Resumen
El término «déficit bilateral» (Bld) se ha utilizado para describir una reducción en el rendimiento durante las contracciones bilaterales en comparación con la suma de contracciones unilaterales idénticas. En la vejez, la producción de fuerza isométrica máxima (MIF) disminuye y aumenta el Bld, lo que indica la necesidad de intervenciones de entrenamiento para mitigar este impacto en las personas mayores. En un enfoque transversal, examinamos las diferencias relacionadas con la edad en MIF y Bld en jóvenes (edad: 20-30 años) y adultos viejos (edad:> 65 años). Además, se realizó un ensayo controlado aleatorizado para investigar los efectos específicos del entrenamiento de la resistencia frente al entrenamiento de equilibrio en el MIF y elLT de los extensores de las piernas en adultos viejos. Los sujetos fueron asignados aleatoriamente a entrenamiento de resistencia (n = 19), entrenamiento de equilibrio (n = 14) o un grupo de control (n = 20). El entrenamiento bilateral de resistencia pesada para las extremidades inferiores se realizó durante 13 semanas (3 × / semana) al 80% del máximo de repetición. El entrenamiento de equilibrio se realizó utilizando ejercicios predominantemente unilaterales en tableros de bamboleo, esteras blandas y superficies desiguales durante la misma duración. Las pruebas previas y posteriores incluyeron mediciones uni y bilaterales de la fuerza de extensión de la pierna isométrica máxima. Al inicio, los sujetos jóvenes superaron a los adultos mayores en MIF uni y bilateral (todos p <.001; d = 2.61–3.37) y en medidas de Bld (p <.001; d = 2.04). También encontramos aumentos significativos en el MIF uni y bilateral después del entrenamiento de resistencia (todos pag <.001, d = 1.8-5.7) y entrenamiento de equilibrio (todos pag <.05, d = 1.3-3.2). Además, el Bld disminuyó después de la resistencia (p <.001, d = 3.4) y entrenamiento de equilibrio (p <.001, d = 2.6). Se puede concluir que ambos regímenes de entrenamiento dieron como resultado un aumento de MIF y una disminución del Bld de los extensores de la pierna (grupo HRT más que el grupo BAL), casi alcanzando los niveles de adultos jóvenes.
Introducción
El déficit bilateral (Bld) es un fenómeno neurofisiológico bien conocido caracterizado por una reducción en la capacidad de generación de fuerza durante las contracciones bilaterales sincrónicas en comparación con la suma de contracciones unilaterales idénticas (((1–4). Dado que muchas actividades cotidianas (por ejemplo, que se elevan de una silla) requieren contracciones bilaterales simultáneas, este conocido fenómeno neuromuscular ha recibido mucha atención durante las últimas décadas (3,5,6). Una gran cantidad de estudios centrados en la producción de la fuerza voluntaria y la máxima de la fuerza (cf. ((cf. (cf.7) para una revisión) y se encontraron con los blds entre 5–25%, dependiendo de la metodología de prueba aplicada (es decir, isométrica versus dinámica) (6), la población investigada (por ejemplo, jóvenes, de mediana edad, adultos viejos) (8) y grupos musculares (es decir, extremidades inferiores versus superiores (3)).
El Bld se atribuye a modificaciones en el control neuromuscular y cortical durante las contracciones musculares homónimos uni y bilaterales (9). Se han propuesto diferentes teorías para explicar el Bld. Algunas de las causas parecen ser: (1) inhibió los reflejos espinales (es decir, la actividad sensorial de una extremidad inhibe la activación de las neuronas motoras en la extremidad contralateral y viceversa) (10), (2) una reducción en la excitabilidad de las neuronas motoras de las neuronas motoras de contracción particularmente rápida durante las contracciones musculares bilaterales (11) y (3) inhibición cortical relacionada con la interacción de la corteza motora primaria de los dos hemisferios al realizar contracciones bilaterales (12). En particular, la inhibición cortical parece ser un mecanismo prominente durante los esfuerzos bilaterales, donde la corteza motora del hemisferio contralateral inhibe la corteza motora ipsilateral a través de vías transcalosales (13). La inhibición cortical disminuye el impulso neural a los músculos activados durante las contracciones bilaterales, lo que resulta en disminuciones de fuerza (10,13). En este contexto, el Bld refleja un mecanismo inhibitorio neuronal durante las contracciones musculares bilaterales simétricas (4,11). Por lo tanto, se puede evaluar como un proxy para el papel de la activación central durante la generación de fuerza.
