Resumen
El entrenamiento de resistencia (RT) se realiza en distintos niveles de intensidad desde el principio hasta el final de los conjuntos de ejercicios, aumentando la sensación del esfuerzo a medida que el ejercicio progresa a niveles más vigorosos, lo que comúnmente conduce a cambios en la expresión facial de los practicantes de RT. El objetivo de este estudio es evaluar los cambios en las expresiones faciales utilizando el Sistema de codificación de acción facial (FACS) y la activación de los músculos faciales por electromiografía superficial (SEMG) en dos niveles diferentes de esfuerzo durante el ejercicio de resistencia e investigar la correlación entre la expresión facial e intensidad de ejercicio y fatiga. Once participantes masculinos sanos (23 ± 6 años; 1.77 ± 6 m; 78 ± 10 kg) realizaron un conjunto de ejercicio de rizo de brazo al 50% y 85% 1RM hasta la fatiga muscular. La electromiografía de la superficie (actividad SEMG se registró simultáneamente en áreas del músculo epicranio (EM) y el músculo mayor cigomático (ZM). La expresión facial fue registrada y calificada ciegamente por cinco examinadores experimentados. Actividad del ZM (extracción de esquina de labios: unidad de acción 12-FAC) durante el ejercicio. La falla muscular. 1.54). 85%1RM: P <0.001, d = 0.50). y los valores de RMS no fueron estadísticamente diferentes entre 85%1RM y 50%1RM en la última repetición. Además, hubo una fuerte correlación (r = 0.61;pag = 0.045) entre las puntuaciones AU12 y el pico SEMG para el ZM. En conclusión, los cambios en la expresión facial pueden correlacionarse directamente con diferentes intensidades de ejercicio de resistencia y fatiga.
Introducción
En la literatura, las investigaciones previas observaron que la expresión facial demostrada durante una tarea física actúa como un comportamiento no verbal capaz de influir en el juicio de los observadores con respecto al esfuerzo físico de un atleta (1). Más recientemente, De Morree y Marcora (2, 3) sugieren que los espectadores deportivos asumieron intuitivamente el esfuerzo ejercido por los atletas en función de su expresión facial. En este contexto, se pueden hacer inferencias sobre el potencial de la expresión facial para transmitir el esfuerzo físico. Sin embargo, este problema ha recibido poca atención del campo científico.
Con respecto a la evidencia disponible, la mayoría de las investigaciones evaluaron la expresión facial a través de la actividad de los músculos faciales evaluados por el método de electromiografía de superficie (SEMG), y los resultados han demostrado que la actividad de SEMG facial aumentó significativamente con el aumento de la carga de trabajo durante el ejercicio aeróbico ((3), y con potencia de salida durante una prueba de ciclo de carga de trabajo incremental (4).
Sin embargo, el método SEMG puede estar asociado con la conversación interna (por ejemplo, la conversación cruzada entre los músculos, el registro de otras expresiones faciales que el esfuerzo) y externo (por ejemplo, altos costos, espacio físico, lento, necesidad de expertos capacitados para evaluar y evaluación) limitaciones (3, 5, 6) restringir su uso a la evaluación de la expresión facial. A diferencia de SEMG, el seguimiento de características faciales se ha considerado un método valioso para identificar patrones de movimiento facial relacionados con los estados emocionales, como la tristeza, el dolor y el esfuerzo (7,8, 9). En este contexto, un estudio seminal reciente demostró que el movimiento de la cabeza y la posición de la cara superior, inferior y entera, evaluan el seguimiento de características faciales, aumentó durante un ensayo de ciclismo de laboratorio de acuerdo con la intensidad del ejercicio ((10).
Curiosamente, el entrenamiento de resistencia (RT) se realiza en distintos niveles de intensidad desde el principio hasta el final de los conjuntos de ejercicios, lo que aumenta la sensación de esfuerzo a medida que el ejercicio progresa a niveles más vigorosos que comúnmente conducen a cambios en la expresión facial de los practicantes de RT ((2). Por lo tanto, es posible argumentar que la evaluación de la expresión facial podría usarse como una herramienta para medir el esfuerzo durante la ejecución del ejercicio de resistencia porque este parámetro puede cambiar en respuesta a la fatiga muscular e intensidad del ejercicio (2, 3, 4, 6). Sin embargo, para lo mejor que podamos, ningún estudio previo destinado a investigar la relación de la expresión facial, el seguimiento de características faciales VIA) y el esfuerzo físico durante el entrenamiento de resistencia.
