Resumen
El propósito de este estudio fue presentar y evaluar biomecánicamente varias variaciones del ejercicio de isquiotibiales nórdicos (NHE), logrados al alterar la pendiente del soporte de la parte inferior de la pierna y asumir diferentes ángulos de flexión de la cadera. Se realizaron mediciones electromiográficas y 2D cinemáticas para analizar la actividad muscular (bíceps femoral, semitendinosus, glúteo maximus, columna vertebral y cabeza lateral del gastrocnemio), torques de articulación de rodilla y cadera durante 6 variaciones de NHE. El estudio involucró a 18 adultos (24.9 ± 3.7 años) con experiencia previa en entrenamiento de resistencia, pero con poca o ninguna experiencia con NHE. El aumento de la pendiente del soporte de la pierna inferior de 0 ° (NHE estándar) a 20 ° y 40 ° permitió a los participantes realizar el ejercicio a través de un rango de movimiento más grande, al tiempo que logró pares de rodilla y cadera máximos similares. Las instrucciones para una mayor flexión de la cadera de 0 ° (NHE estándar) a 25 °, 50 ° y 75 ° dieron como resultado un mayor torque máximo de rodilla y cadera, aunque los participantes no pudieron mantener el ángulo de la cadera a 50 ° ni a 75 °. La actividad muscular disminuyó o permaneció similar en todas las variaciones modificadas en comparación con la NHE estándar para todos los músculos medidos. Nuestros resultados sugieren que el uso de las variaciones presentadas de NHE podría contribuir a la optimización de los programas de prevención y rehabilitación de lesiones en los isquiotibiales, al proporcionar dificultades apropiadas para el nivel de fuerza del individuo y también permitir un fortalecimiento excéntrico a longitudes de isquiotibiales más largos.
Introducción
El ejercicio de isquiotibiales nórdicos (NHE) se usa comúnmente en protocolos de acondicionamiento de isquiotibiales, especialmente para la prevención de lesiones. Los estudios han demostrado que la implementación de NHE en el proceso de entrenamiento puede reducir significativamente la incidencia de lesiones por deformación en los isquiotibiales en deportes de alta velocidad (1,2). Además, se han demostrado numerosas adaptaciones neuromusculares positivas después de realizar la NHE. Por ejemplo, se informó una mejora significativa en la fuerza excéntrica de los isquiotibiales después de una implementación de 4 a 10 semanas de entrenamiento de la NHE (3–5). IGA et al. (4) también han informado una mejora en la resistencia a los isquiotibiales excéntricos a tres velocidades angulares (60 °/s, 120 °/sy 240 °/s) después de una intervención de 4 semanas NHE, a pesar de que el NHE se realizó a un ritmo relativamente lento. Las mejoras a velocidades angulares más altas son probablemente una de las razones por las cuales NHE es efectiva para la prevención de lesiones por deformación en los isquiotibiales, considerando que la mayoría de las lesiones por tensión de los isquiotibiales ocurren a altas velocidades de movimiento (es decir, sprinting). Además, se ha demostrado un efecto de alargamiento significativo sobre los fascículos musculares de los isquiotibiales resultantes de un protocolo excéntrico de fortalecimiento de los isquiotibiales (6–11). En consecuencia, varios grupos de investigación informaron cambios de torque máximo de rodilla hacia la posición más cercana a la extensión completa de la rodilla (es decir, hacia la longitud más larga de los isquiotibiales) (5,8,12,13), que es otro mecanismo que probablemente contribuya a una disminución de la incidencia de lesiones por deformación en los isquiotibiales, ya que estas a menudo ocurren en longitudes de isquiotibiales más largas.
