores reduciendo la fricción y asistiendo el movimiento. Están
localizadas en lugares anatómicamente escogidos donde músculos y
tendones puede sufrir fenómenos compresivos contra prominencias
óseas que dificultan el deslizamiento de estas estructuras.
•
Por último, algunos tendones, como aquellos que carecen de una vaina
sinovial verdadera, disponen de una vaina peritendinosa o paratenon
para
reducir
la
fricción.
El
paratenon
está
compuesto
fundamentalmente por fibrillas de colágeno tipo I y III
(Kvist, Jozsa,
Jarvinen y Kvist, 1985) y funciona como un manguito elástico que
permite el movimiento libre del tendón frente a los tejidos circundantes
(Hess, Cappiello, Poole y Hunter, 1989). El tendón rotuliano (TR) presenta
un
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paratenon
bien
identificable
que
permiten
su
correcto
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
funcionamiento e incluso contribuye a la curación tras un proceso
patológico (Dyment et al., 2013).
Bajo el paratenon se encuentra una vaina de tejido conjuntivo
denominada epitendón la cual rodea a todo el cuerpo del tendón. En su
capa más externa, el epitendón es contiguo con el paratenon y en su
superficie más profunda con el endotendón, el cual envuelve fibras y haces de
fibras para hacerlas más compactas (Elliott, 1965; Jozsa, Kannus, Balint y Reffy,
1991; Kannus, 2000). El epitendón está compuesto por una red fibrilar de
colágeno relativamente densa con filamentos de 8-10 nm de espesor. Esta red
fibrilar contiene fibrillas en sentidos longitudinal, oblicuo y transversal (Figura
2.1) que proporcionan una buena capacidad de amortiguación contra
fuerzas
longitudinales,
transversales,
horizontales
y
rotacionales
en
el
movimiento o actividad del tendón (Kannus, 2000). El endotendón es una red
reticular delgada de tejido conectivo que en su interior contiene fibrillas de
colágeno entrecruzadas (Elliott, 1965; Kastelic et al., 1978) y permite que éstas
se deslicen unas sobre otras. Además, el endotendón facilita la penetración de
los vasos sanguíneos, linfáticos y nervios a la parte más profunda del tendón
(Elliott, 1965; Hess et al., 1989).
1
2
3
4
5
Figura 2.1. Tipos de disposición de las fibras de colágeno dentro de los tendones.
1 = fibras en paralelo; 2 = simple cruce de fibras; 3 = cruce de dos fibras y una tercera recta
en su punto de cruce; 4 = disposición trenzada de tres fibras; 5 = dos fibras en paralelo y una
tercera que las une mediante un empaquetado. Imagen modificada de Kannus (2000).
Según
lo
expuesto
anteriormente,
podemos
concluir
que
la
organización estructural del tendón es de naturaleza jerárquica, en donde las
moléculas de colágeno se van agrupando atendiendo a un orden lógico
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
hasta formar lo que es el tendón propiamente dicho (Kastelic et al., 1978)
(Figura 2.2).
Primer haz de
fibras
(subfascículo)
Segundo haz
de fibras
(fascículo)
Tercer haz de
fibras
Tendón
Fibra de
colágeno
Fibrilla de
colágeno
Endotendón
Epitendon
Figura
Fig
ra 2
2.2.
2 Estr
Estructura
ct ra jerárq
jerárquica
ica del tendón
tendón. Modificado de Kannus
Kann s (2000)
La fibrilla de colágeno se considera la unidad básica de transmisión de
fuerzas al tendón, aunque su importancia específica en comparación con
otros componentes de la matriz aún no se ha establecido de forma firme (Parry,
1988; Parry, Barnes y Craig, 1978; Provenzano y Vanderby, 2006; Puxkandl et al.,
2002). El modelo de Hodge y Petruska (1963) establece que las fibrillas se
componen de moléculas de tropocolágeno unidas por enlaces cruzados
formando una triple hélice de 300 nm de longitud y 1.5 nm de diámetro. Las
moléculas de colágeno se encuentran apiladas con un espacio de 36 nm
entre las terminaciones N de una molécula de colágeno y la terminación C de
la siguiente molécula. Esta descripción de la disposición molecular ha sido
modificada por Orgel, Irving, Miller y Wess (2006), quienes demostraron que las
moléculas de colágeno se encuentran trenzadas helicoidalmente y de forma
discontinua a lo largo de la longitud de las microfibrillas. Estas microfibrillas
interdigitan con sus vecinas, construyendo una formación ligeramente
retorcida denominada fibrilla (50-200 nm de diámetro). En el siguiente nivel de
la
estructura
jerárquica,
las
fibrillas
se
encuentran
estrechamente
empaquetadas en estructuras de mayor tamaño para formar las denominadas
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
fibras (3-7 m). Estas fibras se combinan para
formar los fascículos (con diámetros del
orden de micrómetros), y a este nivel, un
patrón
engarzado
histológicamente
puede
(Kastelic
observarse
et
al.,
1978;
Kastelic, Palley y Baer, 1980) (Figura 2.3).
Finalmente,
los
fascículos
se
encuentran
agrupados a través de una membrana
Figura 2.3. Paquetes intrafibrilares
de fibrillas de colágeno de un
tendón de rata. Modificado de
Ottani, Martini, Franchi, Ruggeri y
Raspanti (2002)
fascicular para formar los tendones con un
diámetro
del
orden
de
milímetros
a
centímetros.
Aproximadamente el 70-80% de la
parte sólida del tendón está compuesto por colágeno tipo I formando fibras
orientadas en la dirección de las fuerzas generadas por el músculo y con una
ligera angulación de 3º (Thomopoulos, Marquez, Weinberger, Birman y Genin,
2006; Thomopoulos, Williams, Gimbel, Favata y Soslowsky, 2003). El agua es otro
elemento importante en la constitución del tendón. Este elemento representa
aproximadamente el 70% de la parte líquida del tendón (Woo et al., 2005).
Entre el 20 y el 30% de la parte sólida del tendón son proteoglicanos,
glucosaminoglicanos, elastina, material celular y otros tipos de colágeno,
como por ejemplo el tipo II, el tipo III, el tipo V, el tipo IX, el tipo X y el tipo XII
(Bray, Frank y Bray, 1990; Koob y Vogel, 1987; Vogel, Ordog, Pogany y Olah,
1993; Vogel, Sandy, Pogany y Robbins, 1994; Wang et al., 2012). El papel
mecánico que juegan estos componentes minoritarios han sido bien
reportados en diferentes estudios (Elliott et al., 2003; Lujan, Underwood, Jacobs
y Weiss, 2009; Robinson et al., 2005). Así, el colágeno tipo V sirve como
regulador del diámetro de la fibrilla en el proceso de la fibrilogénesis (Banos,
Thomas y Kuo, 2008; Birk y Mayne, 1997; Wenstrup et al., 2011); el colágeno tipo
III intervienen en el proceso de curación del tendón debido a su capacidad
para formar enlaces cruzados entre las fibrillas en la zona de lesionada (Liu,
Yang, al-Shaikh y Lane, 1995); y el colágeno tipo XII lubrifica al tendón
reduciendo la fricción entre las fibras (Niyibizi, Visconti, Kavalkovich y Woo,
1995). Los proteoglicanos agrecano y decorina desempeñan también
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
funciones importantes dentro del tendón. Los agreganos retienen el agua
dentro del tendón proporcionando resistencia a la compresión y la decorina
facilita el deslizamiento entre las fibras (Vogel y Heinegard, 1985). Los
glucosaminoglicanos son biomoléculas de azúcar que representan el 1% del
peso seco del tendón. Pueden combinarse con otros glucosaminoglicanos
para formar cadenas largas, o con proteínas, para formar glicoproteínas de
tipo tenascina-C, la fibronectina y la elastina las cuales proporcionan
estabilidad mecánica, facilitan el proceso de curación y permiten la
recuperación de la longitud inicial del tendón tras someterse a una tensión,
respectivamente (Pins, Christiansen, Patel y Silver, 1997).
Además de los componentes estructurales citados anteriormente,
existen dentro del tendón diferentes tipos de células (tenocitos, condrocitos,
células sinoviales y células vasculares) (Wang et al., 2012). Los tenocitos (Figura
2.4.B) representan la gran mayoría de las células tendinosas y se intercalan
entre los haces de fibras de colágenos alineados a lo largo del eje longitudinal
del tendón (Wang et al., 2012). Producen los principales componentes de la
matriz extracelular (colágeno, fibronectina y proteoglicanos) manteniendo la
homeostasis y favoreciendo la recuperación de tendones lesionados. Estudios
más recientes han identificado en tendones humanos, de conejos, de ratones
y ratas unos tipos de células que han sido caracterizados como células madre
A
B
Figura 2.4. Imágenes de tipos de células presentes en los tendones. (A) células madre de
tendones humanos (tomada de Wang, Guo y Li (2012)) y de tenocitos de tendones rotulianos
de conejos (B) (tomada de Zhang y Wang (2010a)). Como se pueden observar, la
morfología difiere de unas a otras, siendo las células madre más redondeadas con forma de
adoquines y los tenocitos más alargados. Las barras representan 50 m en ambas.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
(Figura 2.4.A) que tienen la capacidad de auto-renovación o producir una
nueva célula madre idéntica y diferenciarse en tenocitos (Bi et al., 2007; Rui et
al., 2010; Zhang y Wang, 2010a; Zhou et al., 2010). Estas células desempeñan un
papel fundamental en el mantenimiento y reparación del tendón, aunque
diferentes
estudios
responsables
del
sugieren
desarrollo
que
de
estas
células
tendinopatías
también
debido
a
pueden
error
ser
en
la
diferenciación tras someterse a condiciones de cargas mecánicas excesivas
(Zhang y Wang, 2010b, 2010c).
La sustancia fundamental es otro elemento constituyente del tendón. Es
una
sustancia
amorfa
en
cuyo
seno
ocurren
la
configuración
y
la
deambulación de las distintas fibras y células. La sustancia fundamental o
matriz extracelular contribuye de manera importante a la integridad mecánica
del tendón, al desarrollo de los tejidos, a su organización y al control de su
crecimiento (Nakamura et al., 2001). Su composición responde a una mezcla
de agua, proteoglicanos y glucosaminoglicanos. La sustancia fundamental
aporta el cemento que causa que las fibras de colágeno se adhieran unas a
otras y proporcionen lubricación y espacio para que puedan deslizarse unas
sobre otras.
Pero hemos de decir que no todos los tendones poseen una
composición uniforme en toda su longitud, sino que tienen variaciones locales
en cuanto al contenido de agua, glucosaminoglicanos y colágeno para
ajustarse a las particularidades biomecánicas en su recorrido. De esta manera,
cuando los tendones discurren por las poleas óseas tienen un contenido
preferente de colágeno tipo II (Benjamin, Qin y Ralphs, 1995) y su contenido de
glucosaminoglicanos es muy alto (Benjamin y Ralphs, 1997).
2. 1. 2. Irrigación del tendón
Hasta comienzos del siglo XX el tendón fue considerado un elemento
avascular y metabólicamente inactivo (Jurado y Medina, 2008). Es en 1916
cuando se demuestra el aporte vascular al tendón a través de la inyección
con colorantes, admitiéndose entonces que el tendón recibe cierto aporte
sanguíneo procedente del mesotendón (Mayer, 1916). A partir del trabajo de
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
Smith (1965), se atribuye al tendón una actividad metabólica propiciada por
su flujo continuo de sangre.
El aporte sanguíneo al tendón proviene en su mayoría del músculo
(Jurado y Medina, 2008). El abordaje vaso-tendón difiere en función del
segmento tendinoso, considerando el tendón en tres regiones: la UMT, el
cuerpo del tendón y la unión del tendón al hueso o entésis del tendón. Los
vasos sanguíneos se originan desde microvasos en el perimisio (Clark, Clerk,
Newman y Rattigan, 2000). En la UMT los vasos sanguíneos del perimisio
muscular continúan entre los fascículos del tendón y son del mismo tamaño
que los vasos en el músculo (Rathbun y Macnab, 1970). En el cuerpo del
tendón, el aporte vascular llega desde el paratenon o a través de la vaina
sinovial (Kvist et al., 1995). Son vasos de menor tamaño, por lo que esta zona
está peor irrigada convirtiéndola en una zona crítica de lesión (Lohr y Uhthoff,
1990). Los tendones que están expuestos a la fricción y están encerrados en
una vaina sinovial reciben el aporte sanguíneo a través de la membrana
sinovial, y si ésta no existe, la perfusión sanguínea ocurre a partir de la red
vascular del paratenon (Jurado y Medina, 2008). Los pequeños vasos del
paratenon discurren transversalmente hacia el tendón, mientras que otras
ramas lo hacen paralelas al eje del mismo. Los vasos penetran el epitendón y
recorren el endotendón para formar la red vascular intratendinosa. Las
arteriolas discurren longitudinalmente flanqueadas por dos vénulas (Hess et al.,
1989).
Los vasos que irrigan la entésis del tendón suministran el tercio externo
del tendón. No están comunicados directamente los vasos procedentes del
hueso con los que proceden del tendón, debido a la presencia de una
membrana fibrocartilaginosa entre el tendón y el hueso, pero existe alguna
anastomosis indirecta entre estos vasos. De cualquier modo, su aporte
sanguíneo es menor y no contribuye a la vascularización el cuerpo del tendón
(Kannus y Renstrom, 1991; Lohr y Uhthoff, 1990).
El aporte sanguíneo al tendón aumenta durante el ejercicio y ante los
procesos de curación (Koenig, Torp-Pedersen, Boesen, Holm y Bliddal, 2010;
Malliaras, Richards, Garau y Maffulli, 2008), y se ve disminuido cuando es
sometido a tensión o en determinadas zonas de fricción, torsión o compresión.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Esta situación puede observarse en el tendón del supraespinoso, donde las
posición de elevación del hombro en el plano sagital comprometen el aporte
sanguíneo a este tendón (Rathbun y Macnab, 1970).
Por lo general, la vascularización del tendón es más deficitaria en los
hombres que en las mujeres, y disminuye con la edad y con la sobrecarga
mecánica (Astrom, 2000). Durante el ejercicio, el aporte sanguíneo aumenta
independientemente de la edad, si bien alrededor del tendón sólo alcanza el
20% de la capacidad máxima en comparación con lo que puede conseguir
durante la hiperemia reactiva (Boushel et al., 2000).
2. 1. 3. Inervación del tendón
Como norma general, los tendones presentan un bajo grado de inervación, lo
que en determinadas ocasiones puede explicar la lenta adaptación a la
carga repetitiva, el proceso de curación prolongado y la vulnerabilidad a las
lesiones crónicas (Ackermann, Salo y Hart, 2009). La inervación de los tendones
comienza a partir de los troncos nerviosos procedentes de los músculos y zonas
cutáneas y peritendinosas vecinas (Stilwell, 1957). Los nervios acceden al
tendón cerca de la UMT y forman pequeños plexos longitudinales, los cuales,
desde la UMT, atraviesan ésta y penetran en el septo del endotendón. En el
paratenon, fibras nerviosas formas plexos ricos y envían pequeñas ramas que
penetran en el epitendón y que a su vez se van ramificando hasta llegar al
endotendón (Ackermann et al., 2009).
De acuerdo con los criterios funcionales y anatómicos, las terminaciones
nerviosas en los tendones se pueden clasificar en cuatro categorías (Freeman
y Wyke, 1967; Jozsa, Balint, Kannus, Jarvinen y Lehto, 1993; Jozsa, Kannus,
Jarvinen, Balint y Jarvinen, 1996): aquellas terminaciones tipo I o corpúsculos de
Ruffini, que son receptores de presión y reaccionan lentamente a los cambios
de presión; tipo II o corpúsculos de Paccini, que también reaccionan a la
presión, pero son de adaptación rápida, ya que intervienen en la detección
de movimientos de aceleración y desaceleración; tipo III o terminaciones de
Golgi, las cuales son mecanorreceptores cuya función es convertir la
deformación mecánica, expresada en presión o tensión (contracción o
elongaciones musculares) en señales nerviosas aferentes. La tensión muscular
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
se transmite al tendón e induce la compresión de las terminaciones nerviosas
por medio de las fibras de colágeno, generando potenciales axonales que
sinaptan con las neuronas de interconexión de la médula espinal e inhiben las
neuronas motoras . Todas ellas tienen un importante papel en la organización
del sistema sensorial neuronal aferente que controla los movimientos del
cuerpo vía sistema nervioso central. Por último, las tipo IVa o nociceptores son
las terminaciones nerviosas libres responsables de transmitir sensaciones de
dolor en el tejido profundo y de la hiperalgesia característicos en las
tendinopatías y las tipo IVb, localizadas en las paredes de pequeñas arterias,
arteriolas, capilares y venas postcapilares, ejercen acciones vasomotoras
(Ackermann, 2013; Jozsa y Kannus, 1997).
Por lo tanto, se puede concluir que la mecanocepción, la nocicepción
y la modulación vasomotora son tres de las principales funciones de la
inervación del tendón (Ackermann, 2013). Sin embargo, además de estas
clásicas funciones aferentes, en la actualidad se sabe que el sistema nervioso
periférico también participa en la regulación de una amplia variedad de
acciones eferentes sobre la proliferación celular, la expresión de citoquinas y
factores de crecimiento, la inflamación, las respuestas inmunes y la liberación
de hormonas (Ackermann, 2013).
Además de los neurotransmisores clásicos (monoaminas, acetilcolina y
aminoácidos), se han identificado en el tendón varios neuropéptidos que
actúan como mensajeros químicos en el sistema nervioso central y periférico
(Ackermann et al., 2009). Estos neuropéptidos se diferencian de los
neurotransmisores clásicos en varios aspectos (Hokfelt, Johansson, Ljungdahl,
Lundberg y Schultzberg, 1980). Los neuropéptidos son sintetizados en los
cuerpos celulares y se transportan tanto a nivel central como distal. Por otra
parte, los neurotransmisores clásicos se sintetizan en los terminales axónicos,
siendo
esta
síntesis
más
rápida
que
la
de
los
neuropéptidos.
Los
neurotransmisores clásicos se sintetizan en las vesículas sinápticas, mientras que
se ha demostrado que los neuropéptidos se sintetizan en su mayoría en
grandes vesículas del núcleo (Hokfelt et al., 1980). Los neuropéptidos son
liberados de estas vesículas de forma distinta a la de los neurotransmisores
clásicos dependiendo de la frecuencia de los potenciales de acción. A baja
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
frecuencia, se produce la liberación de los neurotransmisores clásicos, mientras
que a frecuencias más altas, la liberación de neuropéptidos a partir de
grandes vesículas es mayor (Ackermann, 2013).
Los efectos de los neuropéptidos y de los neurotransmisores clásicos son
provocados por diferentes mecanismos de receptores. Mientras que los
neurotransmisores clásicos actúan sobre canales iónicos activados, los
neuropéptidos actúan mediante la unión a receptores específicos de la
membrana plasmática denominados receptores acoplados a proteínas-G
(Audet y Bouvier, 2012). Cuando estos receptores son estimulados, se
desencadenan una serie de respuestas que provocan una amplia gama de
mecanismos efectores de regulación de la excitabilidad y de la función celular.
Varios de estos receptores han sido identificados en los tendones (Ackermann
et al., 2009).
Por lo tanto, podemos concluir que la inervación del tendón es
esencialmente aferente. Los nervios acceden al tendón cerca de la UMT y
forman pequeños plexos longitudinales, los cuales, desde la UMT, atraviesan
ésta y penetran en el septo del endotendón. Desde el paratendón forman
plexos que envían ramas nerviosas que penetran en el epitendón y se
anastomosan con las ramas de origen muscular (Jurado y Medina, 2008). Los
tendones inmersos en movimientos más finos, como pueden ser los tendones
de los flexores de los dedos, poseen una inervación superior a la de otros
tendones comprometidos con movimientos que requieren más fuerza, como
es el tendón de Aquiles (Zimny, DePaolo y Dabezies, 1989). Por otro lado, la
inervación es mayor en la UMT que en la entesis del tendón (Jozsa et al., 1993;
Jozsa et al., 1996).
2. 1. 4. Estructura microscópica del tendón. El metabolismo del colágeno
La síntesis del colágeno comprende dos procesos que tienen lugar tanto en el
interior como en el exterior de la célula. A continuación se presenta una
descripción de los mismos.
2. 1. 4. 1. Proceso intracelular de la síntesis del colágeno
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!
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Capítulo 2.
El
colágeno
posee
como
unidad
estructural
al
Marco Conceptual
tropocolágeno.
El
tropocolágeno es la unidad mínima, una única proteína larga y delgada
formada por colágeno de tipo I. El entrecruzamiento de tres secuencias de
aminoácidos en triple hélice da lugar a una molécula de procolágeno. De
estas secuencias o cadenas polipeptídicas, dos poseen una estructura
primaria y reciben el nombre de cadena -1, en tanto que la tercera tiene una
composición de aminoácidos diversos y se denomina cadena -2 (Jurado y
Medina, 2008). Las cadenas de aminoácidos se conectan mediante puentes
intermoleculares, mientras que las moléculas de tropocolágeno se encuentran
unidas mediante enlaces electrostáticos (Figura 2.5).
Longitudinal
Transversal
Proteoglicanos y
glucosaminoglicanos
Proteoglicanos y
glucosaminoglicanos
Figura 2.5. El proceso de formación de la fibrilla de colágeno tipo I: A = Unión de aminoácidos
formando la cadena. El aminoácido Glicina ocupa la tercera posición de los aminoácidos
(representada con un círculo negro). B y C = Tres cadenas se enrollan para formar la triple
hélice de la molécula de colágeno. La cadenas están rodeados por una fina capa de
proteoglicanos y glucosaminoglicanos. D = Las moléculas de colágeno se unen para formar la
molécula de tropocolágeno o microfibrilla. Dentro de las microfibrillas, las moléculas de
colágeno se empaquetan escalonadamente, de manera que cada molécula de colágeno se
superpone a su vecina un cuarto de su longitud, produciendo un patrón de bandas
característico de la fibrilla de colágeno. Las microfibrillas se encuentran rodeadas de
proteoglicanos y glucosaminoglicanos. E = representación estriada de la fibrilla de colágeno.
Imagen modificada de Kannus (2000).
La principal característica del proceso intracelular es la hidroxilación y
glicolización de los aminoácidos, la formación de cadenas terciarias y la unión
por medio de enlaces covalentes. La presencia de las cadenas largas
polipeptídicas dota de estabilidad y calidad a la fibra de colágeno (Prockop y
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Guzman, 1977). Estas cadenas de aminoácidos se entrecruzan en formaciones
terciarias unidas por enlaces covalentes, fomando una cadena en triple hélice
que recibe el nombre de procolágeno. La molécula de procolágeno es
entonces secretada al espacio extracelular mediante exocitosis.
Todos los componentes del tendón, desde las cadenas de aminoácidos
hasta la fibra de colágeno ya formada, se encuentran embebidos en el seno
de la sustancia fundamental, la cual proporciona soporte a la estructura del
tendón y a la vez sirve para la difusión de gases y nutrientes (Butler, Grood,
Noyes y Zernicke, 1978; O'Brien, 1992).
2. 1. 4. 2. Proceso extracelular de la síntesis del colágeno
El proceso extracelular del colágeno se caracteriza por la unión entre
moléculas y su posterior organización en estructuras fibrilares. En este proceso,
el colágeno adquiere sus propiedades mecánicas. El procolágeno es
depositado en el espacio extracelular, cerca de la superficie de los fibroblastos.
Varias moléculas de procolágeno se ensamblan para dar lugar a una nueva
molécula corta y ligera que ahora se llama tropocolágeno. La molécula de
tropocolágeno es el ladrillo básico en el edificio del colágeno. Los procesos
extracelulares incluyen enlaces cruzados entre moléculas y su organización en
estructuras fibrilares, lo que confiere al colágeno su alta resistencia. Así pues,
cinco moléculas de tropocolágeno se agregan de manera superpuesta para
formar una fibrilla de colágeno. Cada molécula de colágeno enlaza con su
vecina, para lo cual invierte un cuarto de su longitud. Por último, las fibrillas de
colágeno se agregan y se mantienen unidas gracias a la matriz para formar la
fibra de colágeno, que es el próximo elemento de estructura del tendón (Viidik,
1973).
Las fibras de elastina son otros elementos importantes de la composición
del tendón. Proporciona la elasticidad al tendón devolviéndole a su
configuración original tras someterse a tensión. Es una proteína no colágena
que representa aproximadamente el 2% del peso del tendón (Hess et al., 1989)
y puede alargarse hasta un 70% de su longitud inicial sin romperse (O'Brien,
1992). Investigaciones recientes aseguran que está presente únicamente en el
10% de los tendones del individuo sano (Jurado y Medina, 2008). En
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
condiciones patológicas, como pueden ser las alteraciones hormonales, el
número y volumen de las fibras elásticas tendinosas están claramente
aumentados, pero en las heridas en proceso de curación se encuentran
reducidos (O'Brien, 1992).
2. 1. 5. Composición y estructura de las zonas de transición músculotendón y tendón-hueso
2. 1. 5. 1. Zona de transición músculo-tendón. La Unión Miotendinosa
La UMT es una zona de transición especializada entre el músculo y el tendón
cuya función es la de transmitir las fuerzas generadas por las miofibrillas y las
fuerzas elásticas almacenadas en el tejido conectivo (epimisio, perimisio y
endomisio) al tendón (Polican Ciena et al., 2012; Turrina, Martinez-Gonzalez y
Stecco, 2013). A nivel morfológico, la UMT presenta interdigitaciones tendinosas
las cuales penetran dentro de la masa muscular, en paralelo a la dirección de
las miofibrillas de los músculos fusiformes (Curzi et al., 2014). Su presencia
aumenta la superficie de contacto entre los tejidos y permite soportar fuerzas
contráctiles por parte del músculo de 1.8 a 3.5 x 104 N/m2 (Kojima et al., 2008;
Tidball y Chan, 1989).
La estructura de la UMT es bastante compleja y sigue siendo objeto de
numerosos estudios. Esta estructura depende de las características funcionales
y estructurales de ambos tejidos (músculo y tendón). La reconstrucción
tridimensional de la UMT revela la presencia tendinosa en forma de malla que
forma estructuras parecidas a las protuberancias en forma de cresta. Las
miofibrillas permanecen en los salientes de las crestas y se conectan al
colágeno del tendón (Knudsen et al., 2014) a través de las líneas Z del
sarcómero (Charvet, Ruggiero y Le Guellec, 2012) (Figura 2.6).
La UMT es una interfaz dinámica que puede ser modificada por
diferentes condiciones fisiológicas y patológicas (Baudry, Lecoeuvre y
Duchateau, 2012; Roffino, Carnino, Chopard, Mutin y Marini, 2006). Se ha
demostrado que el entrenamiento aeróbico de intensidad moderada
conduce a cambios estructurales en la UMT, incrementando la interconexión
entre músculo y tendón gracias al mayor número de bifurcaciones e
interdigitaciones ramificadas del tendón (Curzi et al., 2012) y a un incremento
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
de la cantidad de las proteínas de unión (Curzi et al., 2014). Además, el
entrenamiento de fuerza también puede modificar la composición de la UMT
incrementando las extensiones que desde el tendón penetran en el músculo
(Curzi et al., 2013).
La literatura reporta una importante evidencia de la modulación de las
proteínas que componen la UMT, principalmente en relación al sistema
vinculina-talina-integrina. De hecho, las concentraciones de talina y vinculina
aumentan tras contracciones excéntricas de los músculos sóleo y plantar de
ratones (Frenette y Cote, 2000) y tras entrenamiento de fuerza máxima en el
vasto lateral (VL) de humanos que habían permanecido 12 semanas de
reposo en cama (Chopard, Arrighi, Carnino y Marini, 2005).
La carga mecánica también aumenta la expresión de las proteínas de
la matriz extracelular del tendón a este nivel, tales como la tenascina-C, una
glucoproteína elástica que une otras proteínas de la matriz extracelular así
como los receptores de adhesión de la membrana celular (Jarvinen et al.,
2003). Por otro lado, la concentración de colágeno tipo IV, principal
componente de la lámina basal de los músculos, puede verse incrementado
por el entrenamiento (Koskinen et al., 2001). En personas con artrosis de rodilla,
se ha observado un incremento en la
concentración del colágeno tipo IV
del VL tras un entrenamiento de
fuerza de 12 semanas de duración
P
Z
Z
(Mattiello-Sverzut, Petersen, Kjaer y
Mackey, 2013).
La
UMT
es
la
placa
de
crecimiento del músculo debido a
Figura 2.6. Sección longitudinal de la Unión
Miotendinosa. En la parte derecha de la
imagen se pueden observar las fibras
musculares (m) y en la parte izquierda de la
imagen se muestra la zona tendinosa (t).
Dentro del recuadro se representa la fusión
del músculo con el tendón. Las
evaginaciones sarcolémicas forman crestas
en forma de dedos (P). Las líneas Z (Z) que
determinan los sarcómeros son claramente
visibles. Escala de la barra = 0,5 μm. Imagen
modificada de Curzi et al. (2014).
que las células que se adosan son
capaces
de
También
es
generar
ésta
la
colágeno.
zona
crecimiento del tendón, capacidad
que va disminuyendo conforme se
acerca a la inserción en el hueso
(Noonan y Garrett, 1992). En esta
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de
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
región es donde se localizan los órganos de Golgi y los receptores nerviosos. La
UMT es la zona de mayor sufrimiento al aplicar fuerzas de tracción durante la
contracción muscular. Para paliar el estrés, las superficies en contacto
presentan repliegues membranosos con el fin de aumentar dicha área de
contacto (Tidball y Chan, 1989). La fortaleza de la UMT depende no solamente
de la disposición anatómica de las superficies en contacto, sino que también
interviene de manera decisiva la orientación de las fuerzas que confluyen en la
propia UMT. Así, los tejidos en los que las fuerzas ejercen un cizallamiento sobre
la unión, donde las fuerzas se aplican en paralelo a la superficie de la
membrana, resultan más resistentes a las uniones en las que las fuerzas que
provocan el estrés se aplican perpendicularmente a la membrana. Por otra
parte, el grado de contacto músculo-tendón disminuye enormemente
después de una inmovilización articular (Kannus et al., 1996).
En el microscopio electrónico cabe observar los múltiples repliegues e
invagaciones que ofrece la membrana celular en la zona de unión a fin de
aumentar la superficie de contacto y disminuir la tensión durante la fase de
carga. El sarcolema de la última fila de células musculares es de morfología
dentada, por lo que las fibras reticulares y colágenas entran en íntimo
contacto con aquellas (Jurado y Medina, 2008).
La UMT es, en definitiva, una zona crítica durante la aplicación de estrés
mecánico, ya que en ella conviven dos elementos, músculo y tendón, que
responden de manera muy diferente a dicho estrés. Además de las
características materiales de los dos componentes de la unión, otro
condicionante en la aparición de lesiones es el denominado efecto flecha, el
cual somete a una igualdad asimétrica a dichos componentes (Tidball y Chan,
1989). La localización de la lesión en esta zona guarda estrecha relación con
la actividad del músculo. Si la UMT se tensa con el músculo estimulado, la lesión
acontece en la misma UMT. Si por el contrario se tensa con el músculo relajado,
la lesión ocurre a poca distancia de la UMT (Jurado y Medina, 2008).
2. 1. 5. 2. Zona de transición tendón-hueso. La entesis del tendón
La entesis se define como la zona donde tendones, ligamentos, cápsulas
articulares o fascias musculares se unen al hueso (Mata y de Miguel, 2014). En
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
estas zonas se concentran importantes fuerzas tensionales debido a las fuerzas
generadas por el movimiento (Benjamin et al., 2006; Zelzer, Blitz, Killian y
Thomopoulos, 2014). Debido a que unen dos tejidos con características
diferentes, estas zonas de transición se encuentran expuestas a riesgo de lesión
(entesopatías) como bien se ha documentado en diferentes disciplinas
deportivas (Benjamin et al., 2006).
En función de su estructura y de su composición histológica presente en
el punto de unión, se distinguen dos grandes categorías de entesis: las fibrosas
y las fibrocartilaginosas (Benjamin y McGonagle, 2001; Benjamin et al., 2006). En
las entesis fibrosas, el tendón o el ligamento se adhiere por medio de tejido
conectivo fibroso denso bien directamente al hueso o indirectamente
mediante el periostio. Estas entesis fibrosas se encuentran presentes en la unión
a las metáfisis y diáfisis de los huesos largos. Sin embargo, las entesis
fibrocartilaginosas se encuentran presentes en la unión a las apófisis y epífisis
de los huesos largos, los huesos cortos de manos y pies y varios ligamentos de
la columna (Claudepierre y Voisin, 2005).
Las entesis fibrocartilaginosas son zonas donde se ha producido una
condrogénesis que provoca la convivencia de cuatro tipos de tejidos
diferenciados: (1) el tejido conectivo fibroso denso, compuesto por fibras de
colágreno tipo II y en la que predomina como proteoglicano de la matriz
extracelular el versicano; (2) el fibrocartílago no calcificado, en la que
predomina como proteoglicano de la matriz extracelular el agrecano; (3) el
fibrocartílago calcificado; y (4) el hueso subcondral (Benjamin et al., 2006). La
zona de la entesis donde predomina el fibrocartílago no calcificado es de
espesor variable y se encuentra avascularizada. En esta zona es donde
teóricamente se producen inicialmente las lesiones de la entesis y desde
donde la inflamación se extiende al tejido sinovial y óseo adyacente
(McGonagle, Gibbon y Emery, 1998). Debido a esta ausencia de vasos, se cree
que la nutrición de la entesis proviene de vasos de la médula ósea, de la
región fibrosa del tendón y a través de la grasa y del tejido conectivo
adyacente (Mata y de Miguel, 2014). La unión entre el fibrocartílago
calcificado y el hueso subcondral es difusa, de forma que sus estructuras se
encuentran entremezcladas, constituyendo la parte más importante del
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
anclaje de la entesis al hueso (Benjamin y McGonagle, 2001; Claudepierre y
Voisin, 2005) (Figura 2.7).
Hueso subcondral
Fibrocartílago calcificado
Zona de
calcificación
Zona Avascular
Colágeno tipo II
Agrecano
Fibrocartílago no caldificado
Versicano
Tejido Fibroso
Figura 2.7. Representación esquemática de una entesis fibrocartilaginosa del tendón. Se
observan las 4 zonas de las que se compone así como con la presencia de proteoglicanos en
sus diversas zonas y la vascularización. Imagen modificada de Fu, Bennett, Lattermann y Ma
(1999).
La descripción clásica de una entesis fibrocartilaginosa es que las
células de fibrocartílago se encuentran situadas en filas longitudinales entre los
haces de colágeno dispuestos en paralelo (Cooper y Misol, 1970) (Figura 2.8).
Sin embargo, esta alineación regular no es del todo frecuente. Por definición,
el fibrocartílago es un tejido de transición (Benjamin y Evans, 1990) y la cuestión
de si las células de fibrocartílago más cercanas de la frontera del tejido óseo
difieren de las que están más cerca del extremo del tendón o el ligamento, no
se ha abordado adecuadamente (Benjamin et al., 2006). La zona de
fibrocartílago calcificado es siempre pequeña y en ocasiones puede estar
ausente (Benjamin et al., 2006). Sin embargo, la zona de la entesis en el hueso
subcondral compuesta por fibrocartílago calcificado, se incrementa con la
edad debido a una reducción de la cortical del hueso (Bloebaum y Kopp,
2004). Esta situación puede contribuir a la fragilidad de la zona y por lo tanto a
su vulnerabilidad a la fractura (Shea, Hallows y Bloebaum, 2002). La zona de
fibrocartílago es frecuentemente más pequeña que su equivalente celular no
calcificado, probablemente debido a que la deposición de sales de calcio en
la matriz extracelular conduce a la muerte celular (Benjamin et al., 2006).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
La principal función de las entesis es la de facilitar la inserción del
tendón al hueso y ser la zona principal de transmisión de fuerzas (Benjamin et
al., 2006). La presencia de las dos zonas de fibrocartílago entre el tendón y el
hueso contribuye a la disipación del estrés de la entesis asegurando que haya
un cambio gradual en las propiedades mecánicas de tejidos blandos y duros.
El tendón y el hueso tienen una resistencia a la tracción similar, pero el módulo
elástico del hueso es aproximadamente 10 veces mayor que el del tendón
(Hems y Tillmann, 2000), por lo que la entesis debe equilibrar estas diferencias.
Existen pocas investigaciones que estudien los aspectos biomecánicos
de las entesis. Esta situación puede ser debida a las dificultades prácticas que
existen al analizar los niveles de tensión dentro de una zona de tejido tan
pequeña y el carácter de transición que tiene sin unos límites claros que lo
definan (Benjamin et al., 2006). Maganaris, Narici, Almekinders y Maffulli (2004)
sostienen que la tensión en la entesis no es uniforme en toda la zona de unión.
Estos autores citan varios estudios que ponen de manifiesto que las
entesopatías se producen en las regiones en las que los niveles de tensión son
más bajos.
Además de crear un anclaje de los tejidos blandos en el hueso y de
amortiguar el estrés tensional en estas zonas de anclaje, una tercera función
que se le ha atribuido a las entesis es la de promover el crecimiento óseo.
Knese y Biermann (1958) sugirieron
que la entesis puede actuar como
placas de crecimiento de las apófisis
en las zonas de unión del tendón y el
ligamento.
Esta
conclusión
fue
apoyada por el estudio de desarrollo
de Gao, Messner, Ralphs y Benjamin
(1996) en la inserción femoral del
Figura 2.8. Entesis fibrocartilaginosa del tendón
de Aquiles. La zona de fibrocartílago no
calcificado se caracteriza por hileras de
células fibrocartílago (flechas) separadas una
de otra por haces paralelos de fibras de
colágeno. T, zona de tinción; B, hueso. Escala
de la barra = 100 μm. Imagen tomada de
Benjamin et al. (2006).
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ligamento lateral interno de la rodilla
de ratas. Estos autores demostraron
que el cartílago presente en las
entesis es producto de la osificación
endocondral
derivada
del
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
crecimiento. Este cartílago hialino se irá sustituyendo durante el proceso de
maduración por la entesis fibrocartilaginosa que se desarrolla en el ligamento
por un proceso de metaplasia de los fibroblastos.
2. 1. 6. El tendón. Propiedades biomecánicas
Mecánicamente, el tendón puede ser considerado como una estructura
compuesta de fibrillas de colágeno paralelas dispuestas longitudinalmente
embebidas en una matriz (Ker, 1999, 2007). Están diseñados para resistir
grandes fuerzas de tensión y para esta función el colágeno presenta una
estructura particular tanto a nivel microscópico como a nivel macroscópico.
Además, los tendones muestran un punto concreto de extensibilidad, lo cual
se debe a la configuración del colágeno y a la presencia en su composición
de fibras elásticas. Así mismo, los tendones son muy resistentes a la elongación
y poseen gran capacidad elástica, por lo que pueden asumir el cambio de
dirección de la tracción (O'Brien, 1992).
En aquellos tendones en los que se producen fuerzas de tensión en
múltiples
direcciones, los
haces
de
fibras
de
colágeno
se
disponen
entrecruzados con una disposición aparentemente aleatoria. Por el contrario,
en los tendones en que las fuerzas aplicadas son unidireccionales, las fibras de
colágeno muestran una disposición paralela y ordenada en el sentido de
aplicación de dichas fuerzas. Los tendones se someten a la acción del
músculo al que corresponden a través de la unidad musculotendinosa
correspondiente, por lo que la disposición del tendón respecto al músculo
dependerá de la función de este último. Si la tensión muscular es ejercida en
una sola dirección, la disposición de las fibras tendinosas será más paralela y
en el sentido del eje de tracción. Por ello, los músculos fusiformes aplican
mayores fuerzas sobre el tendón que los músculos peniformes, ya que en los
primeros la fuerza se aplica en el sentido del eje longitudinal del tendón
(Garrett, Nikolaou, Ribbeck, Glisson y Seaber, 1988; Jurado y Medina, 2008;
O'Brien, 1992).
Algunos tendones sufren una torsión previa a su inserción que determina
un incremento de su fuerza de tracción. Los tendones sometidos a rotación
poseen zonas de máxima concentración de estrés. Estas zonas de máximo
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
estrés son las que están peor vascularizadas, debido a las fuerzas de
compresión intrínsecas generadas por el efecto de la torsión, provocando que
sean las zonas del tendón más propensas a lesionarse (Ahmed, Lagopoulos,
McConnell, Soames y Sefton, 1998; Carr y Norris, 1989; Clement, Taunton y
Smart, 1984; Lagergren y Lindholm, 1959). En la Tabla 2.1 se resumen las
principales características del tendón.
Tabla 2.1. Características del tendón y su relación con su composición estructural.
Modificada de Jurado y Medina (2008).
Características
Resistencia a la tensión
Capacidad de estiramiento
Resistencia a la extensión
Aplicación
de
fuerzas
multidireccionales
Aplicación
de
fuerzas
unidireccionales
Disposición espacial del tendón
Cantidad de fuerza aplicada.
Morfología muscular
Justificación
Estructura del colágeno
Estructura molecular del colágeno y presencia
de elastina
Estructura molecular del colágeno y presencia
de elastina
Fibras de colágeno en disposición aleatoria
Fibras de colágeno paralelas y en sentido de
la aplicación de la fuerza
Depende del músculo al que va unido
• Músculo fusiforme: fuerza mayor sobre el
tendón aplicada en el eje longitudinal.
• Músculo peniforme: fuerza menor sobre el
tendón debido a la existencia de varios
ejes de aplicación de fuerzas.
Como ocurre en todos los tejidos biológicos, la estructura jerárquica del
los tendones define su comportamiento mecánico. El tendón posee dos
propiedades mecánicas fundamentales: (1) la fuerza y (2) la deformación
(Jurado y Medina, 2008). La fuerza depende del grosor del tendón y de su
contenido de colágeno, independientemente de la tensión máxima que
pueda ejercer el músculo (Fyfe y Stanish, 1992). Por otro lado, las fuerzas
externas aplicadas al tendón son resistidas internamente por medio de sus
enlaces moleculares. Las fuerzas de estiramiento que siguen el eje longitudinal
del tendón y lo alargan son las fuerzas tensiles. Las fuerzas aplicadas en el eje
longitudinal en el sentido del acortamiento del tendón son las fuerzas
compresivas y por último, las fuerzas perpendiculares al eje longitudinal del
tendón son las fuerzas de torsión o cizallamiento (Fyfe y Stanish, 1992) (Figura
2.9).
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!
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Capítulo 2.
Mecánicamente,
estructura
compuesta
el
por
tendón
fibrillas
puede
de
ser
Marco Conceptual
considerado
colágeno
paralelas,
como
una
dispuestas
longitudinalmente y envueltas dentro de una matriz a la cual se ensamblan
(Figura 2.10). Durante la aplicación de una carga externa, se crea dentro del
tendón una tensión de cizalla entre la matriz y las propias fibrillas que se
transfiere posteriormente a todo el tendón. En la fibrilla, esta tensión de cizalla
se transmite desde la zona central, donde se produce la máxima tensión, hasta
los extremos, zona en la que la tensión es mínima debido a la configuración
cónica que presentan en este punto. Sin embargo, en la matriz del tendón a su
paso por la zona central de la fibrilla la tensión es nula, mientras que en los
extremos cónicos de la misma, la tensión en la matriz es máxima (Figura 2.11).
Esta transferencia de tensión de cizalla entre la matriz y las fibrillas de colágeno
es facilitada por los glucosaminoglicanos y los puentes cruzados existentes
entre las fibrillas (Ker, 1999, 2007).
TR
R
TAT
Figura 2.9. Fuerzas a las que se ve sometido un tendón. En rojo se representan las fuerzas
tensiles, en azul se representan las fuerzas compresivas y en verde las fuerzas de torsión y
cizallamiento. (R=rótula; TR=tendón rotuliano; TAT= tuberosidad anterior de la tibia)
El tendón muestra una respuesta viscoelástica no lineal tras someterse a
una carga dinámica externa que refleja en gran medida la estructura que lo
compone. Esta característica ha sido obtenida en estudios realizados in vitro
sobre tendones aislados que han sido sometidos a cargas de elongación hasta
su rotura. Los estudios referentes a la aplicación de cargas sobre el tendón
fueron sintetizados por Butler et al. (1978) en lo que se conoce como curva de
estrés/tensión o carga/deformación (Butler et al., 1978; Jurado y Medina, 2008).
El estrés es la cantidad de carga por unidad de sección transversal, mientras
que tensión se describe como la elongación temporal que ocurre cuando el
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
estrés es aplicado dentro de los límites
fisiológicos del tejido (Jurado y Medina,
2008).
La
llamada
carga/deformación
presenta
curva
cuatro
partes bien diferenciadas (Figura 2.12).
Cuando se somete al tendón a una
carga inicial inferior a 20 MPa, la curva
carga/deformación
proyecta
una
configuración ondulada no lineal que
Figura 2.10. Sección transversal del tendón
de la cola de un canguro visto con
microscopio electrónico. Se muestran las
fibrillas de colágeno separadas por la
matriz. Imagen modificada de Ker (2007),
responde a un estiramiento del patrón
engarzado de las fibras de colágeno y
a las propiedades elásticas del tendón.
Esta zona no lineal inicial representa
elongaciones en el tendón del orden de un 2% respecto a su longitud en
estado basal (Ker, 2007; Wang, 2006). Si seguimos sometiendo al tendón a
cargas superiores (entre los 15-25 MPa), se produce una alineación completa
de las fibras de colágeno y la curva carga/deformación proyecta una
configuración completamente lineal (Ker, 2007; Wang, 2006). Esta región de la
curva representa el rango fisiológico de elasticidad del tendón y el valor de su
pendiente es el denominado módulo de Young del tendón (Wang, 2006). Al
someter al tendón a cargas de este tipo, se produce una elongación de hasta
un 4% más de su longitud basal y el tendón hasta este punto podrá recuperar
su longitud inicial gracias a sus propiedades elásticas. En el caso de que se
supere esta elongación, se producirán daños estructurales microscópicos en la
fibra del tendón que provocarán una deformación plástica permanente, no
pudiendo por lo tanto alcanzar su longitud inicial (Magnusson, Beyer, et al.,
2003).
La tercera parte de la curva carga/deformación se produce cuando el
tendón es sometido a una carga que hace que alcance una longitud entre un
4% y un 8% de su longitud inicial. En esta parte se produce un deslizamiento de
las fibras de colágeno debido a la rotura de los puentes cruzados (Oxlund,
1986; Stanish, Rubinovich y Curwin, 1986). Esta zona es lo que se conoce como
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
deformación plástica y aquí el tendón trabaja de forma muy eficaz debido a
que es capaz de transmitir gran tensión al hueso y sufrir sólo una pequeña
deformación (Oxlund, 1986; Stanish et al., 1986). Por último, la última parte de
la curva corresponde a elongaciones del tendón por encima del 8% de su
longitud inicial. Aquí se suceden roturas macroscópicas en las fibras del tendón
y pequeñas variaciones de la carga se corresponden con deformaciones
importantes (Kastelic et al., 1978; Kastelic et al., 1980).
Otra propiedad mecánica de los tendones es la capacidad de
disipación de la energía. Si se elonga un tendón hasta alcanzar el pico de
estiramiento y posteriormente se le permite recuperar su tamaño inicial con
desplazamiento constante, ambas curvas, de estiramiento y relajación, no
coinciden en sus resltados, sino que entre ambas existe un área que representa
la energía perdida durante el ciclo de elongación/relajación (Butler et al.,
1978). En la Figura 2.12 se muestra el clásico ciclo carga/deformación sobre un
tendón. La región basal (A), al serle aplicada una fuerza, sufre una
deformación
(B).
Cuando
la
fuerza
cesa,
la
estructura
recupera
su
característica inicial, pero en el ciclo carga/deformación/recuperación una
Fibrilla
Carga
GMG
Puente Cruzado
Carga
Distribución de la
tensión
Matriz
Distribución de
la tensión en la
matriz
Distribución de
la tensión en la
fibrilla
Figura 2.11. Distribución de la tensión entre la matriz y la fibrilla. GMG =
glucosaminoglicanos. Modificado de Ker (1999)
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
parte de la energía se disipa (se convierte en calor), lo que se conoce como
histéresis (Butler et al., 1978).
2. 1. 7. Adaptación del tendón a las cargas mecánicas externas
Las
Carga
(MPa)
propiedades
mecánicas
de
tendones contribuyen a la
100
locomoción
Macrosc
Roturas Macroscpicas
Rango fisiolgico del
tendn
diaria
y
afectan significativamente
al rendimiento deportivo.
Roturas Microscpicas
a li
nea
l
Por
otra
parte,
los
tendones presentan una
Zon
20
los
plasticidad notable que les
linea
a no
Zon
Fibras engarzadas
l
permite responder ante un
2
4
6
8
10
Deformacin (%)
Figura 2.12. Curva carga/deformación del tendón.
Imagen modificada de Wang (2006).
aumento
de
la
carga
mecánica. A continuación
se hará una breve revisión
de la literatura sobre las
adaptaciones del tendón a las cargas mecánicas externas, revelando algunos
resultados y conclusiones de investigaciones recientes.
La investigación de los últimos veinte años evidencia que el tejido
tendinoso es metabólicamente activo y responde ante cargas mecánicas
externas (Arnoczky et al., 2002; Langberg, Rosendal y Kjaer, 2001; Lavagnino y
Arnoczky, 2005). Una elevada tasa de síntesis de colágeno parece jugar un
papel clave en los mecanismos de adaptación como el contenido de
colágeno, los cambios de la morfología fibrilar o reticulación de las moléculas
que afectan al material de tendón y a las propiedades morfológicas (Miller et
al., 2005). Las respuestas adaptativas celulares y moleculares son provocados
por la carga mecánica (Wang, 2006), demostrando que en términos de
tensión es un regulador importante de la adaptación del tendón.
Las respuestas adaptativas de los tendones humanos en vivo a la carga
mecánica están bien documentados por muchos estudios longitudinales
(Arampatzis, Peper, Bierbaum y Albracht, 2010; Carroll, Dickinson, et al., 2011;
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
Foure, Nordez y Cornu, 2012; Foure, Nordez, McNair y Cornu, 2011; Hansen,
Aagaard, Kjaer, Larsson y Magnusson, 2003; Houghton, Dawson y Rubenson,
2013; Kongsgaard et al., 2007; Kubo, Ikebukuro, Yata, Tsunoda y Kanehisa, 2010;
Kubo, Kanehisa y Fukunaga, 2002; Kubo et al., 2006; Malliaras, Kamal, et al.,
2013; Seynnes et al., 2009). En 2001, se informó por primera vez del aumento en
la rigidez del TR tras doce semanas de entrenamiento (Kubo, Kanehisa, Ito y
Fukunaga, 2001). Además, se ha demostrado una hipertrofia en regiones
específicas inducidas por el ejercicio en el TR (Kongsgaard et al., 2007) y
Aquiles (Arampatzis et al., 2010).
Aunque la mayoría de los estudios han demostrado cambios en las
propiedades de los tendones después de someterles a algún tipo de carga, las
respuestas adaptativas reportados han sido diferentes entre cada uno de los
estudios. Del análisis de las diferentes publicaciones, se puede concluir que las
adaptaciones se encuentran relacionadas con las características de la carga
aplicada
(intensidad,
duración,
repeticiones,
series,
duración
de
la
intervención y la frecuencia de entrenamiento por semana). Por ejemplo, los
estudios de Arampatzis, Karamanidis y Albracht (2007), Arampatzis et al. (2010),
Kongsgaard et al. (2007) y Malliaras, Kamal, et al. (2013) reportan efecto
considerable de la intensidad de carga en la adaptación del tendón, con
incrementos en la rigidez utilizando intensidades altas. Los estudios de
intervención que aplican un entrenamiento pliométrico reportaron hallazgos
controvertidos sobre el aumento en la rigidez del tendón, con resultados que
evidencian un aumento (Foure, Nordez y Cornu, 2010; Foure et al., 2012; Foure
et al., 2011) y resultados que evidencian una reducción en la rigidez del
tendón (Houghton et al., 2013). Esta circunstancia puede ser debida
probablemente a las diferentes condiciones de ejecución del entrenamiento
de saltos, las intensidades de carga y la duración de la intervención.
Por otro lado, en la intervención realizada por Albracht y Arampatzis
(2013) sobre el tendón de Aquiles de corredores, provocó un aumento de la
rigidez acompañada de una mejora de la economía de carrera, mientras que
en el estudio realizado por Fletcher, Esau y MacIntosh (2010) no se encontraron
diferencias significativas en este sentido. La duración más corta de la
intervención y la intensidad de carga inferior en el último estudio, pueden ser
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
responsables de la falta de adaptación significativa. Sin embargo, el estudio
reportó una correlación significativa entre los cambios en la rigidez asociados
a la intervención y la economía de carrera de r = -0.723, lo que indica una
fuerte relación entre las propiedades de los tendones y el gasto energético de
la carrera (Fletcher et al., 2010). En su conjunto, las condiciones de carga de
los dos protocolos de intervención aplicados en los dos estudios anteriores
hacen que las respuestas adaptativas dependen de forma importante de las
condiciones de carga aplicadas.
Aunque se han publicado algunos artículos de revisión sobre este tema
(Arampatzis, Karamanidis, Mademli y Albracht, 2009; Heinemeier y Kjaer, 2011;
Magnusson, Narici, Maganaris y Kjaer, 2008), no se han realizado revisiones
sistemáticas o meta-análisis que tengan como objetivo analizar las condiciones
de carga específicas que provoquen los correspondientes cambios de
adaptación
en
las
propiedades
mecánicas,
morfológicas
o
en
los
componentes del tendón humano. Por lo tanto, la comprensión del por qué de
la plasticidad del tendón humano ante las cargas externas en vivo todavía es
deficiente. La publicación de un meta-análisis en este sentido podría
proporcionar información valiosa sobre la eficacia de ciertas condiciones de
carga en la adaptación del tendón, y por consiguiente, en la mejora de sus
propiedades.
Desde un punto de vista mecanobiológico, son cuatro los parámetros
principales de la carga mecánica que pueden afectar a la respuesta
adaptativa del tendón: magnitud, frecuencia, velocidad y duración (Arnoczky
et al., 2002; Lavagnino, Arnoczky, Kepich, Caballero y Haut, 2008; Yamamoto,
Kogawa, Tokura y Hayashi, 2005; Yamamoto, Tokura y Hayashi, 2003; Yang,
Crawford y Wang, 2004). Estudios recientes sobre el tendón de Aquiles humano
investigaron el efecto de la magnitud y frecuencia de la tensión sobre las
propiedades de los tendones (Arampatzis, Karamanidis y Albracht, 2007;
Arampatzis et al., 2010). En una primera intervención, los participantes se
entrenaron con una magnitud de carga que provocaba una elongación del
2.5-3% en el tendón con una pierna, y una magnitud de carga que provocaba
una elongación del 4.5-5% en el tendón de la otra pierna, siendo el volumen
de repeticiones el mismo (Arampatzis, Karamanidis y Albracht, 2007). Tras 14
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
semanas de intervención, se produjo un aumento significativo de la rigidez y
en el módulo de Young del tendón de Aquiles (36% y 23%, respectivamente),
así como una hipertrofia en el tendón sólo en la pierna que entrenó con mayor
magnitud de carga. Dado que el protocolo de baja magnitud de tensión no
afectó significativamente las propiedades mecánicas y morfológicas de los
tendones, el estímulo fue considerado como insuficiente para provocar
adaptaciones en el tendón. Estos resultados han sido corroborados por otros
estudios que han utilizado altas intensidades de contracción (Kongsgaard et
al., 2007; Malliaras, Kamal, et al., 2013).
En lo que se refiere al efecto de la frecuencia de ejecución del ejercicio
(ratio
tiempo
de
ejecución/tiempo
de
descanso
entre
repeticiones),
Arampatzis et al. (2010) llevaron a cabo un segundo estudio utilizando el mismo
procedimiento que en el anterior (Arampatzis, Karamanidis y Albracht, 2007),
pero en este caso una pierna entrenó con una frecuencia de ejecución alta (1
s de carga/1 s de relajación) y la otra pierna del participante entrenó con una
frecuencia de ejecución baja (3 s de carga/3 s de relajación). Al comparar la
eficacia de los dos protocolos, los autores sugirieron que la duración más alta
de la repetición (es decir, con una frecuencia más baja) provoca mayores
respuestas adaptativas en comparación con una ejecución más rápida. Se
concluyó que el tiempo de estímulo tiene que ser lo suficientemente amplio
para que produzca respuestas morfológicas en el tendón, quedando
demostrado que una intensidad de carga alta ejecutado lentamente provoca
mayores adaptaciones. No se han encontrado investigaciones en la literatura
que evalúen la velocidad de ejecución y la duración de la tensión sobre las
respuestas adaptativas del tendón. El conocimiento sobre el efecto de estos
dos parámetros podría contribuir al desarrollo de estrategias para la mejora del
rendimiento humano, así como en la prevención y recuperación de lesiones
tendinosas.
Como se ha demostrado, los tendones tienen una plasticidad notable
en la respuesta a la carga mecánica y, por lo tanto, sus propiedades pueden
ser determinadas por el patrón de carga habitual al que se ven sometidos
(Couppe et al., 2008; Magnusson y Kjaer, 2003). En consecuencia, las
diferencias en la carga mecánica diaria a la que se verían sometidos los
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
tendones de dos extremidades iguales pero de lados distintos, daría lugar a
importantes diferencias en cada uno de ellos. Son pocas las investigaciones
que han demostrado diferencias entre las propiedades de los tendones de
ambas piernas en deportistas que participan en disciplinas con una marcada
lateralidad (Couppe et al., 2008; Couppe et al., 2013). Del mismo modo, no se
ha encontrado ningún estudio que haya investigado los efectos de la
dominancia del pie o la pierna sobre las propiedades mecánicas de los
tendones de las extremidades inferiores en sujetos físicamente activos (no
deportistas).
La dominancia de una extremidad de un lado u otro es un fenómeno
bien conocido y se asocia con un incremento en la carga soportado de un
lado sobre el otro (Peters, 1988; Valderrabano et al., 2007; Wang y Watanabe,
2012), situación que podría afectar a las propiedades de los tendones de
manera significativa. Desde un punto de vista metodológico, la lateralidad de
las propiedades de los tendones es un aspecto importante en el campo de la
investigación. Así por ejemplo, en la mayoría de los estudios que han estudiado
el CSA y las propiedades mecánicas de los tendones se han centrado en una
sola pierna como representante de ambos lados (Malliaras, Kamal, et al., 2013;
Rosager et al., 2002; Stenroth, Peltonen, Cronin, Sipila y Finni, 2012). Además,
estudios clínicos han examinado el tratamiento terapéutico tras la rotura del
tendón de Aquiles o tendinopatía en relación con el lado contralateral sano,
asumiendo que las propiedades del tendón de ambas piernas eran similares
en un estado saludable (Couppe et al., 2013; McNair, Nordez, Olds, Young y
Cornu, 2013; Silbernagel, Gustavsson, Thomee y Karlsson, 2006). Sin embargo,
esta simetría en las propiedades morfológicas y mecánicas de los mismos
tendones pero de lados opuestos, no se ha demostrado todavía.
Por lo tanto, a pesar de que numerosos estudios han demostrado la
plasticidad del tendón en respuesta a una carga mecánica externa, la
importancia de varios factores de los que depende la magnitud de la carga
(como por ejemplo la velocidad de ejecución) y su interacción deben ser
investigados. Estas investigaciones pueden proporcionar una información
valiosa sobre las características que deben tener los estímulos mecánicos para
la mejora de las propiedades mecánicas de los tendones en el contexto del
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
rendimiento deportivo y en la prevención y recuperación de lesiones
tendinosas.
2. 1. 8. El tendón rotuliano. Anatomía y propiedades mecánicas
El TR, descrito como "ligamento rotuliano” en la gran parte de los tratados de
anatomía, es una extensión del tendón del músculo cuádriceps femoral. Se ha
sugerido que el término “ligamento rotuliano” es menos adecuado que el de
TR para describir esta estructura, ya que su aspecto macroscópico y
microscópico le asemeja más a un tendón, y su función está directamente
controlada por el músculo cuádriceps femoral (Peers y Lysens, 2005).
El TR es una estructura plana derivada principalmente de las fibras
centrales del RF que se extienden distalmente sobre la cortical de la superficie
anterior de la rótula (Detterline et al., 2010). En condiciones normales, presenta
un color anacarado y solamente en situaciones patológicas tiene un color
amarillo-marrón. Se origina en los dos tercios distales de la rótula (Basso et al.,
2001) y generalmente se inserta en el extremo más distal del la tuberosidad
anterior de la tibia, donde se une a las
expansiones fibrilares del tracto iliotibial
(Andrikoula, Tokis, Vasiliadis y Georgoulis,
Tendón
Rotuliano
Rótula
Ligamento
femorotibial
medial
2006) (Figura 2.13). La longitud de los
fascículos
anteriores
del
tendón
son
mayores que los fascículos posteriores
debido a que su origen en la rótula es
más
proximal
y
su
inserción
en
la
tuberosidad de la tibia es más distal
(Basso et al., 2001).
La inserción del tendón en el hueso
(entesis) es un punto de cambio en la
flexibilidad tisular desde el tendón al
hueso. La entesis fibrocartilaginosa es una
zona de transición en la que el tendón se
transforma gradualmente en hueso a
través de una secuencia de capas,
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Figura 2.13. Imagen anteromedial del
tendón rotuliano. Modificada de
Detterline, Babb y Noyes (2010)
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
desde
tendón
normal
hasta
fibrocartílago,
después
a
fibrocartílago
mineralizado y finalmente a hueso. Esta zona de transición tiene una longitud
variable (desde 20-40 m hasta varios milímetros) y su grosor puede también
variar en relación con la cantidad de movimiento y de fuerza que se produce
entre los haces de colágeno de tipo II (Toumi et al., 2006). A diferencia de los
tenocitos, estas células (condrocitos) carecen de tejido conjuntivo que las
conecten con otras células, por lo que no existe comunicación entre los
osteocitos y los tenocitos. Un límite distinguible (la línea azul) separa el
fibrocartílago que está mineralizado del que no lo está; esta línea azul está
compuesta por un colágeno denso de diferentes diámetros que tiene una
orientación aleatoria y que está en continuidad con los dos tipos de
fibrocartílago. La entesis permite que se produzca un cambio gradual en las
características mecánicas desde el tendón flexible hasta el hueso rígido. El
fibrocartílago controla la inclinación de las fibras y distribuye la fuerza
transmitida hacia el hueso; así, cuanto más se inclinan las fibras del tendón por
las fuerzas que han de soportar, mayor es la cantidad de fibrocartílago
presente en la entesis (Toumi et al., 2006).
Las fibras que se originan en la rótula proyectan una media luna
creciente en el plano frontal, con los fascículos medial y lateral más proximales
que los fascículos centrales y sin mostrar una simetría clara con respecto al
polo inferior. Esta formación es menos evidente en las capas más posteriores
del tendón (Basso et al., 2001). La inserción en la tuberosidad de la tibia no
presenta un patrón constante (Basso et al., 2001; Drake et al., 2010).
En el tercio proximal, el TR es ancho en el plano frontal y estrecho en el
plano sagital, invirtiéndose esta aspecto a medida que nos alejamos hacia los
tercios más distales (Basso et al., 2001). El ancho es de unos 31.9 mm en su
origen en el polo inferior de la rótula y 27.4 mm en su inserción en la
tuberosidad anterior de la tibia. La longitud de este tendón es de unos 38-49
mm (Andrikoula et al., 2006). Si dividimos el tendón en tres partes iguales en
cortes longitudinales, la anchura del tercio medial, del tercio central y del
tercio lateral es de 9.0 ± 1.1 mm, 8.9 ± 0.7 mm y 9.8 ± 1.2 mm, respectivamente
(Yanke et al., 2013a). El grosor del tercio central es significativamente mayor
(4.9 ± 0.4 mm) que el tercio medial (4.4 ± 0.4 mm) y el tercio lateral (4.3 ± 0.6
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!
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
mm). La longitud del tercio lateral (58.8 ± 8.8 mm) es significativamente mayor
que la del tercio medial (47.9 ± 8.5 mm) y central (47.2 ± 8.8 mm). En el plano
frontal, los paquetes de fibras de la capa más anterior forman un ángulo
aproximado de 2° respecto al eje medio del tendón y los paquetes de fibras
de la capa más posterior un ángulo aproximado de 4° respecto a este mismo
eje (Basso et al., 2001). En la Figura 2.14, se pueden observar las dimensiones
obtenidas en el estudio de Basso et al. (2001).
El TR recibe irrigación arterial por su lado medial a través de la arteria
descendente de la rodilla, rama de la arteria femoral, y de la arteria inferior
medial de la rodilla, ambas ramas de la arteria poplítea. Por su región lateral
recibe la irrigación a través de las arterias superior lateral e inferior lateral de la
rodilla, que son ramas de la arteria poplítea, y de la arteria recurrente tibial
anterior, que es una rama de la arteria tibial anterior (Danielson, Andersson,
Alfredson y Forsgren, 2008; Danowski y Chanussot, 1992). Su inervación
depende de pequeños ramos terminales del nervio ciático, especialmente el
nervio poplíteo (Danowski y Chanussot, 1992).
Como elementos encargados de minimizar la fricción de los tendones
sobre las superficies óseas de la rodilla se distinguen dos bursas: la
suprarrotuliana y la infrarrotuliana profunda, bajo los tendones cuadricipital y
rotuliano, respectivamente. Este último
posee, a su vez, una bursa más
anterior
denominada
infrarrotuliana
superficial (Jurado y Medina, 2008).
El TR es el último eslabón de la
cadena extensora de la rodilla, la cual
se inicia en el cuádriceps, continúa
con el tendón cuadricipital, atraviesa
la rótula (que actúa de polea para
aumentar la capacidad de fuerza del
cuádriceps) y concluye en el TR, el
cual en última instancia, tracciona de
la tibia a partir de la tensión generada
en el cuádriceps para provocar la
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Figura 2.14. Dimensiones del tendón rotuliano.
Inserciones en la rútula y la tibia de la pierna
izquierda. Valores medios en mm ± (SD).
Imagen tomada de Basso, Johnson y Amis
(2001).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
extensión de la rodilla, al mismo tiempo que se produce una mínima traslación
de la tibia (Jurado y Medina, 2008).
