Resumen
Antecedentes
Los músculos peroneos son los estabilizadores laterales más efectivos cuya tensión presume el complejo de la articulación del tobillo contra la supinación excesiva. El propósito de este estudio fue identificar los efectos morfológicos y biomecánicos de dos métodos de entrenamiento muscular de vástagos basados en máquinas.
Métodos
Veintidós estudiantes de deportes deportivos recreativamente activos recreativos y sanos realizaron diez semanas de entrenamiento de resistencia de alta resistencia de un solo set con 3 sesiones de entrenamiento por semana. Los sujetos realizaron entrenamiento muscular (ST) de pronador subtalar (ST) con la pierna derecha utilizando un aparato hecho a medida; Los músculos del pie izquierdo se ejercitaron con entrenamiento plantar y dorsiflexor (TT) a base de máquina. La fuerza muscular (MVIC), el volumen muscular y la biomecánica del pie (movimiento trasero, fuerzas de reacción de tierra, tiempos de reacción muscular) durante una supinación repentina del tobillo se registraron antes y después de la intervención.
Resultados
En comparación con TT, ST dio como resultado un pronador significativamente más alto (14% frente a 8%, P <0.01) y MVIC de Supinator (25% vs. 12%, P <0.01). Durante las inversiones repentinas del pie, tanto ST como TT dieron como resultado una velocidad de supinación reducida (-12%; P <0.01). El tiempo de inicio de la reacción muscular fue más rápido después del entrenamiento en Peroneus longus (PL) (P <0.01). El volumen muscular de PL (P <0.01) y TA (P <0.01) aumentó significativamente después de ST y TT.
Conclusión
Después de ST y TT, el complejo de la articulación del tobillo se estabiliza mecánicamente más contra las supinaciones repentinas debido al aumento del volumen muscular de PL y TA. Como indican las velocidades de supinación reducidas, los efectos de entrenamiento de fuerza ya están presentes durante la caída libre. Según una supinación repentina del tobillo en posición de pie, se recomienda un entrenamiento de resistencia al dorsiflexor y pronador basado en máquinas para mejorar la estabilidad mecánica del tobillo.
Introducción
El entrenamiento de fuerza se aplica con frecuencia en la prevención de lesiones relacionadas con el deporte, principalmente con la intención de mejorar la estabilidad articular. El aumento de la rigidez de la articulación mecánica mediante un refuerzo más fuerte de las estructuras de las articulaciones óseas debido al entrenamiento de fuerza depende, entre otros cambios, en qué medida se puede mejorar el volumen de los músculos estabilizadores (1). En consecuencia, un objetivo importante del entrenamiento de fuerza preventiva es la hipertrofia muscular.
La región anatómica con mayor frecuencia lesionada es el complejo de la articulación del tobillo. La articulación del tobillo está involucrada en aproximadamente cada quinta lesión deportiva (2). Un metaanálisis reciente muestra que la categoría de deporte con la mayor incidencia de esguince de tobillo es el deporte interior/judicial, con una tasa de incidencia acumulada de 7 por 1,000 exposiciones (3). La inestabilidad crónica del tobillo (CAI) es la principal complicación residual después del esguince agudo del tobillo (4). Según lo sugerido por Hertel (5), los déficits de fuerza de los músculos que controlan el complejo de la articulación del tobillo son una insuficiencia funcional que contribuye a CAI. Basado en los hallazgos de un metanálisis, Arnold et al. (6) Evaluar el entrenamiento de fuerza del pronador como una parte importante de los criterios de regreso a juego y la rehabilitación de CAI. El mecanismo típico de la lesión del esguince del tobillo se caracteriza por la transición de un estado descargado a un estado cargado, por ejemplo durante una maniobra de aterrizaje (7). Como el control de retroalimentación en términos de la respuesta del motor y el retraso electromecánico es demasiado lento para proteger el tobillo en caso de una inversión repentina (8), el control de avance por la preactivación de los músculos peroneos es más importante para la prevención de lesiones. El entrenamiento de fuerza del pronador puede mejorar el control neuromuscular de la articulación del tobillo (9). Si bien se considera que las adaptaciones de entrenamiento de fuerza neural de los músculos peronales afectan el touchdown anterior de preactivación (7), la hipertrofia aumenta las propiedades de rigidez del complejo muscular-tendón (10). Se discute las adaptaciones neuronales y morfológicas para endurecer el complejo de la articulación del tobillo y colocar el pie en una posición más pronta inmediatamente antes del touchdown, la posición que sería la estrategia más efectiva para prevenir un esguince del tobillo (11).
