Resumen
El objetivo de este estudio fue determinar si la vibración de todo el cuerpo aumenta la variabilidad del movimiento al realizar media sentadilla con diferentes lastres y ritmos a través de la entropía. Un total de 12 deportistas masculinos (edad: 21,24 ± 2,35 años, altura: 176,83 ± 5,80 cm, masa corporal: 70,63 ± 8,58 kg) realizaron una media sentadilla con chaleco lastrado, mancuernas y barra con pesas suspendidas con bandas elásticas, con y sin Vibración al ritmo de sentadilla de 40 y 60 bpm. Cada lastre correspondía al 15% de la masa corporal. La variabilidad del movimiento se analizó calculando la entropía muestral de la señal de aceleración, registrada en la cintura mediante un acelerómetro. Con la vibración, se encontraron diferencias entre chaleco con pesas y mancuernas (t(121) = -8,81, p < 0,001 a 40 bpm; t(121) = -8,18, p < 0,001 a 60 bpm) y entre chaleco con pesas y barra en ambos ritmos (t(121) = -8,96, p < 0,001 a 40 bpm; t(121) = -8,83, p < 0,001 a 60 bpm). Además, se obtuvo una entropía de muestra más alta a 40 bpm con todos los lastres (t(121) = 5,65, p < 0,001 con chaleco con peso; t(121) = 6,27, p < 0,001 con mancuernas; t(121) = 5,78, p < 0,001 con barra). No se encontraron diferencias sin vibración. Estos hallazgos revelan que añadir vibración mecánica a una media sentadilla produce un aumento no proporcional en la variabilidad del movimiento, siendo mayor cuando el lastre se coloca en los miembros superiores y cuando se realiza a un ritmo lento.
Introducción
En los últimos años se ha vuelto muy popular la aplicación de la inestabilidad en el entrenamiento de fuerza para producir un efecto desestabilizador en el cuerpo. Con este fin se han utilizado diferentes dispositivos para aumentar las demandas musculares y mejorar las adaptaciones neuromusculares, por ejemplo las pesas libres (1) o superficies inestables (2, 3). Recientemente, se ha introducido una nueva forma de utilizar pesas libres para aumentar el efecto desestabilizador en el cuerpo durante el ejercicio. Consiste en aplicar una carga externa a una barra suspensiéndola mediante bandas elásticas (4). Además, algunas investigaciones han estudiado la vibración mecánica y su efecto sobre el equilibrio. Sierra-Guzmán et al. (5) obtuvieron mejoras en el equilibrio en una de las pruebas después de un programa de entrenamiento con vibración de todo el cuerpo (WBV) sobre una superficie inestable. Otros autores encontraron una mejora en el equilibrio del inicio de la marcha después de la aplicación aguda de WBV (6). Estos resultados sugieren que la vibración mecánica podría ser un estímulo capaz de provocar desestabilización postural.
Agregar vibración mecánica en los ejercicios es una forma de complementar el entrenamiento de fuerza tradicional para atletas, personas sanas, personas mayores e individuos con salud comprometida (5, 7). La modalidad de vibración más popular aplicada al ejercicio de las extremidades inferiores es WBV (7). Una de sus principales propiedades es la mejora de aspectos específicos del rendimiento neuromuscular como la fuerza (8), estabilidad (5, 6) o actividad muscular evaluada con electromiografía de superficie (EMG) (9). En cuanto al rendimiento en salto, agilidad y sprint, los datos obtenidos del metanálisis de Minhaj et al. (10), no apoyan el uso de WBV de forma aislada. Además, los ejercicios WBV se pueden combinar con diferentes dispositivos de entrenamiento, como lastres (11), correas del dispositivo de suspensión (2) y superficies inestables (5).
