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1967 Hislop y Perrine introducen por primera vez el concepto de ejercicio isocinético y… CIBEX I (miembros inferiores) DINAMÓMETROS ISOCINÉTICOS Componentes de un ejercitador isocinético (Genu-3) COMPUTADORA IMPRESORA E Permite controlar la parte mecánica (ejecutador) y almacenar los datos relativos a los ejercicios realizados para su posterior análisis EJECUTADOR (parte mecánica) Contiene una palanca móvil que se mueve a velocidad constante Cómo trabajan estos equipos isocinéticos? Constan de una resistencia interna que se opone al movimiento y que varía de acuerdo a la fuerza muscular aplicada con el objetivo de mantener la velocidad angular constante. Biomecánica de un movimiento articular Fuerza Movimiento articular Ejercicio isotónico CARACTERÍSTICAS DEL EJERCICIO DESARROLLADO A VELOCIDAD ANGULAR CONSTANTE Se mantiene durante todo el ROM Carga muscular = máxima Resistencia=fuerza aplicada por el paciente Movimiento seguro Ajustable a Dolor Biomecánica Fatiga Ventajas de las técnicas isocinéticas Efectividad a) Desarrollo de fuerza máxima durante todo el ROM. b) Alterna contracción de músculos agonistas y antagonistas (coordinación neuromotora). Motivación a) Retroalimentación. b) Fortalecimiento muscular efectivo. Seguridad a) Acomodación de las fuerzas resistivas de acuerdo a la fuerza generada por el paciente. b) Posibilidad de limitar el ROM. Monitoreo a) Evaluación Pre y post entrenamiento. b) Evaluación después de varias sesiones. c) Registro de los resultados. Genu3 Sistema isocinético mono-articular para la ejercitación, rehabilitación y evaluación de la rodilla. Articulación que se ejercita: Rodilla (extensión y flexión) Ejercicios de cadena cinética cerrada para miembros inferiores (opcionales) Prima-DOC Sistema Isocinético multiarticular para el entrenamiento, rehabilitación y evaluación de: Rodilla (Extensión/Flexión) + Hombro (intra/extra rotación) + Tobillo (flexión Plantar/dorsal) + Cadena cinética cerrada de miembros inferiores Establecimiento de los parámetros de una sesión de trabajo Lado de la extremidad que ejecutará el ejercicio Cómo seleccionar la velocidad de trabajo Bajas (60-90º/seg): - Obliga al grupo muscular a trabajar a su máxima capacidad. - Estimula las fibras musculares rápidas (Tipo II) y produce un incremento de la capacidad de la fibra muscular para utilizar energía metabólica en forma de ATP a partir de las reservas de glucógeno almacenadas en el músculo. - Evaluación: Permite explorar la fuerza muscular y potencia del grupo articular bajo estudio. - Entrenamiento: Permite incrementar la fuerza y masa muscular. Medias (100-250º/seg): Muy utilizadas en la evaluación de la resistencia de un grupo articular determinado: -Determinación del % de fatiga muscular de los cuadriceps (% F): % F = T (1-3) – T ((n-2) - n) x 100 T (1-3) T (1-3) : media del Torque de las tres primeras repeticiones T ((n-2) - n) : media del Torque de las tres últimas repeticiones - Estimación del % relativo de fibras tipo II del vasto lateral, según ecuación de Thorstensson 1: % FII= (0,9 x % F) + 5,2 1 % FII: % relativo de fibras tipo II del vasto lateral % F: % de fatiga muscular Thorstensson A., Karlsson J. Fatiguability and fibre composition of human skeletal muscle. Acta Physiol Scand. 