Está bien establecido que el envejecimiento reduce la producción máxima de fuerza voluntaria y el poder muscular (6,14). Aún así, existe una controversia con respecto a los efectos relacionados con la edad en el Bld durante la producción máxima de fuerza voluntaria. Algunos estudios informaron que no hay diferencias de edad en Bld (6,8), mientras que otros observaron pequeños (15) o grande (16) déficits en adultos antiguos en comparación con los adultos jóvenes. Durante la flexión y la extensión de la rodilla isocinética a 45 grados/s, no se encontraron diferencias en los Bld entre adultos jóvenes (24%), medios de mediana edad (25%) y antiguos (32%) (32%) (8), aunque se notaron tendencias hacia los blds más altos en las personas mayores. Este último está respaldado por un estudio realizado por Vieluf y colegas (16) quienes observaron un aumento de los tofls en tareas de modulación de la fuerza de la mano submáxima con la edad avanzada. Los adultos jóvenes mostraron un Bld del 22%, mientras que los adultos viejos alcanzaron el 34%, lo que indica que la capacidad de los adultos viejos para activar los músculos se ve particularmente afectada durante las contracciones musculares bilaterales.
A pesar de estas diferencias relacionadas con la edad en los Bld, los estudios sobre los efectos de la capacitación en el Bld son escasos. Se indica que el entrenamiento de resistencia bilateral da como resultado los ceblos reducidos en mujeres mayores (17). Por el contrario, el entrenamiento de resistencia unilateral resultó en una mayor resistencia bilateral y un aumento en el copa en adultos jóvenes (18). Estos hallazgos cumplen con el principio bien documentado de la especificidad de entrenamiento (19). Sin embargo, los estudios antes mencionados se centraron solo en el entrenamiento de resistencia. Falta evidencia sobre diferentes tipos de entrenamiento neuromuscular (es decir, entrenamiento de fuerza de resistencia de gran resistencia versus entrenamiento de equilibrio), especialmente en adultos viejos. Este vacío en la literatura es de particular interés porque se sabe que el entrenamiento de equilibrio, similar al entrenamiento de resistencia, afecta positivamente la fuerza isométrica máxima (MIF) y el desarrollo de la tasa de fuerza (RFD) en adultos jóvenes, de mediana edad y viejos (20,21). Aunque la resistencia y el entrenamiento de equilibrio tienen el potencial de mejorar la producción de fuerza en adultos viejos, las ganancias inducidas por el entrenamiento en el MIF bilateral después del entrenamiento de resistencia son más pronunciados en comparación con el entrenamiento de equilibrio (22,23). El entrenamiento de resistencia para las extremidades inferiores se realiza principalmente bilateralmente (22), mientras que el entrenamiento de equilibrio incluye progresiones del ejercicio que van desde ejercicios bilaterales a unilaterales (es decir, una postura bípeda a unilateral) para aumentar la dificultad de la tarea (24).
Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue doble. Primero, examinamos las diferencias relacionadas con la edad en Bld y MIF. En segundo lugar, evaluamos los efectos inducidos por el entrenamiento en el MIF uni y bilateral de los extensores de la pierna, así como en el Bld. Para este último, aplicamos diferentes tipos de entrenamiento (es decir, entrenamiento bilateral de resistencia a la resistencia de gran resistencia frente al entrenamiento de equilibrio predominantemente unilateral). Presumimos que A) el MIF uni y bilateral es más bajo, pero el Bld es más alto en los viejos en comparación con los adultos jóvenes, b) el entrenamiento bilateral de resistencia a la resistencia de gran resistencia y el entrenamiento de equilibrio predominantemente unilateral que afecta diversamente a MIF uni y bilateral, así como al Bld en viejos adultos. El entrenamiento de resistencia a la resistencia de gran cantidad aumenta el MIF bilateral y reduce el Bld después del entrenamiento debido a sus características bilaterales, mientras que el entrenamiento de equilibrio aumenta el MIF y el Bld unilateral debido a su naturaleza predominantemente unilateral en viejos adultos.
Métodos
Declaración de ética
El Comité de Ética Humana de la Universidad de Potsdam aprobó el protocolo de estudio (número de referencia: 34/2012). Antes del inicio del estudio, cada participante leyó, estuvo de acuerdo y firmó un consentimiento informado por escrito. Todos los procedimientos se realizaron de acuerdo con la Declaración de Helsinki.
Participantes
Cincuenta y tres adultos varones (60-80 años) y 14 jóvenes adultos varones (20-30 años) participaron en este estudio. Sus características se resumen en Tabla 1. Los participantes estaban sanos sin antecedentes de enfermedades musculares, neurológicas, cardiovasculares y metabólicas. La actividad física de los participantes se evaluó utilizando un cuestionario autoinformado que incluía la actividad física general durante una semana normal, actividad física cotidiana (duración, frecuencia, tipo), actividad deportiva dentro y fuera de los clubes organizados (duración, frecuencia, intensidad, tipo, estacionalidad) ((25). Ninguno de ellos había participado previamente en la resistencia sistemática o el entrenamiento de equilibrio.