Las intervenciones de entrenamiento de fuerza en pacientes con inestabilidad funcional del tobillo se basan predominantemente en el entrenamiento de resistencia elástica (12), (13), (14). Hacer ejercicio con bandas o tubos elásticos permite patrones de movimiento tridimensionales y puede inducir ganancias neuronales (15). Según lo discutido por Mattacola y Dwyer (9), los tubos elásticos pueden ser útiles en la etapa inicial de la rehabilitación, pero su uso será insuficiente si las adaptaciones morfológicas están aspiradas. Para lograr la hipertrofia muscular, los músculos objetivo no se sobrecargan lo suficiente al realizar ejercicios de tubería. Esto también podría explicar los hallazgos inconsistentes con respecto a la fuerza muscular y la propiedad después de las intervenciones de entrenamiento de fuerza muscular de la vástago en sujetos con CAI a pesar de que se aplicó el mismo régimen de entrenamiento de «banda Thera» (12), (14). Sin embargo, este punto es especulativo porque la morfología muscular no se midió en los estudios mencionados anteriormente. Para lograr ganancias en la fuerza muscular y la masa muscular, el entrenamiento de fuerza basado en máquinas es ventajoso (16). La intensidad y la progresión de la resistencia se pueden ajustar fácilmente al nivel individual de rendimiento para que las fibras de los músculos objetivo puedan sobrecargar efectivamente. Además, la relación con el ángulo del ángulo específico del músculo se puede tener en cuenta mediante el uso de levas variables, por ejemplo.
Otra razón para la evidencia faltante del efecto estabilizador del entrenamiento muscular de la vástago también podría ser la anatomía única del complejo de la articulación del tobillo. Cada músculo de vástago cruza tanto el eje de la articulación subtalar, y actúa por un lado como plantar o dorsiflexor y por otro lado como pronador o supinador. Los músculos peronales son los estabilizadores laterales musculares más efectivos del pie (17). Sus tendones usan el maléolo lateral como hipomoclión que resulta en un brazo de momento aproximadamente doble al subtalar en comparación con el eje de la articulación talocrural (18). Por lo tanto, se puede suponer que los músculos peronales se fortalecerán de manera más efectiva si están funcionalmente cargados por ejercicios de resistencia al pronador específica de la articulación subtalar. Desarrollamos una máquina de entrenamiento de fuerza para los pronadores y supinadores que estaba equipado con un bloque de peso ajustable y una cámara variable. El eje de la máquina estaba alineado con el eje anatómico de la articulación subtalar según lo definido por Isman e Inman (19). El propósito de este estudio fue identificar los efectos morfológicos y biomecánicos sobre la estabilidad lateral del pie después de dos métodos de entrenamiento de fuerza muscular de vástago a base de máquina: a) entrenamiento de fuerza de pronador y supinator alrededor del eje articular subtalar (19) (sFuerza usbtalar Tllover = st) en comparación con b) resistencia a plantar y dorsiflexor tradicional que ejerce alrededor del eje de las articulaciones talocrurales (Tfuerza alocrural TLluvia = TT). Presumimos en particular, que el entrenamiento de pronador específico de la articulación subtalar basado en la máquina aumentará la fuerza y el grosor de los músculos peroneales y dará como resultado un mayor control neuromuscular del pie durante una supinación repentina.
Métodos
Diseño de estudio
El estudio fue diseñado como un estudio de intervención para investigar los efectos biomecánicos de ST en comparación con TT. Antes y después del período de entrenamiento, cada sujeto tenía que someterse a la fuerza muscular y las mediciones del volumen muscular. Al usar una plataforma de inclinación, se indujo una supinación repentina del tobillo y se observó reacciones neuromusculares.
