Resumen
La dinamometría isocinética es el estándar de oro para evaluar la fuerza máxima en entornos de rehabilitación y deportes de élite. Para que sean clínicamente útiles, dichas pruebas deben ser válidas y fiables. A pesar de cierta evidencia sobre la confiabilidad relativa de la prueba versus la reprueba de la dinamometría de rodilla, todavía hay escasez de investigaciones sobre los parámetros de confiabilidad absoluta. El propósito de este estudio fue evaluar la reproducibilidad intradispositivo absoluta y relativa de la flexión y extensión isocinética de la rodilla utilizando el novedoso dinamómetro SMM iMoment. Un total de 19 participantes (13 hombres y 6 mujeres, de 24 (2) años, altura 178 (9) cm y peso 76 (11) kg) realizaron dos pruebas isocinéticas de rodilla idénticas con al menos una semana de descanso entre mediciones. El torque máximo de extensión y flexión de la rodilla se determinó a 60°/s. Se obtuvo una confiabilidad relativa de moderada (0,892) a excelente (0,988) utilizando el coeficiente de correlación intraclase (ICC) para el torque máximo de rodilla. La confiabilidad absoluta evaluada con un error estándar de medición (SEM%) fue baja, oscilando entre 2,54% y 6,93%, mientras que la diferencia real más pequeña (SRD%) fue moderada, oscilando entre 7,04% y 19,22%. Además, no hubo correlaciones significativas entre las medias y las diferencias de dos mediciones, y los gráficos de Bland-Altman tampoco mostraron signos de heterocedasticidad. Nuestro protocolo de medición estableció la confiabilidad de moderada a excelente del novedoso dinamómetro isocinético SMM iMoment. Por lo tanto, este dinamómetro se puede aplicar en entornos de rehabilitación deportiva para medir la fuerza máxima de la rodilla.
Introducción
La contracción muscular voluntaria es vital para el funcionamiento físico humano (1), ya que los músculos generan fuerzas articulares necesarias para el movimiento, la estabilización de las articulaciones y el mantenimiento de la postura (2). Por lo tanto, la evaluación precisa de las capacidades musculares del individuo es importante para identificar posibles debilidades relacionadas con enfermedades o envejecimiento (2), y posteriormente prescribir y monitorear adecuadamente el progreso del programa de ejercicios deportivos o de rehabilitación (3).
La fuerza muscular se puede expresar de numerosas maneras, incluido el peso máximo levantado en un dispositivo de ejercicio, el torque isométrico máximo y el torque isocinético máximo con evaluación de ángulo específico o no específico.1). Desde la introducción temprana de la dinamometría isocinética en 1967 (4), el método se ha convertido en el estándar de oro en la evaluación del rendimiento muscular y la patología en la investigación, el deporte de élite y la práctica clínica (5,6). Un dinamómetro isocinético evalúa la fuerza concéntrica y excéntrica máxima de los músculos relacionados con las articulaciones bajo velocidades constantes en todo el rango de movimiento.7). Para que sean clínicamente significativas, dichas pruebas deben ser válidas y fiables. La fiabilidad test-retest se evaluó previamente mediante diferentes máquinas isocinéticas, como Biodex (8–10), Cybex (6,11–14), Kin Com (5,15), Merac (16), Lido (17), iSam 9000 (18), y el REV9000 de Technogym (7,19).
La mayoría de los estudios más antiguos evaluaron la confiabilidad test-retest del torque isocinético de la rodilla utilizando únicamente el coeficiente de correlación intraclase (ICC) como indicador de confiabilidad relativa. Algunos estudios más antiguos que utilizaron el ICC mostraron una confiabilidad excelente (>0,92) (8,11,13,20,21), mientras que otros, principalmente estudios más recientes, demostraron una confiabilidad test-retest de buena (0,89) a excelente (0,98) de los flexores y extensores de la rodilla a una velocidad de 60 °/s (5,7,9,14,22,23). Por el contrario, sólo unos pocos estudios también han examinado la confiabilidad absoluta utilizando el error estándar de medición (SEM) y/o la diferencia real más pequeña (SRD) para el torque y el trabajo máximo de la rodilla (5,7,14,19,21). El SEM y el SRD variaron entre 3,5% y 6,7% y 9,7% y 19,47%, respectivamente (5,7,14,21).
