Relación entre la fuerza nórdica de los isquiotibiales y el torque máximo voluntario de flexión excéntrica, concéntrica e isométrica de la rodilla

Resumen

El ejercicio nórdico de los isquiotibiales se realiza para prevenir lesiones por distensión de los músculos flexores de la rodilla y se utiliza para evaluar los riesgos de lesiones. Sin embargo, no está claro qué indica exactamente la fuerza nórdica de los isquiotibiales. Investigamos la relación entre la fuerza nórdica de los isquiotibiales y el torque de contracción voluntaria máxima (MVC) de los flexores de la rodilla medido con un dinamómetro isocinético. En el estudio participaron dieciséis hombres jóvenes sanos que no habían sufrido lesiones por distensión en los isquiotibiales. En el tendón de la corva nórdico, se indicó a cada participante que se inclinara hacia adelante lo más posible en 3 s (aproximadamente 30°/s), y se midió la fuerza en la articulación del tobillo de la pierna dominante durante el movimiento. La fuerza se multiplicó por la longitud de la parte inferior de la pierna y se convirtió en torsión. El torque MVC de los flexores de la rodilla se midió isométricamente en ángulos de flexión de la rodilla de 30°, 45°, 60° y 90°, y de manera concéntrica y excéntrica a 30°/s y 60°/s en una flexión de rodilla de 10°-90° para la pierna dominante en decúbito prono. Las correlaciones entre las variables dependientes se evaluaron mediante los coeficientes de correlación de Pearson. El par máximo de los isquiotibiales nórdicos osciló entre 96,8 y 163,5 Nm, y el par excéntrico máximo del MVC osciló entre 50,7 y 109,4 Nm a 30°/s y entre 59,2 y 121,2 Nm a 60°/s. No se observaron correlaciones significativas entre el torque máximo de los isquiotibiales nórdicos y el torque máximo de flexión excéntrica de la rodilla (r = 0,24–0,3, p = 0,26–0,4). Este también fue el caso del torque nórdico de los isquiotibiales y el torque MVC de contracciones isométricas (r = −0,03–0,1, p = 0,71–0,92) y concéntricas (r = 0,28–0,49, p = 0,053–0,29). Estos resultados muestran que la fuerza nórdica de los isquiotibiales no está asociada con el torque de los flexores de la rodilla medido con un dinamómetro isocinético. Puede ser que otros factores además de la fuerza estática y dinámica de los isquiotibiales afecten la fuerza de los isquiotibiales nórdicos.

Introducción

Las lesiones por distensión de los isquiotibiales son comunes en los deportes y representan entre el 12 y el 15% de todas las lesiones (1). La etiología de las lesiones por distensión de los isquiotibiales se ha investigado en muchos estudios y se han documentado los factores de riesgo y las estrategias de prevención.2, 3). Sin embargo, no parece que el número de lesiones por distensión de los isquiotibiales haya disminuido significativamente en los últimos 10 años (4, 5). Dado que los flexores de la rodilla realizan contracciones excéntricas para absorber la fuerza en los movimientos de extensión de la rodilla para desacelerar el impulso durante la última fase de balanceo en el sprint, la fuerza de los isquiotibiales, especialmente en las contracciones excéntricas, es importante para prevenir lesiones por tensión.6, 7).

La fuerza de los flexores excéntricos de la rodilla se mide comúnmente utilizando un dinamómetro isocinético, que se considera un estándar de oro.8, 9). Verde y col. (8) revisaron los artículos que examinaron la relación entre el torque de flexión de rodilla isométrico, concéntrico y excéntrico y el riesgo de lesiones por distensión de los isquiotibiales, y mostraron que solo el torque excéntrico de los flexores de la rodilla a una velocidad angular más lenta (60°/s) podía predecir el riesgo de lesiones de los músculos isquiotibiales. lesiones por tensión. Sin embargo, afirmaron que la prueba isocinética podría no ser adecuada para la evaluación del riesgo de lesión por distensión del tendón de la corva, porque los movimientos de la unidad musculotendinosa en el sprint son diferentes de la configuración de medición en un dinamómetro isocinético. Los autores sugirieron la necesidad de pruebas de fuerza alternativas para evaluar la fuerza excéntrica que podrían predecir mejor los riesgos de lesión por distensión del tendón de la corva.

