Resumen
Este estudio tuvo como objetivo comparar la morfología del músculo intrínseco del pie (IFM) y la fuerza isométrica entre corredores con patrones habituales de apoyo con el retropié (RFS) y sin retropié (NRFS). En este estudio se incluyeron un total de 70 corredores masculinos recreativos (32 RFS y 38 NRFS), se utilizó un dispositivo de ultrasonido y dinamometría manual para medir la morfología del IFM y la fuerza isométrica. Los resultados indicaron que los corredores RFS tenían tibial anterior significativamente más grueso (P = 0,01, ES = 0,64, IC del 95 % (0,01–0,07)) en la morfología de los IFM y mayor fuerza de flexión Toe2345 en la fuerza de los IFM (P = 0,04, ES = 0,50, 95 % IC (0,01–0,27)) que los corredores NRFS, el área de la sección transversal del flexor corto de los dedos se correlacionó positivamente con la fuerza de flexión T2345 (r = 0,33, p = 0,04), T12345 (r = 0,37, p = 0,02) y Doming. (r = 0,36, p = 0,03) para corredores con NRFS. La morfología y la fuerza isométrica de los IFM se asociaron con el patrón de pisada, los hallazgos preliminares brindan nuevas perspectivas para los corredores NRFS a través de la simple medición de las características morfológicas de los IFM que predicen la fuerza de los IFM, estudios futuros podrían adoptar el entrenamiento de IFM para compensar los defectos de fuerza muscular y prevenir lesiones relacionadas con los pies. .
Introducción
Correr es una de las formas de actividad física recreativa más populares y económicas. Desafortunadamente, hasta el 79,3% de los corredores sufren lesiones musculoesqueléticas en las extremidades inferiores (1). Entre los factores que contribuyen a las lesiones relacionadas con la carrera, los patrones de pisada (FSP) son factores esenciales que se han estudiado en los últimos años.
FSP se define según la ubicación del centro de presión cuando el pie toca inicialmente el suelo. Los estudios han informado que el 75% de los FSP son golpes con el retropié (RFS), el 23% son golpes con el mediopié (MFS) y el 2% son golpes con el antepié (FFS) en corredores de larga distancia (2). En corredores con diferentes FSP, la fuerza de reacción del suelo se regula mediante la modulación activa de las actividades de los músculos de las extremidades inferiores durante la carrera.3, 4). Los corredores FFS tienen amplitudes electromiográficas (EMG) más altas de los gastrocnemios medial y lateral y una amplitud EMG más baja del tibial anterior debido al tobillo en flexión plantar cuando el talón entra en contacto con el suelo.5). Los corredores RFS tienen amplitudes EMG más altas del tibial anterior debido al tobillo en dorsiflexión cuando el talón entra en contacto con el suelo (6). Para la morfología y fuerza de los músculos de las extremidades inferiores, Gonzales et al (3, 7) revelaron que los corredores RFS tienen un momento de flexión plantar más pequeño, una intensidad del eco del tibial anterior más baja, un ángulo de pennación del tibial anterior más grande y un ángulo de pennación del gastrocnemio lateral más pequeño, establecieron que la FSP está asociada con la función y la arquitectura de los músculos de las extremidades inferiores.
Sin embargo, los estudios actuales que exploran el mecanismo que contribuye a las lesiones de las extremidades inferiores se han centrado principalmente en los músculos del muslo y la pantorrilla, y el conocimiento del papel de los músculos intrínsecos del pie (IFM) es limitado.8, 9). Los IFM, categorizados como subsistemas activos en el sistema central del pie, desempeñan un papel importante en las actividades de carrera, que incluyen principalmente el abductor del dedo gordo (ABH), el flexor corto de los dedos (FDB), el flexor corto del dedo gordo (FHB) y el cuadrado plantar (QP). Los IFM se originan y se insertan en el pie y constan de cuatro capas de músculos profundos hasta la aponeurosis plantar y, por lo tanto, pueden actuar como importantes amortiguadores, estructuras de soporte de peso y efectores locomotores.8, 10) para apoyar la actividad del arco del pie. Además, los IFM dependen de la carga, son sinérgicos y modulantes, actúan como un resorte y brindan estabilidad y flexibilidad al pie (11, 12).