Varios estudios han analizado las propiedades mecánicas del TR con el
objetivo de valorar su eficacia como injerto en las plastias de ligamento
cruzado anterior (LCA) (Noyes, Butler, Grood, Zernicke y Hefzy, 1984; O'Shea y
Shelbourne, 2002; Shelbourne y O'Shea, 2002; Woods, Fincher, O'Connor y
Bacon, 2001; Yanke et al., 2013a; Yanke et al., 2013b). Ya sea mediante autoinjerto o alo-injerto, el tercio central del TR es la porción más utilizada para la
reconstrucción del LCA. Esta afirmación se basa en gran medida en el trabajo
realizado por Noyes et al. (1984), quienes demostraron que la carga máxima in
vitro del tercio central del TR es de 2900 ± 260 N, un 168% superior a la del LCA
(1725 ± 269 N). En un estudio más reciente, Yanke et al. (2013a) hallaron valores
inferiores de carga máxima hasta la rotura del tercio central del TR (1680 ± 418
N), demostrando igualmente que este tercio es capaz de soportar más carga
que el tercio medial (1033 ± 214 N) y lateral (908 ± 412 N) (Figura 2.15).
La fuerza de tracción a que es sometida la rótula es uniforme en toda la
zona de inserción mientras la rodilla permanece extendida. A medida que
aumenta la flexión, la tensión sobre el tendón se ve incrementada, hasta
alcanzar el momento crítico. Después la tensión disminuye aunque la flexión
aumente.
Las
tracción
fuerzas
se
de
localizan
preferentemente en el tercio
Fuerza (N)
central del tendón (inserción
proximal
central)
concretamente en la zona
anterior de ésta, al tiempo
que disminuyen en la zona
Elongación (mm)
Figura 2.15. Curvas de fuerza/elongación de los
tercios central (azul), medial (verde) y lateral (rojo)
del tendón rotuliano. Los tres tercios presentan
patrones similares en sus propiedades mecánicas al
someterse a fuerzas de elongación, siendo el tercio
central el más rígido de ellos. Imagen modificada de
Yanke et al. (2013a).
posterior
de
la
inserción
proximal central (Almekinders,
Vellema
y
Weinhold,
2002;
Khan, Maffulli, Coleman, Cook
y Taunton, 1998). El momento
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
crítico de tensión sobre el TR ocurre aproximadamente a los 45º de flexión de
rodilla (Krevolin, Pandy y Pearce, 2004) (Figura 2.16).
2. 2. El complejo extensor activo de la rodilla. Anatomía
de la musculatura del cuádriceps
El mecanismo extensor de la rodilla es un complejo conglomerado de varios
músculos, tendones, ligamentos y estructuras de tejidos blandos que incluye la
musculatura del cuádriceps y su tendón común (el TR), el retináculo, las
estructuras pre-rotulianas, la almohadilla de grasa infrarrotuliana o almohadilla
de Hoffa y la bursa cuadricipital (Andrikoula et al., 2006). El conocimiento de la
anatomía de estas estructuras se considera esencial para prevenir lesiones en
la articulación de la rodilla, siendo la
musculatura
banda
del
iliotibial
cuádriceps
los
y
la
principales
elementos activos que aseguran su
estabilidad (Jeffreys, 1963).
El mecanismo extensor activo
de la rodilla esta compuesto por
cuatro
vientres
musculares
que
comparten un tendón común en su
inserción
denominado
tendón
del
cuádriceps (Andrikoula et al., 2006).
Estos cuatro vientres musculares tienen
la función principal de extender la
rodilla gracias a este tendón común
que cruza la articulación en sentido
distal. El tendón del cuádriceps es
trilaminar
con
una
capa
más
superficial formada por el RF, una
capa intermedia formada por el VM y
el VL, y una capa más profunda por el
VI (Andrikoula et al., 2006). En la Tabla
2.2, se resume el origen, inserción,
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Figura 2.16. Representación del momento de
fuerza sobre la rodilla. Fwt es el peso del
cuerpo, r es el momento de extensión de la
pierna; f es la longitud efectiva del fémur
medida desde la rodilla hasta la intersección
con la línea vertical que representa el centro
de gravedad; t es la distancia desde la
rodilla al punto donde el pie contacta con
el suelo; y corresponden a los ángulos
femoral y tibial. La resultante es una fuerza,
PFJR, que aumenta conforme aumenta la
flexión de la rodilla. Imagen tomada de
Aglietti y Menchetti (1995).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
acción e inervación de estos cuatro vientres musculares.
Tabla 2.2. Músculos pertenecientes al mecanismo extensor activo de la rodilla en el
compartimento anterior del muslo. RF = recto femoral, VM = vasto medial, VL = vasto lateral, VI
= vasto intermedio. En negrita los principales segmentos vertebrales que inervan el músculo.
Modificado de Drake, Mitchell y Vogl (2010)
Músculo
RF
VM
VL
VI
Origen
La cabeza recta se
origina en la espina
iliaca anteroinferior. La
cabeza refleja se
origina en el ilion, justo
por encima del
acetábulo
Fémur: parte medial de
la línea
intertrocantérea, kínea
pectínea, labio medial
de la línea áspera, línea
supracondílea medial
Fémur: parte lateral de
la línea
intertrocantérea,j borde
del trocánter mayor,
borde lateral de la
tuberosidad glútea,
labio lateral de la línea
áspera
Fémur: dos tercios
superiores de las
superficies anterior y
lateral
Inserción
Tendón del
cuádriceps
femoral
Acción
Flexión de
cadera y
extensión de
pierna en la
rodilla
Inervación
Nervio
femoral
(L2, L3, L4)
Tendón del
cuádriceps y
borde medial
de la rótula
Extensión de
la pierna en
la rodilla
Nervio
femoral
(L2, L3, L4)
Tendón del
cuádriceps
Extensión de
la pierna en
la rodilla
Nervio
femoral
(L2, L3, L4)
Tendón del
cuádriceps y
borde lateral
de la rótula
Extensión de
la pierna en
la rodilla
Nervio
femoral
(L2, L3, L4)
El RF se encuentra en la zona céntrica y superficial del muslo. Es un
músculo biarticular que cruza las articulaciones de la rodilla y la cadera. Tiene
dos cabezas tendinosas que se originan en el hueso pélvico, una de la espina
iliaca anteroinferior, denominada cabeza directa; y la otra de un área rugosa
del ilion inmediatamente superior al acetábulo, denominada cabeza refleja
(Drake et al., 2010). Las dos cabezas se unen para formar un vientre muscular
alargado que se dispone por delante del músculo VI y entre los VM y VL.
Presenta una forma más estrecha en su origen y se ensancha a medida que se
va acercando hacia su inserción en la rótula.
Con la rodilla en flexión, la distancia media entre la UMT del RF y el
punto de inserción en el polo superior de la rótula, es decir, el tendón del
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
cuádriceps, es de unos 68 mm (Andrikoula et al., 2006). Este tendón presenta
una anchura aproximada de unos 3 – 5 cm (Andrikoula et al., 2006; Reider,
Marshall, Koslin, Ring y Girgis, 1981). Algunas de las fibras del tendón del RF
finalizan y se insertan en la cara superior de la rótula, pero la mayoría siguen su
recorrido hacia distal para formar parte del TR. Esta característica no sucede
con los demás componentes del mecanismo extensor activo de la rodilla.
El músculo VM se origina a partir de una línea continua de inserción en
el fémur que comienza a nivel anteromedial sobre la línea intertrocantérea,
continúa a nivel posteroinferior a lo largo de la línea pectínea y después
desciende a lo largo del labio medial de la línea áspera y hacia la línea
sopracondílea
medial
(Drake
et
al.,
2010).
Presenta
dos
partes
morfológicamente bien diferenciadas. Una parte más proximal denominada
vasto medial largo (VML), cuyas fibras musculares se disponen de forma
paralela a las del RF, y una parte más distal denominada vasto medial oblicuo
(VMO) cuyas fibras se proyectan de forma oblicua a las del RF (Lieb y Perry,
1968). Sin embargo, existe cierta controversia de si el VMO es una estructura
anatómica y funcionalmente independiente de la VML (Hubbard, Sampson y
Elledge, 1997). El ángulo que forma el VMO con respecto al eje longitudinal de
la rótula varía de forma considerable de unas personas a otras. Reider et al.
(1981) en investigaciones con cadáveres encontraron ángulos de 55° a 70°.
Estudios más recientes que evalúan la arquitectura muscular de este músculo
mediante ecografía, han reportado ángulos de inserción en la rótula de
aproximadamente 56° (Engelina, Antonios, Robertson, Killingback y Adds, 2014;
Jan et al., 2009). Los mayores ángulos de inserción del VMO en la rótula se
encuentran en personas que practican deporte, aportando de esta manera
una mayor estabilidad medial de la articulación femoropatelar (Benjafield,
Killingback, Robertson y Adds, 2014).
El VM en su conjunto se extiende longitudinalmente en sentido distal y
frecuentemente se convierte en tendón milímetros antes de su inserción en la
rótula por medio de sus fibras proximales. Las fibras más distales de este
músculo van a unirse al retináculo medial (Reider et al., 1981) (Figura 2.17) y
convergen en el borde medial del TR, pero no contribuyen de forma
significativa en la función éste (Detterline et al., 2010).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
El músculo VL es el mayor de los
RF
vastos.
Se
origina
en
una
línea
continua de inserción que comienza a
VLL
VLO
VML
nivel
anterolateral
en
la
línea
VMO
intertrocantérea de fémur. Después
rodea en sentido lateral el hueso para
insertarse en el borde lateral de la
R
tuberosidad glútea y continúa hacia
distal, siguiendo la parte superior del
labio lateral de la línea áspera (Drake
et al., 2010). Se divide de manera
similar a la del VM en una porción
Figura 2.17. Vista anterior del tercio distal de
la musculatura superficial del muslo.
RF=recto femoral; VLL=vasto lateral largo;
VLO=vasto lateral oblicuo; VML=vasto
medial largo; VMO=vasto medial oblicuo;
R=rótula. Imagen modificada de Detterline
et al. (2010)
larga y una oblicua. La cantidad de
tejido
tendinoso
de
estas
dos
porciones que viaja sobre la cortical
de la rótula hasta insertarse en el TR es
muy
variable
(Hallisey,
Doherty,
Bennett y Fulkerson, 1987). En ciertos casos, las fibras tendinosas de la porción
larga del VL permanecen en la cara lateral de la rótula e interdigitan con las
fibras del tracto iliopatelar sin contribuir al TR (Figura 2.18).
La inserción de las fibras tendinosas de la porción oblicua del VL
también son variables (Hallisey et al., 1987). En algunos casos las fibras del
tendón oblicuo se unen a las fibras proximales de la porción larga del VL
cuando se inserta en la rótula y en otros se unen al tracto iliopatelar antes de
su inserción en la rótula (Hallisey et al., 1987). Como se puede observar en la
imagen modificada de (Detterline et al., 2010) (Figura 2.18), las fibras más
mediales del tendón oblicuo tienen a fusionarse con las fibras de la porción
larga del VL, mientras que las fibras más laterales oblicuas se unen con el
tracto iliopatelar.
Las fibras del VL presentan una orientación más bien paralela al RF con
una oblicuidad variable que oscila entre los 26° (Andrikoula et al., 2006) y los
31° (Reider et al., 1981). Si le comparamos con el VM, el VL suele convertirse
antes en tendón, concretamente a unos 2.8 cm de la rótula (Reider et al.,
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
1981). El ángulo de inserción sobre la rótula es bastante variable, con un
promedio de 45.8° en los hombres y 38.5° en las mujeres (Last, 1948).
El VI se origina sobre todo en los dos tercios superiores de las superficies
anterior y lateral del fémur, así como en el tabique intermuscular adyacente.
Se funde en la cara profunda del tendón del cuádriceps femoral y también se
inserta en el borde lateral de la rótula (Drake et al., 2010). Es más profundo que
el RF y se inserta directamente en el polo proximal de la rótula mezclándose
con las fibras más mediales del VM y VL. Descripciones anteriores de la
inserción del tendón del cuádriceps representan una disposición trilaminar de
fibras, con el RF contribuyendo a las fibras más superficiales, los VM y VL
contribuyendo a la capa más media y finalmente el VI contribuyendo a la
capa más profunda (Detterline et al., 2010). Reider et al. (1981) describen la
inserción en la rótula desde la posibilidad de la fusión de las distintas partes
distales de los cuatro músculos en lugar de distintas capas como se describe
anteriormente. Detterline et al. (2010) concluyen que la inserción de estos
cuatro músculos en el polo superior de la rótula se produce a través de una
fusión de los mismos y que a medida que nos alejamos hacia proximal, se
pueden identificar los músculos ya de forma independiente (Figura 2.19).
2. 2. 1. Evaluación de la fuerza muscular
A
nivel
consiste
fisiológico,
en
la
fuerza
transformar
la
VL
BI
R
SOR
energía química de los alimentos
en energía mecánica por parte
de la contracción muscular para
producir
movimiento.
capacidad
muscular
de
se
acción
La
contracción
considera
una
extraordinariamente
importante para el desarrollo
humano. Es por ello que su
pérdida o reducción sea una de
las
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causas
de
invalidez
y
Figura 2.18. Vista lateral de la rodilla. Las fibras
longitudinales del vasto lateral (VL) se mezclan con
fibras oblicuas del retináculo superficial. BI=banda
iliotibial; R=rótula; SOR=retináculo oblicuo
superficial. Imagen modificada de Detterline et al.
(2010)
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
deterioro de la calidad de vida de la persona. Trasladándonos al alto
rendimiento deportivo, el desarrollo de la fuerza muscular tanto en condiciones
estáticas como dinámicas, ayudarán al deportista a mejorar su nivel de
condición física y prevenir posibles lesiones musculares y articulares.
Como indica el principio de especificidad, el efecto del ejercicio
depende en gran medida del método y carga de entrenamiento, de la zona
corporal a la que va destinada y del tipo de contracción empleada (Morrissey,
Harman y Johnson, 1995). La fuerza muscular es uno de los principales factores
que influyen el rendimiento de las actividades deportivas. El éxito en muchos
deportes está estrechamente relacionado a la habilidad del deportista para
desarrollar fuerza muscular. Esta capacidad está condicionada por factores
como la edad, el sexo; la masa muscular; el tipo de fibra muscular, disposición
y reclutamiento; las palancas; las condiciones psicológicas; la elongación
muscular; la coordinación de los procesos neuromusculares; el entrenamiento
y la capacidad de recuperación.
También
RF
la
energéticos
fatiga,
y
los
otros
depósitos
de
menor
incidencia como el tejido adiposo, la
VM
temperatura,
VL
VI
el
número
articulaciones
de
involucradas,
dirección en que se aplica la fuerza
VM
y la longitud del músculo. Si la fuerza
VL
quiere ser desarrollada, no solo se
RF
deben conocer estos factores, sino
también
como
se
asocian
o
relacionan con el entrenamiento de
la fuerza muscular (Clark, Condliffe y
Rotula
Figura 2.19. Vista de la musculatura del
cuádriceps a nivel de su inserción en la
rótula. Se puede observar los diferentes
niveles de profundidad de los músculos.
RF=recto femoral; VL=vasto lateral; VM=vasto
medial; VI=vasto intermedio. Imagen
modificada de Detterline et al. (2010).
Patten, 2006).
Comúnmente,
la
fuerza
se
determina mediante los siguientes
métodos
(Baltzopoulos
y
Brodie,
1989b; Bosco, 2000; Kraemer y Fry,
1995):
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Capítulo 2.
•
Test
Marco Conceptual
1-RM: La valoración de la fuerza muscular mediante el
levantamiento de un peso comúnmente se determina mediante el peso
máximo que pueda ser levantado en un solo intento. El 1-RM también se
ha considerado como variable para prescribir la intensidad de
entrenamiento de fuerza. En el campo del entrenamiento y la
rehabilitación, el 1-RM se predice con frecuencia usando pruebas o
ecuaciones indirectas (Mayhew et al., 1995). La precisión de estas
ecuaciones se ha relacionado con ejercicios específicos y con
diferentes tipos de poblaciones a evaluar (Mayhew et al., 1995;
Reynolds, Gordon y Robergs, 2006). La metodología de evaluación del
1-RM mediante estas pruebas indirectas consiste en realizar repeticiones
hasta el fallo muscular (Niewiadomski et al., 2008).
•
Valoración isométrica. Esta medida evaluativa determina el potencial
máximo del músculo para producir fuerza estática. Los equipos utilizados
para este tipo de pruebas consisten de dinamómetros isocinéticos,
galgas extensiométricas y dispositivos de cable y muelle (Bosco, 2000).
Aunque en la gran mayoría de los deportes las contracciones
isométricas no específicas, su evaluación puede dar gran información
acerca del estado de un grupo muscular o grupos musculares.
•
Valoración isocnética: son realizadas por dinamómetros isocinéticos.
Aquí la valoración de la fuerza se realiza aplicando una velocidad
constante en la fase concéntrica o excéntrica de la contracción
muscular. La resistencia que se produce en estos aparatos es el
resultado de una “acomodación” de la fuerza o torque muscular
aplicada contra del mecanismo de resistencia mediante el arco de
movimiento de la articulación (Baltzopoulos y Brodie, 1989a). Durante las
evaluaciones isocinéticas, el sujeto aplica una fuerza al dinamómetro
que produce una resistencia resultante de forma equitativa y uniforme a
la accción muscular a lo largo de todo el recorrido articular. Esto quiere
decir que la resistencia creada durante la valoración isocinética
equivale proporcionalmente a la fuerza muscular que se ejerce contra
el sistema (Baltzopoulos y Brodie, 1989b)
•
Valoración del ciclo de estiramiento-acortamiento. En un gran número
de disciplinas deportivas, los músculos esqueléticos trabajan mediante
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
una carga de preestiramiento. Esto implica que sus movimientos
consisten de una contracción excéntrica de una acción concéntrica.
Debido a que esta situación es frecuente en diferentes disciplinas,
resulta
muy
recomendable
su
evaluación
(Bosco,
2000).
Tradicionalmente, se han utilizado plataformas de fuerzas para
determinar la fuerza, trabajo, y potencia producidos durante una
prueba de salto (Bosco, 2000). Así mismo, se han diseñado plataformas
de contacto capaces de evaluar el ciclo de estiramiento-acortamiento
mediante test de salto (Bosco, 2000).
Todas estas herramientas permiten cuantificar objetivamente los niveles de
fuerza, siempre expresada en diversas unidades en función del método
empleado. La posibilidades de contrastar los resultados, relacionándolos, será
clave a la hora de predecir. A continuación se abordará con más
detenimiento la evaluación de la fuerza de la musculatura del muslo mediante
dinamometría isocinética utilizada en el desarrollo de esta tesis doctoral.
2. 2. 1. 1. Evaluación de la fuerza de la musculatura del muslo mediante
dinamometría isocinética
La fuerza generada por los músculos es la responsable del movimiento del
cuerpo humano, de la estabilidad de una articulación determinada y del
mantenimiento de la postura corporal (Hamill, Knutzen y Derrick, 2014). Es por
ello que la capacidad del músculo de contraerse es un requisito indispensable
del cuerpo humano (Anderson, Madigan y Nussbaum, 2007) cuya valoración
es utilizada para evaluar la condición física, identificar la debilidad
relacionada con el envejecimiento o determinadas patologías y para
controlar el progreso en los programas de entrenamiento y recuperación de
lesiones (ACSM, 2013). Como se ha mencionado en el apartado anterior, las
pruebas isométricas mediante galgas extensiométricas, las pruebas con cargas
isotónicas o isoinerciales y las pruebas isométricas o dinámicas utilizando
dinamómetros isocinéticos son frecuentemente utilizados tanto en clínica
como
en
el
entrenamiento
deportivo
para
cuantificar
la
fuerza
de
determinados sujetos (Baroni, Rodrigues, et al., 2013; Correa et al., 2013; Pinto
et al., 2010).
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!
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
La dinamometría isocinética se introdujo en la década de los 60 con el
fin de cuantificar el momento de fuerza o par de fuerza que generaba un
grupo muscular en un movimiento circular (de Araujo Ribeiro Alvares et al.,
2015). En la década de los 70 creció el uso de este tipo de aparatos para
cuantificar el desarrollo de la fuerza de deportistas y sujetos lesionados. Sin
embargo, la investigación sobre este tema fue mínima y los posibles usos y
aplicaciones de este tipo de instrumentos de medida no fue del todo clara
(Davies y Ellenbecker, 2012). Es en la década de los 80 cuando se produjo un
incremento en la popularidad de los dinamómetros isocinéticos, con un
creciente cuerpo de conocimiento a través de numerosas publicaciones que
apoyan el uso de este tipo de aparatos en el proceso de entrenamiento y
recuperación de lesiones de deportistas (Davies y Ellenbecker, 2012). Durante
este periodo, los dinamómetros isocinéticos fueron utilizados en distintas áreas y
con aplicaciones diferentes.
El primer libro dedicado exclusivamente a la dinamometría isocinética
se publicó a principios de 1980 (Davies, 1984). Este libro proporciona una visión
general de las pruebas y su aplicación práctica a través de una combinación
de investigaciones publicadas y la experiencia clínica con base empírica. Sin
embargo, en los años 90 se observó una tendencia a alejarse del uso de los
dinamómetros isocinéticos como parte del proceso de evaluación y
rehabilitación (Davies y Ellenbecker, 2012). A pesar de la gran cantidad de
publicaciones realizadas sobre los dinamómetros isocinéticos, con incluso una
revista científica (Isokinetics and Exercise Science) y cuatro libros dedicados en
exclusiva a este tipo de aparatos, (Brown, 2000; Chan y Maffulli, 1996; Davies,
1984;
Perrin,
1993),
muchos
médicos,
fisioterapeutas,
readaptadores,
entrenadores y deportistas han dejado de utilizar los dinamómetros isocinéticos
con el argumento de que la ejecución de sus movimientos no son funcionales.
Los dinamómetros isocinéticos permiten la ejecución de un ejercicio
dinámico con una velocidad angular y resistencia específica, permitiendo al
sujeto llevar a cabo una contracción máxima en todo el recorrido articular
(Brown, 2000). La capacidad de desarrollar la máxima fuerza posible en un
ambiente seguro y controlado ha hecho que este método sea uno de los más
utilizados en la literatura (Lund et al., 2005) así como en los programas de
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
entrenamiento, la recuperación de lesiones y en la evaluación de la función
muscular (Kannus, 1994). De esta manera, nos podemos encontrar estudios
que utilizan dinamómetros isocinéticos como instrumentos de evaluación y/o
entrenamiento en hombres sanos (de Araujo Ribeiro Alvares et al., 2015),
mujeres sanas (Pinto et al., 2014), niños (Tsiros et al., 2013), personas mayores
(Thomson, Brinkworth, Noakes y Buckley, 2015), deportistas paralímpicos (Silva
et al., 2015) y sujetos con patologías musculoesqueléticas (De Ste Croix,
Priestley, Lloyd y Oliver, 2014), neurológicas (Hameau et al., 2014) y
cardiopulmonares (Stevens et al., 2015).
Los objetivos de la evaluación mediante dinamometría isocinética se
centran en obtener registros objetivos, monitorizar al sujeto evaluado o
entrenado, establecer o componer una base de datos, cuantificar la
información objetiva, obtener nuevas evaluaciones objetivas en base a otras
realizadas previamente, desarrollar datos normativos, correlacionar curvas de
par de fuerzas con condiciones patológicas, y utilizar la curva de par de
fuerzas con el fin de individualizar el programa de entrenamiento y
recuperación a las necesidades de un sujeto específico (Davies y Ellenbecker,
2012). Del mismo modo, la evaluación isocinética permite evaluar de forma
objetiva el rendimiento muscular de una forma segura, fiable y válida
(Benaglia, Franchignoni, Ferriero, Zebellin y Sartorio, 1999; Drouin, ValovichmcLeod, Shultz, Gansneder y Perrin, 2004; Fugl-Meyer, Gerdle, Eriksson y Jonsson,
1985; Jablonowsky, Inbar, Rotstein y Tenenbaum, 1992; Lienhard et al., 2013;
Matheson et al., 1992; Orri y Darden, 2008; Patterson y Spivey, 1992; Wilk,
Romaniello, Soscia, Arrigo y Andrews, 1994).
Para mejorar la fiabilidad de un test realizado con dinamómetro
isocinético se debe establecer un protocolo estándar. Para tal efecto, se debe
tener en cuenta las siguientes consideraciones: (1) educar o familiarizar al
sujeto con respecto a los requisitos particulares de la prueba, (2) ante un sujeto
lesionado, someter a prueba el lado no afectado primero para establecer una
línea de referencia y reducir la aprehensión de realizarlo con el lado lesionado,
(3) proporcionar calentamientos adecuados a cada velocidad de ejecución,
(4) utilizar un lenguaje consistentes para dar instrucciones al sujeto, (5) tener
protocolos consistentes para testear diferentes articulaciones, (6) tener el
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Capítulo 2.
equipo
debidamente
calibrado
y
(7)
proporcionar
una
Marco Conceptual
estabilización
adecuada en el sujeto evaluado (Davies y Ellenbecker, 2012).
Una de las ventajas de la evaluación isocinética es que proporciona
numerosos parámetros objetivos que se pueden utilizar para evaluar y analizar
el rendimiento de un deportista o sujeto (Davies y Ellenbecker, 2012). Algunos
de los datos que se utilizan con frecuencia para analizar el rendimiento de un
deportista son el par máximo, el tiempo hasta el desarrollo del par máximo, la
aceleración y desaceleración, el ROM, el trabajo total, la potencia media y la
forma que proyecta las curvas de fuerzas (Cook, Gray, Savinar-Nogue y
Medeiros, 1987). Por último, estos datos podrán ser utilizados para determinar
los posibles déficit y limitaciones específicas del deportista o sujeto evaluado.
Investigaciones recientes han demostrado la posible relación entre la
curva de par de fuerzas y la funcionalidad de una articulación determinada.
Algunos autores indicaron que las características específicas de la curva de
par de fuerzas isocinética de los extensores de rodilla pueden proporcionar
una valiosa información clínica respecto a la función articular (Bryant, Pua y
Clark, 2009). La morfología de las curvas en la extensión de la rodilla ha
demostrado que después de la reconstrucción del LCA, la rodilla afectada
presenta déficits significativos en los pares de fuerzas. De esta manera, se
concluye que la interpretación de los perfiles de la curva isocinética son de
importancia clínica para la evaluación de la musculatura del cuádriceps tras
la lesión del LCA (Eitzen, Eitzen, Holm, Snyder-Mackler y Risberg, 2010).
2. 2. 1. 1. 1. Aplicación específica de la evaluación mediante dinamometría
isocinética en las extremidades inferiores
Existe una gran cantidad de investigaciones que proporcionan el fundamento
y la orientación objetiva para el uso de los dinamómetros isocinéticos en la
recuperación de personas con condiciones patológicas específicas de las
extremidades inferiores, la mayoría de ellas centradas en el LCA, dolor
patelofemoral, lesiones de cadera y osteoartritis de rodilla. A continuación se
muestra un resumen de algunos de los artículos que utilizan la dinamometría
isocinética en lesiones de rodilla.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Por lo que respecta al LCA, algunos autores (Karanikas, Arampatzis y
Bruggemann, 2009) investigaron las adaptaciones en la caminata, carrera y
fuerza muscular después de la reconstrucción del LCA y examinó las
interacciones existentes entre la fuerza muscular y la cinemática de la
caminata y la carrera. El dinamómetro isocinético fue utilizado en esta
investigación para evaluar la dinámica muscular, demostrando que la
adaptación a las tareas motrices y la fuerza muscular siguen diferentes
patrones en el tiempo. Estos autores también demostraron que los pacientes
pueden realizar habilidades funcionales en niveles submáximos. Sin embargo,
con una disminución de la fuerza muscular después de la reconstrucción del
LCA cuantificada isocinéticamente como debilidad muscular significativa que
supera cierto umbral en comparación con el lado no lesionado, la cinemática
en las habilidades de locomoción de estos pacientes era anormal.
Otros autores identificaron posibles factores de riesgo para el desarrollo
de osteoartritis de rodilla tras la reconstrucción del LCA (Oiestad, Holm,
Gunderson, Myklebust y Risberg, 2010). Aquellos pacientes que auto-reportaron
una reducción en la funcionalidad de la rodilla a los dos años de producirse la
operación así como una debilidad en la musculatura del cuádriceps evaluada
mediante dinamometría isocinética, presentaban a los 10-15 años una
probabilidad más alta de desarrollar osteoartritis de rodilla. Sin embargo, esta
debilidad en la musculatura de rodilla por si mismo tras reconstrucción de LCA
no se asoció de forma significativa con la patología articular. En este sentido,
algunos autores (Keays, Newcombe, Bullock-Saxton, Bullock y Keays, 2010)
evaluaron mediante dinamometría isocinética 10 factores de riesgo que
intervienen en el desarrollo de osteoartritis tras reconstrucción del LCA y
encontraron que la meniscectomía, el daño condral, el injerto mediante TR, la
debilidad en la musculatura del cuádriceps y bajos ratios de fuerza
cuádriceps-isquiotibiales fueron los principales factores de riesgo para
desarrollar esta patología.
Por otro lado, otros autores (Segal et al., 2010) utilizaron el dinamómetro
isocinético para evaluar el efecto de la fuerza del cuádriceps y la
propiocepción en el riesgo de desarrollar osteoartritis de rodilla. El hallazgo más
significativo de esta investigación fue que la fuerza en la musculatura del
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
cuádriceps protege la rodilla contra el desarrollo de osteoartritis sintomática,
pero no radiográfica, sin importar la percepción de la posición articular o
propiocepción. Las implicaciones clínicas de estos hallazgos son interesantes
debido a que la fuerza del cuádriceps se ve influenciada por las
intervenciones en los protocolos de recuperación o readaptación.
Por lo que respecta a lesiones en TR, la cantidad de investigaciones que
utilizan la dinamometría isocinética para evaluar los tratamientos para esta
condición patológica es sustancialmente menor que en lesiones del LCA.
Algunos autores (Frohm, Saartok, Halvorsen y Renstrom, 2007) utilizaron la
dinamometría isocinética para evaluar los efectos de un protocolo de EE de 12
semanas de duración en pacientes con tendinopatía rotuliana. Estos autores
encontraron que la pierna lesionada presentaba niveles de fuerza en
musculatura extensora de rodilla inferiores a la no lesionada. Además,
encontraron que tras el protocolo de intervención, la pierna lesionada
incrementó sus niveles de fuerza y mejoró la sintomatología.
Por otro lado, otros autores utilizaron la dinamometría isocinética para
investigar como la tendinopatía rotuliana afecta a la contracción de la
musculatura del cuádriceps (Kim, Kim, Park y Kang, 2011). Para ello estudiaron
a 24 esgrimistas de élite con tendinopatía rotuliana y 24 controles sanos. Se
evaluó mediante dinamometría isocinética la fuerza concéntrica y excéntrica
del cuádriceps. Estos autores encontraron que el par máximo normalizado y el
trabajo total en las contracciones concéntricas y excéntricas no fueron
significativamente diferentes, aunque concluyen que la tendinopatía rotuliana
parece provocar un efecto negativo en la contracción concéntrica de la
musculatura del cuádriceps. Por último, otros autores (Kaux et al., 2014)
utilizaron la evaluación isocinética para determinar los efectos de la infiltración
de plasma enriquecido en plaquetas en tendones rotulianos patológicos.
Aunque la sintomatología clínica y el dolor mejoró tras este tipo de
tratamientos, la funcionalidad de la rodilla evaluada mediante pruebas
isocinéticas no se vio mejorada de forma significativa.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
2. 2. 1. 1. 2. Relación entre la evaluación isocinética y el rendimiento funcional
La valoración de la fuerza muscular dinámica es utilizada para determinar los
niveles de fuerza y equilibrio muscular de un grupo muscular o grupos
musculares específicos. La información que nos proporciona esta valoración
puede ser utilizada para determinar aquella estructura anatómica que
requiera un fortalecimiento así como para demostrar la eficacia de los
protocolos de recuperación utilizados. Así por ejemplo, la dinamometría
isocinética ha sido usada para evaluar los resultados funcionales de los
procesos de rehabilitación tras intervención quirúrgica en el manguito rotador
del hombro (Gore, Murray, Sepic y Gardner, 1986; Rabin y Post, 1990; Walker,
Couch, Boester y Sprowl, 1987; Walmsley y Hartsell, 1992).
Por otro lado, también se ha utilizado la dinamometría isocinética como
medida para determinar la recuperación de la fuerza tras diferentes tipos de
intervención artroscópica en los rotadores internos y externos de hombro
(Bigoni et al., 2009). Además, también se ha demostrado una correlación
positiva entre la evaluación isocinética con los parámetros de rendimiento
muscular preoperatorios, ofreciendo datos objetivos y cuantitativos que
pueden servir de referencia para la evaluación postoperatoria en pacientes
con patología de los manguitos rotadores (Oh, Yoon, Kim y Oh, 2010).
Un propósito adicional de la evaluación isocinética es determinar la
relación
de
la
fuerza
muscular
con
el rendimiento
funcional. Varios
investigadores han demostrado que los resultados de fuerza de los grupos
musculares de las extremidades superiores correlacionan de forma positiva
con los resultados funcionales específicos del deporte. En este sentido, algunos
autores (Pedegana, Elsner, Roberts, Lang y Farewell, 1982) encontraron una
relación positiva entre los valores de fuerza en la extensión del codo, flexión de
la muñeca y flexo-extensión del hombro medido con dinamometría isocinética
con la velocidad de lanzamiento en jugadores de béisbol profesional. En un
estudio similar (Bassett, Browne, Morrey y An, 1990), se encontró que la fuerza
en la aducción del hombro correlaciona de forma positiva con la velocidad
de lanzamiento.
Varios estudios han examinado la relación entre la fuerza isocinética del
hombro y el saque de tenis en jugadores de élite. En este sentido, algunos
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
autores (Ellenbecker, Davies y Rowinski, 1988) determinaron que 6 semanas de
entrenamiento isocinético concéntrico del manguito rotador resultó en una
mejoría estadísticamente significativa en la velocidad del servicio de tenis. En
un estudio similar (Mont, Cohen, Campbell, Gravare y Mathur, 1994), también
se
encontró
mejoras
significativas
en
la
velocidad
del
servicio
tras
entrenamiento concéntrico y excéntrico realizado en dinamómetro isocinético.
Aún con estos resultados, la compleja secuencia biomecánica de las
velocidades segmentarias de la extremidad superior y su interrelación con las
cadenas cinéticas del tronco y extremidades inferiores, hacen que resulte
complejo la relación entre los resultados de fuerza en una estructura aislada
como es el hombro, con el rendimiento en una actividad funcional compleja,
como puede ser el servicio en tenis.
Por lo tanto, la evaluación isocinética permite realizar una evaluación
estática y dinámica de movimientos articulares aislados en un entorno seguro y
cerrado,
proporcionando
además
unos
resultados
válidos,
fiables
y
reproducibles. La integración de la evaluación isocinética con una evaluación
clínica exhaustiva en personas con patología, así como con una valoración
funcional en sujetos sanos o deportistas permite al médico, fisioterapeuta,
readaptador o preparador físico controlar los procesos de recuperación o de
entrenamiento de un sujeto o deportista determinado.
2. 3. La ecografía como herramienta para el estudio del
aparato locomotor (músculo y tendón)
La Ecografía está siendo cada vez más utilizada como modalidad de
diagnóstico por imagen en las lesiones de tejidos blandos. Los sistemas de
ultrasonidos (US) modernos son capaces de hacer mediciones detalladas de
los movimientos de la sangre en los vasos sanguíneos y los tejidos, permite
visualizar estructuras en movimiento en 3D y hacer valoraciones de la rigidez
de los tejidos (Martin, 2010). Las ventajas de esta modalidad respecto a otras
como la resonancia magnética (MRI) o la radiografía simple (Rx), es que
además de permitir la realización de estudios dinámicos de la zona lesionada,
es una técnica que no ocasiona daños secundarios y el coste económico de
su realización es bajo.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
2. 3. 1. Evolución histórica de la Ecografía
El principio fundamental en el que se basa la US, el fenómeno de la
piezoelectricidad, se descubrió en el año 1880 por los hermanos Pierre y
Jacques Curie. Este fenómeno lo presentan algunos cristales que se deforman
por la acción de fuerzas internas sometidas a una energía eléctrica,
produciendo ésta unas oscilaciones en forma de onda que es similar a la del
sonido pero con una frecuencia mayor, muy por encima del rango audible por
el ser humano (Dulia y Solange, 2004).
La investigación de la US languideció hasta la I Guerra Mundial cuando
el francés Pierre Langeven desarrolló el SONAR (Sound Navigation and
Ranging), el cual utilizaban para poder detectar los barcos submarinos
alemanes que con mucha frecuencia se introducían por el canal (Dulia y
Solange, 2004). En el contexto de la II Guerra Mundial, el estímulo bélico fue el
que llevó de nuevo a una intensa investigación sobre los US, sobre todo en la
Marina de los Estados Unidos, utilizándolos para valorar las grietas que podían
tener los barcos tras el combate. Todo ello llevó inevitablemente a que
curiosos médicos investigadores lo quisieran experimentar con seres humanos
(Beach, 1992).
Con el cambio de siglo, se inventaron también el diodo y el tríodo,
permitiendo importantes amplificaciones electrónicos necesarios para la
evolución de los instrumentos de US. La ecosonda de US de alta frecuencia fue
desarrollada por el físico francés Paul Langevin y el científico ruso Constantin
Chilowsky, entonces residente en Francia. Las patentes de estos aparatos
fueron presentadas en Francia y Estados Unidos y llamaron a su dispositivo
'hidrófonos'. El transductor del hidrófono estaba compuesto por un mosaico de
cristales de cuarzo delgados encolados entre dos placas de acero con una
frecuencia de resonancia de 150 KHz (Woo, 2004).
La literatura atribuye como primer científico que aplicó la ecografía al
Dr. John Wild (Figura 2.20), cirujano de inglés que estudiaba mediante modo A
los cambios de las ondas en especímenes de tejido mamario. Graduado en la
Universidad de Cambridge, emigró a los Estados Unidos después de que la
Segunda Guerra Mundial terminara en 1945. Comenzó sus investigaciones con
ondas de ultrasonido estudiando el espesor de la pared del intestino en
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
diversas condiciones quirúrgicas. En compañía del
ingeniero
Donald
Neal,
publicaron
en
1950
investigaciones sobre las propiedades de las
neoplasias malignas gástricas, determinando que
el tejido maligno es más ecogénico que el tejido
sano (Woo, 2004). En mayo de 1953 analizaron en
tiempo real imágenes de crecimientos cancerosos
de mama, para tres años más tarde analizar 117
casos de patología mamaria con su instrumento
lineal en tiempo real en modo B (Woo, 2004).
En 1955 Wild y Reid (Figura 2.21) diseñaron y
fabricaron
transductores
en
modo
A
transvaginales y transrectales. A pesar de ello, Wild
no tuvo tanto éxito como con sus métodos
anteriores. Sus resultados fueron considerados
difíciles de interpretar y carecían de estabilidad
Figura 2.20. Imágenes del Dr.
Wild con sus aparatos de
ecografía. En la imagen
superior se muestra al Dr. Wild
realizando una exploración a
una paciente. En la imagen
inferior, se muestra el equipo
diseñado y construido por el
Dr. Wild utilizado para el
cribado poblacional de
cáncer de mama. Imágenes
tomadas de Dempsey (2004)
general. El apoyo intelectual y financiero para la
investigación de Wild se fue reduciendo poco a poco, y las disputas legales e
influencias políticas obstaculizaron otras subvenciones gubernamentales. Sus
aparatos y métodos fueron finalmente apoyados sólo por escasos fondos
privados y sus resultados recibieron mucho menos reconocimiento del que se
merecían (Woo, 2004).
En la Universidad de Colorado (Denver), Douglass Howry comenzó sus
investigaciones sobre los US en el año 1948. Howry, radiólogo de profesión en el
Veteran´s Administration Hospital, se centró en el desarrollo de equipos de US
en modo B. Fue capaz de demostrar una interfaz ecográfica entre los tejidos,
como la existente entre la grasa y el músculo, posibilitando de esta manera el
análisis de estructuras individuales (Woo, 2004). Con el apoyo del nefrólogo
Joseph Homles, director en funciones de los hospital's Medical Research
Laboratories, Howry diseñó en 1951 en colaboración de William Roderic Bliss y
Gerald J Posakony, el "sistema de ultrasonido en tanque de inmersión” (Figura
2.22), que fue el primer escáner en modo B de 2 dimensiones. En 1952 y 1953 se
publicaron dos imágenes de cortes transversales dimensionales demostrando
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
que las imágenes en 2-D de las estructuras de
los órganos internos podrían ser obtenidas con
los US (Woo, 2004).
En el año 1958, Donald, Macvicar y
Brown publicaron el que es considerado el
primer artículo importante valorando mediante
US, 100 pacientes asintomáticos con patología
abdominal. Debido a que no se utilizaba el gel
como sustancia de interposición, los pacientes
eran sumergidos en un estanque lleno de agua
Figura 2.21. Portada de la revista
Electronics en el número de
marzo de 1955. En ella se
informa de los trabajos
realizados por Wild y Reid sobre
el diagnóstico por ultrasonidos
de tumores mamarios. Imagen
tomada de Woo (2004)
y debían permanecer estáticos durante la
adquisición de las imágenes. El transductor era
enorme y alejado del paciente, ya que la
mayor distancia favorecía el problema focal
obteniendo mejor sensibilidad (Dulia y Solange,
2004).
A comienzos de la década de 1970 se introduce el denominado “scan
coverter” diseñado y construido por los doctores George Kossoff y William
Garret con el que se logran las primeras imágenes anatómicas en escala de
grises gracias a Kossoff (1974). En 1975, David Carpenter y George Kossoff
diseñaron el UI Octoson®, un aparato capaz de proporcionar imágenes de
órganos internos y de fetos intrauterinos. La compañía americana Ausonic
comercializó esta tecnología en 1976, distribuyendo alrededor de 250 equipos
por todo el mundo (Kossoff, 1975).
A mediados de los años ochenta se perfeccionaron los aparatos con
imágenes en tiempo real. Gracias a los trabajos realizados por Fornage (1986,
1987), se provoca un verdadero entusiasmo por la ecográfica músculoesquelética. Se hizo preciso conocer perfectamente la anatomía normal y
patológica del sistema músculo-esquelético, comprobando de inmediato que
numerosos artefactos originaban falsos positivos. A finales de esta década, se
produce un rechazo total por la ecografía osteoarticular, lo que coincide con
el desarrollo de la tomografía computarizada y, sobre todo, de la MRI
(Martínez-Almagro, 2003).
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!
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
Demostrada la aplicación de los US
como técnica diagnóstica, han sido
muchos los esfuerzos realizados en
solventar estas dificultades técnicas.
En
la
actualidad
disfrutamos
de
ecógrafos de alta resolución y sondas
de alta frecuencia que nos permiten
avanzar en el diagnóstico diferencial
de las lesiones del sistema músculoesquelético.
La
vertiginosa
de
Medicina
y
Deporte
se
la
introducción
ecografía
Traumatología
ha
producido,
en
del
como
Figura 2.22. Equipo de ecografía del Dr.
Howry. En la imagen superior derecha se
muestra al Howry y Holmes a Holmes en la
inferior derecha. Imágenes tomadas de Woo
(2004)
consecuencia de la gran cantidad de ventajas que aporta esta técnica
diagnóstica sobre otras técnicas de estudio, especialmente en la valoración
de tejidos como el músculo, ligamento y tendón. Entre estas ventajas hay que
señalar las siguientes (Bouffard y Jiménez, 2014):
•
Permite desarrollar estudios dinámicos, que determinen con exactitud, el
diagnóstico de pequeñas lesiones, que puedan pasar desapercibidas,
cuando las estructuras permanecen en reposo. En el caso de uniones
articulares complejas como la articulación escápulo-humeral, a partir
de maniobras dinámicas, se puede demostrar la existencia de
síndromes de atrapamiento.
•
Permite la realización de estudios reiterados que facilitan un control
evolutivo en el día a día del deportista lesionado. Al carecer de
contraindicaciones, esta técnica, rápida y de bajo coste, permite
realizar la exploración comparativa con el lado sano para precisar la
extensión y las características del área lesionada.
•
En la actualidad la utilización de equipos compactos facilita el empleo
de esta técnica a pie de campo, gracias a la comodidad de
aplicación, la inocuidad, su carácter no radiante y su accesibilidad.
•
Los nuevos avances tecnológicos como el estudio tridimensional, la
elastografía, el Doppler de alta resolución o la cuantificación del
Doppler, están permitiendo completar el examen de la lesión músculo-
!
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
esquelética de forma que, pequeñas lesiones son ahora fácilmente
diagnosticadas.
2. 3. 2. Principios físicos básicos de los ultrasonidos
A fin de comprender e interpretar adecuadamente un estudio de ecografía,
resulta necesario contar con un bagaje de conocimientos básicos acerca de
los principios físicos involucrados en la generación de imágenes por este
método diagnóstico. Esta técnica de imagen está basada en la emisión y
recepción de ondas de ultrasonido. Las imágenes se obtienen mediante el
procesamiento electrónico de los haces ultrasónicos (ecos) reflejados por las
diferentes interfases tisulares y estructuras corporales (Pineda, 2010).
2. 3. 2. 1. Conceptos clave en ecografía
El sonido es la sensación percibida en el órgano del oído por una onda
mecánica originada por la vibración de un cuerpo elástico y propagado por
un material. El ultrasonido se define entonces como una serie de ondas
mecánicas, generalmente longitudinales originadas por la vibración de un
cuerpo elástico (cristal piezoeléctrico) y propagadas por un medio material
(tejidos corporales) cuya frecuencia supera a la del sonido audible por el ser
humano: 20000 ciclos/segundo o 20 KHz (Kossoff, 2000).
Algunos de los parámetros que se utilizan a menudo en US son:
frecuencia, velocidad de propagación, interacción del US con los tejidos,
ángulo de incidencia-atenuación y frecuencia de repetición de pulsos (Aldrich,
2007). La frecuencia de una onda de US consiste en el número de ciclos o de
cambios de presión que ocurren en un segundo. La frecuencia la
cuantificamos
en
ciclos
por
segundo
o
hercios.
La
frecuencia
está
determinada por la fuente emisora del sonido y por el medio a través del cual
está viajando. El ultrasonido es un sonido cuya frecuencia se ubica por encima
de 20 kHz. Las frecuencias que se utilizan en medicina para fines de
diagnóstico clínico están comprendidas más frecuentemente en el rango de
2-28 MHz y con fines experimentales se manejan frecuencias superiores a 50
MHz.
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
La velocidad de propagación es la velocidad en la que el sonido viaja
a través de un medio y se considera típicamente de 1540 m/s para los tejidos
blandos. La velocidad de propagación del sonido varía dependiendo del tipo
y características del material por el que atraviese. Los factores que determinan
la velocidad del sonido a través de una sustancia son la densidad y la
compresibilidad, de tal forma que los materiales con mayor densidad y menor
compresibilidad transmitirán el sonido a una mayor velocidad. Esta velocidad
varía en cada tejido; por ejemplo, en la grasa, las ondas sonoras se mueven
más lentamente; mientras que en el aire, la velocidad de propagación es tan
lenta, que las estructuras que lo contienen no pueden ser evaluadas por
ultrasonido (Kossoff, 2000; Pineda, 2010). Por otro lado, la velocidad es
inversamente proporcional a la compresibilidad; las moléculas en los tejidos
más compresibles están muy separadas, por lo que transmiten el sonido más
lentamente (Pineda, 2010).
Cuando la energía acústica interactúa con los tejidos corporales, las
moléculas tisulares son estimuladas y la energía se transmite de una molécula
a otra adyacente. La energía acústica se mueve a través de los tejidos
mediante ondas longitudinales y las moléculas del medio de transmisión
oscilan en la misma dirección. Estas ondas sonoras corresponden básicamente
a la rarefacción y compresión periódica del medio en el cual se desplazan
(Pineda, 2010). La distancia de una compresión a la siguiente (distancia entre
picos de la onda sinusal) constituye la longitud de onda, representada con la
letra griega lambda () y se obtiene de dividir la velocidad de propagación
entre la frecuencia. El número de veces que se comprime una molécula es la
frecuencia (f) y se expresa en ciclos por segundo o Hz (Figura 2.23).
Cuando una onda de US atraviesa un tejido se suceden una serie de
hechos. Entre ellos la reflexión o rebote de los haces ultrasónicos hacia el
transductor, que es denominada “eco”. Una reflexión ocurre en el límite o
interfase entre dos materiales que tienen diferente impedancia acústica. Esta
propiedad se obtiene mediante el producto de la densidad y velocidad de
propagación. El contacto de dos materiales con diferente impedancia
acústica, da lugar a una interfase entre ellos (Figura 2.24). Así es como
!
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
tenemos que la impedancia
(Z) es igual al producto de la
densidad (D) de un medio por
la velocidad (V) del sonido en
dicho medio: Z = D · V (Pineda,
2010).
Cuando dos materiales
f
tienen la misma impedancia
acústica,
Figura 2.23. Esquema de la propagación del
sonido. La energía acústica se mueve mediante
ondas longitudinales a través de los tejidos; las
moléculas del medio de transmisión oscilan en la
misma dirección que la onda. =longitud de onda;
f=frecuencia. El punto negro representa el pico de
compresión y el punto gris representa el pico de
rarefacción. Imagen modificada de Pineda (2010)
produce
este
un
límite
eco.
Si
no
la
diferencia en la impedancia
acústica
es
pequeña
se
producirá un eco débil; por
otro lado si la diferencia es
amplia, se producirá un eco fuerte y si es muy grande se reflejará todo el haz
de ultrasonido. En los tejidos blandos la amplitud de un eco producido en la
interfase entre dos tejidos, representa un pequeño porcentaje de las
amplitudes incidentes. Cuando se emplea la escala de grises, las reflexiones
más intensas o ecos reflejados se observan en tono blanco (hiperecoicos) y las
más débiles en diversos tonos de gris (hipoecoicos) y cuando no hay
reflexiones en negro (anecoico) (Pineda, 2010).
La intensidad con la que un haz de US se refleja dependerá también del
ángulo de incidencia o insonación, de manera similar a como lo hace la luz en
un espejo. La reflexión es máxima cuando la onda sonora incide de forma
perpendicular a la interfase entre dos tejidos. Si el haz ultrasónico se aleja por
encima de los 7º de la perpendicular, el sonido reflejado no regresará al centro
de la fuente emisora y será tan solo detectado parcialmente o bien no será
detectado por la fuente receptora (transductor) (Aldrich, 2007).
Mientras las ondas ultrasónicas se propagan a través de las diferentes
interfases tisulares, la energía ultrasónica pierde potencia y su intensidad
disminuye progresivamente a medida que inciden estructuras más profundas,
circunstancia conocida como atenuación y puede ser secundaria a absorción
o dispersión. La absorción involucra la transformación de la energía de
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
mecánica en calor; mientras
que la dispersión consiste en la
desviación de la dirección de
propagación de la energía. Los
líquidos son considerados como
no atenuadores; el hueso es un
importante
atenuador
mediante
dispersión
absorción
de
la
y
energía;
mientras que el aire absorbe de
forma potente y dispersa la
energía
en
direcciones
todas
(Kossoff,
las
2000;
Figura 2.24. Interfaces reflectantes en ecografía. Db1,
Db2 y Db3 son los sonidos emitidos por el transductor
que al chocar con las diferentes interfases
reflectantes genera una serie de ecos, Db4, Db5 y
Db6, respectivamente. Imagen tomada de Jiménez
(2010).
Pineda, 2010).
La energía eléctrica que llega al transductor estimula los cristales
piezoeléctricos y éstos emiten pulsos de US, de tal forma que el transductor no
emite US de forma continua sino que genera grupos o ciclos de US a modo de
pulsos. Lo que el transductor hace es alternar dos fases: emisión de
ultrasonidos-recepción de ecos y emisión de ultrasonidos-recepción de ecos, y
así sucesivamente. La frecuencia con la que el generador produce pulsos
eléctricos en un segundo se llama frecuencia de repetición de pulsos (PRF) y es
igual a la frecuencia de repetición de pulsos de US (número de veces que los
cristales del transductor son estimulados por segundo). La PRF, por lo tanto,
determina el intervalo de tiempo entre las dos fases: emisión y recepción de los
US. Este intervalo de tiempo debe ser el adecuado para que de manera
coordinada, un pulso de ultrasonido alcance un punto determinado en
profundidad y vuelva en forma de eco al transductor antes de que se emita el
siguiente pulso. El PRF depende entonces de la profundidad de la imagen y
suele variar entre 1,000 y 10,000 kHz (Kossoff, 2000; Pineda, 2010).
Cada uno de los pulsos recibidos y digitalizados pasa a la memoria
gráfica, se ordena, procesa y es presentado en forma de puntos brillantes en el
monitor. En éste, se emiten secuencias de al menos 20 barridos tomográficos
por segundo para ser visualizados en tiempo real (Kossoff, 2000; Pineda, 2010).
!
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
2. 3. 2. 2. Los transductores
Cable
Un transductor es un dispositivo que
transforma el efecto de una causa
física,
Bloque de soporte
Cable
aislante
Electrodo activo
Cristales piezoeléctricos
Electrodo de tierra
Figura 2.25. Transductor. Al transmitirse el
impulso eléctrico a los cristales, estos vibran de
manera proporcional a la potencia de la
electricidad dentro del transductor, creando
ondas similares a las del sonido dentro de una
campana. Modificada de Aldrich (2007)
como
temperatura,
la
la
presión,
la
dilatación,
la
humedad, etc., en otro tipo de
señal, normalmente eléctrica. En el
caso
de
los
transductores
de
ultrasonido, la energía ultrasónica
se genera en el transductor, que
contiene
a
los
piezoeléctricos.
Éstos
capacidad
de
cristales
poseen
transformar
la
la
energía eléctrica en sonido y viceversa, de tal manera que el transductor o
sonda actúa tanto como emisor y receptor de US (Schmidt y Backhaus, 2008)
(Figura 2.25). La circonita de plomo con titanio es una cerámica usada
frecuentemente como cristal piezoeléctrico y constituye el alma del
transductor.
Existen cuatro tipos básicos de transductores: sectoriales, anulares, de
arreglo radial, y los lineales. Difieren tan solo en la manera en que están
dispuestos
sus
componentes.
Los
transductores
lineales
son
los
más
frecuentemente empleados en ecografía musculoesquelética, se componen
de un número variable de cristales piezoeléctricos usualmente de 64 a 256 que
se disponen de forma rectangular y que se sitúan, uno frente al otro. Funcionan
en grupos, de modo que al ser estimulados eléctricamente producen o emiten
simultáneamente un haz ultrasónico (Kossoff, 2000).
Las imágenes ecográficas están formadas por una matriz de elementos
fotográficos. Las imágenes en escala de grises se generan por la visualización
de los ecos regresando al transductor como elementos fotográficos (píxeles).
Su brillo dependerá de la intensidad del eco que es captado por el
transductor en su viaje de retorno. El transductor se coloca sobre la superficie
corporal del paciente a través de una capa de gel para eliminar el aire entre
las superficies (transductor-piel). Un circuito transmisor aplica un pulso eléctrico
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
de pequeño voltaje a los electrodos del cristal piezoeléctrico. Éste empieza a
vibrar y transmite un haz ultrasónico de corta duración, el cual se propaga
dentro del paciente, donde es parcialmente reflejado y transmitido por los
tejidos o interfases tisulares que encuentra a su paso. La energía reflejada
regresa al transductor y produce vibraciones en el cristal, las cuales son
transformadas en corriente eléctrica por el cristal y después son amplificadas y
procesadas para transformarse en imágenes (Aldrich, 2007).
El circuito receptor puede determinar la amplitud de la onda sonora de
retorno y el tiempo de transmisión total, ya que rastrea, tanto cuando se
transmite, como cuando retorna. Conociendo el tiempo del recorrido se
puede calcular la profundidad del tejido refractante usando la constante de
1540 m/s como velocidad del sonido. La amplitud de la onda sonora de
retorno determina la gama o tonalidad de gris que deberá asignarse. Los ecos
muy débiles dan una sombra cercana al negro dentro de la escala de grises,
mientras que ecos potentes dan una sombra cercana al blanco (Aldrich, 2007).
Existen tres modos básicos de presentar las imágenes ecográficas. El
modo A o de amplitud es el que se empleó inicialmente para distinguir entre
estructuras quísticas y las sólidas. Hoy en día es excepcionalmente empleado,
salvo para comprobar los parámetros técnicos viendo la amplitud a las
distintas profundidades. El Modo M se emplea con las estructuras en
movimiento como el corazón, y muestra la amplitud en el eje vertical, el
tiempo y la profundidad en el eje horizontal. El modo B es la representación
pictórica de los ecos y es la modalidad empleada en todos los equipos de
ecografía en tiempo real (Pineda, 2010).
Los sistemas de imagen con Doppler de color muestran las estructuras
en movimiento en una gama de color. Ofrecen información acerca del flujo
del campo o área de interés y detectan y procesan la amplitud, fase y
frecuencia de los ecos recibidos. El Doppler en color indica mediante un
código de color tanto la velocidad como la dirección del flujo (Aldrich, 2007).
La ecografía Doppler es una técnica adecuada en la evaluación ecográfica
de las enfermedades del sistema musculoesquelético. El principio básico de la
ecografía Doppler radica en la observación de cómo la frecuencia de un haz
ultrasónico se altera cuando en su paso se encuentra con un objeto en
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
movimiento. Así, la inflamación asociada a procesos reumáticos origina un
aumento en el flujo vascular o hiperemia tisular que es demostrable por
ecografía Doppler (Aldrich, 2007).
La
información
obtenida
mediante
técnica
de
Doppler
puede
presentarse de dos formas diferentes: en el Doppler color se representan tanto
la velocidad como la dirección de la circulación sanguínea o el movimiento.
Tradicionalmente el flujo que se aleja de la sonda se colorea en rojo (arterial) y
el que se acerca en azul (venoso). La intensidad del color traduce el grado de
cambio de frecuencia y la magnitud de la velocidad del flujo. El Doppler en
color también depende del ángulo de insonación y éste debe ser adecuado
para detectar el flujo. Esta técnica no puede detectar el flujo cuando es
perpendicular al haz de US. Por otro lado, el Doppler de potencia o de energía,
muestra tan sólo la magnitud del flujo y es mucho más sensible a los flujos
lentos (Pineda, 2010).
A
diferencia
de
la
ultrasonografía
vascular,
en
la
aplicación
musculoesquelética, la información sobre la velocidad y dirección del flujo es
de menos utilidad, por lo tanto, el Doppler potencia generalmente resulta ser
una técnica más utilizada en el aparato locomotor que la del Doppler de color.
La principal ventaja del Doppler de potencia es que es más sensible para
detectar los ecos en zonas de baja perfusión. Sin embargo, hoy en día los
equipos de alta gama tienen un Doppler de color muy sensible y la diferencia
entre ambas técnicas es cada vez menos marcada (Aldrich, 2007).
El filtro de pared establece el mínimo cambio de frecuencia Doppler
que se puede presentar y permite eliminar el ruido debido al movimiento de las
paredes vasculares y los tejidos. Los filtros bajos reducen el ruido y eliminan las
señales que quedan fuera del rango de las frecuencias de interés. Los filtros
altos se emplean para eliminar las señales Doppler que tienen su origen en el
movimiento pulsátil de las paredes vasculares. Los filtros de pared más bajos se
utilizan para el flujo venoso y los flujos lentos, mientras que los filtros altos se
emplean en las arterias (Pineda, 2010).
Por lo que respecta a la resolución, esta se refiere a la nitidez y el detalle
de la imagen (Kossoff, 2000). En ecografía, la resolución depende de dos
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
características inherentes a la agudeza visual: el detalle y el contraste. La
resolución lineal determina qué tan lejanos se ven dos cuerpos reflejados y
debe ser tal que se puedan discriminar como puntos separados. La resolución
de contraste determina la diferencia de amplitud que deben tener dos ecos
antes de ser asignados a diferentes niveles de gris (Pineda, 2010).
Pineda (2010) establece una serie de recomendaciones a la hora de
realizar exámenes ecográficos. Estas recomendaciones, las cuales se han
tenido en cuenta a la hora de realizar esta investigación, son las siguientes:
•
Un tejido puede observarse con mejor definición ecográfica si el haz
ultrasónico incide de forma perpendicular a las interfases del tejido, por
lo que es necesario el empleo de transductores lineales para estudiar las
estructuras rectilíneas que conforman el sistema musculoesquelético y
articular (tendones, ligamentos, etc.). Ocasionalmente se sugiere el
empleo de transductores convexos que se adaptan mejor a ciertas
áreas anatómicas como la axila o el hueco poplíteo.
•
Algunos ecógrafos tienen el equipamiento para incrementar el campo
de visión y simular que se emplea una sonda convexa, se les denomina
“convexo virtual”, ya que electrónicamente amplían el campo de visión
de rectangular a trapezoidal.
•
Cada estructura anatómica debe estudiarse de manera rutinaria por lo
menos en los planos longitudinal y transversal (planos ortogonales), con
respecto al eje mayor de la estructura estudiada y cubriendo toda el
área anatómica.
•
Es recomendable realizar un estudio comparativo con el lado
contralateral o supuestamente sano, o al menos con la porción
asintomática de la estructura evaluada, con el fin de resaltar y
comparar las estructuras normales de las presuntamente patológicas y
hacer más claras sus diferencias o similitudes.
•
Las ventanas acústicas son áreas anatómicas en donde la ausencia de
estructuras óseas permite que el haz ultrasónico penetre al interior de la
articulación,
logrando
de
esta
manera
evaluar
la
anatomía
intraarticular.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
•
El área o zona anatómica de interés debe colocarse al centro de la
pantalla.
•
La zona anatómica de mayor interés debe estar contenida entre los
puntos focales, que son las áreas de mayor resolución del equipo y que
el operador elige tanto su número como su posición dentro de la
imagen.
•
Explorar de manera sistematizada las diferentes regiones anatómicas.
2. 3. 3. La ecografía en el estudio del músculo
La ecografía proporciona la mejor información de la estructura muscular,
incluso según los expertos mejor definición que la MRI, aportando la posibilidad
de realizar estudios dinámicos del músculo que no se pueden detectar en
estudios estáticos (Hoskins, Martin y Thrush, 2010).
La imagen ecográfica del músculo no presenta modificación con la
sonda lineal y sectorial. Este tejido tiene una gran complejidad histológica que
hace que su respuesta al ultrasonido sea distinta, con mayor número de
interfases y con menor dependencia del ángulo de incidencia (Crass, van de
Vegte y Harkavy, 1988). En condiciones normales presenta una ecogenicidad
inferior a la del tejido celular subcutáneo y una disposición de fibras de bandas
paralelas ecogénicas en los cortes longitudinales y aspecto reticular en los
barridos transversales. Los haces fibrilares están separados por tractos fibrosos y
rodeados por las fascias de tejido conectivo. El músculo contraído, suele
presentar una ecogenicidad menor a la de músculo relajado (Reimers, Reimers,
Wagner, Paetzke y Pongratz, 1993; Strasser, Draskovits, Praschak, Quittan y Graf,
2013).
El tejido muscular tienen un aspecto predominantemente hipoecoico,
con las estructuras de tejido conectivo que cubren las fibras, fascículos y
músculo (endomisio, perimisio y epimisio, respectivamente) presentando un
aspecto hiperecoico. Cuando se realiza un corte longitudinal, los septos
fibroadiposos aparecen como delgadas estructuras ecoicas, que atraviesan
oblicuamente el músculo, dando un aspecto penniforme similar a las barbas
de una pluma. Además, se ven las fibras musculares hipoecoicas, siguiendo la
dirección de la contracción hasta alcanzar la aponeurosis, el tabique o el
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
tendón. Todo el músculo está rodeado por la fascia hiperecoica, que lo
separa de otros grupos musculares contiguos (Jiménez, 2010). En un corte
transversal, los septos aparecen como líneas ecoicas cortas sobre un fondo
hipoecoico integrado por los fascículos musculares. Este estudio tiene utilidad
para valorar las relaciones de los músculos entre sí, así como para visualizar
ciertas estructuras, como los tendones intramusculares, que se disponen en
sentido transversal (Jiménez, 2010).
Además del estudio de las lesiones musculares, la ecografía nos permite
cuantificar las características morfológicas del tejido muscular mediante el
análisis de la artquitectura muscular. Los pioneros en analizar la arquitectura
muscular fueron Gans y Bock (1965) y Gans y de Vree (1987). Las variables que
se utilizan para medir y estudiar la arquitectura del músculo que se pueden
medir a través de métodos no invasivos como la ecografía son el ángulo de
penneación, que es el ángulo formado por las fibras musculares respecto a la
aponeurosis; el grosor muscular que es la distancia entre dos aponeurosis,
generalmente superficial y profunda; y la longitud de la fibra muscular, que es
la distancia de la fibra muscular de una aponeurosis a otra (Lieber y Friden,
2000). El área de sección transversal (CSA) muscular es otra variable que se
puede estudiar en la arquitectura muscular mediante MRI. Esta variable está
estrechamente relacionada con la fuerza que puede ejercer el músculo
(Fukunaga, Kawakami, Kuno, Funato y Fukashiro, 1997).
La fuerza desarrollada por cada músculo penniforme será proporcional
al número de sarcómeros dispuestos en paralelo y por lo tanto a su área
transversal fisiológica (PCSA), es decir, la sección que corta todas las fibras en
ángulo recto. En el caso de los músculos fusiformes, cuyas fibras están
dispuestas de forma paralela, el PCSA corresponde a las estructuras
anatómicas y es denominada como CSA (medido en el punto de la máxima
circunferencia) (Narici, 1999). Una de las grandes dificultades es que el PCSA
no puede ser medido de forma directa y requiere un cálculo de forma
indirecta.
Los valores de estas variables se modifican en función de una serie de
factores intrínsecos como son la raza (Abe, Brown y Brechue, 1999), el sexo
(Chow et al., 2000), la edad (Mian, Thom, Ardigo, Minetti y Narici, 2007), y la
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
dominancia del miembro (Kearns, Isokawa y Abe, 2001). También influyen una
serie de factores extrínsecos como son la modalidad deportiva practicada
(Abe et al., 1999), el sistema de entrenamiento utilizado (Blazevich, Gill, Bronks y
Newton, 2003) o el reposo prolongado (Kawakami et al., 2001).
