Influencia de la fuerza excéntrica de los músculos extensores de la rodilla sobre los factores biomecánicos de un salto vertical con caída

Un salto vertical con caída (VDJ, vertical drop jump) es una habilidad esencial para el crecimiento y el desarrollo (Branta y cols., 2007) y de muchas actividades deportivas (Paasuke y cols., 2001). Para mejorar un salto, se requiere fuerza y potencia muscular (Riera y cols., 1994; Wilson y cols., 1993) además de movimientos bien coordinados (Bobbert y van Ingen Schenau, 1988). Por lo tanto, el VDJ ha sido elegido como método de evaluación para examinar la potencia de las extremidades inferiores en los campos del deporte y el ejercicio, la prevención de lesiones y la rehabilitación (Brooks y cols., 2005; LaStayo y cols., 2003).

Durante un salto vertical típico con contramovimiento, los músculos extensores de las extremidades inferiores experimentan un estiramiento rápido (acción excéntrica), seguido inmediatamente por un acortamiento rápido (acción concéntrica), denominado ciclo de estiramiento-acortamiento (SSC) (Komi, 1984). Se ha informado que el estiramiento de los extensores aumenta la fuerza y la potencia de los músculos en la fase de acortamiento subsiguiente (conocida como efecto del SSC) y que la magnitud y la velocidad del estiramiento en el SSC influye en la fase de acortamiento (Asmussen y Bonde- Petersen, 1974; Kilani y cols., 1989; Komi y Bosco, 1978). Aunque todavía está en debate, (1) la preactivación (Jones y Watt, 1971), (2) las respuestas reflejas (Bosco y cols., 1981; Dietz y cols., 1979; Gollhofer y cols., 1987; Komi y Gollhofer, 1997), (3) el retroceso elástico de los tejidos elásticos en serie (Bosco y cols., 1982) y (4) se han propuesto mecanismos de mejora de la fuerza ‘residual’ (Hahn y Riedel, 2018; Komi, 2000) para explicar parcialmente el efecto del SSC.

Teniendo en cuenta los mecanismos del efecto del SSC, la forma en que el sistema neuromuscular y tendinoso controla la carga externa aplicada durante la fase de estiramiento del SSC parece ser un factor clave. En estudios clásicos in vitro, la fuerza excéntrica de un músculo es mucho mayor que la fuerza isométrica y aumenta con la velocidad, hasta alcanzar una velocidad moderada (Hill, 1938; Katz, 1939). Sin embargo, estudios previos en humanos in vivo revelaron que la fuerza excéntrica es ligeramente mayor en atletas bien entrenados (Westing y cols., 1988) y menor en individuos sanos no atléticos (Farthing y Chilibeck, 2003) en relación con la fuerza isométrica, lo que sugiere la posibilidad de que el control neuromuscular pueda diferir durante un salto vertical, dependiendo de la capacidad de fuerza excéntrica. Relacionado con este tema, Horita y cols. (2002) propusieron dos tipos de saltos en el rendimiento del VDJ: un tipo de absorción (mal salto) y un tipo de rebote (buen salto). Un salto tipo rebote se caracteriza por una alta rigidez inicial de la articulación de la rodilla después del contacto inicial, asociada con una flexión de la rodilla adecuada y oportuna antes del aterrizaje, lo que facilita el efecto beneficioso de la energía elástica y el reflejo de estiramiento. Estudios previos informaron que los atletas mostraron un mayor torque articular y una fuerza de reacción vertical con el suelo máxima (vGRF) que los individuos no entrenados durante la caída (Sabick y cols., 2006; Seegmiller y McCaw, 2003). Parece que los atletas adoptan una estrategia de caída diferente que se ajusta para absorber mayores impactos. Una posible explicación es que la biomecánica articular y el comportamiento del fascículo de las fases de carga excéntrica influyen en la fase de propulsión concéntrica (Chleboun y cols., 2008). La modificación de los movimientos cinemáticos articulares y las acciones musculares puede afectar varias variables asociadas con el rendimiento del salto vertical, incluida la producción de potencia máxima y, en consecuencia, la altura del salto (Dowling y Vamos, 1993; Moran y Wallace, 2007). Además, hallazgos previos han estimulado la curiosidad sobre la forma en que la capacidad de fuerza excéntrica de un individuo influye en el rendimiento del salto vertical.

Por lo tanto, recientemente Hae-Dong Lee de la Yonsei University (Corea del Sur) llevó a cabo un estudio al respecto, cuyo propósito fue investigar y comparar las fuerzas de los músculos extensores de la rodilla. Se planteó la hipótesis de que el grupo con alta capacidad de fuerza excéntrica (H_ECC) exhibiría una mayor rigidez articular y menos acortamiento del fascículo, en comparación con el grupo con baja capacidad de fuerza excéntrica (L_ECC). Además, los autores del estudio plantearon la hipótesis de que las fuerzas isométricas y concéntricas de H_ECC también estarían relacionadas con variables biomecánicas durante el VDJ.

Los participantes se dividieron en dos grupos en función de la fuerza excéntrica de los músculos de extensión de la rodilla: grupos de fuerza excéntrica baja (L_ECC) y excéntrica alta (H_ECC). La cinemática y la cinética del VDJ de la articulación de la extremidad inferior, el comportamiento del fascículo del vasto lateral y la activación muscular de los músculos extensores de la rodilla se registraron simultáneamente durante el VDJ de esfuerzo máximo.

En comparación con el grupo L_ECC, el grupo H_ECC mostró un salto más alto, mayor rigidez en las articulaciones de la rodilla y el tobillo y un cambio más pequeño de longitud del fascículo. Estos hallazgos sugieren que la capacidad de fuerza excéntrica de los músculos extensores de la rodilla explica las diferentes estrategias biomecánicas (tipo rebote para H_ECC y tipo absorción para L_ECC) observadas entre los grupos. En consecuencia, la fuerza excéntrica del músculo extensor de la rodilla puede ser un factor esencial para determinar la estrategia biomecánica para el VDJ y debe considerarse en el paradigma de entrenamiento de mejora del rendimiento de salto.

Conclusión

Los resultados observados sugieren que el rendimiento del VDJ (altura del salto) y los factores biomecánicos pueden estar influenciados por la capacidad de fuerza excéntrica del extensor de rodilla de un sujeto. La altura del salto, así como la rigidez de las articulaciones de la rodilla y el tobillo fueron mayores en el grupo H_ECC que en el grupo L_ECC durante el VDJ, y una amplia gama de características biomecánicas se correlacionaron con la fuerza extensora de la rodilla. Por lo tanto, la capacidad del sujeto para resistir una carga excéntrica debe considerarse un factor significativo que puede influir en el rendimiento del VDJ y en las estrategias de salto óptimas en entornos donde tradicionalmente se usa el VDJ para probar y evaluar la capacidad neuromuscular máxima o los patrones de movimiento efectivos de los participantes.