Se encuentran disponibles algunos dispositivos para evaluar la fuerza de los isquiotibiales nórdicos (NH), que se han utilizado para predecir los riesgos de lesión por distensión de los isquiotibiales (10, 11). El ejercicio NH también se realiza a menudo como medida preventiva de las lesiones por distensión de los isquiotibiales (12) con el supuesto de que puede aumentar la fuerza excéntrica de los flexores de la rodilla (13). También se cree generalmente que la fuerza NH representa la fuerza excéntrica de los flexores de la rodilla (14). Mjølsnes et al. (14) informaron que el entrenamiento progresivo de NH realizado de una a tres sesiones por semana durante 10 semanas aumentó efectivamente el torque excéntrico máximo de flexión de rodilla medido con un dinamómetro isocinético en un 11% en jugadores de fútbol bien entrenados. Sin embargo, muchos estudios no han investigado la relación entre la fuerza del NH y la fuerza de los flexores de la rodilla medida con un dinamómetro isocinético.

Hasta donde sabemos, sólo dos estudios han intentado investigar la relación entre la fuerza del flexor excéntrico de la rodilla medida con un dinamómetro isocinético y la fuerza NH (15, 16). van Dyk et al. (15) informaron una correlación pobre (r = 0,35) entre la fuerza NH y el torque excéntrico de flexión de la rodilla medido a 60°/s en posición sentada entre 337 jugadores de fútbol masculinos profesionales. Los autores concluyeron que la baja correlación entre las dos mediciones se debía a las diferencias en la posición de medición, como sentarse para la medida isocinética y arrodillarse para la medida NH. Wiesinger et al. (16) utilizaron una posición supina para medir el torque de flexión excéntrica de la rodilla isocinética (30°/s) y el torque NH medido a una velocidad angular de 30°/s entre 25 estudiantes atletas varones sanos, y reportaron una correlación significativa entre ellos (r = 0,58) . Sin embargo, también mostraron una diferencia promedio de 19 Nm entre el torque NH y el torque excéntrico de flexión de rodilla, y afirmaron que la diferencia podría deberse a la posición de la cadera y a las diferencias en la velocidad del movimiento. Por lo tanto, parece que se requieren más estudios para aclarar si la fuerza del NH indica una fuerza excéntrica del flexor de la rodilla. También cabe señalar que los dos estudios anteriores no incluyeron medidas de torsión isométrica y concéntrica de los flexores de la rodilla. Podría ser que la fuerza NH esté más asociada con la fuerza isométrica que con la fuerza excéntrica de los flexores de la rodilla.

Por lo tanto, el presente estudio examinó la relación entre la fuerza NH y el par de contracción voluntaria máxima de los flexores de la rodilla medido con un dinamómetro isocinético durante contracciones isométricas, concéntricas y excéntricas en posición prona. Presumimos que el torque de flexión de rodilla isométrico y excéntrico estaría significativamente correlacionado con la fuerza NH.

Materiales y métodos

Participantes

Para el presente estudio se reclutó a dieciséis estudiantes universitarios varones sanos que habitualmente realizaban entrenamiento de resistencia, incluido el de los flexores de la rodilla, 2 a 3 veces por semana. Dado que el objetivo principal de este estudio fue examinar las correlaciones entre la fuerza del NH y el torque de contracción voluntaria máxima del flexor de la rodilla evaluado mediante un dinamómetro isocinético, a priori no se calculó el tamaño de la muestra en este estudio. Supusimos que el tamaño de la muestra (n = 16) era adecuado para lograr el objetivo principal, porque un estudio previo en el que se examinó la resistencia del NH (17) también utilizaron un tamaño de muestra similar al del presente estudio. Su media ± DE (rango) de edad, masa corporal, altura y longitud de la parte inferior de la pierna fueron 21,4 ± 1,0 (21–24) años, 66,5 ± 4,6 (60,7–75,8) kg, 1,71 ± 0,05 (1,66–1,83) m y 0,40 ± 0,03 (0,36–0,45) m, respectivamente. Ninguno de los participantes había experimentado lesiones por distensión en los isquiotibiales, lesiones en las articulaciones de la rodilla ni dolor lumbar. Este estudio fue aprobado por el comité de ética institucional y se realizó de conformidad con los principios de la Declaración de Helsinki. Se explicaron a los participantes los procedimientos del estudio y los riesgos potenciales, y cada participante proporcionó un consentimiento informado por escrito antes de participar en el estudio.