Otra de las utilidades derivadas del examen de la arquitectura muscular
es el estudio de ciertas patologías como la sarcopenia (Morse, Thom, Birch y
Narici, 2005; Narici, Maganaris, Reeves y Capodaglio, 2003) o el efecto de la
hidroterapia sobre las propiedades mecánicas del músculo (Kubo, Kanehisa y
Fukunaga, 2005). Por todo ello, existen evidencias que indican que la
disposición geométrica de las fibras musculares condiciona y modifica la
capacidad funcional del músculo (Maganaris, Baltzopoulos y Sargeant, 2002).
Por otro lado, existen investigaciones en las que se utiliza la ecografía
para la valoración del sistema muscular durante las fases del movimiento,
analizando el comportamiento mecánico durante una contracción isométrica
(Ito, Kawakami, Ichinose, Fukashiro y Fukunaga, 1998; Maganaris, 2003),
durante movimientos controlados, como la flexión plantar (Maganaris, 2003;
Maganaris, Baltzopoulos y Sargeant, 1998) e incluso en movimientos libres
como la marcha (Ishikawa, Pakaslahti y Komi, 2007; Mian et al., 2007), el
desplazamiento a diferentes velocidades (Fukunaga et al., 2001; Ishikawa et al.,
2007; Mian et al., 2007) o el salto (Bojsen-Moller, Magnusson, Rasmussen, Kjaer y
Aagaard, 2005; Rubio, 2011). Todo ello permite conocer y comprender mejor el
comportamiento del músculo a diferentes niveles estructurales.
En definitiva, todas las investigaciones anteriormente mencionadas
abren un campo en el mundo del estudio del comportamiento muscular
mediante
la
ecografía,
ya
que
este
sistema
de
medida
ha
sido
tradicionalmente utilizada para el examen anatómico y diagnóstico lesional
de los tejidos blandos del sistema musculoesquelético (Van Holsbeeck y
Introcaso, 2001).
2. 3. 4. La ecografía en el estudio del tendón
En los últimos 20 años, el uso de la ecografía se ha convertido en un método
estándar para medir in vivo las propiedades mecánicas del tendón (Seynnes
et al., 2015). La histología del tendón determina las características ecográficas.
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Capítulo 2.
Los
tendones
presentan
una
estructura
interna
Marco Conceptual
altamente
ordenada,
compuesta por la superposición secuencial de planos de fibras de colágeno y
septos, lo que confiere la propiedad de ser estructuras altamente anisotrópicas
en el examen ecográfico (Jiménez, 2010). El examen ecográfico de los
tendones se puede realizar con un equipo que tenga una sonda lineal que
opere entre 5 y 18 MHz. La sonda debe colocarse de manera que el haz de US
sea perpendicular al eje del tendón para que no aparezca el artefacto de la
anisotropía (Jiménez, 2010). La frecuencia ideal dependerá de la composición
corporal del paciente y de la ubicación anatómica (profundidad) del tendón
examinado (Pineda, 2010).
Las imágenes normales del tendón en ecografía se establecen en las
dos proyecciones convencionales. En los cortes longitudinales, el tendón se
visualiza como una fina y compacta red de delgadas líneas ecogénicas,
paralelas, cuya contraparte histológica corresponde a la interfase entre el
endotenon y el paratenon (Jiménez, 2010; Pineda, 2010). Cuando se realiza un
corte
siguiendo
el
eje
corto
del
tendón,
se
observa
un
punteado
hiperecogénico sobre un fondo redondeado y ovalado más hipoecoico, que
está rodeado por una lámina hiperecogénica regular. En aquellos tendones
recubiertos por vaina sinovial, se aprecia un halo hipoecoico de 1-2 mm,
correspondiente a líquido sinovial que rodea a las fibras hiperecogénicas. La
sección transversal puede ser redonda (como el tendón de la porción larga
del bíceps), oval como el tendón de Aquiles o rectangular como es el caso del
TR (Jiménez, 2010; Pineda, 2010). La exploración ecográfica de los tendones se
debe completar con el estudio de las uniones miotendinosas y las
osteotendinosas, observando la estrecha banda de fibrocargílago que une el
tendón al hueso, en la denominada entesis (Jiménez, 2010).
Desde el punto de vista ecográfico, las lesiones tendinosas se puede
clasificar según la evolución en dos tipos: la tendinopatía o tendinosis aguda y
aquellas de larga evolución, llamadas tendinosis crónica. Por otra parte, las
lesiones de los tejidos que se rodean de vaina sinovial se denominan
tenosinovitis. Finalmente, otro tipo de lesiones relacionadas con la interrupción
de sus fibras son las roturas tendinosas de tipo parcial o las de tipo completo
(Jiménez, 2010).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
La tendinosis aguda se caracteriza por ser un proceso degenerativo que se
manifiesta por un aumento del contenido de líquido intersticial. Este aumento
origina una disminución de la densidad ecogénica, un aumento del grosor del
tendón por aumento del espacio entre las fibras y una ligera indefinición de la
estructura tendinosa. A menudo se presenta con una hipoecogenicidad focal,
que puede confundirse con una ruptura parcial, pero en el caso de la
tendinopatía aguda, queda limitada longitudinalmente. Otro dato ecográfico
significativo, es la presencia de focos hipoecoicos intratendinosos redondos o
lineales, correspondientes a zonas edematosas o a micro-roturas fibrilares, que
están rellenadas por el hematoma (Jiménez, 2010).
En el proceso de tendinosis crónica se produce una desestructuración
muy amplia y heterogénea del patrón normal, que se visualiza como una
alternancia de zonas hipoecoicas, que se corresponden con pequeños
hematomas y focos de necrosis y de degeneración fibrinoide, con otras zonas
hiperecoicas, que son el resultado de fibrosis residuales y calcificaciones. Esta
presencia de calcio dentro del tejido tendinoso es un dato característico de la
lesión crónica y se ubica generalmente en las proximidades de la inserción del
tendón en el hueso. A veces, los depósitos de calcio se alojan dentro del
cuerpo del tendón, apareciendo como focos hiperecoicos con sombra
acústica, en zonas más o menos alejadas de las inserciones óseas. Otro signo
típico de la degeneración crónica del tendón es la aparición de vasos
neoformados, que ocupan el cuerpo tendinoso invadiendo desde el
paratenon (Jiménez, 2010).
La tenosinovitis provoca la presencia de líquido dentro de la vaina en
aquellos tendones con cubierta. Este proceso, habitualmente de origen
microtraumático, se evidencia en los cortes transversales, por la aparición de
un halo hipoecoico o anecoico peritendinoso, que produce un aumento de
más de 2 mm de diámetro, tomando un aspecto de diana. En los cortes
longitudinales, se aprecia muy bien el perfil hiperecoico de la vaina, luego un
espacio más o menos grueso, anecoico, que corresponde al líquido sinovial, y
en su interior la estructura fibrosa hiperecoica del tendón afectado. La
aplicación
del
Power
Doppler
permite
detectar
el
aumento
de
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la
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
vascularización en el entorno del tendón y en muchos casos, visualizar el
incremento vascular en el mesotenon (Jiménez, 2010).
La rotura parcial del tendón suele ser el resultado de un traumatismo
indirecto sobre el mismo, pero en muchos casos supone el fracaso del tejido
tendinoso,
generalmente
hipovascularizadas,
que
relacionado
producen
una
con
zonas
disminución
degenerativas
de
la
e
celularidad
tendinosa y por tanto del colágeno, reduciéndose la resistencia del mismo. La
imagen ultrasónica resultante suele ser una zona hipoecoica o anecoica
correspondiente al hematoma, que ocupa el espacio de la solución de
continuidad fibrilar. Además se producirá un adelgazamiento por la pérdida
de sustancia y en otros casos, un engrosamiento por la respuesta inflamatoria
a la lesión. Si la rotura afecta a un tendón con vaina y ésta no se ve afectada,
aparece una línea hipoecoica intratendinosa por aumento del líquido sinovial.
En ocasiones resulta difícil hacer el diagnóstico diferencial entre una tendinosis
localizada y una rotura parcial de pequeño tamaño, dado que en ambos
casos, el edema local y el pequeño hematoma acompañante originan focos
hipoecoicos intratendinosos (Jiménez, 2010).
Cuando la rotura tendinosa es completa, se visualiza una imagen
hipoecoica o anecoica de tamaño variable dependiendo de la amplitud de
la rotura, que se sitúa entre los extremos del tendón y que corresponde al
hematoma que rellena el hueco de la rotura siguiendo un trazado
habitualmente irregular, que corresponde a la zona de ruptura de las fibras.
Además estas imágenes se pueden acompañar en ocasiones de un
adelgazamiento localizado de los extremos del tendón y en otras de un
engrosamiento más o menos amplio que se asocia a zonas de irregularidad
del contorno tendinoso (Jiménez, 2010).
El creciente interés por el uso de la ecografía como método de
valoración del tendón ha provocado que aparezcan en la literatura
numerosos estudios que analizan las adaptaciones agudas (Koenig et al., 2010;
Malliaras et al., 2008) y crónicas (Malliaras, Kamal, et al., 2013; Reeves, 2006;
Reeves, Maganaris y Narici, 2003) del tendón ante diferentes estímulos de
carga. Las propiedades de este sistema de medida también posibilita el
estudio del tendón en tiempo real (Seynnes et al., 2015; Wiesinger, Kosters,
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Muller y Seynnes, 2015), mostrando el comportamiento de esta estructura tras
someterle a la tensión de la contracción muscular.
2. 3. 5. La sonoelastografía como técnica ecográfica
El término elastografía se utiliza para describir las técnicas que proporcionan
información relacionada con la rigidez de los tejidos. Desde hace tiempo se
sabe que los tejidos patológicos tales como los tumores son más rígidos que los
tejidos sanos circundantes. De hecho, uno de los métodos más antiguos de
diagnóstico de la rigidez de los tejidos es la palpación, y si un bulto es
encontrado en el tejido, se puede sospechar de que exista patología (Hoskins
et al., 2010). Bajo esta premisa, la SEL es una novedosa técnica ecográfica que
permite evaluar las propiedades elásticas de los tejidos blandos. Esta técnica
se basa en el principio de que la compresión de los tejidos blandos produce
una tensión que provoca un desplazamiento en las estructuras que componen
los mismos (Brandenburg et al., 2014; Eby et al., 2015; Eby et al., 2013) (Figura
2.26).
La SEL muestra imágenes relacionadas con una amplia gama de
parámetros que describen las variaciones espaciotemporales de la elasticidad
de los tejidos. Ophir, Cespedes, Ponnekanti, Yazdi y Li (1991) describieron por
primera vez el principio de la SEL. Estos autores describieron un método
absoluto y cuantitativo mediante el cual era posible calcular el módulo de
elasticidad de los tejidos blandos. En 1999, Pesavento, et al. desarrollaron una
rápida técnica basada en la toma de imágenes elastográficas a tiempo real,
haciendo de la SEL una técnica más práctica. Hoy en día esta técnica es
capaz
de
visualizar
diferentes
desplazamientos
de
diferentes
tejidos
comparando pares de imágenes antes y después de la compresión de los
mismos.
Los desplazamientos provocados por la compresión de los tejidos
pueden ser calculados en tiempo real por un escáner de US que, además de
la imagen ecográfica, también se muestra en el monitor del ecógrafo (De
Zordo et al., 2010; Yanagisawa, Niitsu, Kurihara y Fukubayashi, 2011). Los nuevos
avances tecnológicos, como por ejemplo aquellos que permiten el cálculo de
los desplazamientos axiales y laterales de los tejidos sometidos a compresión,
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
permiten una mejor valoración de la SEL como técnica dedicada de
diagnóstico clínico (Pallwein et al., 2007).
Existen 2 clases de SEL bien diferenciadas: la semicuantitativa (strain
elastography) y la cuantitativa (shear-wave elastography) (Ooi, Malliaras,
Schneider y Connell, 2014). La SEL semicuantitativa adquiere primero los datos
correspondientes a la anatomía tisular antes de la deformación o compresión.
Posteriormente se aplica una pequeña presión mediante un compresor
externo (transductor ecográfico) o una función fisiológica (respiración) y se
adquiere otro mapa de la anatomía tisular (post-compresión o deformación).
El desplazamiento del tejido deformado se calcula mediante la comparación
de estos 2 mapas anatómicos y se refleja en un mapa de colores (Parker,
Huang, Musulin y Lerner, 1990; Yamakoshi, Sato y Sato, 1990). La SEL
cuantitativa mide el desplazamiento del tejido independientemente de la
presión aplicada, al enviar microimpulsos acústicos con niveles mínimos de
energía hacia los diferentes tejidos. De esta manera, se crea un mapa tisular
Transductor
Transductor
Desplazamiento
Medio
Rígido
Imagen después de la
compresión
Profundidad
Imagen antes de la
compresión
Blando
Figura 2.26. Representación esquemática del funcionamiento de la sonoelastografía. En la
imagen se muestran los tejidos rígidos, los tejidos medianamente rígidos y los tejidos
blandos bajo el transductor antes y después de realizar la compresión. Después de la
compresión, el tejido rígido (negro) no muestra ningún desplazamiento, mientras que el
tejido medianamente rígido (gris oscuro) muestra cierto desplazamiento y el tejido
blando (gris claro) muestra una curva de desplazamiento mayor. Imagen modificada de
Smajlovic, Carovac y Bulja (2011).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
relativo al desplazamiento de las estructuras adyacentes. La ventaja de ésta
con respecto a la anterior es obvia: no hay necesidad de comprimir con el
transductor, por lo que existe menos variabilidad intra e interobservador, es
decir, mayor reproducibilidad. Dentro de la SEL cuantitativa podemos distinguir
3 subgrupos de imágenes: la cualitativa, que nos ofrece un mapa de colores
de la lesión con respecto al tejido adyacente; la cuantitativa, que nos da un
valor en kPa o m/s que nos proporciona valores numéricos acerca de la mayor
o menor deformidad en una región de interés elegida por nosotros, y un último
subgrupo que combina en una misma imagen las 2 anteriores, es decir, sobre
un mapa cualitativo de colores podemos medir el valor de dureza del tejido en
una región de interés (Botar Jid et al., 2012; Faria et al., 2009; Guzman-Aroca et
al., 2011; Yoneda et al., 2010).
La rigidez de los tejidos se mide generalmente por una magnitud física
llamada módulo de Young expresada en unidades de presión, comúnmente
kilopascales (kPa). La adquisición de datos mediante la recopilación de más
de mil imágenes por segundo, permiten la visualización en tiempo real de los
cortes mecánicos que experimentan las ondas al propagarse por los tejidos
biológicos,
transmitiendo
información
acerca
de
sus
propiedades
viscoelásticas. De esta manera, se ha demostrado que la SEL cuantitativa
permite la caracterización de las propiedades viscoelásticas dinámicas de los
tejidos (Smajlovic et al., 2011).
Al realizar esta técnica, la imagen que se aprecia generalmente
muestra un espectro de colores que van desde el color rojo hasta el azul,
siendo el rojo el color que proyecta los tejidos blandos, el amarillo los tejidos
intermedios y el verde y azul los tejidos más rígidos (Lalitha, Reddy y Reddy,
2011). El uso de la compresión mecánica que el examinador aplica con la
sonda para inducir a la deformación del tejido, puede verse influenciado por
los tejidos adyacentes o por la simple colocación de la sonda (Klauser,
Faschingbauer y Jaschke, 2010). Por lo tanto, una de las desventajas de este
método de valoración podría ser la dependencia del operador que realiza las
evaluaciones, su reproducibilidad y el hecho de que nos ofrece una
información más cualitativa que cuantitativa (Itoh et al., 2006; Klauser et al.,
2010).
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
En ocasiones es difícil distinguir un tejido patológico de un tejido sano
mediante la utilización de la ecografía convencional, debido a que las
regiones patológicas presentan a menudo la misma ecogenicidad que los
tejidos sanos circundantes (Pedersen, Fredberg y Langberg, 2012). La
inflamación o los tumores provocan cambios en la elasticidad de los tejidos,
por lo que en muchas situaciones clínicas, el examen físico y la palpación
manual proporcionan una información importante para detectar anomalías
de ciertas enfermedades y para controlar los cambios en la rigidez del tejido
durante el periodo de cicatrización. Estos hallazgos obtenidos mediante la
palpación
manual pueden
depender, basándose
en
su
composición
histológica, de las diferencias de rigidez entre el tejido normal y el patológico
(Smajlovic et al., 2011).
La SEL se ha utilizado en investigación como método de diagnóstico de
patologías de órganos como las mamas (Adamietz et al., 2011; Gong et al.,
2011), el hígado (Sporea et al., 2011), la próstata (Brock et al., 2011), los
ganglios linfáticos (Saftoiu, Vilmann, Hassan y Gorunescu, 2006; Ying et al.,
2012), el cuello uterino (Miyanaga et al., 2006), el páncreas (D'Onofrio et al.,
2014; Janssen y Papavassiliou, 2014; Kawada et al., 2014; Lee, Cha y Cho, 2012),
el intestino y colon (Ishikawa et al., 2011; Kim et al., 2008), los testículos (Goddi,
Sacchi, Magistretti, Almolla y Salvadore, 2012; Marsaud et al., 2015; Patel,
Huang y Sidhu, 2014; Richie, 2013) y las glándulas tiroideas (Carneiro-Pla, 2013;
Magri et al., 2015; Sun, Cai y Wang, 2014; Trimboli, Treglia, Sadeghi, Romanelli y
Giovanella, 2014). Esta técnica también se ha utilizado en la evaluación del
cáncer debido a que tanto la inflamación como el crecimiento del tumor da
lugar a cambios en la elasticidad del tejido (Frey, 2003). Un tejido duro o rígido
(en el cual se puede incluir un proceso de metástasis) tiende a moverse como
una unidad, mientras que el tejido sano tiende a ser desplazado en relación
con la compresión realizada sobre el mismo (Molina, Gomez, Florido, Padilla y
Nicolaides, 2012).
2. 3. 5. 1. La Sonoelastografía en el estudio del tendón
La
etiología
las
lesiones
de
los
tendones
puede
ser
multifactorial.
Microtraumatismos repetidos, alteraciones vasculares, así como la hipoxia
tisular y la calcificación, pueden conducir a alteraciones microscópicas, a un
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
engrosamiento del tendón, a un desgarre parcial y finalmente a una rotura
total del tendón. La diferenciación clínica entre las tendinopatías, las roturas
parciales y las lesiones en el paratendón, se antojan en ciertas ocasiones
complicadas y hace necesario el diagnóstico por imagen, utilizando sobre
todo la MRI y la ecografía.
La tendinopatía crónica provoca una deformación de las fibras de
colágeno que debilita el tendón, llegando en ciertos casos a su rotura parcial
o total. Para valorar la evolución de este tipo de lesiones, es de vital
importancia el contar con una técnica que nos facilite imágenes que permitan
valorar con precisión los cambios que se producen en su rigidez, lo cual puede
ser capaz mediante el uso de SEL. Se ha demostrado que la SEL permite la
caracterización de la elasticidad de tendones de Aquiles sanos (Chen et al.,
2013; Klauser et al., 2013). Por el contrario, en pacientes que presentan
síntomas de tendones patológicos, la SEL revela un comportamiento más débil
comparándolo con el contralateral sano (Chen et al., 2013).
La ecografía convencional muestra los cambios degenerativos que se
producen en el tendón, como puede ser su engrosamiento, con o sin zonas
intratendinosas hipoecoicas (Astrom et al., 1996; Fornage y Rifkin, 1988;
Martinoli, Derchi, Pastorino, Bertolotto y Silvestri, 1993). Esta técnica puede
revelar cambios en la ecoestructura fibrilar debido posiblemente a la interfase
entre el endotendón y el colágeno (Martinoli et al., 1993). Una característica
importante en este tipo de patologías es la ausencia de células inflamatorias,
por lo tanto, los procesos degenerativos del tendón son de etiología
inflamatoria desconocida, la llamada tendinosis (Khan, Cook, Bonar, Harcourt
y Astrom, 1999). La hipervascularización es de los primeros síntomas que se
pueden encontrar en asociación con el posible engrosamiento del tendón. La
neovascularización se encuentra normalmente en zonas engrosadas del
tendón, tanto en el interior como en el exterior del mismo y se correlaciona
con el dolor, pero hipervascularización en sí está más relacionada con la
morfología y el tamaño anormal del tendón en vez de con los síntomas.
Además, la hipervascularización no se correlaciona con la duración de los
síntomas y se ve influenciada por la actividad del tendón, lo que hace difícil su
interpretación al utilizar el power Doppler ecográfico.
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!
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
Se ha sugerido que la falta de homogeneidad en los tendones
determinada por la SEL está relacionada con las diferencias en las
propiedades mecánicas o con la presentación clínica de una etapa
patológica no visible con la ecografía convencional. Revisando la literatura, se
han encontrado un total de catorce estudios que hayan utilizado la SEL como
sistema de análisis del tendón en humanos (Ahn, Kang, Hong y Jeong, 2014;
Chen et al., 2013; De Zordo et al., 2010; De Zordo, Fink, et al., 2009; De Zordo, Lill,
et al., 2009; Drakonaki, Allen y Wilson, 2009; Klauser et al., 2013; Ooi, Schneider,
Malliaras, Chadwick y Connell, 2015; Porta, Damjanov, Galluccio, Iagnocco y
Matucci-Cerinic, 2014; Sconfienza, Silvestri y Cimmino, 2010; Seo, Yoo y Ryu,
2014a, 2014b; Tan et al., 2012; Zhang et al., 2014) (Tabla 2.3). Estos estudios van
a ser clasificados en función de las estructuras tendinosas analizadas.
2. 3. 5. 1. 1. La sonoelastografía en el estudio del tendón de Aquiles
En el estudio realizado por De Zordo, Fink, et al. (2009) se compararon los
resultados obtenidos mediante SEL y mediante ecografía convencional. Se
analizaron 80 tendones de Aquiles asintomáticos de 40 voluntarios (19 hombres
y 21 mujeres, edad media de 38 años). Se cuantificaron las alteraciones en los
tendones de forma gradual de 1 a 3, donde 1 representaba resultados
ecográficos normales y valores de SEL azul, y 3 representaba zonas
hipoecoicas y colores de SEL en tonos rojos. Estos autores encontraron una alta
correlación (P<0.001) entre los resultados obtenidos mediante SEL y los
obtenidos mediante ecografía al analizar las alteraciones de grado 3,
sugiriendo también que la SEL podría ser capaz de detectar alteraciones
subclíncias no visibles mediante la ecografía.
En el estudio realizado por Drakonaki et al. (2009) se evaluó de forma no
controlada 50 tendones de Aquiles sanos asintomáticos de 25 voluntarios (13
hombres y 12 mujeres, edad media de 38.8 años). La descripción de
reproducibilidad y patrones de color fueron determinados mediante SEL. Los
participantes fueron previamente sometidos a un examen ecográfico y power
Doppler con el fin de excluir a aquellos participantes que presentaran
anomalías. Los patrones de color se obtuvieron en los cortes longitudinal y
transversal, siendo en este último donde se encontraron mayores coeficientes
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
de variación. Cuando se compararon los datos entre evaluadores, se
demostró que en el plano longitudinal se encontraron mejores resultados.
Sconfienza et al. (2010), compararon los resultados de la SEL con los
resultados obtenidos con la ecografía en modo B convencional de pacientes
con dolor sintomático unilateral de tendón de Aquiles. Se analizaron doce
sujetos con dolor sintomático unilateral de tendón de Aquiles (3 hombres y 9
mujeres de edad media de 54 años) con 36 tendones pertenecientes a 18
sujetos (11 hombres y 7 mujeres de edad media de 53 años). Utilizando el
análisis ecográfico convencional, se encontró que los tendones sintomáticos
eran más gruesos que los sanos (P<0.0001). Al analizar estos tendones
sintomáticos con la SEL, se encontró un aumento en la rigidez en comparación
con los no sintomáticos (P<0.0001), sin encontrar diferencias significativas entre
las otras partes del tendón, lo que aportaba que los resultados de la SEL eran
consistentes con los hallazgos encontrados con la ecografía.
De Zordo et al. (2010) analizaron 42 tendones de Aquiles de 25
pacientes con tendinopatía (11 hombres y 14 mujeres, edad media de 55
años) y 50 tendones de Aquiles sanos (11 hombres y 14 mujeres, edad media
de 46 años). Se compararon los resultados de la SEL con los obtenidos
mediante ecografía convencional en modo B. Con ambas técnicas se
obtuvieron diferencias significativas entre los tendones patológicos y los
tendones sanos. Tanto los resultados de la SEL como de la ecografía se
clasificaron en tres grados, y la especificidad, la sensibilidad, la precisión y la
correlación se calcularon. Los tendones contralaterales sanos también se
examinaron y se encontraron cambios significativos con los voluntarios sanos
en los tercios medio y distal (P<0.001) analizados tanto con SEL como con
ecografía convencional. La correlación entre los resultados de SEL y ecografía
fueron significativos, siendo la primera más sensible en la detección de
alteraciones asintomáticas en comparación con la segunda, lo que indica que
la SEL puede ser más sensible en la detección de hallazgos subclínicos en
comparación con la ecografía.
También se ha utilizado la SEL con el propósito de describir las
propiedades mecánicas morfológicas de tendones de Aquiles reparados
quirúrgicamente. En el estudio realizado por Tan et al. (2012), se analizaron
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
mediante SEL y ecografía 19 tendones de Aquiles de 16 futbolistas aficionados
con rupturas completas reparadas quirúrgicamente y sus contralaterales
asintomáticos.
Además,
evaluaron
también
40
tendones
de
Aquiles
asintomáticos de 20 futbolistas aficionados sanos. En el análisis clasificaron los
tendones
en
función
de
sus
propiedades
elásticas
en
Tipo
1,
con
predominancia del color azul (más rígidos); Tipo 2, con predominancia de los
colores azul/verde (tejido duro); y Tipo 3, con predominancia de color verde
(tejido intermedio). Adicionalmente, determinaron tres subtipos de tipología
del tendón en función de la disposición de las fibras de colágeno: homogénea,
relativamente homogénea y heterogénea. Estos autores observaron que los
tendones reparados quirúrgicamente presentaban una elasticidad Tipo 2
(64.9%), y los restantes presentaban una elasticidad Tipo 1 (35.1%). Por el
contrario, la mayoría de los tendones sanos presentaban una elasticidad Tipo 2
(64.2%), siendo los restantes Tipo 3 (20.8%) y Tipo 1 (15%). Todos los tendones
reparados presentaban una estructura heterogénea, mientras que todos los
tendones de Aquiles sanos tenían una estructura homogénea o relativamente
homogénea. En conclusión, estos autores manifestaron que la SEL es una
herramienta útil para la evaluación de las distintas patologías del tendón.
Chen et al. (2013) analizaron la fiabilidad de utilizar la SEL como sistema
de evaluación de la integridad funcional del tendón de Aquiles y describieron
los cambios que se producen en la elasticidad de los mismos tras sufrir una
ruptura. Evaluaron mediante SEL en un corte longitudinal 36 tendones no
patológicos y 14 tendones rotos y obtuvieron que el valor medio de elasticidad
de los tendones no patológicos fue 291.91 ± 4.98 kPa, mientras que los
tendones de Aquiles rotos tenían un valor de elasticidad de 56.48 ± 68.59 kPa.
Del mismo modo, encontraron diferencias significativas al comparar los
tendones patológicos con los tendones sanos (P=0.006). Estos autores sugieren
que la SEL es una herramienta valiosa que proporciona una información
biomecánica complementaria en la función del tendón de Aquiles.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
La SEL también ha demostrado mejores resultados que la ecografía
convencional a la hora de predecir signos de degeneración histopatológica
de tendinosis de Aquiles (Figura 2.27). A esta conclusión llegaron Klauser et al.
(2013) tras evaluar 13 tendones de Aquiles de 10 cadáveres (de edades
comprendidas entre 70-90 años). Mediante una evaluación ecográfica,
clasificaron los tendones en Grado 1, que indica un tendón de apariencia
normal con disposición fibrilar homogénea; Grado 2, que presenta un patrón
fibrilar difuso; y Grado 3, que presentan una zona hipoecoica en el tendón.
Mediante la SEL, se clasifico a los tendones
en Grado 1, donde predomina el color
azul (el más rígido) y verde (rígido); Grado
2, donde predomina el color amarillo
(blando); y Grado 3, donde predomina el
color rojo (el color más blando de todos).
Además, tomaron 25 muestras de biopsia
para analizar el grado de lesión en los
tercios medio y distal de los tendones de
Aquiles. En tendones clasificados mediante
el análisis histológico como Grado 2 y
Grado 3, la SEL tuvo un acierto del 100%
(14 de 14) a la hora de diagnosticar el
proceso
patológico,
mientras
que
la
ecografía obtuvo una puntuación del 86%
(12 de 14).
Figura 2.27. Imagen de un tendón de
Aquiles degenerativo. (A) Imagen
ecográfica en corte longitudinal de
la inserción del tendón de Aquiles, * =
zona hipoecoica, CAL = calcáneo.
(B) Imagen sonoelastográfica al
mismo nivel que A. * = área
sonoelastográfica roja, donde se
llevó a cabo posteriormente la
biopsia. (C) Imagen histológica que
muestra la pérdida de la disposición
en paralelo del colágeno de
estructura de colágeno en paralelo,
la pérdida de integridad de la fibra
(*), la infiltración grasa (), la
proliferación capilar (+), y la
deposición de sustancia mucoide
(). Imagen tomada de Klauser et al.
(2013).
Un estudio más reciente realizado
por
Ooi
et
al.
(2015)
evaluaron
efectividad de la SEL, la ecografía y el
power Doppler en el diagnóstico de la
tendinopatía de Aquiles. Además, estos
autores evaluaron también la relación
existente entre la deformación obtenida
en la SEL y la puntuación en el test
Victorian Institute of Sports Assessment para
el tendón de Aquiles (VISA-A). Para ello,
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la
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
evaluaron con los tres métodos 120 tendones de Aquiles de 120 pacientes con
sintomatología clínica de tendinopatía y otros 120 tendones asintomáticos del
mismo género y la misma edad. La precisión de los tres métodos a la hora de
diagnosticar la tendinopatía fue del 94.7% para la ecografía, 97.8% para la SEL
y 82.5% para el power Doppler. La relación entre la tensión y la puntuación en
el cuestionario VISA-A fue moderada (r=-0.62, P<0.001). Estos autores
concluyeron que la SEL es una herramienta clínica precisa en la evaluación de
la tendinopatía de Aquiles, con resultados comparables a la ecografía y que
puede ser complementaria en la evaluación objetiva de las propiedades
mecánicas del tendón de Aquiles.
2. 3. 5. 1. 2. La sonoelastografía en el estudio de las epicondilopatías
Además del tendón de Aquiles, otros estudios han comparado los resultados
obtenidos mediante SEL con los obtenidos mediante ecografía y power
Doppler al analizar pacientes con epicondilitis lateral (Figura 2.28). En el estudio
de De Zordo, Lill, et al. (2009) el examen clínico y el dolor (escala visual
analógica [EVA]) fueron utilizados como referencias para el diagnóstico. Se
analizaron 38 codos de 32 pacientes con sintomatología de epicondilitis lateral
Figura 2.28. Imágenes comparativas tomadas mediante ecografía y SEL de la parte lateral
del codo. (lat. epi. = epicóndilo lateral; r = radio). A y B, codo sano, en donde la imagen
ecográfica (A) y sonoelastográfica muestran la imagen del ligamento colateral radial
(flecha). B, muestra el tejido ligamentosos en color azulado (rígido), y una pequeña zona de
ablandamiento en la inserción del tendón extensor común. C y D muestran un ligamento
colateral radial patológico. La imagen ecográfica (C) no muestra ninguna alteración en el
ligamento (flecha), pero en la imagen soloelastográfica (D) el ligamento (flecha) presenta
tonos rojizos que denotan ablandamiento de la zona. Imagen tomada de De Zordo, Lill, et
al. (2009)
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
(10 hombres y 22 mujeres, edad media de 53 años) y 44 codos asintomáticos
de 28 voluntarios sanos (11 hombres y 17 mujeres, edad media de 44 años). En
la comparación con el examen clínico, la SEL y la ecografía tuvieron una
sensibilidad del 100% y del 95%, una especificidad del 89% y 89%, y una
precisión del 94% y 93%, respectivamente. Las correlaciones entre la SEL y la
ecografía fueron del 0.90 (P<0.001), 0.93 (P<0.001) y 0.90 (P<0.001) para las
partes anatómicas anterior, media y posterior del codo, respectivamente. El
power Doppler mostró correlación positiva con la escala EVA (r=0.84; P<0.001),
pero no con la SEL y la ecografía.
Ahn et al. (2014) estudiaron la fiabilidad de la SEL para el diagnostico de
la epicondilosis lateral del extensor común. Para ello, analizaron mediante SEL,
ecografía, y power Doppler un total de 97 tendones sintomáticos y 89
asintomáticos de 79 pacientes con epicondilosis lateral y 14 sujetos sanos,
respectivamente. Estos autores encontraron en los codos sintomáticos que 87
de los 97 tendones analizados (89.7%) presentaban zonas intratendinosas
hipoecoicas, 86 de 97 (88.7%) presentaban inflamación y 70 de 97 (72.2%)
mostraron hiperemia intratendinosa. En relación a la SEL, encontraron zonas
más blandas en 73 de los 97 (75.3%) tendones y la relación de la tensión media
de los tendones sintomáticos fue significativamente menor que la de los
tendones asintomáticos (P<0.001), indicando que los tendones sintomáticos
eran más blandos. Esta investigación concluyó que los pacientes con
epicondilosis lateral tienen tasas significativamente más bajas de tensión en el
origen del tendón del extensor común, quedando la SEL como un método
complementario en la evaluación de condiciones patológicas en este tendón.
2. 3. 5. 1. 3. La sonoelastografía en el estudio de las lesiones de hombro
En la revisión de la literatura realizada, sólo se han encontrado dos estudios
que hayan analizado el papel de la SEL como método de diagnóstico y
control de patologías de hombro (Seo et al., 2014a, 2014b). Seo et al. (2014a)
valoraron la capacidad de la SEL como método de evaluación de la
degeneración de la grasa del supraespinoso y la compararon con los
resultados obtenidos mediante la ecografía convencional y la MRI. En este
estudio de tipo retrospectivo, se evaluaron mediante SEL, ecografía y MRI, 101
hombros de 98 pacientes con patología de hombro. Al comparar los
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
resultados de la SEL con los obtenidos mediante MRI, la sensibilidad media de
la SEL fue del 95.6%, la especificidad del 87.5% y la exactitud del 91.1%. Al
relacionar los hallazgos obtenidos mediante MRI con los obtenidos con la SEL,
encontraron una correlación positiva (r=0.855, P=<0.001). Por otro lado,
también encontraron una correlación positiva entre los resultados obtenidos
mediante la ecografía con los obtenidos mediante SEL (r=0.793, P<0.001). Estos
autores concluyeron su investigación manifestando que la SEL es una
herramienta válida para cuantificar la atrofia grasa del supraespinoso,
presentando una excelente correlación con los resultados obtenidos con otras
técnicas de diagnóstico, como son la ecografía y la MRI.
Seo et al. (2014b) evaluaron mediante SEL el tendón de la cabeza larga
del bíceps braquial en 36 hombros de 34 pacientes con sintomatología de
tendinitis
o
tendinosis.
Los
resultados
obtenidos
mediante
SEL
fueron
comparados con el examen clínico realizado con la ecografía. En esta
investigación obtuvieron imágenes en cortes transversales y longitudinales de
la región objeto de análisis. Las imágenes transversales obtenidas mediante SEL
mostraron una sensibilidad media de un 69.4%, una especificidad media de un
95.6% y una precisión media de un 89.3%. Además, encontraron correlaciones
significativas con los hallazgos obtenidos mediante SEL y los obtenidos
mediante ecografía (r=0.763, P<0.001). Las imágenes longitudinales obtenidas
mediante SEL obtuvieron una sensibilidad media del 94.4%, una especificidad
media del 92.1%, y una precisión media del 92.7%. Además, encontraron
correlaciones significativas con los hallazgos obtenidos mediante ecografía
convencional (r=0.585, P<0.001). Estos autores concluyeron que la SEL es una
herramienta
clínicamente
útil
en
la
detección
de
las
alteraciones
intratendinosas y peritendinosas del tendón de la porción larga del bíceps
braquial.
2. 3. 5. 1. 4. La sonoelastografía en el estudio del tendón rotuliano
Son escasos los estudios que han evaluado mediante SEL el TR. Porta et al.
(2014) evaluaron la fiabilidad y reproducibilidad de la SEL en la descripción del
patrón saludable del TR. Para ello, evaluaron los
tercios proximal, medio y
distal de 11 tendones rotulianos de 16 de sujetos sanos. Estos tendones fueron
examinados tres veces mediante ecografía y SEL por dos examinadores
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
independientes. Estos autores demostraron que el tendón sano en su conjunto
presenta una alta elasticidad (predominio de colores verdosos), con buenos
valores de intra-examinador (Examinador 1: p = 0.790, 0.864 y 0.865;
Examinador 2: p = 0.642, 0.882 y 0.613; para los tercios proximal, medio y distal,
respectivamente) e inter-examinador (p = 0.657). El análisis general de los
valores de elasticidad mostró valores medios de (media ± SD) 1.47 ± 0.64 para
el tercio proximal, 4.38 ± 1.36 para el tercio medio y 3.32 ± 1.20 para el tercio
distal.
La SEL es una herramienta
fiable y reproducible para la
evaluación del TR sano, aunque
son
necesarias
más
investigaciones para definir su
papel en la evaluación de esta
estructura (Porta et al., 2014). Una
investigación reciente realizada
por Zhang et al. (2014) comparó
las propiedades morfológicas y
elásticas de tendones rotulianos
de
Figura 2.29. Imagen ecográfica y
sonoelastográfica del tendón rotuliano. (A)
Imagen del tendón rotuliano en el plano
longitudinal. (B) Mismo tendón que A, pero en
corte transversal. (C) Imagen elastográfica a
nivel de inserción del tendón en el área de
interés. Imagen tomada de Zhang, Ng, Lee y Fu
(2014).
deportistas
tendinopatía
con
unilateral
y
sin
(Figura
2.29), y analizaron su relación con
la percepción subjetiva de dolor
y disfunción. Para ello evaluaron
las
propiedades
morfológicas
(ecografía) y elásticas (SEL) del TR de 33 deportistas masculinos (20 sanos y 13
con tendinopatía rotuliana unilateral). Además, analizaron los resultados del
cuestionario VISA-P y recogieron valores sobre la intensidad del dolor tras
someter a la zona más dolorosa del tendón a una presión de unos 4.5 kg. Estos
autores encontraron que en los deportistas con tendinopatía unilateral, los
tendones patológicos eran más gruesos y presentaban un módulo elástico
mayor que los tendones sanos (P<0.05). Del mismo modo, encontraron
correlaciones significativas entre el módulo elástico y la intensidad del dolor a
la presión (r=0.62; P=0.024) y entre el módulo elástico y las puntuaciones en el
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
cuestionario VISA-P (r=-0.611; P=0.026). Estos autores concluyen que los
deportistas con tendinopatía rotuliana unilateral presentan un tendón más
rígido y grueso que el tendón sano. Así mismo, los resultados de la SEL se
asocian con el dolor y la disfunción de los deportistas con tendinopatía
rotuliana unilateral.
En resumen, estos estudios preliminares que han utilizado la SEL como
medio
para
valorar
lesiones
músculo-esqueléticas,
revelan
que
las
propiedades elásticas de los tendones sanos se ven alteradas en condiciones
patológicas y una clara debilidad intratendinosa puede ser detectada
mediante este método, por lo que si lo añadimos a la ecografía convencional
o a la MRI, el diagnóstico de patologías tendinosas puede ser más preciso. Del
mismo modo, aunque se necesiten más estudios para corroborarlo, la SEL
podría permitir una detección temprana de alteraciones subclínicas en el
tendón y ser utilizada para el control del proceso de curación de esta
estructura. A esta conclusión llegaron Gehmert et al. (2012), quienes estudiaron
el proceso de recuperación elástica de tendones de Aquiles lesionados de
conejos tras aplicarles un tratamiento de células madre, manifestando que la
SEL es una herramienta eficaz para el control y monitorización del proceso de
curación del tejido tendinoso.
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Extensor
común
Aquiles
Klauser et al.
(2013)
Ahn et al. (2014)
Aquiles
Chen et al. (2013)
Extensor
común
Aquiles
Tan et al. (2012)
De Zordo, Lill, et al.
(2009)
Aquiles
De Zordo et al.
(2010)
Aquiles
Aquiles
Sconfienza et al.
(2010)
Ooi et al. (2015)
Aquiles
Drakonaki et al.
(2009)
De Zordo, Fink, et
al. (2009)
Tendón
evaluado
Aquiles
• 120
voluntarios:
120
tendones
unilaterales
asintomáticos
• 120
pacientes:
120
tendones
• 32 voluntarios: 38 codos
epicondilitis lateral
• 28 voluntarios: 44 codos
asintomáticos
• 97 tendones sintomáticos
• 89
tendones
asintomáticos
• 36
voluntarios:
36
tendones
unilaterales
asintomáticos
• 14
pacientes:
14
tendones rotos
10 cadáveres: 13 tendones
• 12
pacientes:
12
tendones
• 18
voluntarios:
36
tendones asintomáticos
• 25
voluntarios:
50
tendones asintomáticos
• 25
pacientes:
25
tendones
• 20
voluntarios:
40
tendones asintomáticos
• 16
pacientes
postquirúrgicos: 19 tendones
25 voluntarios: 50 tendones
asintomáticos
40 voluntarios: 80 tendones
asintomáticos
Sujetos/tendones
de
Estudio comparativo transversal, control de casos
Comparado con la ecografía convencional y el
power Doppler usando el examen clínico como
referencia estándar
Estudio de fiabilidad
Comparado con la ecografía y el power Doppler
Sin referencia estándar
Estudio de laboratorio utilizando modelos de
cadáveres
Comparado con ecografía convencional usando
la histología como referencia estándar
Estudio transversal, control del casos
Comparado con la ecografía convencional, el
power Doppler y relacionado con la puntuación en
el cuestionario VISA-A
Estudio transversal, control de casos
Comparado con ecografía convencional y MRI,
usando los síntomas clínicos como referencia
estándar
Estudio transversal, control de casos
Comparado con la ecografía convencional y
usando la examinación clínica como referencia
estándar
Estudio transversal, control de casos
Comparado con ecografía convencional
utilizando la puntuación en el cuestionario de la
American Orthopedic Foot and Ankle Society
como referencia estándar
Estudio transversal, control de casos
Sin referencia estándar
Diseño del estudio, modalidad estándar
referencia/comparación
Estudio comparativo transversal
Comparado con ecografía convencional
Sin referencia estándar
Estudio transversal de fiabilidad
Sin referencia estándar
Tabla 2.3. Investigaciones que han utilizado la sonoelastografía como herramienta para el estudio del tendón.
Estudio
Los tendones patológicos son más blandos que los
tendones sanos
El power Doppler presenta una fuerte correlación
con la EVA
Los tendones patológicos son más blandos que los
tendones sanos
La SEL ofrece una mejor precisión en el diagnóstico
de la tendinopatía, presentando una relación inversa
con la puntuación obtenida en el cuestionario VISAA
Los tendones patológicos son más blandos que los
tendones asintomáticos.
Los tendones asintomáticos son más rígidos y más
homogéneos que los tendones con rotura
Los tendones asintomáticos tienen puntuaciones más
altas en la elasticidad que los tendones con rotura
Los tendones en proceso de curación muestran una
estructura más rígida y heterogénea.
Los tendones sintomáticos son más blandos que los
asintomáticos
Los tendones asintomáticos son más fuertes
Una zona más blanda representada por SEL es
sugestiva de principios de tendinopatía subclínica
La SEL presenta una moderada/buena
reproducibilidad
El mapa de colores es más fiable que el valor de
deformación
Los tendones sintomáticos son más rígidos, gruesos y
con más interrupciones y fragmentaciones que los
tendones asintomáticos
Resultados
Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
&ĞƌŶĂŶĚŽ DĂƌƚşŶĞnj ^ĄŶĐŚĞnj
ϭϭϵ
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ϭϮϬ
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Porción larga
del bíceps
Rotuliano
Rotuliano
Porta et al. (2014)
Zhang et al. (2014)
Grasa
supraespinoso
Seo et al. (2014b)
Seo et al. (2014a)
de
98
20 tendones asintomáticos
13 tendinopatía unilateral
16 voluntarios: 11 tendones
sanos
34 pacientes: 36 hombros
101
hombros
pacientes
Estudio transversal de control de casos
Comparativo con la escala visual analógica y la
puntuación en el cuestionario VISA-P
Estudio transversal de fiabilidad
Sin referencia estándar
Estudio retrospectivo comparativo
Comparado con la ecografía convencional y la
MRI
Sin referencia estándar
Estudio transversal comparativo, control de casos
Comparado con ecografía convencional
La cortes longitudinales del tendón realizados
mediante SEL presentan una mayor sensibilidad que
los cortes transversales
Correlaciones positivas con los resultados obtenidos
mediante ecografía convencional
Los mayores valores de elasticidad en el tendón se
encuentran en el tercio medio y en el tercio distal,
siendo el tercio proximal el más rígido de los tres
Los tendones patológicos son más gruesos y
presentan mayores valores en sus módulos elásticos
Correlaciones significativas entre los resultados en la
SEL y los valores en la escala visual analógica y los
resultados en el cuestionario VISA-P
Los resultados obtenidos mediante SEL correlacionan
significativamente con los resultados obtenidos
mediante ecografía convencional y MRI
Capítulo 2.
Marco Conceptual
&ĞƌŶĂŶĚŽ DĂƌƚşŶĞnj ^ĄŶĐŚĞnj
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
2. 4. La Tensiomiografía como sistema de evaluación de
las propiedades contráctiles del músculo
Los resultados deportivos y de los tratamientos de rehabilitación están
estrechamente relacionados con un programa detallado y estrictamente
individualizado, para lo cual, un adecuado control y monitorización de los
mismos se torna de vital importancia. Además de métodos ya estandarizados
de evaluación del sistema neuromuscular como la electrodinamometría o la
dinamometría isocinética, a finales de los años 90 surge una nueva técnica
que evalúa las propiedades contráctiles de los músculos más superficiales, la
TMG. La TMG es un método no invasivo, selectivo y objetivo diseñado para
medir el tiempo de activación muscular, el tiempo de reacción muscular así
como el tiempo de contracción, relajación y la intensidad de contracción en
condiciones submáximas de electroestimulación.
El sistema de evaluación de la TMG se basa en la medición de los
desplazamientos radiales del vientre del músculo a analizar tras una descarga
eléctrica externa por parte de un sensor electromagnético colocado en el
mismo (Figura 2.30). Este sistema también es capaz de medir vientres
musculares de forma aislada, sin tener que implicar a músculos sinergistas o
cercanos que realicen la misma función (por ejemplo, valorar los vastos medial
y lateral de forma aislada, ambos pertenecientes al grupo muscular del
cuádriceps). La estimación de la armonización entre músculos agonistas y
antagonistas, músculos sinergistas y los mismos músculos pertenecientes al lado
derecho y al lado izquierdo del cuerpo, permite valorar el riesgo de lesión
muscular, de manera que la total armonización (igualdad en los resultados)
entre músculos se antoja verdaderamente complicado. La TMG permite la
cuantificación y monitorización de estos resultados, permitiendo estimar el
riesgo de lesión de un determinado músculo al compararlo con el contralateral,
con un sinergista o con el antagonista.
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Capítulo 2.
a
c
Sensor TMG
Sensor TMG
Sensor TMG
b
Músculo
Músculo
Hueso
Músculo
Hueso
Desplazamiento
Desplazamiento
Desplazamiento
Hueso
Tiempo
Marco Conceptual
Tiempo
Tiempo
Curvas de desplazamiento del vientre muscular
Figura 2.30. Representación esquemática de la medición con Tensiomiografía. En (a) se
muestra como la descarga eléctrica llega a los electrodos colocados sobre la piel
(duración de la descarga = 1 ms). En (b), esta descarga llega al músculo provocando su
contracción y el consiguiente aumento del vientre muscular. En (c), el músculo se relaja y
vuelve a su estado basal. En azul se representan las curvas de desplazamiento del vientre
muscular y su relación con el tiempo detectado por el sensor de la TMG.
2. 4. 1. Parámetros musculares evaluables mediante la Tensiomiografía
Al realizar un análisis de un músculo mediante el sistema TMG, el software del
aparato nos proporciona una serie de parámetros que están relacionados con
el desplazamiento radial del vientre muscular y el tiempo durante el cual el
músculo permanece contraído. Estos parámetros son los siguientes y se
muestran en la Figura 2.31.
•
Desplazamiento máximo del vientre muscular (Dm): viene determinado
por el desplazamiento radial del vientre muscular expresado en
milímetros (Valencic y Knez, 1997). Representa y evalúa la rigidez
muscular, variando en cada músculo de cada sujeto en función de sus
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
características morfofuncionales (principalmente volumen y orientación
de sus fibras) y de la forma en que estas
estructuras han sido
entrenadas (Rodríguez-Matoso, 2013).
Es posible encontrar algunos valores de referencia para cada músculo,
pero la elevada cantidad de variables que pueden afectar a la
magnitud de la deformación, invitan a ser prudentes a la hora de
concretar valores estándares. Por ejemplo, Rusu, Cernaianu, et al. (2009)
señalan como valor de referencia de Dm para el bíceps femoral de
sujetos sedentarios valores entre 8 y 9 mm, mientras que Lukic (2003)
propone para jugadores de fútbol, dependiendo de la fase de la
temporada, valores entre 3 y 8 mm. Por su parte, Rodríguez-Ruiz,
Quiroga, et al. (2012) obtuvieron en jugadores profesionales de vóleyplaya, que los jugadores especialistas en defensa tienen unos valores de
Dm en torno a 2 y 4 mm, mientras que los especialistas en bloqueo y los
jugadores que alternan la posición de defensor con la de bloqueador,
presentan unos valores entre 4 y 8 mm para el mismo músculo.
Deformaciones pequeñas nos indican un elevado tono muscular y un
exceso de rigidez en las estructuras del músculo, mientras que,
deformaciones elevadas indican falta de tono muscular o fatiga.
Valores inferiores
podrían
ser considerados en
ocasiones como
patológicos cuando el músculo es voluminoso, pero en ocasiones no es
raro encontrar estos valores en músculos de deportistas con gran rigidez
muscular como los halterófilos, powerlifting, velocistas o culturistas. Por
tanto se ha de tener cuidado en la interpretación de los valores
registrados, ya que el Dm muestra valores muy sensibles a los cambios
que produce en la respuesta la fatiga muscular (Krizaj, Simunic y Zagar,
2008). Además, otras variables como posibles errores en el protocolo de
evaluación o la especificidad de la respuesta muscular del sujeto
pueden interferir en los resultados (Rodríguez-Matoso, 2013). Sería de
vital importancia encontrar los valores de referencia de Dm atendiendo
a la modalidad deportiva y al rol técnico del deportista (Rodríguez-Ruiz,
Quiroga, et al., 2012).
•
Tiempo de respuesta o de activación (Td): El Td representa el tiempo
que tarda la estructura muscular analizada en alcanzar el 10% del Dm
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
observado tras una estimulación (Valencic, Knez y Simunic, 2001).
Cuando se necesita ser más precisos en la estimación del tiempo de
respuesta o de activación, el Td debe ser evaluado desde el inicio de la
respuesta al estímulo eléctrico hasta el final del incremento exponencial
inicial (Rodríguez-Matoso, 2013). Otras investigaciones determinan el Td
en el momento en el que Dm alcanza un valor fijo de 0.5 mm con
independencia del sujeto, pero sí teniendo presente que estos valores
quedarían sujetos a las características del músculo, su estado o las
peculiaridades de la muestra de estudio (Garcia-Manso, Rodriguez-
Desplazamiento (mm)
Matoso, et al., 2011; Rodríguez-Matoso, García-Manso, et al., 2012).
Tiempo (ms)
Figura 2.31. Definición de parámetros de la Tensiomiografía. Dm = desplazamiento máximo;
Tc = Tiempo de contracción; Td = Tiempo de respuesta o de activación; Tr = Tiempo de
relajación; Ts = Tiempo de sustentación. Imagen tomada de Rey, Lago-Penas y LagoBallesteros (2012).
•
Tiempo de contracción (Tc): El Tc es el tiempo que transcurre desde que
finaliza Td (10% del Dm) hasta que alcanza el 90% de la deformación
máxima. Expresa la rapidez con la que el músculo se contrae, por lo que
este parámetro va asociado a la velocidad de contracción (Vc),
parámetro que puede ser establecido de forma independiente. Su valor
varía para cada músculo en función de los tipos de fibras que contenga
y el estado de activación o fatiga (Dahmane, Djordjevic, Simunic y
Valencic,
2005;
Rodríguez-Ruiz,
Quiroga,
et
al.,
2012).
Aunque
frecuentemente se aceptan valores de referencia medios de entre 28-
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
29 ms, resulta necesario tomar estos valores de referencia con cuidado
(Rodríguez-Matoso, 2013). Rusu, Calina, Avramescu, Paun y Vasilescu
(2009) propone valores aproximados de 34 ms, aunque apoyándose en
datos de otros estudios, plantea valores específicos para cada músculo
que van de 30.25 ± 3.5 ms para el bíceps femoral, 44.75 ± 4 ms para los
gemelos, 32.83 ms para el tibial anterior y 30.25 ± 3.5 ms para el
cuádriceps.
•
Tiempo de sustentación (Ts): El Ts representa el tiempo que se mantiene
la contracción. Se calcula observando el tiempo que transcurre desde
que la deformación muscular alcanza el 50% de su valor máximo
durante la fase de contracción, hasta que los valores de deformación
vuelven a situarse sobre el 50% de Dm. Este parámetro se comporta de
forma muy variable en cada uno de los músculos y a su vez dentro de
un mismo músculo según la función de cada porción o segmento que lo
integra y el estado en el que se encuentre el propio músculo (RodríguezMatoso, Estevez, Guimaraes-Ribeiro, Garcia-Manso y Rodríguez-Ruiz,
2012).
•
Tiempo de relajación (Tr): El Tr es el tiempo que transcurre durante la
fase de relajación, donde el músculo pasa de una deformación
equivalente al 90% de su Dm, hasta llegar el 50% de Dm (RodríguezMatoso, 2013).
•
Velocidad de contracción o Velocidad de respuesta normalizada (Vc o
Vrn): Entendiendo que la velocidad es la relación entre el espacio
recorrido en función del tiempo, la TMG nos permite hallar la Velocidad
de contracción (Vc) y/o la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn)
en un punto determinado del desplazamiento del músculo en función
de la deformación radial del vientre muscular (Rodríguez-Matoso, 2013).
Su utilidad es muy elevada en el deporte y permite, entre otras cosas,
discriminar perfiles de jugadores, estimar de forma indirecta fibras
dominantes en una estructura muscular o apreciar niveles de activación
y fatiga durante un entrenamiento. En este sentido, los valores de Vrn
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
serán más bajos en deportistas de resistencia, los cuales poseen un
elevado porcentaje de fibras tipo I, y aumentara entre deportistas de
potencia y velocidad donde predominan las fibras tipo II. Valencic y
Knez (1997) determinan la Velocidad de respuesta (Vr) mediante la
ecuación representada en la Figura 2.32.a y, posteriormente, normalizan
los valores (Figura 2.32.b) para poder comparar distintos músculos.
a
b
Figura 2.32. Ecuaciones para el cálculo de la Velocidad de
contracción y la Velocidad de la respuesta normalizada. (a)
Velocidad de contracción, donde dr representa el desplazamiento
radial del músculo entre el 10% y el 90% del desplazamiento máximo
(Dm) y tc representa el incremento en el tiempo de contracción en
esos dos valores de Dm. (b) Velocidad de respuesta normalizada,
calculada mediante el cociente entre la velocidad de contracción y
el Dm. Ecuaciones propuestas por Valencic y Knez (1997)
2. 4. 2. Criterios para realizar una correcta evaluación con la
Tensiomiografía
La TMG se presenta como una herramienta precisa para realizar el análisis de
las características mecánicas de una contracción muscular y de la capacidad
contráctil de cualquiera de los músculos superficiales (Tous-Fajardo et al., 2010;
Valencic y Knez, 1997). Para realizar una correcta evaluación mediante el
sistema TMG, es necesario cumplir una serie de criterios metodológicos que, de
no hacerlo, afectarían a la deformación radial del vientre muscular y por lo
tanto a los resultados obtenidos.
El impulso eléctrico se transmite al músculo por medio de unos
electrodos de superficie. Estos electrodos deben ser colocados en lo extremos
proximal y distal del músculo, procurando evitar que el impulso afecte a zonas
tendinosas o miotendinosas (Simunic, 2003). Los electrodos más utilizados están
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
compuestos de plata o cloruro de plata pregelificado, con un diámetro de
aproximadamente 1 cm. Son electrodos comerciales desechables de fácil y
rápido manejo que garantizan una adecuada conducción y buenas
condiciones de impedancia. En cuanto a la separación de los mismos,
actualmente no existe un consenso generalizado, ya que algunos autores
proponen separarlos entre 3-5 cm (Rodríguez-Matoso, Rodríguez-Ruiz, Quiroga,
et al., 2010; Simunic, 2003), algo que se antoja complicado en músculos en los
que la longitud de las fibras es pequeña (Deltoides).
Con el fin de asegurarse de que existan mínimas modificaciones del
grosor de un músculo cuando realiza una contracción involuntaria, es
necesario asegurar que el sensor de la TMG sea colocado en la zona de
máxima deformación del músculo y además en posición perpendicular a la
dirección que seguirá la deformación radial tras su estimulación (Krizaj et al.,
2008). El sensor debe estar colocado en la zona más voluminosa del vientre
muscular y en el punto medio entre los dos electrodos colocados en la
dirección de las fibras musculares. En circunstancias especiales, el sensor
puede colocarse en una zona que no corresponda a las condiciones
anteriormente mencionadas, teniendo en cuenta que un error en la
colocación del sensor supone variaciones de hasta un 5% (Simunic, Rozman y
Pisot, 2005) o de 2 cm en el desplazamiento radial (Rodríguez-Matoso,
Rodríguez-Ruiz, Sarmiento, et al., 2010). En cuanto a la presión que el sensor
debe ejercer sobre el músculo, es necesario conocer que la presión inicial del
sensor es de 0.2 N/mm (rangos entre 0.1 y 0.5 N/mm) (Rodríguez-Matoso,
Rodríguez-Ruiz, Quiroga, et al., 2010).
Por lo que respecta a la posición del músculo a ser evaluado, se debe
tener en cuenta que cualquier cambio en la posición de los segmentos
modifica el ángulo articular y, por lo tanto, a la deformación radial que pueda
experimentar el músculo tras la aplicación del estímulo (Djordjevic, Tomazic,
Zupancic, Pisot y Dahmane, 2012). Son varios los estudios que han evaluado la
respuesta muscular en diferentes grados de angulación de la articulación
sobre la que actúan. Djordjevic, Kersevan, Simunic, Rozman y Valencic (2002)
evaluaron la respuesta de los músculos flexores de la rodilla de seis saltadores
de esquí de alto nivel en diferentes angulaciones de flexión de rodilla (120º y
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
180º de flexión). Estos autores concluyeron manifestando que se puede
determinar los ángulos específicos de evaluación en la articulación de la
rodilla que solicitan de forma selectiva las fibras tipo II. Otra investigación más
reciente realizada por el mismo grupo de investigación tuvo como objetivo
analizar la capacidad de contracción del bíceps braquial en función del
ángulo de flexión del codo (Djordjevic et al., 2012). Estos autores indicaron que
se produce una mayor fatiga en el músculo a medida que aumenta la
amplitud de la articulación.
Simunic y Valencic (2001) estudiaron las propiedades contráctiles del
vasto interno y VL en diferentes grados de flexión de rodilla (120º, 150º y 180º).
Estos autores comprobaron que la forma en la que se producía la deformación
radial de estos músculos cambiaba significativamente según el ángulo de
flexión que presentara la articulación. Los autores concluyeron que al disminuir
la longitud del músculo se reduce la velocidad de contracción y la
deformación transversal y, por el contrario, incrementos en la longitud del
músculo se traducía en aumentos en la deformación y disminuciones en la
velocidad de contracción. Además plantean que la funcionalidad del
músculo difiere según la especialidad de cada deportista en una muestra
compuesta por esquiadores alpinos y saltadores de esquí.
Por último, Gorelick y Brown (2007) demostraron que las propiedades
contráctiles del músculo deltoides varían dentro de los segmentos de un mismo
músculo con carácter multifuncional y como esa variación puede reflejar la
función y composición de cada segmento. Los resultados de este estudio
indicaron que las propiedades contráctiles de los siete segmentos estudiados
en el deltoides varían significativamente (P<0.05) de una dirección medial a
lateral. Los segmentos anterior y posterior tienen unas propiedades contráctiles
más rápidas respecto a la porción medial encargada de la abducción del
hombro (P<0.05).
Por lo que respecta al estado del músculo objetivo de análisis, hemos de
tener en cuenta que salvo en las ocasiones en las que se quiera considerar
este factor como elemento a evaluar, la fatiga supone un elemento
distorsionador de la contracción muscular (Krizaj et al., 2008). En este sentido,
existen varias investigaciones que estudian los efectos de la fatiga sobre las
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
propiedades contráctiles mediante TMG. Kersevan, Valencic y Knez (2001)
examinaron el proceso de fatiga de los músculos bíceps braquial y tibial
Anterior en nueve sujetos utilizando impulsos a diferentes frecuencias.
Observaron que las fibras tipo I comienzan a fatigarse con una frecuencia de
estimulación de 2 Hz. Sin embargo, esta frecuencia no llega a fatigar
completamente a estas fibras debido a la característica que tienen para
resistir al agotamiento, por lo que para lograr la fatiga completa tuvieron que
emplear frecuencias de estimulación entre 4 y 6 Hz. Asimismo, los autores
revelan que el proceso de fatiga de las fibras tipo II terminó antes de que la
estimulación eléctrica llegara a su fin, observando las frecuencias de
estimulación sobre 7.5 - 9 Hz. Además, se ha propuesto que los valores
obtenidos en los tiempos de reacción muscular proporcionan información
sobre los niveles de fatiga, indicando un aumento en estos valores demuestran
el estado de fatiga muscular (Rodríguez-Matoso, Rodríguez-Ruiz, Quiroga, et al.,
2010).
Garcia-Manso, Rodriguez-Ruiz, et al. (2011) evaluaron un grupo de 19
triatletas antes y después de competir en un triatlón de larga distancia. En su
estudio, encontraron un deterioro en la respuesta muscular para TC (P=0.008) y
para el Tr (P=0.011). El mismo grupo de investigadores, encontraron cambios
significativos en el Dm, Ts, Tr y Vc tras realizar dos protocolos de entrenamiento
de fuerza en el ejercicio curl de bíceps, uno realizado con volúmenes altos
(realizaron 8 series de 15 repeticiones) y otro con altas cargas de
entrenamiento y volúmenes bajos (5 series de 3 repeticiones), sin encontrar
grandes diferencias entre los dos grupos investigados (Garcia-Manso et al.,
2012).
Otro factor importante relacionado con la valoración muscular es la
temperatura del mismo. Esta situación hace que el músculo se contraiga de
forma más lenta a la vez que consigue un menor desplazamiento radial e
incrementa los valores de mantenimiento de la contracción y el tiempo de
relajación. Esta situación fue demostrada por Garcia-Manso, Rodriguez-Matoso,
et al. (2011), quienes evaluaron las propiedades contráctiles del VL de la
pierna dominante de 12 jugadores de fútbol profesional a los que sometieron a
inmersiones en agua fría (4 series de 4 minutos a 4 grados centígrados,
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
recuperando 1 minuto entre cada serie). Se observó que los resultados en el
Dm disminuían progresivamente tras cada inmersión (Antes de la inmersión: 5.1
± 2.3 mm; tras la primera inmersión: 4.6 ± 1.8 mm; tas la segunda inmersión : 4.0
±1.8 mm; tas la tercera inmersión: 3.6 ± 1.6 mm; tras la cuarta inmersión: 3.4 ±
1.3 mm).
Por lo que respecta a las características del estímulo eléctrico externo
para producir la contracción muscular, hay que tener en cuenta que la
contracción responde a una corriente eléctrica bipolar, de aproximadamente
un milisegundo de duración (Dahmane, Djordjevic y Smerdu, 2006) e
intensidad constante o creciente (de 10 a 110 mA) según el protocolo utilizado.
Por lo que respecta a la duración del estímulo, este parámetro se considera
fundamental para estandarizar la deformación muscular. Este aspecto fue
comprobado por Knez y Valencic (2000), quienes al evaluar el bíceps braquial
con estímulos de 95 v de diferente duración (0.1–100 ms). Los autores
observaron como conforme aumenta el tiempo del estímulo, la deformación
aumentaba de forma significativa. Atendiendo a la intensidad del estímulo,
Knez y Valencic (2000) observaron que con el incremento del estímulo, la
tendencia de cada músculo evaluado (bíceps braquial y braquiorradial) era
producir
mayor
desplazamiento
del
vientre
muscular,
reduciendo
progresivamente el tiempo que tarda en alcanzar la máxima deformación.
Por lo que respecta al tiempo que transcurre entre la producción de
cada estímulo, estudios en animales han demostrado que el tiempo necesario
para reponer los depósitos de calcio para que se vuelva a producir una
contracción muscular varía en función del tipo de fibra (Wetzel, 1998), por lo
tanto, en el caso de que se emplee en la evaluación del contracción muscular
el sistema TMG hasta alcanzar el valor máximo de Dm, es necesario espaciar
cada estimulación para evitar el fenómeno de la activación post-tetánica
(Belic, Knez, Karba y Valencic, 2000). En este sentido, Krizaj et al. (2008)
aconsejan no provocar estímulos con poco tiempo de descanso entre ellos
para no producir fatiga en el músculo y así obtener la respuesta más natural
posible.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
2. 4. 3. Utilidad de la Tensiomiografía
La TMG permite evaluar de forma individual todos los músculos superficiales
proporcionando información sobre la respuesta aguda y crónica del músculo
a las distintas cargas de entrenamiento (fuerza, resistencia, velocidad,
movilidad articular, etc.) con independencia de sus características internas, su
estado de entrenamiento o su nivel de activación (descansado, fatigado,
activado, etc.) (Rodríguez-Matoso, 2013). A continuación se muestran algunos
ejemplos de investigaciones que evalúan mediante la TMG la respuesta
muscular ante diferentes situaciones.