Además, hay escasez de investigaciones sobre el SRD durante la flexión excéntrica de la rodilla, con solo tres estudios publicados (5,7,14). Además, la mayoría de los ajustes de los dinamómetros anteriores se controlaban manualmente, desde el reposicionamiento del eje del dinamómetro hasta los cambios de ajustes del asiento y el ángulo de posición inicial del brazo o la pierna (5,7,13,14,16,18,19,21,22). Hasta la fecha, ningún dispositivo ha utilizado ajustes de posición del dinamómetro robótico maniobrados por software, lo que tendría el potencial de mejorar aún más la confiabilidad de la medición del torque máximo isocinético de la rodilla. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo determinar la confiabilidad absoluta y relativa test-retest de la flexión y extensión del torque máximo de la rodilla en el novedoso dinamómetro iMoment, y fomentar su posible uso en entornos clínicos y de investigación.
Métodos
Diseño del estudio
Este estudio fue diseñado como un estudio de reproducibilidad en modalidad test-retest, con al menos una semana de descanso entre ambas pruebas, tal como aconsejan los estudios previos sobre la confiabilidad de las pruebas isocinéticas (5). Ambas pruebas se realizaron durante la misma hora del día para reducir el efecto de la variabilidad diurna ligada al sujeto (5). Para optimizar aún más la precisión de las mediciones, todas las pruebas fueron realizadas por el mismo investigador (TK). El orden de prueba de las piernas se seleccionó al azar (p. ej., la pierna evaluada primero en la prueba, fue evaluada en segundo lugar en una nueva prueba) para minimizar el posible efecto de aprendizaje. La confiabilidad absoluta y relativa se evaluó con SEM (%), SRD (%) e ICC, respectivamente.
Materias
De 24 sujetos recreativos sanos inicialmente inscritos en el estudio, 19 completaron ambas pruebas isocinéticas (13 hombres y 6 mujeres, 24 (3) años, altura 178 (9) cm, peso 76 (11) kg, todos dominaban la pierna izquierda. (100%)) con 8 (3) días de descanso entre mediciones. La pierna dominante se definió como la pierna utilizada para patear una pelota (24). Cuatro participantes fueron excluidos por problemas de salud (dolor durante o después de las repeticiones del ensayo y/o la prueba) y un participante abandonó el estudio por motivos personales.
No se informaron problemas cardiovasculares o musculoesqueléticos adversos durante la recopilación de datos. A todos los sujetos se les recomendó que continuaran con su régimen normal de actividad física, con la excepción de actividades y deportes aeróbicos de intensidad vigorosa y entrenamiento de fuerza de las extremidades inferiores durante el estudio. Además, se recomendó a los sujetos que evitaran cualquier actividad física de moderada a vigorosa al menos dos días antes de las mediciones y recordaron verbalmente al investigador todas las actividades físicas recientes para garantizar condiciones similares previas a la prueba.
Antes de su inclusión en el estudio, todos los participantes fueron informados sobre los métodos y procedimientos, así como sobre los posibles riesgos durante las pruebas isocinéticas. Se firmó el consentimiento por escrito antes de la inclusión en el estudio. El estudio se realizó de acuerdo con las directrices de la Declaración de Helsinki para el uso de participantes humanos. El protocolo del estudio fue aprobado por la Junta de Ética en el Deporte, celebrada en la Facultad de Deportes de la Universidad de Ljubljana (identificador: 15/2018).
Protocolo de estudio
Las mediciones se realizaron en un dinamómetro isocinético SMM iMoment (SMM Production Systems, Ltd., Maribor, Eslovenia) utilizando un accesorio de pierna estándar. Se trata de un novedoso dinamómetro de construcción propia en colaboración entre SMM doo, la Facultad de Deportes de Liubliana y la Facultad de Ingeniería Mecánica de Liubliana (Higo 1). El dispositivo es un dinamómetro robótico que se opera mediante software en todos los aspectos, incluida la altura del dinamómetro, la posición del dinamómetro, la posición de la silla, la longitud del asiento, la inclinación del respaldo del asiento y la rotación de la silla. Antes de cada día de prueba, la máquina se calibró utilizando un peso de calibración estándar (31,3 Nm) y antes de cada prueba, se pesó la pierna del participante para detectar el torque de error gravitacional (GET).