Además, aunque la investigación seminal de Miles et al. (6) Había demostrado resultados interesantes, vale la pena mencionar que el seguimiento de características faciales fue evaluado por inteligencia artificial. Por el contrario, el método del Sistema de codificación de acción facial (FACS), que fue propuesto por el Grupo Paul Ekman del Profesor (10, 11) ha sido ampliamente utilizado por los psicólogos para identificar patrones de expresión facial posiblemente asociados con los estados emocionales en la práctica clínica. Este método es útil porque no requiere dispositivos electrónicos para que los cambios de expresión facial sean detectados por un evaluador capacitado, que debe distinguir los movimientos faciales basados en una sola unidad de acción (AU) (correspondiente a un músculo facial individual) o una combinación de dos o Más aus.
Por lo tanto, el objetivo de este estudio es evaluar los cambios en las expresiones faciales utilizando FACS y la activación de los músculos faciales (es decir, SEMG) en dos niveles diferentes de esfuerzo en RT e investigar la correlación entre la expresión facial y la intensidad del ejercicio y la fatiga.
Materiales y métodos
Diseño experimental
Este estudio presenta un método para determinar el esfuerzo muscular y la fatiga mediante la evaluación de la actividad del músculo cigomático (ZM) (acción de Au12 (extractor de esquina) y señales SEMG) durante el ejercicio de rizos del brazo. Además, la correlación entre la expresión facial basada en FACS y la activación de dos músculos faciales (músculo Epicranius (EM) y ZM) se evaluó en dos niveles diferentes de esfuerzo (50% y 85% 1RM) durante la RT. Es importante mencionar que diferentes razones se atribuyen a la inclusión de ZM y EM. ZM, que es responsable de la actividad de AU12, se estudió en función de la hipótesis de que el ejercicio de resistencia realizado hasta que la insuficiencia muscular podría provocar cambios en la expresión facial similares a los observados en individuos bajo sensación de dolor, cuyo demuestra cambios drásticos en AU12 (12). Por otro lado, la actividad EM no se ha asociado con la sensación de dolor (13, 11) Aunque las observaciones previas nos llevan a plantear la hipótesis de que este músculo podría colaborar en los cambios observados en la expresión facial en respuesta al ejercicio de resistencia realizado hasta la falla muscular. Sin embargo, Huang et al. (9) Los cambios identificados en el aumento de la boca (es decir, ZM) y la ceja (es decir, EM) como características clave para percibir la expresión facial de esfuerzo.
Participantes
En el estudio se inscribieron once participantes masculinos sanos con una edad media (± desviación estándar (DE)) de 23 ± 6 años. La media ± DE para la altura, la masa corporal total y el ejercicio de rizado del brazo a 1 repetición máxima (1RM) fueron, respectivamente, 1.77 ± 6 m; 78 ± 10 kg y 48.6 ± 7.8 kg. Todos los participantes practicaron RT durante más de 12 meses consecutivos antes del estudio y fueron reclutados de una población universitaria. En los últimos seis meses anteriores a la inscripción, los participantes realizaron programas RT basados en ejercicios múltiples y de un solo articulación con múltiples conjuntos (~ 26 conjuntos por sesión) a intensidades moderadas a altas al menos 4 veces por semana para mejorar la fuerza y masa muscular.
Los participantes no tenían trastornos musculoesqueléticos en los últimos 12 meses antes de la intervención. Un año antes y durante el estudio, los voluntarios no consumieron esteroides anabólicos, ayudas ergogénicas, suplementos nutricionales u otros productos ilegales que se sabe que aumentan el rendimiento muscular.
El Comité de Ética de Investigación de la FIEO universitaria aprobó el estudio bajo el Protocolo No. 029/2011, y todos los procedimientos cumplieron con la Declaración de Helsinki. Todos los participantes firmaron un formulario de consentimiento informado para participar en el estudio. El individuo en este manuscrito ha otorgado consentimiento informado por escrito (como se describe en el formulario de consentimiento PLOS) para publicar estos detalles del caso.