Numerosos estudios que han explorado diferencias significativas en la biomecánica entre corredores con diferentes FSP han mostrado diferencias en los IFM en la transmisión de la fuerza de reacción del suelo y la palanca de los brazos para impulsar el cuerpo durante la carrera (13, 14). Desafortunadamente, ninguna investigación ha comparado la morfología del IFM y la fuerza isométrica entre corredores con diferentes patrones de golpe y la relación entre la morfología y la fuerza isométrica. Por lo tanto, el presente estudio tiene como objetivo explorar y comparar la morfología de los IFM y la fuerza isométrica entre corredores habituales RFS y FFS y luego investigar la correlación entre la morfología y la fuerza. Nuestra hipótesis es que los corredores FFS tendrían una mayor morfología de IFM y fuerza isométrica que el patrón RFS y la morfología de IFM plantar correlacionada con la fuerza isométrica de los flexores.
Materiales y métodos
Participantes
Un total de 70 hombres adultos sanos sin antecedentes diagnosticados de lesiones musculoesqueléticas en las extremidades inferiores u otros problemas médicos en los seis meses anteriores se ofrecieron como voluntarios para participar en el estudio (15, 16). Todos los participantes eran corredores masculinos de larga distancia y corrían regularmente al menos 10 millas por semana (3). Cada participante tenía la pierna derecha dominante (la pierna dominante se definió como la pierna preferida al patear una pelota). Se obtuvo un consentimiento informado por escrito de cada participante antes de los experimentos, y este estudio fue aprobado por el Comité de Ética Humana de la Universidad del Deporte de Shanghai (102772021RT130).
Recopilación de datos
Antes de la prueba, se midieron la altura y la masa corporal de los participantes. Registramos su edad de carrera autoinformada. El FSP de un participante se verificó utilizando una cámara de video según los artículos publicados (17, 18). Debido a las bajas tasas de aparición de MFS y FFS, agrupamos MFS y FFS como golpe sin retropié (NRFS) (15, 16, 19).
Se pidió a los participantes que se tumbaran y colocaran su tobillo dominante en posición neutral. Las propiedades morfológicas de los IFM se evaluaron con un dispositivo de ultrasonido (Diagnostic Ultrasound System, M7 Super, Mindary, China), que se verificó como confiable para cuantificar las estructuras musculares y comprender mejor sus contribuciones a la función del pie (20). Después de aplicar gel de ultrasonido en la cabeza de una sonda ML6-15-D (frecuencia máxima de 10 MHz), medimos las propiedades morfológicas de los IFM de acuerdo con nuestros estudios previos (21): 1) coloque la sonda en la tuberosidad medial del calcáneo hacia la tuberosidad navicular para medir la parte más gruesa de ABH, 2) alinee la sonda longitudinalmente en la línea desde el tubérculo medial del calcáneo hasta el tercer dedo para escanear la parte más gruesa de FDB, 3) coloque la sonda longitudinalmente a lo largo de las fibras musculares en la articulación astrágalocaneonavicular para localizar la parte más gruesa de QP, 4) marcó el primer metatarsiano y luego coloque la sonda longitudinalmente a lo largo del eje para capturar la parte más gruesa de FHB, 5 ) marcó el 50% de la línea que conecta la cabeza del peroné y el borde inferior del maléolo lateral, coloque la sonda longitudinalmente para capturar la parte más gruesa del peroneo largo y corto (PER), 6) coloque la sonda longitudinalmente delante de la pantorrilla a más de 20 % de la distancia entre la cabeza del peroné y el borde inferior del maléolo lateral para obtener la parte más gruesa del tibial anterior (TA). Para el CSA de músculos seleccionados, según la ubicación del grosor de los músculos seleccionados, giramos la sonda a 90° para obtener imágenes transversales. Debido al rango de exploración de la sonda, el CSA del TA no se puede capturar por completo. Se obtuvieron tres imágenes de cada músculo para el análisis estadístico. El protocolo de prueba detallado se ha publicado en nuestro protocolo de medición anterior (21).
