Aplicación de la tensiomiografía en la evalúación de la respuesta muscular en adaptaciones agudas y crónicas al ejercicio físico

1 UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA DEPARTAMENTO DE DIDÁCTICAS ESPECIALES APLICACIÓN DE LA TENSIOMIOGRAFÍA EN LA EVALUACIÓN DE LA RESPUESTA MUSCULAR EN ADAPTACIONES AGUDAS Y CRÓNICAS AL EJERCICIO FÍSICO TESIS DOCTORAL D. DARIO RODRÍGUEZ MATOSO 2013 2 Anexo II UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA Departamento/Instituto/Facultad de Formación del Profesorado Programa de doctorado en Formación del Profesorado Título de la Tesis APLICACIÓN DE LA TENSIOMIOGRAFÍA EN LA EVALUACIÓN DE LA RESPUESTA MUSCULAR EN ADAPTACIONES AGUDAS Y CRÓNICAS AL EJERCICIO FÍSICO TESIS DOCTORAL PRESENTADA POR D. DARIO RODRÍGUEZ MATOSO Dirigida por el Dr. D. Juan Manuel García Manso Codirigida por el Dr. D. David Rodríguez Ruiz El/la Director/a, El/la Codirector/a El/la Doctorando/a, (firma) (firma) (firma) Las Palmas de Gran Canaria, a _____ de_________________ de 20__ UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA DEPARTAMENTO DE DIDÁCTICAS ESPECIALES PROGRAMA DE DOCTORADO EN FORMACIÓN DEL PROFESORADO APLICACIÓN DE LA TENSIOMIOGRAFÍA EN LA EVALUACIÓN DE LA RESPUESTA MUSCULAR EN ADAPTACIONES AGUDAS Y CRÓNICAS AL EJERCICIO FÍSICO TESIS DOCTORAL DEL LCDO. EN CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y DEL DEPORTE D. DARIO RODRÍGUEZ MATOSO DIRECTORES: DR. JUAN MANUEL GARCÍA MANSO, PROFESOR TITULAR DEL DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN FÍSICA DE LA UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA DR. DAVID RODRÍGUEZ RUIZ, PROFESOR ASOCIADO DEL DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN FÍSICA DE LA UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA LAS PALMAS DE GRAN CANARIA, ABRIL 2013 PUBLICACIONES Heredia J, Rodríguez-Matoso D, Mantecón A, Sarmiento S, García-Manso JM & Rodríguez-Ruiz D. (2011). Evaluación de la musculatura flexora y extensora de la articulación de la rodilla en personas mayores en función de su nivel de actividad física anterior. Kronos: la revista científica de actividad física y deporte. 10(2): 25-32. ISSN: 1579-5225. Diez-Vega I, Rodríguez-Matoso D, Fernández-del Valle M, Sagastume R, Estévez R, Molina-Martín JJ & Rodríguez-Ruiz D. (2011). Diferencia funcionales en la musculatura de la rodilla en jugadoras profesionales de voleibol. Kronos: la revista científica de actividad física y deporte. 10(2): 55-62. ISSN: 1579-5225. García-Manso JM, Rodríguez-Matoso D, Sarmiento S, de Saa Y, Vaamonde D, Rodríguez-Ruiz D & da Silva-Grigoletto ME. (2012). Effect of high-load and highvolume resistance exercise on the tensiomyographic twitch response of biceps brachii. Journald of Electromyography and Kinesiology. 22(4):612-619. ISSN: 1050-6411 Rodríguez-Ruiz D, Quiroga ME, Rodríguez-Matoso D, Sarmiento S, Losa J, de Saa Y, Perdomo G & García-Manso JM. (2012). The tensiomyography used for evaluating high level beach volleyball players. Revista Brasileira de Medicina do Esporte. 18(2): 95–99. ISSN: 1517-8692. Rodríguez-Matoso D, García-Manso JM, Sarmiento S, de Saa Y, Vaamonde D, Rodríguez-Ruiz D & da Silva-Grigoletto M. (2012). Evaluación de la respuesta muscular como herramienta de control en el campo de la actividad física, la salud y el deporte. Revista Andaluza de Medicina del Deporte. 5(1): 28-40. ISSN: 1888-7546. Rodríguez-Ruiz D, Rodríguez-Matoso D, Quiroga ME, Sarmiento S, Da SilvaGrigoletto ME & García-Manso JM. Study of mechanical characteristics of the knee extensor and flexor musculature in the knees of volleyball players. European Journal of Sport Science. 12(5): 399-407. ISSN: 1746-1391. Rodríguez-Ruiz D, García-Manso JM, Rodríguez-Matoso D, Sarmiento S & Pisot R. (In press) Effects of age and physical activity on response speed in knee flexor and extensor muscles. European Review of Aging and Physical Activity. ISSN. 1813-7253. PUBLICACIONES CAPÍTULOS DE LIBROS Rodríguez-Ruiz D, Quiroga ME, Rodríguez-Matoso D, Sarmiento S, Losa J, De Saá Y & García-Manso J.M. (2009). Aplicación de la tensiomiografía (tmg) en jugadores de voleyplaya. Estudio de casos. O. Usabiaga, J. Castellano y J. Etxebeste (Eds.) Investigando para innovar en la actividad física y el deporte (pp. 121-130). Ed. Gidekit. Vitoria (España). ISBN: 978-84-613-5884-7. Díez I, Rodríguez-Ruiz D, Fernández del Valle M, Rodríguez-Matoso D, Sagastume R, Molina JJ. (2012). Análisis funcional de la musculatura de la rodilla en función del puesto específico de jugadoras y jugadores profesionales de voleibol. Martínez de Aldama, I, Cayero R. & Calleja, J. et al. (Eds.) Investigación e innovación en el deporte (pp: 514-520). Ed: Paidotribo. Badalona (España) ISBN: 978-84-9910-197-2. Rodríguez-Ruiz D, Rodríguez-Matoso D, Fernández del Valle M, Díez I, Sagastume R & Molina JJ. (2012). Uso de la Tensiomiografía como herramienta de control del proceso de entrenamiento. Martínez de Aldama, I, Cayero R. & Calleja, J. et al. (Eds.) Investigación e innovación en el deporte (pp: 753-758). Ed: Paidotribo. Badalona (España) ISBN: 978-84-9910-197-2. PUBLICACIONES COMUNICACIONES García-Manso JM, Rodríguez-Ruiz D, Rodríguez-Matoso D, Sarmiento S, Quiroga ME & da Silva ME. La tensiomiografía como herramienta de evaluación muscular. I Congreso de Ciencias de Apoyo al Rendimiento Deportivo. Consell Valencià de l’Esport de la Conselleria de Cultura i Esport y la Facultad de Ciencias de la Actividad Física y Deporte de la Universitat de València. Noviembre de 2009. Valencia. Publicado en la Colección Congresos, nº12. I Congreso de Ciencias de Apoyo al Rendimiento Deportivo. Editorial Altorendimiento. I.S.B.N.: 978-84-613-6128-1. Quiroga ME, Rodríguez-Ruiz D, Rodríguez-Matoso D, Sarmiento S, Losa J, de Saá Y & García-Manso JM. Evaluación de las características mecánicas del músculo mediante la tensiomiografía. Estudio de casos. VIII Congreso Internacional sobre Entrenamiento en Voleibol. Junta de Castilla y León y la Real Federación Española de Voleibol. Octubre de 2009. Valladolid. Rodríguez-Ruiz D, Quiroga ME, Rodríguez-Matoso D, Sarmiento S, Losa J, de Saá Y & García-Manso JM. Aplicación de la tensiomiografía (TMG) en jugadores de voleyplaya. Estudio de casos. III Congreso Internacional Virtual-presencial de Investigación en la Actividad Física y el Deporte. Departamento de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte de la Universidad del País Vasco. Octubre de 2009. Vitoria-Gasteiz. Quiroga M, Rodríguez-Ruiz D, Sarmiento S, de Saa Y, Rodríguez-Matoso D, Muchaga L & García-Manso JM. Estudio de las variables de juego que afectan al rendimiento del saque en el voleibol femenino de alto nivel. III Congreso Internacional de Ciencias del Deporte y la Educación Física. Concello de Pontevedra y Vicerrectorado del Campus de Pontevedra de la Universidad de Vigo y Sportis, Formación Deportiva. Mayo de 2010. Pontevedra. Rodríguez-Matoso D, Rodríguez-Ruiz D, Sarmiento S, de Saa Y, Martín-González JM & García-Manso JM. Efecto de la fatiga sobre el comportamiento mecánico muscular tras un entrenamiento intensivo de fuerza. III Congreso Internacional de Ciencias del Deporte y la Educación Física. Concello de Pontevedra y Vicerrectorado del Campus de Pontevedra de la Universidad de Vigo y Sportis, Formación Deportiva. Mayo de 2010. Pontevedra. Publicado en la Colección Congresos, nº13. III Congreso Internacional de PUBLICACIONES Ciencias del Deporte y la Educación Física. Editorial Altorendimiento. I.S.B.N.: 97884-613-8448-8. Rodríguez-Matoso D, Díez I, Fernández-del Valle M, Sagastume R, Estévez R, Molina JJ & Rodríguez-Ruiz D. Análisis funcional de la musculatura de la rodilla en jugadoras y jugadores profesionales de voleibol. X Congreso Internacional sobre Entrenamiento en Voleibol. Junta de Castilla y León y la Real Federación Española de Voleibol. Octubre de 2010. Valladolid. Díez I, Rodríguez-Matoso D, Fernández-del Valle M, Sagastume R, Estévez R, Molina JJ & Rodríguez-Ruiz D. Diferencias funcionales en la musculatura de la rodilla en jugadoras profesionales de voleibol. X Congreso Internacional sobre Entrenamiento en Voleibol. Junta de Castilla y León y la Real Federación Española de Voleibol, Octubre de 2010. Valladolid. Heredia J, Rodríguez-Matoso D, Mantecón A, Sarmiento S, De Saa Y, García-Manso JM & Rodríguez-Ruiz D. Uso de la Tensiomiografía (tmg) para la evaluación de la calidad muscular en personas mayores. 4º Congreso Internacional de Actividad Físico Deportiva para Mayores. Universidad de Málaga. Marzo de 2011. Málaga. Publicado en el Libro de Actas. 4º Congreso Internacional de Actividad Físico Deportiva para Mayores. Ed. Diputación de Málaga (CEDMA). ISBN: 978-84-77858980. Rodríguez-Matoso D, Sarmiento S, De Saa Y, Mantecón A, García-Manso JM & Rodríguez-Ruiz D. Estudio de la velocidad de respuesta de los músculos flexores y extensores de la rodilla mediante la tensiomiografía (tmg) en varones de distintas edades. 4º Congreso Internacional de Actividad Físico Deportiva para Mayores. Universidad de Málaga. Marzo de 2011. Málaga. Publicado en el Libro de Actas. 4º Congreso Internacional de Actividad Físico Deportiva para Mayores. Ed. Diputación de Málaga (CEDMA). ISBN: 978-84-77858980. Sarmiento S, Rodríguez-Matoso D, De Saa Y, Bartolomé de la Rosa D, García-Manso JM & Rodríguez-Ruiz D. Efectos de un programa de actividad física sobre la velocidad de respuesta en la musculatura flexora y extensora de la rodilla en pacientes de Alzheimer. VII Congreso Nacional de Ciencias del Deporte y la Educación Física – Seminario Nacional de Nutrición, Medicina y Rendimiento. Concello de Pontevedra y Vicerrectorado del Campus de Pontevedra de la Universidad de Vigo, Departamento de PUBLICACIONES Didácticas Específicas de la Universidad de A Coruña y Sportis Formación Deportiva. Mayo de 2011. Pontevedra. Publicado en la Colección Congresos, nº15. VII Congreso Nacional de Ciencias del Deporte y la Educación Física – Seminario Nacional de Nutrición, Medicina y Rendimiento. Editorial Altorendimiento. I.S.B.N.: 978-84-6149945-8. Rodríguez-Ruiz D, Fernández del Valle M, Rodríguez-Matoso D, Díez I, Sagastume Fernández R & Molina JJ. Functional differences among knee muscles between male and female volleyball middle-blocker. 12th International Scientific conference of Sport Kinetics. University School of Physical Education and International Association of Sport Kinetics (IASK). Septiembre 2011. Kracow (Polonia). Publicado en Abstract Book. 12th International Scientific conference of Sport Kinetics. Ed. University School of Physical Education in Krakow. I.S.B.N.: 978-83-62891-05-4. Cerdá Béjar J, Díez I, Fernández-del Valle M, Sagastume R, Rodríguez-Matoso D, Rodríguez-Ruiz D & Molina JJ. Estudio de la relación entre la capacidad de salto y la activación muscular en voleibol profesional. X Congreso Internacional sobre Entrenamiento en Voleibol. Junta de Castilla y León y la Real Federación Española de Voleibol. Octubre de 2011. Valladolid. Sarmiento S, Rodríguez-Ruiz D, García-Manso JM, Rodríguez-Matoso D, Martín García G, de Saa Y & Bartolomé de la Rosa D. Efectos de un programa de actividad física sobre la velocidad de respuesta muscular y la mejora de la marcha en pacientes con demencia tipo Alzheimer (DTA). XXIV Congreso de la Sociedad Canaria de Geriatría y Gerontología. Sociedad Canaria de Geriatría y Gerontología. Noviembre de 2011. Maspalomas (Gran Canaria). Estévez R, Molina JJ, Rodríguez-Ruiz D & Rodríguez-Matoso D. L-Arginine and acute muscular fatigue. XXXII World Congress of Sport Medicine. Italian Federation of Sport Medicine (FMSI). Septiembre de 2012. Roma. Publicado en Poster’s Books of Abstracts. XXXII World Congress of Sport Medicine. Ed. Italian Federation of Sport Medicine (FMSI). 2012. Estévez R, Molina JJ, Diez I, Cerdá J, Rodríguez-Ruiz D, Rodríguez-Matoso D & Fernández del Valle M. Efectos de la suplementación aguda con HMB (Beta-HydroxyBeta-Methylbutyrate) en las características mecánicas del tríceps braquial durante y PUBLICACIONES después de la realización de un entrenamiento de fuerza. Congreso Internacional de la Asociación Española de Ciencias del Deporte. Facultad de Ciencias del Deporte de la Universidad de Granada y la Asociación Española de Ciencias del Deporte. Noviembre de 2012. Granada. Publicado en Books of Abstracts (área fisiología y entrenamiento deportivo). VII Congreso Internacional de la Asociación Española de Ciencias del Deporte. Ed. Asociación Española de Ciencias del Deporte. 2012. PUBLICACIONES PÓSTER Quiroga ME, Rodríguez-Ruiz D, Rodríguez-Matoso D, Sarmiento S, Losa J, de Saá Y, García-Manso JM. Evaluación de la musculatura flexo-extensora de la rodilla mediante la tensiomiografía. I Congreso de Ciencias de Apoyo al Rendimiento Deportivo. Consell Valencià de l’Esport de la Conselleria de Cultura i Esport y la Facultad de Ciencias de la Actividad Física y Deporte de la Universitat de València. Noviembre de 2009. Valencia. Publicado en la Colección Congresos, nº12. I Congreso de Ciencias de Apoyo al Rendimiento Deportivo. Editorial Altorendimiento. I.S.B.N.: 978-84-6136128-1. Rodríguez-Ruiz D, Rodríguez-Matoso D, Quiroga ME, Sarmiento S, Da SilvaGrigoletto ME & García-Manso JM. Study of extensor and flexor musculature in the knees of male and female volleyball players. 2011 FIVB Volleyball Sports Medicine Congress. International Volleyball Federation and Faculty of Sport of the University of Ljubljana. Enero de 2011. Bled (Slovenia). Publicado en: Book of Abstracts. FIVB Volleyball Medicine Congress 2011. Ed. Faculty of Sport and Institute of Sports Medicine. I.S.B.N.:978-961-6843-11-9. Sarmiento S, Rodríguez-Ruiz D, De Saa Y, Rodríguez-Matoso D, Bartolomé de la Rosa D, Navarro-Valdivielso M & García-Manso JM. Efectos de un programa de actividad física para la mejora de la marcha en pacientes de Alzheimer. 4º Congreso Internacional de Actividad Físico Deportiva para Mayores. Universidad de Málaga. Marzo de 2011. Málaga. Publicado en la Colección Congresos, nº15. VII Congreso Nacional de Ciencias del Deporte y la Educación Física – Seminario Nacional de Nutrición, Medicina y Rendimiento. Editorial Altorendimiento. I.S.B.N.: 978-84-6149945-8. Rodríguez-Matoso D, Mantecón A, Barbosa-Almeida E, Sarmiento S, García-Manso JM & Rodríguez-Ruiz D. Efectos de la competición sobre la respuesta muscular de los musculos extensores y flexores de la rodilla en bodyboarders de alto nivel. VII Congreso Nacional de Ciencias del Deporte y la Educación Física – Seminario Nacional de Nutrición, Medicina y Rendimiento. Concello de Pontevedra, Vicerrectorado del Campus de Pontevedra de la Universidad de Vigo, Departamento de Didácticas Específicas de la Universidad de A Coruña y Sportis Formación Deportiva. Mayo de PUBLICACIONES 2011. Pontevedra. Publicado en la Colección Congresos, nº15. VII Congreso Nacional de Ciencias del Deporte y la Educación Física – Seminario Nacional de Nutrición, Medicina y Rendimiento. Editorial Altorendimiento. I.S.B.N.: 978-84-614-9945-8. Sarmiento S, Rodríguez-Ruiz D, Rodríguez-Matoso D, De Saa Y, Bartolomé de la Rosa D & García-Manso JM. Physical activity program effects on the functional efficiency of flexors and extensor’s knee and ankle in Alzheimer’s patients. 7º Congress of the European Union Geriatric Medicine Society – 53rd Congress of the Sociedad Española de Geriatría y Gerontología – 32nd Congresso of the Sociedad Andaluza de Geriatría y Gerontología. European Union Geriatric Medicine Society, Sociedad Española de Geriatría y Gerontología y Sociedad Andaluza de Geriatría y Gerontología. Septiembre de 2011. Málaga. Publicado en Abstract Book. 7º Congress of the EUGMS– 53rd Congress of the SEGG – 32nd Congresso of the SAGG. Ed. Rev. Esp. Geriatr Geriatrol. 2011. I.S.S.N.: 0211-139X. Rodríguez-Matoso D, Valverde T, Sarmiento S, Bartolomé D, García-Manso JM & Rodríguez-Ruiz D. Changes in response of vastus lateralis after a physical activity program in subjects diagnosed with alzheimer’s disease. XXXII World Congress of Sport Medicine. Italian Federation of Sport Medicine (FMSI). Septiembre de 2012. Roma. Publicado en Poster’s Books of Abstracts. XXXII World Congress of Sport Medicine. Ed. Italian Federation of Sport Medicine (FMSI). 2012. Rodríguez-Matoso D, Estévez R, Guimaraes-Ribeiro D, García-Manso JM & Rodríguez-Ruiz D. Diferencias mecánicas entre las porciones anatómicas del deltoides. VII Congreso Internacional de la Asociación Española de Ciencias del Deporte. Facultad de Ciencias del Deporte de la Universidad de Granada y la Asociación Española de Ciencias del Deporte. Noviembre de 2012. Granada. Publicado en Books of Abstracts (área fisiología y entrenamiento deportivo). VII Congreso Internacional de la Asociación Española de Ciencias del Deporte. Ed. Asociación Española de Ciencias del Deporte. 2012. Pág 57. ÍNDICE RESUMEN Página IV 2. RESUMEN La evaluación es un procedimiento metodológico que identifica, estima y aporta información sobre un proceso con la finalidad de tomar decisiones y desarrollar actuaciones con criterios objetivos y científicos, teniendo como punto de referencia la información resultante de la medición y cuantificación de las variables previamente definidas. No se detiene en la simple interpretación cuantitativa y cualitativa del valor obtenido, sino que busca las causas que dieron origen a este resultado indicando el camino de las acciones futuras, que deberían adaptarse en acciones posteriores del proceso. Los avances que han tenido lugar durante las últimas décadas en el conocimiento, en la tecnología y en las técnicas de evaluación en la actividad física, han sido el principal motor que ha inspirado el presente trabajo. Este estudio pretende profundizar en un programa de evaluación muscular, intentando desarrollar una metodología de evaluación específica para cada modalidad deportiva o tipo de población, buscando protocolos adecuados e individualizados e intentando interpretar los resultados de la forma más adecuada para cada persona o grupo de deportistas con el fin de proporcionar información útil, válida y fiable a los profesionales a la hora de diseñar los distintos programas de entrenamiento. Entre las diferentes posibilidades con las que cuenta un especialista a la hora de evaluar la respuesta muscular de un sujeto, la Tensiomiografía (TMG) se manifiesta como una herramienta novedosa en el campo del deporte. La necesidad creciente de valorar la respuesta muscular de los deportistas de una forma precisa y no invasiva hace que la TMG tome especial relevancia frente a otras metodologías tradicionalmente utilizadas en el campo de la actividad física y el deporte a través de la medición de la deformación radial producida por una estimulación eléctrica y registrada a través de un sensor de desplazamiento situado sobre la superficie cutánea de un músculo determinado. La magnitud de estos cambios, y el tiempo en el que se producen, nos permiten obtener información sobre las características mecánicas y la capacidad contráctil de los músculos superficiales que pueden ser evaluados. El objetivo de este trabajo es confirmar que la Tensiomiografía es una herramienta precisa, fiable, válida, pertinente, discriminante, sensible y objetiva con la que desarrollar protocolos de evaluación que permitan mejorar la información que aporta este procedimiento al ámbito de la actividad física y del deporte. ABSTRACT ABSTRACT Página V 3. ABSTRACT Evaluating is a methodological process that identifies, estimates and provides information with the aim of making decisions and developing actions. The information given is objective and follows scientific criteria. As a result, it gives a reference of the measured information and quantification of the variables previously defined. Therefore, the process doesn’t end in the simple quantitative and qualitative interpretation of the obtained value, but it looks for the reasons which caused the origin of this result. Also, it indicates the way of the future actions that should be adapted to posterior actions of the process. The present work was inspired by the progress over recent decades in the knowledge, technology and evaluating techniques in physical activity. This study pretends to deepen the muscular evaluation, trying to develop a specific assessment method for every sport modality or kind of population, looking for appropriate and individualized protocols. Thus, trying to interpret the results in the most adequate form to every person or group of athletes, the aim is to provide useful, valid and reliable information for the professionals when designing the different training programs. Among the different possibilities of assessing the muscular response, the Tensiomiography (TMG) is manifested as a novel tool in the sports field. The increased necessity of evaluating accurately and non-invasively the muscular response of the athletes, makes the TMG to have especial relevance versus other methodology traditionally used in the physical activity and sports field. Especially, when evaluating the radial deformation induced by an electric stimulation and registered through a displacement sensor placed on the skin surface of a given muscle. The magnitude of this changes and the time at which they are given, allows us to obtain information about the mechanical characteristics and the contractile capacity of the superficial muscles that can be assessed. The aim of this study is to confirm that the Tensiomiography is an accurate, reliable, valid, relevant, discriminating, sensitive and objective tool. So, developing assessment protocols improves the provided information by this procedure in the physical activity and sports field. INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN 1 4. INTRODUCCIÓN La exigencia que supone desarrollar un programa de entrenamiento, con independencia de que se utilice para mejorar la calidad de vida o para alcanzar el éxito en el máximo nivel deportivo, obliga a técnicos y deportistas a llevar un control riguroso de los cambios que tienen lugar en el organismo como respuesta adaptativa (crónica o aguda) a las cargas de trabajo. Los adelantos que han proporcionado en los últimos años el desarrollo tecnológico y la investigación científica, unidos al conocimiento cada vez más profundo que hoy día se tiene de cada modalidad deportiva, permiten que el proceso de preparación de los deportistas se realice de forma más precisa, tratando de optimizar el logro de objetivos específicos (salud, condición física o rendimiento). En la actualidad, los técnicos deportivos disponen de numerosos métodos y herramientas para valorar el entrenamiento y los cambios que provoca en el funcionamiento, composición o morfología de las diferentes estructuras, órganos y sistemas del cuerpo humano. Lo verdaderamente trascendente es que con el paso del tiempo estos procedimientos y herramientas de evaluación son cada vez más baratos, sencillos y fiables a la vez que, menos cruentos e invasivos. Uno de los principales objetivos de la investigación aplicada al entrenamiento deportivo ha sido el desarrollo de medios y procedimientos que permitan evaluar con precisión los cambios en la musculatura de un sujeto por efecto de la práctica regular o puntual de ejercicio físico. Los músculos, estructuras encargadas de generar la tensión (fuerza) necesaria para ejecutar un movimiento, pueden ser evaluados desde diferentes perspectivas según el interés del investigador (forma, composición, funcionalidad, etc.). En nuestro caso, el trabajo se centra en el estudio de una nueva tecnología, no invasiva, que mide la respuesta mecánica del músculo. Las características de la respuesta muscular y su incidencia sobre la calidad de las acciones dependen de diferentes parámetros. Estos son diversos, y a su vez variables, siempre estrechamente relacionados con el estado del músculo, cambiando en el ser humano función del sexo, la raza, la edad y el grado y tipo de actividad a la que sean activadas estas estructuras. JUSTIFICACIÓN JUSTIFICACIÓN 11 5. JUSTIFICACIÓN DE LA TESIS Durante mi actividad como alumno becario del Departamento de Educación Física de la ULPGC pude participar como investigador colaborador en el Laboratorio de Análisis y Planificación del Entrenamiento Deportivo ayudando en los proyectos relacionados con la práctica de actividad física y deportiva que se desarrollaron durante mi estancia. Esto permitió familiarizarme con la utilización de diversos instrumentos de evaluación y procedimientos de investigación vinculados al estudio de las diferentes capacidades físicas, técnicas y tácticas en varias modalidades deportivas:  Programa Piloto de intervención “Efectos de un programa de actividad física específico en personas mayores con deterioro cognitivo”, realizado en la Asociación Alzheimer Canarias y con beca post-doctoral de Don Samuel Sarmiento Montesdeoca financiada por la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Período: 10 de septiembre de 2009 al 15 de agosto de 2010.  