Diferentes posiciones de la rodilla y el tobillo afectan la fuerza y la activación muscular durante el curl de piernas en decúbito prono en sujetos entrenados

Los isquiotibiales (porción larga del bíceps femoral, semitendinoso y semimembranoso) se clasifican como músculos biarticulares y actúan como extensores primarios de la cadera y flexores de la rodilla (Kellis 2009, Schoenfeld 2010, Woodley 2005). El desarrollo específico de estos músculos se puede realizar tanto con ejercicios uniarticulares como multiarticulares (Onishi 2002). Sin embargo, durante los ejercicios multiarticulares, los isquiotibiales se consideran sinergistas y presentan una actividad muscular de moderada a baja durante las sentadillas (Contreras 2016, da Silva 2017, Marchetti 2016, Wright 1999), press de piernas (Escamilla 2001) y estocadas (Marchetti 2018). Por lo tanto, se recomienda la incorporación de ejercicios de una sola articulación, como el curl de piernas en prono, como parte de un programa de entrenamiento completo para las extremidades inferiores (Wan 2017), que produce aproximadamente el doble de activación de los isquiotibiales en comparación con el ejercicio de sentadillas (Wright 1999). Además, los gastrocnemios (porción lateral y medial) presentan características biarticulares y actúan tanto como flexores primarios de la rodilla como flexores plantares del tobillo (Kirk 2017, Wan 2017); es probable que estos músculos puedan afectar la flexión de la rodilla en diferentes posiciones del tobillo. Ballantyne y cols. (1993) demostraron que el umbral requerido para activar los isquiotibiales se reduce cuando el gastrocnemio realiza una acción isométrica en flexión plantar.

Se proporcionan datos científicos que indican cambios de nivel que pueden estar relacionados con la alteración de la fuerza y la activación muscular en la longitud muscular y la ventaja mecánica, lo que puede afectar la fuerza de los patrones de activación muscular (Ballantyne 1993). Los ángulos de las articulaciones de la rodilla y el tobillo tienen una gran influencia en la capacidad contráctil general con diferentes cambios en la longitud del músculo (Kellis 2016). Por lo tanto, posiblemente la combinación de la acción del músculo gastrocnemio y de los isquiotibiales podría influir en la fuerza durante el ejercicio de curl de piernas en decúbito prono. Por lo tanto, recientemente Paulo H. Marchetti, de la California State University (EEUU), llevó a cabo un estudio cuyo objetivo fue comparar las contracciones isométricas máximas y la activación muscular en 2 posiciones diferentes de rodilla y tobillo durante el ejercicio de curl de piernas en decúbito prono (recostado boca abajo) en sujetos bien entrenados. La hipótesis principal considera que la fuerza isométrica máxima y la activación muscular del bíceps femoral y del gastrocnemio lateral ocurren con la rodilla en posición de extensión y dorsiflexión máxima, sin efecto sobre la activación del sóleo. El fundamento de este estudio fue verificar si los cambios específicos en la posición de la articulación de la rodilla o el tobillo pueden afectar la producción de fuerza o la actividad muscular durante el ejercicio de curl de piernas. La comprensión de cambios articulares específicos podría ayudar en el uso adecuado de este ejercicio en programas de rehabilitación y prescripción del entrenamiento de la fuerza.

Quince hombres entrenados en fuerza (27±4 años, 178.80±5.72 cm, 86.87±12.51 kg) fueron reclutados. La fuerza máxima (FM) y la activación muscular del bíceps femoral, el gastrocnemio lateral (GL) y el sóleo lateral (SL) se midieron durante la flexión de la rodilla a 0° y 90˚ y la dorsiflexión máxima (D) o la flexión plantar (F). Se realizaron tres contracciones isométricas voluntarias máximas de 5 segundos para cada combinación de posiciones de rodilla y tobillo. Se utilizaron análisis de varianza de medidas repetidas de dos vías para todas las variables dependientes.

Para FM hubo una diferencia significativa entre las posiciones de los tobillos (D x F) a 90˚ (p = 0.009) y las posiciones de las rodillas (0 x 90˚) para D (p <0.001) y F (p <0.001). La fuerza máxima fue mayor con la rodilla a 0˚ y el tobillo en dorsiflexión máxima. Para el GL, hubo una diferencia significativa entre el tobillo (D x F) a 0˚ (p = 0.002) y las posiciones de la rodilla (0 x 90˚) para D (p = 0.005). La activación del gastrocnemio lateral fue mayor con la rodilla a 90° de flexión y el tobillo en dorsiflexión máxima. Para el SL, hubo una diferencia significativa entre las posiciones de los tobillos (D x F): a 90˚ (p = 0.001) y a 0˚ (p = 0.002).

El sóleo lateral es más activo en la flexión plantar independientemente de la posición de la articulación de la rodilla. Las contracciones isométricas con extensión completa de la rodilla producen más fuerza independientemente de la posición del tobillo; ni la posición de la rodilla ni la posición del tobillo pueden influir en la actividad de los isquiotibiales.

Aplicaciones prácticas

Esta investigación puede ser beneficiosa para los atletas recreativos, los culturistas y los programas de rehabilitación. Las contracciones isométricas son de gran importancia para aumentar la fuerza en ángulos articulares específicos, lo que puede ayudar en los programas/pruebas de rehabilitación o en ciertas fases del entrenamiento de atletas/culturistas recreativos cuando el objetivo es aumentar la fuerza en ángulos articulares con menor ventaja mecánica (punto de estancamiento) o incluso aumentar el estrés metabólico con el objetivo de una mayor fatiga neuromuscular. Los resultados de esta investigación respaldan la idea de que las contracciones isométricas con extensión completa de la rodilla producen más fuerza, independientemente de la posición del tobillo. Sin embargo, cuando el objetivo del entrenamiento es usar específicamente la posición de flexión de rodilla de 90° (por ej., algunos tests isométricos), la posición del tobillo en dorsiflexión ayuda a aumentar la producción de fuerza. Por el contrario, cuando el objetivo principal es la mayor participación de los isquiotibiales, ni la posición de las rodillas ni la posición de los tobillos pueden influir en su nivel de actividad muscular.