Aunque la efectividad de NHE está bien documentada, varios autores han señalado que NHE tiene desventajas potenciales. Brughelli y Cronin (14) han expresado dudas sobre si NHE causa suficiente actividad de isquiotibiales para un fortalecimiento excéntrico óptimo en su fase final (en ángulos de flexión de rodilla más pequeños). Además, Ditroilo et al. (15) informaron que la actividad electromiográfica máxima (EMG) de los isquiotibiales se puede observar a 65.4 ± 8.4 ° de flexión de la rodilla durante la NHE y que una disminución marcada se observa a 45 ° de flexión de la rodilla. Tillaar et al. (16) informaron un ángulo de flexión de rodilla similar en la activación máxima de isquiotibiales. También mostraron un aumento en el ángulo de flexión de la cadera en la posición de la actividad máxima de isquiotibiales, lo que indica dificultad para realizar el NHE con una forma óptima. Por lo tanto, el problema potencial de NHE es la dificultad general del ejercicio. Solo los atletas suficientemente fuertes pueden aprovechar al máximo el ejercicio, con un descenso activo que dura hasta la posición de rodilla casi completamente extendida. Dado que la mayoría de los músculos de los isquiotibiales también cruzan la cadera además de la rodilla, la realización de NHE con posición de cadera neutra no permite fortalecer los isquiotibiales a los longitudes más largas. Esto podría ser un inconveniente importante de NHE, ya que la mayoría de las lesiones por deformación de los isquiotibiales durante el sprint (17) ocurren en la parte final de la fase de swing cuando el complejo de tendón muscular de los isquiotibiales alcanza una longitud significativamente mayor en comparación con NHE, debido a la flexión de la cadera significativamente mayor (55-65 °). (18) Por lo tanto, la versión estándar de NHE podría no ser un ejercicio óptimo para la prevención de las lesiones por deformación de los isquiotibiales. Recientemente, se han hecho intentos para modificar NHE para eliminar sus inconvenientes (19), sin embargo, los efectos de diferentes variaciones de NHE sobre los parámetros biomecánicos y la actividad muscular aún no se han probado therougly.
El propósito de este estudio fue presentar y evaluar biomecánicamente las variaciones de NHE potencialmente mejoradas que se obtuvieron con (i) cambiando la pendiente del soporte de la pierna inferior y (ii) cambiando las instrucciones del ángulo de la articulación de la cadera. Dichos ajustes posiblemente podrían eliminar las desventajas existentes de la NHE estándar. Incluir diferentes variaciones de NHE en el régimen de entrenamiento de un individuo podría contribuir a las adaptaciones musculares de los isquiotibiales más grandes o más rápidas y mejorar aún más su efectividad en la prevención de la lesión por tensión de los isquiotibiales. En nuestra evaluación de diferentes variaciones de NHE, nos centramos principalmente en las diferencias en los pares y ángulos máximos en la rodilla y las articulaciones de la cadera, así como la actividad de EMG máxima. Presumimos que ambos enfoques de las modificaciones de la NHE (es decir, aumentar la pendiente del soporte de la pierna inferior e instruir a mantener un ángulo de flexión de la cadera más grande durante la NHE) permitirían a los participantes alcanzar los pares de articulación máxima y cadera similares a longitudes de híbrido estimadas más largas (reflejadas en ángulos de articulación de rodilla y/o cadera más grandes), en comparación con el NHE estándar. Además, planteamos la hipótesis de que la actividad de EMG máxima de todos los músculos medidos también seguiría siendo similar para todas las variaciones de NHE.
Métodos
Participantes
Dieciocho voluntarios sanos (5 mujeres, 13 hombres) participaron en el estudio. Las características de la muestra fueron (media ± DE): edad 24.9 ± 3.7 años, masa corporal 74.1 ± 14.1 kg, altura del cuerpo 176.0 ± 8.9 cm, IMC 23.7 ± 2.6 kg/m2grasa corporal 15.9 ± 4.3%, masa muscular 79.9 ± 4.2%. El tamaño mínimo de la muestra de 15 participantes se determinó a priori para el 80% de potencia estadística, un error alfa de 0.05 y un tamaño de efecto de 0.5. Los criterios de inclusión fueron: realizar actividad física regular, experiencia con el entrenamiento de fuerza, poca o ninguna experiencia con NHE y la capacidad de descender activamente a al menos el 50% del rango de movimiento en la NHE estándar. Los criterios de exclusión fueron: lesiones neurales, musculares, esqueléticas o de tejido conectivo durante los últimos 12 meses en el área de la espalda, las caderas y las piernas. Todos los participantes fueron informados sobre el propósito y el contenido del estudio y dieron su consentimiento informado por escrito antes de la participación. El individuo en la foto en Fig. 1 y Fig. 2 ha proporcionado el consentimiento informado por escrito (como se describe en el formulario de consentimiento PLoS) para publicar su imagen junto con el manuscrito. El estudio fue aprobado por el Comité Nacional de Ética Médica (0120-690/2017/8) y realizado de acuerdo con la Declaración de Helsinki.
NHE estándar (A) se modificó cambiando la pendiente del soporte de la pierna inferior (B – 20 °, C – 40 °) y al instruir a los participantes para mantener diferentes ángulos de flexión de la cadera durante todo el movimiento (d – 25 °, E– 50 °, F– 75 °).