Proyecto “Estudio de asociación del perfil genético entre el gen ACTN3 en jugadores y jugadoras de voleibol de alto nivel y el fenotipo correspondiente”. Investigador Principal: Juan José Molina Martín y con la colaboración de la Universidad Europea de Madrid S.L. y Financiado por el Consejo Superior de Deportes (Nº: 06/UPR10/10). Período: 01/2010 a 10/2010.  Proyecto “Estudio de los factores condicionales que indican la capacidad de salto en jugadores y jugadoras de voleibol de alto rendimiento mediante la monitorización de la actividad muscular ('TMG') de la capacidad de salto ('PDC') y de la cineantropometría. Perfiles asociados al rendimiento”. Investigador Principal: Juan José Molina Martín y con la colaboración de la Universidad Europea de Madrid S.L. y Financiado por la Fundación del Deporte de la Universidad Europea de Madrid (2010/UEM15). Período: 12/2010 a 12/2011.  Programa de intervención “Efectos de un programa de actividad física específico en personas mayores con deterioro cognitivo”, realizado en la Asociación Alzheimer Canarias y con beca post-doctoral de Don Samuel Sarmiento Montesdeoca financiada por la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Período: 14 de marzo al 23 de diciembre de 2011. JUSTIFICACIÓN 12 De este trabajo, que se prolonga desde el año 2009 a la actualidad, nació mi interés por profundizar y participar de forma más directa y activa en proyectos en alguna de las líneas de investigación con el objetivo de completar mi formación en el campo de la investigación deportiva y mi formación profesional en el campo de la actividad física y el deporte. Específicamente orienté mi actividad hacia el campo de la valoración de la respuesta muscular sin renunciar a la participación en otras tareas que pudieran ser de interés para mi formación profesional. El hecho de que en el laboratorio se me asignara la responsabilidad del área de la evaluación muscular hizo que aumentara aún más mi interés por conocer el potencial de las diferentes tecnologías y de la información que su utilización pudiera aportar en el estudio de la respuesta muscular de diferentes poblaciones que presentan distintos niveles de condición física y práctica deportiva. La necesidad de valorar la respuesta muscular de forma precisa y no invasiva, permite mejorar el diseño y seguimiento de protocolos de investigación que facilitan y potencian la labor de grupos de trabajo que tienen como objetivo profundizar en el campo de la actividad física y deportiva aportando información útil en posteriores protocolos de programas de mejora del rendimiento, rehabilitación de sujetos o simplemente la evaluación de diferentes poblaciones. A lo largo de los últimos años, además de la electromiografía, las galgas extensiométricas, los dinamómetros, etc., en el campo del deporte se han utilizado técnicas que permiten conocer el comportamiento y las características mecánicas del músculo de forma precisa y no invasiva como son la Mecanomiografía (MMG), la Fonomiografía (Maton et al, 1990), la Sonidomiografía (Barry et al., 1985; Orizio & Veicsteinas, 1992) o la Vibromiografía (Zhang et al., 1992), con las que se han obtenido resultados muy prometedores, aunque con serios inconvenientes generalmente tecnológicos. Debido a estos inconvenientes y a que, además de su elevada sencillez, inocuidad y fiabilidad, se adapta perfectamente a las necesidades de nuestro grupo de trabajo, decidimos incrementar en el laboratorio otra técnica que actúa mediante registro de superficie (Zagar et al., 2005) conocida como Tensiomiografía (TMG). Como ya mencionamos, la TMG evalúa, a través de un sensor de desplazamiento situado sobre la superficie cutánea de un músculo, la deformación radial que tiene lugar JUSTIFICACIÓN 13 en el vientre de esta estructura cuando se produce una contracción isométrica generada de forma involuntaria mediante un estimulador eléctrico externo. Se presenta como una herramienta precisa para realizar el análisis de las características mecánicas de una contracción muscular y de la capacidad contráctil de cualquiera de los músculos superficiales (Valencic & Knez, 1997; Dahmane et al., 2000; Valencic et al., 2000; Valencic et al., 2001). Desde la perspectiva de la actividad física, esta característica y el hecho de que no requiera de ningún esfuerzo por parte del sujeto evaluado durante su aplicación, es un aspecto positivamente valorado por deportistas y entrenadores que demandan siempre la utilización de test de evaluación y control que sean rápidos, útiles y precisos, pero también, que no interfieran en el trabajo diario del deportista. En este sentido, la TMG se presenta como una herramienta adecuada para adaptar la planificación y las cargas de entrenamiento por parte de los especialistas. El dominio de esta tecnología me abrió la posibilidad de realizar un proyecto de tesis doctoral en el que el eje central fue la validación de la herramienta, la mayor y mejor explotación de los datos que aporta, la aplicación de los mismos a la evaluación muscular y conocer en profundidad el efecto agudo o crónico que las cargas de trabajo físico pueden provocar en el comportamiento muscular de un sujeto. Es decir, la elección de esta tesis nace del potencial que, a priori, presenta la utilización de la TMG en el campo de la actividad física y la escasa evidencia científica que existía hasta el momento sobre los potenciales de esta herramienta. Por esta razón, los trabajos que hemos desarrollado durante este período, coinciden con los objetivos específicos de esta tesis doctoral. Se buscó resolver algunos aspectos relevantes de la utilización de la TMG y aportar información pertinente con la que saber identificar, definir e interpretar cada uno de los parámetros que proporciona, tratando de adaptarla a las necesidades específicas de cada población evaluada. FORMULACIÓN E IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA FORMULACIÓN E IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA 17 6. FORMULACIÓN E IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA 6.1 MODELO DE INVESTIGACIÓN Este estudio debe ser englobado dentro de la investigación experimental aplicada, ya que con los resultados obtenidos en los distintos trabajos de investigación presentados buscamos la aplicación práctica de la TMG como herramienta de evaluación y control de la actividad física y del deporte. El modelo diseñado utilizado también debe considerarse de carácter exploratorio por tener como propósito destacar los aspectos más relevantes de la aplicación de la TMG al campo del entrenamiento deportivo y la práctica de la actividad física en diferentes tipos de población con niveles físicos diferentes (sedentarios o deportistas) y actividades distintas (fuerza, resistencia, etc.). Debemos tener en cuenta, que este tipo de procedimientos evaluativos, son novedosos y de reciente incorporación al campo del deporte. Sus resultados entendemos que permitirán crear las bases de futuras líneas de investigación que empleen esta herramienta como base de próximos estudios a la vez que podrían proporcionar valores de referencia útiles para contrastar futuras investigaciones. METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 24 mayor fatiga en el músculo a mayor amplitud de la articulación, donde valores de Ts y Tr disminuyeron, mientras que Tc, Td y Dm aumentaron para una posición de 60º de flexión en la articulación del codo, frente a los 5º adoptados al inicio del protocolo (Tabla 7.1). Tabla 7.1. Parámetros de contracción para 60º y 5º antes de realizar el protocolo; *p<0.05 y ***p<0.001. Adaptado de Djordjevic et al. (2012). Tc (ms) ± SD Ts (ms) ± SD Tr (ms) ± SD Td (ms) ± SD Dm (mm) ± SD Antes 60º 26.35 ± 1.18 153.02 ± 33.47 104.33 ± 36.00 23.75 ± 1.81 15.14 ± 4.22 5º 24.44 ± 2.67* 205.71 ± 48.74*** 169.64 ± 47.88* 22.31 ± 2.25* 8.50 ± 2.06*** Simunic y Valencic (2001) estudiaron las propiedades contráctiles del vasto interno y vasto lateral comprobando que los valores de Dm, y la forma en la que se producía la deformación radial de estos músculos cambiaba significativamente según el ángulo de flexión que presentara la articulación de la rodilla (120º, 150º y 180º). Los autores concluyeron que al disminuir la longitud del músculo se reduce la velocidad de contracción y la deformación transversal. Por el contrario, incrementos en la longitud del músculo se traducía en aumentos en la deformación y disminuciones en la velocidad de contracción. Además plantean que la funcionalidad del músculo difiere según la especialidad de cada deportista en una muestra compuesta por esquiadores alpinos y saltadores de esquí. Gorelick y Brown (2007) estudiaron el deltoides para demostrar como las propiedades contráctiles del músculo varían dentro de los segmentos de un mismo músculo con carácter multifuncional y como esa variación puede reflejar la función y composición de cada segmento. Los resultados indicaron que las propiedades contráctiles de los siete segmentos estudiados en el deltoides varían significativamente (p<0,05) de una dirección medial a lateral. Los segmentos anterior y posterior tienen unas propiedades contráctiles más rápidas respecto a la porción medial encargada de la abducción (p<0,05). METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 25 7.1.3. Punto de colocación del sensor: El sensor debe estar colocado en la posición más prominente del vientre muscular y en el punto medio entre los dos electrodos por los que el músculo recibe el estímulo eléctrico. Sólo en condiciones especiales, y por necesidades de la evaluación, el punto de colocación del electrodo puede modificarse, teniendo en cuenta que ello puede afectar a la magnitud de la deformación radial del vientre muscular (Simunic et al., 2005a; Rodríguez-Matoso et al., 2010b). En el trabajo de Simunic et al. (2005a) se plantea que un error en la selección del punto de medición supone variaciones inferiores al 5%. Estas diferencias, en el valor de Dm, fueron detectadas por Rodríguez-Matoso et al. (2010a) cuando la colocación del sensor variaba en 2 cm. 7.1.4. Posición del sensor: Este sensor debe estar colocado perpendicularmente al vientre muscular, orientado hacia su potencial deformación (Figura 7.1) (Simunic y Valencic, 2001; Krizaj et al., 2008). De esta forma aseguramos detectar mínimas modificaciones del grosor de un músculo cuando realiza una contracción involuntaria y ajustada a la intensidad del estímulo eléctrico que la provoca. Es necesario asegurar que el sensor se coloca en la zona de máxima deformación y además, en posición perpendicular a la dirección que seguirá la deformación radial del músculo tras la estimulación. Cambios en la ubicación del sensor afectará al valor final de Dm (Rodríguez-Matoso et al., 2010a). Figura 7.1. Ejemplo de colocación del sensor y los electrodos para la evaluación del recto anterior del cuádriceps. METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 26 7.1.5. Presión del sensor: Una correcta evaluación de la magnitud de la deformación transversal de un músculo depende de la presión inicial del sensor de 113 mm2 (Knez, 2000) y de aproximadamente 0.2 N/mm (rangos entre 0.1 y 0.5 N/mm), siendo recomendable la calibración adecuada y el uso de referencias visuales en el sensor para establecer la presión antes de la estimulación (Rodríguez-Matoso et al., 2010b). 7.1.6. Características del estímulo eléctrico: La contracción responde a una corriente eléctrica bipolar, de aproximadamente un milisegundo de duración (1.01 a 1.15 ms) (Dahmane et al. 2001), e intensidad constante o creciente (10 a 110 mA) según el protocolo utilizado. La importancia de la duración del estímulo es fundamental para estandarizar la deformación muscular. Este aspecto fue comprobado por Knez y Valencic (2000) al evaluar el bíceps braquial con estímulos de 95 v de diferente duración (0.1-100 ms). Los autores observaron como conforme aumenta el tiempo de estimulación la deformación aumentaba significativamente (2.5 mm a 11.5 mm). En este sentido, Knez y Valencic (2000) vieron que con el incremento de la intensidad del estímulo eléctrico, la tendencia de cada músculo evaluado (bíceps braquial y braquioradial) era producir un mayor desplazamiento del vientre muscular, reduciendo progresivamente el tiempo que tarda en alcanzar la máxima deformación. Por su parte, Simunic (2003) trató de establecer algunos factores que pudieran condicionar esta respuesta muscular al estímulo eléctrico. Para ello, estudió los gemelos de bufónidos (sapos) encontrando que la dinámica de la deformación radial del vientre muscular y el torque articular varía a razón de parámetros tales como: el roce de los tejidos circundantes, la limitación que provoca la fascia del vientre muscular, la influencia de la piel y la tensión de los tendones. Para demostrar la posible influencia del tendón, el autor compara la respuesta muscular sin su tendón con la respuesta del sistema músculo-tendinoso a un mismo estímulo sin encontrar diferencias entre ellas. 7.1.7. Tiempo que debe transcurrir entre cada estímulo: El estímulo eléctrico debe provocarse cuando el músculo se encuentre en estado de reposo absoluto. Wetzel y Gros (1998) estudiaron la fibra muscular tipo I en el sóleo de ratas revelando que la concentración máxima de calcio y la fuerza máxima se producen a los 21 y 151 ms después del estímulo eléctrico respectivamente y, que el tiempo transcurrido para la relajación de la concentración de calcio fue de 126 ms y de la fuerza de 305 ms. Por METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 27 otro lado, encontraron que en las fibras tipo II (estudiadas en el extensor largo de los dedos de la rata) la concentración de calcio máxima se detectó a los 14 ms, mientras que la fuerza máxima a los 28 ms del estímulo eléctrico. El tiempo de relajación de la concentración de calcio y de la fuerza fue de 49 ms y 19 ms, respectivamente. Por tanto, en caso de que se empleen descargas incrementales hasta alcanzar el máximo valor de Dm, es necesario espaciar cada estimulación para evitar el fenómeno de activación post-tetánica (Belic et al., 2000). En este sentido, Krizaj et al. (2008) proponen cuidar el tiempo entre estímulos para no producir fatiga en el músculo y así obtener la respuesta más natural posible. En contra de trabajos realizados por otros autores, Rodríguez-Matoso et al. (2010a), recogieron valores de rigidez muscular (Dm) aumentados conforme se incrementaba el número de estímulos. Este hallazgo, es posible que se deba al tiempo empleado en el protocolo usado para llevar a cabo cada medición (estímulo eléctrico) donde no se controló el tiempo que transcurre entre los estímulos y el periodo utilizado pudo haber sido insuficiente para permitir que el músculo recupere su estado de reposo completo. 7.1.8. Estado del músculo: Salvo en las ocasiones en las que se quiera considerar este factor como elemento a evaluar, debemos tener en cuenta que la fatiga supone un elemento distorsionador de la contracción muscular. Como hemos podido analizar en el apartado anterior, repeticiones múltiples de un estímulo en el mismo músculo sin tener en cuenta tiempos de recuperación adecuados pueden provocar estados de fatiga local que afectarían a la respuesta. Existen varios trabajos que estudian la fatiga mediante la TMG. El primero que encontramos es el de Kersevan et al. (2001), donde examinan el proceso de fatiga de los músculos: bíceps braquial y tibial Anterior, en nueve sujetos, utilizando impulsos de diferentes frecuencias para permitir la observación del proceso de fatiga y tetanización para ambos tipos de fibra muscular. Observaron que para las fibras tipo I aparece la fatiga en una frecuencia de estimulación de 2 Hz. Sin embargo, con esta frecuencia estas fibras no llegaron a fatigarse completamente debido a la característica que tienen para resistir al agotamiento, por lo que para lograr la fatiga completa tuvieron que emplear frecuencias más altas de estimulación (entre 4 – 6 Hz). Asimismo, los autores revelan que el proceso de fatiga de las fibras tipo II terminó antes de que la estimulación eléctrica llegara a su fin, observando las frecuencias de METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 28 estimulación sobre 7,5 - 9 Hz. Una tetanización completa de las fibras musculares tipo II se observó en las frecuencias de estimulación superiores a 18 Hz. Por su parte, Krizaj et al. (2008) encontraron que todos los parámetros recogidos con la TMG eran muy sensibles a la fatiga proponiendo que es una herramienta útil para el estudio de la misma. Además, comentan que valores positivos de la pendiente inicial normalizada (NIS) y los valores del índice de fatiga propuesto por Merletti et al. (1995) indican una tendencia hacia el aumento de los diferentes parámetros y, sobre todo, en Dm y Tr. En nuestro laboratorio hemos realizado durante los últimos años varios trabajos relacionados con los procesos de fatiga en el deporte. Rodríguez-Ruiz et al. (2012a), con el objetivo de obtener información de la rigidez y de las características mecánicas y contráctiles de la musculatura de los jugadores de voleyplaya, observó diferencias relevantes entre sujetos causadas por el rol de juego, las acciones técnicas y el espacio del campo donde habitualmente juegan. Los autores encontraron valores de Dm en el bíceps femoral que variaban entre 2 y 4 mm para especialistas en acciones defensivas mientras que los valores de jugadores que alternan posición y especialistas en bloqueo oscilaban entre 4 y 8 mm. Sobre la misma línea, Rodríguez-Matoso et al. (2010a) propusieron que los valores de Tr proporcionan información sobre los niveles de fatiga, indicando que los resultados de aumento en comparación con los resultados normales de la materia, indican el estado de la fatiga potencial. Por su parte, García-Manso et al. (2011a) evaluaron un grupo de 19 triatletas antes y después de un triatlón de larga distancia encontrando deterioro en la respuesta muscular para el Tc (p=0.008) y para el Tr (p=0.011). En cambio, en otro trabajo realizado por García-Manso et al. (2012) encontraron cambios significativos en Dm, Ts, Tr y Vc, de una forma similar en dos protocolos de entrenamiento de fuerza: alto volumen (HV = 8 x 15 x 10 kg) y alta carga (HL= 5 x 3 x 30 kg) tras realizar un ejercicio de curl de bíceps con una muestra de 16 sujetos sanos (edad: 25.1 ±2.6 años; peso corporal: 79.9 ±8.9 kg; estatura: 179 ±7.4 cm), aunque con pequeñas diferencias en su comportamiento. METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 29 En relación, Rodríguez-Matoso et al. (In Press) evaluaron la fatiga en los flexoextensores de la articulación de la rodilla en bodyboarders de alto nivel, valorando durante una competición oficial los músculos recto femoral, vasto lateral, vasto medial, bíceps crural y semitendinoso de 11 deportistas, comprobando como la práctica sistemática e intensa de una misma actividad deportiva provoca cambios específicos en la respuesta muscular de los músculos más solicitados durante