2. 4. 3. 1. Evaluación de la respuesta muscular mediante Tensiomiografía. Los
primeros estudios
Como ya se ha mencionado anteriormente, la TMG proporciona información
relevante de las propiedades contráctiles del músculo de forma no invasiva. A
continuación se exponen una serie de estudios que han utilizado esta técnica
para valorar la respuesta muscular ante diversas situaciones.
Valencic (1990) fue pionero en el diseño y creación de un dispositivo
que valoraba la respuesta muscular ante un estímulo externo. El denominado
“Displacement Measurement System” era un sistema que evaluaba la
amplitud de desplazamiento del vientre muscular, sistema que fue predecesor
de la TMG. En este trabajo, Valencic demostró que el torque desarrollado por
un músculo es directamente proporcional a la amplitud de desplazamiento del
vientre del propio músculo estimulado hasta los 60 v, manifestando que
estímulos por encima de estos valores provocaban una coactivación de los
músculos antagonistas, desarrollando por tanto un torque de menor valor.
En un estudio más reciente realizado por el mismo autor, Valencic y Knez
(1997) desarrollan el sistema de la TMG demostrando que los datos de la Vrn
correlacionan con el tipo de fibra dominante en el músculo (expuesto en el
apartado anterior). A partir de aquí, la TMG saltó al mundo del deporte a
través del estudio de Praprotnik et al. (2000) quienes demostraron los cambios
que se producen en la respuesta muscular después de realizar un ejercicio de
alta
intensidad
respecto
a
los
valores
de
reposo
absoluto
tomados
previamente. En 2001, Valencic et al. evaluaron la respuesta muscular de 14
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
sujetos sanos y un paciente que sufría una denervación del músculo tibial
anterior producida por una lesión en el nervio peroneo. En el presente estudio,
los sujetos se situaban sentados en una silla que presentaba un brazo
mecánico que permitía adoptar una flexión plantar de 20º para evaluar el
torque en el músculo TA en cada uno de los sujetos. Además, colocaron en el
músculo TA el sensor de TMG y electrodos para evaluar la EMG del mismo
músculo. Evaluaron las respuestas musculares mediante las tres técnicas en
contracciones voluntarias e involuntarias (provocadas por los electrodos de la
TMG). Los resultados obtenidos en este estudio demostraron que mediante la
TMG se puede estudiar las propiedades contráctiles de un músculo que se
encuentra denervado por una patología determinada.
2. 4. 3. 2. Composición fibrilar y velocidad de contracción del músculo
La velocidad de contracción del músculo depende de su composición fibrilar.
El estudio del porcentaje existente de cada tipo de fibra que están presentes
en el músculo resulta de vital importancia en el campo del deporte debido a
la relevancia que esto transfiere en el proceso de entrenamiento, en el
rendimiento deportivo o la recuperación de lesiones (Rodríguez-Matoso, 2013).
Las tinciones histoquímicas de muestras musculares tomadas mediante biopsia
son el método más directo para analizar esta composición, método que se
torna realmente complicado de realizar debido a su carácter invasivo.
Como se ha mencionado anteriormente, la velocidad de contracción
muscular es una variable que se puede medir mediante la TMG. Esta variable
va a depender de la composición fibrilar del músculo, composición que varía
de forma intermuscular e intramuscular (Dahmane et al., 2005; Gorelick y
Brown, 2007; Singh, Melis, Richmond y Scott, 2002; Travnik, Djordjevic, Rozman,
Hribernik y Dahmane, 2013). Valencic y Knez (1997) valoraron mediante TMG la
composición fibrilar y su distribución espacial dentro de los músculos VL,
braquioradial (BR), gastrocnemio (Gc), tibial anterior (TA) y sóleo (Sl),
encontrando que los músuclos VL y BR presentaban mayores valores de Vrn
((VL: 41 mm/s; BR: 40 mm/s) que el resto de músculos analizados. Así, el sóleo,
un músculo lento debido al alto porcentaje de fibras lentas que presenta, los
valores de Vrn fueron de 8.2 mm/s.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
El objetivo del estudio de Dahmane, Valencic, Knez y Erzen (2000) era
determinar la relación existente entre el porcentaje de fibras tipo I de los
músculos bíceps braquial (BB), tríceps braquial (TB), flexor superficial (FS),
extensor de los dedos, bíceps femoral (BF), TA y Gc medial (GcM) determinado
histoquímicamente en 15 cadáveres varones, con el Tc evaluado en los
mismos músculos de 15 sujetos sanos. Estos autores encontraron que los
músculos con porcentajes más altos de fibras lentas (TA: 77 ± 8%; Gc medial: 78
± 7%; TB: 35 ± 8%) presentaban valores de Tc más elevados (TA: 50 ± 9 ms; Gc
medial: 55 ± 11 ms; TB: 30 ± 6 ms). Los resultados del estudio de Dahmane et al.
(2000) coinciden con los obtenidos por Valencic et al. (2001) quienes
encontraron correlaciones significativas (r=0.8128) entre el Tc y el porcentaje
de fibras tipo I del músculo TA.
En otra investigación realizada por Dahmane et al. (2005) se demostró
que a medida que se aumenta en la profundidad del músculo, el porcentaje
de fibras lentas aumenta, mientras que el de fibras rápidas disminuye. Se
analizó las diferencias en la composición fibrilar de los músculos BB, TB, BR, FS,
extensor de los dedos, BF, TA, Sl, GcM en función de su profundidad (bajo el
epimisio y 1.0–1.5 cm por debajo del epimisio) de 15 varones sanos. Además,
estos autores encontraron correlaciones significativos entre estos datos
histoquímicos y los resultados en el Tc obtenidos mediante TMG de los mismos
músculos de 15 varones sanos, tanto a nivel superficial (r=0.76; P<0.01) como
profundo (r=0.90; P<0.001).
Por otro lado, Simunic et al. (2011) estudiaron la posibilidad de estimar la
composición de cadena pesada de miosina (MHC-I) muscular mediante
biopsias y valoraciones con la TMG en el músculo VL de 27 sujetos sanos (21
hombres: edad = 45 ± 19 años; estatura = 177 ± 6 cm; peso = 76 ± 9 kg; 6
mujeres: edad = 51 ± 10 años; estatura = 168 ± 4 cm; peso = 62 ± 7 kg) con el fin
de establecer una correlación entre los valores obtenidos. Dividieron los
participantes realizando dos estudios. En el primero de ellos, 10 hombres
(consumo de oxígeno: 51 ± 8 ml/Kg/min; altura de salto media con
contramovimiento: 49 ± 5 cm) fueron evaluados en situación de reposo tras
haber realizado un ejercicio submáximo en cicloergómetro el día antes. Las
biopsias fueron tomadas aproximadamente una hora después de haber
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
hecho las valoraciones con TMG. El segundo estudio consistió en una
investigación a gran escala sobre el rendimiento neuromuscular de los atletas
máster que participaron en los XVI Campeonatos Europeos Veteranos de
Atletismo celebrados en Ljubljana, Eslovenia, en 2008. En el contexto de este
estudio intervinieron 11 hombres y 6 mujeres, 10 de los atletas practicaban
modalidades de carácter anaeróbico (6 lanzadores, 3 saltadores, 1 velocista),
5 hacían prueba de predominio aeróbico (3 corredores de obstáculos, 2
fondistas), y 2 eran decatletas. Las biopsias y TMG se recogieron, en los 17
participantes, menos de 24 horas antes o después de la competición sin haber
realizado ningún tipo de ejercicio de alta intensidad el día de la prueba.
Entre los valores obtenidos en este estudio, el Tc más bajo (20.9 ms) y el
más alto (35.1 ms) coinciden con los porcentajes de MHC-I más bajos (4.3%) y
más altos (76.9%), respectivamente. Además, los parámetros de la TMG
encontrados (Td, Tc y Tr) revelaron una correlación positiva con el porcentaje
de MHC-I (Td: r=0.612; Tc: r=0.878; Tr: r=0.669, P<0.001). De esta manera, se
puede predecir el porcentaje de MHC-I mediante el estudio de los valores de
Td, Tc y Tr obtenidos mediante TMG.
El estudio más reciente encontrado en la literatura que relaciona los
resultados histoquímicos con los obtenidos mediante TMG es el realizado por
Travnik et al. (2013). Estos autores pretendían demostrar la relación entre la
estructura
(anatómica
e
histoquímica)
y la
función
(propiedades
de
contracción muscular) del VMO y el VML. Debido a su relación con los
porcentajes entre fibras lentas y rápidas anteriormente descrita, evaluaron
mediante la TMG el Tc de los músculos VMO y VML de dos grupos de 9
cadáveres entre 18 y 44 años. Los resultados histoquímicos desvelaron
diferencias estadísticamente significativas entre los porcentajes de fibras lentas
(59.6: 44%) y rápidas (6.3: 15%) de los músculos VML y VMO, respectivamente.
Estos resultados indican que VML es un músculo resistente a la fatiga y más
lento que el músculo VMO, y se corresponden con las diferentes funciones que
desempeñan (VML: extensor de la rodilla; VMO: estabilización de la rótula en la
articulación con el fémur). Los resultados obtenidos por estos autores en el
análisis mediante la TMG proporcionan una evidencia adicional de que la
proporción de fibras musculares dentro de los dos segmentos del músculo VM
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
no es homogénea con respecto a sus propiedades contráctiles (Tc VMO = 22.8
± 4.0 ms; Tc VML 26.7 ± 4.0 ms; P<0.001). Por lo tanto, estos autores demostraron
que
los
músculos
VML
y
VMO
son
diferentes
anatómicamente,
histoquímicamente y funcionalmente.
En este sentido, se puede concluir que el músculo humano cambia
significativamente en su volumen, forma y capacidad mecánica como
respuesta adaptativa a la edad y la magnitud y tipo de actividad que realiza
o función del rol que tiene asignado durante su vida (Rodríguez-Ruiz, GarcíaManso, Rodríguez-Matoso, Sarmiento y Pisot, 2013). Completar el estudio de
determinados polimorfismos con la evaluación mediante la TMG da una
información más completa del perfil del deportista y de su verdadero
potencial de rendimiento (Rodríguez-Matoso, 2013). Bajo este punto de vista,
Diez-Vega et al. (2011) en Rodríguez-Matoso (2013) estudiaron la presencia de
la -actinina-3 (asociada con el genotipo R577X) y la respuesta muscular
evaluada mediante TMG de 75 jugadores de la Superliga española de voleibol
masculina. Los resultados demostraron que el genotipo XX vinculado a
deportistas de resistencia, no influye negativamente en la velocidad de
contracción (Vrn) de los músculos extensores y flexores de la rodilla (Lucia et al.,
2007; Ruiz et al., 2011; Santiago et al., 2010; Yang et al., 2003).
2. 4. 3. 3. Evaluación de la rigidez muscular mediante la Tensiomiografía
La rigidez muscular, también denominada stiffness, hace referencia al tono
muscular que presenta el músculo con independencia de la causa del mismo
(actividad física, descanso, etc.) o el mecanismo que le determine
(componente
contráctil,
tejido
conjuntivo
o
actividad
neuromuscular)
(Rodríguez-Matoso, 2013). Mediante el Dm obtenido con la TMG, se puede
determinar la rigidez de un músculo donde se presentan valores más bajos
cuando la rigidez es elevada y valores más altos cuando ésta disminuye
(Rodríguez-Matoso, 2013).
Un aspecto importante es entender las diferencias y vinculaciones que
la rigidez muscular tiene con las deformaciones radiales y longitudinales del
músculo cuando éste es activado. Los componentes contráctiles musculares y
los componentes elásticos en serie y en paralelo son aspectos que
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Capítulo 2.
condicionan
la
rigidez
del
músculo
en
su
totalidad,
Marco Conceptual
alterando
las
características del músculo en los diferentes tipos de contracción muscular
(concéntricas, isométricas y excéntricas con el músculo acortado o alargado)
(Rodríguez-Matoso, 2013).
En la investigación de tesis doctoral realizada por Simunic (2003), se
estudió la amplitud máxima de dos respuestas musculares (recogidas con TMG
y Torque) adaptando los cuatro parámetros de tiempo (Td, Tc, Ts y Tr) a cada
una de las respuestas (Dm TMG y Dm Torque). Este autor explica que el pico de
la respuesta registrada en la contracción transversal (recogido con TMG) es
más acentuado en los músculos con menor Tc. Basándose en la presunción de
que en un músculo todas las fibras del mismo tipo se contraen al mismo tiempo
cuando son estimuladas, utiliza distintos modelos de estimulación para
caracterizar cada tipo de fibra muscular (tipo I o tipo II).
La rigidez nos permite evaluar el estado del músculo y explorar el
potencial riesgo de lesión que puede tener el mismo en determinadas
modalidades deportivas. Una elevada rigidez (bajo valor de Dm), siempre que
no alcance valores potencialmente patológicos, puede suponer elevada
eficiencia en pruebas explosivas (ejemplo: saltos, lanzamientos o carreras
lineales de velocidad corta), pero también resulta un riesgo elevado en
acciones en las que el deportista realiza aceleraciones y desaceleraciones o
cambios de dirección intensos y no previstos con suficiente anterioridad
(ejemplo: fútbol) (Rodríguez-Matoso, 2013). Aun así, es necesario comprender
que el Dm se ve afectado por diferentes factores como puede ser el tipo de
musculatura, si esta se encuentra poco o muy tonificada y el tipo de hipertrofia
que presente. En este sentido, Rodríguez-Ruiz, Quiroga, et al. (2012) obtuvieron
valores de Dm diferentes para un mismo músculo en jugadores de vóley-playa
de alto nivel, en donde los especialistas en defensa presentan valores entre 2 y
4 mm, mientras que los especialistas en bloqueo presentan valores entre 4 y 8
mm.
2. 4. 3. 4. Diferencias entre músculos en las respuestas contráctiles
Una de las aplicaciones más básicas de la TMG tras la evaluación muscular es
determinar las diferencias existentes en la respuesta muscular en cada músculo.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
En este sentido, Valencic y Knez (1997) evaluaron cinco músculos de un sujeto
que fueron seleccionados por las características de sus fibras (VL y Br vs. SL, Gc
y TA) y donde la Vrn se utilizó como parámetro comparativo. Estos autores
obtuvieron que los músculos VL y Br mostraron una Vrn más elevada (41 y 40
mm/s/mm) que los músculos menos explosivos (TA: 17.5 mm/s/mm; sóleo: 8.2
mm/s/mm).
Simunic, Pisot y Rittweger (2009) valoraron las diferencias de los valores
de Tc entre VL y BF de 170 atletas master y 51 sujetos sanos. Presentan el Tc
organizando la muestra en cuatro grupos de edad y también según el tipo de
actividad
deportiva
realizada
(velocistas,
atletas
de
resistencia
y
no
deportistas). Los autores encontraron que a la edad de 35 – 44 años, los atletas
rápidos (velocistas) mostraron un Tc más corto en el BF (Tc = 26.5 ± 1.6 ms) que
los atletas resistencia (Tc = 34.4 ± 2.2 ms), desapareciendo estas diferencias a la
edad de más de 65 años y demostrando que en el músculo VL el efecto de la
actividad deportiva no fue significativa. En este sentido, los autores señalan
que el BF se deteriora con la edad en mayor proporción que el músculo VL.
Además, señalan que la actividad deportiva tiene un efecto positivo sobre el
BF, por lo que recomiendan la realización de actividad física durante el
proceso de envejecimiento para prevenir el deterioro y la capacidad
funcional de esta musculatura.
Rodríguez-Ruiz, Rodríguez-Matoso, et al. (2012) analizaron las diferencias
existentes entre las características mecánicas y la respuesta muscular de
jugadores de voleibol de élite de ambos géneros. Las mujeres presentan
mayores desequilibrios musculares en la Vrn entre ambas piernas en los
músculos VM (P<0.05), RF (P<0.001) y BF (P<0.001), y entre BF y VM (P<0.05). En
contraste, en los hombres diferencias significativas se encuentran entre el BF y
el VL de la pierna izquierda (P<0.05) y entre los VL de ambas piernas (P<0.01).
Además, en los hombres se encontraron diferencias significativas en el Dm
entre VM y RF (P<0.005), entre VM y BF (P<0.005), entre VL y RF (P<0.05) y entre
VL y BF (P<0.005) de la pierna derecha. En cambio, en la pierna izquierda las
diferencias se encontraron entre VM y RF (P<0.001) y VL y RF (P<0.005). Por
tanto, basándose en las diferencias más pronunciadas que muestran las
mujeres en Vrn entre la musculatura responsable de la extensión y flexión de la
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
articulación de la rodilla, estos autores proponen establecer ejercicios
destinados a enseñar una técnica de aterrizaje que incluya una serie de
ejercicios compensatorios diseñados para mejorar la estabilidad de la rodilla y
que favorezcan la alineación de las cargas en las articulaciones con el fin de
reducir el riesgo de lesión.
2. 4. 3. 5. La tensiomiografía en la prevención y recuperación de lesiones
Por otro lado, la TMG es una herramienta especialmente interesante para
poder evaluar de forma sencilla y precisa la evolución de estructuras
musculares que son sometidas a recuperación tras procesos de deterioro o
patología de distinta índole. En esta línea, Simunic et al. (2005) analizaron la
evolución del Dm después de 12 días de rehabilitación del bíceps femoral de
un futbolista en la que muestra como el control de este parámetro evoluciona
con el tiempo, mostrando la recuperación de esta estructura hasta alcanzar
respuestas propias de una musculatura sana y no alterada por la lesión.
Por otro lado, la articulación de la rodilla ha sido estudiada por diversos
autores para conocer el comportamiento que adopta la musculatura
estabilizadora en cada una de sus funciones. Así, Rusu, Cernaianu, et al. (2009)
utilizaron la TMG para realizar un control del VM y el VL durante un periodo de
entrenamiento de resistencia aplicado a jóvenes jugadores de fútbol con el fin
evaluar y estudiar el rol de cada uno de ellos y su incidencia sobre la
estabilidad de la articulación y los problemas que pudieran desencadenar los
posibles desequilibrios musculares. El control de Tc y Dm permitieron a los
autores controlar la evolución de los cambios estructurales y funcionales que
pudieran derivar en riesgos de lesión.
Alentorn-Geli, Alvarez-Diaz, Ramon, Marin, Steinbacher, Boffa, et al.
(2014) evaluaron mediante la TMG las propiedades mecánicas y de
contracción de los músculos del muslo con el fin de determinar como factores
de riesgo de lesión de ligamento cruzado anterior (LCA). Para ello, evaluaron
la musculatura de la pierna contralateral sana de jugadores de fútbol con
rotura unilateral LCA y los compararon con jugadores del mismo género y
categoría con ambas piernas sanas. Recogieron las variables Dm, Td, Tc, Ts y el
Tr de los músculos VM, VL, RF, Semitendinoso (ST) y BF de las dos piernas de los
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
jugadores sanos y se compararon con las mismas variables obtenidas en los
mismos músculos en la pierna contralateral sana de los jugadores con lesión de
LCA. Estos autores obtuvieron que la gran mayoría de las variables de TMG
fueron mayores en el lado no lesionado de los jugadores con rotura de LCA
comparados con los jugadores sanos. El Tr del VL, el Tc del RF, el Ts del RF, el Tr
del RF y los valores de Dm en el BF fueron significativamente mayores en la
pierna no lesionada al compararlos con los jugadores no lesionados. Además,
encontraron diferencias significativas entre los músculos del cuádriceps y los
isquiotibiales, siendo el RF el músculo donde se encontraron mayores
diferencias significativas entre los grupos. Estos autores concluyen que la
resistencia a la fatiga y la rigidez muscular en los músculos isquiotibiales
pueden ser factores de riesgo para la lesión de LCA en jugadores de fútbol
masculino. Además, un deterioro predominante en las variables de TMG del
cuádriceps respecto a los isquiotibiales puede indicar una co-contracción
muscular alterada (desequilibrio) entre ambos grupos musculares, situación
que podría convertirse en otro factor de riesgo para la rotura de LCA.
En otro estudio realizado por el mismo grupo de investigación se evaluó
el papel de los gemelos como factor de riesgo neuromuscular para la lesión de
LCA (Alentorn-Geli, Alvarez-Diaz, Ramon, Marin, Steinbacher, Rius, et al., 2014).
Para ello, evaluaron mediante la TMG el GcM y el Gc lateral (GcL) de la pierna
contralateral sana de jugadores de futbol con lesión unilateral de LCA y los
compararon con jugadores de fútbol del mismo sexo y nivel sanos. Se
obtuvieron como variables de la TMG el Dm, el Td, el Td, el Tc, el Ts y el Tr en
ambos músculos (GcM y GcL). De los resultados obtenidos, solo se encontraron
diferencias significativas en las variables Tr del GcM (P=0.02) y Dm del GcM
(P=0.006) en la pierna sana de los jugadores con lesión en LCA y los jugadores
sanos, concluyendo estos autores que las características neuromusculares y de
contracción de los gemelos no son factores determinantes para la lesión de
LCA en jugadores de fútbol.
Alvarez-Diaz, Alentorn-Geli, Ramon, Marin, Steinbacher, Rius, et al. (2014)
investigaron a través de la TMG los efectos de la reconstrucción del LCA sobre
las propiedades mecánicas y de contracción de la musculatura de las
extremidades inferiores de jugadores de fútbol. Para ello, evaluaron a todos los
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
jugadores con rotura de LCA antes de la intervención quirúrgica y un año
después de la misma. Recogieron como variables de la TMG el Dm, el Td, el Tc,
el Ts y el Tr de los los músculos VM, VL, RF, ST, BF, GcM y GcL de las dos piernas,
la contralateral sana y la lesionada. Estos autores encontraron que la pierna
lesionada presentaba una disminución significativa en el Tc del VL, en el Tc del
ST, en el Tc del GcM, en el Tr del GL y en el Td del GcL y un aumento
significativo en el Tr del VM y en el Ts del GcM en el postoperatorio en
comparación con el preoperatorio. Por otro lado, la pierna no lesionada
demostró cambios significativos entre el preoperatorio y el postoperatorio en el
VL, RF, y BF, sin encontrarse en los músculos VM, ST, GcM y GcL. Además,
ambas piernas mejoraron su simetría entre los músculos del cuádriceps y los
isquiotibiales en el postoperatorio. Por lo tanto, los músculos del cuádriceps
mejoran su resistencia a la fatiga y la velocidad de contracción en ambas
piernas, y los músculos isquiotibiales mejoraron su velocidad de contracción y
el tono muscular en ambas piernas, siendo estas mejoras más evidentes en la
pierna lesionada en comparación con la no lesionada. Estos autores
concluyen que la reconstrucción del LCA y su posterior rehabilitación
repercuten positivamente en las características neuromusculares de los
cuádriceps y los isquiotibiales.
Alvarez-Diaz, Alentorn-Geli, Ramon, Marin, Steinbacher, Boffa, et al.
(2014) investigaron a través de la TMG los efectos de la lesión del LCA sobre las
características mecánicas y de contracción de los músculos de las
extremidades inferiores en jugadores de fútbol. Para ello sometieron a los
jugadores a una evaluación de los músculos de las extremidades inferiores
antes de someterse a la intervención quirúrgica y los compararon con un
grupo de jugadores sanos de las mismas características. El Dm, el Tr, el Tc, el Ts
y el Td fueron analizados en los siguientes músculos de ambas piernas: VM, VL,
RF, BF, GcM y GcL. Obtuvieron mayores valores en la pierna lesionada en
comparación
con
las
piernas
sanas.
El
Tc
del
VM,
VL,
RF
fueron
significativamente mayores en los músculos de la pierna lesionada en
comparación con los de las piernas sanas (P=0.003, P=0.001 y P<0.001,
respectivamente). El BF fue el único músculo de los isquiotibiales con
diferencias significativas entre la pierna lesionada y las piernas sanas, con un
aumento significativo en el Tc y en el Dm (P=0.002 y P<0.001, respectivamente).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Encontraron diferencias significativas en los GcM y los GcL, con valores
mayores en el Tc, Tr y el Dm (P=0.01, P=0.03 y P<0.001, respectivamente) en la
piernas lesionadas que en las piernas sanas, y con valores significativamente
más bajos en el Ts (P=0.01) menores en las piernas lesionadas. El Tc del VM, VL,
RF, ST y BF fue significativamente mayor en las piernas lesionadas en
comparación con las no lesionadas (P=0.007, P=0.04, P=0.004, P=0.02, y P=0.02,
respectivamente). Los autores concluyen que la lesión de LCA provoca una
disminución en la velocidad de contracción (en cuádriceps, isquiosurales y
GcM), en la resistencia a la fatiga (en cuádriceps y GcM) y en el tono
muscular (isquiosurales y GcM). Además, los autores manifiestan que los
hallazgos obtenidos en su investigación pueden contribuir a un mejor diseño
de los programas de rehabilitación con el fin de optimizar la recuperación y
aumentar potencialmente el rendimiento deportivo en el retorno a la
actividad deportiva.
Además del control de la respuesta muscular como medio para la
prevención y recuperación de lesiones musculares y articulares, la TMG puede
ser utilizada en clínica como herramienta de control de la recuperación e
incluso para mejorar los mecanismos de prevención de numerosas patologías.
Así, se han realizado investigaciones con TMG para el control de la respuesta
muscular en personas con extremidades amputadas (Burger, Valencic,
Marincek y Kogovsek, 1996), personas con patologías neuromusculares
(Grabljevec, Burger, Kersevan, Valencic y Marincek, 2005; Grabljevec et al.,
2004), en enfermos en cama de larga duración (Pisot et al., 2008), en enfermos
con polineuropatía diabética (Rusu, Calina, et al., 2009), en enfermos de
esclerosis múltiple (Neamtu et al., 2011) y en enfermos de claudicación
inminente (Gasparini, Sabovic, Gregoric, Simunic y Pisot, 2012).
2. 4. 3. 6. Evaluación de la adaptación muscular al ejercicio excéntrico
mediante tensiomiografía
De la revisión de la literatura realizada, solo se ha encontrado un estudio que
evalúe mediante TMG las respuestas musculares al EE. Hunter et al. (2012)
utilizaron la TMG como técnica adicional para la valoración de las
propiedades musculares del principal músculo encargado de la flexión de la
articulación del codo (BB) en un EE. En su investigación participaron 19 sujetos
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
(edad: 21.1 ± 4.7 años; estatura: 180.0 ± 7.1 cm; peso corporal 81.3 ± 14.9 kg)
que no realizaban ejercicio frecuentemente y además fueron instruidos para
evitar los baños de hielo terapéuticos, masaje, compresión, o cualquier tipo de
tratamiento que aliviara los síntomas asociados al daño muscular. Los autores
realizaron varias valoraciones que consistieron en el análisis de la creatina
quinasa (CK), evaluación de la circunferencia del brazo y evaluación de la
percepción del dolor muscular al trabajar con su extremidad superior en un
aparato isocinético con una presión de 20 N. Antes de realizar una
contracción voluntaria máxima (MVC) se analizó el Torque y la TMG. Todas las
valoraciones se repitieron siete días consecutivos en los que el sujeto se situaba
en la misma posición (una silla especialmente diseñada).
Para estudiar el coeficiente de correlación entre valores, tomaron como
referencia los resultados del primer día (Día 0). Ese día, Dm evidenciaba una
débil relación con el aumento de la circunferencia y el dolor muscular
manifestado por los participantes del estudio. Las respuestas de TMG a las
máximas contracciones musculares mostraron que se reduce el Dm, mientras
que el Tc aumenta manteniendo valores altos durante los 6 días siguientes al
daño muscular. Esto situación sugiere que el Dm evaluado con el TMG es
eficaz para detectar daño muscular y podría ser una herramienta útil para los
profesionales e investigadores en la detección de los daños musculares y la
recuperación que se podría planificar y realizar después del EE.
2. 5. El ejercicio excéntrico como modalidad de
entrenamiento
2. 5. 1. Introducción al ejercicio excéntrico
Cuando la magnitud de la carga aplicada a un músculo excede a la
capacidad de producir fuerza por dicho músculo, éste se contraerá a la vez
que su longitud se incrementa provocando lo que en su día se denominó
trabajo negativo (Abbott, Bigland y Ritchie, 1952). El concepto “excéntrico” se
introdujo por primera vez en 1953 por Asmussen (Lindstedt, LaStayo y Reich,
2001), siendo este concepto más esclarecedor que el trabajo negativo debido
a que combina el prefijo ex- (fuera o más allá) con –céntrico (del centro), por
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
lo tanto el concepto de contracción muscular excéntrica se refiere a una
contracción que se aleja del centro del músculo.
En 1882, el fisiólogo alemán Adolf Ficksee Fick publicó el primer
documento donde aparece el término isométrico para denotar una
contracción muscular en la que no se produce ningún cambio en la longitud, y
documentó que si un músculo se estira durante una contracción, se podría
ejercer mayor fuerza (Fick, 1882). Cincuenta años más tarde, el fisiólogo inglés
Archibald Vivian Hill (Hill, 1960) descubrió mediante una máquina de
termodinámica que, además de producir más fuerza, la producción de calor
en las contracciones excéntricas es menor que en las contracciones
concéntricas (Bigland-Ritchie, 1995). Además, Hill fue el primer autor en
recomendar la terminología de trabajo positivo y trabajo negativo para las
contracciones concéntricas y excéntricas, respectivamente (Bigland-Ritchie,
1995). Pero la primera revelación de la importancia funcional del EE se produjo
gracias a la investigación realizada por (Abbott et al., 1952). Estos autores
conectaron
estacionarios
dos
cicloergómetros
a
través
de
una
cadena (Figura 2.33) de manera que
mientras un ciclista pedaleaba hacia
delante,
el
otro
resistía
este
movimiento. Dado que la resistencia
interna
del
dispositivo
era
inapreciable, la fuerza que estaban
aplicando los dos ciclistas era la
misma.
Sin
embargo,
el
gasto
energético en valores de consumo
de oxígeno era menor en el ciclista
que resistía el movimiento (Figura
Figura 2.33. Imágenes del estudio de Abbot et
al. (1952). En la parte superior se muestra los
cicloergómetros unidos por una cadena,
donde un participante ejercía fuerza
concéntrica y el otro resistía la fuerza creada
por el primero. En la imagen inferior se observa
como el deportista que resiste el esfuerzo
(trabajo negativo) presenta valores inferiores al
deportista que realiza contracciones
concéntricas (trabajo positivo). Imágenes
tomadas de Abbot et al. (1952)
2.33).
Estos
comprobados
hallazgos
en
han
investigaciones
posteriores (Bigland-Ritchie y Woods,
1976; Dufour et al., 2007; Dufour et al.,
2004; Elmer, Danvind y Holmberg,
2013; Elmer, Marshall, McGinnis, Van
tesis fernando.indd 143
sido
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
Haitsma y LaStayo, 2013; Henriksson, Knuttgen y Bonde-Petersen, 1972; Perrey,
Betik, Candau, Rouillon y Hughson, 2001).
Sin embargo, en aquella época se realizaron pocas investigaciones
adicionales para demostrar las propiedades del músculo cuando éste realiza
una contracción excéntrica. Además, la mayoría de los estudios clásicos sobre
fisiología muscular que asentaron el conocimiento sobre cómo se comporta el
músculo, se centran principalmente en dos enfoques experimentales, sobre
todo
en
los
parámetros
relacionados
con
la
locomoción
humana:
contracciones musculares isométricas (el músculo se contrae, pero mantiene
una longitud constante) y contracciones musculares concéntricas (el músculo
se contrae y provoca un acortamiento en su longitud) (Lindstedt et al., 2001).
Como consecuencia de lo anterior, es poco lo que se conoce sobre
cómo la mecánica y la energética influyen en la contracción excéntrica. De
hecho, uno de los personajes más ilustres de la biomecánica muscular, el
americano Tom McMahon, caracterizaron las contracciones excéntricas como
“el lado oscuro de la curva fuerza-velocidad”, en referencia a la falta de
conocimiento sobre esta región del modelo clásico de Hill, quien describe la
relación entre la velocidad de acortamiento de un músculo y su producción
de fuerza (Lindstedt et al., 2001).
Como se ha descrito anteriormente, existe gran diferencia entre el
consumo de oxígeno en un trabajo positivo y en un trabajo negativo. En los
años 70, Bigland-Ritchie y Woods (1976) ampliaron el trabajo realizado por
Abbott et al. (1952) mediante un diseño experimental similar. Estos autores
además de la medición del consumo de oxígeno, evaluaron mediante EMG
de superficie la activación de los músculos del cuádriceps y encontraron que
durante las contracciones excéntricas, además de consumir menos oxígeno, el
reclutamiento de las fibras es menor. Pero la explicación anteriormente
descrita de que para producir la misma cantidad de trabajo se necesita
consumir menos energía, va más allá del nivel de reclutamiento muscular
(Nishikawa et al., 2012).
Los mecanismos subyacentes que dan lugar a la reducción en el gasto
energético en las contracciones excéntricas todavía no son bien conocidos
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
(Elmer y LaStayo, 2014). Algunos autores manifiestan que esta situación puede
producirse debido a que las uniones entre actina y miosina se rompen
mecánicamente en lugar de precisar la energía del ATP (Flitney y Hirst, 1978;
Menard, Penn, Lee, Dusik y Hall, 1991), como sucede en las contracciones
concéntricas.
Casi 50 años después del estudio de Bigland-Ritchie y Woods (1976), el
EE se ha introducido dentro de los protocolos de prevención y recuperación
de lesiones así como dentro de los programas de entrenamiento deportivo. Las
características fisiológicas que proporciona las contracciones excéntricas
(gran capacidad de generar fuerza con un coste energético bajo)
destacadas por Abbott et al. (1952), se convirtieron en una justificación
adecuada para mejorar la función y el crecimiento muscular sin lesionar el
músculo. De hecho, Isner-Horobeti et al. (2013) y LaStayo, Marcus, Dibble,
Frajacomo y Lindstedt (2014) demostraron que un entrenamiento de 6-12
semanas de duración, realizando 2-3 sesiones a la semana de unos 10-30
minutos mediante EE puede provocar el suficiente estímulo para mejorar la
función muscular en diferentes tipos de poblaciones.
El EE ha sido comúnmente asociado con términos como el daño y el
dolor muscular. La puesta en práctica de los ejercicios excéntricos en un
protocolo de entrenamiento llevó a Theodore Hough a desarrollar el término
Delayed Onset Muscle Soreness (DOMS), quien en 1902 encontró que el
ejercicio centrado en contracciones excéntricas provoca en los deportistas un
incremento importante en el dolor a nivel muscular debido a las roturas de
fibras que se producían dentro del músuclo (Hough, 1902). Sin embargo, la
asociación de las contracciones excéntricas con el daño muscular puede ser
engañosa. El dolor puede ser un síntoma de daño muscular, pero este daño se
produce normalmente a nivel subcelular y puede no representar un verdadero
deterioro estructural del músculo. Además, después de realizar un EE no
realizado previamente y que provoque dolor, el músculo se adapta
rápidamente al aumento de la tensión aplicada, provocando como resultado
una reducción del dolor percibido y de los indicadores de daño muscular
(Butterfield, 2010).
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
La contracción excéntrica de los músculos también ha sido considerada como
la fuerza capaz de amortiguar el movimiento (Lindstedt et al., 2001). Esta
capacidad de amortiguar o absorber energía depende fundamentalmente
de cómo esté participando el músculo. De esta manera, la energía puede
disiparse en forma de calor o almacenarse temporalmente como potencial de
energía elástica o reactiva. En el primero de los casos, si una persona de 70 kg
desciende una montaña durante 500 m, la musculatura del cuádriceps
absorbe aproximadamente 350 kJ, suficiente energía para aumentar la
temperatura corporal unos 4-5º C. En el segundo de los casos, cuando
corremos, la energía cinética es absorbida cada vez que el pie entra en
contacto con el suelo y continúa hasta que el centro de masas pasa por
encima del mismo, punto en el que tanto la energía gravitatoria y la energía
cinética están en valores mínimos y el potencial de energía elástica en valores
máximos. Gran parte de esta energía absorbida se añade a la fuerza activa
que produce el paso siguiente, provocando una mejora en la economía de la
carrera (Lindstedt et al., 2001). En esta capacidad, los músculos y los tendones
se comportan como resortes que cíclicamente absorben y recuperan la
energía elástica provocada por el impacto del pie contra el suelo. Además,
esta capacidad depende también del tiempo, ya que si no se utiliza esta
energía absorbida para producir fuerza, se perderá en forma de calor
(Cavagna, Heglund, Harry y Mantovani, 1994).
Los ejercicios excéntricos realizados con altas intensidades también
pueden causar lesiones musculares. Dado que el músculo es capaz de
producir fuerza, cualquier cambio sustancial en el patrón muscular puede
resultar en daño muscular si la magnitud de la carga se incrementa de manera
significativa (por ejemplo un ejercicio novedoso o un ejercicio repetido de
manera excesiva). Como el daño muscular inducido por el ejercicio es un
fenómeno frecuente, los mecanismos responsables de este daño, el proceso
de recuperación y la prevención del mismo han recibido una atención
importante. El síntoma más identificado tras realizar una actividad muscular
novedosa son las DOMS, que generalmente va acompañado de la presencia
en sangre de encimas o proteínas musculares que indican un daño fibrilar
(Meneghel et al., 2014; Proske y Morgan, 2001; Salmons, 1997). El cambio
funcional clave que determina un daño o deterioro en la configuración de las
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
fibras tras el daño muscular es la disminución en la capacidad de producir
fuerza (Lindstedt et al., 2001).
Tal vez debido a la asociación existente entre el EE y el daño o lesión
muscular, el entrenamiento a largo plazo mediante contracciones ha sido
poco tratado de forma experimental. Mucho se conoce sobre cómo el
músculo responde de forma aguda al daño o lesión a través de esta
metodología de entrenamiento, sin embargo, cabe destacar que el EE no
tiene por qué causar ningún tipo de lesión, ya sea realizado de forma aguda o
crónica. Si tenemos en cuenta que un ejercicio realizado de forma repetida
puede causar daño muscular, la fisiología generará una serie de adaptaciones
para que esta situación no se repita en el tiempo. Por lo tanto, si el EE es
realizado a baja intensidad desde el comienzo y se incrementa la carga de
forma gradual a medida que avanza el programa, el daño muscular no tiene
por qué aparecer. Algunas de las explicaciones propuestas por la literatura del
efecto protector del EE ante el daño muscular incluyen la eliminación de las
áreas débiles de determinadas fibras musculares, los cambios en el
reclutamiento de unidades motoras y la formación de una estructura
molecular más elástica (Salmons, 1997; Stauber, 1989), sin ser necesario que el
daño muscular se produzca para que estas adaptaciones se desarrollen
(Lindstedt et al., 2001).
2. 5. 2. El ejercicio excéntrico en el deporte y en la recuperación de
lesiones
Los programas a largo plazo de EE se caracterizan por dar lugar a una serie de
adaptaciones funcionales que aparecen en el músculo. En su conjunto, estas
adaptaciones pueden tener importantes aplicaciones en personas lesionadas
o para aquellos deportistas que quieran mejorar su rendimiento (Figura 2.34).
Debido a que el músculo es capaz de generar más fuerza en la fase
excéntrica de la contracción que en la concéntrica, uno de los objetivos del
entrenamiento excéntrico puede ser la mejora de la fuerza muscular. La
capacidad de generar fuerza (por encima de la fuerza isométrica máxima)
sólo es posible durante las contracciones excéntricas (Lindstedt et al., 2001). Sin
embargo, no todas las contracciones excéntricas son realizadas con cargas
elevadas, y si un ejercicio está diseñado de forma excéntrica para recuperar
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
las fuerzas generadas de forma concéntrica, no se aumentará la capacidad
de generar fuerza.
Además, como se ha mencionado anteriormente, las contracciones
musculares excéntricas se producen con un bajo coste metabólico. Los
músculos que se contraen de forma excéntrica producen más fuerza
consumiendo menos energía. El estudio realizado por Bigland-Ritchie y Woods
(1976) demostró que el consumo de oxígeno durante la pedalada realizada
de forma excéntrica es 1/6-1/7 parte que realizado de forma concéntrica para
una misma intensidad de carga. Por lo tanto, el entrenamiento excéntrico
puede aumentar el tamaño y la fuerza muscular con unas demandas bajas
del sistema cardiovascular (Beaven, Willis, Cook y Holmberg, 2014; LaStayo,
Pierotti, Pifer, Hoppeler y Lindstedt, 2000).
Ejercicio
Excéntrico
Características
Absorción de
energía
Alta producción
de Fuerza
Consecuencias
funcionales
Amortiguador
guador de
gua
la rigidez
muscular
Incremento
Increm
me
men
del
tamaño y fuerza
muscular
Aplicación
Rendimiento
deportivo
Bajo coste
energético
Rehabilitación
Figura 2.34. Adaptaciones musculares del ejercicio excéntrico realizado a largo plazo.
Estas adaptaciones tienen su aplicación en el campo del rendimiento deportivo y en la
recuperación de lesiones. Imagen modificada de Lindstedt, LaStayo y Reich (2001).
La magnitud de los incrementos observados en la fuerza y en el área de
la fibra muscular con frecuencia son mayores en programas de entrenamiento
de EE que en programas de entrenamiento de fuerza tradicional. Con el EE se
produce un aumento en la rigidez de la capacidad de amortiguación del
músculo que puede ocurrir independientemente del aumento en el tamaño
muscular y la fuerza isométrica (Reich, Lindstedt, LaStayo y Pierotti, 2000). Con
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
toda probabilidad, las mejoras en la fuerza y en la capacidad de
amortiguación del músculo tras la realización de un programa de EE son
debidos a los cambios producidos a nivel estructural y neural (Lindstedt et al.,
2001).
2. 5. 2. 1. Ejercicio excéntrico y ganancias de fuerza
La alternancia en la acción muscular (excéntrica versus concéntrica) es a
manudo utilizada por los entrenadores en los programas de entrenamiento
para
conseguir
ganancias
de
fuerza
en
sus
deportistas.
Diversas
investigaciones demuestran mayores ganancias de fuerza con entrenamientos
excéntricos que con entrenamientos mediante acciones concéntricas. Sin
embargo,
muchas
de
estas
investigaciones
utilizan
protocolos
de
entrenamientos en dinamómetros isocinéticos, aparatos que son poco
utilizados por los deportistas debido a sus costes y a la baja especificidad de la
disciplina deportiva.
Como se ha mencionado en apartados anteriores, el entrenamiento
excéntrico puede conducir a mayores ganancias de fuerza debido a que
implican un menor coste energético para desarrollar una carga determinada
(Peñailillo, Blazevich, Numazawa y Nosaka, 2013), permiten a los deportistas
superar una mayor carga que durante acciones concéntricas o acciones
concéntricas-excéntricas en un mismo porcentaje de 1-RM que puede
conducir a desarrollar una mayor tensión para una misma carga relativa y por
lo tanto a mayores ganancias de fuerza (Flanagan et al., 2014; Moir, Erny, Davis,
Guers y Witmer, 2013), y una mayor activación previa de las unidades motoras
(Hortobagyi, Barrier, et al., 1996; Hortobagyi et al., 2000).
La evaluación del 1-RM se establece como una prueba ampliamente
utilizada para medir las ganancias o pérdidas fuerza muscular de una persona
o deportista. Un mayor 1-RM permitirá al deportista tener una mayor
capacidad de fuerza en intensidades submáximas. En estudio realizado por
Doan et al. (2002), encontraron que el 1-RM en press de banca se podría
aumentar de forma aguda mediante la aplicación de una carga supramáxima (105% de su 1-RM) en fase excéntrica. Este incremento agudo (+5% de
su 1-RM), provocó un aumento significativo de aproximadamente 3 kg en el 1
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
RM de los participantes (de 97.44 a 100.57 kg). Las interpretaciones del por qué
se producen estos incrementos significativos de forma aguda incluyen una
mayor estimulación neural del músculo y un mayor almacenamiento de
energía elástica en el músculo.
La estimulación neural dentro del músculo por parte del EE es debida al
mayor estiramiento del huso neuromuscular. El huso neuromuscular es un
receptor de estiramiento que se encuentra paralelo a las proteínas contráctiles
(actina y miosina) que forman el músculo. Esta estructura es sensible a los
cambios en la longitud y a la velocidad de estiramiento del músculo. Este
aumento en la extensión de los husos neuromusculares provoca un incremento
en los impulsos de los nervios motores que producen un aumento potencial en
la capacidad de producir fuerza (Dietz, Schmidtbleicher y Noth, 1979). Doan et
al. (2002) sugieren que el entrenamiento excéntrico supra-máximo es un
excelente método para que los deportistas rompan sus mesetas en los
entrenamientos de fuerza, ya que a medida que el deportista es capaz de
entrenar de forma excéntrica con pesos más altos, Doan et al. (2002)
proponen que “el cerebro está siendo engañado para realizar una
contracción concéntrica más intensa de lo habitual”.
Otra interpretación del por qué se incrementa el 1-RM concéntrico
después de un entrenamiento excéntrico supra-máximo hace referencia a que
el músculo actúa como una especie de amortiguador. En este sentido, Doan
et al. (2002) siguiendo el modelo de Lindstedt et al. (2001), explican que la
mayor fuerza excéntrica puede aumentar el almacenamiento de energía
elástica en las fibras musculares y tendones, lo que proporcionará una mayor
capacidad de producción de fuerza en la acción concéntrica. Curiosamente,
Hortobagyi, Barrier, et al. (1996) encontraron que tras 12 semanas de
entrenamiento concéntrico en dinamómetro isocinético versus entrenamiento
excéntrico en dinamómetro isocinético, los participantes experimentaron más
fatiga en el entrenamiento concéntrico.
Por otro lado, son diversos los estudios que han comparado los efectos
sobre las ganancias de fuerza del entrenamiento excéntrico sobre el
entrenamiento concéntrico. A continuación se expondrán algunos de estos
estudios con sus resultados más importantes. Por su aplicación práctica, solo
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
han sido seleccionados aquellos estudios que han utilizado protocolos de
entrenamiento isoincerciales.
Seliger, Dolejs, Karas y Pachlopnikova (1968) investigaron los efectos de
13 semanas de entrenamiento concéntrico y excéntrico de 15 jugadores de
rugby de alto nivel que realizaban 2 veces por semana ejercicios de fuerza de
tren superior e inferior con pesos libres (incluyendo el press de banca y
sentadillas). Un grupo realizó acciones musculares de forma concéntrica con el
90-95% del 1-RM concéntrico, mientras que el otro grupo realizó acciones
musculares
excéntricas
con
el
145-150%
del
1-RM
concéntrico.
Los
investigadores encontraron que ambos grupos de entrenamiento, concéntrico
y excéntrico mostraron incrementos significativos en la fuerza en press de
banca (13 frente al 9%, respectivamente) y en la fuerza en sentadilla (49 frente
al 49%, respectivamente), sin existir diferencias significativas entre grupos.
Johnson, Adamczyk, Tennoe y Stromme (1976) evaluaron los efectos de
6 semanas de entrenamiento excéntrico y concéntrico, realizado de forma
unilateral, en 8 estudiantes varones universitarios. Se realizaron 4 ejercicios (curl
de bíceps, prensa, flexión de rodilla y extensión de rodilla), 3 veces por semana.
Los que realizaron los ejercicios de forma concéntrica, efectuaron 2 series de
10 repeticiones al 80% del 1-RM concéntrico y los que realizaron los ejercicios
de forma excéntrica efectuaron 2 series de 6 repeticiones al 120% del 1-RM
concéntrico. Todos los participantes realizaron todos los ejercicios concéntricos
con un brazo y una pierna, y los ejercicios excéntricos lo realizaron con el brazo
y
la
pierna
contraria.
Estos
investigadores
encontraron
incrementos
significativos en ambas condiciones en todos los ejercicios, sin encontrar
diferencias significativas entre el EE y el concéntrico.
Pavone y Moffat (1985) investigaron los efectos sobre la fuerza
isométrica
de
la
musculatura
del
cuádriceps
de
un
programa
de
entrenamiento de 6 semanas en 27 mujeres sanas. Se dividieron los
participantes en tres grupos, un que entrenó solo de forma excéntrica, un
segundo que entrenó de forma concéntrica y un tercer grupo que entrenó de
forma isométrica. Todos los grupos realizaron 3 sesiones por semana, 30
repeticiones por sesión a una intensidad basada en el porcentaje del 1RM
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
concéntrico y excéntrico. Los 3 grupos incrementaron de forma significativa su
fuerza isométrica, sin existir diferencias significativas entre los grupos.
Jones y Rutherford (1987) compararon los efectos de 12 semanas de
entrenamiento realizado de forma concéntrica y excéntrica en la extensión
unilateral de rodilla en 6 hombres y mujeres jóvenes. Una pierna entrenó de
forma concéntrica y la otra de forma excéntrica. Se realizaron 3 sesiones a la
semana, 4 series de 6 repeticiones con un descanso entre cada serie de 1
minuto, al 80% del 1-RM de cada acción muscular. Los investigadores
encontraron que la carga utilizada para el entrenamiento excéntrico fue de
alrededor del 145% de la carga utilizada en el entrenamiento concéntrico y
obtuvieron incrementos de un 15% en el entrenamiento concéntrico de una
pierna y en un 11% en el entrenamiento excéntrico, sin existir diferencias
significativas entre las dos condiciones.
Smith y Rutherford (1995) evaluaron los efectos en la ganancia de fuerza
de 20 semanas de entrenamiento concéntrico y excéntrico en 10 hombres y 10
mujeres jóvenes sanos. Los dos grupos de estudio realizaron el entrenamiento
de forma excéntrica con una pierna y de forma concéntrica con la otra pierna.
El entrenamiento excéntrico incluyó una carga más pesada que el
concéntrico, pero no se especifica en el estudio si representan la misma carga
relativa. Antes y después de la intervención se evaluó los cambios en la fuerza
isométrica e isocinética y se encontró que el aumento en la fuerza isométrica
fue significativamente mayor en la pierna que entrenó de forma concéntrica
frente a la que entrenó de forma excéntrica (43.7 ± 19.6% frente a 22.9 ± 9.8%).
Sin embargo, se encontró una tendencia positiva para el aumento de la fuerza
isocinética en la pierna que entrenó de forma excéntrica, aunque esta
diferencia no fue significativa.
Ben-Sirah, Ayalon y Tavi (1995) estudiaron los efectos del ejercicio
excéntrico, concéntrico, convencional y excéntrico supra-máximo en 60
mujeres jóvenes no entrenadas. Las participantes realizaron el ejercicio de
extensión de rodilla 2 veces por semana durante 8 semanas. Las participantes
del grupo convencional realizaron 3 series de 10 repeticiones bilaterales al 65%
de su 1-RM. Las participantes del grupo excéntrico supra-máximo realizaron 3
series de 5 repeticiones unilaterales al 130% de su 1-RM. Las participantes de los
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
grupos concéntrico y excéntrico realizaron en las fases concéntricas o
excéntricas, respectivamente, 3 series de 10 repeticiones bilaterales al 65% de
su 1-RM. Los investigadores encontraron ganancias de fuerza significativas solo
en los grupos concéntrico (1.8%) y excéntrico (2.1%), sin ser estas diferencias
estadísticamente significativas entre sí.
Vikne et al. (2006) investigaron los efectos de 12 semanas de
entrenamiento concéntrico y excéntrico de los músculos flexores del codo en
17 hombres entrenados en fuerza. Los participantes de este estudio entrenaron
2 - 3 veces por semana con cargas variables. Las sesiones de entrenamiento
alternaban cargas máximas y submáximas. Las cargas máximas se basaban
sobre
una
repetición
máxima
(4–8-RM),
mientras
que
la
carga
de
entrenamiento submáxima fue determinada al 85-90% de la repetición máxima.
Durante un período de 2 semanas de entrenamiento, cada participante
completó 3 sesiones de entrenamiento con la carga máxima y 2 sesiones de
entrenamiento con las cargas submáximas. El número de series fue
incremental para los dos grupos de entrenamiento (de 3 a 5 series), con un
periodo de descanso entre cada serie de 3-6 minutos. En el protocolo de EE,
los participantes descendían el peso en 3-4 segundos, mientras que en el
protocolo concéntrico, los participantes ejecutaban la repetición a la máxima
velocidad posible. Antes y después de la intervención, los investigadores
evaluaron la fuerza concéntrica y excéntrica de forma aislada. La fuerza
concéntrica (1-RM) mejoró 4.7 ± 2.2 kg (18%) en el grupo de entrenamiento
concéntrico y 3.9 ± 1.3 kg (14%) en el grupo de entrenamiento excéntrico. Sin
embargo, las ganancias de fuerza en el 1-RM excéntrico fueron mayores en el
grupo de entrenamiento excéntrico (8.6 ± 3.3 kg, un 26%) que en el grupo de
entrenamiento concéntrico (3.1 ± 13 kg, un 9%).
Reeves, Maganaris, Longo y Narici (2009) compararon los efectos del EE
con el ejercicio convencional en personas de edad avanzada. El ejercicio
utilizado en este caso fue la prensa de piernas realizada de forma bilateral. Los
participantes de este estudio fueron divididos en dos grupos (un grupo de
entrenamiento excéntrico y otro grupo de entrenamiento convencional) que
realizaron un programa de entrenamiento de 14 semanas en las cuales se
entrenaba 3 días por semana. Ambos grupos realizaron 2 series de 10
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
repeticiones a una intensidad del 80% del 5-RM. Antes y después de la
intervención, los investigadores evaluaron en dinamómetro isocinético el
torque máximo en la extensión de rodilla de forma concéntrica y excéntrica a
unas velocidades de 50, 100, 150 y 200 grados por segundo, así como el torque
máximo
de
forma
isométrica
en
diferentes
ángulos
articulares.
Estos
investigadores encontraron que el solo el grupo que entrenó de forma
excéntrica incrementó de forma significativa la fuerza excéntrica (9-17%) en
todas las velocidades evaluadas. Sin embargo, sólo encontraron mejoras
significativas en este grupo en la evaluación concéntrica a la velocidad de
200 grados por segundo. El grupo que entrenó de forma concéntrica mejoró
de forma significativa en la evaluación concéntrica en todas las velocidades
(22-37%), pero no en la evaluación excéntrica.
Raue, Terpstra, Williamson, Gallagher y Trappe (2005) compararon los
efectos de un programa realizado de forma concéntrica con otro realizado de
forma excéntrica. Ambos programas fueron realizados de forma unilateral en
la extensión de rodilla sobre 15 hombres sanos sedentarios. Se realizaron 3
grupos de intervención, uno que entrenó de forma concéntrica, otro que
entrenó de forma excéntrica y un tercer grupo control. Los participantes de los
grupos experimentales realizaron 4 series de 8 repeticiones al 80% del 1-RM
concéntrico, 3 días por semana durante 4 semanas. Antes y después de la
intervención, los investigadores evaluaron el 1-RM de forma concéntrica y
encontraron
que
el
1-RM
realizado
de
forma
concéntrica
aumentó
significativamente en el grupo concéntrica, pero no en el grupo que entrenó
de forma excéntrica (19% frente al 7%, respectivamente).
Kelly et al. (2014) compararon los efectos del entrenamiento excéntrico
y concéntrico sobre las mejoras en la fuerza máxima en 30 hombres sanos
(edad = 24.63 ± 5.6 años). Además, compararon los efectos de ambos
métodos sobre el número de repeticiones hasta el fallo a diferentes
intensidades relativas del 1-RM. Antes y después de la intervención se evaluó
mediante el test 1-RM la fuerza máxima de forma concéntrica y excéntrica y el
número de repeticiones hasta el fallo a intensidades del 60%, 70%, 80% y 90%
del 1-RM.
En el ejercicio press de banca, el entrenamiento concéntrico
consistió en realizar una extensión completa de codos partiendo con la barra
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
en el pecho y el entrenamiento excéntrico consistió en resistir la caída de la
barra hasta el pecho partiendo de una extensión completa de codos,
tardando 3 segundos en la ejecución excéntrica. Estos autores encontraron
que el entrenamiento excéntrico provocó mayores ganancias de fuerza
significativas en el 1-RM (115.99 ± 31.08 kg; P<0.05) que el entrenamiento
concéntrico (93.56 ± 26.56 kg). Además comprobaron que en intensidades
altas (90% del 1-RM), los participantes que entrenaron mediante contracciones
excéntricas consiguieron realizar más repeticiones hasta el fallo (7.67 ± 3.24
repeticiones; P<0.05) que los que entrenaron mediante contracciones
concéntricas (4.57 ± 2.21 repeticiones).
En la investigación desarrollada por Wirth, Keiner, Szilvas, Hartmann y
Sander (2014) se analizó los efectos de un protocolo de EE utilizando cargas
supra-máximas (>1-RM) sobre la fuerza máxima y la fuerza explosiva de la
extremidad inferior. Formaron parte de su estudio un total de 28 participantes
(15 participantes entrenaron de forma excéntrica y 13 participantes formaron
parte de un grupo control) con experiencia en el trabajo de fuerza en tren
inferior. En el ejercicio seleccionado en esta investigación fue el de la prensa a
45 grados. El programa de entrenamiento tuvo una duración de 6 semanas,
realizando 3 sesiones de entrenamiento por semana 5 series de 3 repeticiones
con 6 minutos de descanso entre series. La intensidad de carga fue reajustada
en cada sesión de entrenamiento en la manera que el participante podía
descender el peso de una manera controlada. Antes y después del
entrenamiento, evaluaron la fuerza máxima (1-RM), la fuerza excéntrica
máxima y la fuerza isométrica máxima en un dinamómetro isocinético. Estos
autores encontraron mejoras significativas en el 1-RM (31.1%; P<0.001) y en la
fuerza excéntrica máxima (28.2%; P<0.001) en el grupo experimental. Sin
embargo, no encontraron mejoras significativas en la fuerza isométrica máxima.
Los resultados de este estudio sugieren que en sujetos no entrenados,
entrenamiento de fuerza excéntrica unilateral en la prensa de piernas genera
mejoras significativas en la igualdad y unilateral de la fuerza máxima
excéntrica excéntrico concéntrico y bilateral, con una transferencia no
significativa a las actuaciones de salto vertical y la producción unilateral de
fuerza isométrica .
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
De los estudios anteriormente planteados, se puede destacar que no existe
una tendencia a favor de una acción muscular o de otra. Si comparamos los
resultados de estos estudios en función del método de evaluación empleado
(isocinético, isométrico o isoinercial) y en función de la acción muscular
empleada (concéntrica o excéntrica), podemos destacar:
1. Que en las evaluaciones isoinerciales no existe una tendencia clara
para determinar que tipo de entrenamiento es más apropiado, con
varios estudios que no encuentran diferencias significativas entre las
acciones musculares utilizados durante el entrenamiento, con dos
estudios que muestran el beneficio de las acciones excéntricas sobre las
concéntricas y dos estudios que muestran un beneficio de las acciones
musculares concéntricas sobre las excéntricas, respectivamente.
2. Que en las evaluación isocinética no existe una tendencia clara, con un
estudio que demuestra una diferencia significativa a favor del
entrenamiento
excéntrico,
otro
que
no
demuestra
diferencias
significativas, y otro a favor de las acciones musculares de tipo
concéntrica.
3. Que en las evaluaciones de tipo isométrico, mientras que la literatura es
limitada, hay una fuerte tendencia a favor del entrenamiento mediante
contracciones musculares concéntricas.
4. Sólo el entrenamiento concéntrico (ya sea isocinético o isoinercial)
demuestra una ligera tendencia a favor de las acciones musculares
concéntricas, pero esto está lejos de ser un hallazgo concluyente.
5. Sólo el entrenamiento excéntrico (ya sea isocinético o isoinercial),
aunque la literatura es limitada, provoca ganancias de fuerza en
acciones de tipo excéntrico.
Por lo tanto, las acciones musculares parecen conducir a mayores
incrementos en la fuerza solo cuando sean acciones musculares de tipo
excéntrico, por lo que un deportista no puede beneficiarse del uso de este tipo
de entrenamiento cuando se enfoca exclusivamente en incrementar la fuerza
concéntrica o en acciones que impliquen el ciclo de estiramientoacortamiento. Además, las acciones musculares de tipo concéntrico parecen
conducir a mayores incrementos en la fuerza de tipo isométrica, por lo que el
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
uso del entrenamiento concéntrico sólo se beneficiaran en los escenarios en
los que individuo debe realizar acciones musculares isométricas o cuasiisométricas. Por último, el entrenamiento mediante acciones musculares
excéntricas parecen conducir a mayores incrementos en la fuerza excéntrica,
por lo que en las personas o deportistas que necesiten mejorar las habilidades
de desaceleración o la capacidad de controlar los aterrizajes tras salto,
deberán entrenar mediante acciones musculares excéntricas.
2. 5. 2. 2. Ejercicio excéntrico e hipertrofia muscular
La hipertrofia muscular consiste en un aumento del tamaño muscular. Los
músculos se pueden contraer de forma activa o pasiva en función de si las
señales neuronales se envían a los mismos. A pesar de que esta contracción
pueda ser activa o pasiva, el músculo se puede acortar su longitud (acción
concéntrica), alargar su longitud (acción excéntrica) o mantenerse en una
longitud constante (acción isométrica). Roig et al. (2009) realizaron un metaanálisis para evaluar los efectos del tipo de acción muscular sobre la
hipertrofia. Analizaron 20 estudios controlados aleatorizados con resistencia
externa isocinética e isoinercial y llegaron a la conclusión de que cuando se
realiza el EE usando cargas relativas más altas, se produce un incremento
significativo sobre la hipertrofia.
Existen varios mecanismos mediante los cuales el EE puede conducir a
resultados superiores que el entrenamiento concéntrico sobre la hipertrofia.
Todos ellos se basan en la capacidad de incrementar la carga de
entrenamiento. En primer lugar y como se ha manifestado previamente, el EE
implica un menor coste energético ante una misma carga de trabajo
(Peñailillo et al., 2013). En segundo lugar, el entrenamiento excéntrico permite
a los deportistas superar una mayor carga en porcentaje sobre el 1-RM que
mediante el ejercicio concéntrico (Flanagan et al., 2014; Moir et al., 2013). Esta
mayor capacidad de generar fuerza se debe a la ayuda que proporcionan las
estructuras pasivas que se encuentran dentro de los elementos contráctiles de
las fibras musculares (Schoenfeld, 2010). Estas estructuras pasivas se cree que
influyen sobre la matriz extracelular de la fibra y sobre la molécula de titina
situada en el sarcómero de músculo (Schoenfeld, 2010).
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
En tercer lugar, se cree que las acciones musculares excéntricas
conducen a un mayor daño muscular que las acciones concéntricas, ya sea
debido a la capacidad de generar más tensión o a la tensión que se ejerce
mientras que el músculo se está estirando. El daño muscular inducido por el
ejercicio puede ser un mecanismo por el cual se estimula la hipertrofia
(Schoenfeld, 2010). Sin embargo, este factor se encuentra todavía en debate
(Schoenfeld, 2012). El fenómeno del daño muscular inducido por el ejercicio
parece tener algunas similitudes con la respuesta inflamatoria a una infección
inicial en la medida en que el músculo dañado emite agentes que atraen a los
macrófagos y los linfocitos que aclaran las células muertas (Schoenfeld, 2010).
Estos agentes también liberan factores de crecimiento que regulan la
proliferación y diferenciación de las células satélite y en consecuencia la
reparación del daño muscular y la provisión de nuevos núcleos de fibras
musculares (Schoenfeld, 2010).
Finalmente, parece que las acciones musculares excéntricas podrían
estimular las fibras de contracción rápida del músculo en mayor grado que las
acciones musculares concéntricas, siendo conocidas estas fibras musculares
por tener una mayor capacidad de crecimiento (Hortobagyi, Barrier, et al.,
1996; Hortobagyi et al., 2000). Esta situación puede ser evaluada por las fuerzas
de tracción que implican las estructuras pasivas que conducen a una
respuesta de señalización diferente (Schoenfeld, 2010; Tannerstedt, Apro y
Blomstrand, 2009), aunque también hay evidencia de que la señalización es
diferente entre las fibras tipo I y las fibras tipo II, con independencia de la
acción muscular (Koopman, Zorenc, Gransier, Cameron-Smith y van Loon,
2006).
Por lo tanto, el entrenamiento mediante contracciones excéntricas
puede ser más eficaz que el entrenamiento mediante acciones concéntricas
debido a que permite desarrollar una mayor tensión mecánica, permite
realizar un mayor volumen de entrenamiento por su menor coste energético,
conduce a un mayor daño muscular y a una mayor tensión sobre las
estructuras pasivas, que pueden desencadenar un mayor crecimiento en las
fibras musculares de tipo II.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
En la Tabla 2.4 se exponen una serie de investigaciones que han
comparado los efectos del entrenamiento excéntrico sobre la hipertrofia
muscular. Se han seleccionado aquellos estudios que utilizan ejercicios
isoinerciales debido a que este tipo son más utilizados por los deportistas y
entrenadores que los realizados con dinamómetros isocinéticos. Además, se
han seleccionado aquellos estudios que utilizan los mismos ejercicios y
volúmenes de entrenamiento similares dentro de la duración de la intervención.
Tabla 2.4. Investigaciones que han estudiado el efecto de la contracción excéntrica sobre la
hipertrofia muscular.
Estudio
Método de
evaluación de
la hipertrofia
CSA muscular
en flexores del
codo
mediante
tomografía
computarizada
CSA muscular
en cuádriceps
mediante
tomografía
computarizada
Perímetro
muscular
medido con
cinta métrica
Población
de estudio
Smith y
Rutherford
(1995)
Comparación de
métodos de
entrenamiento
Excéntrico (tiempo
en la repetición 3-4
seg)
Concéntrico a
velocidad máxima
de ejecución
Excéntrico al 145%
del 1-RM
concéntrico.
Concéntrico.
Duración de
la
intervención
12 semanas
Principales resultados
12 semanas
No ha diferencias entre los
grupos de entrenamiento.