Diseño experimental

Los participantes acudieron al laboratorio en dos días separados con una semana entre visitas. La primera visita fue una sesión de familiarización con la práctica de NH (3 series de 3 repeticiones). En la segunda visita, se realizaron medidas de fuerza de NH y de contracción voluntaria máxima (MVC) del flexor de la rodilla. Antes de las medidas de fuerza NH, los participantes realizaron un ejercicio de calentamiento que consistió en ciclismo de 5 minutos en una bicicleta estática (AFB6215, ALINCO, Japón) a 70–80 rpm (100 W), 10 repeticiones de peso muerto usando una máquina de volante ( kBOX4 Lite Advanced System, Exxentric AB, Estocolmo, Suecia) y 3 series de 5 saltos divididos. Después del ejercicio de calentamiento, los participantes realizaron la prueba de fuerza NH que se explica a continuación. Después de la prueba de fuerza NH, se midió el torque MVC de los flexores de la rodilla usando un dinamómetro isocinético como se describe a continuación, con más de 10 minutos de descanso entre las medidas de fuerza NH y torque MVC. Las medidas de torque del MVC se realizaron después de la prueba de resistencia del NH, ya que pensamos que era mejor probar la resistencia del NH en una condición más fresca, aunque la prueba de resistencia del NH podría haber afectado las medidas de torque del MVC.

Fuerza nórdica de los isquiotibiales (NH)

La configuración para la medida de fuerza de NH se muestra en Figura 1A. Cada participante estaba arrodillado en un dispositivo NH hecho a medida, con cada tobillo asegurado por encima del maléolo lateral mediante una tobillera conectada a una celda de carga. La fuerza contra la tobillera en dirección vertical se midió mediante una celda de carga conectada a un PowerLab16/35 (AD Instruments, Bella Vista, Australia). La fuerza se calibró antes de cada prueba utilizando un peso conocido que se colgó de la tobillera, con el dispositivo colocado boca abajo. Se conectó un electrogoniómetro de un solo eje (FA-DL-260, 4assist, Japón) en la cara lateral de la rodilla derecha para monitorear el ángulo de la articulación de la rodilla durante la NH. A cada participante se le indicó que se inclinara gradualmente hacia adelante desde la posición inicial de rodillas con una flexión de 90° de la rodilla hasta una posición boca abajo en 3 s con los brazos cruzados a la altura del pecho y la articulación de la cadera en extensión completa. Para estandarizar la velocidad del movimiento, se pidió a los participantes que se inclinaran hacia adelante con una velocidad angular constante indicada por un metrónomo tanto como fuera posible. En el presente estudio, se pidió a los participantes que realizaran la prueba de NH tres veces para evaluar la confiabilidad de la medida y elegir el mejor intento con la fuerza máxima de NH. Los datos de fuerza y ​​ángulo se transfirieron desde el PowerLab16/35 a una computadora personal (VersaPro, NEC, Japón) a 1000 Hz. Como se ilustra en Figura 1Cla fuerza máxima, el ángulo en la fuerza máxima, el ángulo del punto de ruptura, la fuerza en el ángulo del punto de ruptura y los parámetros cinemáticos (es decir, rango de movimiento, velocidad angular promedio) se analizaron a partir de los datos obtenidos del sistema. Se consideró que el ángulo del punto de ruptura representaba la capacidad de controlar el movimiento del NH. Estudios anteriores definieron el ángulo del punto de ruptura como el punto en el que la velocidad angular de la rodilla fue mayor que 10°/s durante el NH a la velocidad angular de la rodilla más lenta posible (18, 19). En el presente estudio, la velocidad angular se fijó en aproximadamente 30°/s, por lo que fue necesario establecer un criterio diferente para el ángulo del punto de ruptura. Definimos el ángulo del punto de ruptura como el ángulo de la articulación de la rodilla en el primer caso de una velocidad que excede la velocidad angular promedio de inclinación hacia adelante ± 2SD. Cuando se comparó con el torque MVC de los extensores de la rodilla, la fuerza NH se multiplicó por la longitud de la parte inferior de la pierna y se convirtió en torque.

uña del pulgar
Figura 1.

Configuración de medición para las mediciones de fuerza nórdica de los isquiotibiales (A) y de torsión de contracción voluntaria máxima (MVC) con un dinamómetro isocinético (B). En C se muestra un ejemplo de registro de la medida de la fuerza nórdica de los isquiotibiales con velocidad angular, en el que se muestra cómo se determinaron la fuerza máxima y el punto de ruptura. Reimpresión de la imagen original bajo licencia CC BY, con permiso de Masatoshi Nakamura y Kazuya Yoshida (febrero de 2021).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0264465.g001

Torque MVC de los flexores de la rodilla.

Cada participante realizó varias medidas de MVC en un Biodex System 3 (Biodex Medical Systems, Shirley, NY, EE. UU.). Las medidas se realizaron en decúbito prono (Figura 1B) para acercarlo a la posición de la medida de fuerza de NH. Cada participante fue asegurado en posición boca abajo y la región superior de la espalda y la pelvis se estabilizaron con correas de velcro. El eje de rotación del brazo de palanca del dinamómetro se alineó con el epicóndilo lateral del fémur. El rango de movimiento se estableció entre los flexionados…

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