la actividad, y como la respuesta aguda a una competición de nivel genera estados de fatiga muy específica que, fundamentalmente, se manifiesta en disminuciones en los valores de Ts y Tr después de la competición. (Tabla 7.2). Tabla 7.2: Comportamiento del tiempo de mantenimiento (Ts) y de relajación (Tr) de la contracción muscular en milisegundos para los músculos extensores (RF, VL y VM) y flexores (BF y ST) de la articulación de la rodilla. Evaluados, antes y después de la manga de competición (*p≤0,05). Adaptado de Rodríguez Matoso et al. (In Press). Músculo Pierna derecha Pierna izquierda Pre Post p y TE Pre Post p y TE Ts (ms) Recto Femoral 133,5 (±58,1) 95,3 (±32,9) p0,067 TE: -0,66 106,6 (±55,7) 79, 5 (±39,7) p0,213 TE: -0,79 Vasto Lateral 107, 7 (±79,3) 77,5 (±67,4) p0,248 TE: -0,38 87,4 (±44,4) 68,9 (±44,4) p0,050* TE: -0,42 Vasto Medial 175,2 (±27,7) 169,8 (±39,9) p0,374 TE: -0,10 189,3 (±27,7) 203,2 (±66,2) p0,859 TE: 0,50 Bíceps Femoral 207,1 (±72,5) 206,7 (±57,9) p0,929 TE: -0,01 199,0 (±61,8) 197,1 (±66,9) p0,722 TE: -0,03 Semitendinoso 191,7 (±61,6) 144,5 (±20,1) p0,013* TE: -0,76 161,7 (±24,8) 140,5 (±13,9) p0,015* TE: -0,85 Músculo Tr (ms) Pre Post p y TE Pre Post p y TE Recto Femoral 91,8 (±57,5) 55,3 (±29,8) p0,067 TE: -0,63 67,4 (±52,8) 43, 6 (±37,1) p0,286 TE: -0,45 Vasto Lateral 73, 5 (±72,8) 47,7 (±61,4) p0,248 TE: -0,35 55,5 (±43,4) 39,2 (±39,8) p0,110 TE: -0,37 Vasto Medial 67,7 (±50,7) 44,5 (±34,2) p0,021* TE: -0,46 67,3 (±45,7) 81,7 (±75,4) p0,594 TE: 0,31 Bíceps Femoral 69,9 (±41,3) 66,4 (±48,3) p0,861 TE: -0,09 73,8 (±34,9) 72,5 (±50,3) p0,657 TE: -0,04 Semitendinoso 56,5 (±30,3) 61,1 (±30,3) p0,859 TE: 0,15 62,2 (±23,3) 60,5 (±24,4) p0,807 TE: -0,07 METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 30 Resultados similares fueron registrados en uno de los trabajos más recientes que conocemos (de Hoyo et al. 2013). En cambio, Rey et al. (2012a) estudiaron los procesos de recuperación evaluando antes del entrenamiento a 31 jugadores de fútbol profesional (edad: 23.5 ±3.4 años; estatura: 179.9 ±5.1 cm; peso corporal: 75.7 ±4.2 kg) y justo después de realizar un proceso de recuperación activa o pasiva aleatoriamente. Los resultados muestran que, tras los dos tipos de sistemas empleados para recuperar la musculatura volviendo a la situación de partida, no existen claras diferencias en las características mecánicas de los músculos evaluados (Tabla 7.3), sin embargo, la percepción de dolor de los deportistas después de 24 horas del ejercicio cambiaba positivamente en los sujetos que realizaron recuperación activa (Tabla 7.4) frente a los que realizaron recuperación pasiva. Tabla 7.3. Valores de Td, Tc, y Dm de los músculos bíceps femoral y recto femoral, con el valor del tamaño del efecto (TE), tras la recuperación activa y pasiva (baseline) y 24 horas después del entrenamiento (Post-test). Adaptado de Rey et al. (2012a). TMG Variables N Pre-test (Baseline) Pro-test (24 h after training) Td - Bíceps Femoral (ms) (media, SD y TE) Recuperación Activa 15 24.5 ±1.9 TE: 0.12 24.9 ±2.1 TE: -0.05 Recuperación Pasiva 16 24.3 ±1.3 25.0 ±1.2 Tc - Bíceps Femoral (ms) (media, SD y TE) Recuperación Activa 15 26.7 ± 4.7 TE: -0.04 26.2 ±4.7 TE: 0.05 Recuperación Pasiva 16 26.9 ±3.6 26.0 ±2.8 Dm - Bíceps Femoral (mm) (media, SD y TE) Recuperación Activa 15 5.5 ±1.7 TE: 0.11 5.6 ±4.7 TE: 0.05 Recuperación Pasiva 16 5.3 ±1.8 4.8 ±1.4 Td - Recto Femoral (ms) (media, SD y TE) Recuperación Activa 15 25.7 ±1.8 TE: 0.11 25.7 ±1.8 TE: -0.35 Recuperación Pasiva 16 25.5 ± 1.8 26.4 ± 2.2 Tc - Recto Femoral (ms) (media, SD y TE) Recuperación Activa 15 28.2 ±2.6 TE: -0.27 29.4 ±3.3 TE: -0.33 Recuperación Pasiva 16 29.1 ±4.0 30.7 ±4.5 Dm - Recto Femoral (mm) (media, SD y TE) Recuperación Activa 15 11.1 ±3.9 TE: -0.03 11.6 ±3.3 TE: 0 Recuperación Pasiva 16 11.2 ±2.3 11.6 ±2.8 Entre paréntesis se muestran los valores de ES (Para el grupo de recuperación activa). METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 31 Tabla 7.4. Percepción del dolor muscular (Escala de Lickert de 1 a 7) tras la recuperación activa y pasiva (Pre-test) y 24 horas después del entrenamiento (Post-test). Adaptado de Rey et al. (2012a). Percepción del Dolor según Tipo de Recuperación Sujetos (n) Pre-test (Baseline) Pro-test (24 h after training) Dolor Muscular Recuperación Activa 15 4.1 ±1.6 TE: -0.25 4.6 ±1.8 TE: -0.51 Recuperación Pasiva 16 4.5 ±1.6* 5.5 ±1.7 *Diferencias Significativas (p<0.05) con Pro-test. TE entre paréntesis (respecto al grupo de recuperación activa). 7.1.9. Fijación de los segmentos: La evaluación debe corresponder a una contracción isométrica, por lo que no fijar el segmento evaluado puede generar una contracción concéntrica que modifique el desplazamiento longitudinal del músculo y como consecuencia afecta al valor de Dm que registra el sensor (Rodríguez-Matoso et al., 2010a). 7.1.10. Temperatura muscular: La experiencia nos muestra que caídas importantes de la temperatura del músculo reduce los valores de velocidad de contracción y deformación a la vez que tiende a incrementar los valores de mantenimiento de la contracción y tiempo de relajación. El efecto del frío fue estudiado por García-Manso et al. (2011b) en 12 jugadores profesionales de fútbol sometidos a sucesivas inmersiones en agua fría (4x4’x4ºC recuperando 1’). Los datos mostraron como Dm disminuía progresivamente tras cada inmersión (Pre: 5.1 ±2.3 mm; I1: 4.6 ±1.8 mm; I2: 4.0 ±1.8 mm; I3: 3.6 ±1.6 mm; I4: 3.4 ±1.3 mm) aumentando la rigidez y el entumecimiento muscular. También destaca los incrementos de Tr (Pre: 56 ms; I4: 139 ms) y Ts (Pre: 88 ms; I4: 213 ms), especialmente al final del protocolo. Mientras que Rodríguez-Matoso et al. (in Press), en su trabajo con bodyboarders explicaron que estos deportistas permanecen largos periodos de tiempo en un entorno de baja temperatura en los que la pérdida de calor corporal llega a ser importante en algunas de las competiciones, afectando a la respuesta muscular. 7.1.11. Manipulación muscular: Otra situación en la que el músculo puede cambiar significativamente su estado es tras la realización de un masaje. En la bibliografía encontramos un estudio (Hunter et al., 2006) cuyos resultados, por sorprendentes, deben ser analizados en esta revisión. Es un hecho conocido que el masaje permite disminuir el tono muscular. Sin embargo, los cambios de la respuesta muscular por METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 32 efecto de 30’ de masaje no se manifiestan igual en todos los músculos (Hunter et al., 2006). Los autores observaron una reducción significativa de la respuesta muscular en vasto lateral (p≤0.05) que no se repitió en los gemelos donde aumentó la respuesta (p≤0.05). Asimismo, de Hoyo et al. (2012) evaluaron los efectos inmediatos del kinesiotape (KT) en 18 jóvenes jugadores de fútbol (edad: 18,20 ±2,45 años; estatura, 1,76 ±3,56 cm; peso corporal 65,25 ±3,76 kg; IMC: 20,12 ± 1,25 kg · m-2). El KT es un método para tratar lesiones y dolor muscular basado en la aplicación superficial de bandas elástico-adhesivas que se adhieren a la piel. Los autores estudiaron el rendimiento muscular mediante la aplicación de la TMG sin encontrar diferencias significativas en ninguno de los músculos analizados (vasto lateral y vasto interno) en los parámetros obtenidos con TMG. Los autores resumen que la aplicación de KT no produce ninguna mejoría a corto plazo en el rendimiento muscular en jóvenes jugadores de fútbol. 7.2. DESCRIPCIÓN DE LOS PARÁMETROS Como fue expuesto anteriormente (Valencic et al., 2001; García-Manso et al., 2010; Rodríguez-Matoso et al., 2012a), el software del aparato nos suministra datos sobre parámetros como la magnitud del desplazamiento radial o deformación del vientre muscular (Dm), tiempo de respuesta o activación (Td), tiempo de contracción (Tc), tiempo de mantenimiento de la contracción (Ts) y tiempo de relajación (Tr) bajo criterios estandarizados e individualizados a cada contracción muscular (Figura 7.2). La utilización de los valores brutos que podemos obtener de cada señal también nos permite una evaluación y caracterización más precisa de cada modalidad deportiva, además de añadir otras variables que explicamos a continuación. METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 33 Figura 7.2. Gráfica de la respuesta muscular a un estímulo eléctrico obtenida mediante TMG en el bíceps crural de un jugador de voleyplaya a una amplitud de 110 mA y una duración de 1 ms. Dm representa la deformación muscular máxima, Td el tiempo de reacción al estímulo, Tc es el tiempo de contracción, Vc es la velocidad de contracción que, en el caso de la gráfica corresponde a los 2 mm de deformación, Ts indica el tiempo de mantenimiento de la contracción y Tr representa el tiempo de relajación. Adaptado de Rodríguez-Matoso et al. (2012a). 7.2.1. Deformación máxima. La deformación (Dm) viene dada por el desplazamiento radial del vientre muscular expresado en milímetros (Valencic y Knez, 1997). Representa y evalúa el stiffness o rigidez muscular, variando en cada músculo de cada sujeto en función de sus características morfofuncionales (principalmente volumen y orientación de sus fibras) y de la forma en que esas estructuras han sido entrenadas. Es posible encontrar algunos valores de referencia para cada músculo, pero la elevada cantidad de variables que pueden afectar a la magnitud de la deformación, invitan a ser prudentes y respetar los tradicionales principios de especialización, individualización y oportunidad del deportista. Por ejemplo, Rusu et al (2009a) señalan como valor de referencia de Dm para bíceps crural en sujetos sedentarios valores entre 8 y 9 mm, mientras que Lukic (2003) propone para jugadores de fútbol, dependiendo de la fase de la temporada, valores entre 3 y 8 mm. Por su parte, Rodríguez-Ruiz et al (2012a) encuentran que en jugadores profesionales de voleyplaya, los especialistas en defensa tienen unos valores de Dm en torno a 2 y 4 mm, mientras que los especialistas en bloqueo y los jugadores que alternan la posición de defensor con la de bloqueador, presentan unos valores entre 4 y 8 mm. METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 40 por Dm. Por tanto, la velocidad respuesta normalizada sería igual a 0,8 partido por el incremento de tiempo entre el 10 y 90% de Dm (Eq. 2): Eq. 3. Por tanto, Vrn es un valor de referencia para poder comparar la velocidad de deformación entre diferentes estructuras musculares. No obstante, si queremos estudiar con mayor precisión los cambios que puedan producirse en un músculo concreto deberíamos exportar los valores brutos y determinar su magnitud de acuerdo a las necesidades específicas de cada investigación (ejemplo: máxima velocidad de deformación, velocidad inicial de deformación, velocidad respecto a Dm máximo, velocidad a Td, etc.). Como hemos comentado anteriormente, la principal diferencia entre Vc y Vrn se encuentra en que la Velocidad de contracción (Vc) permite comparar la variación que existe de la misma en un músculo elegido frente al mismo de otro sujeto o lado contrario, mientras que la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn) se utiliza para comparar diferentes estructuras musculares entre sí. De esta forma, García-Manso et al. (2010) lograron evaluar las variaciones que sufre la Velocidad de contracción (Vc) del músculo vasto lateral cuando es sometido a cuatro inmersiones de crioterapia con el agua a 4ºC durante 4 minutos en cada una de ellas. Figura 7.9. Velocidad de respuesta (A) y de contracción (B), en milímetros/segundos, de la pierna dominante (vasto lateral) antes y después de cada inmersión (CWI). Adaptado de GarcíaManso et al. (2010). METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 41 Mientras que Rodríguez-Ruiz et al. (In press) compararon la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn) del bíceps femoral derecho e izquierdo entre jugadores y jugadoras profesionales de voleibol dependiendo de su posición de juego. Tabla 7.5. Velocidad de respuesta normaliza (Vrn) media en cada uno de los músculos evaluados, bíceps femoral (BF), recto femoral (RF), vasto medial (VM) y vasto lateral (VL), de los jugadores y jugadoras según la posición específica y las diferencias estadísticamente significativas entre géneros. Adaptado de Rodríguez-Ruiz et al. (In press). Masculino (M) Femenino (F) M vs F Posición Músculo Media Sd r SEM p Posición Músculo Media Sd r SEM p p Colocadores (n=17) BF 59,29 18,45 72,1 4,47 Colocadoras (n=13) BF 39,25 10,13 29,2 2,81 a,b,c * RF 53,48 11,54 47,5 2,8 RF 52,74 5,57 21,7 1,54 e VM 59,55 8,22 25,5 1,99 VM 57,78 9,04 29,8 2,51 VL 62,56 9,63 35,2 2,34 VL 63,88 4,77 17,4 1,32 Opuestos (n=11) BF 50,25 13,95 42,5 4,21 Opuestas (n=9) BF 48,89 14,62 45,5 4,87 RF 52,84 12,73 45,2 3,84 RF 52,32 4,77 15,1 1,59 VM 49,6 7,28 25,7 2,19 VM 55,8 8,99 26 3 VL 58,36 7,97 22,9 2,4 VL 59,64 8,78 29,3 2,93 Centrales (n=22) BF 57,58 18,05 60,3 3,85 a,b Centrales (n=23) BF 43,2 12,98 48,9 2,71 a,b,c * RF 47,3 8,62 35,7 1,84 d RF 48,7 7,31 28,6 1,52 e VM 47,7 7,31 33,6 1,56 f VM 53,67 10,21 35,9 2,13 * VL 56,88 7,53 26,7 1,6 VL 57,86 9,57 32,3 2 Receptores atacantes (n=22) BF 52,2 17,53 67,9 3,74 Receptoras atacantes (n=29) BF 41,67 11,31 42,8 2,1 a,b,c * RF 53,52 16,37 78,9 3,49 RF 53,33 7,79 31,4 1,45 d,e VM 53,32 8,99 34,1 1,92 f VM 58,17 7,23 26 1,34 f * VL 59,6 10,54 46,9 2,25 VL 62,35 7,62 30,9 1,41 Líberos (n=11) BF 55,69 15,73 47,7 4,74 Líberos (n=9) BF 47,17 11,25 34,2 3,75 c RF 57,04 7,82 23,8 2,36 RF 57,42 9,55 25,1 3,18 VM 56,15 6,42 19,8 1,93 VM 58,8 10,02 26,1 3,34 VL 63,16 8,76 26,7 2,64 VL 67,24 8,47 23 2,82 (p≤0.05) *: Masculino vs Femenino, a: BF vs RF, b: BF vs VM, c: BF vs VM, e: RF vs VL, f: VM vs VL METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 42 Con otras metodologías similares (ejemplo: mecanomiografía) se han utilizado otros parámetros que entendemos que perfectamente pueden ser aplicados con la TMG para enriquecer el análisis de las diferentes estructuras musculares. Uno de ellos es la relación promedio de contracción (RPC), que refleja la relación entre Dm y Tc, y que es un valor similar a Vrn. Otro es la relación promedio de relajación (RPR), que refleja la división entre Dm y Tr (mm/ms) siendo otro parámetro de velocidad durante la fase de relajación. 7.3. UTILIDAD DE LOS PARÁMETROS RESULTANTES DE LA EVALUACIÓN CON TMG. Con la práctica continuada de una actividad, o por falta de actividad física, se generan adaptaciones morfofuncionales específicas que en ocasiones no se ajustan a la mecánica y configuración para la que ha sido diseñado el cuerpo humano. Esto provoca que, la mayoría de las veces, se compense el trabajo de un músculo deficitario con la acción de otros músculos que se encuentren más desarrollados o en mejor estado y, por otro lado, muchas veces es ese músculo deficitario el que limita el rendimiento en el movimiento. Es entonces cuando aparecen asimetrías o alteraciones del balance muscular. Una de las principales utilidades del método (TMG) es la posibilidad de analizar y comparar músculos o estructuras musculares entre sí. Aportando un valor porcentual de simetría entre músculos tras la evaluación, permite detectar asimetrías que, en el caso de ser elevadas o mantenidas en el tiempo, pueden ser fuente de lesiones si no son compensadas o controladas. Hablamos de lo que se denomina simetría lateral o simetría funcional (Zagorc et al., 1999; Rusu et al., 2009 y Rodríguez-Ruiz et al., 2012a). Cuando se hace referencia a simetrías laterales hablamos de comparaciones del mismo músculo en ambos lados del cuerpo (ejemplo: vasto lateral de la pierna derecha vs. vasto lateral de la pierna izquierda). Cuando el valor que muestra la simetría es inferior al 80-85% (diferencias superiores al 20%) podemos pensar que existe una asimetría que debe ser tenida en cuenta en la evaluación del sujeto. Las diferencias entre los valores de Dm de ambos lados en un sujeto sedentario podrían llegar al 70% sin riesgo importante para la salud del sujeto. No obstante, estos valores pueden cambiar considerablemente en la evaluación de deportistas debido a las acciones técnicas repetidas y su posición en el terreno de juego (Rodríguez-Ruiz et al., 2012a). Su determinación se realiza de acuerdo al siguiente algoritmo utilizando los METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 43 valores de los cinco parámetros (Td, Tc, Tr, Ts y Dm) correspondientes a los dos lados evaluados (derecho e izquierdo): La simetría funcional que se obtiene de los parámetros de la TMG, hace referencia al equilibrio que debe existir entre estructuras musculares de diferentes planos, estructuras o articulaciones:  Articulación del codo (bíceps vs. tríceps braquial)  Articulación de la rodilla (vasto lateral, vasto medial y recto anterior vs. bíceps crural)  Articulación del tobillo (tibial anterior y gastrocnemio lateral vs. gastrocnemio medial)  La musculatura del tendón de Aquiles (gastrocnemio lateral vs. gastrocnemio medial)  Balance lateral entre la musculatura que afecta a la posición de la rótula (vasto lateral vs. vasto medial).  Balance anteroposterior entre músculos de la pierna (vasto lateral y vasto medial vs. gastrocnemio lateral y gastrocnemio medial). Su cálculo se realiza de acuerdo al siguiente algoritmo utilizando los valores de los tres parámetros (Td, Tc y Dm) correspondientes a cada músculo que interviene en la articulación: FS = 100% ( ( ) ) ( ( ) ) + 0.8 ∙ ( ( ) ) ( ( ) ) + 0.1 ∙ ( ( ) ) ( ( ) ) El valor que muestra la simetría funcional debe ser superior 75%, aunque una vez más eso debe ser adaptado a las necesidades de la muestra. Por ejemplo, diferencias tan elevadas al evaluar la simetría funcional de un velocista es signo inequívoco de gran debilidad de isquiotibiales que, con absoluta seguridad, derivará en una lesión. En este sentido, RodríguezRuiz et al. (2012a) encontraron diferencias en jugadores y jugadoras de voleyplaya en la articulación de la rodilla derecha e izquierda y su relación con la pierna que refería dolor (Tabla 7.6). ) ),max( ),min( 2.0 ),max( ),min( 1.0 ),max( ),min( 6.0 ),max( ),min( 1.0(%100 LR LR LR LR LR LR LR LR DmDm DmDm TsTs TsTs TcTc TcTc TdTd TdTd LS  METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 44 Tabla 7.6. Ejemplo de simetría funcional de la articulación de la rodilla y posibles patologías asociadas en cinco hombres y cinco mujeres. Adaptado de Rodríguez-Ruiz et al. (2012a). Sujeto Simetría funcional Refiere dolor Derecha Izquierda Masculino 1 60% 80% Pierna derecha Masculino 2 70% 92% Pierna derecha Masculino 3 89% 71% Pierna izquierda Masculino 4 58% 71% Pierna derecha Masculino 5 82% 89% No Femenino 1 75% 88% Pierna derecha Femenino 2 91% 48% Pierna izquierda Femenino 3 51% 60% Ambas Femenino 4 53% 71% Pierna derecha Femenino 5 78% 76% No 7.4. VALIDEZ Y FIABILIDAD DE LA TENSIOMIOGRAFÍA Frente a otras metodologías (electromiografía, la presoterapia muscular, etc.), la TMG se presenta como una herramienta no-invasiva y de alta precisión que permite evaluar la respuesta mecánica de estructuras musculares superficiales. Partimos de que la respuesta muscular a un estímulo externo, en este caso un estímulo eléctrico, presenta una alta correlación con el comportamiento que encontraríamos en un modelo de respuesta que incluya los procesos fisiológicos involucrados en la contracción muscular (Belic et al., 2000). Simunic y Valencic (2001) consideran la TMG como válida tras compararla en varios estudios con la electromiografía. Además, el propio Simunic (2003), recalca la necesidad de muchos atletas, entrenadores y fisioterapeutas que buscan un tipo de evaluación noinvasiva, y pueden encontrar en la TMG esa utilidad, añadiendo que sirve para realizar comparaciones entre diferentes músculos o músculos de diferentes sujetos, como describimos anteriormente. En consecuencia, Krizaj et al. (2008), exponen que la alta precisión de la TMG se ve beneficiada si realizamos una pretensión del sensor de desplazamiento antes de la evaluación. METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 45 Rodríguez-Matoso et al. (2010a) y Rodríguez-Matoso et al. (2012a), explicaron la importancia que tiene seguir fielmente un protocolo de evaluación específico para que los datos obtenidos sean estandarizados, concretos y fiables. Evitando provocar errores de metodología como: el carácter relevante que tiene la colocación del sensor y la importancia de que exista una relajación completa del músculo a evaluar. Tous-Fajardo et al. (2010), estudia la potencial diferencia que puede existir en la evaluación realizada por distintos evaluadores y explica que el único parámetro que varía es Tr, por lo que no recomiendan el uso de este parámetro para realizar investigaciones con TMG cuando se realizan múltiples valoraciones, por ejemplo en protocolos pre y post. Carrasco et al. (2011b), añade que la TMG puede ser usada para evaluar diferentes métodos de recuperación de la fatiga y que se necesitan más estudios para clarificar como la fatiga muscular puede afectar a los parámetros de TMG relacionados con el mantenimiento y la relajación de la de contracción muscular. La reproducibilidad entre días fue estudiada y confirmada por Simunic (2012). No obstante hay que señalar que Ditroilo et al. (2011) recientemente han publicado un trabajo en el que cuestionan la reproducibilidad de la TMG cuando la medición se realiza en días distintos y tres posiciones diferentes (bíceps crural a 0º, 45º y 90º). Aunque encuentran una reproducibilidad aceptable a 0º con un coeficiente de variación (CV) de 16% y a 45º (CV: 20%), ésta fue muy pobre a 90º. Estos valores resultan excesivamente altos si los comparamos con el 5% de CV que encuentran Simunic y Valencic (2001) para diferentes evaluaciones realizadas un mismo día. Ditroilo et al. (2011) también compararon la TMG con la MMT (miotonometría) encontrando que los parámetros medidos con MMT, en el bíceps crural, variaban significativamente con los cambios en la articulación de la rodilla, mientras que las variables medidas con la TMG sólo cambiaron sensiblemente entre 0º y 45º, no siendo capaz de detectar los cambios a 90º. Llama la atención de este estudio el valor de Dm a 0º (2.4 mm), lo que se aleja considerablemente de los aportados por otros estudios para muestras similares, en estado de reposo y sin fatiga muscular. Uno de los trabajos sobre reproducibilidad de la TMG que ha sido más referenciado es el de Krizaj et al. (2008). Los autores comprobaron en el bíceps braquial de 13 varones (edad entre 19 y 24 años) que existe un bajo nivel de error (0,5 a 2,0%) y una alta reproducibilidad (ICC entre 0.85 y 0.98) en los cinco parámetros tradicionalmente METODOLOGÍA DE MEDICIÓN EN LA EVALUACIÓN CON TÉNSIOMIOGRAFÍA 46 utilizados (Dm: 0.98; Tc: 0.97; Td: 0.94; Ts: 0.89; Tr: 0.86). Rodríguez-Matoso et al. (2010a), Tous-Fajardo et al. (2010) y Carrasco et al. (2011a), también encontraron una buena reproducibilidad en los mencionados parámetros:  Rodríguez-Matoso et al (2010a): Dm: 0.92; Tc: 0.97; Td: 0.90; Ts: 0.98; Tr: 0.98.  