Excéntrico mejora un 3.5%
y concéntrico un 5.7%
60 mujeres
jóvenes no
entrenadas
Excéntrico,
excéntrico supramáximo (130% del
1-RM concéntrico)
y concéntrico
8 semanas
CSA muscular
en cuádriceps
mediante
tomografía
computarizada
10
hombres y
10 mujeres
jóvenes
20 semanas
Reeves et
al. (2009)
Grosor
muscular
medido
mediante
ecografía
Farup,
Rahbek,
Vendelbo,
et al.
(2014)
CSA muscular
en cuádriceps
mediante MRI
19
hombres y
mujeres no
entrenados
de edad
avanzada
22
hombres
sanos no
entrenados
Franchi et
al. (2014)
CSA muscular
en cuádriceps
mediante MRI
CSA de la fibra
muscular
mediante
biopsia
muscular
Entrenamiento
concéntrico y
entrenamiento
excéntrico (+35%
de la carga
concéntrica)
Entrenamiento
excéntrico y
entrenamiento de
tipo convencional
(concéntrico y
excéntrico)
Entrenamiento
excéntrico y
concéntrico (con y
sin suplementación
con proteína de
suero)
Entrenamiento
excéntrico y
concéntrico
Entrenamiento
excéntrico y
concéntrico (con y
sin suplementación
con proteína de
suero)
Sin diferencias entre los
grupos de entrenamiento
(excéntrico = -0.5%;
excéntrico supra-máximo
= +0.7%; concéntrico = 0.7%)
Sin diferencias entre los
grupos de entrenamiento.
(excéntrico = +4.0% y
concéntrico = +4.6%).
Vikne et al.
(2006)
Jones y
Rutherford
(1987)
Ben-Sirah
et al.
(1995)
Farup,
Rahbek,
Riis, et al.
(2014)
17
hombres
entrenados
11 hombre
y 1 mujer
no
entrenados
12
hombres
jóvenes
22
hombres
sanos no
entrenados
El protocolo excéntrico
genera una mayor
hipertrofia significativa
(+11%) que el protocolo
concéntrico (3%).
14 semanas
Sin diferencias entren los
grupos de entrenamiento.
Ambos grupos
incrementaron su grosor
aproximadamente un 12%.
12 semanas
Sin diferencias entre los
grupos (Suplementación /
placebo: excéntrico = 5.8
± 1.0% / 2.2 ± 0.7%;
concéntrico = 5.1 ± 0.7% /
3.0 ± 0.8%)
Sin diferencias entre
grupos (concéntrico = 8%
y excéntrico = 6%)
Sin diferencias entre
grupos en el tamaño de
las fibras tipo I. En las fibras
tipo II, el concéntrico
demostró resultados
superiores. En las fibras tipo
I: suplementación /
placebo: excéntrico 14 ±
6% / 16 ± 8% y concéntrico
22 ± 6% / 12 ± 5%. Tipo II: no
divulgados
10 semanas
12 semanas
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
Del análisis de los estudios mostrados en la Tabla 2.4 podemos destacar
que debido a la escasez de estudios en deportistas entrenados, existe
evidencia limitada de que el entrenamiento excéntrico provoque hipertrofia
muscular y genere mayores beneficios en este sentido que el entrenamiento
concéntrico. Del mismo modo, para personas no entrenadas, el entrenamiento
excéntrico provoca un incremento en la hipertrofia muscular sin existir
diferencias al compararlo con el método concéntrico de entrenamiento o el
método convencional.
Por lo que respecta a la velocidad de contracción, no se ha
encontrado ningún estudio que compare diferentes tipos de velocidad en un
EE isoinercial puro. Si se han encontrado estudios que hayan comparado los
efectos de la velocidad de contracción en fase excéntrica
en un
entrenamiento de tipo convencional (concéntrico excéntrico) sobre la
hipertrofia muscular. De estos siete estudios, cinco no ofrecen diferencias entre
realizar la fase excéntrica de la contracción muscular de forma rápida o lenta
(Keeler, Finkelstein, Miller y Fernhall, 2001; Neils, Udermann, Brice, Winchester y
McGuigan, 2005; Tanimoto y Ishii, 2006; Tanimoto et al., 2008; Young y Bilby,
1993), y dos estudios concluyen que el hecho de realizar la fase excéntrica
más lenta ofrece mejores resultados (Watanabe, Madarame, Ogasawara,
Nakazato y Ishii, 2014; Watanabe et al., 2013).
2. 5. 2. 3. Efectos del ejercicio excéntrico sobre el tejido tendinoso
Las tendinopatías son lesiones por sobreuso que se caracterizan por un dolor
localizado dentro del tendón que puede provocar una disfunción de la
extremidad sobre la que actúa (Malliaras, Barton, Reeves y Langberg, 2013).
Los dos tendones que se ven afectados con mayor frecuencia por esta
patología son los tendones Aquiles y rotuliano (Malliaras, Barton, et al., 2013).
Las características patológicas de las tendinopatías incluye un estado celular
alterado
que
(acumulación
provoca
de
una
sustancia
degradación
fundamental,
de
la
colágeno
matriz
extracelular
desorganizado
y
crecimiento interno de vasos sanguíneos) (Jozsa, Balint, Reffy y Demel, 1982;
Khan et al., 1996). Los tenocitos y las terminaciones nerviosas liberan sustancias
bioquímicas que se cree tienen un papel importante en la aparición del dolor
en los tendones (sustancia P) (Andersson, Danielson, Alfredson y Forsgren, 2008;
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Danielson, 2009). Además, tanto factores extrínsecos (carga excesiva) como
factores intrínsecos (altos niveles de lípidos en sangre y factores genéticos)
pueden predisponer a este tipo de lesiones (de Vries, van der Worp, Diercks,
van den Akker-Scheek y Zwerver, 2014; Kraemer et al., 2012; van der Worp et al.,
2011; van der Worp, van Ark, Zwerver y van den Akker-Scheek, 2012; Van
Ginckel et al., 2009).
En los últimos veinte años, el uso de ejercicios excéntricos se ha visto
incrementado
prevención
dentro
y
de
la
tratamiento
literatura
para
científica
la
como
recuperación
modalidad
de
de
lesiones,
fundamentalmente musculares y tendinosas. Revisiones sistemáticas previas
han evaluado la capacidad de esta modalidad de ejercicio como método de
tratamiento en tendinopatías de Aquiles (Kingma, de Knikker, Wittink y Takken,
2007; Malliaras, Barton, et al., 2013; Meyer, Tumilty y Baxter, 2009; Silbernagel,
Thomee, Thomee y Karlsson, 2001; Wasielewski y Kotsko, 2007; Woodley,
Newsham-West y Baxter, 2007) y rotuliana (Gaida y Cook, 2011; Malliaras,
Barton, et al., 2013; Visnes y Bahr, 2007; Visnes, Hoksrud, Cook y Bahr, 2005) con
resultados prometedores tras su utilización en el campo de la fisioterapia y en
la readaptación deportiva.
Con independencia de si la naturaleza de la contracción muscular es
excéntrica, concéntrica o isométrica, la matriz rica en colágeno de la UMT es
crucial para la transmisión de fuerzas y la función muscular. La influencia del EE
sobre el tendón sano o patológico se ha estudiado en menor medida que
sobre el tejido muscular. Sin embargo, la comprensión de cómo el EE puede
influir sobre la regulación molecular, la adaptación estructural y las
propiedades mecánicas del tendón es de suma importancia tanto para la
ejecución de un movimiento natural, como para la consecución del
rendimiento deportivo y el tratamiento de lesiones (Magnusson, Langberg y
Kjaer, 2010).
2. 5. 2. 3. 1. Efectos del ejercicio excéntrico sobre los tendones sanos
Diferentes estudios realizados en modelos animales han evaluado los efectos
del EE, isométrico y concéntrico sobre el tejido tendinoso (Heinemeier, Olesen,
Haddad, et al., 2007; Heinemeier et al., 2009; Heinemeier, Olesen, Schjerling, et
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
al., 2007). Los estudios realizados por Heinemeier, Olesen, Haddad, et al. (2007)
y Heinemeier, Olesen, Schjerling, et al. (2007) demostraron que los tres tipos de
contracción provocan una regulación positiva de la expresión del mRNA para
la producción de proteínas estructurales importantes en el tendón (colágeno
tipo I y III), del factor de crecimiento insulínico (IGFs), del factor de crecimiento
transformante-, y del factor de crecimiento de tejido conectivo (CTGF), así
como la formación de enlaces covalentes por enzimas de formación (lisil
oxidasa). Además, en los tres tipos de contracción la expresión del colágeno
del músculo esquelético, el factor de crecimiento transformante- y el CTGF
se incrementaron, siendo estos incrementos más pronunciados en las
contracciones de tipo excéntrico e isométrico que en las contracciones
concéntricas (Heinemeier, Olesen, Haddad, et al., 2007). Esta situación sugiere
que el tendón en comparación con el músculo esquelético es menos sensible
al tipo e intensidad del estímulo mecánico (tipo de contracción e intensidad
de carga) en la expresión del colágeno, sus factores de regulación y en la
formación de enlaces de tipo covalentes (Heinemeier, Olesen, Haddad, et al.,
2007; Heinemeier, Olesen, Schjerling, et al., 2007).
Por otro lado, un estudio más reciente en ratas ha demostrado que en
un protocolo de 5 semanas de entrenamiento en tapiz rodante con pendiente
declinada (carga excéntrica), provoca una mejora de las propiedades
mecánicas y de la acumulación de colágeno en los tendones Aquiles,
rotuliano y del tríceps que el entrenamiento donde se acentúa la carga en
fase concéntrica (tapiz rodante con pendiente inclinada (Kaux et al., 2013)).
Sin embargo, los resultados de estos estudios no son del todo concluyentes y
comparables con otros estudios, ya que la intensidad y el volumen de la carga,
así como los resultados obtenidos son muy variables (Heinemeier, Olesen,
Haddad, et al., 2007; Heinemeier, Olesen, Schjerling, et al., 2007; Kaux et al.,
2013).
Mientras que parece existir una respuesta en la expresión genética a la
carga excéntrica en tendones de animales (Heinemeier, Olesen, Haddad, et
al., 2007; Heinemeier, Olesen, Schjerling, et al., 2007; Kaux et al., 2013), es
cuestionable si esto se puede extrapolar al tendón humano. Se sabe que en el
tendón sano el ejercicio intenso puede aumentar la síntesis de colágeno
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
durante 48-72 h después del ejercicio (Miller et al., 2005), pero hasta la fecha,
en la revisión bibliográfica realizada no se han encontrado estudios que
evalúen de forma específica el efecto del EE en la expresión del colágeno y
sus factores de crecimiento relacionados en tendones humanos. Sí se han
encontrado dos estudios que han demostrado que el ejercicio concéntrico no
provoca ningún tipo de estímulo agudo en la expresión del colágeno del TR
(Heinemeier, Bjerrum, Schjerling y Kjaer, 2013; Sullivan et al., 2009), concluyendo
además estos estudios que los tendones humanos son menos sensibles a los
estímulos de carga que los tendones de ratas. Estas conclusiones están
corroboradas por un estudio más reciente que determinó que la estimulación
del colágeno y la expresión del CTGF es muy moderada en comparación con
las respuestas observadas en modelos animales (Dideriksen et al., 2013).
Existen
diferentes
explicaciones
sobre
la
discrepancia
entre
los
resultados obtenidos en tendones de modelos animales y humanos (Kjaer y
Heinemeier, 2014). En primer lugar, los niveles de intensidad y volumen de
carga sobre el tendón pueden ser superiores en los estudios con modelos
animales que en los estudios realizados en humanos. En segundo lugar, datos
recientes sugieren que el tendón humano tiene una menor actividad
metabólica al finalizar su desarrollo y crecimiento (Heinemeier, Schjerling,
Heinemeier, Magnusson y Kjaer, 2013) y, debido a que los modelos animales
típicamente utilizados se encuentran en fase de crecimiento, no pueden ser
considerados para compararlos con tendones humanos adultos (Kjaer y
Heinemeier, 2014).
Cuando se compara el EE siguiendo las recomendaciones de Alfredson,
Pietila, Jonsson y Lorentzon (1998) con el ejercicio concéntrico en tendones
Aquiles humanos sanos, no se encuentran mejoras significativas en la fuerza
pico del tendón o en la deformación del tendón durante las contracciones. Sin
embargo, las oscilaciones o fluctuaciones en la fuerza del tendón son más
pronunciadas en el EE que en el concéntrico, pudiendo esta circunstancia
influir en la respuesta del tendón a los tipos de contracción específico (Rees,
Lichtwark, Wolman y Wilson, 2008). Además, los estudios sobre las respuestas
agudas del tendón de Aquiles sano sugieren que su diámetro se reduce de
forma más acentuada tras someterle a EE que tras someterle a ejercicio
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
concéntrico (Grigg, Wearing y Smeathers, 2009; Obst, Barrett y Newsham-West,
2013).
Por otro lado, el entrenamiento a largo plazo mediante acciones
concéntricas y excéntricas provoca un aumento en la rigidez y en el módulo
de Young del tendón sano en ambas situaciones (Malliaras, Kamal, et al., 2013).
Además, diferentes estudios han evaluado la capacidad del tendón a
incrementar su CSA como respuesta a cargas externas (Couppe et al., 2008;
Farup, Rahbek, Vendelbo, et al., 2014; Kongsgaard et al., 2007). En este sentido,
estudios en humanos sugieren que el tejido tendinoso es metabólicamente
sensible a cargas externas (Bojsen-Moller, Kalliokoski, Seppanen, Kjaer y
Magnusson, 2006; Hannukainen et al., 2005; Kalliokoski et al., 2005). Esta
situación hace que en determinadas acciones repetidas provoquen un
aumento significativo en el tamaño y las propiedades mecánicas del tendón,
aspecto que fue comprobado por Couppe et al. (2008) quienes demostraron
que el tamaño del TR de las piernas de frenado en jugadores de bádminton y
esgrimistas era mayor que el de la pierna contralateral.
Por otro lado, Kongsgaard et al. (2007) evaluaron si el CSA difiere en los
tercios proximal, medio y distal del TR en respuesta al entrenamiento de fuerza
con intensidades altas y bajas. En su estudio, comprobaron que tras 12
semanas de entrenamiento de fuerza se produce un incremento en el CSA en
la parte proximal del tendón para las intensidades bajas (7 ±3%; P<0.05) y un
incremento significativo a nivel proximal (6 ± 3%; P<0.05) y distal (4 ± 2%;
P<0.05) para las intensidades altas. El tercio medio del tendón no se vio
modificado para ninguna de las formas de entrenamiento. El estudio más
reciente encontrado en la literatura sobre la hipertrofia del tendón como
respuesta al entrenamiento de fuerza es el realizado por (Farup, Rahbek,
Vendelbo, et al., 2014). Estos autores sometieron a sus participantes a 12
semanas de entrenamiento concéntrico y excéntrico combinado con
suplementación mediante proteínas de suero de leche y carbohidratos.
Comprobaron que el entrenamiento de fuerza
concéntrica y excéntrica
provocó un aumento en el CSA del TR de un 14.9 ± 3.1% (P<0.001) para los que
se suplementaron con proteína de suero de leche y 8.1 ± 3.2% (P<0.054) para
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
los que se suplementaron con carbohidratos, sin diferencias en función del
modo de contracción.
2. 5. 2. 3. 2. Efectos del ejercicio excéntrico sobre los tendones patológicos
Las lesiones tendinosas representan el 30-50% de las lesiones en el deporte
(Khan y Scott, 2009). En concreto, los problemas crónicos causados por una
sobrecarga de los tendones representan un 30% de todas las lesiones
relacionadas con la carrera, y las epicondilitis o codo del tenista representan el
40% de las lesiones en el tenis (Sharma y Maffulli, 2006). La incidencia de la
tendinopatía rotuliana representa el 32% y el 45% en jugadores de baloncesto
y voleibol, respectivamente (Lian, Engebretsen y Bahr, 2005). Las lesiones
tendinosas no solo pueden provocar en los deportistas una incapacidad para
poder entrenar o una disminución en el rendimiento deportivo, si no que a
largo plazo también pueden provocar daños irreparables en los tendones que
pueden afectar a la realización de actividades de la vida cotidiana.
Aunque en la actualidad la patogénesis exacta de la tendinopatía está
completamente clara, ha habido un número importante de ensayos clínicos
que han utilizado diferentes modalidades de tratamiento para esta patología
(Murtaugh y Ihm, 2013). El hecho de que la mayoría de las lesiones deportivas
por sobreuso presentan algún tipo de componente de la tendinopatía, hace
que resulte de vital importancia la manera de encontrar algún tipo de
tratamiento que supere este tipo de patologías, sin tener en cuenta la zona
corporal en la que se encuentren (por ejemplo los tendones del manguito
rotador, tendón de Aquiles o TR). Una de las modalidades de tratamiento que
ha demostrado tener un efecto clínico significativo sobre la tendinopatía es el
uso de los ejercicios excéntricos realizados a una velocidad relativamente
lenta de contracción.
El primer investigador en determinar el efecto beneficioso del EE sobre
las tendinopatías fue Stanish et al. (1986). Estos autores argumentaron su
utilización en base al conocimiento de que en el EE se utilizan cargas mayores
que son transferidas al músculo y al tendón que en el ejercicio concéntrico,
por lo que el autor manifiesta que el tendón debe adaptarse a soportar
cargas elevadas de trabajo. De este modo, Stanish et al. (1986) demostraron
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
por primera vez que un programa de entrenamiento excéntrico de 6 semanas
de duración, tiene efectos favorables sobre la tendinopatía de Aquiles.
El estudio realzado por Stanish et al. (1986) sobre la tendinopatía de
Aquiles fue continuado por más estudios controlados que confirman los
resultados iniciales, pero en este caso utilizando protocolos de mayor duración
(12 semanas) y más intensos en carga (Alfredson et al., 1998). En la actualidad,
el EE ha sido confirmado como uno de los métodos preferidos para el
tratamiento de la tendinopatía en el tercio medio del tendón de Aquiles
(Meyer et al., 2009; Sussmilch-Leitch, Collins, Bialocerkowski, Warden y Crossley,
2012). Además de mejorar la sintomatología en la patología, el grosor del
tendón y las anomalías estructurales y vasculares evaluadas con MRI y
ecografía han sido mejoradas tras la aplicación de EE en tendones de Aquiles
(Ohberg y Alfredson, 2004), aunque otras investigaciones no encuentran
relación significativa entre los cambios intratendinosos (van der Plas et al.,
2012), la hipervascularización (De Jonge et al., 2014; Fredberg y StengaardPedersen, 2008) y la mejora de la sintomatología clínica.
Estudios en TR también han demostrado los efectos del EE sobre la
sintomatología clínica (Cannell, Taunton, Clement, Smith y Khan, 2001).
Mientras que en este estudio inicial no se encontraron diferencias significativas
entre las contracciones concéntricas y excéntricas, un estudio posterior
demostró que el EE ofrece mejores resultados que el ejercicio concéntrico
(Jonsson y Alfredson, 2005). La realización de los ejercicios excéntricos para el
TR fueron perfeccionados mediante la implementación de una superficie
inclinada 25º que demostró sobrecargar el TR en un mayor grado,
evidenciando que esta variación biomecánica ofrece mejores resultados que
el hecho de realizarlos sobre una superficie plana (Purdam et al., 2004; Young,
Cook, Purdam, Kiss y Alfredson, 2005). Resultados similares se encontraron al
comparar los ejercicios excéntricos en superficie inclinada con un método
novedoso que consistía en resistir cargas externas muy altas (el “método
Bromsman”) (Frohm et al., 2007).
Estudios posteriores han comparado los efectos del EE, con los del
ejercicio concéntrico realizado lentamente con altas intensidades, y con
infiltraciones de glucocorticoides (Kongsgaard et al., 2009), demostrando que
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
los dos métodos de entrenamiento provocan efectos beneficiosos similares,
tanto a corto como a medio plazo. Por lo tanto, en la actualidad parece que
el EE y el ejercicio concéntrico a baja velocidad con cargas pesadas
provocan efectos beneficiosos en la tendinopatía rotuliana (Larsson, Kall y
Nilsson-Helander, 2012). Aun así, la etiología de las tendinopatías difiere de
forma considerable en relación a la función que realiza el tendón, por lo que
los propios tendones no tienen porqué reaccionar de manera similar al EE.
En las tendinopatías del manguito rotador externo del hombro, los
ejercicios excéntricos han demostrado ser beneficiosos en el tratamiento del
impingement subacromial (Jonsson, Wahlstrom, Ohberg y Alfredson, 2006), y
además, al compararlos con el ejercicio concéntrico, parece que sus
resultados son más eficaces (Holmgren, Bjornsson Hallgren, Oberg, Adolfsson y
Johansson, 2012; Holmgren, Hallgren, Oberg, Adolfsson y Johansson, 2013,
2014). En la tendinopatía conocida como “codo del tenista”, la prescripción
de EE demuestra mejores resultados que la aplicación de US (Selvanetti,
Barrucci y Antonaci, 2003). Además, los ejercicios excéntricos realizados en
dinamómetro isocinético presentan un mejor resultado sobre la sintomatología,
la fuerza y la normalización estructural del tendón que los protocolos de
recuperación pasivas como pueden ser los US, los estiramientos y los masajes
(Croisier, Foidart-Dessalle, Tinant, Crielaard y Forthomme, 2007).
Aunque la mayoría de los estudios presentados hasta el momento
defienden el uso del EE para el tratamiento de las tendinopatías, todavía no se
conoce
el
mecanismo
mediante
el
cual
este
sistema
favorece
la
sintomatología clínica en esta patología, por lo que se considera importante
esclarecer cómo se normaliza la morfología del tendón y cómo se reduce el
dolor y la hipervascularización. En la actualidad se sabe que la tendinopatía
provoca una alteración en la morfología del tendón (Riley, 2008), un aumento
de las cantidades de proteoglicanos y agua (Riley, 2008), un aumento en la
actividad de la expresión y la actividad de enzimas proteolíticas (las
metaloproteinasas de la matriz) (Corps et al., 2012), la angiogénesis y una
limitada regulación del proceso inflamatorio (al comienzo de la patología)
(Millar y Murrell, 2012; Murrell et al., 1997; Pingel et al., 2012).
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Capítulo 2.
Marco Conceptual
Por otro lado, la velocidad de ejecución del EE en el tratamiento de las
tendinpatías es un factor importante a tener en cuenta. Se ha demostrado
que velocidades altas explosivas, el desarrollo de tensión en la zona
patológica es potencialmente menor que en la zona sana circundante,
mientras que las contracciones excéntricas (o concéntricas) realizadas a baja
velocidad puede conducir a una estimulación completa en todo el tendón. En
otras palabras, el efecto es igualmente beneficioso con ejecuciones lentas y
resistencias altas que los entrenamientos de sobrecarga excéntrica (que
generalmente se realizan a baja velocidad) (Kongsgaard et al., 2009). Esta
situación puede dar una pista hacia los mecanismos responsables de los
efectos beneficiosos del EE observados en las tendinopatías. Así, se puede
especular que no es esencial si la contracción es excéntrica, concéntrica o
una combinación de ambas. Más bien, la velocidad del movimiento y la
magnitud de la carga podrían ser el eje central sobre el que giran estos
efectos beneficiosos (Kjaer y Heinemeier, 2014).
Por lo tanto, el EE tiene un efecto beneficioso sobre el tendón
patológico, pero el mecanismo por el cual esta situación se produce aún es
desconocido. Además, las contracciones concéntricas realizadas a baja
velocidad y con cargas altas también puedan provocar un efecto beneficioso
sobre el tendón patológico. De esta manera, las regiones patológicas pueden
ser sometidos a una tensión mecánica que restablezca la alineación de fibrillas
de colágeno y la morfología celular normal (Kjaer y Heinemeier, 2014).
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Capítulo 3.
Objetivos e Hipótesis
3. Objetivos e hipótesis
3. 1. Objetivos Generales
1. Analizar los efectos de un programa de ejercicio excéntrico realizado a
distintas
velocidades
sobre
las
propiedades
estructurales,
neuromusculares y funcionales del aparato extensor de la rodilla.
2. Evaluar las adaptaciones que un programa de ejercicio excéntrico
realizado con la extremidad inferior dominante provoca en el aparato
extensor de la rodilla de la extremidad contralateral.
3. 2. Objetivos específicos
1. Valorar los efectos de un programa de ejercicio excéntrico realizado a
distintas velocidades sobre la composición corporal de los participantes.
2. Establecer y comparar qué velocidad de ejecución causa mayores
adaptaciones en las propiedades morfológicas y elásticas del tendón
rotuliano.
3. Evaluar los efectos de un programa de ejercicio excéntrico ejecutado a
distintas velocidades sobre la arquitectura muscular de los extensores de
la rodilla vasto Lateral y vasto medial.
4. Examinar los efectos de un programa de ejercicio excéntrico realizado
a distintas velocidades sobre las propiedades contráctiles de los
músculos vasto medial, vasto lateral y recto femoral.
5. Analizar la eficacia de un programa de entrenamiento de ejercicio
excéntrico realizado a distintas velocidades sobre las ganancias de
fuerza en ejercicios de cadena cinética abierta y de cadena cinética
cerrada.
6. Valorar los efectos de un programa de ejercicio excéntrico realizado a
distintas velocidades sobre el rendimiento en la capacidad funcional de
salto.
7. Estudiar y comparar los efectos sobre las propiedades morfológicas y
elásticas del tendón rotuliano que el ejercicio excéntrico realizado a
distintas velocidades y con la extremidad dominante provoca sobre la
extremidad contralateral no sometida a entrenamiento.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
8. Evaluar y comparar los efectos sobre las propiedades estructurales y
neuromusculares del aparato extensor activo de la rodilla que el
ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades y con la
extremidad
inferior
dominante
produce
sobre
la
extremidad
contralateral no entrenada.
9. Analizar y comparar los resultados sobre la fuerza y la capacidad
funcional de salto que el ejercicio excéntrico realizado a distintas
velocidades y con la extremidad inferior dominante provoca sobre la
extremidad contralateral no entrenada.
3. 3. Hipótesis de estudio
1. El programa de ejercicio excéntrico de 6 semanas de duración, con
una frecuencia de entrenamiento de 3 sesiones por semana y
ejecutando la contracción excéntrica en un tiempo de 6 segundos,
provoca mayores adaptaciones en las propiedades morfológicas y
elásticas del tendón rotuliano así como en las propiedades estructurales
y neuromusculares de la musculatura extensora de la rodilla.
2. El ejercicio excéntrico realizado con la extremidad inferior dominante
provoca
adaptaciones
sobre
las
propiedades
morfológicas,
estructurales y funcionales del aparato extensor de la rodilla de la
extremidad contralateral no entrenada.
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
4. Metodología de la investigación
En este apartado se va a describir la metodología utilizada para el desarrollo
de esta tesis doctoral, detallando el diseño del estudio, las características de
los participantes, los materiales, técnicas y protocolos utilizados para la
obtención y análisis de los datos, y el programa de intervención llevado a
cabo por los grupos experimentales.
4. 1. Diseño de la investigación
Siguiendo la propuesta establecida por Tomas y Nelson (2006), la siguiente
investigación presenta un carácter cuantitativo y responde a un diseño
experimental verdadero con dos grupos experimentales y un grupo control. Se
pretende examinar por un lado los efectos del EE sobre las propiedades
morfológicas y elásticas del TR, y por otro, las adaptaciones de la musculatura
del muslo a este tipo de contracciones. Este EE fue realizado por dos grupos
experimentales, diferenciándose únicamente en la velocidad de ejecución de
las repeticiones.
Se realizaron tres evaluaciones a cada uno de los grupos objeto de
estudio. La primera de ellas fue realizada antes de comenzar la intervención
(pre) y la segunda fue realizada al finalizar la misma (post 1). Con el objetivo
de valorar los efectos del desentrenamiento, una última evaluación (post 2)
fue llevada a cabo a las 6 semanas de finalizar la intervención (Figura 4.1).
El presente estudio fue aprobado por el Departamento de Actividad
Física y Ciencias del Deporte de la Universidad de Castilla la Mancha y por el
Comité Ético de Investigación Clínica del área sanitaria de Toledo (Anexo I),
respetando además las directrices éticas dictadas en la declaración de
Helsinki para la investigación con seres humanos (World Medical, 2013).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Aleatorización
Participantes
6
semanas
1 semana
6
semanas
Evaluación Pre-
Evaluación Post 1
Evaluación Post 2
GC
GC
GC
GE1
GE1
GE1
GE2
GE2
GE2
Evaluación Pre-
Evaluación Post 1
Evaluación Post 2
13 semanas
Figura 4.1. Diseño de la investigación. GC = Grupo Control; GE1 = Grupo Experimental
1; GE2 = Grupo Experimental 2.
4. 2. Participantes
Teniendo en cuenta los datos obtenidos por Malliaras, Kamal, et al. (2013) que
analizaron las diferencias después de un entrenamiento excéntrico (12
semanas con el 80% del 1RM excéntrico) generadas en el torque registrado
durante la extensión de la rodilla por medio de un dinamómetro isocinético
(Isocom, Eurokinetics, UK), y considerando un error = 0.05 bilateral y un error de 0.1, se calculó un número mínimo de 13 participantes por grupo de
investigación. La muestra final de la presente tesis doctoral estuvo compuesta
por un total de 50 alumnos y alumnas pertenecientes a las distintas facultades
y escuelas del Campus Tecnológico de la Fábrica de Armas de Toledo. Todos
ellos participaron de forma voluntaria y firmaron el consentimiento informado
(Anexo II) antes de comenzar la investigación.
Los sujetos fueron distribuidos de forma aleatoria en 3 grupos: grupo
control (GC), los cuales no realizaron el programa de intervención; grupo
experimental 1 (GE1), quienes realizaron el programa de intervención,
ejecutando las repeticiones del EE en un tiempo de 6 s; y grupo experimental 2
(GE2), quienes realizaron el mismo programa de EE que el GE1, ejecutando las
repeticiones del ejercicio en un tiempo de 3 s.
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
4. 2. 1. Criterios de inclusión
Voluntarios y voluntarias sanos que realizaban actividad física de forma
moderada (3 – 6 horas semanales) según el Cuestionario Internacional
de Actividad Física (IPAQ) (Craig et al., 2003) (Anexo III).
Voluntarios y voluntarias de edades comprendidas entre los 18 y 35 años.
Se han elegido estos rangos de edad debido a que la respuesta a la
carga de entrenamiento puede verse deteriorada con la edad (Reeves,
Narici y Maganaris, 2004).
Voluntarios y voluntarias con puntuaciones >90 en el cuestionario
Victorian Institute of Sport Assessment-Patellar Tendon (VISA-P) en ambas
extremidades inferiores (Hernandez-Sanchez, Hidalgo y Gomez, 2011)
(Anexo IV).
4. 2. 2. Criterios de exclusión
Voluntarios y voluntarias que hubieran padecido algún tipo de lesión en
ambas extremidades inferiores durante las 8 semanas previas al
comienzo del estudio.
Voluntarios y voluntarias que hubieran realizado entrenamiento de
fuerza en tren inferior en gimnasio las 8 semanas previas al estudio o se
introdujeran en uno adicional en las 13 semanas totales que duró el
mismo.
Voluntarios y voluntarias con anamnesis positiva de dolor o dolor a la
palpación en el TR de ambas extremidades inferiores (Hutchison, Evans,
et al., 2013).
Voluntarios y voluntarias que presentaran signos de tendinopatía en el
TR de ambas extremidades inferiores por la presencia de cambios
estructurales intratendinosos o de vasos sanguíneos, valorado mediante
ecografía y power Doppler (Cassel et al., 2014).
Voluntarios y voluntarias que practicaran deportes donde el salto fuese
una acción específica (voleibol, baloncesto, salto de altura, salto de
longitud, etc.) más de 2 horas a la semana o de forma competitiva.
Voluntarios y voluntarias que consumieran suplementos destinados al
aumento de la masa muscular y la mejora de la fuerza, ya que la
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
ingesta de este tipo de suplementos pueden hipertrofiar el TR y la
musculatura extensora de la rodilla (Farup, Rahbek, Vendelbo, et al.,
2014).
4. 2. 3. Características descriptivas de la muestra de estudio
Un total de 50 participantes que cumplieron los criterios anteriormente descritos
formaron parte de la muestra final del estudio. Estos participantes fueron
distribuidos de forma aleatoria en los siguientes grupos:
GE1: formado por un total de 17 participantes (6 mujeres y 11 hombres).
GE2: formado por un total de 18 participantes (6 mujeres y 12 hombres).
GC: formado por un total de 15 participantes (3 mujeres y 12 hombres).
La distribución de los participantes en los diferentes grupos de investigación
se llevó a cabo mediante un randomizado y un contrabalanceado utilizando
un software libre (www.randomization.com) que también ha sido empleado en
investigaciones previas (Suresh, 2011). Las características descriptivas de los
participantes se muestran en la Tabla 4.1.
Tabla 4.1. Datos descriptivos de la muestra de estudio distribuidos por grupos
GRUPOS
Total
(n=50)
GE1
n=17
GE2
n=18
GC
n=15
Talla (cm)
Peso (kg)
Edad
(años)
1.71
± 0.02
1.69
± 0.02
1.72
± 0.02
67.14
± 3.00
67.68
± 2.79
67.22
± 3.16
21.18
± 2.19
21.33
± 2.54
21.27
± 2.76
Masa
magra
(kg)
50.48
± 2.34
49.24
± 2.31
51.49
± 2.48
Grasa (%)
21.96
± 1.56
24.26
± 2.19
20.53
± 2.01
Media ± Desviación Estándar
GE1 = Grupo Experimental 1; GE2 = Grupo Experimental 2; GC = Grupo Control
4. 3. Emplazamiento
La presente investigación se llevó a cabo en el Laboratorio de Rendimiento y
Readaptación Deportiva (LRRD), en el Laboratorio de Entrenamiento Deportivo
(LED) y en el Gimnasio de la Facultad de Ciencias del Deporte de la UCLM en
Toledo. En el LRRD se llevaron a cabo las reuniones informativas, los
cuestionarios iniciales y las pruebas de evaluación correspondientes a la
composición corporal, ecografía, y fuerza en dinamómetro isocinético. En el
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
LED se llevó a cabo la evaluación mediante TMG y en el gimnasio de la
Facultad se realizaron los test RM, la valoración funcional y el desarrollo de la
intervención de los GE1 y GE2.
4. 4. Medios materiales utilizados
A continuación se expondrán los materiales utilizados en el desarrollo de la
investigación. La descripción de los mismos será realizada en cuatro
apartados:
material
utilizado
para
obtención
de
información
de
los
participantes, material utilizado para las evaluaciones, material utilizado para
el desarrollo de la intervención y material utilizado para el registro y análisis de
datos.
4. 4. 1. Materiales utilizados para la obtención de información de los
participantes
Cuestionario IPAQ (Anexo III): el cuestionario IPAQ fue desarrollado por el
grupo de trabajo de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el
Centro para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) de los
Estados Unidos como medida para evaluar los niveles de actividad física y
poder compararlos con poblaciones de diferentes países y culturas (Craig
et al., 2003). En este sentido, el IPAQ se ha utilizado ampliamente para
evaluar los niveles de actividad física en muchos países (Craig et al., 2003;
Drouin et al., 2004; Gaunaurd et al., 2014; Hajian-Tilaki et al., 2014)
comparando sus resultados con datos objetivos medidos mediante
acelerometría (Hagstromer, Oja y Sjostrom, 2006; Loney, Standage,
Thompson, Sebire y Cumming, 2011; Nicaise, Marshall y Ainsworth, 2011;
Oyeyemi, Umar, Oguche, Aliyu y Oyeyemi, 2014). El IPAQ en su versión
corta consta de siete preguntas sobre frecuencia, duración e intensidad
de la actividad física realizada en los últimos 7 días, así como el caminar y
el tiempo que permanece sentada la persona que lo realiza en un día
laborable. En esta investigación, el cuestionario IPAQ fue utilizado para
determinar el grado de actividad física que los participantes realizaban en
una semana. Este cuestionario fue adaptado al castellano por el grupo de
investigación DEPORSALUD y ha sido utilizado en diferentes investigaciones
y tesis doctorales (Craig et al., 2003; Rubio, 2011). Adicionalmente, en él se
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
incluyeron preguntas relacionadas con la presencia de lesiones y la
dominancia en miembros inferiores. Todos los sujetos completaron el
cuestionario y aquellos que no cumplían los criterios de actividad física
semanal establecidos en los criterios de inclusión fueron descartados.
Cuestionario VISA-P (Anexo IV): en 1998, el Victorian Institute of Sport
Assessment (Australia) desarrollaron un breve cuestionario denominado
VISA-P cuya función es la de evaluar la gravedad de los síntomas de
tendinopatía rotuliana en deportistas (Piez y Trus, 1977). Debido a su
especificidad, este cuestionario ha tenido que ser adaptado a idiomas
como el sueco (Orgel et al., 2001), el italiano (Kastelic et al., 1980), el
holandés (Woo et al., 2005), el alemán (Thomopoulos et al., 2003) y más
recientemente el castellano (Hernandez-Sanchez et al., 2011). Desde su
publicación en 1998, el cuestionario ha sido cada vez más utilizado para
evaluar los efectos de diferentes tipos de tratamientos (Bray et al., 1990;
Koob y Vogel, 1987; Vogel et al., 1994). Los importantes avances en la
compresión de esta lesión y los ensayos clínicos realizados por diferentes
grupos
de
investigación, han
hecho
del VISA-P
una
herramienta
ampliamente aceptada y de valiosa referencia para la evaluación de la
tendinopatía rotuliana (Vogel et al., 1993). Los resultados obtenidos tras
cumplimentar el VISA-P permiten evaluar la evolución clínica de la lesión y
la eficacia en las intervenciones (Banos et al., 2008). La validez y fiabilidad
de este cuestionario ha sido demostrada (Woo et al., 2005) y en el
desarrollo de esta tesis doctoral fue utilizado para descartar a participantes
con sintomatología de tendinopatía rotuliana.
4. 4. 2. Materiales utilizados para las evaluaciones
A continuación se exponen todos los materiales que han sido utilizados para la
realización de las evaluaciones:
Báscula y Tallímetro Seca 700 (SECA Ltd, Alemania): con una sensibilidad
de 100 g para la medición del peso y de 1 mm para la altura, este
instrumento de evaluación fue utilizado para la obtención de los valores
descriptivos del peso y talla de los participantes.
Densitómetro Lunar iDXA (General Electric Healthcare, Fairfield, EEUU)
(Figura 4.2.a): utilizado para valorar la salud mineral ósea de pacientes con
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
patologías en este tejido (Carver, Christou, Court, Lemke y Andersen, 2014),
el densitómetro Lunar iDEXA ha demostrado ser un instrumento de alta
precisión para evaluar también la composición corporal en las personas
(Carver, Christou y Andersen, 2013). En nuestra investigación fue utilizado
para medir variables relacionadas con la composición corporal de los
participantes.
Ecógrafo Logiq E9 con una sonda lineal multifrecuencia de 8.13 MHz
(General Electric Healthcare, Fairfield, EEUU) (Figura 4.2.b): este instrumento
de evaluación y diagnóstico se utilizó en la presente investigación para
evaluar las propiedades morfológicas del TR y de los músculos VL y VM.
Además, este aparato nos permitió evaluar las propiedades elásticas del
TR mediante la SEL.
Tensiomiógrafo TMG-BMC (Figura 4.2.c): en la presente investigación, la
TMG fue utilizada para valorar las adaptaciones en las propiedades
contráctiles de los músculos extensores de la rodilla tras la aplicación del
protocolo de EE. Este aparato de medida consta de un electroestimulador
regulable en intensidad y tiempo (TMG-100 System, TMG-BMC d.o.o,
Ljubljana, Eslovenia), dos electrodos bipolares de 5x5 cm (TMG electrodes,
TMG-BMC d.o.o., Ljubljana, Eslovenia), el sensor de desplazamiento (Dc–Dc
Trans-Tek® GK 40, Panoptik d.o.o., Ljubliana, Eslovenia), y un ordenador con
el software TMG (aplicación MatLab TMG, Eslovenia).
Cicloergómetro Wattbike (Wattbike Ltd, Nottingham, Inglaterra): este
ergómetro presenta un tensiómetro en la cadena a través del cual se mide
la fuerza ejercida sobre los pedales e incorpora el software Wattbike Expert
que permite la realización de test y entrenamientos. Su fiabilidad en las
mediciones de potencia ha sido demostrada (Driller et al., 2014; Driller,
Argus y Shing, 2013) y en nuestra investigación fue utilizado para la
realización de los calentamientos generales previos a la realización de las
pruebas de fuerza y a las sesiones de EE del programa de intervención.
Dinamómetro isocinético Biodex Multi-Joint System 3 (Biodex Medical
System, Nueva York, EEUU) (Figura 4.2.e): la dinamometría isocinética
representa
actualmente
uno
de
los
métodos
más
objetivos
de
cuantificación de la fuerza muscular en condiciones dinámicas (Camargo,
Zanca, Okino, Russo y Michener, 2014; Timmins et al., 2014). La ejecución de
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
pruebas de evaluación con este tipo de instrumentos permite valorar la
capacidad del músculo para realizar el máximo esfuerzo en unos
recorridos articulares determinados. Un transductor situado dentro del
dinamómetro permite monitorizar la fuerza que la persona realiza en cada
instante. La validez, fiabilidad y reproducibilidad de las variables obtenidas
en la realización de pruebas con este instrumento ha sido demostrada
previamente (Drouin et al., 2004; Taylor, Sanders, Howick y Stanley, 1991;
Zawadzki, Bober y Siemienski, 2010) y en esta investigación fue utilizado
para valorar mediante un test isométrico y otro isocinético la fuerza de la
musculatura extensora y flexora de la rodilla en cadena cinética abierta
(CCA).
Cinta métrica: una cinta métrica de 1 mm de precisión fue utilizada para el
cálculo de la distancia alcanzada en la realización de un triple salto con la
pierna dominante.
Jaula Multipower de Discos Telju (Telju Fitness, Alcabón, España) (Figura
4.2.d): esta máquina fue destinada al cálculo de la fuerza dinámica
máxima para el ejercicio DSLS. Con el peso guiado, el participante única y
exclusivamente se tenía que centrar en la ejecución técnica del test.
Metrónomo
digital:
presente
de
forma
libre
en
la
web
www.webmetronome.com, este metrónomo digital fue utilizado para
marcas los tiempos de ejecución de las repeticiones excéntricas realizadas
por los GE1 y GE2.
Goniómetro manual: de 2º precisión, fue utilizado para el entrenamiento
de la ejecución técnica del ejercicio DSLS y de esta manera estandarizar
la fase de descenso hasta un ángulo de 90° de flexión de rodilla en cada
una de las repeticiones excéntricas.
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
Figura 4.2. Materiales utilizados para las evaluaciones.
a = Densitómetro Lunar iDXA: utilizado para el análisis de la composición corporal
b = Ecografó Logiq E9: utilizado para el estudio del tendón rotuliano y la arquitectura
muscular
c = Tensiomiografo y almohadilla: utilizado para el estudio de las propiedades
contráctiles de los músculos
d = Jaula multipower: utilizado para realizar el entrenamiento y la evaluación de la
fuerza dinámica máxima
e = dinamómetro isocinético: utilzado para la evaluación de la fuerza isométrica,
concéntrica y excéntrica
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
4. 4. 3. Materiales utilizados para el desarrollo de la intervención
Jaula Multipower de Discos Telju (Telju Fitness, Alcabón, España) (Figura
4.2.d): Esta máquina fue utilizada en esta investigación a parte de para la
evaluación de la fuerza dinámica máxima en el test RM, para el desarrollo
del programa de entrenamiento excéntrico.
Cuña de madera de 25° grados de inclinación (Figura 4.3): esta cuña de
madera de fabricación propia presentaba una inclinación de 25° y fue
utilizada para la realización del ejercicio DSLS en la evaluación de la fuerza
en el test RM y en el programa de entrenamiento.
Figura 4.3. Cuña de madera de 25º de inclinación. Utilizada para el entrenamiento y la
evaluación de la fuerza excéntrica en el ejercicio decline single leg squat.
4. 4. 4. Material utilizado para el registro y análisis de datos
Software enCORE 2010 v.13.40 (General Electric Healthcare, Fairfield,
EEUU): con este software se obtuvieron los datos de las variables
relacionadas con la composición corporal de los participantes.
Sofware TMG-100 v.3.0 (aplicación MatLab TMG, Eslovenia): con este
software se obtuvieron los datos de las variables relacionadas con las
propiedades contráctiles de los músculos VL, RF y VM.
Software Biodex Muti Joint System 3 v.3.44 (Biodex Medical System, Nueva
York, EEUU): con este software se obtuvieron los datos de las variables de
fuerza isométrica, concéntrica y excéntrica de los test realizados en
dinamómetro isocinético.
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
Kinovea versión 0.8.15: fue utilizado para medir los grosores de los tendones
rotulianos a diferentes niveles así como para evaluar el grosor y ángulo de
penneación de los músculos VL y VM.
IBM SPSS satistic v.22.0: utilizado para el análisis estadístico de las variables
objeto de estudio.
4. 5. Procedimiento llevado a cabo para la realización de la
investigación
A continuación se expondrá el procedimiento llevado a cabo para la
realización de la presente investigación. En este apartado se distinguen tres
puntos bien diferenciados en los cuales se establecen las pautas generales
que guiaron el estudio, para seguidamente describir cómo se realizó la toma
de datos en cada uno de los test de evaluación y exponer las variables objeto
de análisis.
Finalmente, y tras describir el análisis estadístico realizado, se
describe el protocolo de intervención de 6 semanas de duración realizado por
los GE1 y GE2.
4. 5. 1. Procedimiento general de la investigación
Dos semanas antes del comienzo de la investigación se realizó la captación de
los participantes. La divulgación del estudio se realizó mediante el reparto de
dípticos, pegada de carteles y reuniones informativas llevadas a cabo por las
distintas facultades y escuelas del Campus Tecnológico de la Fábrica de
Armas de Toledo. Todos los interesados debían inscribirse mediante correo
electrónico o en el LRRD de la Facultad de Ciencias del Deporte de Toledo.
Una semana antes del comienzo del estudio, se contactó con todos los
interesados (inicialmente hubo un total de 70 interesados en participar)
mediante correo electrónico y llamadas telefónicas, y se les convocó a una
reunión informativa para esa misma semana en la cuál se les informó sobre el
procedimiento que se llevaría a cabo para la realización de la investigación.
En esta reunión informativa, se pasó a los interesados los cuestionarios IPAQ y
VISA-P y se realizó la primera selección de los participantes en base a los
criterios de inclusión y exclusión relacionados con la práctica de actividad
física semanal y con la sintomatología de lesión en TR. En esta primera
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
selección fueron excluidos del estudio un total de 11 sujetos por exceso de
práctica de actividad física, realizar entrenamientos de fuerza en tren inferior y
practicar un deporte donde el salto es una habilidad específica (baloncesto y
voleibol)
La primera toma de datos se realizó una semana después de que los
interesados hubieran completado los cuestionarios. Para ello, se citó a todos
los participantes que cumplían los criterios de inclusión y exclusión en el LRRD
para realizar la ecografía del TR de ambas extremidades inferiores. Estas
pruebas fueron llevadas a cabo por un investigador (FJD) con más de 20 de
experiencia contrastada en la realización de las mismas y sirvieron para
seleccionar la muestra final de la investigación. En el caso de que el TR
presentara signos patológicos de desestructuración intratendinosa o presencia
de vasos sanguíneos, el participante quedaría descartado como participante
de la investigación. Un total de 9 sujetos quedaron descartados por presentar
alguna de las condiciones de lesiones
anteriormente descritas (Figura 4.4).
Los
participantes
que
presentaban sus tendones rotulianos
sanos,
y
previa
firma
del
consentimiento informado (Anexo II) y
distribución de forma aleatoria en el
grupo
objeto
de
estudio
correspondiente, se realizó la toma de
datos
de
las
variables
estudiadas
mediante densitometría, ecografía y
TMG. Estas pruebas fueron realizadas
antes de la fase de familiarización con
el objetivo de descartar los posibles
Figura 4.4. Ejemplos de tendones
rotulianos patológicos de sujetos
excluidos del estudio. En la imagen
superior se puede apreciar una
calcificación a nivel del polo inferior de la
rótula y en la imagen inferior una
desestructuración del tendón con
irregularidades óseas a nivel de inserción
en tuberosidad anterior de la tibia.
efectos a corto plazo que esta fase
pudiera provocar en las propiedades
estructurales y neuromusculares del TR
y de la musculatura anterior del muslo,
respectivamente.
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
En los días posteriores al registro de los datos en las pruebas anteriormente
mencionadas, se realizaron dos sesiones de familiarización de la ejecución
técnica de los test destinados a la valoración de la fuerza y capacidad
funcional de los miembros inferiores, así como del ejercicio DSLS utilizado para
el cálculo del 1-RM y para el programa de intervención. En esta misma
semana, y tras al menos 48 horas de la última sesión de familiarización, se
completó la toma de datos correspondiente a la evaluación inicial (pre). Para
ello, se citó a los participantes un día y hora concretos y se llevaron a cabo por
este orden las pruebas de fuerza en dinamómetro isocinético, triple salto a una
pierna y fuerza dinámica máxima en el ejercicio DSLS. Una vez finalizada la
toma de datos correspondiente a la evaluación inicial, se citó a los
participantes de los GE1 y GE2 los días y horas para comenzar el programa de
entrenamiento de 6 semanas de duración.
Una segunda evaluación (post 1) fue realizada a la semana siguiente de
terminar las 6 semanas del programa de entrenamiento. Esta segunda
evaluación fue realizada a cada participante en dos días no consecutivos,
quedando las pruebas de densitometría, ecografía y TMG para el primer día; y
las pruebas de fuerza y valoración funcional para el segundo día, siguiendo de
esta manera el orden establecido en la evaluación inicial (pre). Todas y cada
una de las pruebas realizadas en esta segunda evaluación fueron realizadas
siguiendo los mismos protocolos y por los mismos investigadores que realizaron
las pruebas en la evaluación inicial.
Seis semanas después de la finalización del programa de intervención,
se convocó mediante correo electrónico y llamadas telefónicas a todos los
participantes a una tercera evaluación con el objetivo el valorar los efectos
residuales del programa de EE llevado a cabo por los GE1 y GE2. Los días de la
semana, el orden de las pruebas y los investigadores responsables que las
llevaron a cabo fueron los mismos que en las evaluaciones anteriores. El
procedimiento general de la investigación se resume en la Figura 4.5.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Semana -2
2
Semana -1
1
•Captación de participantes
•Realización cuestionarios IPAQ y VISA-P.
Primera selección
Evaluación Pre-
Semana 0
Semanas 1
a6
Densitometría
Ecografía
Tensomiografía
Evaluación PreFamiliarización
Semanas 8
a 12
Densitometría
Ecografía
Tensomiografía
Evaluación Post 1
48 h
Fuerza Isocinético
Capacidad funcional
RM
•No intervención
Evaluación Post 2
Semana 13
3
Fuerza Isocinético
Capacidad funcional
RM
•Programa de ejercicio excéntrico de 6
semanas de duración para los GE1 y GE2
Evaluación Post 1
Semana 7
48h
Densitometría
Ecografía
Tensomiografía
Evaluación Post 2
48 h
Fuerza Isocinético
Capacidad funcional
RM
Figura 4.5. Procedimiento general de la investigación.
4. 5. 2. Fase de familiarización
Tras la realización de las pruebas de composición corporal, ecografía y TMG,
se aplicó a los participantes un protocolo de familiarización con los objetivos
de (1) aprender la ejecución técnica de cada uno de los test y del ejercicio
que se iba a utilizar en el programa de intervención y (2) reducir los efectos del
aprendizaje sobre los resultados de las pruebas de evaluación.
En este protocolo se realizaron 2 sesiones de familiarización con el
ejercicio DSLS, realizado con ambas extremidades inferiores, y separadas cada
sesión por al menos 24 horas. En estas sesiones se realizó un calentamiento
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
general de 10 minutos sobren el cicloergómetro Wattbike a una intensidad
aproximada de 100 W y una cadencia de 80 – 90 rpm. Posteriormente se llevó
a cabo calentamiento específico de 2 series de 12 repeticiones del EE DSLS
hasta 90° de flexión de rodilla realizado primero con una pierna y luego con la
otra. El descanso entre cada serie fue de 2 minutos y la intensidad de carga en
el calentamiento para cada participante fue el peso de la barra de la
máquina multipower.
Tras el calentamiento específico, se realizaron 3 series incrementales en
intensidad de 10, 8 y 6 repeticiones en el ejercicio anteriormente mencionado.
Primero se ejecutaron con la pierna dominante y posteriormente con la pierna
no dominante. La intensidad de carga fue cercana al máximo para la
ejecución de estas repeticiones. El descanso entre cada una de las series fue
de 2 minutos y cada participante realizó la fase excéntrica del ejercicio a la
velocidad de ejecución a la que fue destinado en su grupo experimental (GE1
= 6 s; GE2 = 3 s; GC = 3 s). La vuelta a la posición inicial del ejercicio fue
mediante una acción concéntrica en apoyo bipodal.
El tiempo transcurrido entre cada una de las repeticiones fue de 6
segundos para ambos grupos. La velocidad de ejecución fue controlada por
un metrónomo digital (www.webmetronome.net) y la llegada hasta los 90° de
flexión de rodilla fue controlada por el investigador principal con la ayuda de
un goniómetro manual y una cuerda
colocada previamente a la altura en
la cual los participantes tenían 90º de
flexión de rodilla (Figura 4.6).
4. 5. 3. Protocolos establecidos para
la recogida de datos
4. 5. 3. 1. Valoración de la
composición corporal
Para medir la talla y el peso de los
participantes se utilizó un tallímetrobáscula Seca 700, con una precisión
de 100 g para el peso, 1 mm para la
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Figura 4.6. Control de la flexión de rodilla en
la ejecución del ejercicio Decline single leg
squat. Con el participante en 90º de flexión
de rodilla, se colocaba una cuerda
transversal. Cuando el participante en el
descenso sentía la cuerda, finalizaba el
movimiento.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
talla y un intervalo de medición que se sitúa entre 60 y 200 cm (Seca Ltd,
Alemania). Además, se utilizó un densitómetro Lunar iDXA (General Electric
Healthcare, Fairfield, EEUU) para llevar a cabo el análisis de la composición
corporal de los participantes. Este densitómetro fue calibrado todos los días en
los cuales se iban a realizar las evaluaciones.
En primer lugar se realizó la medición de las variables antropométricas
empezando por la talla y el peso siguiendo el protocolo recomendado por el
Grupo Español de Cineantropometría (Alvero et al., 2009). Tras crear la ficha
del participante en el software Encore 2010 (General Electric Healthcare,
Fairfield, EEUU), se le tumbó sobre el densitómetro siguiendo las instrucciones
del fabricante. La posición adoptada fue en decúbito supino con la menor
ropa posible y sin nada de metal en el cuerpo, con las manos en posición
anatómica pegadas al tronco y con los tobillos juntos y en ligera flexión plantar
(Figura 4.7). Una vez situado el sujeto en la posición descrita, se procedió a la
realización del análisis.
Figura 4.7. Participante al que se le está realizando el análisis de composición en el
densitómetro iDXA.
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
4. 5. 3. 2. Evaluación de la morfología y del índice de rigidez del tendón
rotuliano
La valoración ecográfica y sonoelastográfica del TR fue realizada siguiendo el
procedimiento descrito previamente por varios autores (Cassel et al., 2014).
Todas las evaluaciones fueron realizadas por el mismo investigador (FJD) con
una experiencia contrastada de más de 20 años en este tipo de mediciones
de X años. El mismo ecógrafo fue utilizado en todas las mediciones GE Logiq E9
(General Electric Healthcare, Fairfield, EEUU) y se utilizó el gel Aquasonic 100
(Corporate Headquarters, Fairfield, New Jersey, EEUU).
Dado que estudios previos han demostrado que el flujo intratendinoso
se puede ver incrementado durante el ejercicio (Koenig et al., 2010; Malliaras
et al., 2008), el análisis ecográfico y sonoelástográfico de los tendones
rotulianos de ambas piernas fue realizado sin que el participante hubiera
realizado ejercicio vigoroso las 48 horas previas al comienzo de la evaluación.
En el protocolo de evaluación se estandarizó la posición del
participante, que debía estar tumbado sobre una camilla en decúbito supino,
con la rodilla de la extremidad inferior objeto de estudio en una flexión de 20°
(0°
se
consideró
como
extensión
completa) (Visnes, Tegnander y Bahr,
2014) (Figura 4.8). Una vez colocado al
sujeto
en
esta
posición,
el
análisis
comenzó en la extremidad dominante
aplicando el gel conductor en la zona
del
TR
y
posteriormente
en
la
extremidad no dominante. Primero, en
un corte ecográfico longitudinal se
localizó el TR tomando como referencias
óseas el polo inferior de la rótula a nivel
proximal y la inserción distal profunda a
Figura 4.8. Estudio ecográfico y
sonoelastográfico del tendón rotuliano. El
mismo investigador realizó todas las
evaluaciones. En la imagen superior
derecha se puede observar la
colocación de la sonda para el estudio
del tendón en un corte longitudinal.
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nivel de la tibia. Una vez tomada esta
imagen
ecográfica
en
el
corte
longitudinal, se procedió a la toma de la
imagen del TR en el corte transversal en
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
el punto medio de la longitud del tendón del mismo mediante un giro de la
sonda de 90º.
El análisis del índice de rigidez del tendón fue llevado a cabo por el
mismo investigador. Este análisis comenzó con un estudio ecográfico en modoB en el eje largo del tendón. Una vez localizado, se aplicó con la sonda
ecográfica una compresión repetida y uniforme sobre el tendón, informando
el equipo GE Logiq E9 al operador sobre la calidad de la compresión ejercida.
Posteriormente, se eligió un Frame en el cual se posicionaron los puntos de
medición que iban a ser examinados (25%, 50% y 75% de la longitud total del
tendón), y el equipo nos proporcionó los índices de rigidez obtenidos en los
mismos.
4. 5. 3. 3. Estudio de la arquitectura muscular de los vastos externo e interno
mediante ecografía
Los efectos del entrenamiento mediante contracciones excéntricas sobre el
sistema neuromuscular han sido evaluados en diferentes estudios (Benjafield et
al., 2014; Camargo et al., 2014; Engelina, Tony, Robertson, Killingback y Adds,
2013; Krueger, Vallarta-Ast, Checovich, Gemar y Binkley, 2012; Lieb y Perry,
1971; Oyeyemi, Ishaku, et al., 2014; Witmer, Davis y Moir, 2010). Probablemente,
y debido a su importancia clínica en la locomoción humana, los extensores de
rodilla son el grupo muscular con más frecuencia de estudio (Benjafield et al.,
2014), quedando demostrado un aumento significativo en la fuerza y masa
muscular debido al entrenamiento mediante contracciones excéntricas
(Engelina et al., 2014; Engelina et al., 2013; Jan et al., 2009).
La valoración de la arquitectura muscular fue realizada mediante
ecografía (GE Logiq E9, General Electric Healthcare, Fairfield, EEUU) por el
mismo investigador (FJD) que realizó el estudio del tendón. Las imágenes
fueron obtenidas con el participante tumbado en decúbito supino, con sus
rodillas en casi en completa extensión (10º de flexión) y sus músculos
completamente relajados (Blazevich, Cannavan, Coleman y Horne, 2007;
Reeves et al., 2009; Reeves et al., 2004). Una capa de gel conductor
(Aquasonic 100, Corporate Headquarters, Fairfield, New Jersey, EEUU) fue
aplicado sobre la sonda ecográfica para evitar el contacto de ésta con la piel
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
y eliminar posibles deformaciones en el músculo debido a la presión que se
pueda ejercer. Las exploraciones fueron realizadas en ambas extremidades
inferiores, con la sonda orientada en paralelo a la dirección de los fascículos
musculares y perpendicular a la piel (Hallisey et al., 1987). La alineación de la
sonda se consideró apropiada cuando los fascículos se observaban sin
interrupción en la imagen. Se captaron imágenes ecográficas de los músculos
VL y VM a nivel distal (localizando la aponeurosis distal para el músculo VL, y
justo encima del cóndilo femoral interno para el músculo VM) y en el punto
medio entre el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur para ambos
músculos. Una marca con lápiz dermográfico fue realizada con el fin de
realizar las evaluaciones en el mismo punto anatómico (Hallisey et al., 1987).
Los
participantes
debían
repasar
esta
marca
diariamente,
siendo
comprobadas diariamente por el examinador principal.
Una de las complicaciones que puede tener este tipo de análisis es la
reproducibilidad de los resultados en las distintas evaluaciones. Para
contrarrestarlas, seguimos el planteamiento realizado por otros autores (Hallisey
et al., 1987), y comparamos las imágenes tomadas en la evaluaciones 2 y 3
con las imágenes tomadas en la evaluación inicial. Los espacios entre
fascículos y la heterogeneidad en el tejido adiposo subcutáneo se comportan
de forma única a la orientación de la sonda, y estas heterogeneidades fueron
tomadas como referencia para comparar que las imágenes fueron tomadas
en el mismo lugar en las tres evaluaciones.
Las variables analizadas para la extremidad dominante fueron el grosor
muscular, el ángulo de penneación y la longitud del fascículo de ambos
músculos en los puntos anatómicos anteriormente descritos, y para la
extremidad no dominante el grosor muscular de ambos músculos a nivel distal.
La valoración del grosor muscular, cuya fiabilidad ha sido estudiada en
investigaciones previas (Hodge y Petruska, 1963; Kastelic et al., 1978), se definió
como la distancia perpendicular entre la aponeurosis superficial y la profunda.
El ángulo de penneación del fascículo se definió como el ángulo que forma la
línea recta longitudinal del fascículo con la aponeurosis profunda (Okuyama
et al., 2009). Ambas variables fueron obtenidas mediante el software Kinovea
v.0.8.15 de libre adquisición.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
La longitud del fascículo se define como la distancia entre la
aponeurosis superficial y profunda siguiendo la trayectoria longitudinal que
experimenta el conjunto de fibras musculares. En la mayoría de los casos, el
fascículo no se visualizaba en la imagen tomada y su longitud debía ser
estimada de forma indirecta mediante trigonometría, dividiendo el grosor del
músculo entre el seno del ángulo de penneación (Andrikoula et al., 2006;
Benjafield et al., 2014; Craig et al., 2003; Jeffreys, 1963; Tessarolo, 1963). El error
de esta técnica ha demostrado ser relativamente bajo (2.3%) en músculos
como el tibial anterior (Basso et al., 2001) o el VL (coeficiente de variación de
1.7) (Hallisey et al., 1987).
4. 5. 3. 4. Protocolo de evaluación de las propiedades contráctiles de la
musculatura extensora de la rodilla
La evaluación de las propiedades contráctiles de los músculos VM, VL y RF fue
realizada mediante TMG. La TMG ha demostrado una excelente fiabilidad,
con coeficientes de correlación test-retest entre 0.8 y 0.9 para el VM, VL y RF
(Carrasco et al., 2011, Rey et al., 2012 y Tous-Fajardo et al., 2010). Para realizar
esta prueba, todos los sujetos fueron instruidos para que acudieran a la
medición en las siguientes condiciones (Rey, et al. 2012): (1) no haber realizado
ejercicio vigoroso 48 h previas a la prueba, (2) no haber consumido bebidas
energéticas ni suplementos 48 h previas a la prueba, (3) no haber consumido
alcohol ni cafeína en las 3 horas previas a la prueba y (4) no haber consumido
alimentos en las 2 horas previas a la prueba.
El mismo investigador realizó todas las mediciones. El dispositivo portátil
fue utilizado para producir un estímulo eléctrico aplicado por vía percutánea
que provocaba una contracción muscular y que fue detectada por el
transductor digital aplicado sobre el vientre muscular (Valencic y Knez, 1997).
Los datos obtenidos en esta prueba se basan en el Dm, que es el movimiento
radial del vientre muscular después de la aplicación del estímulo eléctrico
expresado en milímetros. El resto de los datos incluyen los siguientes: el tiempo
de respuesta (Td), también conocido como tiempo de reacción o de
activación, que es el tiempo que transcurre entre el inicio del estímulo eléctrico
y el 10% de Dm; el tiempo de contracción (Tc), que es el tiempo que transcurre
entre el 10 y el 90% de Dm; el tiempo de sustentación o prolongado (Ts), que es
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
el tiempo en el que Dm permanece por encima del 50%; y el tiempo de
relajación (Tr), que es el tiempo que transcurre entre que la respuesta del
músculo se reduce del 90% al 50% del Dm.
Todas las mediciones se obtuvieron en reposo, con el participante
tumbado en una camilla en posición supina y con un cilindro de espuma
debajo de la rodilla para mantener la articulación en un ángulo fijo de 20° de
flexión (0° se consideró como extensión completa) (Rey et al., 2012) (Figura 4.9).
El orden de valoración de los músculos fue en todas las mediciones de lateral a
medial comenzando a evaluar primero la extremidad dominante. El
desplazamiento radial del músculo se midió perpendicular al vientre muscular
con el transductor digital Dc–Dc Trans-Tek® (GK 40, Panoptik d.o.o., Ljubliana,
Elovenia) colocado sobre un trípode. La ubicación anatómica de los sensores
se estandarizó para todos los sujetos siguiendo las instrucciones de Delagi
(1975). Los electrodos (Compex Medical SA, Ecublens, Switzerland) fueron
colocados equidistantes al punto de medida, quedando el ánodo en la parte
proximal y el cátodo en la parte distal del músculo.
Figura 4.9. Valoración de las propiedades contráctiles de los músculos extensores de la rodilla
mediante Tensiomiografía.
A = colocación del sensor para el estudio del músculo vasto lateral.
B = colocación del sensor para el estudio del músculo recto femoral.
C = colocación del sensor para el estudio del músculo vasto medial.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
La estimulación eléctrica se aplicó con un electroestimulador TMG-100
System (TMG-BMC d.o.o, Ljubljana, Eslovenia). La duración del pulso eléctrico
fue de 1 ms y la amplitud inicial fue de 50 mA. Esta amplitud se aumentó
progresivamente con incrementos de 10 mA hasta que no se apreciaba más
aumento de Dm. Los músculos objeto de estudio de ambas extremidades
fueron testados dos veces. La primera vez para asegurar un funcionamiento
apropiado de la TMG, y la segunda vez se tomó como valor definitivo
(Alentorn-Geli, Alvarez-Diaz, Ramon, Marin, Steinbacher, Boffa, et al., 2014).
