Resumen
El objetivo principal del presente estudio fue analizar las respuestas mecánicas durante ejercicios inerciales de fortalecimiento de los isquiotibiales dominantes en la rodilla y la cadera (flexión de piernas en volante y extensión de cadera en polea cónica), y el objetivo secundario fue medir y comparar el uso de los músculos regionales. mediante resonancia magnética funcional. Se midieron la potencia media, la potencia máxima, la velocidad media, la velocidad máxima y el tiempo en las fases concéntrica (CON) y excéntrica (ECC). Se calculó el cambio del tiempo de relajación transversal (T2) desde antes hasta después del ejercicio para las cabezas larga (BFl) y corta (BF) del bíceps femoral, los músculos semitendinoso (ST) y semimembranoso (SM) en las áreas proximal, media y distal de la longitud del músculo. La potencia máxima y media en la flexión de piernas en volante fue mayor durante la fase CON que durante la fase ECC (p<0,01). La potencia máxima de ECC fue mayor que la fase CON (p<0,01) en el ejercicio de extensión de cadera con polea cónica, mientras que la potencia media fue mayor durante la fase CON que ECC (p<0,01). La flexión de piernas en volante mostró valores de T2 más altos en ST y BFs y BFl (p<0,05), mientras que la extensión de cadera en polea cónica tuvo valores de T2 más altos en la región proximal de ST y BFl (p<0,05). En conclusión, la sobrecarga del ECC sólo se observó en la potencia máxima durante el ejercicio de extensión de cadera con polea cónica. El curl de piernas en volante implicó un mayor uso global de los 4 vientres musculares, más específicamente en el ST y BF, con una actividad aumentada selectiva (en comparación con la polea cónica) en las 3 regiones de los BF, mientras que la cadera en polea cónica. El ejercicio de extensión se dirigió selectivamente a las regiones proximal y medial del BFl. Los fisioterapeutas y entrenadores de fuerza y acondicionamiento deben considerar esto al optimizar el proceso de entrenamiento y recuperación de los músculos isquiotibiales, especialmente después de una lesión.
Introducción
Las lesiones de los isquiotibiales son las lesiones musculares más comunes relacionadas con el fútbol (1,2) representa más del 37% de todas las lesiones relacionadas con el fútbol y requiere largos períodos de rehabilitación (1,2). Los músculos isquiotibiales comprenden el músculo bíceps femoral (cabeza larga (BFl) y cabeza corta (BF)), el músculo semitendinoso (ST) y el músculo semimembranoso (SM) ubicados en la parte posterior del muslo. El BF es el músculo más comúnmente distendido en los jugadores de fútbol (2,3), que representan del 53 al 85% del total de lesiones en el complejo de los isquiotibiales (2,4,5), mientras que los músculos ST y SM se lesionan con menos frecuencia (2,6,7). Los músculos isquiotibiales también actúan como sinérgicos del ligamento cruzado anterior (LCA), disminuyendo la traslación anterior de la tibia y reduciendo la rotación tibial interna.8). Estudios previos demostraron que el músculo ST podría desempeñar un papel clave como el agonista neuromuscular más importante del LCA, lo que sugiere que un aumento en la actividad del músculo ST a través de una intervención de entrenamiento neuromuscular puede ser una parte clave de la estrategia preventiva del LCA.9). Toda esta información ayuda a comprender la importancia de este grupo muscular para el rendimiento y desde el punto de vista tanto de la prevención como de la recuperación de lesiones. En consecuencia, la mayoría de las estrategias preventivas destinadas a disminuir las lesiones de los isquiotibiales y del LCA sin contacto incluyen algún tipo de entrenamiento neuromuscular de los músculos isquiotibiales como aspecto esencial.10–13).
