Resumen
La resonancia magnética funcional muscular identifica los cambios en la actividad metabólica de cada músculo y proporciona un índice cuantitativo de la activación y el daño muscular. Ningún estudio previo ha analizado la activación de los isquiotibiales durante un partido de fútbol. Este estudio tuvo como objetivo detectar diferentes patrones de activación de los músculos isquiotibiales después de un partido de fútbol y examinar las diferencias inter e intramusculares (proximal-medio-distal) en la activación de los músculos isquiotibiales utilizando imágenes de resonancia magnética ponderadas en el tiempo de relajación transversal (T2). Se reclutaron once jugadores de fútbol sanos para este estudio. Se realizó un mapeo del tiempo de relajación T2-MRI antes (2 horas) e inmediatamente después de un partido (en promedio 13 min). Se midieron los valores T2 de cada músculo isquiotibial en las porciones distal, media y proximal. La medida de resultado principal fue el aumento del valor del tiempo de relajación T2 después de un partido. Se utilizaron modelos lineales mixtos para detectar diferencias antes y después del partido. El examen de resonancia magnética mostró que no había ninguna anomalía obvia en la forma y la señal ponderada en T2 convencional de los músculos isquiotibiales después de un partido. Por otra parte, el análisis de la resonancia magnética funcional muscular en T2 reveló que el tiempo de relajación en T2 aumentó significativamente en las porciones distal y media del músculo semitendinoso (p = 0,0003 en ambos casos). Al emplear el mapeo del tiempo de relajación en T2, hemos identificado alteraciones dentro de los músculos isquiotibiales siendo el semitendinoso el músculo más comprometido, particularmente dentro de sus tercios medio y distal. Esta investigación subraya la utilidad del mapeo del tiempo de relajación en T2 para evaluar los patrones de activación muscular durante los partidos de fútbol, facilitando la detección de patrones de activación anómalos que pueden justificar intervenciones de reducción de lesiones.
Introducción
Las lesiones musculares son la categoría más común de lesiones en los deportistas y representan más del 30% de las lesiones en los jugadores de fútbol (1–3). En concreto, se ha informado que las lesiones de los músculos isquiotibiales son el subtipo de lesión más común en los jugadores de fútbol de élite, tanto hombres como mujeres, y constituyen entre el 12 y el 24 % de todas las lesiones que dan lugar a baja. Alrededor del 18 % de todas las lesiones de los músculos isquiotibiales notificadas fueron recurrentes y más de dos tercios se produjeron en los dos meses siguientes al regreso del futbolista a la actividad (4, 5).
El mecanismo más común de lesión de los isquiotibiales es correr a alta velocidad (6–10). Según investigaciones previas sobre el alargamiento de los isquiotibiales y las fuerzas internas durante la marcha y la carrera normales, la tensión máxima de los músculos isquiotibiales durante la carrera a alta velocidad se produce al final de la fase de balanceo y el daño muscular normalmente se produce en la unión miotendinosa proximal de los músculos bíceps femoral y semitendinoso (7, 11–13). Por tanto, se conoce el mecanismo más común de lesión de los isquiotibiales, pero no todos los jugadores se lesionan y no siempre es en el mismo momento de la temporada, partido o entrenamiento, por lo que no es la única causa de la lesión, sino que es multifactorial. Existen factores de riesgo intrínsecos y extrínsecos al jugador (14). Los factores de riesgo intrínsecos pueden incluir: debilidad residual después de una lesión previa en los isquiotibiales, asimetría de la fuerza de los isquiotibiales, falta de fuerza excéntrica de los isquiotibiales, fatiga, mala estabilidad del núcleo, mala coordinación, bienestar del jugador (patrones de sueño, relaciones, etc.), poca flexibilidad y mala nutrición.13, 14). Es posible que dentro de los factores intrínsecos al jugador puedan existir diferentes patrones de activación o reclutamiento muscular durante un partido de fútbol. Un mayor conocimiento de la relación entre los patrones de activación o reclutamiento muscular y las propiedades mecánicas del conjunto de movimientos que realiza un futbolista durante un partido debería permitir una mejor comprensión de las características de cada individuo o posición en el campo. Además, podría ayudar a evaluar el riesgo de sufrir lesiones musculares.