4. 5. 3. 5. Protocolo de evaluación de la fuerza en dinamómetro isocinético
Antes de la valoración de la fuerza en dinamómetro isocinético, se llevó a
cabo un calentamiento en el cicloergómetro Wattbike a una intensidad de
100 W y una cadencia de 80 – 90 rpm.
Todos los días en los que el dinamómetro isocinético (Biodex Multi-Joint
System 3, Biodex Medical System, Nueva York, EEUU) iba a ser utilizado para la
realización de las evaluaciones, se realizó una calibración del mismo siguiendo
las instrucciones del fabricante. Se realizaron dos pruebas de fuerza en
dinamómetro isocinético. La primera de las pruebas consistía en una
contracción isométrica máxima de la musculatura anterior y posterior del
muslo con 90° de flexión de rodilla. Primero se realizó la evaluación de la
extremidad inferior dominante y a continuación la no dominante. Los ejes de
flexión/extensión de la rodilla de la extremidad testada y del dinamómetro
fueron alineados (Figura 4.10), quedando los participantes sentados en la silla
del aparato con un ángulo de 110° entre el respaldo y el asiento. La posición
del participante sobre el dinamómetro fue anotada con el fin de que se
reprodujera en las siguientes evaluaciones. La parte superior del muslo fue
fijada a la silla y la parte más distal de la pierna se fijó al brazo de palanca
acolchada del dinamómetro. La extremidad no evaluada quedaba libre y el
tronco fue estabilizado al respaldo con dos tiras diagonales y otra tira
horizontal que fijaba la cadera al asiento. Se realizaron de forma alternativa 3
ensayos de 5 s para cada musculatura (cuádriceps e isquiosurales)
descansando 5 s entre cada uno de ellos. En cada repetición, el participante
fue estimulado verbalmente para aplicar la mayor fuerza posible. Una vez
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
evaluada la extremidad inferior dominante, se procedió a evaluar la
extremidad inferior no dominante siguiendo el mismo protocolo.
Tras la evaluación de la extremidad inferior no dominante y con el
participante permaneciendo en el dinamómetro isocinético en la misma
posición, se valoró la fuerza dinámica en acción concéntrica y excéntrica de
la musculatura anterior del muslo de la extremidad dominante. El protocolo de
evaluación consistía en realizar 3 series de 3 repeticiones concéntricas y
excéntricas (CON/EXC) máximas de esta musculatura a tres velocidades de
ejecución: 60 °/s la primera serie, 180 °/s la segunda serie y 300 °/s la última
serie (Ross y Jackson, 1990). Se realizaron pruebas a distintas velocidades para
reforzar la validez de los datos adquiridos (Drouin et al., 2004; Hagstromer et al.,
2006). En todo momento el participante debía realizar una contracción de la
musculatura anterior del muslo y mediante estímulos verbales se le animó a
desarrollar la mayor fuerza posible en cada una de las contracciones. El
descanso entre series fue de 30 s. Una vez evaluada la extremidad dominante
y tras un descanso de 2 min, se llevó a cabo el test CON/EXC en la extremidad
Figura 4.10. Participante realizando los test de fuerza en dinamómetro isocinético. El eje de giro
del dinamómetro fue alineado con el eje de giro de flexión de la rodilla. Además, el muslo,
cadera, y tronco del participante fue fijado a la silla del dinamómetro.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
no dominante siguiendo el mismo protocolo.
4. 5. 3. 6. Valoración de la capacidad funcional de la extremidad inferior
mediante el test del triple salto
La valoración de la capacidad funcional se llevó a cabo mediante la
ejecución de un triple salto con una extremidad. Esta prueba es una de las
más utilizadas
para controlar el proceso de recuperación de lesiones de
miembro inferior (Noyes, Barber y Mangine, 1991; Reeves et al., 2004; Sunding
et al., 2014). Las demandas neuromusculares en la ejecución del triple salto
realizado de forma monopodal son muy elevadas debido al control que se
debe de producir para estabilizar la articulación de la rodilla en la batida y
aterrizaje de cada uno de los saltos (Cassel et al., 2014; Phillips y Costantino,
2014).
Partiendo desde posición estática, los sujetos debían realizar un triple
salto máximo en línea recta hacia delante con el fin de alcanzar la mayor
distancia posible. La batida y aterrizaje
del mismo tenía que ser realizado con
apoyo monopodal. Las manos de los
participantes debían colocarse en el
pecho, con los codos pegados al tronco y
los antebrazos cruzados (Reeves et al.,
2004). De esta manera se suprimía el
posible efecto que tuviera el balanceo de
los brazos sobre los resultados alcanzados
en el test (Hutchison, Evans, et al., 2013;
Hutchison,
Pallister,
et
al.,
2013).
El
aterrizaje sobre un pie debía ser estable
durante al menos 2 s y en el caso de que
hubiese 2 o más apoyos en este tiempo, el
salto se consideraba nulo y debía ser
Figura 4.11. Participante realizado el test
del triple salto. Como se observa en la
imagen, el participante debía llevar los
brazos cruzados en el pecho con el fin de
estandarizar el test y evitar la influencia del
balanceo de brazos en el resultado.
repetido (Frohm et al., 2007) (Figura 4.11).
Se realizaron tres triples saltos con
cada extremidad comenzando primero
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
con la dominante. El tiempo de descanso entre cada uno de ellos fue de 1 min
y se midió la distancia desde la punta del pie de batida hasta la marca del
talón en el aterrizaje. Las distancias más altas alcanzadas en saltos
considerados como válidos realizados con cada extremidad fueron registradas.
4. 5. 3. 7. Protocolo para el cálculo del 1-RM
A los 3 min de la finalización del test triple salto, comenzó la evaluación de la
fuerza dinámica máxima de la extremidad inferior en cadena cinética cerrada
(CCC) en el ejercicio DSLS. El test se realizó en ambas extremidades
comenzando primero con la dominante. Antes de iniciar el test, se llevó a
cabo un calentamiento específico que consistió en ejecutar 2 series de 12
repeticiones del EE con el peso de la barra (18 Kg) de la máquina multipower.
El tiempo de descanso entre cada serie fue de 1 minuto. Todos los grupos
realizaron cada una de las repeticiones excéntricas en un tiempo de 3 s,
descansando 6 s entre cada repetición y llegando hasta los hasta los 90° de
flexión de rodilla.
Una vez realizado el calentamiento específico, y tras un descanso de 2
minutos, se procedió a la realización del test RM en fase excéntrica en el
ejercicio DSLS (Figura 4.12). Para ello, los participantes ejecutaron series de
intensidad creciente de 5 repeticiones excéntricas hasta los 90° de flexión de
rodilla, comenzando con el peso anotado en la ejecución de las 6
repeticiones realizadas en la última serie del último día de la fase de
familiarización. Con un descanso de 2 minutos entre cada serie, se fue
incrementando la carga hasta que se determinó el peso con el que los
participantes en una serie de 5 repeticiones no pudieran realizar una sexta
repetición (5-RM). En el caso de que el sujeto no mantuviese la velocidad de
ejecución o no llegara hasta los 90° de flexión de rodilla, la repetición sería
considerada como nula. En el supuesto de que existiera fallo muscular en el
que los participantes no pudieran ejecutar la repetición por fatiga o por
incapacidad para tolerar la carga, quedaba registrado el peso levantado en
la última serie de 5-RM realizada. Si tras la ejecución de 5 series no se
conseguía obtener el 5-RM, el test quedaba anulado y debía ser repetido a las
48 horas. De esta manera evitábamos el efecto de la fatiga en el resultado del
test.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Figura 4.12. Participante realizado el test RM. En la ejecución, el participante tenía que
resistir el peso en fase excéntrica hasta llegar a los 90º de flexión de rodilla en un tiempo de
3 s. Una vez llegado a los 90º, el peso era levantado por dos colaboradores hasta llegar de
nuevo a la posición inicial.
Cuando los participantes llegaban a los 90° de flexión de rodilla en el
ejercicio, dos colaboradores colocados a cada lado de la barra multipower
levantaban el peso hacia la posición inicial y el participante regresaba al inicio
del ejercicio mediante apoyo bipodal. De esta manera, disminuíamos la
influencia de la fuerza en fase concéntrica de la musculatura anterior del
muslo. La velocidad de ejecución de la acción excéntrica y del tiempo de
descanso entre cada repetición fueron controladas por un metrónomo
(www.webmetronome.net) que emitía señales acústicas indicando el inicio y el
final de cada contracción.
La llegada hasta los 90° de flexión de rodilla fue controlada por el
investigador principal colocando una cuerda transversal atada a los extremos
de la máquina multipower. De esta manera, con el participante subido sobre
la cuña inclinada se le indicó que descendiera hasta los 90° de flexión de
rodilla controlado por un goniómetro que seguía longitudinalmente la línea del
fémur y del peroné. Una vez situado el participante en 90° de flexión de rodilla,
se colocó la cuerda transversal a esta altura
para que de esta manera,
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
cuando el participante comenzara el descenso y llegase hasta los 90°, la parte
posterior del muslo y la cuerda entraran en contacto y por lo tanto finalizara la
repetición.
El peso con el que realizaron estas 5-RM fue anotado y el cálculo del 1RM se realizó de forma indirecta mediante la fórmula planteada por Brzycki
(1993). En las 6 semanas que duraba el programa de intervención, este test fue
repetido por los GE1 y GE2 cada 2 semanas a las velocidades específicas de
entrenamiento en la extremidad dominante con el fin de actualizar las cargas
de entrenamiento.
4. 5. 4. Variables de la investigación
De la realización de la presente investigación se desprenden las siguientes
variables:
4. 5. 4. 1. Variable independiente
La variable independiente fue el programa de EE de 6 semanas de duración
ejecutado 3 días en semana no consecutivos. Este programa fue realizado por
los GE1 (6 s de duración de la fase excéntrica en cada repetición) y GE2 (3 s
de duración de la fase excéntrica en cada repetición).
4. 5. 4. 2. Variables dependientes
4. 5. 4. 2. 1. Variables dependientes obtenidas en la extremidad inferior que
realizó el entrenamiento
Las variables dependientes obtenidas en la extremidad que realizó el
entrenamiento han sido clasificadas en función de la prueba realizada:
Composición Corporal, obtenidas mediante la báscula y tallímetro SECA
y el densitómetro Lunar iDXA:
o
Masa magra del muslo del miembro inferior dominante (kg)
(Figura 4.13.a).
o
Masa magra en todo el miembro inferior dominante (kg) (Figura
4.13.b).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
o
Masa magra en el lado dominante de todo el cuerpo (kg):
variable proporcionada por el software enCORE 2010 v.13.40.
o
Masa magra total (kg): variable proporcionada por el software
enCORE 2010 v.13.40.
o
Porcentaje de grasa en el muslo del miembro inferior dominante
(%) (Figura 4.13.a).
o
Porcentaje de grasa en el miembro inferior dominante (%) (Figura
4.13.b).
o
Porcentaje de grasa en el lado dominante de todo el cuerpo(%):
variable proporcionada por el software enCORE 2010 v.13.40.
a
b
Figura 4.13. Zonas anatómicas de obtención de las variables de composición corporal en
extremidades inferiores. Ambas imágenes fueron obtenidas mediante densitometría ósea.
a = zona anatómica de se obtuvo las variables de masa magra y % de grasa en
los muslos de ambas extremidades siguiendo el protocolo realizado por Alegre et
al. (2015).
b = zona anatómica de se obtuvieron las variables de masa magra y % grasa de
toda la extremidad inferior. Partiendo del análisis de A, se amplió el área de interés
hasta acotar toda la extremidad, pies incluidos.
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Capítulo 4.
o
Metodología de la Investigación
Porcentaje de grasa total (%): variable proporcionada por el
software enCORE 2010 v.13.40.
Morfología y propiedades elásticas del TR, obtenidas mediante
ecografía y SEL:
o
Longitud del tendón (cm): definida como la distancia entre el
polo inferior de la rótula hasta la inserción distal profunda en la
tibia (Figura 4.14.a).
o
Grosores del TR en un corte ecográfico longitudinal obtenidos en
el punto de origen (polo inferior de la rótula) e inserción (inserción
distal profunda en la tibia) del mismo (cm) (Figura 4.14.a).
o
Grosores en un corte ecográfico longitudinal tomados al 25%,
50% y 75% de la longitud total del tendón (cm) (Figura 4.14.a).
a
1
2
3
4
5
b
Figura 4.14. Variables relacionadas con las propiedades morfológicas del tendón rotuliano.
A = longitud y grosores del tendón rotuliano tomados en los puntos de interés (1,
polo inferior de la rótula; 2 , al 25% de la longitud del tendón; 3, al 50% de la
longitud del tendón; 4, al 75% de la longitud total del tendón; 5, inserción distal
profunda en la tibia.
B = grosor del tendón tomado en un corte transversal en el punto medio de la
longitud total del tendón.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
o
Grosor en un corte ecográfico transversal tomado al 50% de la
longitud total del tendón (cm) (Figura 4.14.b).
o
Índices de rigidez del tendón tomados al 25%, 50% y 75% de la
longitud total del tendón (Figura 4.15).
1
2
3
Figura 4.15. Imagen sonoelastográfica del estudio de los índices de rigidez del tendón.
Estos índices fueron tomados al 25% (1), 50% (2) y 75% (3) de la longitud total del tendón.
Variables relacionadas con la arquitectura de los músculos VL y VM
medidas mediante ecografía (Figura 4.16):
o
Grosor muscular del VL tomado a nivel distal (a 4 cm de la UMT
distal del VL) y en el punto medio de la distancia entre el
trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (cm).
o
Ángulo de penneación del VL tomado a nivel distal (a 4 cm de la
UMT distal del VL) y en el punto medio de la distancia entre el
trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (°).
o
Longitud de la fibra del VL tomada a nivel distal (a 4 cm de la
UMT distal del VL) y en el punto medio de la distancia entre el
trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (cm).
o
Grosor muscular del VM tomado a nivel distal (a la altura del
cóndilo femoral interno) y en el punto medio de la distancia entre
el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (cm).
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Capítulo 4.
o
Metodología de la Investigación
Ángulo de penneación del VM tomado a nivel distal (a la altura
del cóndilo femoral interno) y en el punto medio de la distancia
entre el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (°).
o
Longitud de la fibra del VM tomada a nivel distal (a la altura del
cóndilo femoral interno) y en el punto medio de la distancia entre
el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (cm).
1
4 cm
3
CFI
4
2
Figura 4.16. Estudio de la arquitectura de los músculos vasto lateral y vasto medial.
1 = Imagen ecográfica del vasto lateral de un participante tomada a nivel distal. El
grosor (línea amarilla) fue tomado a 4 cm hacia proximal de la unión miotendinosa
distal de este músculo.
2 = Imagen ecográfica del vasto lateral de un participante tomada en el punto
medio de la distancia entre el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur.
3 = Imagen ecográfica del vasto medial de un participante tomada a nivel distal. El
grosor (línea amarilla) fue determinado como la distancia entre la aponeurosis
superficial del músculo y el cóndilo femoral interno (CFI).
4 = Imagen ecográfica del vasto medial de un participante tomada en el punto
medio de la distancia entre el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur.
En todas las imágenes, los grosores son representados con líneas amarillas y los ángulos de
penneación en color azul. La longitud de los fascículos fue determinada de forma indirecta
por trigonometría.
Variables relacionadas con las propiedades contráctiles de los músculos
VL, RF y VM, obtenidas mediante TMG (Figura 2.31):
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o
Desplazamiento máximo (Dm) (mm).
o
Tiempo de respuesta (Td) (ms).
o
Tiempo de contracción (Tc) (ms).
o
Tiempo de sustentación (Ts) (ms).
o
Tiempo de relajación (Tr) (ms).
Valoración de la fuerza muscular en dinamómetro isocinético:
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
o
Test fuerza isométrica de la musculatura anterior y posterior del
muslo en 90° de flexión de rodilla. Las variables en estos test
fueron:
Pico par máximo isométrico (N· m).
Pico par máximo isométrico relativo con la masa magra de
la extremidad evaluada (N· m/Kg).
Pico par promedio máximo isométrico (N· m).
Pico par promedio máximo isométrico relativo con la masa
magra de la extremidad evaluada (N· m/Kg).
o
Test de fuerza concéntrica y excéntrica de la musculatura
anterior del muslo realizado en dinamómetro isocinético a 60°/s,
180°/s y 300°/s. Las siguientes variables fueron obtenidas en cada
tipo de contracción y en cada una de las velocidades de
ejecución:
Pico par máximo (N· m).
Pico par máximo relativo con la masa magra de la
extremidad evaluada (N· m/Kg).
Pico par promedio máximo (N· m).
Pico par promedio máximo relativo con la masa magra de
la extremidad evaluada (N· m/Kg).
Trabajo realizado en la repetición máxima (J).
Trabajo realizado en la repetición máxima relativo con la
masa magra de la extremidad evaluada (J/kg).
Trabajo total realizado (J).
Trabajo total realizado relativo con la masa magra de la
extremidad evaluada (J/kg).
Valoración de la fuerza excéntrica en el test RM realizando la repetición
excéntrica en un tiempo de 3 s:
o
1-RM (kg).
Valoración funcional llevada a cabo mediante el test triple salto a una
pierna:
o
Distancia máxima alcanzada (m).
o
Promedio de las tres distancias máximas alcanzadas (m).
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
4. 5. 4. 2. 1. Variables dependientes obtenidas en la extremidad inferior que no
realizó el entrenamiento
Las variables dependientes obtenidas en la extremidad que no realizó el
entrenamiento fueron las siguientes:
o
Masa magra del muslo del miembro inferior no dominante (kg)
obtenida mediante densitometría ósea (Figura 4.13.a).
o
Porcentaje de grasa en el muslo del miembro inferior no
dominante (%) obtenido mediante densitometría ósea (Figura
4.13.a).
o
Grosores del TR en un corte ecográfico longitudinal tomados al
25%, 50% y 75% de la longitud total del mismo, obtenidos
mediante ecografía (Figura 4.14.a).
o
Índices de rigidez del TR tomados al 25%, 50% y 75% de la longitud
total del mismo, obtenidos mediante SEL (Figura 4.15).
o
Grosores tomados a nivel distal de los músculos VL (a 4 cm de la
aponeurosis distal del VL) y del VM (a la altura del cóndilo interno
del fémur), obtenidos mediante ecografía (Figura 4.16.1 y 4.16.3).
o
Desplazamiento máximo (Dm) (mm), Tiempo de respuesta (Td)
(ms) y Tiempo de contracción (Tc) (ms) de los músculos VL y RF,
obtenidos mediante TMG.
o
Pico par máximo isométrico de la musculatura del cuádriceps (N·
m), pico par máximo isométrico de la musculatura isquiosural (N·
m), pico par máximo concéntrico a 60º/s (N· m), pico par
máximo
concéntrico
a
180º/s
(N·
m),
pico
par
máximo
concéntrico a 300º/s (N· m), pico par máximo excéntrico a 60º/s
(N· m), pico par máximo excéntrico a 180º/s (N· m), pico par
máximo excéntrico a 300º/s (N· m). Todas obtenidas en los test
realizados en el dinamómetro isocinético.
o
1-RM (kg) obtenido en el test RM en fase excéntrica realizando la
repetición excéntrica en un tiempo de 3 s.
o
Distancia máxima alcanzada (m) en el triple salto realizado con
la extremidad no entrenada.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
4. 5. 5. Programa de intervención mediante ejercicio excéntrico
Antes de comenzar el programa de entrenamiento, se realizó en una sesión
previa el test 1-RM al GE1 con el fin de determinar su carga de entrenamiento.
Este test siguió el mismo protocolo descrito en el punto 3. 5. 3. 7., pero en esta
ocasión los participantes pertenecientes a este grupo realizaban la repetición
excéntrica en un tiempo de 6 s. Dado que este test era utilizado únicamente
para determinar cargas de entrenamiento, sólo se realizó con la extremidad
dominante. Los participantes pertenecientes al GE2 no realizaron esta prueba
debido a que ya se había calculado su intensidad de trabajo en el test 1-RM
realizado anteriormente a su velocidad específica de trabajo.
El programa de EE para ambos GE1 y GE2 objeto de estudio tuvo una
duración de 6 semanas. Cada semana se realizaron 3 sesiones de
entrenamiento separadas por al menos 48 horas. Todas las sesiones fueron
llevadas a cabo en la misma máquina multipower del gimnasio de la Facultad
de Ciencias del Deporte de Toledo y eran supervisadas por el investigador
principal y dos colaboradores. En cada una de las sesiones se realizó un
calentamiento de 10 min en cicloergómetro a una intensidad de 100 W y a
una cadencia de 80 – 90 rpm. Tras la realización del calentamiento se
ejecutaron 3 series de 8 repeticiones del ejercicio DSLS descrito por Purdam et
al. (2004). El descanso entre series fue de 2 min y la intensidad fue del 80% del
1-RM calculado anteriormente para cada grupo en su velocidad específica
de trabajo.
La ejecución técnica del ejercicio se desarrollaba de la siguiente
manera: (1) el participante se colocaba en la máquina multipower en la cual
se realizó el test RM, con ambos pies apoyados sobre la cuña inclinada a 25° y
con los tobillos alienados con la línea de descenso del peso y separados a la
anchura de las caderas; (2) una vez colocados los pies en la cuña y alineados
en el plano anteroposterior y frontal con la rodilla y la cadera, el participante
se disponía a liberar el peso de la máquina con la ayuda de dos
colaboradores situados uno a cada lado de la barra que soportaba el peso;
(3) cuando el peso era liberado, el participante realizaba un apoyo
monopodal sobre la pierna dominante, quedando la otra en libertad; (4) una
vez el participante quedaba estabilizado soportando el peso, a la señal del
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Capítulo 4.
Metodología de la Investigación
metrónomo comenzaba el descenso mediante la flexión de rodilla hasta llegar
a los 90°, ángulo que era comprobado por un investigador mediante la
colocación de la cuerda transversal que determinaba los 90° de flexión; y (5),
cuando el participante llegaba con la extremidad inferior de apoyo hasta los
90° de flexión de rodilla, se realizaba un apoyo bipodal y los colaboradores
levantaban el peso hasta la posición inicial. El participante, con el fin de
disminuir al máximo la acción concéntrica de la musculatura anterior del muslo,
regresaban a esta posición en apoyo bipodal.
La duración de la ejecución técnica de cada una de las repeticiones
excéntricas fue distinta para cada grupo, siendo para el GE1 de 6 s y para el
GE2 de 3 s. El tiempo de pausa entre cada repetición para ambos grupos fue
de
6
s.
Estos
tiempos
fueron
controlados
por
un
metrónomo
(www.webmetronome.net) que emitía señales acústicas que indicaban el
inicio y el final de cada una de las repeticiones. Las intensidades de carga
eran recalculadas para ambos grupos cada 2 semanas mediante la ejecución
del test RM realizado a la velocidad específica de cada grupo en sesiones
distintas a las de los entrenamientos (Figura 4.17).
Grupo
GE1
GE2
GC
Sem 1
(SxR)
3x8
3x8
Sem 2
(SxR)
3x8
3x8
Sem 3
(SxR)
3x8
3x8
Sem 4 Sem 5 Sem 6
(SxR)
(SxR)
(SxR)
3x8
3x8
3x8
3x8
3x8
3x8
Sin actividad
t (r)
(s)
6
3
Des r
(s)
6
6
Des s
(min)
2
2
Figura 4.17. Características del protocolo de intervención llevado a cabo en la presente
investigación. Sem = semana; SxR = series x repeticiones; t = tiempo en ejecutar la repetición en
fase excéntrica en segundos; Des r = descanso entre repeticiones en segundos; Des s = descanso
entre series en minutos; GE1 = Grupo Experimental 1; GE2 = Grupo Experimental 2; GC = Grupo
Control.
= Cálculo de 1 RM a la velocidad específica de trabajo de cada grupo.
4. 6. Análisis estadístico
Una vez finalizadas las tres evaluaciones, se realizó el análisis estadístico con el
paquete estadístico IBM SPSS statistics v 22.0 para Macintosh. En primer lugar se
obtuvieron los descriptivos de la muestra objeto de estudio (media, desviación
estándar y rango), y posteriormente se realizó el estudio de la normalidad de
las variables con la prueba de Shapiro Wilk. Los resultados de esta prueba
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
determinaron que todas las variables objeto de estudio tenían una distribución
paramétrica.
Se utilizó una ANOVA de dos factores (tiempo x grupo) con medidas
repetidas en el factor tiempo para establecer las diferencias intra-grupos (pre,
post 1, post 2) e inter-grupos (GC, GE1 y GE2). Cuando se encontraron
diferencias significativas se usó como prueba Post-Hoc para establecer las
diferencias por pares el ajuste de Bonferroni. Para todas las pruebas, se aplicó
un criterio mínimo de significación de P<0.05.
Con el fin de mostrar las diferencias significativas en las figuras y tablas, se
aplicó la siguiente nomenclatura estadística:
1) diferencias significativas entre momentos de evaluación:
a) * = diferencias significativas respecto a la evaluación inicial (P<0.05).
b) # = diferencias significativas entre la evaluación post 1 y post 2
(P<0.05).
2) diferencias significativas entre grupos de estudio
a) ¥ = diferencias significativas respecto al GC (P<0.05).
b) = diferencias significativas entre GE1 y GE2 (P<0.05).
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Capítulo 5.
Resultados
5. Resultados
Los resultados de la presente investigación han sido agrupados en función de
las características de las variables analizadas: adaptaciones morfológicas y
estructurales del aparato extensor de la rodilla, adaptaciones funcionales en el
aparato extensor de la rodilla y adaptaciones morfológicas, estructurales y
funcionales sobre la pierna contralateral no entrenada.
En cada apartado de variables analizadas, se muestran los resultados
en dos direcciones (Figura 5.1). Por un lado se compara de forma inferencial
los resultados entre los distintos grupos de estudio (GC, GE1, y GE2) en los
distintos momentos de evaluación (pre, post-1 y post-2), y por otro lado se
compararán los resultados intra-grupos en los diferentes momentos de
Estadística Inferencial
evaluación.
Evaluación Pre
Evaluación Post 1
Evaluación Post 2
GC
GC
GC
GE1
GE1
GE1
GE2
GE2
GE2
Evaluación Pre
Evaluación Post 1
Evaluación Post 2
Estadística del efecto de entrenamiento
Figura 5.1. Representación esquemática de la dirección de las pruebas estadísticas.
GC: Grupo Control; GE1 Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
5. 1. Adaptaciones morfológicas y estructurales del
aparato extensor de la rodilla como respuesta al ejercicio
excéntrico realizado a diferentes velocidades
En este apartado se expondrán los resultados obtenidos en las variables
relacionadas con las propiedades morfológicas y elásticas del tendón, las
variables relacionadas con la arquitectura muscular de los músculos VL y VM, y
los resultados sobre las variables de composición corporal.
5. 1. 1. Valoración de las propiedades morfológicas del tendón
Como se ha mencionado en el apartado de metodología, las variables
relacionadas con las propiedades morfológicas del tendón fueron obtenidas
mediante ecografía. Estas variables fueron la longitud del tendón, los grosores
del tendón en un corte ecográfico longitudinal a nivel del polo inferior de la
rótula; al 25%, al 50% y al 75% de la longitud total del tendón; y a nivel de la
inserción en la tuberosidad anterior de la tibia. Así mismo, también se analizó el
grosor del tendón en un corte transversal. Los resultados de estas variables se
muestran en la Tabla 5.1.
Al comparar entre grupos de intervención, encontramos que en la
evaluación
pre
de
la
investigación
solo
se
encontraron
diferencias
significativas entre el GC y el GE2 en el grosor del tendón tomado al 50% de la
longitud total del mismo (P=0.003). En la evaluación post 1 realizada al finalizar
la intervención, solo se obtuvieron diferencias significativas entre el GE1 y el
GE2 en el grosor del tendón tomado al 50% de su longitud (P=0.01). Por último,
en la evaluación post 2 realizada a las 6 semanas de finalizar la intervención,
no se encontraron diferencias significativas entre los grupos de investigación
en ninguna de las variables relacionadas con las propiedades morfológicas
del tendón.
Al comparar los efectos del entrenamiento intra-grupos, encontramos
que en el GC no se produjo ninguna modificación en las variables
relacionadas con las propiedades morfológicas del tendón. En los grupos
experimentales, la longitud del tendón no sufre ninguna modificación. El grosor
del tendón tomado en el polo inferior de la rótula, se redujo un 11% de la
evaluación post 1 a la evaluación post 2 en el GE1 (P=0.007). En esta misma
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Capítulo 5.
Resultados
variable, en el GE2 se produce un incremento en el post 1 respecto al pre de
un 5% (P=0.015). Por el contrario, el grosor del tendón a este nivel se redujo un
6% de la evaluación pre a la evaluación post 2.
Tabla 5.1. Resultados obtenidos en las propiedades morfológicas del tendón en los tres
momentos de evaluación. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo
Experimental 2. (media ± SD).
Pre
Post 1
Longitud del tendón (cm)
GC
4.53 ± 0.42
4.45 ± 0.47
GE1
4.47 ± 0.61
4,42 ± 0.57
GE2
4.52 ± 0.45
4.39 ± 0.44
Grosor en el polo inferior de la rótula (cm)
GC
0.48 ± 0.05
0.48 ± 0.06
GE1
0.45 ± 0.10
0.48 ± 0.09
GE2
0.46 ± 0.08
0.48 ± 0.09*
Grosor al 25% de la longitud del tendón (cm)
GC
0.41 ± 0.06
0.40 ± 0.06
GE1
0.39 ± 0.08
0.43 ± 0.07*
GE2
0.39 ± 0.07
0.41 ± 0.08*
Grosor al 50% de la longitud del tendón (cm)
GC
0.39 ± 0.06
0.37 ± 0.05
GE1
0.36 ± 0.06
0.43 ± 0.08*
GE2
0.32 ± 0.07¥
0.34 ± 0.06*
Grosor al 75% de la longitud del tendón (cm)
GC
0.40 ± 0.05
0.39 ± 0.04
GE1
0.36 ± 0.12
0.44 ± 0.06*
GE2
0.34 ± 0.11
0.39 ± 0.07*
Grosor en la tuberosidad anterior de la tibia (cm)
GC
0.51 ± 0.07
0.49 ± 0.08
GE1
0.51 ± 0.09
0.56 ± 0.10*
GE2
0.46 ± 0.10
0.48 ± 0.09
Grosor en corte transversal (cm)
GC
0.38 ± 0.04
0.37 ± 0.04
GE1
0.35 ± 0.06
0.40 ± 0.05*
GE2
0.35 ± 0.06
0.38 ± 0.06*
Post 2
4.44 ± 0.46
4.45 ± 0.53
4.47 ± 0.37
0.47 ± 0.05
0.43 ± 0.07#
0.43 ± 0.07*
0.39 ± 0.06
0.35 ± 0.06#
0.35 ± 0.05#
0.37 ± 0.04
0.35 ± 0.05#
0.33 ± 0.07
0.40 ± 0.04
0.37 ± 0.07#
0.35 ± 0.07#
0.50 ± 0.07
0.48 ± 0.08#
0.47 ± 0.07
0.37 ± 0.03
0.35 ± 0.05#
0.36 ± 0.08
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
= Diferencias significativas entre Grupo Experimental 1 y Grupo Experimental 2.
En el grosor del tendón tomado al 25% de la longitud total del mismo, se
observa que en el GE1 se incrementó un 10% en la evaluación post 1 respecto
a la evaluación pre (P=0.000). Sin embargo, en la evaluación post 2 el grosor
del tendón a este nivel se redujo un 19% respecto a la evaluación post 1
(P=0.000). En el GE2 se produjo la misma situación, con incrementos en el
grosor de un 5% en la evaluación post 1 respecto a la pre (P=0.000) y
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
posteriormente un descenso de un 15% en la evaluación post 2 respecto a la
evaluación post 1 (P=0.000).
En el grosor del tendón tomado al 50% de la longitud total del mismo, en
el GE1 se produjo un incremento del 17% en la evaluación post 1 respecto a la
evaluación pre (P=0.000). Por el contrario, se produjo un descenso de un 19%
en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.000). En el GE2, se
produjo un incremento del 6% en la evaluación post 1 respecto a la
evaluación pre (P=0.013).
En el grosor del tendón tomado al 75% de la longitud total, se observó
que en el GE1 se incrementó un 19% en la evaluación post 1 respecto a la
evaluación pre (P=0.000). Sin embargo, en la evaluación post 2 el grosor del
tendón a este nivel se redujo un 16% respecto a la evaluación post 1 (P=0.000).
En el GE2 se produjo la misma situación, con incrementos en el grosor de un
13% en la evaluación post 1 respecto a la pre (P=0.028) y posteriormente un
descenso de un 11% en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1
(P=0.003).
En el grosor del tendón tomado a nivel de la inserción en la tuberosidad
anterior de la tibia, solo se produjeron modificaciones en el GE1 con
incrementos en la evaluación post 1 respecto a la evaluación pre del 9%
(P=0.000), y posteriormente un descenso en la evaluación post 2 respecto a la
evaluación post 1 del 15% (p=0.000).
En el grosor tomado en el corte ecográfico transversal, en el GE1 se
produjo un incremento del 13% en la evaluación post 1 respecto a la
evaluación pre (P=0.001). Este incremento se redujo en la misma medida en la
evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.006). En el GE2, se
obtuvo un incremento del 8% en la evaluación post 1 respecto a la evaluación
pre (P=0.004), sin producirse modificaciones en la evaluación post 2.
5. 1. 2. Valoración de las propiedades elásticas del tendón
En este apartado se estudian los resultados obtenidos en las variables
relacionadas con las propiedades elásticas del tendón obtenidas mediante
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Capítulo 5.
Resultados
SEL. Estas variables fueron el índice de rigidez del tendón al 25%, 50% y 75% de
su longitud total. Los resultados de estas variables se muestran en la Figura 5.2.
Al realizar la estadística comparativa entre grupos, en la evaluación
post 2 el GE1 obtuvo unos valores en el índice de rigidez del tendón tomado al
25% de su longitud un 38% superiores que el GC (P=0.024).
ELASTOGRAFÍA AL 50% DE LA LONGITUD DEL TENDÓN
ELASTOGRAFÍA AL 25% DE LA LONGITUD DEL TENDÓN
¥
*#
*#
ÍDICE DE RIGIDEZ
ÍDICE DE RiIGIDEZ
*#
#
MOMENTO
MOMENTO
ELASTOGRAFÍA AL 75% DE LA LONGITUD DEL TENDÓN
ÍDICE DE RIGIDEZ
#
#
MOMENTO
Figura 5.2. Valores medios de los índices de rigidez del tendón.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2.
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
Al comparar los efectos del entrenamiento intra-grupos, se puede
observar que en el GC no se produjo ninguna modificación estadísticamente
significativa en las tres variables analizadas. En el índice de rigidez del tendón
tomado al 25% de su longitud, se observa que en el GE1 se produjo un
incremento en la evaluación post 2 respecto a la evaluación pre (50%;
P=0.002) y a la evaluación post 1 (64%; P=0.000). Del mismo modo, en el GE2 se
produjo un incremento en la evaluación post 2 respecto a la evaluación pre
(38%; P=0.039) y a la evaluación post 1 (47%; P=0.000).
En el índice de rigidez tomado al 50% de la longitud del tendón, se
observa que el GE1 incrementó sus valores en la evaluación post 2 respecto a
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
la evaluación pre (41%; P=0.001) y a la evaluación post 1 (51%; P=0.000). En el
GE2 se produjo un incremento en esta variable en la evaluación post 2
respecto a la post 1 (44%; P=0.001).
En el índice de rigidez tomado al 75% de la longitud del tendón, se
produjo un incremento en ambos grupos experimentales en la evaluación post
2 respecto a la evaluación post 1 (GE1: 64%, P=0.000; GE2: 55%, P=0.001).
5. 1. 3. Valoración de la arquitectura muscular de los músculos VL y
VM
En este apartado se analizan los resultados en las variables de arquitectura
muscular tomadas en el VL y VM mediante ecografía. Como se ha
mencionado en la metodología, estas variables fueron el ángulo de
penneación, el grosor muscular y la longitud de la fibra y fueron tomadas a
nivel distal y en el punto medio de la longitud del muslo. Los resultados de estas
variables en el VL y en el VM se muestran en las Tablas 5.2 y 5.3,
respectivamente.
En lo que respecta al músculo VL, al comparar entre grupos solo se
encontraron diferencias significativas entre el GE1 y el GC en la evaluación
post 1 en el grosor muscular a nivel distal (P=0.002).
Al comparar
los
efectos
del entrenamiento
en
los
grupos
de
participación, encontramos que en el GC no se producen modificaciones en
las variables de arquitectura muscular analizadas en el VL. En el ángulo de
penneación a nivel distal se produjo un incremento en el GE1 del 23% (P=0.01)
en la evaluación post 1 respecto a la evaluación pre. Posteriormente el
resultado en esta variable se redujo un 14% en la evaluación post 2 respecto a
la evaluación post 1.
En el grosor muscular a nivel distal del VL, se observó un incrementó en
ambos grupos experimentales en la evaluación post 1 respecto a la
evaluación pre (GE1: 21%, P=0.007; GE2: 18%, P=0.038). En el GE2 se observó un
descenso del 11% en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1
(P=0.038). No se observaron modificaciones en la longitud de la fibra del VL a
nivel distal.
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Capítulo 5.
Resultados
En el ángulo de penneación del VL tomado en el punto medio de la
longitud del músculo, se observó un incremento del 21% en la evaluación post
1 respecto a la evaluación pre en el GE1. En el GE2 no se observó ninguna
modificación en esta variable. En el grosor del músculo VL tomado en este
mismo punto, so observó un incremento en ambos grupos experimentales en la
evaluación post 1 respecto a la evaluación pre (GE1: 22%, P=0.008; GE2: 17%,
P=0.029). En el GE2 se produjo un descenso del 7% en la evaluación post 2
respecto a la evaluación post 1 (P=0.026). No se encontraron diferencias
significativas en la longitud de la fibra de este músculo en el punto medio de su
longitud.
En lo que respecta al músculo VM, no se encontraron diferencias
significativas entre los grupos de participación en ninguna de las variables
analizadas.
Tabla 5.2. Resultados obtenidos en las variables de arquitectura muscular en el
músculo Vasto Lateral (VL).
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2; VLd: vasto
lateral a nivel distal; VLm: vasto lateral en el punto medio de su longitud (media ± SD).
Pre
Ángulo de Penneación VLd (º)
GC
16.20 ± 2.62
GE1
14.27 ± 6.16
GE2
14.06 ± 4.68
Grosor Muscular VLd (cm)
GC
1.52 ± 0.32
GE1
1.39 ± 0.66
GE2
1.30 ± 0.39
Longitud de la fibra VLd (cm)
GC
5.58 ± 1.08
GE1
4.85 ± 2.27
GE2
5.21 ± 1.84
Ángulo de Penneación VLm (º)
GC
15.60 ± 3.62
GE1
12.27 ± 5.48
GE2
12.88 ± 4.28
Grosor Muscular VLm (cm)
GC
2.08 ± 0.39
GE1
1.63 ± 0.75
GE2
1.74 ± 0.62
Longitud de la fibra VLm (cm)
GC
7.97 ± 1.77
GE1
6.95 ± 3.41
GE2
7.65 ± 3.06
Post 1
Post 2
15.60 ± 3.40
18.40 ± 2.61*
16.41 ± 3.66
16.93 ± 2.71
15.93 ± 2.40#
16.12 ± 4.08
1.36 ± 0.32
1.74 ± 0.32*¥
1.57 ± 0.22*
1.45 ± 0.27
1.58 ± 0.37
1.40 ± 0.34#
5.29 ± 1.03
5.42 ± 0.62
5.81 ± 1.22
5.16 ± 0.72
5.61 ± 1.37
5.21 ± 0.22
15.00 ± 3.85
15.53 ± 2.47*
15.24 ± 2.49
14.93 ± 3.35
14.80 ± 2.76
14.76 ± 2.19
2.02 ± 0.35
2.07 ± 0.36*
2.08 ± 0.33*
2.00 ± 0.36
1.96 ± 0.30
1.94 ± 0.32#
8.10 ± 1.71
7.85 ± 1.45
8.13 ± 1.87
8.02 ± 1.86
7.74 ± 0.83
7.81 ± 1.36
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Cuando comparamos los efectos del entrenamiento intra-grupos, se
puede observar que en el GC no se produjeron modificaciones en ninguna de
las variables analizadas. En la variable ángulo penneación a nivel distal, se
obtuvo un incremento en ambos grupos experimentales al finalizar la
intervención (GE1: 24%, P=0.003; GE2: 20%, P=0.019). En el GE1 se observó un
descenso del 18% en esta variable en la evaluación post 2 respecto a la
evaluación post 1 (P=0.004).
En el grosor muscular del VM a nivel distal se encontró en el GE1 un
incremento del 13% al finalizar la intervención (P=0.004). Este incremento se
redujo un 17% a las 6 semanas de terminar la intervención. En el GE2, aunque
esta variable experimenta la misma tendencia, las diferencias no llegan a ser
estadísticamente significativas.
Tabla 5.3. Resultados obtenidos en las variables de arquitectura muscular en el
músculo Vasto Medial (VM).
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. VMd: vasto
lateral a nivel distal; VMm: vasto lateral en el punto medio de su longitud (media ± SD).
Pre
Ángulo de Penneación VMd (º)
GC
25.20 ± 4.74
GE1
21.28 ± 10.62
GE2
21.12 ± 5.90
Grosor Muscular VMd (cm)
GC
2.17 ± 0.47
GE1
2.02 ± 0.42
GE2
1.95 ± 0.31
Longitud de la fibra VMd (cm)
GC
5.31 ± 0.85
GE1
5.01 ± 0.90
GE2
5.05 ± 0.79
Ángulo de Penneación VMm (º)
GC
17.14 ± 5.16
GE1
14.80 ± 7.70
GE2
14.47 ± 4.34
Grosor Muscular VMm (cm)
GC
2.21 ± 0.61
GE1
1.93 ± 0.30
GE2
2.01 ± 0.50
Longitud de la fibra VMm (cm)
GC
8.01 ± 2.69
GE1
6.27 ± 3.26
GE2
6.98 ± 2.56
Post 1
Post 2
24.53 ± 5.68
27.87 ± 6.02*
26.18 ± 2.63*
23.60 ± 5.55
23.07 ± 3.53#
23.24 ± 2.93
2.17 ± 0.45
2.31 ± 0.42*
2.10 ± 0.33
2.02 ± 0.45
1.93 ± 0.30#
1.92 ± 0.41
5.41 ± 1.24
5.09 ± 1.12
4.73 ± 0.87
5.34 ± 1.02
4.91 ± 1.05
5.06 ± 1.05
16.50 ± 4.13
17.40 ± 3.74
16.67 ± 1.95
16.93 ± 3.33
18.00 ± 4.05
17.47 ± 3.85
2.18 ± 0.52
2.13 ± 0.53
2.06 ± 0.42
2.11 ± 0.41
2.17 ± 0.32
2.14 ± 0.48
7.97 ± 2.19
6.71 ± 1.38
7.42 ± 1.35
7.53 ± 1.71
7.44 ± 2.18
7.25 ± 1.30
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
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Capítulo 5.
Resultados
En las restantes variables de arquitectura muscular en el VM, no se produjeron
modificaciones estadísticamente significativas en ninguno de los momentos de
evaluación.
5. 1. 4. Valoración de la composición corporal
Las variables de composición corporal del miembro inferior dominante fueron
obtenidas mediante densitometría ósea. Como se ha mencionado en la parte
de metodología, se analizó la masa magra y el porcentaje de grasa. El
conjunto de estas variables fueron la magra tomada en el muslo del miembro
inferior dominante, la masa magra en todo el miembro inferior dominante, la
masa magra del lado dominante del cuerpo, la masa magra total, el
porcentaje de grasa en el muslo del miembro inferior dominante, el porcentaje
de grasa en el miembro todo el miembro inferior dominante, el porcentaje de
grasa en el lado del cuerpo dominante y el porcentaje de grasa total.
Los resultados de las variables relacionadas con la masa magra se
muestran en la Tabla 5.4.
Al comparar los resultados entre los grupos de
participación, no se encontraron diferencias en ninguno de los momentos de
evaluación.
Al analizar los efectos del entrenamiento, se puede observar que en el
GC no se produjo ninguna modificación significativa en las variables
analizadas. La masa magra del muslo se incrementó en ambos grupos
experimentales en la evaluación post 1 respecto a la evaluación pre (GE1: 5%,
P=0.000; GE2: 5%, P=0.000). Estas variables experimentaron un descenso en
ambos grupos en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (GE1: 4%, P=0.002; GE2: -3%, P=0.011).
En masa libre de grasa obtenida en el miembro inferior dominante, se
observó un incremento del 4% en el GE2 en la evaluación post 1 respecto a la
evaluación pre (P=0.001). En este mismo grupo, se produjo un descenso del 3%
en esta variable en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1
(P=0.04). En el GE1 no se produjeron modificaciones significativas en ninguno
de los momentos de evaluación en la masa magra obtenida en el miembro
inferior dominante.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Tabla 5.4. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la masa magra.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Post 1
Masa magra del muslo del miembro inferior dominante (kg)
GC
6.63 ±1.42
6.66 ± 1.40
GE1
6.72 ± 1.41
7.04 ± 1.40*
GE2
6.42 ± 1.36
6.72 ± 1.47*
Masa magra en todo el miembro inferior dominante (kg)
GC
8.88 ± 1.84
8.99 ± 1.80
GE1
8.90 ± 2.07
9.07 ± 1.96
GE2
8.52 ± 2.02
8.82 ± 2.06*
Masa magra en el lado dominante (kg)
GC
25.84 ± 4.64
26.12 ± 4.65
GE1
25.23 ± 4.89
25.75 ± 4.82*
GE2
24.62 ± 4.89
25.03 ± 5.19*
Masa magra total (kg)
GC
51.49 ± 9.61
51.98 ± 9.40
GE1
50.48 ± 9.64
51.52 ± 9.61*
GE2
49.24 ± 9.81
49.99 ± 10.33*
Post 2
6.77 ± 1.46
6.82 ± 1.41#
6.54 ± 1.39#
8.91 ± 1.80
8.91 ± 1.99
8.62 ± 2.10#
25.96 ± 4.59
25.32 ± 4.68#
24.89 ± 5.46
51.78 ± 9.27
50.85 ± 9.40#
49.53 ± 10.43
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
En la masa magra del lado del cuerpo del miembro inferior dominante,
se encontró que en ambos grupos experimentales se produjo un incremento al
finalizar la intervención (GE1: 3%, P=0.001; GE2: 2%, P=0.005). En el GE1 se
produjo un descenso del 2% en esta variable en el momento de evaluación
post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.01). Esta tendencia se observó
también en la masa magra total, donde se encontró que en ambos grupos
experimentales se produjo un incremento al finalizar la intervención (GE1: 2%,
P=0.000; GE2: 2%, P=0.008). En el GE1 se encontró un descenso del 2% en esta
variable en el momento de evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1
(P=0.01).
Los resultados de las variables relacionadas con la cantidad de tejido
graso se muestran en la Tabla 5.5. Al igual que sucede con las variables
relacionadas con la masa magra, no se encontraron diferencias significativas
entre los grupos de participación en los distintos momentos de evaluación en
las variables relacionadas con la cantidad de tejido graso.
Al analizar los efectos del entrenamiento intra-grupos, se puede
observar que en el GC no se produjo ninguna modificación estadísticamente
significativa en las variables relacionadas con la cantidad de tejido graso. En
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Capítulo 5.
Resultados
el porcentaje graso tomado en el muslo de la extremidad dominante, se
observó una misma tendencia en ambos grupos experimentales, con un
descenso en la evaluación post 1 respecto a la evaluación pre (GE1: -3%,
P=0.013; GE2: -2%, P=0.004), y posteriormente un incremento en los resultados
en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (GE1: 4%, P=0.000; GE2:
3%, P=0.001).
El porcentaje de grasa del miembro inferior dominante experimentó la
misma tendencia que la variable anteriormente tratada. Se encontró que en
ambos grupos experimentales se produjo un descenso en la evaluación post 1
respecto a la evaluación pre (GE1: -3%, P=0.012; GE2: -3%, P=0.003). En la
evaluación post 2, se produjo un incremento en esta variable en ambos grupos
experimentales respecto a la evaluación post 1 (GE1: 3%, P=0.006; GE2: 3%,
P=0.003).
Tabla 5.5. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la cantidad de tejido
graso.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Post 1
Grasa en el muslo del miembro inferior dominante (%)
GC
22.79 ± 9.81
22.55 ± 9.10
GE1
24.09 ± 8.70
23.26 ± 8.95*
GE2
26.33 ± 11.20
25.41 ± 11.05*
Grasa en el miembro inferior dominante (%)
GC
22.56 ± 8.36
22.47 ± 8.01
GE1
24.86 ± 7.93
24.14 ± 8.16*
GE2
27.09 ± 10.06
26.27 ± 10.03*
Grasa en el lado dominante (%)
GC
20.73 ± 7.62
20.59 ± 7.11
GE1
22.07 ± 6.68
21.55 ± 6.78
GE2
24.47 ± 9.41
23.92 ± 9.12
Grasa total (%)
GC
20.53 ± 7.80
20.39 ± 7.27
GE1
21.96 ± 6.57
21.54 ± 6.62
GE2
24.26 ± 9.30
23.89 ± 9.25
Post 2
22.52 ± 8.69
24.48 ± 9.04#
26.44 ± 11.16#
22.73 ± 7.83
25.08 ± 8.15#
27.25 ± 10.17#
20.75 ± 7.00
22.51 ± 6.61#
24.77 ± 9.14#
20.45 ± 7.05
22.30 ± 6.68#
24.57 ± 9.20#
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
En el porcentaje graso valorado en el lado de la extremidad inferior
dominante, se obtuvo en ambos grupos experimentales un incremento en la
evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (GE1: 5%, P=0.002; GE2: 4%,
P=0.005).
En
los
demás
momentos
de
evaluación
no
se
produjeron
modificaciones estadísticamente significativas en esta variable. Esta misma
situación se repite en el porcentaje de grasa total, encontrándose incrementos
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17/07/2015 12:24:22
Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
en ambos grupos en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1
(GE1: 3%, P=0.004; GE2: 3%, P=0.01).
5. 2. Adaptaciones funcionales en el aparato extensor de la
rodilla como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a
diferentes velocidades
En este apartado se expondrán los resultados obtenidos en las variables
relacionadas con las propiedades contráctiles de los músculos VL, RF y VM y las
variables relacionadas con la fuerza de la musculatura del muslo.
5. 2. 1. Valoración de las propiedades contráctiles de la musculatura
extensora de la rodilla
Las propiedades contráctiles de los músculos VL, RF y VM fueron evaluadas
mediante TMG. Como se ha descrito en el apartado de la metodología, estas
variables para cada uno de los músculos fueron el desplazamiento muscular
máximo, el tiempo de respuesta, el tiempo de contracción, el tiempo de
sustentación y el tiempo de relajación.
Los resultados de las variables relacionadas con las propiedades
contráctiles en el músculo VL se muestran en la Tabla 5.6. La estadística
inferencial aplicada determinó que no existen diferencias significativas entre
los grupos de participación en los tres momentos de evaluación. Al analizar los
efectos del entrenamiento intra-grupos, se observó en ambos grupos
experimentales un descenso en el tiempo de respuesta en la evaluación post 1
respecto a la evaluación pre (GE1: -12%, P=0.000; GE2: -11%, P=0.000). Este
descenso se mantuvo en las 6 semanas posteriores al cese de la intervención
en ambos grupos (GE1: -4%, P=0.023; GE2: -4%, P=0.009). En los tres grupos de
participación,
las
demás
variables
no
sufrieron
modificaciones
estadísticamente significativas en los tres momentos de evaluación.
Los resultados de las variables relacionadas con las propiedades
contráctiles del músculo RF se muestran en la Tabla 5.7. Al comparar entre
grupos de participación, encontramos que al finalizar la intervención el GE2
obtuvo un tiempo de contracción muscular menor que el GC (P=0.041). En
este mismo momento de evaluación, el GE1 obtuvo un tiempo de sustentación
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Capítulo 5.
Resultados
superior al GC (P=0.016). En las restantes variables analizadas, no se produjeron
diferencias estadísticamente significativas entre grupos en los distintos
momentos de evaluación.
Tabla 5.6. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades
contráctiles en el músculo vasto lateral (VL).
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Desplazamiento muscular máximo VL (mm)
GC
5.75 ± 1.56
GE1
6.09 ± 1.47
GE2
5.66 ± 1.62
Tiempo de respuesta VL (ms)
GC
21.46 ± 2.03
GE1
23.07 ± 2.09
GE2
22.83 ± 1.60
Tiempo de contracción VL (ms)
GC
22.72 ± 4.41
GE1
23.31 ± 3.98
GE2
22.68 ± 2.25
Tiempo de sustentación VL (ms)
GC
175.77 ± 221.81
GE1
231.04 ± 243.45
GE2
184.35 ± 198.38
Tiempo de relajación VL (ms)
GC
103.40 ± 229.29
GE1
170.48 ± 237.70
GE2
123.77 ± 184.81
Post 1
Post 2
6.01 ± 1.40
5.77 ± 1.48
5.02 ± 1.57
5.76 ± 1.64
5.44 ± 1.28
5.15 ± 1.73
21.74 ± 1.87
20.61 ± 1.98*
20.35 ± 1.54*
20.98 ± 2.14
21.48 ± 2.37*
21.08 ± 2.44*
22.73 ± 3.12
21.80 ± 4.17
20.80 ± 3.21
22.44 ± 4.21
21.86 ± 2.80
21.22 ± 3.51
190.65 ± 216.69
163.63 ± 82.43
157.63 ± 93.59
172.91 ± 221.19
156.78 ± 72.79
172.37 ± 112.01
113.56 ± 227.66
76.90 ± 70.77
88.70 ± 68.65
107.47 ± 229.04
71.76 ± 52.17
102.46 ± 73.66
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
Al comparar los resultados intra-grupos, observamos que en el GC no se
produjeron modificaciones estadísticamente significativas en las variables
analizadas. En el GE1, el tiempo de respuesta muscular se redujo un 11% al
finalizar la intervención (P=0.002). Posteriormente, esta variable se incrementó
un 9% en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.006).
En el tiempo de contracción muscular, se observa que en ambos grupos
de intervención se produjo un descenso en los valores al finalizar la
intervención (GE1: -37%, P=0.000; GE2: -10%, P=0.027). Posteriormente, a las 6
semanas de finalizar la intervención, ambos grupos recuperaron los valores
obtenidos en la evaluación inicial (GE1: 13%, P=0.009; GE2: 11%, P=0.025). No se
produjeron modificaciones estadísticamente significativas intra-grupos en las
restantes variables analizadas en el músculo RF.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Tabla 5.7. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades
contráctiles en el músculo recto femoral (RF).
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Desplazamiento máximo RF (mm)
GC
8.77 ± 2.05
GE1
9.06 ± 3.21
GE2
7.73 ± 2.34
Tiempo de respuesta RF (ms)
GC
24.21 ± 1.81
GE1
24.89 ± 3.46
GE2
24.66 ± 2.60
Tiempo de contracción RF (ms)
GC
30.73 ± 6.09
GE1
31.48 ± 5.99
GE2
28.16 ± 4.90
Tiempo de sustentación RF (ms)
GC
199.89 ± 211.82
GE1
290.11 ± 269.40
GE2
211.60 ± 210.86
Tiempo de relajación RF (ms)
GC
125.62 ± 220.88
GE1
188.21 ± 259.34
GE2
119.63 ± 185.46
Post 1
Post 2
8.71 ± 1.69
8.72 ± 3.00
8.28 ± 1.87
9.20 ± 2.01
9.25 ± 2.79
8.51 ± 2.07
23.86 ± 2.91
22.38 ± 2.19*
23.06 ± 1.65
24.62 ± 2.62
24.44 ± 4.66#
23.54 ± 1.88
29.66 ± 5.77
25.86 ± 3.79*
25.52 ± 4.26¥*
31.08 ± 5.67
29.16 ± 6.95#
28.35 ± 5.33#
154.37 ± 36.68
234.61 ± 75.62¥
209.11 ± 100.68
152.70 ± 32.29
213.64 ± 69.95
211.45 ± 97.56
90.33 ± 44.43
62.89 ± 64.28
111.67 ± 90.46
88.15 ± 34.81
84.99 ± 54.60
123.77 ± 84.00
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
Los resultados de las variables relacionadas con las propiedades
contráctiles del músculo VM se muestran en la Tabla 5.8. Al comparar entre
grupos de participación se observa que no se obtuvieron diferencias
estadísticamente significativas en las tres evaluaciones realizadas. Al comparar
los efectos del entrenamiento intra-grupos, se observó al finalizar la
intervención un descenso en el tiempo de respuesta muscular en ambos
grupos
experimentales
(GE1:
-7%,
P=0.013;
GE2:
-9%,
P=0.001),
que
posteriormente se incrementó en la evaluación post 2 (GE1: 7%, P=0.012; GE2:
6%, P=0.039).
El tiempo de contracción del músculo VM experimentó un descenso en
el GE1 al finalizar la intervención (p=0.003). No se produjeron modificaciones
estadísticamente significativas en el GE2 en esta variable. Del mismo modo, no
se encontraron modificaciones estadísticamente significativas en las restantes
variables relacionadas con las propiedades contráctiles del músculo VM en
ambos grupos experimentales.
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Capítulo 5.
Resultados
Tabla 5.8. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades
contráctiles en el músculo vasto medial (VM).
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Desplazamiento máximo VM (mm)
GC
6.79 ± 1.79
GE1
7.79 ± 1.40
GE2
6.90 ± 1.81
Tiempo de respuesta VM (ms)
GC
21.64 ± 1.64
GE1
22.56 ± 1.86
GE2
22.12 ± 2.51
Tiempo de contracción VM (ms)
GC
24.43 ± 5.17
GE1
27.16 ± 6.29
GE2
24.54 ± 4.40
Tiempo de sustentación VM (ms)
GC
267.13 ± 200.15
GE1
273.49 ± 190.90
GE2
272.17 ± 177.74
Tiempo de relajación VM (ms)
GC
111.14 ± 174.81
GE1
103.51 ± 176.51
GE2
107.98 ± 138.79
Post 1
Post 2
7.30 ± 1.45
7.19 ± 1.52
6.69 ± 1.38
6.91 ± 1.30
7.03 ± 1.42
6.49 ± 1.54
21.18 ± 2.15
21.13 ± 1.32*
20.23 ± 2.72*
21.03 ± 1.67
22.65 ± 2.72#
21.48 ± 3.12#
24.11 ± 3.12
23.47 ± 3.40*
22.27 ± 3.13
24.78 ± 4.00
24.76 ± 4.26
23.07 ± 3.35
246.15 ± 201.15
331.31 ± 180.99
268.72 ± 111.00
263.26 ± 199.51
279.06 ± 108.39
269.30 ± 110.13
92.95 ± 207.65
139.06 ± 174.02
93.76 ± 80.86
104.39 ± 207.90
110.71 ± 108.32
78.35 ± 77.74
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
5. 2. 2. Valoración de la fuerza isométrica de la musculatura del
cuádriceps e isquiosurales
La fuerza isométrica de la musculatura del cuádriceps y los isquiosurales fue
evaluada mediante dinamometría isocinética. Para ambos grupos musculares
se evaluó el pico par máximo, el pico par máximo relativo, el pico par
promedio máximo y el pico par promedio máximo relativo.
Los resultados de las variables de fuerza isométrica de la musculatura
del cuádriceps se muestran en la Tabla 5.9. Al realizar estadística comparativa
entre los grupos de intervención se observa que no se obtuvieron diferencias
significativas en los tres momentos de evaluación. Además, se observa cuando
se analizan los efectos del entrenamiento intra-grupos que no se produjeron
modificaciones estadísticamente significativas en el GC en las variables
analizadas.
En ambos grupos experimentales se produjo un incremento en el pico
par máximo al finalizar la intervención (GE1: 10%, P=0.000; GE2: 10%, P=0.001). A
las 6 semanas de haber finalizado la intervención, se observó un descenso en
los resultados de esta variable en ambos grupos experimentales (GE1: -8%,
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
P=0.004; GE2: -6%, P=0.004). Al relativizar esta variable con la masa magra de la
extremidad evaluada, se observó que solo el GE1 obtiene un incremento
significativo en la evaluación post 1 (P=0.006).
Tabla 5.9. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isométrico para la
musculatura del cuádriceps.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Post 1
Pico par máximo isométrico (N· m)
GC
247.79 ± 61.78
258.01 ± 69.65
GE1
257.21 ± 82.01
287.05 ± 80.14*
GE2
241.31 ± 78.42
267.56 ± 79.34*
Pico par máximo isométrico relativo (N· m/kg)
GC
28.23 ± 5.62
28.87 ± 5.76
GE1
28.57 ± 4.57
31.57 ± 5.45*
GE2
28.29 ± 5.04
30.28 ± 4.52
Pico par promedio máximo isométrico (N· m)
GC
230.62 ± 61.15
237.90 ± 69.75
GE1
245.12 ± 77.24
266.21 ± 81.46*
GE2
227.38 ± 76.13
251.11 ± 78.77*
Pico par promedio máximo isométrico relativo (N· m/kg)
GC
27.18 ± 4.94
26.51 ± 5.37
GE1
27.23 ± 4.16
29.11 ± 5.00
GE2
26.60 ± 4.78
28.38 ± 4.63
Post 2
259.93 ± 77.21
263.21 ± 69.85#
250.62 ± 78.42#
29.19 ± 5.75
29.52 ± 4.59
28.85 ± 4.05
242.21 ± 72.73
248.96 ± 66.24#
236.68 ± 72.66
27.19 ± 5.28
27.93 ± 4.32
27.26 ± 3.69
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
En el promedio de los tres picos máximos obtenidos en el test isométrico
para la musculatura del cuádriceps, se observa que el ambos grupos
experimentales incrementaron sus valores en la evaluación post 1 (GE1: 8%,
P=0.029; GE2: 9%, P=0.009). En la evaluación post 2 se observa que solo el GE1
experimentó un descenso en esta variable respecto a la evaluación post 1
(P=0.027). Cuando se relativiza esta variable con la masa magra de la
extremidad evaluada, se observa que estas modificaciones desaparecen.
Los resultados de las variables de fuerza isométrica de la musculatura
isquiosural se muestran en la Tabla 5.10. Al realizar estadística comparativa
entre los grupos de intervención, se observan en la evaluación post 1
diferencias estadísticamente significativas entre los dos grupos experimentales
y el GC en la variable pico par promedio máximo isométrico relativo (GE1:
p=0.05; GE2: p=0.03). No se obtuvieron diferencias significativas entre los grupos
de participación en las restantes variables en los tres momentos de evaluación.
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Capítulo 5.
Resultados
Al analizar los resultados intra-grupos, se observa que en el GC no se
produjeron modificaciones estadísticamente significativas en las variables
analizadas. En ambos grupos experimentales se obtuvo un incremento en el
pico par máximo al finalizar la intervención (GE1: 6%, P=0.047; GE2: 7%, P=0.03).
A las 6 semanas de haber finalizado la intervención, se produjo un descenso en
los resultados de esta variable en ambos grupos experimentales (GE1: -9%,
P=0.001; GE2: -10%, P=0.000). Al relativizar esta variable con la masa magra de
la extremidad evaluada, se observa que en ambos grupos experimentales se
obtuvo un descenso en los resultados obtenidos en la evaluación post 2
respecto a la evaluación post 1 (GE1: -7%, P=0.021; GE2: -9%, P=0.001).
En el promedio de los tres picos máximos obtenidos en el test isométrico
para la musculatura isquiosural, se observa que ambos grupos experimentales
obtuvieron un descenso en los resultados de esta variable en el momento post
2 respecto al momento post 1 (GE1: -7%, P=0.035; GE2: -7%, P=0.047). Al
relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad evaluada, se
observa que solo el GE2 obtuvo un descenso en esta variable en el momento
de evaluación post 2 respecto al momento post 1 (P=0.049).
Tabla 5.10. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isométrico para
la musculatura isquiosural.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Post 1
Pico par máximo isométrico (N· m)
GC
109.38 ± 37.50
107.57 ± 37.50
GE1
115.63 ± 34.87
123.64 ± 38.23*
GE2
111.56 ± 31.97
120.49 ± 28.77*
Pico par máximo isométrico relativo (N· m/kg)
GC
12.16 ± 2.46
11.83 ± 2.82
GE1
12.93 ± 2.17
13.48 ± 1.93
GE2
13.08 ± 2.10
13.76 ± 2.06
Pico par promedio máximo isométrico (N· m)
GC
101.61 ± 36.89
95.73 ± 30.71
GE1
109.21 ± 33.96
115.22 ± 35.02
GE2
105.62 ± 31.06
110.80 ± 27.13
Pico par promedio máximo isométrico relativo (N· m/kg)
GC
11.27 ± 2.52
10.66 ± 2.61
GE1
12.20 ± 2.19
12.57 ± 1.76¥
GE2
12.36 ± 2.05
12.71 ± 2.17¥
Post 2
107.35 ± 37.29
113.09 ± 32.51#
108.58 ± 31.70#
11.95 ± 2.84
12.59 ± 1.61#
12.56 ± 1.95#
100.46 ± 36.71
106.66 ± 32.04#
103.26 ± 30.60#
11.13 ± 2.76
11.85 ± 1.60
11.93 ± 1.85#
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
5. 2. 3. Valoración de la fuerza concéntrica isocinética de la musculatura
del cuádriceps
La valoración de la fuerza isocinética concéntrica de la musculatura del
cuádriceps fue determinada mediante dinamometría isocinética. Como se ha
mencionado en la metodología, esta valoración fue realizada a tres
velocidades distintas, 60º/s, 180º/s y 300º/s. Las variables analizadas en este test
fueron el pico par máximo, el pico par promedio máximo, el trabajo en la
repetición máxima y el trabajo total. Además, estas variables fueron
relativizadas con la masa magra de la extremidad inferior estudiada.
En la Tabla 5.11 se muestran los resultados de las variables relacionadas
con la fuerza concéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps a una
velocidad de a 60º/s. Al realizar la estadística inferencial entre los grupos de
participación, se observan diferencias significativas entre el GE2 y el GC
(P=0.030) y entre el GE2 y el GE1 (P=0.009) en el trabajo total al comienzo de la
investigación. Así mismo, al relativizar esta variable con la masa magra de la
extremidad inferior dominante, se observan diferencias en esta misma
evaluación entre el GE2 y el GC (P=0.025) y entre el GE2 y el GE1 (P=0.009).