Tous-Fajardo et al (2010): Dm: 0.97; Tc: 0.92; Td: 0.86; Ts: 0.96; Tr: 0.77.  Carrasco et al (2011a): Dm: 0.92; Tc: 0.83; Td: 0.89; Ts: 0.88; Tr: 0.90. En otro estudio, Smith y Hunter (2006) encontraron coeficientes de variación menores de Tc y Dm (8.7%–17.5%) al evaluar el gemelo en 21 sujetos activos medidos en cuatro días diferentes. Más recientemente, Simunic (2012) evaluó 10 sujetos varones (edad: 24.6 ±3.0 años, estatura; 177.9 ±3.9 cm, peso corporal: 72.4 ±5.2 kg) en tres días consecutivos para determinar la reproducibilidad del método calculando el sesgo, el error aleatorio, el coeficiente de variación (CV), el error estándar de medición, el coeficiente de correlación intra-clase y el intervalo de confianza del 95%. Los resultados mostraron una excelente correlación (ICC >0,94 en 14 de los 15 parámetros evaluados). Sin embargo, el menor CV se observó en el tiempo medio de relajación, presumiblemente a causa de las características específicas de la definición del parámetro en sí. Según el autor, los datos indican que, para los tres músculos estudiados, las mediciones con TMG eran reproducibles cuando la evaluación se realiza en días consecutivos. El parámetro que mostró mayor variación en la respuesta muscular fue el tiempo de relajación (Tr). INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPLOS PRÁCTICOS INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 49 8. INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPLOS PRÁCTICOS. La evaluación con TMG sigue un protocolo rápido que no requiere la realización de ningún esfuerzo físico por parte del sujeto evaluado. Esta es una de las ventajas más interesantes del método permitiendo la aplicación sin provocar fatiga ni alterar las rutinas programadas en el entrenamiento del deportista. Se trata de una herramienta inocua, no agresiva ni invasiva, en la que el evaluado sólo es sometido a estimulaciones eléctricas de moderada o baja intensidad (1 a 110 mA). Como ya mencionamos, permite evaluar, de forma individual, todos los músculos superficiales respondiendo así a las demandas específicas de la modalidad deportiva o a las necesidades puntuales del deportista proporcionando información sobre la respuesta aguda y crónica del músculo a las distintas cargas de entrenamiento (fuerza, resistencia, velocidad, movilidad articular, etc.) con independencia de sus características internas, su estado de entrenamiento o de su nivel de activación (descansado, fatigado, activado, etc.). Es útil para el control de aspectos relacionados con las características morfológicas y funcionales de las estructuras analizadas en diferentes condiciones y poblaciones. Algunos ejemplos son los trabajos relacionados a continuación en los que se estudian diferentes aspectos relacionados con la respuesta mecánica muscular. 8.1. ESTIMACIÓN INDIRECTA DEL TIPO DE FIBRA DOMINANTE EN EL MÚSCULO. Las características funcionales del músculo esquelético dependen directamente de la composición de sus fibras. El análisis del porcentaje existente de cada tipo de fibra que compone el músculo es de gran importancia en el campo de la activiad física por la relevancia que esto transfiere al proceso de entrenamiento, el rendimiento deportivo o la recuperación de lesiones. Por esta causa, en diferentes etapas se han creado varias técnicas que permiten evaluar las propiedades internas del músculo. En este sentido, las técnicas histoquímicas han sido las más utilizadas. Estas técnicas se basan en la actividad miosina ATPasa de la fibra muscular tras preincubación a diferentes pH. No obstante, es un hecho que estas metodologías resultan ser invasivas y caras, limitando considerablemente su utilización en el campo de la actividad física. INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 56 49 ±5 cm) fueron evaluados en situación de reposo tras haber realizado un ejercicio submáximo en cicloergómetro el día antes. Las biopsias fueron tomadas aproximadamente una hora después de haber hecho las valoraciones con TMG. La segunda experiencia consistió en un estudio a gran escala sobre el rendimiento neuromuscular de los atletas máster que participaron en los 16º Campeonatos Europeos Veteranos de atletismo celebrados en Ljubljana, Eslovenia, en 2008. En el contexto de este estudio intervinieron 11 hombres y 6 mujeres, 10 de los atletas practicaban modalidades de carácter anaeróbico (6 lanzadores, 3 saltadores, 1 velocista), 5 hacían prueba de predominio aeróbico (3 corredores de obstáculos, 2 fondistas), y 2 eran decatletas. Las biopsias y TMG se recogieron, en los 17 participantes, menos de 24 horas antes o después de la competición sin haber realizado ningún tipo de ejercicio de alta intensidad el día del test. En 14 de los participantes se realizó la TMG antes y en 3 las biopsias eran recogidas después. Todos los datos se agruparon para el análisis estadístico debido a que los datos recogidos de estos últimos tres participantes no se desviaron de los obtenidos en el resto. Entre los valores obtenidos, el Tc más corto (20.9 ms) y el más largo (35.1 ms) coinciden con los porcentajes de MHC-I más bajos (4.3%) y más altos (76.9%) respectivamente. Además, los parámetros de la TMG encontrados (Td, Tc y Tr) revelaron una correlación positiva con el porcentaje de cadena pesada de miosina (%MHC-I) (Td: r=0.612; Tc: r=0.878; Tr: r=0.669, p≤0.001) (Figura 8.4). Figura 8.4. Correlación entre el Td (A), Tc (B) y Tr (C) del desplazamiento radial valorado con tensiomiografía y el % de la isoforma MHC-I. La línea continua, de puntos y discontinua representan los modelos líneales al 95% del intervalo de confianza y el 95% estimado del intervalo respectivamente. Adaptado de Simunic et al. (2011). De forma que, explican como con la significación positiva encontrada entre valores y los resultados del análisis de regresión lineal múltiple de Td, Tc y Tr presentados (Tabla 8.4), se podría predecir el % MHC-I. INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 57 Tabla 8.4. Análisis de la regresión lineal múltiple de los parámetros de tensiomiografía como predictores de %MHC-I. Adaptado de Simunic et al. (2011). Predictor B SE B β Part R P Constante -121,023% 23.38 - - - Td 2.829% 1.22 0.2 0.17 0.029 Tc 2.980% 0.4 0.67 0.55 0.001 Tr 0.127% 0.05 0.24 0.2 0.014 B, coeficiente no estandarizado; β, coeficiente estandarizado. Gráficamente podemos ver como (Figura 8.5) el %MHC-I presenta un elevado valor de correlación con respecto al valor real (R = 0,933, p < 0,001). La desviación estándar de la estimación fue de 6,08% con IC 95% de la media muestral del 19%,15% y 42,97%. El modelo de regresión múltiple deja un 12,9% de la %MHC-I varianza no explicada. Figura 8.5. Modelos de regresión lineal múltiple entre la proporción de la isoforma MHC-I estimada a partir de los valores de Td, Tc y Tr del desplazamiento radial del músculo y el valor real del % de la isoforma MHC-I. La línea continua, de puntos y discontinua representan los modelos lineales al 95% del intervalo de confianza y el 95% estimado del intervalo respectivamente. Adaptado de Simunic et al. (2011). Es un hecho que, con independencia de la influencia genética, el músculo humano cambia significativamente en su volumen, forma y capacidad mecánica, como respuesta adaptativa a la edad o la magnitud y tipo de actividad física que realiza o función del rol que tiene asignado durante su vida (Heredia et al., 2011; Rodríguez-Ruiz et al., 2013). Completar el INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 58 estudio de determinados polimorfismos con evaluación con TMG da una información más completa del perfil del deportista y de su verdadero potencial de rendimiento. En esa línea, Díez-Vega et al. (2011) estudiaron la presencia de la α-actinina-3 (asociada con el genotipo 577X) y la respuesta tensiomiográfica de 75 jugadores de la Superliga española de voleibol masculino. Los resultados demostraron que el genotipo XX, supuestamente vinculado a deportistas de resistencia (Yang et al., 2001), no influye negativamente en la capacidad de contraer rápidamente (Vrn) los músculos extensores y flexores de la rodilla. Esta afirmación coincide con los estudios de Lucia et al. (2007), Santiago et al. (2010), y Ruiz et al. (2011). 8.2. CONTROL DE LOS CAMBIOS EN LA RESPUESTA AGUDA MUSCULAR (POTENCIACIÓN, RIGIDEZ, FATIGA O RECUPERACIÓN) EN RESPUESTA A LA ESPECIFICIDAD DEL ENTRENAMIENTO EN DIFERENTES MODALIDADES DEPORTIVAS. El proceso de entrenamiento provoca en el organismo dos tipos de adaptaciones: agudas y crónicas. Las adaptaciones agudas se reflejan instantáneamente en la respuesta muscular, donde aspectos como la fatiga muscular, la rigidez, la potenciación o la recuperación son algunos de los más interesantes y, a su vez, de los más sencillos de controlar con la TMG. Muestra de ello son los trabajos realizados por varios autores y descritos a continuación, en función del tipo de actividad realizada. 8.2.1. Trabajo de fuerza-resistencia. Kersevan et al. (2001), examinaron el proceso de fatiga y de tetanización que ocurre en ambos tipos de fibras (Tipo I y Tipo II) bajo condiciones isométricas en los músculos bíceps braquial y tibial anterior de 9 sujetos masculinos (21-24 años). Para ello, utilizaron impulsos eléctricos de diferentes frecuencias para favorecer la respuesta y evaluación de cada uno de los tipos de fibra por separado. En las fibras lentas (Tipo I), la fatiga se detecta con una frecuencia de estimulación de 2 hercios (Hz). Si bien la respuesta decae, la fatiga muscular total no llega a provocarse realmente, debido a que este tipo de fibras tienen una mayor resistencia a fatigarse. Por esta razón, la fatiga completa de las fibras Tipo I se encontró con estímulos de entre 4 y 6 Hz. En cambio, para las fibras rápidas (Tipo II), el proceso de fatiga concluía antes del fin de la estimulación eléctrica y era notable en frecuencias de estimulación que se encontraban entre 7.5 INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 59 y 9 Hz, evidenciando la completa contracción en frecuencias por encima de 18 Hz. Además, los autores plantean que para una evaluación de estas características el volumen muscular o el espesor de la fascia pueden alterar el resultado final de la evaluación. En concordancia, Kersevan et al. (2002) investigaron si la TMG es adecuada para proporcionar información sólida sobre el estado de los músculos esqueléticos y los cambios funcionales provocados por la actividad que realiza el sujeto. Estudiaron diferentes muestras (sujetos que sufrieron poliomielitis, grupo control y deportistas) estableciendo la frecuencia de estimulación para cada uno de ellos en el punto de fusión de ambas fibras (entre 6 y 12 Hz). Con la premisa de que se sabe, tanto en el campo clínico como deportivo, que la tetanización muscular es consecuencia de la fatiga de las fibras tipo II, y dado que la TMG sirve para monitorizar la respuesta muscular y así el comportamiento de la totalidad de las fibras que integran la estructura, los autores concluyeron que esta herramienta es efectiva para valorar los efectos de la actividad en la respuesta muscular. Por su parte, Carrasco et al. (2011a) utilizaron la TMG para evaluar las características del recto femoral de un grupo de 12 sujetos sanos (edad: 24.16 ±0.62 años; estatura: 172.02 ±1.21 cm; peso corporal: 71.84 ±2.19 kg; IMC: 24.42 ±0.70) antes y después de una sesión de ejercicio intenso (2 min en un cicloergómetro a PVO2max). Los datos registraron una disminución de los valores de Dm (7.57 ±0.92 - 4.37 ±0.67 mm; p = 0.01) y de Td (25.25 ±0.57 - 22.44 ±0.89 ms; p≤0.05) evidenciando que un breve e intenso ejercicio provoca una reducción en las propiedades contráctiles del recto femoral, específicamente, para Dm y Td. En el trabajo de García-Manso et al. (2012) se evaluó la utilidad del TMG sobre la detección de la fatiga tras un ejercicio de fuerza del miembro superior. Para ello emplearon dos protocolos diferentes de trabajo de la musculatura flexora de la articulación del codo: extensivo (HV) e intensivo (HL). Durante la primera serie, en ambos protocolos (HV = 8 x 15 x 10 kg; HL= 5 x 3 x 30 kg) los valores de Vc aumentan hasta que llegan a la fatiga, mientras que los valores de Tr, Ts, y Dm disminuyen (Figura 8.7 – 8.9). Señalan que, la aparición de la fatiga provocaba cambios en sentido inverso en los parámetros mencionados, apareciendo antes este comportamiento en el protocolo de mayor carga (HL). INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 60 Figura 8.6. Comportamiento de los valores de Vc a lo largo de las series, en los dos protocolos diferentes (HV y HL) y durante la fase de recuperación. Valores medios ± S.E.M, n = 16 sujetos. Con un efecto significativo del tiempo de Vc, (p = 0,05) según lo determinado por ANOVA de medidas repetidas y test post hoc Sidak. / P <0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio; P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. Adaptado de García-Manso et al. (2012). Figura 8.7. Comportamiento de Tr a lo largo de las diferentes series, en los dos protocolos (HV, y HL) y durante la fase de recuperación. Valores medios ± S.E.M, n= 16 sujetos. Con un efecto significativo del tiempo de Tr (p = 0,001) según lo determinado por las medidas repetidas ANOVA y la prueba post hoc Sidak. / P <0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio; P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. Adaptado de García-Manso et al. (2012). INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 61 Figura 8.8. Comportamiento de Ts a lo largo de las series, en los dos protocolos (HV y HL) y durante la fase de recuperación. Valores medios ± S.E.M, n = 16 sujetos. Con un efecto significativo del tiempo para el Ts (p = 0,002) según lo determinado por las medidas repetidas ANOVA y la prueba post hoc Sidak. / P <0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio; P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. Adaptado de García-Manso et al. (2012). Figura 8.9. Comportamiento de los valores de Dm a lo largo de las series, en los dos protocolos diferentes (HV y HL) y durante la fase de recuperación. Valores medios ± S.E.M, n = 16 sujetos. Con un efecto significativo del tiempo para Dm (p = 0,04) según lo determinado por ANOVA de medidas repetidas y test post hoc Sidak. / P <0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio; P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. Adaptado de García-Manso et al. (2012). INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 62 8.2.2. Trabajo de resistencia aeróbica. García-Manso et al. (2011a), en una competición oficial, evaluaron cómo evolucionaba la respuesta mecánica del músculo inmediatamente después de un triatlón de ultra-resistencia en 19 deportistas (edad 37.9 ±7.1 años; estatura 177.5 ±4.6 cm; peso corporal: 73.6 ±6.5 kg). Los autores observaron un deterioro de la respuesta en Tc y Tr con una moderada caída en Ts y pérdida de rigidez muscular (Dm). Además, evidencian que el comportamiento de la fatiga afecta a los dos músculos evaluados (bíceps femoral y recto femoral) de manera diferente (Tabla 8.5, 8.6) debido al tipo de implicación de estos músculos durante el final de carrera. En este estudio se registró una mayor reducción funcional en la parte posterior (bíceps femoral). Los autores plantean que hay que tener en cuenta que el papel del recto femoral y bíceps femoral varía durante las fases de la prueba: natación, ciclismo y carrera. Durante la carrera, la última disciplina que se realiza en un triatlón, los músculos isquiotibiales (semitendinoso, semimembranoso y el bíceps femoral) no juegan un papel importante en la acción de la flexión de la articulación de la rodilla, ya que, a grandes distancias, la elevación del talón durante la fase de recuperación es corta y no muy intensa. La función principal de los músculos isquiotibiales en este momento es proporcionar la tracción en el suelo durante la fase de apoyo. Tabla 8.5. Valores medios de la pierna izquierda y derecha junto a las desviaciones estándar de tiempo de retardo, tiempo de contracción, tiempo de relajación, tiempo de mantenimiento y desplazamiento máximo o deformación radial del bíceps femoral antes y después del triatlón de ultra-resistencia. Adaptado de García-Manso et al. (2011a). Variable Antes (n = 19) Después (n = 19) Tiempo de Contracción 65.1 ± 22.1 77.4 ± 28.5a Deformación radial del músculo 10.8 ± 3.5 13.4 ± 4.6b Tiempo de respuesta o activación 44.1 ± 5.4 43.6 ± 5.6 Tiempo de mantenimiento 436.8 ± 68.1 472.1 ± 110.1 Tiempo de relajación 124.6 ± 33.8 151.8 ± 35.9c t-test: aP = 0.008; bP = 0.006; cP = 0.011. INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 63 Tabla 8.6. Valores medios de la pierna izquierda y derecha junto a las desviaciones estándar de tiempo de retardo, tiempo de contracción, tiempo de relajación, tiempo de mantenimiento y desplazamiento máximo o deformación radial del recto anterior del muslo antes y después del triatlón de ultra-resistencia. Adaptado de García-Manso et al. (2011a). Variable Antes (n = 19) Después (n = 19) Tiempo de Contracción 63.5 ± 13.1 63.1 ± 8.3 Deformación radial del músculo 16.5 ± 3.3 16.7 ± 5.5 Tiempo de respuesta o activación 45.6 ± 4.1 42.8 ± 4.1a Tiempo de mantenimiento 233.7 ± 76.8 246.6 ±85.4 Tiempo de relajación 142.0 ± 67.9 157.8 ± 73.9 t-test: aP = 0.003. No obstante, lo verdaderamente interesante de este trabajo fue ver como la TMG detectaba asimetrías y debilidades musculares (déficits musculares de miembro no dominante, errores técnicos en la ejecución de la zancada, etc.) que en reposo y con estrategias diferentes no eran descubiertos, pero que en situación de fatiga elevada afloraban y podían ser detectadas con la TMG. Por su parte, García-García et al. 2013, evaluaron los músculos encargados de la flexo-extensión de la rodilla en 10 ciclistas profesionales (edad: 27.5 ±5.5 años; estatura: 178.2 ±7.8 cm; peso corporal: 65.6 ±5.46 kg; 72.1 ±3.7 ml/kg/min-1 VO2max) en dos momentos diferentes de la temporada. La primera evaluación (PP) se realizó durante el periodo preparatorio, primera semana de diciembre, cuando los ciclistas habían realizado una media de 1.150 ±279 km, y la segunda (CP), siete meses después, cuando la media de la distancia recorrida por los ciclistas era de 20.600 ±2.319 km. Los resultados evidenciaron un incremento significativo en los valores de Tc entre las evaluaciones PP y CP en el vasto medial (28.7 ±5.5 Vs 40.6 ±14.4 ms; 41.4% p<0.05 d=1.1), vasto lateral (28.3 ±4.9 Vs 40.6 ±10.2 ms; 43.4% p<0.05 d=1.53) y recto femoral (35.9 ±6.9 Vs 45.9 ±16.2 ms; 27.8% p<0.05 d=0.8), mientras que en el bíceps femoral el resultado en la valoración del CP fue menor (35.9 ±9.9 Vs 28.2 ±5.2 ms; -21.4% p<0.05 d=0.97). INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 64 8.2.3. Trabajo excéntrico: Hunter et al. (2012) valoraron la TMG como técnica adicional para la valoración de las propiedades musculares del principal músculo encargado de la flexión de la articulación del codo (bíceps braquial) en un ejercicio excéntrico, los 19 participantes (edad: 21.1 ±4.7 años; estatura: 180.0 ±7.1cm; peso corporal 81.3 ±14.9kg) no realizaban ejercicio frecuentemente y fueron instruidos para evitar los baños de hielo terapéuticos, masaje, compresión, o cualquier tipo de tratamiento para aliviar los síntomas asociados al daño muscular. En su trabajo, los autores realizaron varias valoraciones que consistieron en: análisis de la creatina quinasa (CK), evaluación de la circunferencia del brazo y evaluación de la percepción del dolor muscular al trabajar con su extremidad superior en un aparato isocinético con una presión de 20N. Antes de realizar una contracción voluntaria máxima (MVC) se analizó el Torque (RTD) y la TMG. Todas las valoraciones se repitieron siete días consecutivos en los que el sujeto se situaba en la misma posición (una silla especialmente diseñada). Para estudiar el coeficiente de correlación entre valores, se ha tomado como referencia los resultados del primer día (Día 0). Ese día, Dm evidenciaba una débil relación con el aumento de la circunferencia y el dolor muscular manifestado por los participantes del estudio (Tabla 8.7). Tabla 8.7. Coeficientes de correlación para el cambio de % de Dm respecto al Día 0 frente a MVC, RTD, Tc, RTD, CK, Circunferencia y dolor muscular (*p<0.05; **p<0.01). Adaptado de Hunter et al. (2012). Correlación Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5 Día 6 MVC 0.55* 0.56* 0.68** 0.67* 0.13 0.36* RTD -0.12 0.33 0.4 0.7** 0.37 0.17 Tc -0.09 -0.14 -0.04 0.14 0.01 0.15 CK 0.15 – -0.47* – – -0.59** Circunferencia 0.22 -0.23 -0.49* -0.48 -0.48* -0.39 Dolor muscular -0.3 -0.13 -0.18 -0.03 -0.3 -0.18 INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 65 Las respuestas de TMG a las máximas contracciones musculares mostraron que se reduce el Dm (Figura 8.10), mientras que, el Tc aumenta manteniendo valores altos durante los 6 días siguientes al daño muscular. Esto, sugiere que el Dm evaluado con el TMG es eficaz para detectar daño muscular y, en consecuencia, la TMG podría ser una herramienta útil para los profesionales e investigadores en la detección de los daños musculares y la recuperación que se podría planificar y realizar después del ejercicio excéntrico. Figura 8.10. Amplitud de desplazamiento evaluada con TMG (Dm) (A) y tiempo de contracción (Tc) (B), para el ejercicio durante las siete sesiones. Diferencias significativas para el grupo eran observadas para todos los intervalos de tiempo (p<0.01). Las valoraciones de Dm fueron significativamente menor en el Día 0, **p<0.01. +p<0.01; Las valoraciones de Tc fueron significativamente mayores que en el Día 0, **p<0.01. ¥p<0.01. Adaptado de Hunter et al. (2012). 