Resumen
Estudios previos informaron una asociación significativa entre el control postural y la fuerza de la menor extremidad de varios grupos musculares, sin embargo, se centraron especialmente en los músculos de la rodilla y los flexores plantares y dorsales del tobillo. El objetivo del presente estudio es examinar la correlación entre la fuerza muscular de los inversores de tobillo, Evertors, flexores plantares y flexores dorsales y el control de la postura bípeda en adultos jóvenes y mayores. Treinta y un joven (de 22.8 ± 2.6 años) y treinta y un adulto mayor (de 70.5 ± 7.2 años) participaron voluntariamente en este estudio. La fuerza muscular del tobillo fue evaluada por un dinamómetro isocinético. El par máximo normalizado y el trabajo se promediaron para cuatro repeticiones y para ambas extremidades inferiores. El control de la postura bipedal se evaluó mediante la entropía de la muestra derivada de un acelerómetro colocado en la columna lumbar mientras el sujeto estaba en una almohadilla de espuma con los ojos abiertos. Los resultados mostraron diferencias significativas relacionadas con la edad en la fuerza del músculo del tobillo y la entropía de la muestra en dirección medial-lateral. Más interesante, la correlación entre la fuerza del músculo del tobillo y la entropía de la muestra fue significativamente diferente entre los adultos jóvenes y mayores. De hecho, no se observó una correlación significativa en los adultos más jóvenes. Por el contrario, en los adultos mayores, el trabajo del tobillo Evertors se correlacionó positivamente con la entropía de la muestra en la dirección medial-lateral durante la postura bípeda (riñonal = 0.36), mientras que el par máximo y el trabajo de los flexores dorsales se correlacionaron significativamente con la entropía de la muestra en la dirección anterior-posterior durante la postura bípeda (riñonal = 0.44 para ambas variables). En los adultos jóvenes, los resultados sugieren que, pararse sobre la espuma con los ojos abiertos, es una tarea postural relativamente fácil que no requiere la capacidad de fuerza muscular del tobillo completa. Tomados en conjunto, los hallazgos actuales sugieren que los adultos mayores tienen una asociación diferente entre la fuerza del músculo del tobillo y la entropía de la muestra durante la postura bípeda.
Introducción
El mantenimiento del equilibrio es un proceso complejo, y está influenciado por las funciones sensoriomotoras y la fuerza muscular, que contribuyen a la estabilización articular. Estudios previos informaron una correlación significativa entre el control postural y la resistencia a la extremidad inferior. Entre las medidas más comunes de la fuerza muscular de la extremidad inferior está la fuerza de extensión de la rodilla (1). El control postural deteriorado se considera un factor de riesgo para las caídas para los adultos mayores (2). Muchos estudios informaron una correlación significativa entre la extensión de la rodilla y el control postural en hombres y mujeres mayores (3–5). En pacientes con osteoartritis de rodilla, una combinación de flexión concéntrica y excéntrica de la rodilla y la resistencia al extensor de la rodilla representó aproximadamente el 19% de la variabilidad en las pruebas de balance dinámicos evaluados por la excursión del centro de presión en la dirección anterior-posterior durante un avance y posterior hacia atrás y posterior hacia atrás y posterior hacia atrás inclinarse. (6).
Se ha centrado también cierta atención en la articulación del tobillo, especialmente en los flexores dorsales y en parte en los flexores plantares. La fuerza de estos músculos se correlaciona significativamente con el desplazamiento máximo de la presión del centro de la presión del centro-posterior (7). Debido a que el tobillo es la articulación del rodamiento más cercana a la base de soporte del cuerpo, se espera que juegue un papel crucial en el mantenimiento y la recuperación del equilibrio durante la posición (8–10). Los flexores dorsales controlan los resbalones hacia atrás para evitar que el centro de masa se mueva posteriormente más allá de la base de soporte, mientras que los flexores plantares actúan para evitar que el centro de masa se mueva anteriormente más allá de la base de soporte (11). Los flexores dorsales y plantares mantienen la estabilidad, especialmente en la dirección anterior-posterior. El interés también se ha centrado en los grupos musculares del tobillo asociados con la estabilidad medial-lateral, a saber, los evertors e invertidos del tobillo.