Al analizar los efectos del entrenamiento, se puede observar que en el
GC no se produjeron modificaciones estadísticamente significativas en las
variables analizadas en los tres momentos de evaluación. En el pico par
máximo concéntrico analizado a la velocidad de 60º/s, se observa que en
ambos grupos experimentales se obtuvo un incremento al finalizar la
intervención (GE1: 17%, P=0.003; GE2: 21%, P=0.000). Aunque en la evaluación
post 2 los resultados de esta variable descendieron para ambos grupos
experimentales, estas diferencias se mantienen respecto a la evaluación pre
en el GE1 (P=0.029). Al relativizar esta variable con la masa magra de la
extremidad inferior evaluada, se puede observar la misma tendencia en
ambos grupos de intervención, con incrementos del 14% para el GE1 (P=0.008)
y del 16% para el GE2 (P=0.011), y manteniéndose una diferencia del 5% en
esta variable en la evaluación post 2 respecto a la evaluación pre solo en el
GE1 (P=0.011).
En la variable pico par promedio máximo concéntrico realizado a la
velocidad
de
60º/s
se
observa
que
ambos
grupos
experimentales
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Capítulo 5.
Resultados
incrementaron sus valores al finalizar la intervención (GE1: 14%, P=0.028; GE2:
20%, P=0.002). Sin embargo, al contrario de lo que sucede en la variable
anteriormente descrita, solo el GE2 mantuvo estas diferencias en la evaluación
post 2 respecto a la evaluación pre (p=0.035). Al relativizar esta variable con la
masa magra de la extremidad inferior evaluada, se observa que solo el GE2
mantuvo estas diferencias en los momentos de evaluación post 1 (P=0.005) y
post 2 (P=0.02).
Tabla 5.11. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isocinético
concéntrico a la velocidad de 60º/s.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Post 1
Post 2
Pico par máximo concéntrico a 60º/s (N· m)
GC
183.54 ± 47.59
201.94 ± 42.32
204.21 ± 50.28
GE1
168.32 ± 38.05
202.29 ± 49.73*
196.42 ± 48.60*
GE2
152.24 ± 45.27
191.54 ± 55.21*
172.57 ± 45.78
Pico par máximo concéntrico relativo a 60º/s (N· m/kg)
GC
21.22 ± 5.88
22.70 ± 3.50
22.95 ± 3.33
GE1
19.29 ± 3.58
22.51 ± 3.83*
23.57 ± 7.96*
GE2
18.49 ± 5.20
21.95 ± 4.38*
20.40 ± 3.85
Pico par promedio máximo concéntrico a 60º/s (N· m)
GC
141.74 ± 36.84
155.82 ± 34.36
164.76 ± 41.62
GE1
140.85 ± 34.52
163.84 ± 35.15*
158.11 ± 33.27
GE2
116.04 ± 34.68
145.52 ± 40.95*
137.78 ± 36.69*
Pico par promedio máximo concéntrico relativo a 60º/s (N· m)
GC
16.41 ± 4.48
17.49 ± 2.69
18.58 ± 3.38
GE1
16.32 ± 3.68
18.46 ± 3.83
18.09 ± 3.81
GE2
13.98 ± 3.82
16.93 ± 4.57*
16.53 ± 4.02*
Trabajo en la repetición máxima concéntrica a 60º/s (J)
GC
143.51 ± 39.71
160.14 ± 31.91
150.51 ± 36.11
GE1
132.33 ± 38.41
161.75 ± 37.52*
146.06 ± 29.04
GE2
110.33 ± 35.21
144.51 ± 38.19*
127.85 ± 39.22
Trabajo relativo en la repetición máxima concéntrica a 60º/s (J/kg)
GC
16.55 ± 4.84
18.05 ± 3.14
17.04 ± 3.53
GE1
15.37 ± 4.25
18.02 ± 3.06*
16.70 ± 2.76
GE2
13.39 ± 4.47
16.81 ± 4.08*
15.25 ± 4.09
Trabajo total concéntrico a 60º/s (J)
GC
332.98 ± 110.18
360.33 ± 73.74
350.31 ± 86.66
GE1
345.66 ± 116.77
358.82 ± 88.42
352.49 ± 86.38
GE2
233.07 ± 92.67¥
297.98 ± 98.14*
295.49 ± 100.03*
Trabajo total concéntrico relativo a 60º/s (J/kg)
GC
38.54 ± 13.25
40.59 ± 7.07
39.72 ± 8.94
GE1
39.61 ± 10.89
40.32 ± 9.19
40.37 ± 9.25
GE2
27.86 ± 9.09¥
34.86 ± 11.55*
35.87 ± 12.88*
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
= Diferencias significativas entre Grupo Experimental 1 y Grupo Experimental 2
En el trabajo desarrollado en la repetición máxima, se observa que en
ambos grupos experimentales se produjo un incremento al finalizar la
intervención (GE1: 18%, P=0.003; GE2: 24%, P=0.000). Estos incrementos se
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
mantiene en los dos grupos experimentales cuando relativizamos esta variable
con la masa magra de la extremidad inferior evaluada (GE1: 15%, P=0.019;
GE2: 20%, P=0.03).
En el trabajo total desarrollado en el test concéntrico realizado a la
velocidad de 60º/s, se observa que solo en el GE2 se produjo un incremento
significativo en esta variable en la evaluación post 1 (22%; P=0.025) y en la
evaluación post 2 (1%; P=0.007) respecto a la evaluación inicial. Esta tendencia
se mantuvo al relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad
inferior evaluada (post 1: 23%, P=0.022; post 2: 29%, P=0.003).
En la Tabla 5.12 se muestran los resultados de las variables relacionadas
con la fuerza isocinética concéntrica de la musculatura del cuádriceps a una
velocidad de 180º/s. Al comparar entre grupos, se encontraron diferencias
significativas al finalizar la intervención entre el GE1 y el GC (P=0.008) y entre el
GE2 y el GC (P=0.028) en la variable pico par promedio relativo. No se
encontraron diferencias significativas entre los grupos de participación en las
restantes variables analizadas en las tres evaluaciones realizadas.
Al comparar los efectos del entrenamiento se observa que en el GC no
se produjeron modificaciones estadísticamente significativas en las variables
analizadas. Por el contrario, los dos grupos experimentales incrementaron sus
resultados en el pico par máximo al finalizar la intervención (GE1: 21%, P=0.02;
GE2: 19%, P=0.013). A las 6 semanas siguientes de finalizar la intervención, se
observó un descenso en esta variable en el GE2 (p=0.037), sin experimentar
modificaciones estadísticamente significativas en el GE1.
Al relativizar el pico par máximo con la masa magra de la extremidad
inferior
analizada,
se
observa
que
ambos
grupos
experimentales
incrementaron sus valores en la evaluación post 1 (GE1: 18%, P=0.006; GE2: 16%,
P=0.017). En la evaluación post 2 no se encontraron modificaciones en esta
variable respecto a la evaluación pre y a la evaluación post 1.
En la variable pico par promedio máximo, se observa que en ambos
grupos experimentales se produjo incremento al finalizar la intervención (GE1:
25%, P=0.000; GE2: 23%, P=0.001). Por el contrario, en la evaluación post 2 se
observó un descenso en esta variable en ambos grupos experimentales
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Capítulo 5.
Resultados
respecto a la evaluación post 1 (GE1: -18%, P=0.046; GE2: -16%, P=0.008).
Además, los resultados obtenidos por el GE1 en esta variable en el momento
post 2 fueron estadísticamente superiores a los obtenidos en la evaluación
inicial (P=0.028). Al relativizar esta variable con la masa magra de la
extremidad inferior evaluada, se observa que ambos grupos experimentales
incrementaron sus valores en la evaluación post 1 respecto a la evaluación pre
(GE1: 22%, P=0.000; GE2: 21%, P=0.001). Además, se observa que en el GE2 se
produjo un descenso significativo en esta variable en el momento post 2
respecto al momento post 1 (P=0.015).
Tabla 5.12. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isocinético
concéntrico a la velocidad de 180º/s.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Post 1
Post 2
Pico par máximo concéntrico a 180º/s (N· m)
GC
147.09 ± 47.98
147.25 ± 43.14
162.67 ± 55.60
GE1
136.80 ± 31.74
173.11 ± 57.31*
158.34 ± 57.14
GE2
128.59 ± 64,17
158.23 ± 54.05*
140.26 ± 61.99#
Pico par máximo concéntrico relativo a 180º/s (N· m/kg)
GC
16.62 ± 3.86
16.41 ± 3.01
18.70 ± 3.58
GE1
15.65 ± 2.95
19.01 ± 4.23*
19.04 ± 7.46
GE2
15.06 ± 5.51
17.97 ± 4.01*
15.47 ± 5.08
Pico par promedio máximo concéntrico a 180º/s (N· m)
GC
112.25 ± 31.65
109.14 ± 25.04
128.43 ± 41.41
GE1
104.21 ± 19.00
139.59 ± 44.47*
122.92 ± 41.30*#
GE2
100.02 ± 46.98
130.72 ± 39.79*
110.17 ± 43.62#
Pico par promedio máximo concéntrico relativo a 180º/s (N· m)
GC
12.65 ± 2.10
12.21 ± 1.49
14.33 ± 2.87
GE1
12.04 ± 2.36
15.39 ± 3.55¥*
13.72 ± 3.21
GE2
11.77 ± 4.15
14.91 ± 2.93¥*
12.87 ± 3.53#
Trabajo en la repetición máxima concéntrica a 180º/s (J)
GC
108.14 ± 23.69
113.91 ± 25.97
114.23 ± 24.10
GE1
99.22 ± 41.77
130.29 ± 34.02*
112.78 ± 34.17#
GE2
89.37 ± 30.33
113.53 ± 31.73*
99.18 ± 28.50#
Trabajo relativo en la repetición máxima concéntrica a 180º/s (J/kg)
GC
12.41 ± 2.29
12.88 ± 2.70
13.09 ± 2.15
GE1
11.41 ± 3.88
14.38 ± 2.18*
11.75 ± 3.04#
GE2
10.65 ± 2.88
13.10 ± 2.89*
11.32 ± 2.52
Trabajo total concéntrico a 180º/s (J)
GC
236.31 ± 47.14
246.90 ± 54.41
262.10 ± 60.78
GE1
234.34 ± 76.53
280.63 ± 85.36*
250.85 ± 80.07
GE2
198.31 ± 71.22
246.83 ± 76.40*
222.35 ± 65.94
Trabajo total concéntrico relativo a 180º/s (J/kg)
GC
27.02 ± 4.37
27.69 ± 4.28
29.56 ± 5.36
GE1
26.75 ± 6.94
30.93 ± 6.70
28.25 ± 6.99
GE2
23.61 ± 6.92
28.48 ± 7.28*
26.56 ± 7.42
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
En la Tabla 5.13 se muestran los resultados de las variables relacionadas
con la fuerza isocnética concéntrica de la musculatura del cuádriceps a una
velocidad de 300º/s. Al comparar entre grupos, se encontraron diferencias
significativas al finalizar la intervención entre el GE1 y el GC (P=0.045) y entre el
GE2 y el GC (P=0.024) en la variable pico par promedio relativo. No se
encontraron diferencias significativas entre los grupos de participación en las
restantes variables analizadas en los tres momentos de evaluación.
Del mismo modo, ambos grupos experimentales incrementaron sus
valores en el trabajo en la repetición máxima al finalizar la intervención (GE1:
24%, P=0.004; GE2: 21%, P=0.026). Por el contrario, estos incrementos se
redujeron en la evaluación post 2 en el GE1 (-13%; P=0.015) y en el GE2 (-13%;
P=0.049). Esta tendencia se mantiene al relativizar esta variable con la masa
magra de la extremidad inferior evaluada en evaluación post 1 (GE1: 21%,
P=0.004; GE2: 19%, P=0.018). En la evaluación post 2 se observó en el GE1 un
descenso del 18% en esta variable respecto a la evaluación post 1 (P=0.015).
No se produjeron diferencias estadísticamente significativas en este sentido en
el GE2.
Por último, en el trabajo total realizado en el test isocinético concéntrico
a la velocidad de 180º/s se observa que ambos grupos experimentales
incrementaron su valores al finalizar la intervención (GE1: 16%, P=0.034; GE2:
20%, P=0.02). No se obtuvieron modificaciones en los grupos experimentales en
esta variable en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 y a la
evaluación pre. Al relativizar esta variable, se observó que solo el GE2 obtuvo
un incremento del 17% en el trabajo total al finalizar la intervención (P=0.022).
Al comparar los efectos del entrenamiento se observa que en el GC no
se produjeron modificaciones estadísticamente significativas en las variables
analizadas. Por el contrario, los dos grupos experimentales incrementaron sus
resultados en el pico par máximo al finalizar la intervención en esta velocidad
de contracción (GE1: 13%, P=0.000; GE2: 13%, P=0.000). Estas diferencias solo se
mantuvieron en el GE1 en la evaluación post 2 (P=0.028). Estos resultados se
mantienen al relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad
inferior evaluada, con un incremento del 21% en el GE1 (P=0.001) y del 19% en
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Capítulo 5.
Resultados
el GE2 (P=0.000). Del mismo modo, este incremento solo se mantuvo en la
evaluación post 2 en el GE1 (P=0.007).
Tabla 5.13. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isocinético
concéntrico a la velocidad de 300º/s.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Post 1
Post 2
Pico par máximo concéntrico a 300º/s (N· m)
GC
120.14 ± 36.82
119.25 ± 33.16
143.83 ± 75.77
GE1
100.62 ± 16.02
130.41 ± 28.97*
127.91 ± 46.60*
GE2
106.52 ± 36.78
137.86 ± 45.91*
120.48 ± 41.89
Pico par máximo concéntrico relativo a 300º/s (N· m/kg)
GC
13.51 ± 2.80
13.31 ± 2.75
15.69 ± 4.95
GE1
11.67 ± 2.31
14.70 ± 3.28*
16.05 ± 8.94*
GE2
12.71 ± 3.68
15.71 ± 3.51*
14.11 ± 3.46
Pico par promedio máximo concéntrico a 300º/s (N· m)
GC
95.14 ± 25.16
95.03 ± 22.97
96.15 ± 30.49
GE1
87.04 ± 14.99
112.00 ± 23.49*
102.03 ± 34.04*
GE2
86.48 ± 23.71
110.26 ± 26.28*
99.30 ± 30.04
Pico par promedio máximo concéntrico relativo a 300º/s (N· m/kg)
GC
10.69 ± 1.48
10.60 ± 1.56
10.65 ± 2.23
GE1
10.06 ± 1.56
12.57 ± 2.51¥*
11.94 ± 3.33*
GE2
10.44 ± 2.81
12.74 ± 2.35¥*
11.71 ± 2.63
Trabajo en la repetición máxima concéntrica a 300º/s (J)
GC
89.78 ± 20.61
92.69 ± 20.40
95.46 ± 24.78
GE1
80.84 ± 21.36
100.19 ± 27.46*
87.70 ± 19.27#
GE2
72.77 ± 22.70
94.31 ± 22.08*
81.20 ± 24.41#
Trabajo relativo en la repetición máxima concéntrica a 300º/s (J/kg)
GC
11.32 ± 3.43
10.51 ± 3.55
10.17 ± 3.94
GE1
9.99 ± 4.36
10.21 ± 3.69
10.95 ± 2.89
GE2
9.57 ± 3.31
11.71 ± 3.94*
10.86 ± 3.67
Trabajo total concéntrico a 300º/s (J)
GC
199.19 ± 60.14
199.65 ± 51.91
208.70 ± 51.21
GE1
190.09 ± 54.20
211.21 ± 59.38
206.90 ± 54.26
GE2
166.39 ± 49.25
193.66 ± 53.85*
185.36 ± 61.17
Trabajo total concéntrico relativo a 300º/s (J/kg)
GC
22.59 ± 5.64
22.45 ± 4.79
24.07 ± 6.65
GE1
21.78 ± 5.48
23.64 ± 5.74
23.64 ± 5.32
GE2
20.18 ± 5.73
22.66 ± 6.43
22.00 ± 6.44
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
El pico par promedio máximo se incrementó en ambos grupos
experimentales al finalizar la intervención (GE1: 22%, P=0.000; GE2: 22%,
P=0.000), manteniéndose este incremento solo en el GE1 en la evaluación post
2 (P=0.007). Al relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad
inferior evaluada se observó la misma tendencia que en la variable anterior,
incrementando ambos grupos experimentales sus resultados en la evaluación
post 1 (GE1: 20%, P=0.000; GE2: 18%, P=0.000), y manteniendo estos resultados
solo el GE1 en la evaluación post 2 (P=0.010).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Del mismo modo, ambos grupos experimentales incrementaron sus
valores en el trabajo en la repetición máxima al finalizar la intervención (GE1:
19%, P=0.001; GE2: 23%, P=0.000). Por el contrario, estos incrementos se
redujeron en la evaluación post 2 en el GE1 (-12%; P=0.029) y en el GE2 (-14%;
P=0.016). Al relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad
inferior evaluada, solo se observó un incremento del 18% en el GE1 en
evaluación post 1 (P=0.043).
Por último, en el trabajo total realizado en el test isocinético concéntrico
a la velocidad de 300º/s se observa que solo el GE2 experimentó un
incremento del 14% en esta variable en el momento post 1 (P=0.040). Este
incremento significativo desapareció al relativizar la variable con la masa
magra de la extremidad evaluada.
5. 2. 4. Valoración de la fuerza excéntrica isocinética de la musculatura
del cuádriceps
Al igual que la fuerza concéntrica, la valoración de la fuerza isocinética
excénctrica de la musculatura del cuádriceps fue determinada mediante
dinamometría isocinética. Esta valoración fue realizada a tres velocidades
distintas, 60º/s, 180º/s y 300º/s. Las variables analizadas en este test fueron el
pico par máximo, el pico par promedio máximo, el trabajo en la repetición
máxima y el trabajo total. Además, estas variables fueron relativizadas con la
masa magra de la extremidad inferior estudiada.
En la Tabla 5.14 se muestran los resultados de las variables relacionadas
con la fuerza excéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps a una
velocidad de 60º/s. Al realizar la estadística inferencial entre los grupos de
participación, no se observaron diferencias estadísticamente significativas en
las variables analizadas en los tres momentos de evaluación. Cuando se
analizaron los efectos del entrenamiento, se observó que solo el GE1 mejoró los
valores en el pico par máximo al finalizar la intervención (12%; P=0.021). En esta
variable, el GE2 mejoró también sus valores en el momento pos t 1, sin llegar a
ser estas mejoras estadísticamente significativas (P=0.071). No se produjeron
modificaciones en las restantes variables analizadas en esta velocidad de
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Capítulo 5.
Resultados
ejecución en los tres grupos de participación, tanto al finalizar la intervención
como a las 6 semanas de haber finalizado la misma.
Tabla 5.14. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isocinético
excéntrico a la velocidad de 60º/s.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Post 1
Pico par máximo excéntrico a 60º/s (N· m)
GC
238.79 ± 84.48
243.12 ± 88.33
GE1
246.15 ± 66.63
280.80 ± 63.99*
GE2
238.28 ± 70.59
266.07 ± 67.61
Pico par máximo excéntrico relativo a 60º/s (N· m/kg)
GC
26.73 ± 8.24
26.77 ± 8.10
GE1
27.94 ± 6.65
31.43 ± 6.35
GE2
28.61 ± 7.78
30.59 ± 5.88
Pico par promedio máximo excéntrico a 60º/s (N· m)
GC
214.79 ± 83.66
212.93 ± 85.12
GE1
220.02 ± 70.10
254.95 ± 72.70
GE2
210.90 ± 73.90
226.40 ± 86.52
Pico par promedio máximo excéntrico relativo a 60º/s (N· m/kg)
GC
23.90 ± 8.24
23.27 ± 7.82
GE1
24.81 ± 6.68
28.23 ± 6.05
GE2
25.13 ± 8.35
26.33 ± 8.87
Trabajo en la repetición máxima excéntrico a 60º/s (J)
GC
185.84 ± 72.66
180.44 ± 80.67
GE1
193.84 ± 72.45
222.48 ± 46.84
GE2
180.31 ± 62.99
200.44 ± 64.88
Trabajo relativo en la repetición máxima excéntrico a 60º/s (J/kg)
GC
20.99 ± 8.61
19.85 ± 8.77
GE1
21.78 ± 7.44
24.83 ± 5.47
GE2
21.94 ± 8.94
23.68 ± 8.72
Trabajo total excéntrico a 60º/s (J)
GC
441.50 ± 224.57
445.19 ± 217.07
GE1
485.72 ± 192.47
514.98 ± 162.86
GE2
433.17 ± 182.45
462.25 ± 154.31
Trabajo total excéntrico relativo a 60º/s (J/kg)
GC
49.70 ± 25.98
49.16 ± 24.27
GE1
54.55 ± 20.13
57.38 ± 16.45
GE2
51.08 ± 18.24
54.36 ± 18.56
Post 2
237.55 ± 79.29
265.33 ± 62.71
242.13 ± 71.19
26.83 ± 7.89
31.34 ± 8.63
28.24 ± 6.06
223.07 ± 80.68
227.90 ± 65.70
216.59 ± 75.14
25.00 ± 7.56
26.13 ± 7.69
25.18 ± 6.69
171.11 ± 72.10
202.09 ± 44.00
175.66 ± 56.11
19.63 ± 8.66
22.37 ± 4.94
20.71 ± 5.89
425.89 ± 174.51
478.73 ± 147.44
454.01 ± 168.35
48.46 ± 19.96
54.99 ± 18.28
53.81 ± 18.81
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
En la Tabla 5.15 se muestran los resultados de las variables relacionadas
con la fuerza excéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps a una
velocidad de 180º/s. Al comparar entre grupos de participación, se observa en
el pico par promedio relativo que el GE1 y el GE2 obtuvieron valores superiores
al finalizar la intervención que el GC (GE1: P=0.034; GE2: P=0.015). No se
encontraron más modificaciones en las restantes variables entre grupos de
participación en los tres momentos de evaluación.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Tabla 5.15. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isocinético
excéntrico a la velocidad de 180º/s.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Post 1
Post 2
Pico par máximo excéntrico a 180º/s (N· m)
GC
212.11 ± 87.68
209.88 ± 89.59
216.93 ± 87.61
GE1
213.36 ± 72.59
246.61 ± 65.49*
239.09 ± 81.14
GE2
208.53 ± 78.07
242.43 ± 78.80*
211.08 ± 74.54#
Pico par máximo excéntrico relativo a 180º/s (N· m/kg)
GC
23.33 ± 6.92
22.71 ± 6.86
23.74 ± 7.13
GE1
23.82 ± 5.82
27.15 ± 3.97
26.55 ± 9.91
GE2
24.48 ± 6.59
27.80 ± 6.62*
24.64 ± 5.82
Pico par promedio máximo excéntrico a 180º/s (N· m)
GC
191.45 ± 80.48
177.75 ± 82.43
194.60 ± 87.67
GE1
190.03 ± 61.70
224.86 ± 63.75*
217.61 ± 80.09*
GE2
185.87 ± 78.06
221.48 ±73.73*
189.74 ± 78.32#
Pico par promedio máximo excéntrico relativo a 180º/s (N· m/kg)
GC
21.10 ± 6.55
19.30 ± 6.90
21.19 ± 7.26
GE1
21.32 ± 5.15
24.72 ± 4.27¥*
24.26 ± 6.65
GE2
21.88 ± 6.99
25.30 ± 6.09¥*
21.91 ± 6.25#
Trabajo en la repetición máxima excéntrico a 180º/s (J)
GC
161.73 ± 78.94
154.51 ± 80.56
136.59 ± 60.79
GE1
170.44 ± 61.07
207.24 ± 65.55*
173.08 ± 56.48#
GE2
160.31 ± 63.84
193.68 ± 60.40*
163.62 ± 53.61#
Trabajo relativo en la repetición máxima excéntrico a 180º/s (J/kg)
GC
9.56 ± 2.47
10.10 ± 2.81
9.75 ± 2.97
GE1
10.29 ± 3.50
10.29 ± 2.95
9.98 ± 2.57
GE2
9.55 ± 2.49
9.20 ± 2.25
9.66 ± 3.19
Trabajo total excéntrico a 180º/s (J)
GC
424.29 ± 220.68
375.34 ± 216.82
360.57 ± 189.19
GE1
451.51 ± 184.52
501.31 ± 187.50
463.31 ± 178.80
GE2
396. 73 ± 180.67
466.50 ± 178.67
402.51 ± 168.93#
Trabajo total excéntrico relativo a 180º/s (J/kg)
GC
46.49 ± 22.99
40.61 ± 22.81
39.19 ± 19.19
GE1
49.95 ± 15.78
54.69 ± 15.40
51.68 ± 15.96
GE2
46.67 ± 16.57
53.71 ± 17.46
47.58 ± 17.64
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
En el pico par máximo se produjo un incremento del 13% en el GE1 al
finalizar la intervención (P=0.016). Del mismo modo, en el GE2 se produjo un
incremento del 14% en esta variable al finalizar la intervención (P=0.011). Sin
embargo, en el momento post 2, el GE2 redujo sus valores en el pico par
máximo respecto a la evaluación post 1 (-13%; P=0.001), descenso que no se
produjo en el GE1 de forma significativa. Al relativizar esta variable con la
masa magra de la extremidad inferior evaluada, se observó que solo el GE2
experimenta un aumento del 12% en los valores de esta variable al finalizar la
intervención (P=0.045).
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Capítulo 5.
Resultados
En el pico par promedio excéntrico realizado a la velocidad de 180º/s,
se observa que ambos grupos experimentales aumentaron sus valores al
finalizar la intervención (GE1: 15%, P=0.008; GE2: 16%, P=0.005). En la evaluación
post 2, se observa que el GE1 mantuvo este incremento respecto a la
evaluación pre (P=0.05). Sin embargo, en este momento de evaluación, se
produjo un descenso del 14% en esta variable en el GE2 respecto a la
evaluación post 1 (P=0.001). Estos resultados se mantienen al relativizar esta
variable con la masa magra de la extremidad inferior evaluada, en donde
ambos grupos experimentales incrementaron sus valores al finalizar la
intervención (GE1: 14%, P=0.029; GE2: 14%, P=0.022), y posteriormente se
produjo un descenso en la evaluación post 2 solo en el GE2 (P=0.002).
En el trabajo en la repetición máxima, se observa que ambos grupos
experimentales incrementaron sus valores al finalizar la intervención (GE1: 18%,
P=0.005; GE2: 17%, P=0.009), y posteriormente se redujeron en la evaluación
post 2 (GE1: -17%, P=0.000; GE2: -16%, P=0.001). Al relativizar esta variable con
la masa magra de la extremidad inferior evaluada, las modificaciones
anteriormente mencionadas desaparecieron.
En lo que respecta a la variable relacionada con el trabajo total
desarrollado en el test excéntrico a la velocidad de 180º/s, se observa que en
el GE2 se produjo un descenso en el momento de evaluación post 2 respecto
a la evaluación post 1 (P=0.021). Estas modificaciones desaparecieron al
relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad inferior evaluada.
Por último, los resultados de las variables relacionadas con la fuerza
excéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps a una velocidad de a
300º/s se muestran en la Tabla 5.16. Al comparar entre los grupos de
participación se observa que al finalizar la intervención, el GE1 obtuvo valores
superiores que el GC en las variables pico máximo relativo (P=0.043), pico par
promedio máximo (P=0.036) y pico par promedio máximo relativo (P=0.008).
Esta situación también se da en el GE2 en las mismas variables (P=0.030;
P=0.027; P=0.003, respectivamente).
Al comparar los efectos del entrenamiento, no se encontraron
modificaciones en las variables analizadas en el GC. En la variable pico par
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
máximo se observa que el GE1 redujo sus valores en la evaluación post 2
respecto a la evaluación inicial (P=0.016). En esta variable, el GE2 redujo sus
valores en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.036). Al
relativizar esta variable, estas modificaciones solo se produjeron en el GE1
(P=0.021).
Tabla 5.16. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isocinético
excéntrico a la velocidad de 300º/s.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Post 1
Post 2
Pico par máximo excéntrico a 300º/s (N· m)
GC
289.77 ± 112.61
232.51 ± 109.26
249.45 ± 90.19
GE1
347.34 ± 98.79
319.67 ± 115.81
264.16 ± 97.42*
GE2
287.87 ± 126.05
319.91 ± 118.14
262.32 ± 112.70#
Pico par máximo excéntrico relativo a 300º/s (N· m/kg)
GC
32.06 ± 9.28
25.91 ± 9.81
27.94 ± 7.35
GE1
40.64 ± 14.33
35.70 ± 13.07¥
31.15 ± 12.66*
GE2
34.22 ± 15.01
36.10 ± 9.33¥
30.20 ± 9.39
Pico par promedio máximo excéntrico a 300º/s (N· m)
GC
221.96 ± 94.13
183.46 ± 76.36
203.02 ± 69.49
GE1
261.66 ± 72.88
261.72 ± 85.20¥
225.27 ± 80.03#
GE2
219.87 ± 90.65
264.11 ± 90.37¥
220.58 ± 83.56#
Pico par promedio máximo excéntrico relativo a 300º/s (N· m/kg)
GC
24.31 ± 7.36
20.40 ± 7.16
22.62 ± 5.18
GE1
30.21 ± 9.32
29.07 ± 8.61¥
25.46 ± 7.74
GE2
26.04 ± 10.02
30.07 ± 7.37¥
25.64 ± 6.75#
Trabajo en la repetición máxima excéntrico a 300º/s (J)
GC
207.59 ± 109.77
178.44 ± 106.48
172.98 ± 95.54
GE1
203.80 ± 63.70
230.82 ± 82.70
183.78 ± 70.26#
GE2
183.46 ± 82.65
222.06 ± 78.97*
188.12 ± 79.39#
Trabajo relativo en la repetición máxima excéntrico a 300º/s (J/kg)
GC
9.29 ± 3.51
9.38 ± 3.87
9.79 ± 2.54
GE1
8.69 ± 2.91
9.23 ± 2.42
9.78 ± 2.63
GE2
8.88 ± 2.68
9.27 ± 2.61
9.81 ± 2.26
Trabajo total excéntrico a 300º/s (J)
GC
488.89 ± 261.29
406.02 ± 222.53
408.82 ± 193.28
GE1
522.49 ± 189.07
548.78 ± 219.52
480.11 ± 208.85
GE2
445.01 ± 211.20
536.67 ± 198.29
467.30 ± 193.03
Trabajo total excéntrico relativo a 300º/s (J/kg)
GC
52.96 ± 24.41
44.84 ± 23.65
45.48 ± 18.59
GE1
58.70 ± 18.02
59.93 ± 19.06
53.42 ± 17.93
GE2
51.51 ±19.25
62.06 ± 19.52
54.69 ± 17.55
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
En el pico par promedio máximo, ambos grupos experimentales
redujeron sus valores en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1
(GE1: -14%, P=0.039; GE2: -14%, P=0.008). En el pico par promedio relativo, estas
modificaciones solo se produjeron en el GE2 (P=0.028).
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Capítulo 5.
Resultados
Por lo que respecta al trabajo en la repetición máxima, se observa que
en el GE1 se produjo un descenso del 20% en esta variable en la evaluación
post 2 respecto a la post 1 (P=0.001). Por el contrario, en el GE2 se produjo un
incremento del 17% en esta variable al finalizar la intervención (P=0.036),
incremento que posteriormente se redujo un 15% en la evaluación post 2
respecto a la evaluación post 1 (P=0.019). Todas estas modificaciones
desaparecen al relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad
evaluada.
Finalmente,
no
se
encontraron
modificaciones
estadísticamente
significativas en los grupos de participación en el trabajo total y en el trabajo
total relativo a la velocidad de contracción excéntrica de 300º/s.
5. 2. 5. Valoración de la fuerza máxima excéntrica en test 1-RM y de la
capacidad de salto
La valoración de la fuerza máxima excéntrica en el test 1-RM se realizó en el
ejercicio DSLS ejecutado en la máquina multipower. Cada repetición
excéntrica realizada en este test fue desarrollada en un tiempo de 3 segundos.
La valoración de la capacidad de salto se realizó mediante el test del triple
salto descrito en la metodología. Como en los apartados anteriores, se
realizará un análisis comparando los grupos de participación en cada uno de
los momentos de evaluación, y posteriormente se analizarán los efectos del
entrenamiento intra-grupos. Los resultados obtenidos en el test 1-RM y en el
triple salto se muestran en la Figura 5.3.a.
Al comparar entre grupos de participación en el test 1-RM, se obtuvo al
finalizar la intervención que ambos grupos experimentales presentaron valores
superiores al GC (GE1: 65%, P=0.000; GE2: 76%, P=0.000). En la evaluación post 2,
estas diferencias solo se mantienen en el GE2 (P=0.045).
Al analizar los efectos del entrenamiento intra-grupos, se observa que el GE1
incrementó un 47% sus valores en esta variable al finalizar la intervención
(P=0.000), manteniéndose este incremento un 16% en el momento post 2
respecto a la evaluación inicial (P=0.000). Por otro lado, el GE2 incrementó sus
valores un 49% al finalizar la intervención (P=0.000), manteniéndose este
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
incremento un 21% en el momento post 2 respecto a la evaluación inicial
(P=0.000).
Por lo que respecta a la valoración del triple salto, en las Figuras 5.3.b y 5.3.c se
observa que no se obtuvieron diferencias entre los grupos de participación en
cada uno de los momentos en el mejor resultado obtenido en el triple salto ni
en el valor medio de los tres saltos aptos realizados. Del mimo modo, no se
obtuvieron modificaciones intra-grupos en estas variables.
5.3.a
RESULTADOS TEST 1-RM
1-RM (kg)
RESULTADOS TRIPLE SALTO PROMEDIO
5.3.b
¥
*#
*#
DISTANCIA ALCANZADA (m)
*¥
*¥
MOMENTO
MOMENTO
RESULTADOS TRIPLE SALTO MÁXIMO
5.3.c
DISTANCIA ALCANZADA (m)
MOMENTO
Figura 5.3. Valores medios de los resultados en el test 1-RM y triple salto.
Figura 5.3.a. Valores medios obtenidos en el test 1-RM
Figura 5.3.b. Valores medios obtenidos en la media de los tres saltos realizados
Figura 5.3.c. Valores medios obtenidos en el triple salto máximo
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2.
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
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Capítulo 5.
Resultados
5. 3. Adaptaciones morfológicas, estructurales y
funcionales en el aparato extensor de la rodilla de la
extremidad contralateral no entrenada como respuesta al
ejercicio excéntrico realizado a diferentes velocidades
En este apartado se expondrán los resultados obtenidos en las variables
relacionadas con las propiedades morfológicas, estructurales y funcionales del
aparato extensor de la rodilla de la pierna que no realizó el programa de
entrenamiento. Estos resultados serán agrupados en variables relacionadas
con las propiedades morfológicas y elásticas del TR, variables relacionadas
con las propiedades estructurales y contráctiles de los músculos extensores de
la rodilla y variables relacionadas con las propiedades funcionales de la
musculatura extensora de la rodilla.
5. 3. 1. Valoración de las propiedades morfológicas y elásticas del
tendón rotuliano
Se analizaron como variables relacionadas con las propiedades morfológicas
del tendón el grosor al 25%, 50% y 75% de la longitud total del mismo. Además,
se evaluó el índice de rigidez del tendón en los tres puntos citados
anteriormente.
Los resultados de las variables relacionadas con las propiedades
morfológicas del tendón se muestran en la Tabla 5.17. Como se puede
observar, no se obtuvieron diferencias significativas entre los grupos de
participación en los tres momentos de evaluación. Así mismo, del análisis del
efecto del entrenamiento se demuestra que en los tres grupos de
participación
no
se
produjeron
modificaciones
en
las
propiedades
morfológicas del TR de la extremidad inferior no entrenada en los tres
momentos de evaluación.
Los resultados de las variables relacionadas con las propiedades
elásticas del TR de la extremidad inferior no entrenada se muestran en la Figura
5.4. En ella se observa que el índice de rigidez tomado al 25% de la longitud
total del tendón se incrementó en ambos grupos experimentales en el
momento de evaluación post 2 respecto a la evaluación pre (GE1: 57%,
P=0.000; GE2: 37%, P=0.012) y respecto a la evaluación post 1 (GE1: 58%,
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
P=0.000; GE2: 40%, P=0.008). En el índice de rigidez tomado al 50% de la
longitud total del tendón, se observa que ambos grupos experimentales
redujeron sus valores al finalizar la intervención (GE1: -29%, P=0.043; GE2: -26%,
P=0.041). Sin embargo, en la evaluación post 2 se observa que el GE1 y el GE2
incrementaron los valores respecto a la evaluación post 1 (GE1: 47%, P=0.000;
GE2: 32%, P=0.016). No se produjeron modificaciones estadísticamente
significativas en el índice de rigidez tomado al 75% de la longitud total del
tendón.
Tabla 5.17. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con el grosor del
tendón de la extremidad inferior no entrenada.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Grosor al 25% de la longitud del tendón (cm)
GC
0.41 ± 0.08
GE1
0.40 ± 0.06
GE2
0.37 ± 0.08
Grosor al 50% de la longitud del tendón (cm)
GC
0.38 ± 0.07
GE1
0.38 ± 0.10
GE2
0.33 ± 0.07
Grosor al 75% de la longitud del tendón (cm)
GC
0.38 ± 0.06
GE1
0.40 ± 0.06
GE2
0.36 ± 0.07
Post 1
Post 2
0.39 ± 0.06
0.39 ± 0.10
0.37 ± 0.09
0.39 ± 0.06
0.37 ± 0.09
0.36 ± 0.07
0.38 ± 0.07
0.38 ± 0.10
0.34 ± 0.08
0.37 ± 0.06
0.36 ± 0.08
0.33 ± 0.06
0.39 ± 0.07
0.41 ± 0.09
0.37 ± 0.09
0.38 ± 0.05
0.40 ± 0.08
0.36 ± 0.06
5. 3. 2. Valoración de las propiedades estructurales y contráctiles de los
músculos extensores de rodilla
Como se ha descrito en la metodología, las propiedades
estructurales y
*
contráctiles de los músculos extensores de la rodilla se evaluaron mediante
ecografía, densitometría ósea y TMG. Se analizaron en la extremidad no
entrenada los grosores de los músculos VL y VM a nivel distal, la masa magra y
el porcentaje de grasa en el muslo, y el Dm, tiempo de respuesta y tiempo de
contracción de los músculos VL y RF.
Los resultados en las variables relacionadas con el grosor de los
músculos VL y VM, así como la masa magra y el porcentaje de grasa en el
muslo se muestran en la Tabla 5.18. Al comienzo de la investigación, el GE2
obtuvo unos resultados inferiores en el grosor muscular del VL que el GC
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Capítulo 5.
Resultados
(P=0.000). No se obtuvieron diferencias significativas entre los grupos de
participación en el resto de variables relacionadas con las propiedades
estructurales de la musculatura extensora de la rodilla.
ELASTOGRAFÍA AL 50% DE LA LONGITUD DEL TENDÓN
*#
*#
ÍDICE DE RIGIDEZ
ÍDICE DE RiIGIDEZ
ELASTOGRAFÍA AL 25% DE LA LONGITUD DEL TENDÓN
#
#
MOMENTO
MOMENTO
ELASTOGRAFÍA AL 75% DE LA LONGITUD DEL TENDÓN
ÍDICE DE RIGIDEZ
MOMENTO
Figura 5.4. Valores medios de los índices de rigidez del tendón de la extremidad inferior no
entrenada.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2.
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
Al analizar el efecto del entrenamiento intra-grupos, se observa que el
GE2 incrementó los valores en el grosor muscular del VL a nivel distal en las
evaluaciones post 1 (21%; P=0.000) y post 2 (27%; P=0.000) respecto a la
evaluación pre. En el grosor del músculo VM a nivel distal, el GE1 redujo un 12%
sus valores en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.014).
La masa magra en el muslo de la pierna no entrenada se incrementó solo en
el GE1 al finalizar la intervención (3%; P=0.004) y en el porcentaje de grasa
tomado en la misma zona, ambos grupos experimentales incrementaron sus
valores en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (GE1: 3%,
P=0.008; GE2: -3%, P=0.019).
Los
resultados
en
las
variables
relacionadas
con
propiedades
contráctiles de los músculos VL y RF se muestran en la Tabla 5.19. Al comparar
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
entre grupos, se muestra que no existen diferencias significativas en los tres
momentos de evaluación. El GE1 redujo sus valores en las variables tiempo de
respuesta y tiempo de contracción del músculo RF al finalizar la intervención.
No se obtuvieron modificaciones estadísticamente significativas en los tres
grupos de participación en el resto de variables relacionadas con las
propiedades contráctiles de los músculos VL y RF.
Tabla 5.18. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades
estructurales de los músculos VL y VM y con la composición corporal en el muslo.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2; VLd: vasto
lateral a nivel distal; VMd: Vasto medial a nivel distal (media ± SD).
Pre
Grosor muscular VLd (cm)
GC
1.55 ± 0.24
GE1
1.35 ± 0.28
GE2
1.16 ± 0.23¥
Grosor muscular VMd (cm)
GC
2.07 ± 0.36
GE1
2.14 ± 0.38
GE2
2.01 ± 0.29
Masa magra en el muslo (kg)
GC
6.63 ± 1.50
GE1
6.65 ± 1.46
GE2
6.41 ± 1.37
Grasa en el muslo (%)
GC
22.48 ± 10.01
GE1
23.70 ± 8.70
GE2
25.77 ± 11.20
Post 1
Post 2
1.44 ± 0.14
1.34 ± 0.24
1.46 ± 0.32*
1.58 ± 0.30
1.34 ± 0.29
1.60 ± 0.33*
2.12 ± 0.34
2.20 ± 0.38
2.07 ± 0.36
1.89 ± 0.27
1.93 ± 0.29#
1.93 ± 0.30
6.65 ± 1.51
6.84 ± 1.43*
6.53 ± 1.46
6.67 ± 1.46
6.72 ± 1.40
6.50 ± 1.48
22.22 ± 9.42
23.29 ± 8.96
25.49 ± 11.40
22.10 ± 9.09
24.12 ± 9.09#
26.22 ± 11.49#
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
5. 3. 3. Valoración de la fuerza de la extremidad inferior no entrenada
La valoración de la fuerza de la extremidad inferior no entrenada se realizó
mediante test isométricos en la musculatura extensora y flexora de la rodilla,
test de fuerza concéntrica y excéntrica realizados a distintas velocidades, test
1-RM realizado en fase excéntrica y triple salto realizado a una pierna. Se
analizaron como variables el pico par máximo en los test isométricos,
concéntricos y excéntricos, el peso levantado en el test 1-RM y la distancia
máxima alcanzada en el triple salto realizado con una pierna.
Los resultados de las variables analizas en los test los test isométricos,
concéntricos, y excéntricos se muestran en la Tabla 5.20. Se observa que
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Capítulo 5.
Resultados
ambos grupos experimentales incrementaron el pico par máximo isométrico en
la musculatura extensora de la rodilla al finalizar la intervención (GE1: 16%,
P=0.000; GE2: 14%, P=0.013). En la evaluación post 2, solo el GE1 mantuvo las
diferencias en este momento respecto a la evaluación pre (P=0.000). Por otro
lado, se observa que ambos grupos experimentales incrementaron el pico par
máximo isométrico en la musculatura flexora de la rodilla al finalizar la
intervención (GE1: 12%, P=0.006; GE2: 11%, P=0.034). En la evaluación post 2,
solo el GE1 redujo un 8% los valores en esta variable respecto a la evaluación
post 1 (P=0.000).
Tabla 5.19. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades
contráctiles de los músculos vasto lateral (VL) y recto femoral (RF) de la extremidad
infererior no entrenada.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Desplazamiento máximo VL (mm)
GC
6.65 ± 1.24
GE1
6.11 ± 2.05
GE2
5.52 ± 2.00
Tiempo de respuesta VL (ms)
GC
22.99 ± 1.71
GE1
22.58 ± 1.94
GE2
22.56 ± 2.67
Tiempo de contracción VL (ms)
GC
22.96 ± 2.09
GE1
22.91 ± 3.40
GE2
22.54 ± 2.90
Desplazamiento máximo RF (mm)
GC
8.92 ± 2.09
GE1
8.94 ± 2.38
GE2
8.10 ± 1.69
Tiempo de respuesta RF (ms)
GC
22.28 ± 2.47
GE1
24.74 ± 2.62
GE2
24.63 ± 3.16
Tiempo de contracción RF (ms)
GC
30.79 ± 6.48
GE1
30.56 ± 5.21
GE2
29.23 ± 5.16
Post 1
Post 2
6.49 ± 1.95
6.53 ± 1.66
5.32 ± 1.45
6.40 ± 1.28
6.12 ± 1.51
5.11 ± 1.69
21.77 ± 2.09
22.01 ± 2.13
21.79 ± 2.18
22.53 ± 2.11
22.54 ± 2.73
22.66 ± 2.72
22.56 ± 3.45
22.30 ± 3.09
21.38 ± 3.09
23.18 ± 1.90
24.03 ± 4.99
22.31 ± 3.34
9.20 ± 2.77
8.06 ± 2.61
8.49 ± 2.42
9.03 ± 2.34
8.19 ± 3.26
8.62 ± 2.10
23.89 ± 2.77
22.66 ± 1.47*
23.11 ± 2.41
24.58 ± 2.44
23.98 ± 3.02
24.78 ± 3.15
28.66 ± 3.80
26.10 ± 5.28*
30.69 ± 6.56
28.83 ± 6.44
27.05 ± 5.35
28.73 ± 5.24
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
Por lo que respecta a los resultados en los pico par analizados en el test
concéntrico, se observa ambos grupos experimentales incrementaron sus
valores al finalizar la intervención en las velocidades de 60º/s (GE1: 20%,
P=0.000; GE2: 18%, P=0.002), 180º/s (GE1: 24%, P=0.000; GE2: 22%, P=0.000) y
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
300º/s (GE1: 15%, P=0.004; GE2: 20%, P=0.000). En el pico par máximo
concéntrico realizado a 60º/s obtenido en la evaluación post 2, solo el GE1
redujo los valores un 13% respecto a la evaluación post 1 (P=0.025). Por otro
lado, ambos grupos experimentales mantuvieron los incrementos en la
evaluación post 2 respecto a la evaluación pre en los picos par máximos
concéntricos obtenidos a las velocidades de 180º/s (GE1: 18%, P=0.003; GE2:
19%, P=0.003) y 300º/s (GE1: 15%, P=0.010; GE2: 16%, P=0.007).
En los resultados obtenidos en el pico par máximo excéntrico analizado
a la velocidad de 60º/s, se observa que al finalizar la intervención ambos
grupos experimentales incrementaron sus valores respecto a la evaluación pre
(GE1: 22%, P=0.000; GE2: 17%, P=0.014), reduciéndose posteriormente en el GE1
en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.023). Además, al
finalizar la intervención los resultados obtenidos por el GE1 en esta variable son
superiores a los obtenidos por el GC (P=0.046).
En el pico par excéntrico analizado a la velocidad de 180º/s, se observa
que solo el GE1 incrementó sus valores un 19% al finalizar la intervención
(P=0.001), incremento que posteriormente se redujo un 14% en la evaluación
post 2 (P=0.018). Además, al finalizar la intervención los resultados obtenidos
por el GE1 en esta variable fueron superiores a los obtenidos por el GC
(P=0.042). No se obtuvieron modificaciones estadísticamente significativas en
esta variable en el GE2, y del mismo modo, no se obtuvieron modificaciones
estadísticamente significativas entre grupos e intra-grupos en el pico par
excéntrico analizado a la velocidad de 300º/s.
Por otro lado, ambos grupos experimentales obtuvieron resultados
superiores que el GC en el test 1-RM al finalizar la intervención (GE1: P=0.001;
GE2: P=0.000). Además, al analizar los efectos del entrenamiento intra-grupos,
se observa que ambos grupos experimentales incrementaron sus valores al
finalizar la intervención respecto a la evaluación pre (GE1: 36%, P=0.000; GE2:
37%, P=0.000). En la evaluación post 2, se observa que ambos grupos
experimentales mantuvieron dichos incrementos respecto a la evaluación pre
(GE1: 30%, P=0.000; GE2: 25%, P=0.000), pero siendo en este momento los
valores inferiores respecto a la evaluación post 1 (GE1: 9%, P=0.014; GE2: 16%,
P=0.000).
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Capítulo 5.
Resultados
Tabla 5.20. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la fuerza de la
extremidad inferior no entrenada.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ±
SD).
Pre
Post 1
Pico par máximo isométrico cuádriceps (N· m)
GC
238.78 ± 64.62
242.33 ± 63.83
GE1
236.17 ± 81.31
282.60 ± 79.10*
GE2
220.89 ± 90.75
257.22 ± 76.11*
Pico par máximo isométrico isquiosurales (N· m)
GC
99.60 ± 32.27
98.95 ± 27.63
GE1
104.22 ± 35.72
118.54 ± 36.46*
GE2
94.99 ± 35.72
106.29 ± 27.16*
Pico par máximo concéntrico a 60º/s (N· m)
GC
170.94 ± 37.73
193.22 ± 53.56
GE1
171.22 ± 42.99
214.69 ± 56.86*
GE2
157.21 ± 44.99
190.62 ± 54.80*
Pico par máximo concéntrico a 180º/s (N· m)
GC
145.98 ± 45.42
156.24 ± 47.64
GE1
133.38 ± 38.49
174.68 ± 51.27*
GE2
119.24 ± 47.67
153.84 ± 62.95*
Pico par máximo concéntrico a 300º/s (N· m)
GC
117.78 ± 39.79
117.04 ± 36.61
GE1
110.33 ± 28.86
130.46 ± 27.82*
GE2
100.73 ± 35.80
126.41 ± 48.88*
Pico par máximo excéntrico a 60º/s (N· m)
GC
195.73 ± 96.16
203.19 ± 96.52
GE1
210.85 ± 74.61
271.73 ± 73.84¥*
GE2
205.73 ± 87.65
246.97 ± 59.93*
Pico par máximo excéntrico a 180º/s (N· m)
GC
181.16 ± 86.00
183.80 ± 89.11
GE1
206.16 ± 57.84
256.04 ± 72.90¥*
GE2
192.69 ± 66.62
220.11 ± 78.20
Pico par máximo excéntrico a 300º/s (N· m)
GC
207.57 ± 108.70
228.26 ± 110.15
GE1
216.58 ± 82.80
262.65 ± 93.42
GE2
222.54 ± 96.46
243.46 ± 76.83
1-RM (kg)
GC
109.04 ± 27.64
118.11 ± 20.71
GE1
102.41 ± 21.22
160.57 ± 29.50¥*
GE2
103.28 ± 23.54
164.68 ± 38.72¥*
Post 2
254.24 ± 73.82
270.92 ± 73.71*
247.23 ± 80.33
100.19 ± 32.09
109.08 ± 33.05#
104.21 ± 30.68
188.40 ± 47.97
186.66 ± 41.28#
182.04 ± 53.63
147.06 ± 32.41
162.78 ± 52.35*
148.12 ± 61.47*
122.74 ± 40.14
129.41 ± 42.28*
120.12 ± 44.83*
204.26 ± 94.28
239.81 ± 65.08#
230.31 ± 72.13
197.39 ± 64.69
219.32 ± 84.80#
206.35 ± 76.08
229.83 ± 98.13
232.64 ± 95.62
250.62 ± 119.64
125.29 ± 27.81
145.65 ± 35.99*#
138.24 ± 34.63*#
* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre
# = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2
¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control
Por último, en el triple salto máximo realizado con la extremidad no
dominante no se produjeron diferencias entre grupos en los tres momentos de
evaluación. Además, al analizar los efectos del entrenamiento intra-grupos, se
observa que no se producen modificaciones estadísticamente significativas en
esta variable (Figura 5.5).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
RESULTADOS TRIPLE SALTO MÁXIMO
DISTANCIA ALCANZADA (m)
Figura 5.5. Valores medios de la
distancia máxima alcanzada en el
triple salto realizado con la
extremidad inferior no entrenada.
GC: Grupo Control; GE1: Grupo
Experimental 1; GE2: Grupo
Experimental 2.
MOMENTO
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Capítulo 6.
Discusión
6. Discusión
La presente investigación ha pretendido evaluar los efectos del EE realizado a
distintas velocidades sobre las propiedades morfológicas, estructurales, y
funcionales del complejo extensor de la rodilla. Además, se pretendió analizar
si
el
entrenamiento
excéntrico
realizado
con
una
pierna,
provoca
adaptaciones estructurales y funcionales en la contralateral no entrenada.
El concepto de EE se introdujo por primera vez a finales del siglo XIX. Esta
modalidad de ejercicio ha demostrado que provoca mayor cantidad de
fuerza para un menor gasto energético (Elmer y LaStayo, 2014), situación que
justifica su utilización para mejorar las ganancias de fuerza así como para la
prevención y recuperación de lesiones tendinosas y musculares. Además, los
expertos del entrenamiento de la fuerza consideran la velocidad de ejecución
como parámetro un de carga a tener en cuenta para conseguir ganancias de
fuerza e incrementar la masa muscular (Schoenfeld, 2010).
Siguiendo la división establecida en el apartado de resultados, la
discusión de esta investigación va a estar dividida en tres apartados
diferenciados que disertarán sobre (1) los efectos del EE realizado a distintas
velocidades sobre las propiedades morfológicas y estructurales y (2) las
propiedades funcionales del complejo extensor de la rodilla. Así mismo, (3) se
discutirán los efectos del EE realizado a distintas velocidades con la extremidad
inferior dominante sobre la extremidad inferior contralateral no entrenada.
6. 1. Efectos del ejercicio excéntrico realizado a distintas
velocidades sobre las propiedades morfológicas y
estructurales del complejo extensor de la rodilla
En el presente apartado se han estudiado los efectos del EE realizado a
diferentes velocidades sobre las propiedades morfológicas y elásticas del TR, la
arquitectura muscular del VL y VM, así como en el contenido de masa magra y
grasa corporal. Como se puede observar en los resultados obtenidos, se ha
demostrado que el protocolo de EE utilizado en esta investigación provoca
adaptaciones morfológicas y en el índice de rigidez del tendón. Del mismo
modo, el protocolo de intervención utilizado incrementó los grosores
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
musculares del aparato extensor de la rodilla, la masa magra del muslo, y
redujo la grasa localizada.
Aunque el tendón es considerado una estructura avascularizada, se ha
demostrado que responde a cargas mecánicas externas alterando sus
propiedades biomecánicas (módulo de Young) (Arampatzis et al., 2010;
Reeves et al., 2003) y/o morfológicas (CSA) (Arampatzis, Karamanidis y
Albracht, 2007; Kongsgaard et al., 2007; Seynnes et al., 2009). Estas respuestas o
adaptaciones dependen fundamentalmente de la actividad y de la
intensidad del estímulo al que se ve sometido (Arampatzis, Karamanidis, MoreyKlapsing, De Monte y Stafilidis, 2007; Kongsgaard, Aagaard, Kjaer y Magnusson,
2005; Wang y Watanabe, 2012).
Bajo nuestro conocimiento, este es el primer estudio que ha comparado
los efectos del DSLS realizado en fase excéntrica y a distintas velocidades de
ejecución sobre las propiedades morfológicas y elásticas de tendones
rotulianos sanos. Estudios previos en modelos animales han demostrado que el
EE modifica la expresión genética del tendón produciendo un incremento en
la síntesis del colágeno (Heinemeier, Olesen, Haddad, et al., 2007; Heinemeier,
Olesen, Schjerling, et al., 2007; Kaux et al., 2013). En el caso de tendones
humanos, se ha demostrado que el altas cargas pueden aumentar la síntesis
de colágeno en las 48-72 horas después del ejercicio (Miller et al., 2005), pero
en la revisión bibliográfica realizada hasta la fecha, no se han encontrado
estudios que evalúen de forma específica el efecto del EE realizado a
diferentes velocidades en la expresión del colágeno, sus factores de
crecimiento y la capacidad de hipertrofia en tendones humanos.
El EE ha sido una de las modalidades de tratamiento conservador más
utilizadas para la recuperación de las tendinopatías en general (Joseph y
Denegar, 2015), y de la tendinopatía rotuliana en particular (Gaida y Cook,
2011; Malliaras, Barton, et al., 2013; Visnes y Bahr, 2007; Visnes et al., 2005). Para
esta última, los protocolos de recuperación incluyen el DSLS como ejercicio a
realizar debido a que ofrece resultados más favorables que el single leg squat
realizado sobre una superficie plana (Young et al., 2005). La razón mediante la
cual se apoya esta justificación hace referencia a que la carga a la que se ve
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Capítulo 6.
Discusión
sometida el TR en el primero es mayor que en el segundo (Kongsgaard et al.,
2006; Zwerver, Bredeweg y Hof, 2007).
Los resultados obtenidos en el grosor del tendón coinciden con
investigaciones previas que han comparado los grosores de tendones sanos y
tendones patológicos (Cook, Khan, Kiss y Griffiths, 2000; Gisslen, Gyulai,
Soderman y Alfredson, 2005; Zhang et al., 2014). Por otro lado, aunque la
mayoría de las investigaciones que han conseguido hipertrofiar el TR han
utilizado al menos doce semanas de protocolo de intervención mediante EE
(Farup, Rahbek, Vendelbo, et al., 2014; Kongsgaard et al., 2007; Malliaras,
Kamal, et al., 2013; Seynnes et al., 2009), en el presente estudio se ha
demostrado que seis semanas de intervención utilizando el ejercicio DSLS
centrado en su fase excéntrica son suficientes para incrementar el grosor del
TR, con independencia de la velocidad de ejecución de la repetición a la que
se ha trabajado.
Investigaciones demuestran que las zonas de mayor incremento del
CSA del TR se sitúan en los extremos proximal y distal (Farup, Rahbek, Vendelbo,
et al., 2014; Kongsgaard et al., 2007; Seynnes et al., 2009). Esta circunstancia
puede ser debida a que son las zonas en las cuales el tendón se encuentra
más vascularizado (Kongsgaard et al., 2007). Sin embargo, en nuestra
investigación los mayores incrementos en el grosor se producen en el cuerpo
del tendón (25%, 50% y 75%). Esta situación puede ser debida al tipo de
ejercicio utilizado ya que, a diferencia de las anteriores investigaciones, en el
presente estudio hemos utilizado un ejercicio con una ejecución biomecánica
distinta y que ha demostrado someter al TR a una importante tensión
(Kongsgaard et al., 2006; Purdam et al., 2004; Young et al., 2005; Zwerver et al.,
2007).
Al intentar establecer qué velocidad de ejecución provoca mayores
incrementos en el grosor del tendón, se encontró la inexistencia de diferencias
entre los grupos de intervención. Sin embargo, se observó que el grupo
experimental que realizó las ejecuciones del EE de forma más lenta,
incrementó de forma más pronunciada el grosor del tendón en la mayoría de
las zonas en las que se evaluó. Esta circunstancia puede ser debida a que el
tiempo en el cual el tendón se ve sometido a la sobrecarga externa es mayor
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
en las repeticiones ejecutadas más lentamente, situación que podría estimular
de forma más importante el proceso de síntesis de colágeno y que por lo tanto
provocaría un aumento en el grosor del tendón (Heinemeier y Kjaer, 2011).
Estudios en modelos animales han demostrado que el cese repentino de
entrenamiento provoca efectos negativos sobre las propiedades estructurales
del TR . Por otro lado, no se han encontrado investigaciones en la literatura que
hayan evaluado los efectos residuales sobre las propiedades morfológicas en
el TR tras el cese de un programa de entrenamiento mediante contracciones
excéntricas. En la presente investigación se observó que, tras producirse una
hipertrofia en el tendón al finalizar la intervención, los tendones de ambos
grupos experimentales regresaron a sus valores previos obtenidos al comienzo
del estudio a las seis semanas del cese de la actividad. Esta situación puede
deberse a que, además de un incremento en la síntesis del proceso del
colágeno, se produce un incremento en las concentraciones de agua interna
y de material adicional (Shalabi, Kristoffersen-Wiberg, Aspelin y Movin, 2004).
En 2001 se informó por primera vez del aumento en la rigidez del TR tras
doce semanas de entrenamiento mediante contracciones isométricas (Kubo
et al., 2001). En tendones de Aquiles se ha demostrado que este tipo de
entrenamiento incrementa la rigidez del tendón a los dos meses de iniciar el
programa (Kubo, Ikebukuro, Maki, Yata y Tsunoda, 2012). Por otro lado, se ha
demostrado mediante SEL que los tendones rotulianos patológicos presentan
una mayor rigidez que los tendones sanos (Zhang et al., 2014). La SEL ha
demostrado ser una técnica fiable y reproducible en la exploración del índice
de rigidez de tendones rotulianos sanos (Porta et al., 2014). En la presente
investigación se observó que al finalizar la intervención, no se produjeron
modificaciones en el índice de rigidez del tendón en los tres puntos evaluados
(25%, 50% y 75% de la longitud total del tendón). En la literatura existe cierta
controversia en este sentido, con investigaciones que han reportado un
descenso (Kongsgaard et al., 2010) y un incremento (Malliaras, Kamal, et al.,
2013) en la rigidez del tendón tras someterle a cargas externas.
Estudios en modelos animales han asociado el incremento en la rigidez
del tendón a un aumento en el proceso de síntesis del colágeno (Heinemeier,
Bjerrum, et al., 2013; Heinemeier y Kjaer, 2011; Heinemeier, Olesen, Haddad, et
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Capítulo 6.
Discusión
al., 2007; Heinemeier, Olesen, Schjerling, et al., 2007; Kaux et al., 2013). Los
estudios realizados por Kubo et al. (2010) en el TR y Kubo et al. (2012) en el
tendón de Aquiles, encontraron una reducción en el índice de rigidez a los dos
meses y al mes de finalizar un programa de entrenamiento mediante
contracciones isométricas, respectivamente. En nuestra investigación, se
observó que a las seis semanas de finalizar la intervención ambos grupos
experimentales incrementaron el índice de rigidez del TR en las tres zonas
evaluadas. Estas discrepancias en los resultados obtenidos pueden deberse a
las diferencias en las intervenciones, ya que el EE provocaría adaptaciones en
el índice de rigidez más a largo plazo que el ejercicio isométrico. Además, el
incremento en el índice de rigidez unido a la reducción del grosor del tendón
puede deberse a un cambio en las propiedades mecánicas de los
componentes que forman la estructura del tendón. Estas propiedades pueden
haberse modificado a través de mecanismos tales como el incremento en el
empaquetamiento de las fibras de colágeno o a través de alteraciones en el
ángulo proyectado por las mismas (Michna y Hartmann, 1989; Woo et al., 1980;
Wood, Cooke y Goodship, 1988).
Los estudios de Arampatzis, Karamanidis y Albracht (2007), Arampatzis et
al. (2010), Kongsgaard et al. (2007) y Malliaras, Kamal, et al. (2013) reportaron
que una mayor intensidad de carga incrementa el índice de rigidez del
tendón. Este aumento en la rigidez se ha asociado a mejoras en la eficiencia
del gesto deportivo. De esta manera, en la intervención realizada por Albracht
y Arampatzis (2013) sobre el tendón de Aquiles de corredores provocó un
aumento de la rigidez acompañada de una mejora de la economía de
carrera. En el estudio realizado por Fletcher et al. (2010), se observó una
correlación significativa entre los cambios en la rigidez del tendón asociados a
la intervención y la economía de carrera de r = -0.723, destacando estos
autores la fuerte relación entre las propiedades mecánicas de los tendones y
el gasto energético de la carrera.
El TR es considerado como un tendón corto y grueso cuya función
principal es la de transmitir las fuerzas generadas en el cuádriceps hasta la tibia.
Por lo tanto, un tendón con poca capacidad de extensibilidad proporcionaría
una trasmisión de fuerzas más eficiente. Además, el TR presenta otras funciones
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
importantes como son el almacenamiento/liberación de energía en las fases
de carga y descarga articular, así como protección ante lesiones musculares
(Magnusson, Hansen y Kjaer, 2003). Para poder realizar estas funciones, el TR se
comporta
como
un
amortiguador
debido
a
la
presencia
entre
sus
componentes de materiales con propiedades elásticas. Por lo tanto, el
aumento en la rigidez del tendón podría ser adecuado para transmitir las
fuerzas de forma rápida y eficaz, pero podría afectar a su función de
amortiguación mecánica y a la capacidad de ahorro de energía elástica
para la economía de movimiento (Zhang et al., 2014).
En relación a los cambios observados en el tejido muscular, hay que
tener en cuenta que el aumento en el número total de sarcómeros en serie y
en paralelo provoca un incremento en la longitud y en el ángulo de
penneación del fascículo y, en consecuencia, en el grosor muscular
(Hedayatpour y Falla, 2015). Nuestros resultados demuestran que los protocolos
de intervención planteados en esta investigación incrementan el grosor en el
VL tomado a nivel distal (GE1=21%; GE2=18%), produciéndose un incremento
en el ángulo de penneación de la fibra en este punto solo en el grupo que
entrenó a velocidades de ejecución más lentas. Esta situación también se
produjo en la imagen ecográfica tomada en el punto medio de la longitud del
músculo VL, observando también mayores incrementos en el grupo que
entrenó de forma más lenta (22%) que en el grupo que entrenó de forma más
rápida (17%). Por lo que respecta al VM, se observó que ambos grupos
experimentales incrementan sus valores en el ángulo de penneación tomado
a nivel distal, y solo el grupo experimental que realizó las repeticiones a una
velocidad de ejecución más lenta incrementó el grosor en este punto. Las
mayores modificaciones observadas en el músculo VL con respecto al VM
pueden ser debidas a que, aunque no se ha demostrado una mayor
activación muscular del VL respecto al VM en la ejecución de este ejercicio
(Kongsgaard et al., 2006), el VL tiene una mayor capacidad de adaptación
estructural a nivel distal al entrenamiento de fuerza excéntrica que el músculo
VM (Blazevich et al., 2007). Además de los resultados anteriormente descritos,
podemos manifestar que el ejercicio DSLS ofrece mayores adaptaciones en los
músculos del cuádriceps a nivel distal.