El aumento inducido por el entrenamiento del tamaño y la fuerza muscular es muy variable entre los individuos (20), que está relacionado con varios polimorfismos en loci genéticos (21). En un estudio con un pequeño tamaño de muestra, el problema de los respondedores altos y bajos impide las medidas de resultado al comparar dos grupos debido a la adaptación heterogénea de los sujetos. Por lo tanto, analizamos los efectos específicos después de entrenar los músculos de la vástago en dos planos de movimiento diferentes intraindividualmente: todos los sujetos realizaron ST con la pierna derecha y TT con la izquierda. El objetivo principal de la intervención de entrenamiento de fuerza era aumentar el volumen muscular. Aunque sabemos que el ejercicio de resistencia unilateral aumenta la fuerza contralateral debido a los efectos neuronales (22), realizamos la comparación intraindividual porque los cambios morfológicos solo se podían observar en la pierna entrenada (23). Por lo tanto, esperábamos observar los cambios biomecánicos hipotéticos como consecuencia de las diferencias en la hipertrofia muscular porque las adaptaciones morfológicas al ejercicio están reguladas localmente (24). Para el análisis de datos, el tiempo (pre vs. post) sirvió como variable dependiente y tratamiento (ST vs. TT) como variable independiente. Los efectos específicos del entrenamiento se indican mediante interacciones de tratamiento Time X.
Participantes
Veintidós estudiantes de deportes masculinos sanos (edad: 27.3 ± 2.5 años; altura: 1.83 ± 0.07 m; masa corporal: 81.5 ± 11.0 kg) fueron reclutados para este estudio. Todos los sujetos han estado sin lesiones en la parte inferior de la pierna durante los últimos dos años. Durante el período de entrenamiento de diez semanas, los sujetos continuaron sus regímenes de ejercicio físico habitual y sus cursos universitarios de educación física similares a lo que estaban acostumbrados antes de este experimento. El criterio de exclusión para la participación en este estudio fue el entrenamiento de resistencia a las extremidades inferiores. Todos los sujetos estaban activos en deportes de equipo amateur (fútbol: 10, balonmano: 4, voleibol: 1, baloncesto: 1), natación recreativa (2) y/o entrenamiento de fitness (4). En veinte participantes, la pierna derecha era dominante, en dos la pierna izquierda. El dominio de la pierna se determinó como la pierna que se prefiere para patear una pelota. Se informó a los sujetos para evitar cualquier ejercicio extenuante el día anterior a las sesiones de prueba. Aproximadamente una semana antes de que comenzara el experimento, los participantes recibieron instrucciones sobre la configuración. Después de la explicación verbal y una demostración práctica, los participantes realizaron una serie de pruebas de práctica.
La información de antecedentes sobre los procedimientos experimentales se proporcionó a los participantes, y el contenido informado por escrito se recopiló antes de la primera sesión de prueba. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética del Hospital Universitario de Duisburg-Essen de acuerdo con la Declaración de Helsinki.
Instrumentación
Máquina de entrenamiento de resistencia al pronador/supinator subtalar (SPSM) y mediciones de resistencia.
Para realizar st, un hecho a medida susbtalar pagronador/sentrenamiento de upinator metroSe desarrolló achine (SPSM) (Fig. 1) (25) cuyo eje de movimiento estaba alineado con el eje de la articulación subtalar, según lo informado por Isman & Inman (19). La placa del pie se conectó a través de un eje de cardán accionado y una cuerda de extracción al bloque de peso ajustable, y se montó un zapato deportivo (tamaño: US 10) sobre la placa del pie. La punta de la parte superior del zapato se eliminó para que el ejercicio en la máquina fuera posible para sujetos con longitudes de pie variables de 26.5 a 29.5 cm (es decir, los tamaños de los zapatos nos 8.5 a 11.5). Durante los ejercicios, el antepié también se fijó con un cinturón. Para reducir la influencia mecánica del músculo gastrocnemio, ST se realizó en una posición sentada para que cada uno se colocara en aproximadamente 90 grados. Durante la intervención de entrenamiento de fuerza, ST se realizó utilizando dos SPSM (una máquina de pronación, una máquina de supinación). Ambas máquinas estaban equipadas con cámaras variables específicas (16) cuyas formas se habían determinado en un experimento anterior (25).
Antes y después de la intervención, cada sujeto realizó al menos tres ensayos válidos de pronométrico pronométrico y contracción de supinator (MVIC) en una posición neutral del pie (vástago perpendicular a la suela del pie). Se repitieron ensayos que se desviaron de la forma de una contracción de rampa. Para reducir el error de medición, … fue dada por biofeedback suplementaria fue dada por …