Los hallazgos de Alfieri et al. (12) Sugerir que los programas de ejercicio multisensorial pueden mejorar tanto el control postural como la fuerza muscular de los invertidos y los Evertors. Otros estudios mostraron que el entrenamiento de control postural fortalece a los inversores y Evertors (13), y ese entrenamiento de fuerza además de mejorar la fuerza muscular de todos los grupos musculares del tobillo da como resultado un mejor control postural (14). Además, un mayor uso de evertors de tobillo debido a su fuerza mejorada podría asociarse con una reducción en la influencia mediolateral durante tareas posturales suficientemente exigentes (15). Estos hallazgos sugieren que la fuerza muscular no solo de los flexores dorsales y plantares, sino también de los inversores y Evertors puede asociarse con el nivel de control postural.
A partir de algunos estudios, parece que la correlación entre la fuerza del músculo del tobillo y el control de la postura bípeda está influenciada por otros factores de los individuos como la edad, y por la tarea y las demandas del medio ambiente. En los niños, no se observó una correlación significativa entre el equilibrio estático y dinámico y la fuerza de los flexores plantares (16). En adultos jóvenes sanos, los resultados no mostraron una correlación significativa entre la entropía de la muestra y la relación de resistencia a la eversión-inversión del tobillo (10). En los adultos mayores, algunos estudios mostraron una correlación significativa entre la fuerza de los flexores dorsales y los flexores plantares y las tareas posturales seleccionadas, como las pruebas de límites de estabilidad (7) y una postura de las piernas (17). Por lo tanto, podemos esperar un efecto de envejecimiento sobre la correlación entre la fuerza del músculo del tobillo y el control postural. Del mismo modo, se mostró el efecto de las condiciones sensoriomotoras en la correlación entre la fuerza muscular de la extremidad inferior y el control postural. El principal factor sensoriomotor que contribuye al equilibrio en condiciones normales (de pie sobre una superficie firme con los ojos abiertos o cerrados) es la sensación de la extremidad inferior, mientras que durante la superficie de la espuma, pero no una superficie firme, la sensación de las extremidades inferiores se reduce significativamente y la visión y la fuerza juega papeles importantes (5). Además, Strang et al. (18) informaron que el control postural durante la posición en una superficie de espuma estuvo significativamente influenciado por el entrenamiento de equilibrio, mientras que durante la posición en una superficie firme no lo estaba. Desde este punto de vista, la evaluación del control postural durante la posición en la espuma de pie parece ser óptima para evaluar la correlación entre la fuerza muscular y el control postural.
En el pasado, el control de la postura bípeda se ha evaluado utilizando variables especialmente centradas en la magnitud del centro del movimiento de presión o la aceleración del cuerpo; Sin embargo, estas medidas generalmente se centran en la cantidad bruta de movimiento e ignoraron la estructura temporal del movimiento (19). Las medidas no lineales, como la entropía de la muestra, describen mejor el modo más automático y menos limitado de control postural (20). En otras palabras, una disminución en la entropía de la muestra indica un comportamiento postural más rígido, que se considera control postural disfuncional (21). Yamagata et al. (22) informaron que los adultos mayores usan la rigidez corporal para mantener la estabilidad postural como una estrategia compensada. Además, los estudios mostraron que la entropía de la muestra durante una tarea postural varía entre diferentes grupos de edad de sujetos más antiguos (23) o diferentes demandas de cognición (24). Finalmente, varios estudios mostraron que en comparación con las variables tradicionales del centro de presión, las medidas de entropía pueden predecir mejor las caídas de las futuras en los adultos mayores (25), son capaces de distinguir entre sujetos más antiguos con y sin antecedentes de esguince de tobillo lateral (26), y puede evaluar los efectos de la capacitación de Tai Chi en el control postural permanente (27).
Hasta donde sabemos, ningún estudio ha evaluado la correlación entre el control de la postura bípeda y la fuerza muscular de los flexores plantares, los flexores dorsales, los inversores y los Evertors. Además, cualquier efecto del envejecimiento en esta correlación todavía no está claro. En este sentido, el objetivo de este estudio fue evaluar la correlación entre la fuerza muscular de los inversores de tobillo, Evertors, flexores plantares y flexores dorsales y el control de la postura bípeda en adultos jóvenes y mayores. Presumimos que existe una mayor correlación entre la fuerza muscular y la entropía de la muestra en adultos mayores en comparación con los adultos jóvenes.