Programas de capacitación
Los viejos participantes fueron asignados aleatoriamente a 3 grupos experimentales, (1) entrenamiento bilateral de resistencia a la resistencia de gran resistencia (TRH: norte = 19); (2) Entrenamiento de equilibrio predominantemente unilateral (BAL: norte = 14); o (3) un grupo de control de adultos viejos (CON: norte = 20). Además, adultos jóvenes (ya: norte = 14) se inscribieron en este estudio para realizar una comparación de sección transversal basal entre sujetos jóvenes y viejos y para examinar los cambios de rendimiento inducidos por la capacitación de los niveles de rendimiento general en comparación con los niveles de rendimiento general de YA. YA y Con no recibieron capacitación y se les pidió que siguieran sus rutinas regulares en el transcurso del estudio. Los sujetos del Grupo HRT y BAL participaron en un programa de capacitación de 13 semanas que incluye 3 sesiones a la semana. La primera semana constituyó un período de pre-entrenamiento en el que los participantes estaban familiarizados con las máquinas de entrenamiento con pesas y las intensidades de entrenamiento. La capacitación se realizó cada dos días para proporcionar períodos de descanso suficientes entre las sesiones de capacitación. Cada sesión duró 60 minutos, incluidos un calentamiento de 10 minutos en un ergómetro para bicicletas. El grupo HRT realizó un entrenamiento bilateral de resistencia a las extremidades inferiores al 80% de su máximo de repetición, incluida la prensa de piernas, la extensión de la pierna, el aumento de la pantorrilla y los ejercicios de dorsi-factor de pie. Los sujetos realizaron 3 conjuntos de 10 repeticiones para cada ejercicio. Entre los conjuntos, los sujetos descansaron durante 2 minutos. La intensidad del entrenamiento se examinó individualmente semanalmente y las cargas de entrenamiento se ajustaron en consecuencia.
El entrenamiento de equilibrio se realizó en tableros de bamboleo (Togu, Prien-Bachham, Alemania), esteras blandas (Airex, Aalen, Alemania) y superficies desiguales (es decir, discos de estabilidad). Nuevamente, la primera semana constituyó un período de pre-entrenamiento en el que los participantes estaban familiarizados con los ejercicios y las intensidades de entrenamiento. La intensidad se controló y se ajustó reduciendo la base de soporte (de una postura de dos patas) e incorporando superficies inestables. Durante el transcurso de las primeras 2 semanas, la dificultad de la tarea se incrementó de pararse sobre dos patas a una postura con una sola patrimonio en superficies estables. Durante las semanas 3 y 4, los sujetos realizaron tareas de equilibrio en una postura de una pierna con un ángulo de flexión de la rodilla de 30 ° en la superficie estable. Durante las semanas 5–9, los participantes realizaron tareas de equilibrio con una sola pierna en superficies desiguales e inestables. A los sujetos se les permitió aferrarse a un muro cercano para proporcionar apoyo adicional. Las últimas 3 semanas de entrenamiento involucraron tareas de equilibrio con una sola patrimonio en superficies desiguales con ojos abiertos y manos colocadas en la cadera para eliminar el soporte de la pared. Los sujetos realizaron 4 conjuntos de 20 segundos en cada superficie y en cada posición, ambas piernas se ejercieron alternativamente (26). Los sujetos descansaron durante 20 segundos entre conjuntos. Las sesiones de entrenamiento en el grupo HRT y BAL terminaron con un período de enfriamiento de 10 minutos en un ergómetro para bicicletas. Cada sesión de capacitación fue documentada y supervisada.
Registro de datos
El MIF de los sujetos se evaluó en una prensa de piernas, con cada pie descansando sobre una placa de fuerza unidimensional (Kistler Instruments GmbH, Winterthur, Alemania). Los sujetos se colocaron en el trineo de la presentación de la pierna con ángulos de cadera y rodilla ajustados a 90 °. Su cintura fue fija y los sujetos se les permitió estabilizar la parte superior de su cuerpo sosteniendo las manijas unidas a la prensa de la pierna. Los sujetos recibieron instrucciones de evitar exhalar el esfuerzo durante los esfuerzos máximos. Antes de las pruebas, los sujetos se familiarizaron con los procedimientos de prueba al realizar un período de calentamiento que consta de 3–5 contracciones isométricas submáximas. Posteriormente, cada participante realizó 3–4 acciones de extensor de pierna isométrica máxima para cada condición de prueba (es decir, bilateral (BL), derecha unilateral (ULR) y izquierda unilateral (ULL)). Los sujetos comenzaron con contracciones bilaterales …
