Efecto agudo de los ejercicios de sobrecarga excéntrica sobre el rendimiento del cambio de dirección y la función contráctil de los músculos de las extremidades inferiores

La potenciación post-activación (PAP) es un fenómeno fisiológico relacionado con mejoras neuromusculares y de rendimiento agudas (de Hoyo 2014, Dello Iacono 2016). El mecanismo más reconocido de PAP es la mayor sensibilidad al calcio (Ca²⁺) debido a la fosforilación de la cadena ligera reguladora (RLC) de la miosina (MacIntoch 1993, Tubman 1996), lo que aumenta la velocidad y el nivel de fuerza generado por los miofilamentos debido al aumento del número de puentes cruzados formados (Bishop 2003, Tillin 2009). Investigadores anteriores informaron que la PAP se puede estimular mediante un ejercicio de precarga (Bauer 2019, Beato 2021, Tillin 2009). De hecho, se han utilizado varios ejercicios tradicionales de levantamiento de pesas para tales propósitos, por ejemplo, empuje de cadera y sentadilla trasera (Bauer 2019, Dello Iacono 2018). En general, se informa una respuesta positiva de la PAP (luego de una actividad de precarga) después de un breve período de recuperación (alrededor de 3 minutos) y dichos efectos beneficiosos pueden persistir 10 a 12 minutos después de la actividad (Baudry 2007, Bauer 2019, Tillin 2009). Estudios previos han informado mejoras específicas del deporte en actividades de carreras y saltos (Bauer 2019). Por lo tanto, la PAP puede utilizarse para aumentar el rendimiento de una tarea específica del deporte mediante una estrategia de precarga, que es su principal aplicación en el deporte (Dello Iacono 2018).

Los ergómetros de flywheel son dispositivos de fuerza innovadores (Gonzalo-Skok 2017, Tous-Fajardo 2016) y una de las características más singulares de tales ergómetros está relacionada con la alta demanda excéntrica requerida de los atletas durante los ejercicios (Sabido 2018, Vicens-Bordas 2017). Por esta razón, dichos métodos de ejercicio se definen como sobrecarga excéntrica (EOL) (Beato 2021, Gonzalo-Skok 2017). La sobrecarga excéntrica ofrece la oportunidad de generar una fuerza muscular excéntrica máxima mayor que la fuerza máxima producida durante la contracción concéntrica (Norrbrand 2010, Tous-Fajardo 2016). Esto es muy difícil de lograr durante los ejercicios tradicionales de levantamiento de pesas (por ej., sentadillas) (Vicens-Bordas 2018). Los dispositivos de flywheel se han utilizado con resultados positivos para estimular la PAP durante las actividades de carrera y salto (Beato 2021, de Hoyo 2014). Además, después de un ejercicio de EOL, se informaron algunos cambios positivos agudos en el torque pico concéntrico de los cuádriceps y de los isquiotibiales (60°seg^-1), y en el torque pico excéntrico de los isquiotibiales (60°seg^-1) durante las pruebas isocinéticas (Beato 2021). A pesar de tales ventajas prácticas y una sólida base fisiológica, el conocimiento actual sobre la respuesta de la PAP después de los ejercicios EOL es limitado (Beato 2021, Cuenca-Fernández 2015). Esto es particularmente importante considerando los efectos agudos en las acciones de cambio de dirección (COD) (Beato 2021, de Hoyo 2014).

La importancia crítica del COD en los deportes multidireccionales se ha informado con frecuencia (Beato 2018, Paul 2016, Zamparo 2015). La habilidad del COD se define como la capacidad de desacelerar rápidamente y acelerar en una nueva dirección (Young 2015). El rendimiento del COD, especialmente la fase de desaceleración, giro y aceleración, se caracteriza por una alta producción de fuerza excéntrica y concéntrica (Zamparo 2015 y 2016). Por lo tanto, considerando la especificidad del COD, un protocolo de PAP inducido por un ejercicio de EOL puede ser beneficioso para influir positivamente en el rendimiento (de Hoyo 2014). Además, el efecto agudo de la PAP también puede estar relacionado con el ejercicio EOL utilizado. En un estudio reciente, se informó que el efecto de la PAP en un movimiento está asociado con la dirección del vector del pre-ejercicio realizado en relación con el atleta (Dello Iacono 2018). Por ejemplo, un ejercicio de precarga horizontal específico (por ej., paso lateral transversal) puede ser más específico y, por lo tanto, puede ofrecer un mayor incremento en el rendimiento en una prueba horizontal (por ej., COD) en comparación con un ejercicio de precarga de carga vertical (por ej., sentadilla) (Beato 2021, Dello Iacono 2018). Esta es una hipótesis interesante que aún no se ha investigado.