La variabilidad del movimiento (MV) es un indicador del control motor que evalúa la regularidad del movimiento (12). Es inherente al sistema motor y, por tanto, está presente en cualquier acción motora. Sin embargo, cuando el deportista se enfrenta a situaciones nuevas o complejas, el sistema nervioso central se ve obligado a encontrar una solución motora optimizada, explorando la dimensionalidad que proporciona la multitud de grados de libertad, lo que provoca un aumento de su MV (13). En particular, este aumento de MV es lo que permite la adaptación motora a los cambios del entorno, por lo que se considera una herramienta para estimular el aprendizaje (14). En ese sentido, la aplicación de un estímulo de inestabilidad en el entrenamiento de fuerza que produce un efecto desestabilizador en el cuerpo tiende a aumentar el MV (15). Cuando un deportista domina un ejercicio el MV tiende a disminuir y su potencial de entrenamiento se reduce. En este caso, para garantizar que el ejercicio siga siendo útil para promover mejoras en el atleta, sería deseable introducir restricciones que induzcan un aumento en el MV (16). Estas limitaciones aplicadas a los ejercicios adquieren importancia en los deportes, especialmente en los deportes de equipo y de situación, caracterizados por entornos impredecibles y cambiantes (17). Estos deportistas deben percibir e interpretar continuamente información externa e interna para ajustar sus acciones y obtener soluciones efectivas y eficientes (18). Esto da como resultado acciones variables e irrepetibles de diferente intensidad y direccionalidad (19). Por lo tanto, el entrenamiento de fuerza no debe centrarse en mejorar sólo el rendimiento condicional, que se centra principalmente en evaluaciones cuantitativas (20).
Hasta la fecha, la medición de los efectos de los dispositivos desestabilizadores se ha abordado a través de diferentes parámetros como la actividad EMG (1, 21, 22), carga externa movida en diferentes ejercicios (4), tiempo y amplitud del movimiento (23), velocidad de movimiento (24, 25), desplazamiento del centro de presiones y aceleración del centro de masa medido a través de una placa de fuerza (6), variables cinéticas y cinemáticas capturadas del análisis de movimiento 3D (26) o aceleración del tronco (15, 16, 27–29). En cuanto a la aceleración del tronco, varios autores utilizaron acelerómetros colocados en la zona lumbar para medir diferentes tareas (27, 28) y encontró una alta correlación con las medidas de equilibrio obtenidas a través de placas de fuerza (30). La mayoría de los análisis se han realizado utilizando mediciones de sistemas lineales, que cuantifican la magnitud de las variaciones en una serie de tiempo. Sin embargo, para obtener información sobre la MV corporal se deben utilizar mediciones de sistemas no lineales, ya que cuantifican la regularidad en una serie de tiempo (31). Desde esta perspectiva se han utilizado diferentes herramientas, una de ellas es la entropía de muestra (SampEn) (15, 16, 29). Por tanto, el objetivo de este estudio fue determinar si el WBV aumenta el MV al realizar media sentadilla con diferentes lastres y ritmos a través de la entropía. Se planteó la hipótesis de que (a) agregar vibración mecánica a una media sentadilla produciría un aumento de MV, (b) la barra con pesas suspendidas con bandas elásticas sería el lastre que produciría mayor MV y (c) el ritmo que produciría el MV más alto sería 60 bpm.
Materiales y métodos
Diseño del estudio y participantes.
El estudio actual utilizó un diseño experimental factorial intrasujeto de un solo grupo para determinar el efecto de diferentes restricciones aplicadas a una media sentadilla. En total, 12 atletas aficionados masculinos en diferentes deportes participaron voluntariamente en el estudio ((media ± DE) edad: 21,24 ± 2,35 años, altura: 176,83 ± 5,80 cm, masa corporal: 70,63 ± 8,58 kg, frecuencia de entrenamiento de fuerza: 2,50 ± 1,93 días/semana). Todos los deportistas fueron informados de los beneficios y riesgos de la investigación antes de firmar el consentimiento informado. El modelo en las imágenes en Higo 1 dio su consentimiento informado por escrito para publicar sus imágenes. Los procedimientos cumplieron con la Declaración de Helsinki (2013) y fueron aprobados por el comité de ética local (036/CEICGC/2021).
La estructura que se muestra en la imagen fue diseñada para fijar el codificador y evitar su contacto con la plataforma vibratoria. Imágenes con permiso del ejecutor.
Recopilación de datos
Todos los deportistas asistieron a un total de tres sesiones, realizadas a la misma hora del día. Para minimizar la influencia de la fatiga, se pidió a los atletas que se abstuvieran de hacer ejercicio durante 48 horas antes de la prueba. Además, se les pidió que usaran zapatos deportivos con poca amortiguación para minimizar las diferencias en la transmisibilidad de vibraciones entre los sujetos.