El participante que realizó el movimiento de la tarea fue representado por un modelo de cinco segmentos. Ángulos de segmento para el vástago (l1), hermético (l2), pelvis (l3), columna lumbar (l4) y la columna torácica (l5) se definieron como se muestra. El origen del modelo, que también es el punto donde el modelo se fija a la base, está marcado con un punto rojo. Fdo (La fuerza de contacto) se midió por el dinamómetro incorporado.
Protocolo de estudio
Para evaluar las diferencias biomecánicas entre las variaciones de la NHE, se utilizó un diseño de estudio transversal de una sola visita. Antes del calentamiento, la masa corporal, el porcentaje de grasa corporal y el porcentaje de masa muscular se midieron utilizando una escala de bio-impedancia (Tanita MC-980MA, Tanita, Tokio, Japón). Luego, los participantes realizaron un calentamiento, que consiste en actividad aeróbica ligera (6 minutos de paso alternativo en una caja de 25 cm de altura), 8 repeticiones de ejercicios de estiramiento dinámico (círculos de cadera, flexión de cadera hacia adelante, hacia atrás y lateral, columpios en las piernas) y 10 repeticiones de ejercicios de peso corporal de fuerza (sentadillas, levantamientos de talón, puentes de cadera, sentimientos de navaja y extensiones de cadera). Después del calentamiento, se unieron electrodos EMG y marcadores cinemáticos (las ubicaciones detalladas se describen en párrafos adicionales). Se realizaron cinco repeticiones de cada variación, con 2 repeticiones de familiarización adicionales antes de cada variación de NHE. El resto entre las variaciones de NHE fue de 3 minutos, mientras que el resto entre la familiarización y las pruebas reales de las mismas variaciones fueron de 2 minutos. El resto entre cada repetición dentro de cada variación de NHE fue suficiente para el sujeto a regresar cómodamente a la posición inicial (5-10 segundos). El orden de las variaciones se aleatorizó entre los participantes. Después de realizar todas las variaciones de NHE, se eliminaron los marcadores cinemáticos y los participantes realizaron contracciones isométricas voluntarias (MVC) máximas para la normalización de EMG. Para cada músculo, se realizaron 3 repeticiones de esfuerzo isométrico máximo de 3 segundos contra la resistencia externa: extensión del tronco en el dinamómetro isométrico (S2P, Science to Practice, Ltd., Ljubljana, Eslovenia) en una posición vertical con Pelvis fijo para el Erector del Erector para el Erector Músculos de la columna, extensión de la cadera en una posición propensa en un lecho de fisio contra las correas fijas, colocadas justo por encima de la rodilla, con una flexión de 90 ° de rodilla para Gluteus Maximus, flexión plantar contra la resistencia externa en la posición del tobillo neutro en una posición vertical (intentando levantar la sobrecarga Barra olímpica en una máquina Smith, usando solo una articulación del tobillo) para la cabeza lateral de gastrocnemio y la flexión de la rodilla en una posición propensa en una cama de fisio contra las correas fijas, colocadas sobre el hueso del calcáneo, con rodilla flexionada a 45 ° para el bíceps femoris y semitendinosus. El ángulo de la rodilla se determinó en vista de los estudios anteriores (20–22), que muestra un par de flexión de rodilla más alto durante las pruebas isocinéticas y una actividad EMG similar del bíceps femoris y el semitendinosus a 45 ° de flexión de la rodilla. Se proporcionó un fuerte estímulo verbal por parte del examinador durante todas las pruebas de MVC.
Variaciones de ejercicio de isquiotibiales nórdicos
Para la implementación de todas las variaciones de NHE, se utilizó un dispositivo diseñado a medida con longitud ajustable y pendiente del soporte de la pierna inferior (S2P, Science to Practice, Ltd., Ljubljana, Eslovenia). Tabla 1 y Fig. 1 Mostrar diferencias clave entre las variaciones de NHE utilizadas en este estudio.
Se usaron tres pendientes diferentes (0 °, 20 °, 40 °) de soporte de la pierna inferior y cuatro posiciones de flexión de la cadera (0 °, 25 °, 50 ° y 75 °). Para todas las variaciones con diferentes instrucciones de ángulo de cadera, la pendiente del soporte de la pierna inferior se estableció a 20 °. Tenga en cuenta que la cantidad de flexión de la cadera se refiere a la instrucción del investigador y que los participantes no mantienen necesariamente hasta el final del rango de movimiento. Antes de cada repetición, la flexión de la cadera apropiada se determinó utilizando un goniómetro …