8.2.4. Deportes de equipo: En 2012, Rodríguez-Ruiz y colaboradores realizaron un trabajo que tenía como objetivo analizar las diferencias de la respuesta muscular y las características mecánicas del músculo en jugadores de élite del voleibol masculino y femenino. Estudiaron la Vrn en una muestra compuesta por 22 mujeres (edad 24.6 ±4.3 años; peso corporal: 72.14 ±10.06 kg; estatura: 178.40 ±8.50 cm) y 25 hombres (edad: 25.0 ±4.3 años; peso corporal: 88.76 ±9.07kg; estatura: 194.71 ±7.84cm). Los resultados mostraron que la Vrn más alta, en ambos grupos, se muestra en el vasto lateral externo y vasto lateral interno (Figura 8.11). Sin embargo, en el grupo de las mujeres existen diferencias más pronunciadas entre la Vrn del bíceps femoral y el resto de músculos evaluados (Figura 8.12). INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 72 agonista analíticamente con MTD (precedente de la TMG), la máxima deformación es proporcional a la amplitud hasta 90V (Figura 8.14). En opinión de los autores, los comportamientos observados individualmente demuestran que el método propuesto para evaluar el tono muscular (TMG) es más directo que la valoración del torque en la articulación del tobillo. Figura 8.14. Respuestas de la estimulación tetánica TA (0,3 ms, 40 Hz, amplitud de 40 a 90V), medido con el sistema de medición de impulso en la articulación del tobillo (figuras superiores) y los registros obtenidos por el sistema de medición de desplazamiento del tono muscular (figuras inferiores). Adaptado de Valencic (1990). En otro trabajo, Valencic y Knez (1997) contribuyen al desarrollo de la TMG demostrando que los datos de la Vrn correlacionan con los músculos según el tipo de fibra dominante (Tipo I o Tipo II), aumentando el valor de la Vrn para los músculos con un mayor porcentaje de fibras Tipo II y disminuyendo su valor en los músculos donde predominan las fibras Tipo I, hecho que pudimos comprobar al comparar Vrn en los músculos extensores y flexores de la articulación de la rodilla en jugadoras y jugadores profesionales de voleibol (Rodríguez-Ruiz et al., 2012b). INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 73 En el campo del deporte, se comenzó a utilizar la TMG con el trabajo de Praprotnik et al. (2000) donde demuestran que se producen cambios en la respuesta recogida después de realizar un ejercicio de alta intensidad con respecto a los valores de respuesta que mostraba el músculo cuando se encontraba en un estado de reposo absoluto. Este hecho lo evidenciamos posteriormente en un trabajo donde estudiamos el efecto de la fatiga en el bíceps braquial después de dos ejercicios, el primero de alto volumen y el segundo de alta intensidad (GarcíaManso et al., 2012). En 2001, Valencic y colaboradores (Valencic et al. 2001) evaluaron la respuesta muscular en 14 sujetos sanos (edad entre 19 y 27 años) y un paciente que sufría denervación del músculo tibial anterior debido a una lesión en el nervio peroneo. Durante el experimento los sujetos se situaban en una silla especialmente diseñada con un brazo mecánico que permitió adoptar una flexión plantar de 20º para evaluar el torque en cada uno de los sujetos. Además, se colocaba en el músculo tibial anterior un sensor de deformación y electrodos permitiendo la valoración con TMG y EMG. Asimismo, se evaluaron las respuestas musculares provocadas de forma voluntaria, involuntaria con un único estímulo (impulso 1 ms) e involuntaria con una serie de estímulos (impulso 0.2 ms, frecuencia 33 Hz, duración del entrenamiento 2sg; pausa 3sg), simultáneamente con las tres técnicas empleadas para determinar el umbral de tensión para cada individuo, encontrando resultados muy similares en la contracción involuntaria de un único estímulo con las técnicas de TMG y Torque en los sujetos sanos (Figura 8.15) y en el sujeto que sufría de una denervación (Figura 8.16), lo que supone que la evaluación del desplazamiento radial permite conocer las características de un músculo aunque esté afectado por ciertas patologías. INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 74 Figura 8.15. Valores medios y desviación estándar del desplazamiento radial del músculo tibial anterior y, el torque sobre la articulación del tobillo en los sujetos sanos. Adaptado de Valencic et al. (2001). Figura 8.16. Valores medios y desviación estándar del desplazamiento radial del músculo del tibial anterior y, el torque sobre la articulación del tobillo en el paciente con denervación. Adaptado de Valencic et al. (2001). Además añaden un gráfico (Figura 8.17) en el que muestran la relación (r2=0.8128) que existe entre el Tc y el porcentaje de fibras musculares Tipo I haciendo referencia al estudio de Valencic y Knez (1997). INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 75 Figura 8.17. Correlación entre el tiempo de contracción (Tc) obtenido por el método TMG y el porcentaje de fibras musculares Tipo I obtenidos a partir de referencias (Ariano et al., 1973). Adaptado de Valencic et al., (2001). 8.3.2. Rigidez muscular. La rigidez muscular está íntimamente ligada a la fatiga, ya que disminuye su valor cuando el músculo no está cansado ocurriendo lo contrario cuando aparece la fatiga. Entendemos por rigidez muscular (stiffness) la dureza o tono que presenta con independencia de cuál sea su origen (actividad física, descanso, etc.) o el mecanismo que la determine (componente contráctil, tejido conjuntivo o activación neuromuscular). La forma de determinar la rigidez de un músculo mediante la TMG es analizando el resultado de la deformación radial máxima del músculo evaluado (Dm), el cual presenta valores bajos cuando la rigidez es elevada y altos cuanto ésta disminuye. Muestra la resistencia pasiva a la deformación radial del músculo. Su valor determina la magnitud de la respuesta mecánica y condiciona su eficiencia motriz según la actividad que realice la persona. Un aspecto importante es entender las diferencias y vinculaciones que la rigidez muscular tiene con las deformaciones radiales y longitudinales del músculo cuando este es activado. Los componentes contráctiles musculares y los componentes elásticos en serie y en paralelo son aspectos que condicionan la rigidez del músculo en su totalidad, alterando las características del músculo en los diferentes tipos decontracción muscular (concéntricas, isométricas y excéntricas con el músculo acortado o alargado). INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 76 En este sentido Simunic (2003) estudió la amplitud máxima de dos respuestas musculares (recogidas con TMG y Torque) adaptando los cuatro parámetros de tiempo (Td, Tc, Ts y Tr) a cada una de las respuestas DmTMG y Dmtorque (Figura 8.18). Figura 8.18. Definición de parámetros igual para la respuesta transversal (TMG) y la contracción longitudinal (Torque). Amplitud de contracción máxima (Dm), tiempo de activación (Td), tiempo de contracción (Tc), tiempo de mantenimiento (Ts) y tiempo de relajación (Tr). Adaptado de Simunic, (2003). Explica que el pico de la respuesta registrada en la contracción transversal (recogido con TMG) es más acentuado en los músculos con menor Tc. Basándose en la presunción de que en un músculo todas las fibras del mismo tipo se contraen al mismo tiempo cuando son estimuladas, utiliza distintos modelos de estimulación para caracterizar cada tipo de fibra muscular (tipo I o tipo II). En el siguiente esquema (Figura 8.19) muestra como sería la respuesta al combinar el comportamiento de ambas fibras (fibras tipo I y tipo II) en su desplazamiento longitudinal y transversal del vientre muscular. En el modelo propuesto, Simunic acepta los datos que se pueden encontrar en la literatura especializada sobre la concentración selectiva de calcio por tipo de fibra y la fuerza longitudinal ejercida por cada una de ellas (Wetzel y Gros, 1998). La contracción longitudinal de la fibra muscular tipo II comienza a aumentar más tarde cuando la concentración de calcio y su amplitud es hasta nueve veces INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 77 superior que la contracción longitudinal de fibras tipo I (Wetzel y Gros, 1998; Sica y McComas, 1971). Figura 8.19. Modelo de conexión entre medidas longitudinales de fuerza y el desplazamiento transversal del vientre muscular. Adaptado de Simunic, (2003). In vivo, la rigidez longitudinal del complejo músculo-tendón y la elasticidad del tendón no parecen estar vinculadas (Kubo et al., 2001). Esto supone que sus características morfológicas no parecen ser factores claves en la rigidez del músculo (Kubo et al., 2001a,b). Por su parte, Simunic (2003) señala que la rigidez del vientre muscular depende de la posición de los segmentos (ángulo de la articulación) y de la elasticidad muscular. La rigidez nos permite evaluar el estado del músculo y explorar el potencial riesgo de lesión que puede tener el mismo en determinadas modalidades deportivas. Una elevada rigidez (bajo valor de Dm), siempre que no alcance valores potencialmente patológicos, puede suponer elevada eficiencia en pruebas explosivas (ejemplo: saltos, lanzamientos o carreras lineales de velocidad corta), pero también resulta un riesgo elevado en acciones en las que el deportista realiza aceleraciones y desaceleraciones o cambios de dirección intensos y no previstos INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 78 con suficiente anterioridad (ejemplo: fútbol). Aun así, es necesario comprender que el Dm se ve afectado por diferentes factores como puede ser el tipo de musculatura, si esta se encuentra poco o muy tonificada y el tipo de hipertrofia que presente. En este sentido, Rodríguez-Ruiz et al., 2012a, registraron valores diferentes de Dm en los jugadores de voleyplaya de alto nivel. Los especialistas en defensa presentan valores entre 2 y 4 mm, mientras que los especialistas en bloqueo presentan valores entre 4 y 8 mm. Para realizar mediciones de la rigidez muscular habitualmente se utilizaba una metodología conocida como Myotonomer. Sin embargo, Simunic et al. (2003) se dieron cuenta de que las mediciones de la rigidez con esta metodología no eran precisas, por lo que mejoraron el sensor de desplazamiento utilizado un separador (Figura 8.20). Este separador funciona como punto de referencia para conocer la profundidad que el sensor de desplazamiento ejerce sobre la superficie cutánea del músculo que es evaluado en su eje transversal (Dv). Figura 8.20. Muestra del sensor de deformación con un separador incorporado. Adaptado de Simunic, (2003). Estudios preliminares revelaban que Dm depende de la presión que se ejerce inicialmente con el sensor sobre la superficie cutánea (Dv) (Knez, 2000). Así Simunic (2003) trabajó con valores normalizados de Dv para cada sujeto de acuerdo con su valor máximo, y con independencia del ángulo de la articulación a la que se midió este valor. Observaron que cuando el ángulo del codo se reduce, INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 79 Dv disminuye también. Esta disminución fue estadísticamente significativa para el músculo braquioradial (BR) e insignificante para el músculo bíceps braquial (BB). Cuando los parámetros Dm y Dv se unieron en un solo parámetro se encontró una buena correlación (r=0,53) entre ambos parámetros (Figura 8.21). No obstante, en el caso de observaciones por separado no se encontró correlación, lo que significa que el parámetro Dv no es el único que tiene influencia en Dm. Figura 8.21. Correlación estadísticamente significativa con la tendencia lineal entre DmTMG y Dv (N=15) de los músculos evaluados (BB y BR) con un ángulo del codo de: 1,40 radianes. Adaptado de Simunic, (2003). 8.3.3. Potenciación muscular. La potenciación muscular, o potenciación post-activación, representa el incremento de la respuesta muscular contráctil después de realizar ejercicios de intensidad elevada (Vandervoort et al., 1983; Abbate et al., 2000; Sale, 2002; Verkhoshansky, 2000; Gullich, 1995) o al inicio de un ejercicio cuando el calentamiento es inadecuado. Según Simunic (2003) en este tipo de evaluaciones (TMG) existen tipos de respuesta muscular que corresponden con un fenómeno de potenciación muscular. Esta potenciación puede ser causada por un cierto número de contracciones voluntarias e involuntarias (provocadas mediante estimulación eléctrica de corta duración) o por pequeñas contracciones involuntarias con una duración más larga de lo normal, apareciendo un incremento en la amplitud de todas ellas. Simunic, estudió la potenciación de los parámetros de tiempo en las respuestas transversales y longitudinales. Expone que la observación de la potenciación en las respuestas transversales es más objetiva debido a que las contracciones longitudinales se ven afectadas en mayor medida por las propiedades INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 80 elásticas del tejido conjuntivo. Asimismo, en un estudio realizado con músculos de sapos determinan que, en las contracciones transversales los valores de Td y Tc disminuyen, mientras que Tr y Ts se incrementan (Tabla 8.10). En cambio, en las contracciones longitudinales los parámetros de tiempo aumentaban mientras que la amplitud se mantenía sin cambios (Tabla 8.10). Estos valores indican la relación que existe entre el fenómeno de potenciación y la fatiga muscular, mostrando al músculo muy sensible a la fatiga cuando se estimula de forma aislada. Tabla 8.10. Parámetros contráctiles transversales y longitudinales de gemelo de sapo medidos antes y después de estimular el músculo de forma aislada. Adaptado de Simunic, (2003). Respuesta Sincronización Td (ms) Tc (ms) Ts (ms) Tr (ms) Dm (mm) Transversal Antes 13.89 35.85 87.95 21.09 1,08 Después 11.86 33.58 37.97 37.97 2,20 Longitudinal Antes 13.00 33.65 19.54 19.54 0,91 Después 14.22 38.50 26.00 26.00 0,90 8.3.4. Diferencias en la respuesta mecánica en diferentes músculos. Una de las aplicaciones más básicas de la TMG tras la evaluación muscular es determinar las diferencias existentes entre cada músculo. Una clasificación de la musculatura es la que organiza los músculos en gravitatorios y antigravitatorios (posturales). Los músculos antigravitatorios son los responsables de oponerse a la acción de la gravedad durante la actividad diaria del ser humano. Es lo que conocemos como actividad muscular tónica y se diferencia de la actividad fásica que es la que nos permite movernos en el espacio. La actividad muscular tónica mantenida a través del tiempo es lo que llamamos tono muscular, y tiene como base a estímulos nacidos en el mismo músculo (fibras intrafusales del huso neuromuscular) y en receptores ubicados en distintas partes del cuerpo (músculos del cuello, oído interno, ligamentos, cápsulas articulares). En consecuencia, la composición muscular de ambas estructuras cambia significativamente, de forma que los músculos antigravitatorios tendrán INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 81 mayor porcentaje de fibras tipo I que los gravitatorios, ocurriendo lo contrario en relación a las fibras tipo II. Determinar las características de unos u otros es algo bastante sencillo mediante la TMG. Ese fue el objeto de uno de los primeros trabajos publicados por Valencic & Knez (1997) cuando midieron cinco músculos de un sujeto que fueron seleccionados por las características de sus fibras (vasto lateral y bracoradial vs. sóleo, gemelos y tibiales) y donde la velocidad de deformación (normalizada) se utilizó como parámetro comparativo. Confirmando la hipótesis de partida, los músculos a priori más rápidos (vasto lateral y bracoradial) mostraron una velocidad de deformación (Vrn) más elevada (41 y 40 mm/s/mm) que los músculos menos explosivos (gemelos: 21 mm/s/mm; tibial: 17.5 mm/s/mm; sóleo: 8.2 mm/s/mm). Asimismo, Simunic et al. (2009) valoraron las diferencias de los valores de Tc entre vasto lateral y bíceps femoral de 170 atletas master y 51 sujetos sanos. Presentan el tiempo de contracción organizando la muestra en cuatro grupos de edad y también según el tipo de actividad deportiva realizada (velocistas, atletas de resistencia y no deportistas). Los datos mostraron variaciones mayores en el bíceps femoral (SEmin: ±1.6; SEmax: ±9.8) que en vasto lateral (SEmin: ±0.7; SEmax: ±1.9). Además, a la edad de 35-44 años, los atletas rápidos (velocistas) mostraron un Tc más corto del bíceps femoral (Tc = 26.5 ±1.6ms) que los atletas resistencia (Tc = 34.4 ±2.2ms), pero estas diferencias desparecen a la edad de más de 65 años (Tabla 8.11). Tabla 8.11. Valores del tiempo de contracción del bíceps femoral y desviación estándar perteneciente a evaluaciones de sujetos de diferente edad y tipo de deporte practicado. Adaptado de Simunic et al., (2009). Edad (años) Bíceps Femoral Tc (ms) 35 – 44 a. 45 – 54 a. 55 – 64 a. >65 a. Atletas Velocistas 26.5 ± 1.6 30.9 ± 9.4 37.3 ± 5.1 44.1 ± 9.8 Atletas Resistencia 34.4 ± 2.2 39.4 ± 2.5 41.6 ± 2.3 44.5 ± 2.5 No atletas 30.9 ± 1.9 32.9 ± 2.4 43.9 ± 2.7 54.2 ± 2.7 INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 88 8.3.6. Balance muscular. La TMG es una herramienta especialmente interesante para poder evaluar de forma sencilla y precisa la evolución de estructuras musculares que son sometidas a recuperación tras procesos de deterioro o patología de distinta índole. En esta línea, Simunic et al. (2005a) realizan un trabajo sobre la evolución de Dm después de 12 días de rehabilitación del bíceps femoral de un futbolista en la que muestra (Figura 8.26) como el control de este parámetro evoluciona con el tiempo, mostrando la recuperación de esta estructura hasta alcanzar respuestas propias de una musculatura sana y no alterada por la lesión. Figura 8.26. Registro de la respuesta muscular realizado con TMG antes de sufrir la lesión, y a los 2, 5 y 12 días después, durante el periodo de recuperación. Adaptado de Simunic et al., (2005c). En este sentido, la articulación de la rodilla ha sido estudiada por diversos autores para conocer el comportamiento que adopta la musculatura circundante en cada una de sus funciones. Así, Rusu et al. (2009a) utilizan la TMG para realizar un control exhaustivo y preciso del vasto medial y el vasto lateral externo durante un periodo de entrenamiento de resistencia aplicado a jóvenes jugadores de fútbol para evaluar y estudiar el rol de cada uno y su incidencia sobre la estabilidad de la articulación de la rodilla y los problemas que pudieran desencadenar desequilibrios musculares. El control de Tc y Dm permitieron a los autores controlar la evolución de los cambios estructurales y funcionales que pudieran derivar en riesgos de lesión. Rodríguez-Ruiz et al. (2012a), hicieron un uso similar de esta herramienta para estudiar las características mecánicas de los músculos encargados de la extensión y flexión de la articulación de la rodilla en jugadores de voleyplaya. En este INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 89 trabajo, los autores encontraron diferencias importantes entre hombres y mujeres de la élite de este deporte como consecuencia del diferente nivel de entrenamiento y rendimiento y de las peculiaridades específicas que muestra el sistema músculoesquelético en cada género. En un estudio posterior, Rodríguez-Ruiz et al. (2012a) hicieron uso de la TMG para evaluar el balance entre estructuras musculares que podrían verse afectadas por el rol específico que tiene asignado un deportista durante la práctica intensa de una modalidad deportiva (voleyplaya masculino y femenino). Específicamente analizaron la relación existente entre el lado de la cancha que ocupa el jugador habitualmente y los cambios que se detectan en la respuesta y el balance de la musculatura que compone la extremidad inferior (Tabla 8.14). Tabla 8.14. Ejemplo del tiempo de mantenimiento de la contracción en el VL de 4 parejas de voleyplaya (2 masculinas y 2 femeninas) dependiendo de la posición que ocupa cada jugador en la cancha. Adaptado de Rodríguez-Ruiz et al., (2012a). Equipo Jugador Tiempo de sustentación (Ts - ms) Posición en la cancha Derecha Izquierda A Masculino 1 129.2 116.8 Izquierda Masculino 2 36 39.7 derecha B Masculino 3 41.2 38.4 Izquierda Masculino 4 61.3 79.1 derecha C Femenino 1 128.6 44 Izquierda Femenino 2 43.1 62.9 derecha D Femenino 3 41.9 34.2 Izquierda Femenino 4 36.1 42.6 derecha En un estudio posterior, Rey y colaboradores (2012b) estudiaron el recto femoral (RF) y bíceps femoral (BF) en 78 jugadores profesionales de fútbol (edad: 26.6 ±4.4 años; Estatura: 179.2 ±5.3 cm; Peso corporal: 75.8 ±5.3 kg) divididos en grupos por posición de juego [Porteros: (P, n=8); Defensa central: (DC, n=11); Defensa Lateral: (DL, n=14); Centrocampista: (CM, n=18); Extremo (EM, n=16); Delantero: (D, n=12)]: Los autores sólo encontraron diferencias estadísticas en INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 90 RF. Los valores de Tc eran en EM significativamente mayores (p<0.05) al compararlos con DC y P (ES fue de 1.0 y 1.4 respectivamente). Las diferencias significativas en Tr se encontraron entre DC y CM (P<0.05) (ES=1.3) y en Ts, donde los valores fueron significativamente mayores en CM que en DC, DL, EX y D (p<0.05) (ES entre 0.9 y 1.6). 