Los músculos isquiotibiales están involucrados en la flexión de la rodilla y/o la extensión de la cadera y, como se informó anteriormente en estudios previos, el BFl se recluta selectivamente durante los ejercicios de extensión de la cadera.7,14), mientras que ST y BF se activan en ejercicios de flexión de rodilla (14–16). La debilidad en la fuerza de los flexores excéntricos de la rodilla se ha propuesto como uno de los principales factores de riesgo de lesión de los isquiotibiales.17,18), aunque un estudio reciente mostró que la fuerza nórdica de los isquiotibiales no se asoció con un mayor o menor riesgo de sufrir una lesión en los músculos isquiotibiales (19). Utilizando una prueba isocinética, la fuerza excéntrica de los isquiotibiales inferiores ajustada al peso corporal se identificó como un factor de riesgo (débil) asociado con lesiones de los isquiotibiales en jugadores de fútbol profesionales.20). Además de esto, el entrenamiento de fuerza se ha propuesto como medida preventiva para reducir las lesiones de los músculos isquiotibiales y, por tanto, los costos médicos en el fútbol (10–12). La sobrecarga mecánica excéntrica se sugiere para lograr hipertrofia muscular, fortalecimiento del tejido musculotendinoso y protección del complejo músculo-tendinoso contra lesiones mayores.21–24). Actualmente, existen dispositivos que utilizan la inercia para proporcionar una fuente de resistencia lineal independiente de la gravedad, utilizando una correa enrollada alrededor de un eje horizontal con forma de cilindro (es decir, flexión de piernas en forma de volante) (25) o un eje vertical en forma de cono (es decir, polea Versa) (26) produciendo una resistencia durante todo el rango de movimiento (23). El par de inercia es función de la masa del disco, el radio de giro del disco y la aceleración angular del disco (27), que en conjunto permiten que estos dispositivos ofrezcan una sobrecarga excéntrica (25). La energía cinética aumenta en función de la velocidad de rotación y una vez finalizada la fase concéntrica, la cuerda se rebobina y el alumno debe resistir el tirón del dispositivo inercial ejecutando un frenado provocando esta una acción muscular excéntrica (23). La magnitud de esta sobrecarga depende en gran medida de la experiencia previa con esta tecnología, como lo demostraron Tous-Fajardo et al. (25), y la experiencia con estos dispositivos es crucial para optimizar el entrenamiento. Estudios anteriores que utilizan tecnología de volante han demostrado beneficios como un mejor rendimiento (24,28,29), adaptaciones crónicas sobre la fuerza muscular, la potencia y el aumento de masa magra (28–30), mayor producción de fuerza y potencia combinada con un bajo gasto de energía (28) o lesiones reducidas en los isquiotibiales en jugadores de fútbol profesionales (11,22,28). Cabe señalar que con el uso de esta tecnología de volante se requiere un proceso de familiarización y existe una falta de procedimientos estándar para la prescripción de carga de ejercicio y evidencia limitada con atletas de élite (28). Además, existe información limitada que describe la cinemática básica de estos dispositivos utilizados durante los ejercicios de extensión de cadera y flexión de rodilla. Tour-Fajardo et al. (25) informaron datos cinemáticos que midieron la velocidad con un codificador lineal y la fuerza con un medidor de tensión durante las flexiones totales de la rodilla en una flexión de piernas con volante, mostrando que este dispositivo de volante ofrecía una sobrecarga excéntrica a los atletas experimentados en fuerza o velocidad máxima, pero no en fuerza media y velocidad media. En la misma línea, Núñez et al. (31) no obtuvieron ninguna sobrecarga excéntrica de fuerza o velocidad durante el ejercicio de sentadilla utilizando dos dispositivos inerciales diferentes (polea cónica y volante Yo-Yo). En comparación con pesas libres, Núñez et al. (32) informaron, en jugadores de rugby experimentados, una sobrecarga excéntrica sustancialmente mayor y demandas metabólicas aumentadas con estos dispositivos (32). Por lo tanto, a pesar de eso, es probable que los dispositivos inerciales puedan generar sobrecargas excéntricas aumentadas en comparación con las pesas libres y otros dispositivos tradicionales (32), no está claro qué magnitud de sobrecarga excéntrica se puede generar en relación a la fase concéntrica con estos dispositivos (25,31).
La resonancia magnética funcional (fMRI) se utiliza para mostrar los cambios fisiológicos que ocurren en los músculos activados durante el ejercicio, proporcionando un análisis anatómico detallado de los problemas blandos asociados, algo que falta en los experimentos de electromiografía.15,16,33,34). Estudios previos han informado que los cambios en respuesta al entrenamiento de resistencia ocurren de manera no uniforme a lo largo del músculo.35,36). Estos cambios se han atribuido a la activación muscular específica de la región, evaluada mediante el tiempo de relajación transversal (T2) (una medida cuantitativa de la actividad muscular), utilizando fMRI antes e inmediatamente después del ejercicio (14,37). Hasta la fecha, sólo unos pocos estudios han investigado el uso de músculos individuales, mediante resonancia magnética funcional, de diferentes ejercicios de resistencia de los isquiotibiales en jugadores de fútbol profesionales (14,37). Esos estudios previos demostraron que es probable que diferentes músculos isquiotibiales y regiones específicas dentro de cada músculo se activen selectivamente durante diferentes ejercicios de resistencia (14,37), aunque ninguno de ellos ha descrito la cinemática básica de estos dispositivos durante las fases CON y ECC. Hasta donde sabemos, no hay información que describa tanto las respuestas mecánicas como el reclutamiento muscular específico de la región después del entrenamiento concéntrico-excéntrico con dispositivos de volante durante la rodilla y la cadera dominantes (es decir, ejercicios de fortalecimiento). Por lo tanto, el objetivo principal del presente estudio fue analizar las respuestas mecánicas durante ejercicios inerciales de fortalecimiento de los isquiotibiales dominantes en la rodilla y la cadera (Pulley cónica y volante Yo-Yo), y el objetivo secundario fue medir y comparar el uso de los músculos regionales mediante resonancia magnética funcional. .