La función contráctil del músculo se puede evaluar in vivo mediante un método de detección de presión intramuscular no invasivo conocido como tensiomiografía (TMG) (Piqueras-Sanchiz 2019, Pisot 2005). La tensiomiografía se ha utilizado para evaluar el rendimiento deportivo y las propiedades de la contracción muscular (MacGregor 2018). Estudios previos informaron que la TMG permite la evaluación de las fluctuaciones en la rigidez muscular pasiva, que está relacionada con la fatiga y con una disminución de la tensión muscular después de los ejercicios (Zubac 2017). La tensiomiografía ha informado una confiabilidad test-retest de buena a excelente para el tiempo de contracción (Tc) y el desplazamiento radial máximo del vientre muscular (Dm) (Piqueras-Sanchiz 2019); dicha información es crítica para el uso de la TMG en el deporte. Piqueras-Sanchiz y cols. (2019) observaron recientemente algunas variaciones agudas en las funciones contráctiles después de un ejercicio de EOL. Por lo tanto, la TMG puede ser útil para evaluar cambios musculares agudos específicos (por ej., rigidez muscular evaluada por Dm y velocidad de contracción muscular al 10 % del Dm [V10]) después de un ejercicio de EOL (MacGregor 2018). Por ejemplo, un incremento en la rigidez (disminución en Dm) en la unidad musculotendinosa induciría una mayor generación de fuerza (Kokkonen 1998). Asimismo, un incremento en la velocidad de contracción muscular se asocia con mejoras positivas en el rendimiento muscular (Piqueras-Sanchiz 2019). Como se informó anteriormente, la EOL se puede usar para estimular una respuesta de la PAP (que está asociada con la fosforilación de las RLC de miosina y el reflejo-H aumentado) (Tillin 2009); por lo tanto, la TMG puede ayudar a explicar las mejoras de rendimiento agudas que se encuentran en las acciones deportivas (por ejemplo, el COD). Se necesita más conocimiento sobre los efectos agudos del ejercicio de EOL sobre las funciones contráctiles de los músculos y en el rendimiento del COD para que los profesionales optimicen las estrategias de PAP utilizando dispositivos flywheel.

Aunque la EOL es un método válido para estimular una respuesta PAP en tareas específicas del deporte, la información relacionada con el COD y la TMG es limitada después de este tipo de protocolo. Por lo tanto, recientemente el Dr. Marco Beato, de la University of Suffolk (Reino Unido), llevó a cabo un estudio cuyos objetivos fueron, en primer lugar, evaluar el efecto agudo de 3 protocolos con EOL en una carrera de ida y vuelta corta específica de un deporte que involucra un COD de 180°; y segundo, comparar los efectos de la PAP sobre los parámetros de la TMG en los músculos de las extremidades inferiores. Tal conocimiento puede desempeñar un papel crítico para los practicantes de fuerza y del acondicionamiento físico.

Treinta y un futbolistas masculinos (edad 21±4 años; masa corporal 77.0±5.2 kg) participaron en un estudio transversal. Se realizaron pruebas de ida y vuelta de pierna dominante (COD-5mD) y pierna no dominante (COD-5mND) 4 minutos después de los ejercicios con EOL. La función contráctil del músculo se evaluó mediante tensiomiografía (TMG) como el tiempo de contracción muscular (Tc), el tiempo de retraso (Td) y el desplazamiento del vientre muscular (Dm) del vasto lateral (VL), vasto medial (VM) y recto femoral (RF). Los ejercicios de sobrecarga excéntrica fueron: (a) paso lateral transversal con polea cónica inercial (INC = 11 sujetos), (b) extensión de piernas con flywheel (EXT = 10 sujetos) y ejercicio de sentadilla yo-yo con flywheel (SQU = 10 sujetos). Se encontraron diferencias pre-post en COD-5mD (p<0.001) y en COD-5mND (p<0.001), pero no entre grupos (p>0.05) después de los ejercicios con EOL. Se encontraron diferencias desde el inicio en Td del VL (p<0.001), Td del VM (p<0.003), Tc del RF (p<0.001) y Td del RF (p<0.001) sin diferencias significativas entre los ejercicios con EOL.

Este estudio informó una respuesta PAP positiva significativa en el COD-5mD y en el COD-5mND después de 4 minutos de recuperación luego de los ejercicios con EOL (INC, EXT y SQU) en jugadores de fútbol. Por primera vez, se informó que los ejercicios con EOL afectan de manera aguda las variables de la TMG (por ejemplo, Tc y Td) en las extremidades inferiores. Dichos resultados relacionados con cambios en las funciones contráctiles musculares pueden contribuir a explicar los mecanismos fisiológicos (por ejemplo, factores neuromusculares) asociados con el efecto de la PAP.

Aplicaciones prácticas

Teniendo en cuenta los resultados de este estudio, los practicantes pueden usar cualquiera de los ejercicios con EOL informados en este estudio para estimular intensamente a sus atletas antes de las competencias o durante metodologías de entrenamiento complejas. Este estudio respalda el uso de tales ejercicios con EOL 4 minutos antes de la tarea específica del deporte. Teniendo en cuenta el conocimiento limitado relacionado con la ventana de tiempo específica de la PAP, los autores sugieren realizar la tarea específica del deporte (por ejemplo, un COD) entre 4 minutos (respaldado por la investigación actual) y 10 minutos (basado en investigaciones anteriores) después del protocolo con carga EOL. Se ha informado que cada uno de los ejercicios utilizados en este estudio es una estrategia de precarga efectiva para aumentar el rendimiento del COD y, considerando la evidencia previa, los autores sugieren usar dichos ejercicios también para mejorar el rendimiento del salto (Beato 2021), aunque se necesita más investigación. Cada uno de los ejercicios con EOL utilizados en este estudio ha informado efectos de tiempo y variaciones de la función contráctil muscular similares.

Por lo tanto, los autores no pueden especular ninguna superioridad basada en la modalidad del ejercicio PAP. Se necesita investigación adicional para aclarar mejor las diferencias en la magnitud de la PAP entre los ejercicios, porque este estudio no ha informado diferencias entre los grupos. Además, se ha informado (por primera vez) que los ejercicios con EOL afectan de forma aguda las variables de la TMG (por ejemplo, Tc y Td) en las extremidades inferiores. Estos resultados son particularmente interesantes, porque las funciones contráctiles de los músculos se ven muy afectadas por los ejercicios con EOL y pueden contribuir a explicar el efecto PAP. Se necesita más investigación para aclarar mejor la contribución al fenómeno PAP de los mecanismos fisiológicos, como las uniones de puentes cruzados, el aumento de la sensibilidad de las proteínas contráctiles al Ca²⁺ y los factores neurales.