1976; 98: 318-322 Cómo seleccionar la velocidad de trabajo Alta (250-400º/seg): - Se caracteriza por la aplicación de cargas relativamente pequeñas durante períodos relativamente sostenidos en el tiempo. - Estimula las fibras lentas (fibras Tipo I), en las cuales ocurren determinados procesos metabólicos que incrementan la capacidad del músculo para obtener energía a partir de la oxidación de las grasas, se produce una estimulación general a nivel mitocondrial de las enzimas oxidativas y aumenta la capilarización de la masa muscular. - Evaluación: Permite estudiar la resistencia muscular del grupo articular bajo estudio. - Entrenamiento: Permite incrementar la resistencia del grupo muscular que se ejercita. Número de repeticiones Varía de acuerdo a : - Capacidad del grupo muscular examinado - Objetivo del estudio o entrenamiento: Evaluación de fuerza explosiva Evaluación de la resistencia Número reducido de repeticiones (4 o 5) Más de 15 repeticiones Cálculo del índice de resistencia Evaluación Isocinética Datos o Parámetros pre-establecidos Parámetros relativos al ejercicio realizado Parámetros a tener en cuenta durante una Evaluación Isocinética Torque o Momento de Fuerza Lo ng itu d (L ) Torque o Momento de Fuerza= Fuerza x Longitud del eje Fuerza muscular máxima producida durante todo el tiempo que dura la evaluación Indica la capacidad máxima del músculo para desarrollar fuerza Fuerza (F) Pico del Torque Muy utilizado para comparar la relación existente entre músculos agonistas y antagonistas (evaluación Bilateral) Torque (Nm) Puede ser determinado con pocas repeticiones (5 pueden ser suficientes) Es inversamente proporcional a la velocidad No tiene en cuenta al ROM ROM (°) Evaluación Isocinética Análisis gráfico del torque Torque máximo para la extensión Eje X: tiempo Eje Y: Torque/Ángulo Extensión Flexión Torque máximo para la flexión Eje X: Ángulo Eje Y: Torque (promedio) Torque (de cada repetición) Parámetros a tener en cuenta durante una Evaluación Isocinética Trabajo Torque (Nm) Es el resultado de la multiplicación del Torque por la Distancia angular recorrida y se expresa en Joule. Gráficamente representado como el área bajo la curva Indica la capacidad de un sujeto para producir torque durante todo el ROM ROM (°) Muy utilizado para estimar el índice de resistencia del grupo muscular bajo estudio a partir de la ejecución de 25 repeticiones isocinéticas como mínimo Es inversamente proporcional a la velocidad Parámetros a tener en cuenta durante una Evaluación Isocinética Potencia Variable mas completa o abarcadora, que tiene en cuenta el torque producido, la distancia angular recorrida y el tiempo en que se ejecuta el movimiento (trabajo en el tiempo) Se calcula a partir de la relación entre el valor del trabajo producido y el tiempo requerido para completar el ejercicio isocinético (trabajo realizado en la unidad de tiempo). Describe la capacidad de un individuo para producir fuerza explosiva (indica cuan rápido un grupo muscular puede ejecutar determinado trabajo en el tiempo) Tiene una relación parabólica con la velocidad Johnson, A. T., Hurley, B. F. “Factors Affecting Mechanical Work in Humans.” The Biomedical Engineering Handbook: Second Edition. (2000) Aplicaciones de los sistemas isocinéticos Ortopedia –Recuperación después de una cirugía – Reemplazo de articulaciones – Rehabilitación prótesis después de un implante de – Prevención de lesiones y recaídas Medicina deportiva – Prevención de lesiones – Entrenamiento Pre-temporada – Entrenamiento profesional – Recuperación después de una cirugía –Evaluación de atletas FASES DE UN PROTOCOLO DE REHABILITACIÓN CONTROL DE LA INFLAMACIÓN Y EL DOLOR AGENTES FÍSICOS RECUPERACIÓN DE LA MOVILIDAD ARTICULAR EN TODO EL RANGO ISOCINÉTICA PROPRIOCEPTIVIDAD RECUPERACIÓN DE LA FUERZA Y RESISTENCIA MUSCULAR RECUPERACIÓN DE LA COORDINACIÓN Y EL EQUILIBRIO RECUPERACIÓN DE HABILIDADES ESPECÍFICAS Control de la velocidad con un sistema Oleodinámico Ejecutador hidráulico Ejercicio isocinético: La electroválvula varia de acuerdo a la fuerza desarrollada por el paciente para lograr que la velocidad angular del brazo o palanca se mantenga constante. Electroválvula Micro Controlador Eje Encoder Feedback velocidad Velocity Preset