Para detectar diferentes patrones de reclutamiento es necesario obtener mediciones correctas del tipo espacial y la intensidad de la activación muscular (15). La evaluación estándar del reclutamiento muscular durante el ejercicio incluye el uso de electromiografía de superficie, medición de la fuerza muscular y técnica de biopsia con aguja muscular (agotamiento de glucógeno, actividades enzimáticas aeróbicas y anaeróbicas) (16, 17). Además, la resonancia magnética funcional muscular (mfMRI) es otro método de evaluación del reclutamiento muscular, de creciente importancia, que refleja los cambios bioquímicos que ocurren en las fibras musculares activadas como cambios en el tiempo de relajación T2 que se pueden medir (17–22). Cada tejido tiene su propio tiempo de relajación T2 que puede cambiar según diferentes condiciones fisiológicas y químicas. Los músculos activados suelen aparecer hiperintensos en secuencias ponderadas en T2, por lo que presentan tiempos de relajación T2 más prolongados. Algunos estudios indican que existe una relación lineal entre el aumento del tiempo de relajación T2 y la intensidad del ejercicio practicado previamente (19, 23).
Evaluar los grupos musculares que se activan durante un partido de fútbol, dependiendo de las características individuales de los jugadores o de la posición en el campo, podría proporcionar una mayor comprensión de los patrones específicos de reclutamiento muscular que podrían ser el objetivo de un programa de entrenamiento personalizado para la prevención de lesiones musculares y un programa de rehabilitación más específico.
Dado que se ha demostrado que la vida media de los cambios inducidos por el ejercicio en el T2 muscular es de aproximadamente 7 minutos (18, 24), es necesario tener el equipo de RM lo más cerca posible del terreno de juego donde se desarrolla un entrenamiento o partido de fútbol. El Departamento de Medicina Deportiva del FC Barcelona cuenta con un Centro de RM, y este departamento se encuentra dentro de la Ciudad Deportiva del FC Barcelona donde se realizan entrenamientos todos los días y partidos de fútbol casi todos los fines de semana.
Hasta la fecha, no se ha realizado ningún estudio para evaluar el reclutamiento muscular de los muslos en jugadores de fútbol profesional después de un partido de al menos 60 minutos. Para superar esta limitación, en este estudio nos propusimos identificar los sitios de los músculos isquiotibiales que se activan significativamente durante un partido de fútbol utilizando mfMRI. Con este fin, medimos los cambios inducidos por el partido de fútbol en los valores T2 en las porciones proximal, media y distal de cada músculo isquiotibial (porción larga del bíceps femoral, porción corta del bíceps femoral, semimembranoso y semitendinoso).
Materiales y métodos
Participantes
Se reclutaron para este estudio once jugadores de fútbol masculino sin lesiones musculares agudas en las extremidades inferiores durante la temporada 2021-22 (del 13 de marzo de 2022 al 18 de diciembre de 2022). Todos los participantes eran miembros del equipo juvenil del FC Barcelona (16-18 años).
Este estudio fue aprobado por el comité de ética de investigación local del Barça Innovation Hub y el Comité de Ética de Investigación Clínica del Consejo Catalán del Deporte con el número de referencia 10/2019/CEICEGC. La persona que aparece en una de las figuras de este manuscrito ha dado su consentimiento informado por escrito (como se describe en el formulario de consentimiento de PLOS) para publicar los detalles de este caso.
Se informó a los jugadores y al personal sobre el propósito, los procedimientos y los riesgos del estudio, y se obtuvo el consentimiento informado por escrito de cada participante.
Procedimientos
Recopilación de datos.
Todos los participantes jugaron al menos 60 minutos de un partido de fútbol oficial. Las imágenes por resonancia magnética se adquirieron antes (2 h) e inmediatamente después (una media de 13 min) de un partido de fútbol para evitar la posible recuperación de tejido. Una vez que el jugador dejó de jugar, bebió una bebida energética para minimizar los calambres durante la exploración que podrían producirse debido al estado posterior al ejercicio. Para evitar un esfuerzo físico adicional, el jugador fue trasladado desde el campo de fútbol hasta el escáner de RM en un carrito de golf y una silla de ruedas compatible con RM. El traslado desde el campo hasta la instalación de RM y la preparación del sujeto para la sesión de exploración duraron unos 7 minutos. Este procedimiento se puede representar mediante esta colección de imágenes (Figura 1).