Materiales y métodos
Muestra de investigación
Reclutamos las materias más jóvenes entre los estudiantes universitarios, las materias mayores a través de la Universidad de la Tercera Edad en la Universidad de Palacký Olomouc (República Checa), a través de una revista local de personas mayores o mediante cartas de invitación personalizadas. Los criterios de inclusión para la participación en el estudio fueron la edad (grupo joven: 18 a 30 años, grupo más antiguo: 60 a 90 años), la capacidad de caminar sin un dispositivo de asistencia y la capacidad de pararse sin apoyo durante las actividades cotidianas comunes. Los criterios de exclusión fueron enfermedades neurológicas o vestibulares y cirugía en la extremidad inferior o la columna vertebral durante los últimos dos años. La muestra de investigación consistió en 31 adultos jóvenes (18 mujeres y 13 hombres, edad: 22.8 ± 2.6 años, altura: 170.2 ± 8.3 cm, masa corporal: 67.9 ± 10.7 kg) y 31 adultos mayores (24 mujeres y 7 hombres, edad: 70.5 ± 7.2 años, altura: 166.1 ± 8.4 cm, masa corporal: 75.7 ± 14.2 kg). Todos los participantes proporcionaron declaraciones escritas de consentimiento informado, y el protocolo de prueba fue aprobado por el Comité de Ética de la Facultad de Cultura Física de la Universidad de Palacký Olomouc.
Procedimientos
Control postural.
Los participantes se quedaron descalzos en una almohadilla de espuma (almohadilla de equilibrio Airex, Airex AG, pecados, Suiza) en una poderosa postura bípeda con los brazos a lo largo de sus lados. Instruimos a los participantes que se queden lo más quietos posible y que arreglaran su mirada en una marca circular (diámetro de 5 cm) ubicado a dos metros delante de ellos en la pared a nivel de los ojos. Un acelerómetro 3D (Trigno Wireless System, Delsys Inc., Natick, MA, EE. UU. Las señales de aceleración en las direcciones mediales laterales y anteriores a costosas registramos en cada prueba. Cada prueba duró 30 s con la grabación que comenzó después de 2 a 3 s de estabilización. Se realizaron tres repeticiones de los ensayos con suficiente tiempo para descansar entre ellos. Filtramos las señales de aceleración utilizando un filtro Butterworth bidireccional de cuarto paso de cuarto orden con una frecuencia de corte de 10 Hz. Como indicador del control postural, calculamos la entropía de la muestra a partir de las señales de aceleración para cada serie temporal, con el número de puntos consecutivos metro establecido en 2 y el criterio de similitud riñonal establecido en 0.15 (28–31) Independientemente para las direcciones mediales laterales y anteriores anteriores. Realizamos análisis de datos utilizando el software MATLAB (R2018A, MathWorks, Inc., Natick, MA, EE. UU.).
Evaluación de la fuerza muscular.
La resistencia isocinética de las extremidades inferiores que medimos utilizando un dinamómetro isocinético Isomed 2000 (D. y R. Ferstl GmbH, Hemau, Alemania). Se realizó un calentamiento inespecífico antes de las pruebas isocinéticas bajo la supervisión del investigador. El calentamiento consistió en 5 minutos de ciclismo en un ergómetro estacionario de Kettler (Heinz Kettler GmbH & Co. KG, Ense-Parsit, Alemania) a una intensidad submáxima de 1.0 W/kg de masa corporal y una tasa de pedal de 60–70 RPM, seguido de 10 minutos de ejercicios de estiramiento dinámico de los músculos de las extremidades inferiores. Inmediatamente después del calentamiento inespecífico, los participantes completaron las pruebas isocinéticas de la fuerza muscular de los invertidos del tobillo y los Evertors y los flexores plantares y dorsales del tobillo. Posicionamiento y aseguramiento de los participantes en el dinamómetro isocinético ajustable que realizamos de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Antes de la prueba, calibramos el dispositivo de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Los participantes se sometieron a una sesión de familiarización isocinética una semana antes del estudio.
El posicionamiento de la inversión del tobillo y la eversión se realizó de la siguiente manera. Los participantes estaban sentados en el asiento del dinamómetro isocinético con la articulación de la cadera a aproximadamente 80 ° y la rodilla a 110 ° (180 ° = extensión completa de rodilla y cadera), de modo que la espinilla se colocó horizontalmente al suelo. Colocamos el adaptador del pie con un ángulo de tobillo de 10 ° de …