Procedimientos
Cada sujeto visitó el laboratorio en dos sesiones de capacitación distintas separadas por al menos una semana. Los participantes recibieron instrucciones de abstenerse de realizar actividades extenuantes durante 48 h antes del procedimiento.
En la primera sesión, los participantes firmaron el formulario de consentimiento informado y se familiarizaron con los procedimientos utilizados en la segunda sesión. Después de eso, peso (0.1 kg de escala clínica, filizola), altura (estadiómetro de 0.01 m, filizola) y ejercicio de rizo de brazo de 1RM (14) se midieron para caracterizar la muestra y determinar las cargas experimentales. En la segunda sesión, los participantes fueron sometidos a una sesión de ejercicio y se recopilaron datos.
1 prueba de repetición máxima (1RM).
Los participantes realizaron un calentamiento general de luz de 5 minutos en un ergómetro de ciclo seguido de un calentamiento específico utilizando el ejercicio de rizos del brazo, que consistió en 8-10 repeticiones usando carga de luz y 3–5 repeticiones con carga moderada. La prueba se basa en aumentar la resistencia en los intentos posteriores hasta que el participante no pudo completar un intento, y el 1RM se considera el peso máximo levantado con la técnica adecuada. La carga de 1RM se determinó en hasta 5 intentos (una repetición cada una), con un intervalo mínimo de 3 minutos entre los intentos.
Todas las pruebas se realizaron con los participantes utilizando el rango de movimiento completo (14).
Protocolo de ejercicio.
El ejercicio del rizo del brazo es un ejercicio de una sola articulación que estimula los músculos flexores del codo (bíceps braquii, braquial y brachioradial) comúnmente utilizado por los profesionales físicos que apuntan a mejorar la masa muscular y la fuerza muscular, así como los pacientes sometidos a fisioterapia. Este ejercicio de resistencia fue seleccionado para el presente estudio ya que el jefe del participante permanece estable y en la misma posición virtual a través del rendimiento, facilitando la posición de la videocámara y el rendimiento de otros procedimientos técnicos.
Se les pidió a los participantes que seleccionaran una posición cómoda de pie con los pies separados, brazos extendidos y manos de las manos separadas sosteniendo una barra regular (1.2 metros). Todos los participantes realizaron contracciones musculares concéntricas y excéntricas con un rango de movimiento completo utilizando una barra y placas de peso.
La sesión de recopilación de datos comenzó con un calentamiento con un conjunto de 12 repeticiones de ejercicios de rizos del brazo al 50% 1RM. Posteriormente, todos los participantes realizaron un solo conjunto con el número máximo de repeticiones del ejercicio de rizos del brazo (hasta la falla muscular) a partir de dos intensidades diferentes (50% y 85% 1RM), con un intervalo de descanso de 10 minutos entre ellos. Se usó un diseño contradalzado de un solo ciego dentro de los sujetos para seleccionar las intensidades de ejercicio (50% y 85% 1RM).
Electromiografía superficial (SEMG) de los músculos faciales.
El área facial de la unión de los electrodos EMG se afeitó y la piel se limpiaba con alcohol. Los electrodos SNAP Dual AG/AGCL desechables bipolares con un diámetro de 1 cm para cada área conductora circular y un espaciado de 1 cm de centro a centro se colocaron sobre los ejes longitudinales de la EM (involucrados en la elevación de las cejas y arrugas de la frente) y ZM (involucrado en levantar las esquinas de la boca hacia arriba) en la dirección de las fibras musculares. La actividad SEMG se registró simultáneamente en ambos músculos en el lado derecho de la cabeza durante el ejercicio de rizos del brazo hasta la falla muscular. El electrodo de referencia se colocó sobre el hueso de la clavícula. Las señales SEMG de EM y ZM se registraron utilizando un sistema de adquisición electromiográfico (PowerLab, AD Instruments, CO, EE. UU.) A una tasa de muestreo de 2000 Hz y se analizaron utilizando software comercial (DataQ Instruments Manager, Dataq Instruments, Inc., Inc., Oh, EE. UU.). La actividad EMG se amplificó (amplificador diferencial bipolar, entrada …