8.3.7. Diferencias entre modalidades deportivas. Una de las utilidades más interesantes de la aplicación de la TMG en el campo del deporte es su aplicación en la caracterización de la respuesta muscular en diferentes modalidades deportivas. Las enormes diferencias entre deportes, incluso entre disciplinas de una misma modalidad deportiva, obligan a una especialización tan elevada que sólo determinados y muy escasos sujetos podrán ser eficaces en cada caso. Esto supone conocer el perfil idóneo de deportista eficiente para cada modalidad. El tipo de musculatura y sus capacidades funcionales ocupan una posición relevante entre los factores discriminantes y condicionantes del éxito deportivo. La herencia genética y las funciones de cada musculatura condicionarán siempre su respuesta y eficacia mecánica. Además, los requerimientos fisiológicos y mecánicos que conlleva la práctica de cada modalidad deportiva provocan adaptaciones agudas y crónicas que afectan a numerosos aspectos morfológicos y funcionales del deportista. Tales transformaciones son las que le van a permitir ser eficientes en su modalidad. La relación que existe entre el estado de la musculatura de deportistas que practican distintas disciplinas fue estudiada por Djordjevic, et al. (2000), anunciando la TMG como un instrumento válido para el estudio de este tipo de adaptaciones musculares que genera el entrenamiento. Para ello, realizaron valoraciones a 25 deportistas de disciplinas totalmente diferentes (13 velocistas y 12 ciclistas) encontrando diferencias significativas (p<0.01) en Tc entre grupos con valores más bajos para los velocistas que, al menos a priori, deberían tener una musculatura más rápida y explosiva (mayor % FT) (Figura 8.27). No obstante, los autores no encontraron diferencias importantes en los otros parámetros evaluados. INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 91 Figura 8.27. Representación gráfica de los valores de Tc de los músculos evaluados con TMG en los practicantes de dos modalidades deportivas (velocistas y ciclistas) con perfil condicional diferenciado. Adaptado de Djordjevic, et al., (2000). La respuesta adaptativa a años de entrenamiento deja una huella importante en las estructuras musculares que son posibles de detectar muchos años después del abandono de la práctica deportiva. Esto fue demostrado por Heredia et al. (2011), cuando compararonr 26 ex-jugadores profesionales de fútbol (edad: 61.7 ±6.8 años) con sujetos adultos que realizaban una actividad física moderada (edad: 56.2 ±4.2 años). Los resultados mostraron valores de Vrn significativamente superiores y Dm significativamente menores de VL y BF en el grupo jugadores de fútbol (Figura 8.28). INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 92 Figura 8.28. Box-plot de la Velocidad de Respuesta Normalizada (Vrn) enuciadas en mm/s -- en el Vasto Lateral (VL) y Bíceps Femoral (BF) (A y B); y del máximo desplazamiento radial o stiffness (Dm) enuciados en mm en el Vasto Lateral (VL) y Bíceps Femoral (BF) (C y D) de ambas piernas los dos grupos analizados. Adaptado de Heredia et al., (2011). 8.4. CONTROL DE ALTERACIONES PATOLÓGICAS DEL SISTEMA NEUROMUSCULAR. El conocimiento de los orígenes de las diferentes patologías y de los sistemas funcionales que se ven afectados es un aspecto relevante para poder afrontar su curación y plantear su rehabilitación de una forma correcta. Este fue el origen de la TMG y, por ello, ha sido frecuentemente utilizada en clínica como herramienta de control de la recuperación e incluso para mejorar los mecanismos de prevención de numerosas patologías. Algunos ejemplos de su aplicación los encontramos en los siguientes apartados. 8.4.1. Control de atrofia muscular en personas amputadas. Burger et al. (1996) evaluaron los posibles cambios de volumen que sufre el músculo glúteo mayor y sus propiedades contráctiles en personas amputadas por encima de la articulación de la rodilla. Para ello emplearon una muestra compuesta por 7 sujetos (edad: 47.4 años) amputados en una de sus piernas (lado del miembro amputado, A; lado del miembro no amputado, NA), y 21 sujetos sanos (GC, edad: 34.0 años) que INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 93 sirvieron como grupo control. Los autores observaron una disminución estadísticamente significativa (p=0.003) en el desplazamiento del vientre muscular del lado lesionado de los sujetos amputados (Dm=4.9 ±2.8 mm) en comparación con el grupo control (Dm=9.8 ±3.1 mm), además de diferencias bilaterales (Dm=8.4 ±2.4 mm; Dm=4.9 ±2.8 mm). El periodo de latencia (T1) en el lado lisiado era significativamente más largo (T1A: 45.3 ±8.8 ms; T1NA: 38.0 ±12.4 ms; T1GC: 32.1 ±7.6 ms) y la pendiente de la curva de Dm menor que en el grupo control. En opinión de los autores esto indica una atrofia del glúteo mayor y muestra que es un músculo más lento en el lado lisiado que en el que no sufre de amputación (Tabla 8.15). Tabla 8.15. Valores medios del periodo de latencia (T1), tiempo de pico a pico (T2) y pendiente del impulso (A/T2). Adaptado de Burger et al., (1996). Músculo Glúteo Mayor N T1 (ms) T2 (ms) Pendiente (A/T2) Miembro Amputado 7 45.3 (8.8a) 62.2 (25) 0.021 (0.016b) Miembro no Amputados 7 38.0 (12.4) 67.0 (25) 0.038 (0.045c) Sanos 21 32.1 (7.6) 49.8 (18) 0.080 (0.038) Dónde: A es amplitud. a Diferencia entre el miembro amputado y los sujetos sanos (P = 0.12) y b (P = 0001) respectivamente. c Diferencia entre miembro no amputado y sujetos sanos (P = 0.78) 8.4.2. Control de enfermedades neuromusculares. Knez et al. (1999) compararon los datos recogidos con TMG de la respuesta de los músculos bíceps braquial y braquioradial de personas con problemas neuromusculares con los valores obtenidos de sujetos sanos. Encontraron una gran diferencia en el valor de Dm de los dos músculos evaluados en ambos grupos, demostrando que existen importantes diferencias en la respuesta del vientre muscular en pacientes con enfermedades neuromusculares respecto a los sujetos sanos (Figura 8.29 y 8.30). Además, destacan que evaluar la respuesta del vientre muscular da información valiosa sobre el progreso y evolución de la enfermedad neuromuscular. INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 94 Figura 8.29. Respuesta del vientre muscular a un estímulo único del músculo braquioradial en sujetos sanos y un paciente con enfermedad neuromuscular. Adaptado de Knez et al., (1999). Figura 8.30. Respuesta del vientre muscular a un estímulo único del músculo bíceps braquial en sujetos sanos y un paciente con enfermedad neuromuscular. Adaptado de Knez et al., (1999). 8.4.3. Musculatura espástica. Una de las patologías neuromusculares limitantes en las que se ha utilizado la TMG ha sido la espasticidad muscular, es decir, aquella patología que hace referencia a músculos tensos y rígidos con reflejos tendinosos alterados presentando respuestas profundas y exageradas. En esta línea, Grabljevec et al. (2004) evaluaron la musculatura extensora de ambas piernas en 25 sujetos que padecían poliomielitis, encontrando que los valores obtenidos con la TMG muestran una correlación positiva con los valores de dinamometría. Los resultados de este trabajo son similares a los obtenidos por Burger et al. (1996) al evaluar el glúteo y a los aportados por Valencic et al. (2000) INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 95 que correlaciona la TMG con el porcentaje de fibras Tipo I determinado histoquímicamente (n=11; r=0.71; p <0.002) al evaluar 11 músculos (bíceps braquial, tríceps braquial, extensor digital, flexor digital, recto femoral, bíceps femoral, vasto lateral, vasto interno, erector espinal, gastrognemio medial y tibial anterior). En otro trabajo, Grabljevec et al. (2005) compararon la fuerza y la respuesta muscular de los músculos encargados de la flexión y extensión de la articulación rodilla en sujetos poliomielíticos y sujetos sanos. La muestra estaba compuesta por 20 sujetos que pasaron una poliomielitis con nuevos síntomas (SYM), 10 sin nuevos síntomas (ASYM) y 15 sujetos sanos como grupo control. Según los autores, la TMG sirve para detectar que una resistencia significativamente menor y alteraciones funcionales del recto femoral de los sujetos enfermos podrían estar vinculadas a cambios en la composición de los músculos afectados (mayor cantidad de fibras tipo I en los músculos afectados por la poliomielitis). 8.4.4. Encamados de larga duración. Aquellos sujetos obligados a permanecer largos periodos de tiempo inmovilizados y encamados sufren importantes pérdidas en su masa ósea (osteopenia) y su masa muscular (sarcopenia). La sarcopenia fue definida por primera vez por Irving Rosenberg en 1989 para describir la pérdida de masa muscular que va asociada a la pérdida de fuerza y función muscular. En este sentido, Pisot et al. (2008) utilizaron la TMG para evaluar durante un estado de ingravidez simulada (reposo en cama de 35 días) la respuesta mecánica de los músculos [bíceps braquial (BB), vasto lateral (VL), bíceps femoral (BF) y gastrognemio interno (GM)]. Para ello realizaron una valoración pre y post al estado de reposo a 10 sujetos (edad 22.3 ±2.2 años). Estos mostraron valores iniciales de Tc más bajos en VM (25.1 ±2.0 ms) y más altos en BF (31.0 ±7.6 ms). Después de los 35 días los valores difieren según los músculos. Por ejemplo, observaron un incremento del 18% de Tc en GM (p<0.01) (Tabla 8.16) y de Dm en VM (24%, p<0.01), en BF (26%, p< 0.01) y en GM (30%, p<0.01) (Tabla 8.17). Según los autores, los incrementos observados en Dm pueden ser atribuidos a una disminución de la capacidad contráctil del músculo, así como a una mayor rigidez del tendón, causando un alargamiento de las fibras musculares y unas oscilaciones del tejido no contráctil que sigue a la contracción muscular. INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 96 Tabla 8.16. Tiempo de contracción (Tc) antes (Pre) y después (Post) de los 35 días en cama, de todos los músculos evaluados. Adaptado de Pisot et al., (2008). Músculo Tc (ms) %∆ Pre Post Bíceps Braquial 29.2 ± 4.1 27.5 ± 2.2 -6 Vasto medial 25.2 ± 2.0 25.1 ± 2.5 0 Bíceps Femoral 31.0 ± 7.6 29.8 ± 6.1 -4 Gastrocnemio medial 26.4 ± 3.1 31.0 ± 6.0 18* *P < 0.01. Los cambios relativos son presentados y marcados para la significación estadística (%∆) Tabla 8.17. Máximo desplazamiento (Dm) antes (Pre) y después (Post) de los 35 días en cama, de todos los músculos evaluados. Adaptado de Pisot et al., (2008). Músculo Dm (mm) %∆ Pre Post Bíceps Braquial 15.8 ± 2.0 15.0 ± 1.8 -5 Vasto medial 8.7 ± 1.6 10.8 ± 1.5 24* Bíceps Femoral 5.3 ± 1.0 6.6 ± 1.0 26* Gastrocnemio medial 4.2 ± 0.8 5.5 ± 1.1 30* * P < 0.01. Los cambios relativos son presentados y marcados para la significación estadística (%∆) 8.4.5. Enfermos con polineuropatía diabética. La polineuropatía es la complicación más frecuente de la diabetes mellitus (Romero et al., 1996). Su prevalencia oscila entre el 5 y el 80 % de los diabéticos examinados dependiendo de los criterios diagnósticos utilizados. Las lesiones estructurales más frecuentemente se caracterizan por la pérdida de fibras nerviosas, atrofia y lesiones estructurales específicas. Los estudios experimentales han demostrado asociación entre las alteraciones estructurales, funcionales y la disminución de la velocidad de conducción nerviosa en modelos animales y humanos con polineuropatía diabética. Con el objeto de establecer un nuevo método para evaluar la polineuropatía diabética antes de que aparecier la primera señal clínica, Rusu et al. (2009b) presentaron un trabajo intentando proponer la TMG como instrumento para INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 97 predecir su evolución. Relacionaron la información obtenida con esta herramienta en un paciente con polineuropatía diabética asociada con artritis reumatoide y operado de hernia lumbar y valores de referencia obtenidos en un estudio anterior con sujetos sanos (Tc: 32,83 ±4,5 ms; Td: 28,7 ms; Dm: 8,17 mm). Entre los valores obtenidos del paciente, se puede notar que el Tc es mayor que los valores tomados como normales en la mayor parte de los músculos evaluados, aunque menos evidente en el caso del tibial anterior (TA) (Figura 8.31). Figura 8.31. Tiempo de contracción (ms) de los músculos cuádriceps (Q), bíceps femoral (BF), tibial anterior (TA) y gastrocnemio (G) de la pierna derecha e izquierda, del sujeto evaluado con polineuropatía diabética asociada con artritis reumatoide y operado de hernia de disco lumbar (Tc mas), frente a valores de referencia en sujetos sanos (Tc ref). Adaptado de Rusu et al., (2009b). Según los autores, la respuesta muscular al estímulo eléctrico (Dm) reveló un movimiento muscular transversal por debajo de los valores considerados normales en todos los músculos evaluados con la excepción del bíceps femoral izquierdo y el cuádriceps del lado derecho (Figura 8.32). Sin embargo, la mayor parte de los valores de Td muestran una caída en relación a los valores de referencia (Figura 8.33). INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 104 En este sentido, los autores observan que la fatiga muscular aparecía antes en los músculos evaluados de los pacientes con PAD independientemente de la gravedad del paciente, a diferencia de los sujetos sanos que se utilizaron como grupo control. Concluyendo que la relación entre el flujo arterial de sangre en las piernas y el rendimiento de los músculos de la zona es poco efectiva en este tipo de personas. 8.4.9. Control de la recuperación post-operatoria. La recuperación post operatoria es de gran importancia en la vida de cualquier persona y, aún más, en la de un deportista, que ha de destinar el mayor tiempo posible de su carrera a conseguir un adecuado estado de forma que le permita afrontar la competición en las mejores condiciones posibles. Por este motivo, el paso por un proceso quirúrgico y el consecuente período de recuperación irrumpe directamente en su estado físico al no permitirle realizar los entrenamientos con normalidad hasta volver al estado de partida. La TMG se muestra como una herramienta idónea para el seguimiento del estado muscular tras un proceso operatorio como muestra Simunic y colaboradores (2005c). Los autores evaluaron a 58 sujetos (43 hombres y 15 mujeres; edad 27.2 ±9.7 años) que se sometieron a una operación de reconstrucción del ligamento cruzado anterior (ACL). En el trabajo propuesto, los músculos: vasto lateral externo (VL), vasto lateral interno (VM), recto femoral (RF) y bíceps femoral (BF), fueron evaluados antes y semanalmente después de la cirugía durante los cinco meses posteriores. Seis de los sujetos fueron evaluados un año después para ver el progreso. Los resultados se presentaron cronológicamente para todos los músculos evaluados y se mostraron los porcentajes de simetrías laterales de cada uno de los músculos evaluados (Figura 8.36). Según los autores, es evidente una caída en la simetría en VM y BF, de 141% a 83% y de 196% a 84% respectivamente. La mayor asimetría se encontraba en BF seguido de VM, RF y VL. INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA TMG: EJEMPOS PRÁCTICOS 105 Figura 8.36. Representación cronológica de la simetría del tono muscular calculado de la respuesta mecánica. Adaptado de Simunic et al., (2005c). Los autores muestran la evolución de los músculos evaluados tras la lesión y el tiempo que tardan en recuperar su estado inicial mediante los valores aportados por la TMG. Concluyendo que el tiempo estimado es de 24 semanas y proponiendo el uso de esta metodología para el seguimiento y control de la atrofia muscular funcional y estructural. Así como de las asimetrías de los extensores y flexores de la rodilla después de una cirugía de estas características, lo cual provoca una mejora en el proceso de rehabilitación permitiendo identificar los ejercicios que se incluirán o no en cada caso. RECOMENDACIONES FINALES RECOMENDACIONES FINALES 109 9. RECOMENDACIONES FINALES Sin duda, la TMG es una excelente herramienta de trabajo para cualquier profesional de la actividad física y la salud por su fiabilidad y elevada versatilidad. Su información complementa las metodologías que tradicionalmente se han utilizado en la evaluación muscular (biopsias, EMG, etc.). No obstante, su interpretación hace necesario una importante formación del investigador sobre la respuesta muscular y las modificaciones que ésta pueda sufrir en respuesta a patologías concretas o cargas de entrenamiento específicas. Tal situación abre un interesante campo de estudio sin costes excesivamente elevados y sin necesidad de utilizar protocolos invasivos que limiten el acceso a determinadas poblaciones. BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA 113 10. BIBLIOGRAFÍA 1. Abbate F, Sargeant AJ, Verdijk PW & de Haan A. (2000). Effects of high-frequency initial pulses and posttetanic potentiation on power output of skeletal muscle. Journal Applied Physiology. 88: 35-40. 2. Achiron A & Barak Y. (2000). Multiple sclerosis – from probable to definite diagnosis: a 7-year prospective study. Archives of Neurology. 57(7):974–979. 3. Almarcegui C, Dolz I, Pueyo V, Garcia E, Fernandez FJ, Martin J, Ara JR & Honrubia F. (2010). Correlation between functional and structural assessments of the optic nerve and retina in multiple sclerosis patients. Clinial Neurophysiology. 40(3):129–135. 4. Ariano MA, Armstrong RB & Edgerton VR. (1973). Hindlimb muscle fiber populations of five mammals. Journal Histochemistry & Cytochemistry. 21: 51-55. 5. Barry DT, Geiringer SR & Ball RD. (1985). Acoustic myography: a noninvasive monitor of motor unit fatigue. Muscle Nerve. 8: 189-194 6. Belic A, Knez N, Karba R & Valencic V. (2000). Validation of the human muscle model. Proceedings of the 2000 Summer Computer Simulation Conference. Session 1: Issues on Whole Body Modeling. Vancouver (Canadá) 16-20 de Julio de 2000. 7. Boyle PA, Buchman AS, Wilson RS, Leurgans SE & Bennett DA. (2009). Association of Muscle Strength with the Risk of Alzheimer’s Disease and the Rate of Cognitive Decline in Community-280 Dwelling Older Persons. Archive Neurology. 66(11): 1339–1344. 8. Burger H, Valencic V, Marincek C & Kogovsek N. (1996). Properties of musculus gluteus maximus in above-knee amputees. Clinical Biomechanics. 11(1): 35–38. 9. Carrasco L, Sañudo B, de Hoyo M & Ochiana G. (2011a). Tensiomyographic characteristics of Rectus Femoris after a single bout of intense exercise. Journal of Social Sciences. 7 (3): 354-357. 10. Carrasco L, Sañudo B, de Hoyo M, Pradas F & Da Silva ME. (2011b). Effectiveness of low-frequency vibration recovery method on blood lactate removal, muscle contractile properties and on time to exhaustion during cycling at VO2max power output. European Journal of Applied Physiology, 111: 2271–2279. PARTE EXPERIMENTAL 216 PARTE EXPERIMENTAL 217 INTRODUCCIÓN Es un aspecto bien documentado que el comportamiento de un músculo cambia por efecto de la fatiga al realizar contracciones repetitivas y prolongadas. La aparición de la fatiga durante el ejercicio físico debe ser interpretada como la incapacidad del músculo o del organismo en conjunto para mantener la misma intensidad de trabajo y la calidad de los movimientos (Edwards, 1981; Bigland-Ritchie et al., 1983). En sí misma, la fatiga es una necesidad intrínseca a la mejora del rendimiento siempre que la misma sea consecuencia de la aplicación de cargas bien diseñadas de entrenamiento. Esto conlleva que se provoquen alteraciones controladas al estado de equilibrio (homeostasis) en el que se encuentra el deportista (fatiga aguda), siendo necesario evitar sobrepasar la reserva máxima de respuesta que posee el organismo de cada deportista (fatiga crónica). Por lo tanto, el estado deseable de fatiga puede ser un fenómeno transitorio, de origen multifactorial, causado por la actividad física. Los cambios de la función contráctil provocan una disminución gradual de la capacidad de generar fuerza muscular o la conclusión de una actividad sostenida. La causa de la pérdida de la fuerza durante la fatiga muscular ha sido atribuida a diferentes mecanismos, desde el sistema nervioso central a la interacción entre las proteínas contráctiles de cada sarcómero. Los cambios bioquímicos, la disminución de reservas, las alteraciones neurales y las variaciones estructurales que se producen en esta situación comprometen la actividad muscular reduciendo su capacidad funcional. Los músculos que se utilizan intensamente durante un ejercicio muestran una progresiva disminución del rendimiento que se recupera después de un período suficiente de descanso, en condiciones normales. La situación del deterioro depende de la tarea realizada, de su magnitud y de su origen, variando además, con el tipo, la duración y la intensidad de la actividad realizada (Bigland-Ritchie et al, 1983.; Tesch et al, 1990; Enoka y Stuart, 1992; Sacco et al, 2000; Gandevia, 2001; Hunter et al, 2003). Existe un gran número de estudios sobre la fatiga muscular que basan la atención, normalmente, en los cambios del nivel de excitación eléctrica, también conocido como fatiga central o neural (Garland y Gossen, 2002; Amann y Dempsey, 2008), o en los cambios a nivel metabólico, también conocidos como fatiga muscular o fatiga periférica PARTE EXPERIMENTAL 218 (de Ruiter et al., 1999; Sejersted y Sjogaard, 2000). Los estudios que analizan los efectos de la fatiga en la respuesta mecánica del músculo son mucho más escasos (Bol et al 2011; Marini y Veicsteinas, 2010). El objetivo de este estudio fue evaluar cómo afectan dos tipos diferentes de entrenamiento de la fuerza en la respuesta mecánica muscular (bíceps braquial) durante el entrenamiento y los primeros minutos de recuperación del ejercicio. METODOLOGÍA Participantes: 16 sujetos sanos moderadamente activos (Edad: 25.13±2.64 años; Peso Corporal: 79.86±8.88 kg; Estatura: 179±7.36 cm) participaron voluntariamente en el estudio. Todos los sujetos fueron informados de los detalles del proceso experimental y sus riesgos asociados. Después, cada sujeto firmó un consentimiento informado previamente aprobado por el Comité Ético de Investigación de