La primera sesión consistió en familiarización. Después de la activación, los participantes realizaron una serie de doce repeticiones de todas las combinaciones de media sentadilla sobre una plataforma vibratoria (Vibalance 2.0, Byomedic System SLU, España) y practicaron la profundidad de sentadilla. Para garantizar la profundidad adecuada de la sentadilla, se colocó una banda elástica delgada como referencia. Este se ajustó a la altura de la parte posterior del muslo de cada sujeto coincidiendo con los 90º de flexión de la rodilla. Para ello se utilizó un goniómetro.
Las siguientes dos sesiones consistieron en la recopilación de datos. Primero, los participantes realizaron un protocolo de activación de 5 minutos, que consistió en 3 minutos de ciclismo seguidos de dos series de quince repeticiones de media sentadilla con el peso corporal. Posteriormente, se colocó a todos los deportistas un dispositivo de unidades de medida inercial (IMU) con acelerómetro (WIMU, Realtrack Systems, Almería, España: peso: 70 g, tamaño: 81 mm x 45 mm x 16 mm) mediante una licra deportiva ajustable. cinturón, que fijaba el dispositivo en la parte posterior de la cintura, en el nivel L4-5. Esta posición proporcionó la mejor información sobre el movimiento de todo el cuerpo, ya que la ubicación está cerca del centro de masa (15, 27). La IMU se configuró a una frecuencia de muestreo de 1000 Hz y se calibró en una superficie plana y uniforme con el eje z perpendicular a la superficie. Cada sujeto realizó doce series de doce repeticiones de media sentadilla. En concreto, se realizaron cuatro series con cada uno de los tres lastres diferentes: chaleco con pesas (WV), mancuernas (D) y barra con las pesas suspendidas mediante bandas elásticas (B) (Higo 1). Cada lastre correspondía al 15% de la masa corporal. Dos de las cuatro series se realizaron sin vibración y las otras dos con vibración, una de ellas al ritmo de sentadilla de 40 bpm y la otra al ritmo de sentadilla de 60 bpm (0,6 y 1,0 Hz respectivamente) (Higo 2). El ritmo estaba controlado por un metrónomo (15), sincronizando el pitido con el final de la fase concéntrica. La frecuencia de la plataforma vibratoria se fijó en 40 Hz y la amplitud fue de 1,8 mm. Todas las series se realizaron en orden aleatorio con un mínimo de 3 minutos de descanso entre ellas. Para realizar la media sentadilla, los brazos permanecían extendidos debajo del cuerpo y ligeramente hacia adelante para no modificar el patrón de movimiento de aceleración, y las rodillas debían alcanzar una flexión de 90° en el punto más bajo de la sentadilla. Un codificador lineal (Chronojump Boscosystem®Barcelona, España) colocado entre los pies del sujeto se utilizó para controlar la profundidad de la sentadilla, midiendo el desplazamiento vertical (Higo 1). Todos los sets fueron grabados con una cámara de video (GoPro Hero 7).
Muestra la amplitud (1,8 mm) y frecuencia de la vibración (40 Hz) y el movimiento vertical de los sujetos al realizar la sentadilla a ambos ritmos (40 y 60 bpm, correspondientes a 0,6 y 1,0 Hz, respectivamente).
Se seleccionaron seis repeticiones centrales tras una comprobación visual del desplazamiento vertical obtenido con el codificador mediante el software Chronojump (versión 1.8.0, Chronojump-Boscosystem, España) para verificar la uniformidad de la señal. A partir de los datos obtenidos por el acelerómetro se seleccionó la aceleración total, es decir el módulo del vector resultante de la suma de los vectores de la aceleración de cada eje (x, y, z). Para el tratamiento de la señal de aceleración total se utilizó el software SPRO 951 (versión 1.0.0, Realtrack Systems, España), que se sincronizó con el vídeo. Los datos de aceleración no se filtraron para analizar con precisión la variabilidad dentro de la serie temporal, como Craig et al. (32) lo hizo, siguiendo la recomendación de Mees y Judd (33). El SampEn de cada conjunto se calculó según Moras et al. (15) y siguiendo los procedimientos establecidos por Matlab® (versión R2020a, The MathWorks, Massachusetts, EE. UU.).