A) Jugador durante el partido, B) jugador en el carrito de golf rumbo al centro de medicina deportiva de la Ciudad Deportiva Joan Gamper, C) jugador en silla de ruedas compatible con RM en el pasillo de instalaciones de RM, D) jugador en el escáner de RM.
Los datos GPS se registraron con el fin de medir la carga total del juego y asegurar que todos los jugadores obtuvieran un nivel de carga total similar a la media de todos los partidos. Los datos GPS se recogieron utilizando el dispositivo WIMU PROTM (RealtrackSystems SL, Almería, España). La fiabilidad intra e interunidad fue aceptable (el valor del coeficiente de correlación intraclase fue de 0,65 para la coordenada x y de 0,85 para la coordenada y) para los sistemas analizados (25, 26). Los datos recogidos se analizaron utilizando el software SPROTM (versión 927; RealtrackSystems, Almería España), que exporta los datos en formato RAW.
Las variables GPS que se han considerado para este estudio son las siguientes: tiempo total en minutos; distancia total en metros; distancia de alta carga metabólica (HMLD) en metros; carrera de alta velocidad (HSR) en metros (aquellas a velocidades superiores a 21 km/h); velocidad máxima en km/h; número de aceleraciones superiores a 3 m/s2 y número de desaceleraciones superiores a -3 m/s2.
Adquisición de resonancia magnética.
Las exploraciones de resonancia magnética del muslo se realizaron en un sistema Vantage Galan 3T (Canon Medical Systems, Tochigi, Japón) utilizando dos bobinas corporales Atlas SPEEDER de 16 canales superpuestas. Los participantes fueron colocados en la mesa de resonancia magnética en posición supina y relajada con las piernas atadas para reducir los artefactos. Se adquirieron imágenes multieco 2D FSE ponderadas en T2 con los siguientes parámetros: TE 20, 60, 100 y 140 ms; TR 3200 ms; resolución en el plano 0,25 x 0,25 mm; grosor de corte 3 mm; espacio 15 mm y tiempo de exploración 2:05 min. Las adquisiciones previas al emparejamiento también incluyeron imágenes axiales ponderadas por densidad de protones (PD FS) con supresión de grasa con TE 33 ms; TR 2954 ms; resolución en el plano 0,49 x 0,49 mm; grosor de corte 3 mm; espacio 15 mm y tiempo de exploración 1:50 min. El protocolo de imágenes se realizó en dos bloques para cubrir la extensión de los músculos isquiotibiales en las porciones proximal, media y distal.
Análisis de datos
Las imágenes ponderadas en T2 2DFSE multieco se procesaron con el complemento Relaxometry en el software Olea Sphere® (Olea Medical, La Ciotat, Francia) para generar los mapas de tiempo de relajación T2. Un radiólogo experimentado especializado en imágenes musculoesqueléticas dibujó manualmente las regiones de interés (ROI) en los diferentes músculos isquiotibiales para obtener los valores T2 medios para cada porción de cada músculo (tres porciones para cada uno, pero en el caso de la cabeza corta del bíceps femoral solo dos porciones: proximal y distal). Se descartaron un promedio de 5 cortes debido a artefactos de movimiento. Se utilizaron imágenes FS de PD previas al partido como referencia anatómica para evitar colocar ROI en áreas con grasa intramuscular, cicatrices o vasos sanguíneos. Para una comparación consistente, se utilizaron ROI del mismo tamaño y forma para medir T2 previas al partido y posteriores al partido, como se ilustra en Figura 2Además, para garantizar la homogeneidad de la señal en las mediciones, se verificó que la desviación estándar fuera lo más baja posible (menos de 6 ms). Se calculó la diferencia media en los valores T2 entre los escenarios previos y posteriores al partido para caracterizar los cambios en el tiempo T2 resultantes después de la actividad física.
Superposición de imágenes de PD FS y mapas T2 previos al partido (izquierda) y mapas T2 posteriores al partido (derecha). A) ROI en el semitendinoso proximal izquierdo y derecho. B) ROI en la porción larga del bíceps femoral proximal izquierdo y derecho y el semitendinoso medio. C) ROI en la porción corta del bíceps femoral proximal izquierdo y derecho, la porción larga del bíceps femoral medio, el semimembranoso medio y el semitendinoso distal.