la ULPGC en línea con los criterios de la Declaración de Helsinki para la investigación relacionada con humanos. Procedimiento experimental: La respuesta muscular fue evaluada en dos ejercicios diferentes de resistencia en el que los participantes realizaron dos protocolos de forma aleatoria. Las principales variables dependientes evaluadas fueron las propiedades mecánicas de la respuesta muscular, desplazamiento radial máximo del vientre muscular (Dm), tiempo de sostén (Ts), tiempo de relajación (Tr) y la velocidad de contracción (Vc). Las variables independientes fueron la resistencia en cada uno de los protocolos. Se dejó una semana de recuperación entre ambos protocolos. Las propiedades contráctiles del bíceps braquial del brazo dominante se evaluaron, mientras el sujeto se situaba sentado con una flexión de 90º en la articulación humerocubital, a una intensidad de estímulo constante (75 mA) con un dispositivo de TMG (TMG-BMC). La TMG se utiliza para evaluar la rigidez muscular (Pisot et al., 2008) o estimar la composición muscular (Dahmane et al, 2001, 2005; Simunic et al., 2011) mediante la valoración de las propiedades contráctiles y la respuesta mecánica en los músculos superficiales. El punto de medición para cada músculo se determinó anatómicamente como el punto de máximo desplazamiento del vientre muscular, detectado mediante palpación durante una extensión del codo voluntaria del sujeto (Dahmane et al, 2001; PARTE EXPERIMENTAL 219 Simunic et al, 2003.; Valencic y Knez, 1997; Valencic et al, 2000, 2001). Asimismo, el sensor de desplazamiento (GK40, Panoptik, Ljubljana, Eslovenia) fue presionado por encima del vientre muscular perpendicularmente a la superficie del músculo (Fig. 1). Se utilizaron electrodos autoadhesivos bipolares (Compex Medical SA, Ecublens, Suiza) separados 4 cm de distancia desde el punto medio. La robustez de la herramienta y la reproducibilidad del método se ha evaluado en diferentes estudios (Dahmane et al, 2001; Krizaj et al, 2008; RodríguezMatoso et al, 2010; Simunic et al, 2003; Simunic y Valencic, 2001; Tous-Fajardo et al, 2010). Figura 1. Posición del sistema de evaluación TMG. Parámetros analizados: Desplazamiento radial máximo (Dm): determinado por el desplazamiento radial del vientre del muscular expresado en milímetros, se utiliza para valorar la rigidez muscular. Tiempo de sostén (Ts): el tiempo teórico en que la contracción se mantiene, se calcula mediante la determinación del período en el que la respuesta muscular sigue siendo superior al 50% de Dm. Tiempo de relajación (Tr): el tiempo en el que la respuesta del PARTE EXPERIMENTAL 220 músculo disminuye de 90% a 50% de Dm. Los parámetros mencionados anteriormente se muestran en la figura 2. Velocidad de contracción (Vc): la velocidad de contracción media se calcula cuando Dm alcanza un valor de 2 mm (∆Dm / dt); En resumen, en primer lugar se representó gráficamente Dm contra t, Vc se calculó a partir del valor de Dm y el tiempo transcurrido para dicho intervalo de desplazamiento radial del músculo. La Vc se determina a partir de un desplazamiento de Dm equivalente a 2 mm (∆DM / t), cuando los valores registrados fueron inferiores o más de 2 mm, se realizó una interpolación para Dm y t (Fig. 3). Figura 2. Gráfico de señal típica de la respuesta muscular a un estímulo eléctrico evaluada con TMG. PARTE EXPERIMENTAL 221 Figura 3. Interpolación de Dm y t para calcular Vc. Protocolo de trabajo. Los protocolos de trabajo utilizados fueron dos tareas de entrenamiento de fuerza (HV: extensivo con cargas moderadas; HL: intensivo con cargas elevadas) para el entrenamiento con el ejercicio de curl de bíceps braquial (BB) con barra plana. Las diferencias entre ambos protocolos estaban en las diferencias de la carga trabajo, el número de series y el número de repeticiones por serie. El primer protocolo (HV) consistía en realizar, con ritmo controlado, ocho series de quince repeticiones, recuperando 1 minuto entre serie, moviendo una carga de 10 kg (8 x 15 x 10 kg rec. 1’). El segundo protocolo (HL) consistía en realizar, también con ritmo controlado, cinco series de tres repeticiones recuperando 1 minuto, con una carga de 30 kg (5 x 3 x 30 kg rec. 1’). Todas las sesiones de entrenamiento fueron supervisadas por personal capacitado para ello. Para el ejercicio, los sujetos comenzaron a partir de una posición de pie con su torso erguido mientras sujetaban una barra guardando una distancia entre las manos igual a la anchura de los hombros, con un agarre supino y manteniendo los codos cerca del torso. Asimismo, mientras la parte superior de los brazos se mantiene inmóvil, los sujetos realizan una exhalación junto a la contracción del bíceps braquial. Los sujetos fueron instruidos para mover sólo los antebrazos. El movimiento continúa hasta que el bíceps braquial fue contraído por completo y la barra estaba a la altura del hombro. PARTE EXPERIMENTAL 222 Posteriormente, los sujetos comenzaron lentamente a devolver la barra a la posición inicial. El tiempo total para el movimiento era de tres segundos: 1,5 sg para la fase concéntrica y 1,5 sg para la fase excéntrica. En las dos propuestas de entrenamiento, la primera medición se realizó en situación de reposo (antes de la 1ª serie y sin calentamiento previo). Los registros siguientes fueron realizados en los 30 segundos posteriores a la finalización de cada serie, colocando el sensor de deformación en el mismo punto de la toma anterior. Para ello, en la primera evaluación se fijó el punto de medida con un lápiz dermográfico. Finalizadas las cinco series, y su posterior evaluación, se efectuaron cuatro registros más a los tres, seis, diez y quince minutos. Análisis Estadístico Se utilizaron métodos estadísticos tradicionales para calcular ambas medias y el error estándar de la media (SEM). La normalidad de las muestras se calculó con la prueba de Kolmogorov-Smirnov. El efecto de las diferentes intervenciones: protocolos HL o HV (variables independientes) en Dm, Tr, Ts y Vc (variables dependientes) se analizaron por medio de análisis de varianza (ANOVA) con medidas repetidas de dos factores dentro de: grupo y tiempo. Una corrección Sidak se utilizó para ajustar el valor p en relación con el número de contrastes que se realizaron. Un criterio p ≤ 0.05 se utilizó para establecer la significación estadística. Para las pruebas estadísticas se utilizó la versión SPSS v17 (SPSS Inc., Chicago, IL., EE.UU.) para Windows. RESULTADOS El comportamiento de Dm y Vc se muestra en las Figuras 4 y 5 mientras que Ts y Tr se muestra en las Figuras 6 y 7. Desde la primera serie, se observó una disminución estadísticamente significativa en los valores de Dm en ambos protocolos con respecto a los valores de descanso (HV: disminución de 20,9%; HL: disminución de 17,4%). Esto significa que se produce un aumento de la rigidez muscular debido al efecto del ejercicio. Tal incremento en la rigidez continuó a través de las series restantes en HV, alcanzando una significación estadística (p=0,004, efecto tiempo); con respecto a HL donde se observó una disminución significativa durante las primeras tres series (p=0,004, efecto tiempo); a partir de la cuarta serie la respuesta se estabilizó, y no se observaron PARTE EXPERIMENTAL 223 diferencias estadísticamente significativas. Con respecto a la recuperación, es de destacar que fue más rápida, aunque incompleta, en HV. Al final de la recuperación (Rec. 15min), valores de Dm en HL todavía mostraban diferencias significativas con los valores obtenidos en reposo (p=0,021, véase la fig. 4). Figura 4. Comportamiento de los valores Dm en todas las series de los dos protocolos diferentes (HV y HL) y durante la fase de recuperación. Los valores son medias ± S.E.M., n = 16 sujetos. Hubo un efecto significativo del tiempo para DM (p = 0,04) como se determina por medidas repetidas ANOVA y el test post hoc Sidak. P <0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio; P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. PARTE EXPERIMENTAL 224 Figura 5. Comportamiento de los valores de Vc a través de todas las series en los dos protocolos diferentes (HV y HL) y durante la fase de recuperación. Los valores son medias ±S.E.M., n = 16 sujetos. Hubo un efecto significativo del tiempo de Vc, (p = 0,05) como se determina por medidas repetidas ANOVA y el test post hoc Sidak. . P <0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio, P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. Los cambios mecánicos mostrados por el comportamiento de Dm son acompañados por el comportamiento similar de Ts y Tr, y también por una respuesta inversa de Vc. Sin embargo, se observaron ligeras diferencias entre cada uno de los protocolo de ejercicio. Tr disminuyó significativamente en HV (p=0,001, efecto tiempo); aunque había un ligero aumento en la quinta y sexta serie tratando de revertir la situación, hubo una disminución estadísticamente significativa adicional durante las dos últimas series del ejercicio. Por otro lado, en el HL, hubo una disminución estadísticamente significativa hasta la tercera serie seguida de un aumento en las cuarta y quinta series (véase la fig. 6). Ts disminuyó significativamente en HV (8 x 15 x 10 kg) como el número de repeticiones realizadas aumentó (p=0,002, efecto del tiempo), mientras que, en HL (5 x 3 x 30kg), los valores se estabilizaron durante las dos últimas series (véase la fig. 7). PARTE EXPERIMENTAL 225 Figura 6. Comportamiento de Tr a lo largo de todas las series en ambos protocolos (HV y HL) y durante la fase de recuperación. Los valores son medias ± S.E.M., n = 16 sujetos. Hubo un efecto significativo del tiempo para Tr (p = 0,001) según lo determinado por las medidas repetidas ANOVA y test post hoc Sidak. P <0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio; P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. Figura 7. Comportamiento de Ts a lo largo de todas las series en ambos protocolos (HV y HL) y durante la fase de recuperación. Los valores son medias ± S.E.M., n = 16 sujetos. Hubo un efecto significativo del tiempo para Ts (p = 0,002) según lo determinado por las medidas repetidas ANOVA y test post hoc Sidak. P<0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio; P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. PARTE EXPERIMENTAL 232 28. Li W & Handschumacher RE. (2002). Identification of two calcineurin B-binding proteins: tubulin and heat shock protein 60. Biochim Biophys Acta 2002. 1599: 72– 81. 29. Manning DR & Stull JT. (1982). Myosin light chain phosphorylation– dephosphorylation in mammalian skeletal muscle. American Journal of Cell Physiology. 242: 234–41. 30. Marini M & Veicsteinas A. (2010). The exercised skeletal muscle: a review. European Journal Translational Myology. 20(3):105–20. 31. Persechini A, Stull JT & Cooke R. (1985). The effect of myosin phosphorylation on the contractile properties of skinned rabbit skeletal muscle fibers. Journal Biology Chemistry. 260: 7951–4. 32. Pisot R, Narici MV, Simunic B, De Boer M, Seynnes O & Jurdana M. (2008). Whole muscle contractile parameters and thickness loss during 35-day bed-rest. European Journal Applied Physiology. 104(2): 409–14. 33. Rassier DE. (2000). The effects of length on fatigue and twitch potentiation in human skeletal muscle. Clinical Physiology. 20:474–82. 34. Rodríguez-Matoso D, Rodríguez-Ruiz D, Sarmiento S, Vaamonde D, Da SilvaGrigoletto ME & Garcia-Manso JM. (2010). Reproducibility of muscle response measurements using tensiomyography in a range of positions. Revista Andaluza de Medicina del Deporte. 3: 81–6. 35. Rusu L, Cernaianu S, Vasilescu M, Baltac G, Ciocanescu D & Fortan C. (2009). Assessment of knee stability using neuromuscular measurement in soccer players. XVIII International Congress on Sports Rehabilitation and Traumatology, Italy. p. 98–99. 36. Sacco P, Thickbroom GW, Byrnes ML & Mastaglia FL. (2000). Changes in corticomotor excitability after fatiguing muscle contractions. Muscle Nerve. 23: 1840–6. 37. Sejersted OM & Sjogaard G. (2000). Dynamics and consequences of potassium shifts in skeletal muscle and heart during exercise. Physiological Reviews. 80: 1411– 81. 38. Simunic B. & Valencic V. (2001). Non-invasive selective measurement of M. vastus medialis and M. vastus lateralis contractile properties at different knee angles. In: Proceedings of the tenth electrotechnical and computer science conference ERK, vol. PARTE EXPERIMENTAL 233 B, Portoroz, Slovenia, Ljubljana: IEEE Region 8, Slovenian Section IEEE; 24–26 September 2001. p. 363–66. 39. Simunic B. (2003). Model of longitudinal constractions and transverse deformations in skeletal muscles. Doctoral Thesis. Ljubljana. 40. Simunic B, Rozman S & Pisot R. (2005). Detecting the velocity of the muscle contraction. In: III International symposium of new technologies in sports, Sarajevo. 41. Simunic B, Degens H, Rittweger J, Narici M, Mekjavic IB & Pisot R. (2011). Noninvasive estimation of myosin heavy chain composition in human skeletal muscle. Medicine & Science Sports Exercise. doi:10.1249/MSS.0b013e31821522d0. 42. Sinoway LI, Hill JM, Pickar JG & Kaufman MP. (1993). Effects of contraction and lactic acid on the discharge of group III muscle afferents in cats. Journal Neurophysiology. 69: 1053–9. 43. Sjogaard G, Adams RP & Saltin B. (1985). Water and ion shifts in skeletal muscle of humans with intense dynamic knee extension. American Journal of PhysiologyRegulatory, Integrative and Comparative Physiology. 248: R190–R196. 44. Skurvydas A & Zachovajevas P. (1998). Is post-tetanic potentiation, low frequency fatigue (LFF) and pre-contractile depression (PCD) coexistent in intermittent isometric exercises of maximal intensity? Acta Physiological Scandinavian. 164:127–33. 45. Smith IJ & Hunter AM. (2006). The Effect of titanic stimulated induced fatigue on the relationship between TMG and force production of the gastrocnemius medialis. Medicine Science Sports Exercise. 38(5):S179–80. 46. Sweeney HL, Bowman BF & Stull JT. (1993). Myosin light chain phosphorylation in vertebrate striated muscle: regulation and function. American Journal Physiology. 264:C1085–95. 47. Tesch PA, Dudley GA, Duvoisin MR, Hather BM & Harris RT. (1990). Force and EMG signal patterns during repeated bouts of concentric or eccentric muscle actions. Acta Physiology Scandinavian. 138:263–71. 48. Tous-Fajardo J, Moras G, Rodríguez-Jimenez S, Usach R, Doutres DM & Maffiuletti NA. (2010). Inter-rater reliability of muscle contractile property measurements using noninvasive tensiomyography. Journal Electromyography Kinesiology. 20:761–6. 49. Valencic V & Knez N. (1997). Measuring of skeletal muscles dynamic properties. Artificial Organs. 21: 240-242. PARTE EXPERIMENTAL 234 50. Valencic V, Djordjevic S, Knez N, Dahmane R, Coh M, Jurcic-Zlobec B, Praprotnik U, Simunic B, Kersevan K, Bednarik J & Gomina N. (2000). Contractile properties of skeletal muscles detection by tensiomiographic measurement method. 2000 PreOlympic Congress, Brisbane, Australia, Abstract 507. 51. Valencic V, Knez N & Simunic B. (2001). Tenziomiography: Detection of skeletal muscle responce by Means of radial muscle belly displacement. Biomedical Engineering. 1: 1-10. PARTE EXPERIMENTAL 235 11.7. Estudio – VII Mechanical response of the flexor and extensor muscles of the knee in Bodyboarders of high level during the competition (In Press). Revista Brasileira de Medicina do Esporte Rodríguez-Matoso, D., Mantecón, A., Barbosa-Almeida, E., Sarmiento, S., GarcíaManso, J.M., Rodríguez-Ruiz, D. PARTE EXPERIMENTAL 236 PARTE EXPERIMENTAL 237 INTRODUCCIÓN El bodyboard o bodyboarding es una modalidad del surfing que consiste en el deslizamiento (tumbado o prone, con un pierna arrodillada o drop knee y totalmente de pie) sobre la superficie de una ola con una tabla de espuma sintética de alrededor de 1 metro de largo llamada boogie o tabla de bodyboard. Durante los últimos años este deporte ha tenido una elevada aceptación entre la juventud española aficionada a los deportes de olas siendo de los más practicados en las costas del archipiélago canario. Esto ha motivado que las competiciones sean cada vez más frecuentes y con un nivel más elevado entre sus participantes. Como consecuencia, lograr un buen rendimiento exige a sus practicantes una condición física más elevada, obligando a los bodyboarders a dedicar más tiempo al trabajo condicional fuera del agua. Al ser una disciplina relativamente nueva, no es fácil encontrar trabajos científicos que den evidencias sobre las demandas condicionales, fisiológicas, biomecánicas o psicológicas de la misma. Además, para poder profundizar en su comprensión debemos tener en cuenta que cada competición se realiza en unas condiciones ambientales diversas (incertidumbre del medio) y en lugares donde la ola presenta características significativamente diferentes (Guisado, 2003; Méndez-Villanueva et al., 2010). Estas circunstancias dificultan aún más el desarrollo de trabajos de investigación específicos para este tipo de modalidades deportivas. Entender las características que rodean a la competición nos ayuda a controlar, planificar e individualizar las cargas de entrenamiento, así como, entender las exigencias específicas que demanda esta modalidad deportiva. En el bodyboard en particular, las acciones técnicas, su encadenamiento y el momento en el que se realizan durante el deslizamiento sobre la ola, son las que van a marcar la posibilidad de obtener una mejor o peor valoración por parte de los jueces de competición (Lowdon et al., 1996, Méndez-Villanueva et al., 2005a y 2006). En todas las disciplinas de deslizamiento en olas (surfing), existen dos fases claramente diferenciadas: la remada, acción que se realiza justo antes de comenzar el deslizamiento para llegar al punto donde comienza la ola y para adecuarse a su PARTE EXPERIMENTAL 238 velocidad, y las acciones técnicas, que se realizan durante el deslizamiento en la ola (Meir et al., 1991, Lowdon & Lowdon, 1998, Méndez-Villanueva et al., 2005a y 2005b). Ambas representan dos aspectos fundamentales de la competición a las que, desde el punto de vista de las exigencias físicas, debemos añadir la duración de las mangas, la táctica de competición, el uso de implementos (tabla y las aletas) y la posición que toma el deportista sobre la tabla (Gómez et al., 2000). De esta forma podremos comprender como la fatiga inherente a la competición incide sobre el rendimiento del deportista, provocando alteraciones en el estado de las estructuras musculares empleadas a nivel estructural y neuromuscular, alterando su rigidez, la velocidad de conducción del estímulo y su velocidad de contracción (Enoka & Stuart, 1992; Allen et al., 1995; Fitts & Balog, 1996; Westerblad et al., 2000: Gibson et al., 2001; Rassier & Macintosh, 2002). Durante la práctica del bodyboard, las piernas toman importancia durante la remada y justo antes del momento de comenzar el deslizamiento sobre la ola, aunque varía según las condiciones ambientales o el estado de forma del deportista. Por el contrario, mediante la acción de los brazos el deportista podrá realizar varias acciones técnicas encadenando una con otra durante el deslizamiento en la ola. Por este motivo y aunque los cambios pueden manifestarse en diferentes grupos musculares, destacamos por su trascendencia técnica el trabajo que realizan los músculos flexores y extensores de las articulaciones de la rodilla y tobillo, frente a los músculos de la extremidad superior y los erectores de la columna vertebral. El objetivo de nuestro estudio es evaluar los efectos que la fatiga provoca en los músculos extensores (Recto Femoral, Vasto Lateral y Vasto Medial) y flexores (Bíceps Femoral y Semitendinoso) de la rodilla durante una competición de Bodyboard de alto nivel utilizando la tensiomiografía (TMG). Para ello analizamos la evolución que sufre la respuesta muscular antes y después de una manga de 20 minutos durante una competición oficial. MÉTODO Muestra: Se estudiaron a 11 bodyboarders masculinos (Edad: 28.17  2.89 años; Peso Corporal: 74.83  6.13 kg; Estatura: 179.25  3.93 cm; IMC: 23.29  1.81) altamente experimentados (Años de práctica: 15  4.65), todos ellos participantes en PARTE EXPERIMENTAL 239 la fase final del Campeonato de España 2010 celebrado en el Agujero (Gran Canaria, Islas Canarias). Los participantes fueron informados de las características del estudio y firmaron el consentimiento escrito, siguiendo los criterios de la Declaración de Helsinki para la investigación con seres humanos. Características de la competición: Se realizó mediante la forma de mangas, de 20 minutos de duración y puntuando las diez mejores olas. Partiendo desde octavos de final, cuartos, semifinales y final. De las cuales se evaluó a los sujetos de nuestra muestra durante la primera parte (octavos de final), celebrada con las siguientes características ambientales (Tabla 1): Tabla1. Características ambientales en las que se desarrollaron la competición. Condicionante ambiental Rango  Temperatura ambiente: 19 - 21º C  Temperatura del agua: 18 -22º C  Tamaño de la ola: 1 – 1 ½ metros  Duración de la ola: 6 a 9 segundos  Dirección de la ola: Derecha  Distancia de remada: 40 - 50 metros  Duración de la manga 20 minutos Materiales. La evaluación de la respuesta muscular se hizo mediante TMG. Esta técnica consiste en colocar un sensor de deformación perpendicularmente sobre el vientre del músculo estudiado, siguiendo las instrucciones del fabricante (Simunic & Valencic, 2001). La TMG mide la respuesta muscular mediante un sensor de desplazamiento colocado sobre el vientre muscular del músculo seleccionado, asegurándonos de que se encuentra situado perpendicularmente al vientre muscular (Valencic & PARTE EXPERIMENTAL 240 Knez, 1997; Rodríguez-Matoso 2010b) y con la posición del segmento a evaluar siguiendo las recomendaciones del fabricante (Djorjevic et al., 2000, Simunic & Valencic, 2001, Gorelick & Brown, 2007). Para provocar la contracción se aplica una corriente