En la prueba de fuerza isométrica IFM, se utilizó microdinamometría manual (Hoggan Health Industries, Draper, UT, EE. UU.) con una lectura digital de la fuerza máxima que oscila entre 3,6 N y 1334,5 N en incrementos de 0,4 N (22, 23). Se ha verificado que esta herramienta tiene una confiabilidad y validez de buena a excelente para la mayoría de las medidas de fuerza y potencia isométrica de las extremidades inferiores en una población sana, particularmente para los grupos de músculos proximales.22–25). Después de que los participantes realizaron un calentamiento de 5 minutos en una cinta rodante a un ritmo cómodo y autoseleccionado, se les indicó que se sentaran en una silla con una flexión de 90° de la rodilla y una posición neutra del tobillo para realizar la prueba de fuerza isométrica del IFM. En la prueba de doming, también conocida como ejercicio del pie corto, colocamos el dinamómetro contra la tuberosidad navicular y luego instruimos al participante a deslizar el antepié hacia el talón y elevar el arco tanto como sea posible sin levantar ni curvar los dedos. Para la prueba de fuerza de flexión del dedo (Toe1, Toe2345, Toe12345), el dinamómetro se fijó al lado frontal del marco de madera, se conectó el dedo al dinamómetro mediante un mosquetón, luego se animó a los participantes a permanecer estables y tirar lo más fuerte posible. durante 3 s y luego relajar el agarre según nuestros estudios publicados (21). Se promediaron tres resultados exitosos de pruebas de fuerza muscular para un análisis estadístico adicional.
Reducción de datos y análisis estadístico.
Se utilizó el software LabVIEW para analizar los datos de resistencia originales (archivos CSV). Para la fuerza de flexión del dedo (Toe1, Toe2345, Toe12345), se utilizó la opción de cálculo automático en la lista de cálculo para calcular la fuerza máxima. En cuanto a la fuerza del domo, se seleccionó la opción de cálculo manual, luego la ventana móvil de 0,5 s en forma de meseta se ajustó manualmente para el cálculo de la fuerza promedio. Para minimizar los efectos de las diferentes constituciones corporales, la morfología y la fuerza isométrica de los IFM se normalizaron según el peso corporal (26).
Todas las variables dependientes se presentaron como media y desviación estándar (DE). Se utilizó la prueba de Kolmogorov-Smirnov para probar la distribución normal. Se utilizaron pruebas T independientes para comparar la morfología del IFM y la fuerza isométrica en corredores con diferentes patrones de pisada. Luego calculamos el intervalo de confianza (IC) del 95% y la d de Cohen. La correlación de Pearson se utilizó para calcular la correlación entre el área de la sección transversal del IFM y la fuerza isométrica (27). Con respecto al coeficiente de correlación, |r| < 0,3 implica correlación débil, 0,3 ≤ |r| < 0,5 sugiere una correlación baja, 0,5 ≤|r| < 0,8 denota correlación moderada y |r| ≥0,8 indica una correlación alta. La significancia se estableció en alfa de <0,05. Todas las estadísticas se realizaron utilizando el software SPSS 22 (IBM, Armonk, NY).
Resultados
De los participantes incluidos en nuestro estudio, se verificó que 32 participantes tenían RFS habitual (edad de 21,8 ± 2,4 años; altura corporal de 177,0 ± 5,5 cm; masa corporal de 69,8 ± 10,5 kg; edad de carrera de 8,0 ± 3,3 años; kilometraje de carrera semanal). de 13,3 ± 6,0 km), y se verificó que 38 participantes tenían NRFS habitual (edad de 20,9 ± 1,7 años; altura corporal de 178,9 ± 6,6 cm; masa corporal de 73,6 ± 7,9; edad de carrera de 5,4 ± 3,8 años; kilometraje de carrera semanal de 19,7 ± 14,4 kilómetros).
En cuanto al grosor y el área de la sección transversal de los IFM, aunque no se encontraron diferencias significativas para ABH, FDB, QP y FHB, encontramos que los corredores RFS tenían un tibial anterior significativamente más grueso (pag = 0,01, ES = 0,64, IC del 95 % (0,01–0,07)) (Tabla 1). Los resultados de la prueba de fuerza muscular revelaron que los corredores RFS tenían una fuerza de flexión de los dedos significativamente mayor en Toe2345 (pag = 0,04, ES = 0,50, IC del 95 % (0,01–0,27)). No se encontraron diferencias significativas en Toe1, Toe12345 y prueba de doming (Tabla 2).
No se encontró una correlación significativa entre el área de la sección transversal del IFM y la fuerza isométrica en corredores RFS. Sin embargo, en corredores con patrones NRFS, el área de la sección transversal del FDB se correlacionó positivamente con la fuerza de flexión del Toe2345 (r = 0,33, pag = 0,04), Dedo del pie12345 (r = 0,37, pag = 0,02) y prueba de doming (r = 0,36, pag = 0,03; Higo 1; Tabla 3).