Métodos
Participantes
El estudio examinó a 19 jugadores masculinos de fútbol profesional de élite (edad 20,4 ± 3,9 años; altura 180,0 ± 3,0; peso 72,3 ± 7,5 kg). Los jugadores pertenecían al equipo de reserva de un club de La Liga española que compitió en la Liga de Campeones de la UEFA y participaron en ~ 8 horas de entrenamiento de fútbol más 1 o 2 partidos competitivos por semana. Todo el equipo solía complementar el entrenamiento de fútbol con un programa básico de entrenamiento de fuerza que combinaba pesas libres, cinturón ruso y ejercicio nórdico de isquiotibiales, pero sin experiencia con dispositivos inerciales. Los jugadores fueron asignados aleatoriamente a uno de los dos grupos/ejercicios: 10 jugadores realizaron ejercicios de flexión de piernas con volante (LC) y 9 jugadores utilizaron ejercicios de extensión de cadera Versa Pulley (VP). El criterio de inclusión fue estar disponible para disputar un partido oficial con la plantilla y el procedimiento de pruebas se realizó durante la pretemporada. Hubo una exclusión porque un jugador no pudo completar el protocolo de ejercicio. Así, de los 19 jugadores inicialmente examinados, 18 jugadores quedaron para el análisis estadístico (LC, n = 10; VP, n = 8). Se explicó a los jugadores el propósito y el protocolo experimental y se obtuvo el consentimiento informado por escrito de los jugadores (o del tutor para jugadores menores de 18 años). La Junta de Revisión Institucional del Laboratorio Antidopaje (Qatar), conforme a las recomendaciones de la Declaración de Helsinki, aprobó el presente estudio.
Diseño experimental
Para investigar las variables mecánicas y las diferencias regionales específicas de las mediciones musculares por resonancia magnética funcional en dos ejercicios de isquiotibiales, el presente estudio utilizó un diseño de investigación de medidas repetidas antes y después de completar una sesión de entrenamiento de fuerza aguda con un LC o VP.
Trámites
El día del experimento, los jugadores se sometieron a una resonancia magnética funcional de ambos muslos en reposo, 30 minutos antes de comenzar la sesión de entrenamiento. Antes del protocolo de entrenamiento de fuerza, los jugadores realizaron un calentamiento estandarizado de 15 minutos que incluía trote, ejercicios de movilidad de las articulaciones de las extremidades inferiores, ejercicios de estiramiento dinámicos y activos, ejercicios de técnica de carrera, ejercicios de sentadillas con el peso corporal y estocadas frontales, y una serie submáxima de 8 repeticiones de LC o vicepresidente. Después de completar el protocolo de entrenamiento de fuerza, los jugadores se sometieron a una resonancia magnética funcional de ambos muslos (en un plazo de 3 minutos), y el RPE de la sesión de cada jugador se recopiló utilizando la escala de Borg-10 (30 minutos después de finalizar la sesión) (38).
Protocolo de ejercicio
La sesión de entrenamiento consistió en 4 series de 8 repeticiones de uno de los dos ejercicios (es decir, LC o VP) y se realizó un cálculo de potencia no a priori. Se empleó la menor resistencia posible (0,07208 kg/m2 momento de inercia para LC y 0,21964 kg/m2 momento de inercia para VP). La mayoría de los jugadores solo experimentaron dos series submáximas de familiarización de 6 a 8 repeticiones con esta tecnología 2 a 3 días antes del día del experimento. Hubo un descanso de 2 minutos entre cada serie, durante el cual los sujetos descansaron en posición de pie. Todas las repeticiones realizadas por cada jugador fueron registradas para su posterior análisis. La potencia media, la potencia máxima, la velocidad media, la velocidad máxima y el tiempo durante las fases concéntrica y excéntrica se muestrearon a 100 Hz utilizando un codificador rotatorio (SmartCoach™SmartCoach Europe AB, Estocolmo, Suecia) y software asociado (SmartCoach® v.5.2.0.5). La relación concéntrica:excéntrica se calculó para la potencia media (PAGMETRO ESTAFA: relación ECC)potencia máxima (PAGpag ESTAFA: relación ECC) y tiempo (Tiempo CON:relación ECC). La carga de entrenamiento interna fue…