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Capítulo 6.
Discusión
Aunque en nuestra investigación se realizaron seis semanas de
intervención, se ha demostrado que cuatro semanas de entrenamiento
mediante EE son suficientes para provocar adaptaciones en la arquitectura de
los músculos extensores de la rodilla (Baroni, Geremia, et al., 2013; Baroni,
Rodrigues, et al., 2013). El aumento del grosor muscular es una adaptación al
entrenamiento de fuerza (Blazevich, 2006; Blazevich y Sharp, 2005). Este
aumento puede ser debido a un incremento en el ángulo de pennación, en la
longitud del fascículo o por ambas circunstancias (Baroni, Geremia, et al.,
2013). Anteriores investigaciones encontraron un aumento de longitud del
fascículo (Lynn, Talbot y Morgan, 1998) y en el ángulo de penneación
(Aagaard et al., 2001) de los músculos sometidos a trabajo excéntrico. Una
mayor hipertrofia muscular después del EE con altas intensidades de carga
también se asoció con un mayor ángulo de penneación del fascículo. Así
mismo, se ha demostrado que el aumento en el grosor muscular también
puede ser debido a un incremento en el CSA de la fibra (Fry, 2004; Hortobagyi
et al., 2000). Estos resultados indican que los estímulos mecánicos inducidos por
el EE de alta intensidad pueden ser un mecanismo fundamental para la
hipertrofia muscular.
En nuestro estudio, los incrementos en el grosor muscular del VL pueden
haber sido debidos al aumento del ángulo de penneación observados tanto a
nivel proximal como a nivel distal. Estos resultados no coinciden con los de
otras investigaciones que encontraron un incremento en el grosor muscular
como posible consecuencia del aumento en la longitud del fascículo (Baroni,
Geremia, et al., 2013; Blazevich et al., 2007; Blazevich et al., 2003; Franchi et al.,
2014; Raj, Bird, Westfold y Shield, 2012; Reeves et al., 2009). La muestra de
estudio en un caso (personas de edad avanzada) (Reeves et al., 2009), en el
protocolo de intervención (ejercicio utilizado, intensidad de carga y duración
del programa) en ambos (Baroni, Geremia, et al., 2013; Reeves et al., 2009), o
errores en la técnica de recogida de los datos mediante ecografía (Baroni,
Geremia, et al., 2013) podrían ser las causas que justifican estas discrepancias
en los resultados obtenidos sobre la longitud del fascículo. Además, un estudio
reciente ha demostrado que no todos los protocolos de EE provocan un
incremento en la longitud del fascículo (Sharifnezhad, Marzilger y Arampatzis,
2014). La velocidad de ejecución de la repetición excéntrica sería un factor
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
determinante para conseguir adaptaciones en estas variables (Sharifnezhad et
al., 2014).
Por lo que respecta a la velocidad de ejecución de la repetición
excéntrica, los resultados obtenidos en la presente investigación evidencian
que este parámetro de carga no es determinante a la hora de conseguir
adaptaciones a nivel estructural del músculo. Estos resultados no coinciden
con los obtenidos por Sharifnezhad et al. (2014), quienes encontraron que altas
velocidades de ejecución de la repetición excéntrica, provoca mayores
adaptaciones en la longitud del fascículo del VL. El tipo de EE utilizado en la
intervención
(ejercicio
en
cadena
cinética
abierta
(CCA)
sobre
un
dinamómetro isocinético) y la velocidades de ejecución de las repeticiones
excéntricas (250º/s) fueron distintas a la planteada en nuestra investigación,
por lo que esta circunstancia puede ser una de las razones por las cuales los
resultados no coincidan.
Por otro lado, son pocas las investigaciones que han evaluado los
efectos del desentrenamiento sobre la arquitectura muscular tras someter a
sujetos a un protocolo de entrenamiento mediante contracciones excéntricas.
Blazevich et al. (2007) encontraron que el ángulo de penneación del fascículo
de los músculos VM y VL se conservan después de un periodo de
desentrenamiento de tres meses. Estos resultados coinciden con los obtenidos
en nuestra investigación en el músculo VL tomado a nivel medial. Por el
contrario, se demostró que en el mismo músculo a nivel distal, el ángulo de
penneación se vio reducido a las seis semanas de finalizar la intervención.
Dado que una reciente investigación ha demostrado que el músculo VL
exhibe una respuesta adaptativa no homogénea al entrenamiento de fuerza
(Wells et al., 2014), este músculo podría exhibir de igual manera una respuesta
distinta en toda su longitud al proceso de desentrenamiento.
La conservación de las propiedades estructurales del músculo tras un
proceso de desentrenamiento cobran especial importancia en el campo de la
recuperación de lesiones o enfermedades de deportistas. La no reducción del
ángulo de penneación y del grosor muscular obtenidos en el VL a nivel medial
del grupo experimental que entrenó de forma más lenta, presentaría
importantes implicaciones a la hora de mantener las propiedades estructurales
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Capítulo 6.
Discusión
del músculo así como para el mantenimiento de los valores de fuerza tras un
proceso de desentrenamiento. Por lo tanto, el entrenamiento bajo estas
condiciones ayudaría a los deportistas lesionados a mantener su estado de
condición muscular previos a la lesión durante un periodo de tiempo
determinado. En este sentido, se ha demostrado que las adaptaciones
morfológicas se pierden antes que las funcionales (Kubo et al., 2010), situación
que podría confirmar la anterior afirmación.
Por otro lado, se demostró que independientemente de la velocidad de
contracción, el programa de EE utilizado en la presente investigación provocó
incrementos en la masa magra de ambos grupos de intervención. Algunas
investigaciones han propuesto que el EE es el modo de entrenamiento más
eficaz para promover el crecimiento muscular (Hornberger y Chien, 2006;
Vandenburgh, 1987). Cuando el músculo se estira a la vez que se contrae,
provoca un daño a nivel celular de los componentes contráctiles del músculo
(Coffey y Hawley, 2007; Hedayatpour, Falla, Arendt-Nielsen y Farina, 2008) que
inducen a una secuencia de eventos fisiológicos (activación de las señales de
expresión genética) que provocan la hipertrofia muscular (Aronson et al., 1997;
Coffey y Hawley, 2007; Hedayatpour et al., 2008). Del mismo modo, se ha
demostrado que el EE provoca mayores ganancias de masa muscular que el
ejercicio concéntrico debido a que produce una serie de modificaciones
histoquímicas y de los sustratos metabólicos que inducen a la hipertrofia
(Walker et al., 1998).
La hipertrofia muscular producida tras la aplicación de un programa de
EE también puede ser debida a que los efectos de la testosterona se ven
reforzados por la aplicación de la carga mecánica, ya sea directamente
mediante un aumento de la síntesis y con la inhibición de la degradación de
proteínas (Buresh, Berg y French, 2009), y/o indirectamente mediante la
estimulación de la liberación de otras hormonas anabólicas tales como la
hormona del crecimiento (Crewther, Keogh, Cronin y Cook, 2006). De esta
manera, se han encontrado correlaciones positivas entre la intensidad de
entrenamiento, la concentración de testosterona y el CSA del músculo, lo que
indica que el incremento en los niveles de testosterona inducido por el EE es un
importante contribuyente para la hipertrofia muscular (Ahtiainen, Pakarinen,
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Alen, Kraemer y Hakkinen, 2003). La hormona del crecimiento puede contribuir
a la hipertrofia muscular a través de ambos procesos anabólicos y catabólicos.
Un aumento en la concentración de la hormona del crecimiento puede
mejorar la interacción con los receptores celulares del músculo, facilitar la
recuperación de la fibra y estimular también una respuesta hipertrófica (Bricout,
Germain, Serrurier y Guezennec, 1994).
Al analizar los resultados en la masa magra por regiones corporales tras
la realización de los programas de intervención, se demostró que no solo se
provoca un incremento en esta variable a nivel de la región del cuádriceps,
sino que estos incrementos se extienden a todo el miembro inferior entrenado,
a todo el hemicuerpo entrenado y a todo el cuerpo en general, igualmente
independientemente de la velocidad de contracción empleada. Estos
incrementos pueden ser debidos al tipo de ejercicio empleado en la
intervención, ya que el ejercicio DSLS no se centra única y exclusivamente en
la musculatura anterior del muslo, sino que la participación de los extensores y
estabilizadores de cadera, así como los de la musculatura del tronco se ve
reflejada (Kongsgaard et al., 2006; Zwerver et al., 2007), situación que podría
desencadenar una mayor secreción de hormonas anabólicas (Hansen,
Kvorning, Kjaer y Sjogaard, 2001).
Cuando se valoraron los efectos del desentrenamiento sobre la masa
magra en las zonas analizadas a las seis semanas de finalizar la intervención, se
observó que ambos grupos experimentales volvieron a valores iniciales previos
al comienzo de la investigación. Estas pérdidas fueron más acentuadas en el
grupo que entrenó de forma más lenta, quienes regresaron a los valores en la
masa previos a la investigación en el hemicuerpo entrenado y en la masa
magra total, circunstancia que no sucede en el grupo que entrenó con
velocidades de ejecución más altas y que puede ser debida a que este grupo
estimuló de forma más intensa las fibras de contracción rápida, ya que el EE
realizado a intensidades altas sobre-estimula el contenido y la modulación de
receptores androgénicos y en humanos esto parece ocurrir principalmente en
las fibras musculares de contracción rápida (Bamman et al., 2001).
Otro hallazgo importante obtenido en la presente investigación es la
pérdida de grasa localizada en el muslo y en la extremidad inferior entrenada
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Capítulo 6.
Discusión
en ambos grupos experimentales al finalizar la intervención. También se
demostró que a las seis semanas de finalizar la intervención, los valores de
grasa corporal regresaron a los obtenidos al comienzo del estudio. En este
sentido, diferentes estudios en adultos han establecido la importancia del
entrenamiento de fuerza para mejorar el perfil lipídico (Kokkinos y Hurley, 1990;
Perez-Gomez et al., 2013; Sheikholeslami Vatani, Ahmadi, Ahmadi Dehrashid y
Gharibi, 2011). De esta manera, aproximadamente el 90% de la energía
utilizada por el músculo esquelético en reposo se deriva de la oxidación de
lípidos (Consitt, Bell y Houmard, 2009). Teniendo en cuenta que la absorción de
los ácidos grasos libres se incrementa en la contracción muscular (Kiens, 2006),
es probable que el entrenamiento de fuerza desempeñe un rol importante en
la lipidemia. Además de un incremento en la masa muscular de los grupos
experimentales encontrados en nuestra investigación, el entrenamiento de la
fuerza mejora el metabolismo de los lípidos, mediante una reducción en la
síntesis de ácidos grasos libres y estimulando la oxidación de los mismos (Bosma,
2014).
Estos resultados no están en concordancia con los obtenidos por
investigaciones previas que evalúan la efectividad del entrenamiento de
fuerza sobre la pérdida de grasa localizada (Alegre et al., 2015; Perez-Gomez
et al., 2013). Esta discrepancia en los resultados puede ser debida a los
protocolos de entrenamiento así como a las diferentes muestras utilizadas en
los estudios. En nuestro caso, el entrenamiento mediante contracciones
excéntricas con altas intensidades podría inducir mayor daño muscular que
haría que el gasto energético post ejercicio se viera incrementado, y por
consiguiente se reduciera la grasa corporal (Borsheim y Bahr, 2003).
En resumen, en la presente investigación se ha demostrado que el EE
Decline single leg squat realizado con altas intensidades (80% del 1-RM
excéntrico) provoca adaptaciones morfológicas en el tendón. Dado que se
han obtenido mayores incrementos en el grosor, el ejercicio realizado de
forma más lenta podría tener mayores efectos sobre sus propiedades
estructurales y elásticas. Por otro lado, se ha demostrado que el EE con
independencia de las velocidades de ejecución planteadas en la presente
investigación, provoca adaptaciones a nivel estructural en la musculatura
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
extensora de la rodilla, incrementando los grosores musculares y la masa
magra, y reduciendo la grasa localizada. Además, se ha demostrado que con
independencia de la velocidad de ejecución, a las seis semanas de estas
adaptaciones se pierden siendo estos cambios más evidentes en el tejido
muscular que en el tendinoso.
6. 2. Efectos del ejercicio excéntrico realizado a distintas
velocidades sobre las propiedades contráctiles y
funcionales del complejo extensor de la rodilla
En el presente apartado se discutirán los efectos de la aplicación del EE
realizado a distintas velocidades sobre las propiedades contráctiles de la
musculatura extensora de la rodilla y el rendimiento funcional evaluado en test
de fuerza isométrica, concéntrica, excéntrica y explosiva (triple salto realizado
a una pierna). Con nuestra investigación se ha demostrado que el EE realizado
con altas intensidades, modifica fundamentalmente los tiempos de respuesta
de la musculatura extensora de la rodilla y produce un incremento en el
rendimiento de fuerza, fundamentalmente concéntrica. Además, se ha
demostrado que el ejercicio DSLS realizado de forma excéntrica no influye
sobre el rendimiento en el triple salto realizado a una pierna.
La literatura evidencia que el entrenamiento de fuerza provoca
respuestas a corto plazo sobre las propiedades contráctiles del músculo
evaluadas mediante TMG (de Paula Simola et al., 2015; Garcia-Manso et al.,
2012; Hunter et al., 2012). No se han encontrado estudios que hayan evaluado
los efectos a medio-largo plazo de un programa de entrenamiento mediante
contracciones
excéntricas
sobre
las
propiedades
contráctiles
de
la
musculatura extensora de la rodilla. En nuestra investigación se ha demostrado
que el programa de entrenamiento mediante contracciones excéntricas
llevado a cabo por los grupos experimentales, provocó una reducción en los
tiempos de respuesta de los músculos VL y VM, independientemente de la
velocidad de ejecución a la que se ha realizado. Además, el grupo que
entrenó de forma más lenta, redujo estos valores también en el músculo RF.
El tiempo de respuesta evaluado mediante TMG representa el tiempo
que tarda la estructura muscular analizada en alcanzar el 10% del
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Capítulo 6.
Discusión
desplazamiento del vientre muscular tras la estimulación eléctrica (Valencic et
al., 2001), dependiendo por lo tanto de la velocidad de descarga de las
unidades motoras. A pesar de una reducción en el reclutamiento de unidades
motoras durante el ejercicio, el entrenamiento mediante contracciones
musculares excéntricas ha demostrado producir una mayor cantidad de
fuerza que el entrenamiento isométrico o concéntrico (Tesch, Ekberg, Lindquist
y Trieschmann, 2004). Esta mayor cantidad de fuerza es el resultado de una
mayor tensión producida por los puentes cruzados y el estiramiento excesivo y
progresivo del sarcómero, lo que predispone a la destrucción de las proteínas
contráctiles y a daños en estructuras celulares como el sarcolema, el retículo
sarcoplásmico y los túbulos T (Proske y Allen, 2005; Tesch et al., 2004).
Por el contrario, investigaciones previas evidencian que después de la
realización del EE se produce una mayor activación muscular (Aagaard et al.,
2000; Bawa, 2002). Esta situación se ha atribuido a las vías de regulación
neuronales implicados en el proceso de excitación e inhibición (Hedayatpour y
Falla, 2015). Durante las contracciones excéntricas, el flujo de entrada espinal
de los receptores aferentes de Golgi Ib y articulares inducen a una elevada
inhibición presináptica del huso neuromuscular aferente Ia, como se ha
demostrado en la reducción de la respuesta en el reflejo de Hoffman y en la
amplitud electromiográfica durante las contracciones excéntricas frente a las
concéntricas (Aagaard et al., 2000; Bawa, 2002). Esta situación puede ser la
causa de la reducción en los valores del tiempo de respuesta de los músculos
VL, RF y VM encontrados en nuestra investigación.
El tiempo de contracción muscular medido mediante TMG depende del
contenido de fibras y del estado de fatiga en la que se encuentre el músculo
(Dahmane et al., 2005). El entrenamiento con cargas pesadas puede
aumentar la excitabilidad de las neuronas motoras que inervan estas fibras o
incluso mejorar los patrones de reclutamiento de las unidades motoras
(Masamoto, Larson, Gates y Faigenbaum, 2003). En la presente investigación se
ha demostrado que el entrenamiento excéntrico realizado a velocidades más
lentas provoca una reducción en los tiempos de contracción de los músculos
RF y VM, lo que evidencia que el entrenamiento excéntrico realizado de forma
más lenta hace que el músculo recupere antes su estado de reposo
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
posiblemente por un mayor reclutamiento de fibras tipo II. Esta circunstancia
puede
verse
justificada
debido
a
que
el
entrenamiento
mediante
contracciones excéntricas incrementa la tasa de lactato muscular (de Paula
Simola et al., 2015), provocando una mayor demanda glucolítica y por
consiguiente un mayor reclutamiento de este tipo de fibras (Gleeson, Blannin,
Walsh, Field y Pritchard, 1998).
Otro aspecto importante que se ha demostrado en la presente
investigación es que el entrenamiento de fuerza de alta intensidad mediante
contracciones excéntricas mejora el rendimiento sobre las contracciones
isométricas,
concéntricas
y
excéntricas.
Se
ha
demostrado
que
el
entrenamiento mediante contracciones excéntricas puede conducir a
mayores ganancias de fuerza debido a que implican un menor coste
energético para desarrollar una carga determinada (Peñailillo et al., 2013),
permiten superar una mayor carga que durante acciones concéntricas o
acciones
concéntricas-excéntricas
en
un
mismo
porcentaje
de
1-RM
(Flanagan et al., 2014; Moir et al., 2013), y conducen a una mayor activación
previa de las unidades motoras (Hortobagyi, Barrier, et al., 1996; Hortobagyi et
al., 2000).
Por otro lado, en la presente investigación hemos encontrado que el EE
DSLS mejora los valores de fuerza isométrica de la musculatura isquiosural. Una
co-activación significativa de la musculatura isquiosural se ha demostrado
durante la ejecución de ejercicios en CCC para la musculatura del cuádriceps
(Gabriel, Kamen y Frost, 2006). Además, en este tipo de ejercicios, la
activación en apoyo monopodal es el doble que en apoyo bipodal (McCurdy
et al., 2010). Es por esta razón por lo que se cree que los ejercicios en CCC son
más beneficiosos para mejorar la estabilidad de la articulación, en este caso
de la rodilla (Kvist y Gillquist, 2001). Aunque en esta investigación no se ha
evaluado, el incremento en la activación de la musculatura isquiosural
demostrado en las anteriores investigaciones, podría ser una de las razones por
las cuales se ha encontrado un aumento en los valores de fuerza isométrica en
la musculatura flexora de rodilla.
El grado de activación de la musculatura antagonista en la ejecución
de cualquier ejercicio depende de una amplia gama de factores entre los
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Capítulo 6.
Discusión
que se incluye la velocidad y la amplitud de movimiento (Karst y Hasan, 1987).
Cualquier co-contracción de los antagonistas reduce claramente la fuerza
generada y deteriora por inhibición recíproca, la capacidad de activar
completamente los agonistas. Diferentes estudios han encontrado menor coactivación muscular al realizar ejercicios de fuerza y/o potencia en deportistas
entrenados que en sujetos no entrenados (Baratta et al., 1988; Osternig, Hamill,
Lander y Robertson, 1986). Además se ha demostrado que se produce una
reducción en la activación de la musculatura antagónica (isquiosurales) tras
someter
a
los
extensores
de
rodilla
a
un
entrenamiento
mediante
contracciones isométricas (Carolan y Cafarelli, 1992). Durante la ejecución de
ejercicios que impliquen múltiples articulaciones (como el utilizado en nuestra
investigación), el nivel de activación de la musculatura antagonista puede ser
mayor (Folland y Williams, 2007), proporcionando de esta manera otra razón
mediante la cual se produce un aumento en la fuerza flexora de la rodilla.
Otro resultado relevante obtenido en la presente investigación son los
incrementos en la fuerza concéntrica obtenidos en ambos grupos de
intervención independientemente de la velocidad de ejecución de la
repetición
excéntrica.
entrenamiento
Una
mediante
de
las
razones
contracciones
mediante
excéntricas
las
puede
cuales
el
mejorar
el
rendimiento en acciones concéntricas se refiere a la capacidad del músculo
de actuar como una especie de amortiguador. En este sentido, Doan et al.
(2002) explican que una mayor fuerza excéntrica puede aumentar el
almacenamiento de energía elástica en las fibras musculares y tendones, lo
que proporcionará una mayor capacidad de producir fuerza en la acción
concéntrica. Además, un aumento en el grosor muscular de la musculatura
extensora de la rodilla podría ser la causa de estos incrementos en los valores
de fuerza concéntrica.
De la revisión de la literatura realizada, nos encontramos con diversos
estudios que han encontrado una mejora en el rendimiento en acciones
concéntricas o isotónicas tras la aplicación de un programa mediante
contracciones excéntricas (Ben-Sirah et al., 1995; Doan et al., 2002; Johnson et
al., 1976; Jones y Rutherford, 1987; Kelly et al., 2014; Reeves et al., 2009; Seliger
et al., 1968; Smith y Rutherford, 1995; Vikne et al., 2006). Los resultados en las
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
ganancias de fuerza de estas investigaciones son ligeramente inferiores a las
obtenidas en nuestro estudio (20-25%, para ambos grupos de intervención).
De todos los estudios analizados, solo Reeves et al. (2009) evaluaron los efectos
del EE sobre la fuerza concéntrica evaluada en dinamómetro isocinético a
distintas velocidades de ejecución (50, 100, 150 y 200º/s), encontrando mejoras
en la fuerza concéntrica solo a altas velocidades de evaluación (200º/s) con
porcentajes de mejora que se asemejan a los obtenidos en nuestra
investigación a altas velocidades de ejecución (25%). Una de las razones de
la consecución de menores ganancias en fuerza concéntrica obtenidas en el
estudio de Reeves et al. (2009) respecto al nuestro podría estar en el ejercicio
empleado, ya que estos autores utilizaron un ejercicio de CCA dentro de su
programa de intervención.
Por otro lado, con el desarrollo de esta investigación se ha demostrado
que el entrenamiento mediante contracciones excéntricas produce menos
ganancias de fuerza excéntrica que de fuerza concéntrica. De hecho, solo se
encontraron mejoras en el pico par máximo obtenido en el test realizado a
60º/s en el grupo que entrenó de forma lenta (12%), mejoras que desaparecen
al relativizar estos valores por la masa magra de la extremidad entrenada. Las
mayores ganancias en fuerza excéntrica se centraron en la velocidad del test
a 180º/s, con mejoras en ambos grupos de intervención en los pico par y
trabajos en la repetición máxima (12-15%) al finalizar la intervención.
Los resultados encontrados en nuestra investigación no coinciden con
los de estudios previos que han demostrado ganancias en fuerza excéntrica
tras la aplicación de un programa mediante este tipo de contracciones
(Reeves et al., 2009; Smith y Rutherford, 1995; Wirth et al., 2014). De ellos, solo el
estudio de Reeves et al. (2009) evaluó los efectos del EE sobre las ganancias
de fuerza evaluadas en dinamómetro isocinético a distintas velocidades de
contracción (50, 100, 150 y 200º/s), demostrando que tras la aplicación de un
programa de EE de 14 semanas de duración en personas mayores, las
ganancias de fuerza excéntrica se producen en todas las velocidades de
ejecución testeadas.
Bajo nuestro punto de vista, la razón mediante la cual no se han
encontrado mejoras en la fuerza excéntrica en determinadas velocidades de
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Capítulo 6.
Discusión
ejecución la atribuimos a la especificidad de la prueba en dinamómetro
isocinético, ya que en la evaluación del test 1-RM excéntrico se ha
demostrado que ambos grupos de intervención mejoran sus valores alrededor
del 50%. De hecho, el GE2 entrenó bajo las mismas condiciones técnicas de
ejecución del test (mismo tiempo en la duración de la repetición excéntrica),
hecho que hace que las ganancias en este grupo fueran ligeramente
superiores a las del GE1 que entrenó de forma más lenta (49% vs. 47%,
respectivamente).
El concepto de especificidad en las adaptaciones al entrenamiento es
consistente con estudios anteriores en adultos jóvenes entrenados en
contracciones
concéntricas
y
excéntricas
realizados
en
dinamómetro
isocinético (Higbie, Cureton, Warren y Prior, 1996; Hortobagyi, Barrier, et al.,
1996; Hortobagyi, Hill, et al., 1996). Además del tipo de contracción, otro de los
factores a tener en cuenta en la especificidad de un ejercicio es la posición en
la cual se va a ejecutar. Las mejoras en la fuerza después de un programa de
entrenamiento son específicas de cada posición corporal empleada (Wilson,
Murphy y Walshe, 1996), del papel de la musculatura a emplear y de la
secuencia de contracción que tienen que llevar a cabo, algo que puede ser
muy diferente aunque el objetivo sea distinto
(como es el caso de la
evaluación en CCA en el test isocinético y en CCC en el test 1-RM) (Rutherford
y Jones, 1986). En este sentido, se ha demostrado que existe una variabilidad
importante inter e intra-sujetos en la coordinación intermuscular al realizar
ejercicios aparentemente similares de extensión de rodilla (Nozaki, Nakazawa y
Akai, 2005), y esto evidencia que el hecho de que las acciones que requieren
el desarrollo de fuerza máxima necesitan un grado de habilidad imprescindible
para llevarlo a cabo de manera óptima.
Por otro lado, además de las evaluaciones de fuerza en dinamómetros
isocinéticos, las pruebas funcionales de agilidad y salto proporcionan una
información relevante de aspectos tales como el proceso de recuperación de
un deportista lesionado (Sheppard y Young, 2006). El triple salto realizado con
una pierna es una de estas pruebas y es ampliamente utilizada en los procesos
de recuperación de lesiones como la de LCA (Rohman, Steubs y Tompkins,
2015) o la tendinopatía rotuliana (Zwerver et al., 2011) determinando si el
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
deportista se encuentra apto para la vuelta a la competición. Puesto que el EE
promueve una mayor activación neural (LaStayo et al., 2003), originando
mayores picos de fuerza (Dauty y Potiron-Josse, 2004; Kellis y Baltzopoulos, 1998;
Newton et al., 2006) y estimulando de forma más intensa las fibras rápidas
(Hortobagyi, Hill, et al., 1996) que las contracciones concéntricas o isométricas,
pensamos que el fortalecimiento de los extensores de la rodilla mediante EE,
podría conducir a una mejora en la funcionalidad de la articulación.
Los resultados obtenidos en nuestra investigación demuestran que el
protocolo de intervención realizado por los grupos experimentales no mejoran
el rendimiento en el triple salto realizado a una pierna. Pensamos que la no
mejora en los resultados obtenidos en el triple salto por los dos grupos
experimentales, se debe a que las velocidades de entrenamiento fueron
demasiado bajas para estimular el ciclo de estiramiento-acortamiento, clave
en el rendimiento en esta prueba. Diferentes estudios cinemáticos demuestran
que las velocidades a las que se mueve la articulación de la rodilla en la
ejecución de este tipo de pruebas está por encima de 60º/s (Calmels, Nellen,
van der Borne, Jourdin y Minaire, 1997; Miller et al., 2006), velocidades a las que
no se llega en los protocolos de entrenamiento desarrollados por los grupos
experimentales (GE1 15º/s; GE2 30º/s). Por otro lado, además se ha
demostrado que el entrenamiento de fuerza por sí solo no mejora de forma
significativa el rendimiento en pruebas de desplazamiento (Kraemer et al.,
2002). Otros factores de tipo cognitivo y de coordinación (Sheppard y Young,
2006) también pueden haber influido en la no mejora de estos resultados.
Por lo que respecta a las modificaciones producidas por el proceso de
desentrenamiento de seis semanas de duración, se ha observado que las
propiedades contráctiles de los músculos RF y VM vuelven a sus estados
basales
obtenidos
previos
a
la
investigación,
manteniéndose
estas
adaptaciones en el VL. Estos resultados pueden ser debidos a que el ejercicio
planteado en la presente investigación estimula más la acción del músculo VL
respecto al resto de extensores de rodilla, aspecto que se ha visto demostrado
con los incrementos en este músculo en el grosor y ángulo de penneación no
producidos en el músculo VM. Además, se ha demostrado que el
entrenamiento de fuerza con cargas pesadas provoca adaptaciones a nivel
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Capítulo 6.
Discusión
neural que permanecen tras un periodo de desentrenamiento de tres meses
de duración (Andersen, Andersen, Magnusson y Aagaard, 2005).
El reflejo espinal (Yamanaka et al., 1999) y la activación muscular
(Hakkinen, Alen y Komi, 1985; Hakkinen y Komi, 1983) evaluados mediante
electromiografía se ven alterados tras un proceso de desentrenamiento. Estas
alteraciones pueden justificar los cambios producidos en las propiedades
contráctiles de los músculos RF y VM tras las seis semanas de desentrenamiento
encontrados en nuestra investigación. Por otro lado, no se ha encontrado
ningún estudio en la literatura que evalúe el proceso de desentrenamiento tras
la aplicación de un programa de EE sobre las propiedades contráctiles de la
musculatura extensora de la rodilla evaluadas mediante TMG. Estudios
recientes han demostrado mediante TMG que las propiedades contráctiles de
la musculatura flexora y extensora de la rodilla se ven deterioradas tras lesión
del LCA y posterior inmovilización (Alentorn-Geli, Alvarez-Diaz, Ramon, Marin,
Steinbacher, Boffa, et al., 2014; Alentorn-Geli, Alvarez-Diaz, Ramon, Marin,
Steinbacher, Rius, et al., 2014; Alvarez-Diaz, Alentorn-Geli, Ramon, Marin,
Steinbacher, Boffa, et al., 2014). Estos resultados evidencian que puede existir
una alteración neural tras un proceso de desentrenamiento.
Se ha demostrado que después de la interrupción de un programa de
entrenamiento de fuerza, la hipertrofia muscular conseguida así como los
niveles de fuerza vuelven de forma progresiva a los niveles de referencia tras
un proceso de desentrenamiento de larga duración (3 meses) (Kubo et al.,
2010; Narici, Roi, Landoni, Minetti y Cerretelli, 1989). Por otro lado, estudios
previos han reportado que los incrementos de fuerza muscular pueden
mantenerse durante un periodo de desentrenamiento de corta duración (<4
semanas) (Kubo et al., 2010; Mujika y Padilla, 2000). Además, investigaciones
previas evidencian que los incrementos en la fuerza muscular producidos por
un entrenamiento de fuerza con intensidades altas se mantienen en periodos
de desentrenamiento prolongados (más de 48 semanas) (Fatouros et al., 2005).
En nuestra investigación, las ganancias de fuerza isométrica y excéntrica
obtenidas por ambos grupos de intervención al finalizar el programa de EE, se
ven reducidas tras las seis semanas de periodo de desentrenamiento. Estos
resultados coinciden con los de otras investigaciones en donde se ha
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
demostrado que los valores de fuerza descienden aproximadamente entre un
7% y un 15% durante periodos de desentrenamiento que van de 6 a 12
semanas (Blazevich et al., 2007; Hakkinen et al., 1985; Hakkinen y Komi, 1983;
Narici et al., 1989). Este descenso en los valores de fuerza parecen estar
relacionado con una reducción en la actividad electromiográfica (Hakkinen et
al., 1985; Hakkinen y Komi, 1983) así como con una reducción en la masa
muscular y cambios en la arquitectura muscular (Blazevich et al., 2007; Kubo et
al., 2010).
Aún así, los valores de fuerza excéntrica obtenidos en el test 1-RM tras el
periodo de desentrenamiento son superiores a los obtenidos en la evaluación
inicial. En este sentido, nuestros resultados están de acuerdo con los de
investigaciones previas que demostraron que la fuerza dinámica máxima se
mantiene
por
encima
de
los
valores
basales
tras
periodos
de
desentrenamiento de entre tres (Yasuda, Loenneke, Thiebaud y Abe, 2015) y
treinta y una semanas (Ivey et al., 2000). Este mantenimiento de los valores por
encima de los basales puede ser debido a la especificidad de la prueba de
evaluación respecto al entrenamiento (mismo ejercicio y en el caso del GE2,
misma velocidad de ejecución), ya que se ha demostrado que la fuerza
muscular queda preservada de mejor manera en ejercicios o tareas con
mayor especificidad (Hakkinen, Alen, Kallinen, Newton y Kraemer, 2000; Kubo
et al., 2010).
Por otro lado, también se ha demostrado en la presente investigación
que los valores de fuerza concéntrica se mantienen tras el proceso de
desentrenamiento, donde solo el GE2 disminuyó sus valores a los basales en el
test realizado a 180º/s. Estos resultados coinciden con otras investigaciones que
han valorado los efectos del desentrenamiento en la fuerza tras aplicar un
periodo de entrenamiento sobre esta capacidad (Colliander y Tesch, 1992;
Housh, Housh, Weir y Weir, 1996a; Houston, Froese, Valeriote, Green y Ranney,
1983; Ishida, Moritani y Itoh, 1990; Kubo et al., 2010; Shaver, 1975; Staron et al.,
1991; Tucci, Carpenter, Pollock, Graves y Leggett, 1992). En nuestra
investigación, el mantenimiento de la fuerza concéntrica puede ser debido a
que el entrenamiento mediante contracciones excéntricas promueve mayores
y más duraderas adaptaciones neurales (Colliander y Tesch, 1992) y por
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Capítulo 6.
Discusión
consiguiente, mejorará la coordinación inter e intra-muscular a la hora de
realizar una contracción concéntrica.
En resumen, el EE DSLS realizado con altas intensidades de carga
provoca alteraciones en las propiedades contráctiles de la musculatura
extensora de la rodilla, que afectan fundamentalmente al tiempo de
respuesta y al tiempo de contracción muscular. Además, se ha demostrado
que con independencia de la velocidad de ejecución del ejercicio DSLS, los
programas llevados a cabo por ambos grupos experimentales incrementan los
valores de fuerza isométrica de la musculatura agonista y antagonista, así
como en la fuerza concéntrica de ejercicios en CCA y desarrollados en
diferentes velocidades angulares. También se puede destacar que ambos
grupos de intervención experimentaron grandes ganancias en la fuerza
excéntrica en cadena cinética cerrada, sin producirse modificaciones en la
fuerza explosiva evaluada con el test del triple salto a una pierna. Por último,
cabe destacar que el proceso de desentrenamiento de seis semanas de
duración provoca desadaptaciones en ambos grupos de intervención sobre
las propiedades contráctiles de los músculos estudiados así como en la fuerza
isométrica y excéntrica, manteniéndose estables los valores de fuerza
concéntrica respecto al final de la intervención y quedando los de fuerza
excéntrica por encima de los valores basales.
6. 3. Efectos del ejercicio excéntrico realizado con la
extremidad dominante sobre las propiedades
morfológicas, estructurales y funcionales del complejo
extensor de la rodilla de la extremidad contralateral no
entrenada
Uno de los objetivos de la presente tesis doctoral fue valorar los efectos del EE
realizado de forma unilateral y a distintas velocidades sobre las propiedades
morfológicas, estructurales y funcionales del complejo extensor de la rodilla de
la extremidad no entrenada. El proceso mediante el cual se producen
adaptaciones en la extremidad contralateral no entrenada en respuesta al
entrenamiento realizado de forma unilateral se denomina entrenamiento
cruzado (Lee y Carroll, 2007; Munn, Herbert y Gandevia, 2004). Mientras la
literatura que apoya la existencia del efecto cruzado es abundante, poco se
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
conoce
acerca
de
los mecanismos subyacentes responsables de
la
transferencia cruzada (Hendy, Spittle y Kidgell, 2012). Lee y Carrol (2007)
manifiestan que el entrenamiento realizado de forma unilateral provoca
cambios específicos en la organización de las vías motoras que es proyectado
al músculo contralateral homólogo. Por otro lado, estos autores manifiestan
que el entrenamiento de fuerza conduce a adaptaciones en las áreas
motoras responsables del control y ejecución de movimientos del miembro
entrenado, pudiendo el hemisferio opuesto que domina el lado no entrenado
acceder a estas adaptaciones.
Tras el análisis de los resultados obtenidos en nuestra investigación, se ha
encontrado
que
el
ejercicio
DSLS
realizado
de
forma
excéntrica
y
unilateralmente no provoca modificaciones en el grosor del TR de la pierna
contralateral, con independencia de la velocidad de ejecución a la que se
haya realizado. Por el contrario, si analizamos los resultados obtenidos en el
tendón de la pierna que realizó el entrenamiento, se observa que al finalizar la
intervención ambos grupos experimentales descienden sus valores en el índice
de rigidez del tendón produciéndose un incremento en esta variable a las seis
semanas de desentrenamiento. En la pierna contralateral no entrenada
sucede esta misma tendencia, con un descenso no significativo al finalizar la
intervención y posteriormente un incremento en los tercios medio y proximal a
las seis semanas de finalizar la intervención.
Estudios en modelos animales han evidenciado cambios bilaterales en
el número de tenocitos y en la densidad vascular de tendones de Aquiles de
conejos a los que se les había sometido a un entrenamiento realizado de
forma unilateral (Andersson et al., 2011). Aunque son difícilmente comparables
los resultados de investigaciones sobre tendones de modelos animales con
investigaciones sobre tendones humanos (Lui, Maffulli, Rolf y Smith, 2011),
estudios más recientes ya están demostrando la existencia de cambios
estructurales en los tendones de forma bilateral tras sufrir patología sintomática
unilateral
(Docking,
Rosengarten,
Daffy
y
Cook,
2014).
Además,
una
investigación reciente demuestra que el tratamiento unilateral de tendinopatía
de Aquiles en humanos mediante cirugía, puede tener efectos beneficios en la
extremidad contralateral con patología asintomática (Alfredson, Spang y
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Capítulo 6.
Discusión
Forsgren, 2014). Estas investigaciones justifican sus resultados manifestando que
la transferencia bilateral de una extremidad a otra se produce gracias a la
participación del sistema nervioso central mediante el cual, las modificaciones
producidas en el tendón de una extremidad pueden ser reflejadas de forma
cruzada al tendón de la extremidad contralateral.
Aunque se necesita más investigación al respecto, si seguimos la teoría
que demuestra la producción a nivel local de sustancias neuroquímicas que
estimulan la producción de tenocitos (Danielson, 2009), podemos justificar los
cambios en la rigidez producidos en el tendón contralateral no entrenado. De
acuerdo con esta sugerencia, los cambios bilaterales en la expresión de
neuropéptidos y en la función neuronal en respuesta a entrenamientos
unilaterales pueden ser debidos a la producción de sustancias relacionadas
con los nervios y sus receptores en el tendón que incluyen la acetilcolina (Bjur,
Danielson, Alfredson y Forsgren, 2008b; Danielson, Alfredson y Forsgren, 2006),
catecolamina (Bjur, Danielson, Alfredson y Forsgren, 2008a; Danielson,
Alfredson y Forsgren, 2007), sustancia P (Andersson et al., 2008), y glutamato
(Scott, Alfredson y Forsgren, 2008). Estas sustancias relacionadas con el sistema
nervioso pueden jugar un papel importante en las respuestas de cicatrización
tisular tras lesión tendinosa (Paavola, Kannus, Paakkala, Pasanen y Jarvinen,
2000) y aunque más investigaciones son necesarias al respecto, es posible que
justifiquen las modificaciones en las propiedades mecánicas bilaterales tras
entrenamiento unilateral observadas en nuestra investigación.
Otro resultado destacable observado en nuestra investigación son los
incrementos en el grosor del VL tomado a nivel distal en el GE2 y el incremento
en la masa magra del muslo del GE1. Estos resultados no coinciden con
estudios previos que han evidenciado que el entrenamiento unilateral no
induce a adaptaciones hipertróficas en la extremidad contralateral no
entrenada (Moritani y deVries, 1979; Munn, Herbert, Hancock y Gandevia,
2005; Narici et al., 1989; Ploutz, Tesch, Biro y Dudley, 1994). Las discrepancias en
los resultados pueden deberse a los ejercicios, cargas y la tipología de las
contracciones musculares empleadas. En nuestra investigación, el EE utilizado
(DSLS) estimula la participación de toda la musculatura de la extremidad
inferior así como la musculatura estabilizadora de la cadera y del raquis lumbar
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
y dorsal. Esta amplia participación de músculos implicados puede haber
provocado un aumento en la secreción de hormonas anabólicas tales como
la testosterona o la hormona del crecimiento (Hansen et al., 2001; Holm et al.,
2008).
Los efectos de la testosterona como hormona anabólica se ven
reflejados en un aumento en la síntesis y en la inhibición de la degradación de
proteínas (Buresh et al., 2009), y/o indirectamente mediante la estimulación de
la liberación de la hormona del crecimiento (Crewther et al., 2006). Además,
algunas investigaciones han propuesto que el EE realizado con altas
intensidades es el modo de entrenamiento más eficaz para promover el
crecimiento muscular (Hornberger y Chien, 2006; Vandenburgh, 1987). Esta
situación puede deberse a que cuando el músculo se estira a la vez que se
contrae, provoca un daño a nivel celular de los componentes contráctiles del
músculo (Coffey y Hawley, 2007; Hedayatpour et al., 2008) que inducen a una
secuencia de eventos fisiológicos (activación de las señales de expresión
genética) que provocan la hipertrofia muscular a nivel local y general
(Aronson et al., 1997; Coffey y Hawley, 2007; Hedayatpour et al., 2008).
Por lo que respecta a la valoración mediante TMG de las propiedades
contráctiles de los músculos extensores de la rodilla, se observó que solo en el
GE1 se produjo un descenso en los tiempos de respuesta y de contracción del
músculo RF. Estas dos variables representan el tiempo que tarda la estructura
muscular analizada en alcanzar el 10% del desplazamiento del vientre
muscular tras la estimulación eléctrica y el tiempo que transcurre desde que
finaliza el tiempo de respuesta hasta que el músculo alcanza el 90% de la
deformación máxima, respectivamente (Valencic et al., 2001). Ambas
variables dependen fundamentalmente de la velocidad de descarga de las
unidades motoras, del contenido de fibras rápidas y lentas presentes en el
músculo y del estado de fatiga en el que se encuentre el mismo (Dahmane et
al., 2005).
Autores han encontrado que tras la realización de EE se produce una
mayor activación muscular debido a la estimulación de las vías de regulación
neuronales implicadas en el proceso de excitación e inhibición (Hedayatpour
y Falla, 2015). Además de las contracciones excéntricas, el entrenamiento con
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Capítulo 6.
Discusión
cargas pesadas puede aumentar la excitabilidad de las neuronas motoras que
inervan las fibras musculares o incluso mejorar los patrones de reclutamiento
de las mismas (Masamoto et al., 2003). En nuestra investigación, estas
adaptaciones producidas a nivel local en la extremidad entrenada pueden
haber sido transferidas a los músculos de la extremidad contralateral no
entrenada, mediante un proceso neuronal a nivel central o periférico, que ha
inducido
a
producir
modificaciones
en
los
patrones
de
activación
neuromuscular (Evetovich et al., 2001; Hellebrandt, Parrish y Houtz, 1947),
reduciendo de esta manera los valores de los tiempos de respuesta y de
contracción.
Por otro lado, en nuestra investigación se ha demostrado que con
independencia de la velocidad de contracción de la repetición, el
entrenamiento de fuerza mediante contracciones excéntricas realizado de
forma unilateral incrementa la fuerza isométrica de la musculatura flexora y
extensora de la rodilla, la fuerza concéntrica de la musculatura extensora de la
rodilla en las distintas velocidades de ejecución testadas, la fuerza excéntrica
de la musculatura extensora de la rodilla testada a velocidades de ejecución
más bajas (60º/s ambos grupos de intervención; 180º/s solo en el GE1) y la
fuerza excéntrica evaluada en el test 1-RM excéntrico. Por el contrario, no se
encontraron modificaciones en los resultados del triple salto realizado de forma
unilateral con la extremidad no entrenada.
Tras un entrenamiento realizado de forma unilateral, se produce un
aumento en la estimulación de la corteza motora que pueden llevar a
incrementos en la fuerza de la musculatura homóloga contralateral no
entrenada. A esta conclusión llegaron Lee, Gandevia y Carroll (2009) tras
valorar los efectos del entrenamiento de fuerza unilateral de la musculatura
extensora de la muñeca. Mediante una estimulación magnética transcraneal,
estos autores demostraron que se produce un aumento en la capacidad de la
corteza motora para transmitir señales neurales a los músculos del lado
contralateral que no realizó el entrenamiento, sugiriendo de esta manera que
un aumento en la unidad cortical voluntaria conduce a llevar las mismas
adaptaciones sobre el lado contralateral que no realiza entrenamiento (Lee et
al., 2009).
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Son diversas las investigaciones que demuestran que el entrenamiento
realizado con una extremidad produce incrementos en la fuerza de la
extremidad contralateral no entrenada (Adamson, Macquaide, Helgerud, Hoff
y Kemi, 2008; Hortobagyi, Lambert y Hill, 1997; Kannus et al., 1992; Lee et al.,
2009; Munn et al., 2005). Los porcentajes de mejora en la fuerza de la
extremidad no entrenada observados en estas investigaciones se sitúan entre
el 7% y el 15%. Además, (Munn et al., 2004) en una revisión con meta-análisis de
la literatura estableció que los porcentajes de mejora tras el entrenamiento
unilateral sobre la extremidad contralateral no entrenada se sitúan entorno al
7.8%. Sin embargo, los resultados obtenidos en nuestra investigación han sido
superiores, con porcentajes de mejora del 15% para la fuerza isométrica en
ambos grupos de intervención, del 20% en la fuerza concéntrica en ambos
grupos de intervención y del 13% y del 18% en la fuerza excéntrica para el
GE1 y el GE2, respectivamente. Estos porcentajes fueron aún mayores en el test
de fuerza excéntrica 1-RM (36% para el GE1 y 37% para el GE2).
Una de las razones de haber obtenido mayores ganancias de fuerza en
nuestra investigación puede ser debida a la metodología del entrenamiento
llevada a cabo por los grupos experimentales. La alta intensidad de carga
(80% del 1-RM excéntrico) y la ejecución de las repeticiones en fase excéntrica
llevadas a cabo por la extremidad que realizó el entrenamiento, pueden
haber estimulado de forma más importante el mecanismo mediante el cual se
produce el entrenamiento cruzado. En este sentido, en la investigación llevada
a cabo por Hortobagyi et al. (1997), se demostró que el entrenamiento
excéntrico con alta intensidad de carga produce mayores ganancias de
fuerza en la pierna contralateral no entrenada que el entrenamiento mediante
contracciones concéntricas. Estos autores concluyen que las mayores
ganancias en fuerza producidas tras el entrenamiento excéntrico son
probablemente debidas a los mecanismos aferentes y eferentes que permiten
a los participantes lograr una mayor activación de la musculatura de la
extremidad no entrenada.
De la revisión de la literatura realizada, podemos establecer tres
mecanismos o adaptaciones mediante las cuales se pueden haber producido
las ganancias de fuerza en la extremidad contralateral no entrenada
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Capítulo 6.
Discusión
obtenidas en nuestra investigación: adaptaciones producidas a nivel muscular,
espinal o cortical. A nivel muscular, diversas investigaciones no han
identificado adaptaciones en el músculo periférico en la extremidad no
entrenada, lo que sugiere que sea poco probable que los mecanismos
musculares jueguen un papel importante en el entrenamiento cruzado
(Hortobagyi, Hill, et al., 1996; Houston et al., 1983). Sin embargo, esta falta de
resultados no son concluyentes debido a que los métodos utilizados para
evaluar estas adaptaciones carecen de sensibilidad (Carroll, Herbert, Munn,
Lee y Gandevia, 2006). Además, como se ha mencionado anteriormente, en
nuestra investigación este motivo sí que puede ser una razón para observar los
incrementos de fuerza, ya que en ambos grupos de intervención se produce
una hipertrofia en el muslo de la pierna no entrenada.
Otra razón mediante la cual se pueden justificar los incrementos en la
fuerza observados en la pierna no entrenada en ambos grupos experimentales
hace referencia a los mecanismos espinales. Aunque la metodología actual
no es capaz de determinar las vías espinales específicas que pueden estar
involucradas, existen pruebas que evidencian adaptaciones en los circuitos
medulares tras el entrenamiento de fuerza (Carroll, Selvanayagam, Riek y
Semmler, 2011). La mayor parte de la literatura que ha investigado el efecto
del entrenamiento de fuerza sobre el reflejo de Hoffman presentan resultados
solo de la pierna que realizó el entrenamiento, y los estudios que examinan el
papel de la médula espinal sobre los mecanismos de transferencia cruzada
son limitados (Hendy et al., 2012). Solo se han encontrado cuatro estudios que
han valorado el reflejo de Hoffman en la extremidad que no realizó el
entrenamiento (Dragert y Zehr, 2011; Fimland et al., 2009; Kim, Corcos y Hornby,
2015; Lagerquist, Zehr y Docherty, 2006). De estos cuatro estudios, solo (Kim et
al., 2015) encontraron que el entrenamiento de fuerza excéntrica realizado de
forma unilateral mejora el reflejo de Hoffman en pacientes con lesión medular
incompleta.
Por otra parte, como se ha mencionado anteriormente las conexiones
entre
la
corteza
motora
primaria
de
ambos
hemisferios
cerebrales
proporcionan mecanismos neuronales que pueden haber ayudado a obtener
los incrementos en la fuerza de la extremidad no entrenada obtenidos en
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
nuestra investigación. La irradiación motriz descrita por Cernacek (1961)
describe la actividad corticoespinal bilateral que se produce durante un
movimiento unilateral. Algunos estudios indican que esta irradiación motriz
puede contribuir a la transferencia de fuerza en la extremidad contralateral no
entrenada (Hortobagyi et al., 2011; Perez y Cohen, 2008). Además, la actividad
motora en esta extremidad parece depender de la magnitud de la activación
producida en la extremidad que realiza el entrenamiento (Carson, 2005; Perez
y Cohen, 2008), produciéndose más activación cuando la extremidad que
realiza el entrenamiento es la dominante (Farthing, Chilibeck y Binsted, 2005).
Por lo tanto, las altas intensidades de carga así como el entrenamiento
realizado en la extremidad dominante, pueden justificar los incrementos en la
fuerza de la extremidad no entrenada obtenidos en nuestra investigación.
Por último, en lo que respecta al proceso de desentrenamiento en la
pierna contralateral no entrenada, se observó que no se sigue un patrón
homogéneo en los resultados de las variables analizadas. En el tendón se
observó que ambos grupos experimentales incrementaron los valores en el
índice de rigidez a las seis semanas de finalizar la intervención. Como se ha
descrito en el punto 6. 1., esta situación también se produjo en el tendón de la
extremidad que realizó el entrenamiento pudiendo ser debida a que como el
tendón es una estructura poco vascularizada (Kongsgaard et al., 2007), es
necesario más tiempo para que se produzcan las adaptaciones oportunas.
Además, esta afirmación puede ser justificada debido a que las mayores
adaptaciones en el índice de rigidez del tendón se producen en la zona de
irrigación del TR (extremos proximales y distales) (Kongsgaard et al., 2007).
A pesar del gran interés que existe sobre los efectos del entrenamiento
cruzado sobre el desarrollo de la fuerza muscular, son pocas las investigaciones
que han evaluado los efectos del desentrenamiento sobre este fenómeno. En
la presente investigación, a nivel estructural y funcional de la musculatura
extensora de la rodilla de la extremidad no entrenada, se observó que el GE1
mantuvo los valores de masa magra tras el proceso de desentrenamiento y
que ambos grupos de intervención incrementaron sus porcentajes grasos
obtenidos en el muslo. Por otro lado, hubo una tendencia al mantenimiento de
los
valores
de
fuerza
isométrica
y
fuerza
concéntrica
evaluadas
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en
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Capítulo 6.
Discusión
dinamómetro isocinético en ambos grupos experimentales, con una pérdida
de fuerza excéntrica más acentuada en el GE1, tanto en el test 1-RM como en
el test de fuerza excéntrica realizado en dinamómetro isocinético.
La literatura no evidencia si la fuerza adquirida tras el entrenamiento
cruzado se mantiene o se reduce tras el desentrenamiento (Shima et al., 2002).
La no reducción en los valores de fuerza isométrica de la musculatura
extensora de la rodilla obtenidos en nuestra investigación tras el proceso de
desentrenamiento coinciden con los de otras investigaciones que encontraron
que las ganancias en la fuerza isométrica obtenidas tras el proceso de
entrenamiento se mantenían tras 12 semanas (Houston et al., 1983) y 6
semanas (Shima et al., 2002) de desentrenamiento. Por otro lado, Housh et al.
(1996a) y Housh, Housh, Weir y Weir (1996b) encontraron que las ganancias de
fuerza dinámica máxima (1-RM) obtenidas tras un proceso de entrenamiento
excéntrico y concéntrico se mantuvieron tras 8 semanas de desentrenamiento.
El mantenimiento de la fuerza de la pierna contralateral no entrenada
tras el proceso de desentrenamiento puede deberse a diversos mecanismos.
Por un lado, la masa magra del muslo obtenida a las seis semanas de finalizar
la intervención no se vio reducida de forma significativa respecto a la
evaluación post 1, manteniéndose incluso en ambos grupos de investigación
por encima de los valores obtenidos en la evaluación inicial. Una mayor masa
magra está relacionada con un mayor contenido de proteínas contráctiles y
por lo tanto justificaría una mayor capacidad de producir fuerza en los distintos
tipos de contracción (isométrica, concéntrica o excéntrica) (Folland y Williams,
2007). Además de la masa magra, otros mecanismos no evaluados en esta
investigación podrían estar relacionados con el mantenimiento de la fuerza en
la extremidad no entrenada tras el proceso de desentrenamiento.
Las adaptaciones en los sistemas neurales central y periférico así como
en las propiedades contráctiles de músculos podrían ser otras razones que
pueden justificar el mantenimiento en los niveles de fuerza observados tras el
proceso de desentrenamiento. Autores han encontrado que uno de los
efectos del entrenamiento cruzado es el aumento de la actividad muscular
voluntaria de la musculatura de la extremidad contralateral no entrenada (Lee
et al., 2009). Aunque no se ha evaluado en la presente investigación, este
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
aumento en la actividad muscular podría haber persistido tras las seis semanas
del proceso de desentrenamiento y por consiguiente, mantendría los niveles
de fuerza isométrica, concéntrica y excéntrica observados.
Los resultados obtenidos en la presente investigación tienen una
repercusión importante para aquellas personas o deportistas lesionados que
hayan sufrido una inmovilización tras lesión. Es conocido que la inmovilización
tiene un efecto perjudicial significativo sobre la capacidad funcional del
músculo esquelético, con pérdidas importantes de fuerza y masa muscular
(Farthing, Krentz y Magnus, 2009). Además, la inmovilización de la extremidad
inferior parece proyectar las mayores pérdidas de fuerza, con valores que
pueden llegar hasta el 47% de pérdidas a las tres semanas (Hortobagyi et al.,
2000). Por lo tanto, y dado que se ha demostrado que se producen mayores
incrementos en la masa muscular en la extremidad inmovilizada (Hortobagyi et
al., 2000), el entrenamiento cruzado mediante contracciones excéntricas
puede ser utilizado en el ámbito de la rehabilitación con el fin de mitigar los
efectos provocados por la inmovilización.
En resumen, tras la realización de la presente investigación, se ha
demostrado
que
el
EE
realizado
de
forma
unilateral
no
provoca
modificaciones en el grosor del TR de la pierna contralateral no entrenada,
con independencia de la velocidad de ejecución de la repetición excéntrica.
Por el contrario, se observa que el índice de rigidez en esta estructura se
incrementa a las seis semanas de cesar la intervención. Otro aspecto
importante a destacar en la extremidad inferior no entrenada son los
incrementos en la masa magra del muslo que pueden haber repercutido en
las mejoras de la fuerza isométrica, concéntrica y excéntrica. Además, la
mayoría de estos incrementos observados permanecieron en el tiempo
durante el proceso de desentrenamiento, aspecto a tener en cuenta en el
proceso de recuperación de lesiones que requieran un proceso de
inmovilización.
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Capítulo 7.
Conclusiones
7. Conclusiones
El análisis de las diferentes variables derivadas de las pruebas de composición
corporal, ecografía, SEL, arquitectura muscular, TMG, fuerza isométrica, fuerza
concéntrica, fuerza excéntrica y fuerza explosiva en los tres grupos de estudio
(GC, GE1 y GE2), nos ha permitido alcanzar los objetivos planteados al
comienzo de la presente tesis doctoral.
En respuesta a los objetivos generales de esta investigación analizar los
efectos de un programa de EE realizado a distintas velocidades sobre las
propiedades
estructurales,
neuromusculares
y
funcionales
del
aparato
extensor de la rodilla y evaluar las adaptaciones que un programa de EE
realizado con la extremidad inferior dominante provoca en el aparato extensor
de la rodilla de la extremidad contralateral se ha podido comprobar que, con
independencia de la velocidad de ejecución, el programa de EE de seis
semanas de duración realizado por ambos grupos experimentales produce
modificaciones en las propiedades morfológicas, estructurales y funcionales
del aparato extensor de la rodilla. Además, también se ha podido comprobar
que, con independencia de la velocidad de ejecución, el EE realizado de
forma unilateral produce adaptaciones en las propiedades morfológicas,
mecánicas y funcionales del aparato extensor de la rodilla de la extremidad
contralateral no entrenada.
En respuesta a los objetivos específicos, se determinan las siguientes
conclusiones:
1. Con independencia de la velocidad de ejecución, el programa de
ejercicio excéntrico realizado por ambos grupos de intervención
produce un incremento de la masa magra y una reducción de la grasa
localizada en el muslo de la extremidad entrenada.
2. Velocidades de ejecución más lentas de la repetición excéntrica
producen mayores incrementos en el grosor del tendón rotuliano. Sin
embargo, este parámetro de carga no parece ser determinante para
modificar las propiedades elásticas de esta estructura.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
3. Con independencia de la velocidad de ejecución, el programa de
ejercicio
excéntrico
realizado
por ambos
grupos
experimentales
incrementa el grosor de los músculos vasto lateral y vasto medial como
consecuencia del incremento del ángulo de penneación. Estos
incrementos se acentúan más a nivel distal del músculo.
4. El ejercicio Decline single leg squat realizado de forma unilateral y en
fase excéntrica modifica los tiempos de respuesta y contracción de los
músculos vasto lateral y recto femoral, sin producir alteraciones en el
músculo vasto medial.
5. Con independencia de la velocidad de ejecución de las repeticiones
excéntricas, el Decline single leg squat realizado de forma unilateral
incrementa los valores de fuerza isométrica, concéntrica y excéntrica
en ejercicios de cadena cinética abierta, así como en la fuerza
excéntrica de ejercicios de cadena cinética cerrada.
6. El programa de ejercicio excéntrico realizado por ambos grupos de
investigación no produce modificaciones en el rendimiento funcional
valorado con el test del triple salto realizado de forma unilateral.
7. El ejercicio Decline single leg squat realizado unilateralmente y de forma
excéntrica produce un incremento en la rigidez del TR de la extremidad
contralateral no entrenada a las seis semanas de finalizar la intervención,
sin producir modificaciones sobre las propiedades morfológicas de esta
estructura anatómica.
8. El ejercicio Decline single leg squat realizado unilateralmente y de forma
excéntrica produce un incremento en la masa magra del muso de la
extremidad contralateral no entrenada que va acompañada de
aumentos en los valores de fuerza isométrica, concéntrica y excéntrica
de esta extremidad.
9. El ejercicio Decline single leg squat realizado unilateralmente y de forma
excéntrica no produce modificaciones sobre el rendimiento funcional
de la extremidad contralateral evaluado mediante el triple salto.
Por lo tanto, dado que solo en las variables relacionadas con el grosor
del tendón, el grupo que realizó la repetición excéntrica en un tiempo de 6s
incrementó en mayor medida sus valores que el grupo que realizó la repetición
excéntrica en un tiempo de 3s, y dado que no se han encontrado diferencias
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Capítulo 7.
Conclusiones
entre los grupos experimentales en las adaptaciones obtenidas sobre las
propiedades morfológicas y neuromusculares de la musculatura extensora de
la rodilla, se acepta parcialmente la hipótesis 1 planteada inicialmente (el
programa de ejercicio excéntrico de 6 semanas de duración, con una
frecuencia de entrenamiento de 3 sesiones por semana y ejecutando la
contracción excéntrica en un tiempo de 6 segundos, provoca mayores
adaptaciones en las propiedades morfológicas y elásticas del tendón rotuliano
así como en las propiedades estructurales y neuromusculares de la
musculatura extensora de la rodilla).
Por el contrario, queda aceptada la hipótesis 2 (el ejercicio excéntrico
realizado con la extremidad inferior dominante provoca adaptaciones sobre
las propiedades morfológicas, estructurales y funcionales del aparato extensor
de la rodilla de la extremidad contralateral no entrenada) ya que se ha
demostrado que el ejercicio Decline single leg squat realizado de forma
unilateral, modifica las propiedades elásticas del tendón rotuliano y produce
incrementos en la masa magra y en la fuerza isométrica, concéntrica y
excéntrica de la extremidad contralateral no entrenada.
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Capítulo 8.
Limitaciones del Estudio
8. Limitaciones del Estudio
Una vez realizada la presente investigación, a continuación se hará una
reflexión sobre las limitaciones que se han podido presentar en la ejecución y
desarrollo de la misma:
1. Por lo que respecta a los recursos económicos y materiales, nos
hubiera gustado medir los CSA de tendones y músculos mediante
resonancia magnética. Aunque esta prueba es más costosa, es
considerada más fiable que la ecografía a la hora de evaluar las
adaptaciones en las propiedades morfológicas de las estructuras
evaluadas, debido principalmente a que la ecografía es una prueba
operador-dependiente.
2. Por lo que respecta a la alimentación, no se tuvo control sobre la
dieta llevada a cabo por cada uno de los participantes en el tiempo
que duró la investigación. Esto podría haber ocasionado que
participantes con dietas alto contenido en proteínas hubieran
incrementado de forma más acentuada su masa muscular, fuerza y
grosor del tendón.
3. La evaluación de la capacidad funcional mediante el triple salto
podría haberse realizado mediante un salto con contramovimiento
(CMJ) en plataforma de fuerzas. De esta manera, el cálculo de la
atura de salto hubiera sido más preciso y además se podrían haber
registrado más variables relacionadas con las fuerzas registradas en
la batida y en la amortiguación.
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Capítulo 9.
Futuras líneas de Investigación
9. Futuras líneas de Investigación
Son muchas investigaciones las que evidencian que el EE es un modo de
entrenamiento eficaz y efectivo para la prevención y readaptación de
lesiones deportivas, así como para incrementar los valores de fuerza y masa
muscular. Por lo tanto, y una vez finalizada la presente tesis doctoral, se nos
presenta un amplio abanico de líneas de investigación con el EE como
temática principal que intentará justificar de forma más amplia el por qué de
estos beneficios.
En aspectos relacionados con la prevención y la readaptación de lesiones:
•
Implementar un programa de EE mediante ejercicios específicos en
periodos de entrenamiento de deportes con alta prevalencia de
lesiones musculares y tendinosas.
•
Comparar velocidades de ejecución y de intensidad de carga en el
ejercicio Decline single leg squat en lesionados de tendinopatía
rotuliana y poder determinar qué protocolo es más efectivo para
recuperar esta lesión.
•
Con el fin de mejorar la estabilidad de la articulación de la rodilla,
emplear protocolos similares y evaluar la cinemática y la cinética de
esta articulación en acciones específicas de deportes donde las
lesiones de rodilla tengan una alta prevalencia.
•
Valorar el papel del entrenamiento cruzado realizado mediante
contracciones excéntricas sobre lesionados de gravedad de forma
unilateral y comprobar de esta manera el papel de este modo de
entrenamiento sobre el deterioro producido por la inmovilización y el
desentrenamiento.
En aspectos relacionados con el rendimiento deportivo:
•
Valorar los efectos del EE sobre variables sanguíneas tales como el
cortisol, la testosterona, la creatinkinasa, urea, creatinina, mioglobina o
elementos inmunológicos, para que nos den información sobre
respuestas fisiológicas del organismo ante este tipo de estímulos.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
•
Evaluar mediante biopsia muscular los efectos del EE realizado a
diferentes velocidades e intensidades de carga sobre parámetros
moleculares e histoquímicos.
•
Con el fin de evaluar el grado de implicación del sistema nervioso,
valorar mediante EMG las posibles respuestas neuromusculares tanto en
la extremidad que realice el entrenamiento excéntrico, como en la
contralateral no entrenada y valorar de esta manera las posibles
adaptaciones.
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Capítulo 10.
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Capítulo 10.
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Zhang, J., y Wang, J. H. (2010b). Mechanobiological response of tendon stem
cells:
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tendon
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and
pathogenesis
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Capítulo 11.
Anexos
Anexos
Anexo I: Informe del dictamen del comité ético de investigación clínica
del área sanitaria de Toledo
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Anexo II: Hoja de consentimiento informado
Laboratorio de Rendimiento y
Readaptación Deportiva
HOJA DE CONSENTIMIENTO DE INDIVIDUAL
Yo.con
NIF.y mayor de edad participo libremente y de forma
voluntaria en el estudio titulado “Efectos del ejercicio excéntrico sobre las propiedades
morfológicas, mecánicas y neuromusculares del complejo extensor de la rodilla” realizado en el
Laboratorio de Rendimiento y Readaptación Deportiva y consiento que me sean realizadas
las mediciones que los responsables del laboratorio crean oportunas.
He recibido información sobre los procedimientos que van a llevarse a cabo y las
consecuencias y riesgos de dicha investigación, comprendiéndola en su totalidad y las
preguntas que he formulado han sido contestadas satisfactoriamente. Por lo tanto, participo
voluntariamente en esta actividad y soy consciente de que puedo renunciar en el momento
que desee en el transcurso de la investigación.
Acepto que los datos obtenidos formen parte de la base de datos del Laboratorio de la Unidad
Central de Investigación Deportiva y de la Facultad de Ciencias del Deporte de Toledo y, en
caso de ser necesario, sean publicados con la condición de que mi nombre no sea utilizado.
Firma en prueba de su consentimiento
Fdo:
Certificando que los términos del formulario han sido explicados verbalmente a la persona que
entiende estos términos antes de firmarlo.
En a.dedel.
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Capítulo 11.
Anexos
Anexo III: Cuestionario IPAQ modificado
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Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades
Anexo IV: Cuestionario VISA-P. Modificado de Hernandez-Sanchez et al.,
(2011).
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