El calentamiento consistió en 8 minutos de ciclismo de 100 a 120 W con una cadencia de 60 a 70 ciclos por minuto. Posteriormente, todos los sujetos realizaron un breve estiramiento dinámico de las extremidades inferiores y 10 repeticiones de ejercicios de sentadilla y empuje de cadera. La prueba se realizó con los participantes en posición sentada. Los participantes fueron sujetos con cinturones en el pecho, la pelvis y el muslo de la pierna de prueba para minimizar el movimiento corporal y las compensaciones de otros músculos. Además, el eje de rotación del dinamómetro se alineó con el eje de rotación de la articulación de la rodilla utilizando el epicóndilo lateral como marca anatómica. El rango de movimiento fue de 60° (de 90° a 30° de flexión de rodilla, siendo la extensión completa de rodilla de 0°).
Después del calentamiento general, cada sujeto realizó 10 contracciones concéntricas submáximas de extensión y flexión de rodilla y 5 contracciones excéntricas submáximas en flexión a 60°/s como parte de un calentamiento especial y familiarización con la prueba. La intensidad en las series de calentamiento general progresó durante cada repetición del 50% al 80% de la fuerza máxima percibida por el individuo de los extensores y flexores de la rodilla. Durante la prueba, los sujetos realizaron 5 contracciones concéntricas máximas de extensión y flexión de rodilla en la primera serie seguidas de 5 contracciones excéntricas máximas de flexión de rodilla en la segunda serie. En la primera serie, cada contracción concéntrica de los extensores de la rodilla fue seguida por una contracción concéntrica de los flexores de la rodilla; en la segunda serie, la contracción excéntrica fue seguida por la contracción concéntrica de los flexores de la rodilla. Hubo un descanso de 2 minutos entre ambos sets. El investigador animó verbalmente a los participantes a dar su máximo esfuerzo y se proporcionó retroalimentación visual durante toda la prueba en el monitor del dinamómetro (Figura 1a).
Análisis estadístico
El informe de evaluación del software de iMoment proporcionó datos para cada modo de contracción y músculo de las piernas izquierda y derecha. En el análisis de confiabilidad se utilizó el par de contracción máximo más alto de cada conjunto de ambas pruebas. Todos los datos se calcularon utilizando el software IBM SPSS para Windows (versión 21, SPSS Inc., Armonk, Nueva York, EE. UU.) y MedCalc (software MedCalc, Seúl, República de Corea).
Las variables categóricas se muestran como números y porcentajes, y las variables numéricas se presentan como medias y desviaciones estándar. Primero se verificó la normalidad de distribución de todas las variables numéricas con la prueba de Shapiro-Wilk. Las diferencias entre test y retest se evaluaron con análisis de varianza de medidas repetidas (ANOVA) para variables distribuidas normalmente y con la prueba de Friedman en el caso de variables distribuidas asimétricamente.
La concordancia entre mediciones se evaluó con el coeficiente de correlación intraclase (CCI) y con el intervalo de confianza del 95% (IC 95%) para el CCI. Los valores del ICC se interpretan según directrices recientes (25). El error de medición absoluto y relativo se evaluó con el error estándar de medición () y con el SEM %, respectivamente (5). Este último representa el límite para el cambio más pequeño que indica una mejora real para un grupo de participantes después de una intervención determinada (por ejemplo, entrenamiento físico). Para calcular el cambio más pequeño que indica una mejora real para un solo participante, se utilizó el valor absoluto y el porcentaje (%) de la diferencia real más pequeña (SRD) (26). A diferencia de SEM, el % SEM y el % SRD son independientes de las unidades de medida.
La evaluación cualitativa de los cambios sistemáticos entre las medias de la prueba y la repetición de la prueba se realizó mediante gráficos de Bland-Altman. Estos gráficos pueden ilustrar el posible problema de heterocedasticidad, que ocurre cuando la diferencia test-retest aumenta a medida que disminuye la media del valor de ambas pruebas (27). Además, la evaluación cuantitativa de la heterocedasticidad se calculó con el coeficiente de correlación de Pearson o el coeficiente de correlación de rangos de Spearman para variables distribuidas normalmente o asimétricamente, respectivamente. El nivel de significancia se fijó en valores de p <0,05.