eléctrica bipolar (110 mA) de un milisegundo de duración, a través de dos electrodos situados en los extremos proximal y distal del músculo, no afectando a los tendones de inserción (Knez & Valencic, 2000; Valencic, 2002; Simunic, 2003) y con una pausa entre estímulo para evitar el fenómeno de activación posttetánica (Belic et al., 2000; Simunic, 2003; Rodríguez-Matoso, et al. 2010a). En todas las mediciones se determinó, para cada músculo y sujeto, los siguientes parámetros: Tiempo de Contracción (Tc); Deformación o desplazamiento radial máximo del vientre muscular (Dm), Velocidad de respuesta normalizada (Vrn), Tiempo que mantiene la contracción (Ts) y Tiempo de relajación (Tr). La reproducibilidad del método y la validez del protocolo experimental utilizado (TMG) ha sido evaluada en diferentes trabajos presentándose como una herramienta de alta precisión (Dahmane et al., 2000; Belic et al., 2000; Simunic & Valencic, 2001; Simunic, 2003; Krizaj, 2008; Tous-Fajardo et al., 2010; Rodríguez-Matoso et al., 2010b). Criterio de evaluación. La evaluación de la respuesta muscular se hizo mediante TMG antes y después de la manga de octavos de final de la competición, en los músculos extensores (Recto Femoral, Vasto Lateral y Vasto Medial) y flexores (Bíceps Femoral y Semitendinoso) de las articulaciones de ambas rodillas. La metodología empleada se basó en el registro de datos antes del calentamiento fuera del agua y una hora antes de la competición. Se marcó el punto exacto de la colocación del sensor mediante un lápiz dermográfico resistente al agua para asegurarnos que fuera el mismo punto de evaluación antes y después de la competición. La valoración realizada después de la competición fue nada más salir del agua y de que el deportista se hubiera secado. Tratamiento estadístico. Tras una prueba de normalidad (Shapiro-Wilk) se hizo una comparación de medias para muestras en las dos condiciones evaluadas (pre y post). Se utilizó una t-student para los datos paramétricos y el ajuste de Wilcoxon para los datos no paramétricos (nivel de significación de p≤0.05). El cálculo del PARTE EXPERIMENTAL 241 tamaño del efecto (TE) se realizó mediante el delta de Glass (Thomas et al., 2005). Para el tratamiento estadístico se utilizó el paquete SPSS-v17 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). RESULTADOS De forma global podemos señalar que, excepto en la musculatura implicada en acciones técnicas concretas para la realización de maniobras radicales, se observa una tendencia generalizada a la disminución en los valores de Tr y Ts, un mantenimiento del valor de Dm y un ligero aumento de la Vrn (Tablas 1 - 4). Encontramos un descenso del tiempo de mantenimiento de la contracción (Ts) después de la manga de competición en los músculos RF, VL, VM y ST de ambas piernas (Tabla 2), siendo estadísticamente significativo en VL de la pierna derecha (p=0,05; TE=-0,42) y ST, tanto en la pierna derecha (p=0,013; TE=-0,76) como en la izquierda (p=0,015; TE=-0,85). Tabla 2: Comportamiento del tiempo de mantenimiento de la contracción (Ts) en milisegundos para los músculos extensores (RF, VL y VM) y flexores (BF y ST) de la rodilla evaluados, antes y después de la manga de competición (*p≤0,05). Ts (ms) Pierna derecha Pierna izquierda Pre (SD) Post (SD) p (TE) Pre (SD) Post (SD) p (TE) Recto Femoral 133,5 (±58,1) 95,3 (±32,9) 0,067 (-0,66) 106,6 (±55,7) 79, 5 (±39,7) 0,213 (-0,79) Vasto Lateral 107, 7 (±79,3) 77,5 (±67,4) 0,248 (-0,38) 87,4 (±44,4) 68,9 (±44,4) 0,050* (-0,42) Vasto Medial 175, 8 (±27,7) 169,8 (±39,9) 0,374 (-0,10) 189,3 (±27,7) 203,2 (±66,2) 0,859 (0,50) Bíceps Femoral 207,1 (±72,5) 206,7 (±57,9) 0,929 (-0,01) 199,0 (±61,8) 197,1 (±66,9) 0,722 (-0,03) Semitendinoso 191,7 (±61,6) 144,5 (±20,1) 0,013* (-0,76) 161,7 (±24,8) 140,5 (±13,9) 0,015* (-0,85) También, se observa un descenso del tiempo de relajación (Tr) en la musculatura extensora analizada (RF, VL y VM), que alcanza niveles de significación estadística en el caso del VM de la pierna derecha (p=0,021; TE=-0,46). Tal comportamiento no se repite en el caso de las estructuras musculares encargadas de la flexión (BF y ST) de la articulación rodilla (Tabla 3). PARTE EXPERIMENTAL 248 14. Lowdon BJ & Lowdon M. (1998). Competitive surfing a dedicated approach. Victoria: Mouvement Publications. 15. Lowdon BJ, Patrick J & Ross K. (1996). Manoeuvres Used and Judges’ Scores in an International Surfing Contest. Summary Report. Belconnen, ACT: Australian Sports Commission. 16. Meir RA, Lowdon BJ & Davie AJ. (1991). Heart rates and estimated energy expenditure during recreational surfing. Australian Journal of Medical Science in Sport. 23:70–74. 17. Mendez-Villanueva A & Bishop D. (2005a). Physiological aspects of surfboard riding performance. Sports Medicine. 35: 55–70. 18. Mendez-Villanueva A, Perez-Landaluce J, Bishop D, Fernandez-Garcia F, Ortolano R, Leibar X & Terrados N. (2005b). Upper-body aerobic fitness comparison between two groups of competitive surfboard riders. Journal Sport Medicine Science. 8:31–39. 19. Mendez-Villanueva A, Bishop D & Hamer P. (2006). Activity profile of worldclass professional surfers during competition. Journald of Strength & Conditioning Research. 20: 477–482. 20. Mendez-Villanueva A, Mujika I & Bishop D. (2010). Variability of competitive performance assessment of elite surfboard riders. Journal of Strength & Conditioning Research. 24(1): 135–139. 21. Rassier DE & Macintosh BR. (2002). What is fatigue? Canadian Journal of Applied Physiology. 27: 42-55. 22. Rodríguez-Matoso D, Rodríguez-Ruiz D, Quiroga ME, Sarmiento S, De Saa Y & García-Manso JM. (2010a). Tensiomiografía, utilidad y metodología en la evaluación muscular. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. 10(40): 620-629. 23. Rodríguez-Matoso D, Rodríguez-Ruiz D, Sarmiento S, Vaamonde D, Da SilvaGrigoletto ME & García-Manso JM. (2010b). Reproducibility of muscle response measurements using tensiomyography in a range of positions. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. 3(3):81-86. 24. Rodríguez-Ruiz D, Quiroga ME, Rodríguez-Matoso D, Sarmiento S, Losa J, De Saá Y & García-Manso JM. (2009). Aplicación de la tensiomiografía (tmg) en jugadores de voleyplaya. Estudio de caso. (pp. 121-130). En O. Usabiaga, J. PARTE EXPERIMENTAL 249 Castellano & J. Etxebeste (Eds.) Investigando para innovar en la actividad física y el deporte. Ed. Gidekit. Vitoria (Spain). 25. Sheppard JM, Dingley AA, Janssen I, Spratford W, Chapman DW, Dale W, Newton RU. (2011). The effect of assisted jumping on vertical jump height in high-performance volleyball players. J Scien Med Sport. 14(1): 85-89. 26. Simunic B & Valencic V. (2001). Procedings of X Electrochenical and Computer Science Conference. IEEE Region 8, Slovenian Section IEEE, Vol. B, pp: 363-366. 24-26 de septiembre de 2001. Portoroz (Eslovenia). 27. Simunic B. (2003). Model of longitudinal constractions and transverse deformations in skeletal muscles. Doctoral Thesis. Ljubljana. 28. Tous-Fajardo J, Moras G, Rodríguez-Jiménez S, Usach R, Doutres DM & Maffiuletti NA. (2010). Inter-rater reliability of muscle contractile property measurements using non-invasive tensiomyography. Journal of Electromyography and Kinesiology. 20(4): 761-766. 29. Valencic V & Knez N. (1997). Measuring of skeletal muscles dynamic properties. Artificial Organs. 21: 240-242. 30. Valencic V. (2002). Method for selective and non-invasive detection of skeletal muscles contrction process. International Application Published under the Patent Cooperation Treaty (PCT). Nº WO 02/074167 A1. 31. Westerblad H & Allen DG. (1993). The influence of intracellular pH on contraction, relaxation and [Ca2+] in intact single fibers from mouse muscle. Journal Physiology. 466: 611-628. 32. Westerblad H, Lannegren J & Allen DG. (1997). Slowed relaxation in fatigued skeletal muscle fiber of Xenopus and mouse: contribution of [Ca2+] and crossbridges. Journal of General Physiology. 109: 385-399. 33. Westerblad H, Bruton JD, Allen DG & Lannergren J. (2000). Functional significance of Ca2+ in long-lasting fatigue of skeletal muscle. European Journal Applied Physiology. 83: 166-174. 34. Westerblad H, Lee JA, Lannergren J & Allen DG. (1991). Cellular mechanisms of fatigue in skeletal muscle. American Journald Physiology. 261: C195-C209 PARTE EXPERIMENTAL 250 PARTE EXPERIMENTAL 251 11.8. Estudio – VIII Efectos de la edad y el nivel de actividad física sobre la velocidad de respuesta de los músculos flexores y extensores de la rodilla Effects of age and physical activity on response speed in knee flexor and extensor muscles. Rodríguez-Ruiz, D.1, Rodríguez-Matoso, D.1; García-Manso, J.M.1; Sarmiento, S.1; Da Silva, M.2; Pisot, R.3; European Review of Aging and Physical Activity (2013). DOI: 10.1007/s11556-013-0127-7. 1 Departamento de Educación Física. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (España). 2 Centro Andaluz de Medicina del Deporte (España). 3 Institute of Kinesiology Research, University of Primorska, Science and Research Centre of Koper, (Eslovenia). PARTE EXPERIMENTAL 252 INTRODUCCIÓN La pérdida de masa muscular, conocida como sarcopenia (Rouvenoff, 2001), es uno de los mayores responsables de las limitaciones funcionales y discapacidades que se asocian al envejecimiento (Leenders, 2003), siendo la causa principal de la reducción de la fuerza que se observa entre los 25 y los 80 años de edad (McArdle et al., 2001). Esta situación es especialmente relevante en sujetos muy sedentarios (hipocinéticos). Entre los músculos más afectados por la falta de actividad, los extensores son los que presentan una mayor atrofia (Di Prampero & Narici, 2003; De Boer et al., 2008; Pisot et al., 2008) producto de la disminución de elementos contráctiles (Young et al., 1984, Larsson et al., 1996 y Trappe et al., 2004), la reducción del número total de fibras musculares (Kamel, 2003) y la pérdida de unidades motoras (Stolberg et al., 1982; Antonutto et al., 1999). A nivel de las fibras musculares, las investigaciones muestran que las de tipo II o de contracción rápida son más susceptibles de atrofiarse que las de tipo I o contracción lenta (Scelsi etal., 1980; Grimby et al., 1982; Lidboe et al., 1982, LeBlanc et al., 1995; Akima et al., 2000; Fitts et al., 2000). De todos los sistemas del organismo, el neuromuscular es el que muestra diferencias más significativas entre una persona sedentaria y otra entrenada. La musculatura que nunca es utilizada, se deteriorará más rápidamente con el paso del tiempo y, al llegar a edades avanzadas, mostrará peores condiciones que las personas que han mantenido un entrenamiento adecuado (Buckwalter, 1997; González & Vaquero, 2002, Wilmore & Costill, 2004). La fuerza muscular disminuye más rápidamente en los miembros inferiores que en la porción superior del cuerpo (Janssen et al., 2000; Vandervoort, 2002; Macaluso & de Vito, 2004; Reeves et al, 2006) sin diferencia de sexo (Janssen et al., 2000; Camiña et al., 2001), lo que constituye un serio problema entre las personas mayores que presentan el síndrome de fragilidad por el riesgo de sufrir caídas (Schrager et al., 2003). En consecuencia, los citados cambios morfológicos y funcionales afectan a la calidad de vida de los sujetos y traen consigo problemas que afectan directamente a la forma de afrontar la vida diaria (Hunter et al., 2004). PARTE EXPERIMENTAL 253 El propósito de nuestro estudio fue evaluar, mediante la Tensiomiografía (TMG), la velocidad de respuesta normalizada (Vrn) de la musculatura flexora y extensora de la articulación de la rodilla, específicamente de los músculos Vasto Lateral (VL) y Bíceps Femoral (BF), en distintos grupos de edad y con niveles moderados de actividad física. METODOLOGÍA Muestra. La elección de los sujetos de la muestra responde los siguientes requisitos. Se evaluaron 84 varones divididos en 4 grupos de diferentes edades: 21 jóvenes (J) (14.9 ±0.91 años) que debían entrenar de forma regular tres veces en semana, 21 estudiantes (E) (22.8 ±1.99 años) alumnos de la Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte de la ULPGC, donde el plan de estudios les obliga a practicar ejercicio físico continuado pero no intenso, 21 adultos (A) (56.2 ±4.16 años) que debían ser sujetos activos laboralmente y que realizaran actividad física recreativa durante la semana y por último, 21 mayores (M) (73.2 ±6.18 años) de 65 años. Los músculos analizados fueron Vasto Lateral (VL) y Bíceps Femoral (BF), por entender que son los más relevantes en la flexo-extensión de la articulación de la rodilla y representa la comparación entre un músculo postural, BF y otro no postural VL. Todos los participantes, así como los familiares de los menores de edad, fueron informados de las características del estudio y firmaron el consentimiento escrito, siguiendo los criterios de la Declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial para la investigación con seres humanos. Procedimiento de medición. La TMG mide el tono muscular (Valencic & Knez, 1997) y las propiedades contráctiles (Dahmane et al., 2000, 2005, 2006; Pisot et al., 2002) mediante un sensor de presión colocado sobre el vientre muscular del músculo seleccionado, asegurándonos de que se encuentra colocado perpendicularmente al vientre muscular (Valencic & Knez, 1997) y con la posición del segmento a evaluar siguiendo las recomendaciones del fabricante (Djorjevic et al., 2000, Simunic & Valencic et al., 2001, Gorelick & Brown, 2007). Para provocar la contracción se aplica una corriente eléctrica bipolar (100 mA) de un milisegundo de duración, a través de dos electrodos situados en los extremos proximal y distal del músculo, no afectando a los tendones de inserción (Knez & Valencic, 2000; Valencic, 2002; Simunic, 2003) y con una pausa entre estímulo para evitar el fenómeno de activación post-tetánica (Belic et PARTE EXPERIMENTAL 254 al., 2000, Simunic, 2003, Rodríguez-Matoso, et al. 2010a). La reproducibilidad del método y la validez del protocolo experimental que emplea la TMG han sido estudiadas en diferentes trabajos presentándose como una herramienta de alta precisión (Dahmane et al., 2000; Belic et al., 2000, Simunic & Valencic, 2001, Simunic, 2003, Krizaj, 2008; Tous-Fajardo et al., 2010; Rodríguez-Matoso et al., 2010b; Simunic et al., 2010). La TMG nos proporciona información numérica sobre la magnitud de los desplazamientos radiales de las fibras transversales musculares y el momento en que estos se producen (Valencic & Knez, 1997; Simunic, 2003) en el músculo evaluado. De todos los datos obtenidos nos centramos en el estudio de la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn) (Valencic & Knez, 1997; Rodríguez-Ruiz et al., 2011). La Velocidad de respuesta normalizada (Vrn) representa la relación entre la diferencia del desplazamiento radial entre el 10% y el 90% de Dm ( )y el incremento del tiempo de contracción muscular ( ) entre esos mismos valores (Eq.1). Valencic & Knez (1997) nos dicen que para poder comparar los valores obtenidos en músculos diferentes debemos normalizar este incremento de tiempo. La forma de conseguirlo es dividir la ecuación realizada anteriormente por el Dm de cada músculo (Eq. 2). Los autores nos dicen que es igual a 0,8 por Dm. Por tanto, la velocidad respuesta normalizada sería igual a 0,8 partido por el incremento de tiempo de contracción muscular entre el 10 y 90% de Dm (Eq. 3): Eq. 1. Eq. 2. [ ] Eq. 3. Análisis Estadístico. Tras una prueba de normalidad (Shapiro-Wilk) se hizo una comparación de medias de muestras independientes para los datos de VL y BF de ambas piernas. Se utilizó una t-student para los datos paramétricos y el ajuste de MannWhitney para los datos no paramétricos (nivel de significación de p≤0.05). Para el tratamiento estadístico se utilizó el paquete SPSS-v17 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). PARTE EXPERIMENTAL 255 RESULTADOS Los datos reflejan un descenso de la Velocidad de respuesta (Vrn) en el Vasto Lateral, para ambas piernas con el incremento de la edad (Figuras 1 y 2). Estas caídas en la velocidad de deformación muscular son especialmente relevantes entre los sujetos del grupo de mayor edad y sobre todo en la pierna derecha (Pierna Derecha: 32.5%; Pierna Izquierda: 27.1%). Los resultados de la Vrn muestran diferencias estadísticamente significativas (Figuras 1 y 2) entre el grupo de Mayores (M) y los demás grupos en el VL en la pierna derecha (M vs. J: p=0,000, M vs. E: p=0,000 y M vs A: p=0,018) y, con J y E en la pierna izquierda (M vs. J: p<0,000, M vs E: p=0,003). Así como entre el grupo de Jóvenes (J) y los grupos E y A (J vs. E: p=0,010, J vs A: p=0,000) en la pierna derecha y con A (J vs A: p=0,004) en la pierna izquierda. Figura 1. Valores medios de Vrn para el vasto lateral (VL) de la pierna derecha al 95% de IC y σ (error estándar de la media) para los diferentes grupos de edad evaluados (p ≤ 0.05). PARTE EXPERIMENTAL 256 Figura 2. Valores medios de Vrn para el vasto lateral (VL) de la pierna izquierda al 95% de IC y σ (error estándar de la media) para los diferentes grupos de edad evaluados (p ≤ 0.05). El comportamiento observado en el VL de los sujetos de nuestra muestra no se produce al analizar el BF. La velocidad de contracción muscular en el BF aumenta moderadamente, o se estabiliza, hasta la quinta o sexta década de vida, declinando ligeramente en el grupo de mayores. Esta caída de la velocidad fue más relevante en la pierna derecha (p=0.020). Figura 3. Valores medios de Vrn para el Biceps Femoral (BF) de la pierna derecha al 95% de IC y σ (error estándar de la media) para los diferentes grupos de edad evaluados (p ≤ 0.05). PARTE EXPERIMENTAL 257 Figura 4. Valores medios de Vrn para el Biceps Femoral (BF) de la pierna izquierda al 95% de IC y σ (error estándar de la media) para los diferentes grupos de edad evaluados (p ≤ 0.05). DISCUSIÓN En nuestro estudio se observa una disminución de la Vrn del VL de ambas piernas con el incremento de la edad. Sin embargo, los valores de Vrn del BF tienden a mantenerse a lo largo de la vida, declinando levemente en el grupo de las personas mayores (M). Tales alteraciones funcionales de la respuesta muscular en las personas mayores reduce de la capacidad funcional para hacer frente a las actividades de la vida diaria, afectando al control del equilibrio postural (Izquierdo et al., 1999; Foldvari et al., 2000) e incrementando el riesgo de caídas en las personas mayores (Maki et al., 1994; Stalenhoef et al., 2002; Schrager et al., 2003; Brower et al., 2004), a lo que debemos sumar que la musculatura principal de la marcha (extensores de la articulación de la rodilla y flexores plantares) pierden más rápidamente la funcionalidad que la musculatura encargada del mantenimiento de la postura (Vandervoort, 2002; Macaluso & de Vito, 2004; Loram et al., 2005; Reeves et al, 2006; Onambele et al., 2006; Asaka & Toyoda, 2008). En nuestros sujetos, la pérdida de la Velocidad de respuesta (Vrn) con el incremento de la edad, puede ser considerada un indicador de los cambios de la respuesta muscular que tienen lugar por efecto del envejecimiento. Su magnitud estaría asociada a la pérdida de PARTE EXPERIMENTAL 264 41. Maciaszek J. (2010). Muscle Strength and Aerobic Endurance as Factors Differentiating Falling and Non-Falling Men over 70 Years. Journal of Human Kinetics. 25: 35-40. 42. Maki BE, Holliday PJ & Topper AK. (1994). A prospective study of postural balance and risk of falling in an ambulatory and independent elderly population. Journal Gerontology. 49: M72–M84. 43. McArdle WD, Katch FI & Katch FL. (2001). Exercise Physiology: Energy, Nutrition, and Human Performance (5th ed.). Hagerstown, MD: Lippincott Williams & Wilkins. 44. Melzer I, Benjuya N & Kaplanski J. (2004). Postural stability in the elderly: a comparison between fallers and non-fallers. Age Ageing. 33(6): 602–607. 45. Onambele GL, Narici MV & Maganaris CN. (2006). Calf muscle-tendon properties and postural balance in old age. Journal Applied Physiology. 100: 2048–2056, 46. Pisot R, Narici MV, Simunic B, De Boer M, Seynnes O, Jurdana M, Biolo G & Mekjavic IB. (2008). Whole muscle contractile parameters and thickness loss during 35-day bed-rest. Journal of Applied Physiology. 104(2): 409-414. 47. Pisot R, Valencic V & Simunic B. (2002). Influence of biomechanical properties of particular skeletal muscles on child motor development. Ann Ser hist nat 12:99106. 48. Reeves ND, Narici MV & Maganaris CN. (2006). Musculoskeletal adaptations to resistance training in old age. Manual Therapy. 11: 192-196. 49. Rodríguez-Matoso D, Rodríguez-Ruiz D, Quiroga M, Sarmiento S, De Saa Y & García-Manso JM. (2010a). Tensiomiografía, utilidad y metodología en la evaluación muscular. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. 10(40): 620-629. 50. Rodríguez-Matoso D, Rodríguez-Ruiz D, Sarmiento S, Vaamonde D, Da SilvaGrigoletto ME & García-Manso JM. (2010b) Reproducibility of muscle response measurements using tensiomyography in a range of positions. Revista Andaluza Medicina del Deporte. 3(3):81-86. 51. Rodríguez-Ruiz D, Rodríguez-Matoso D, Quiroga ME, Sarmiento S, Da SilvaGrigoletto ME & García-Manso JM. (2011). Study of extensor and flexor musculature in the knees of male and female volleyball players. European Journal of Sport Science. (In press). PARTE EXPERIMENTAL 265 52. Rouvenoff R. (2001). Origns and clinical relevante of sarcopenia. Canadian Journal Applied Physiology. 26(1): 78-89. 53. Scelsi R, Marchetti C & Poggi P. (1980). Histochemical and ultrastructural aspects of m. vastus lateralis in sedentary old people (65-89 years). Acta Neuropathol. 51: 99-105. 54. Schrager M, Bandinelli S, Maggi S & Ferucci L. (2003). Sarcopenia: Twenty open questions for research agenda. Basic Applied Myology. 13 (4): 203-208. 55. Simunic B & Valencic V. (2001). Procedings of X Electrochenical and Computer Science Conference. IEEE Region 8, Slovenian Section IEEE. B: 363-366. 24-26 de septiembre de 2001. Portoroz (Eslovenia). 56. Simunic B. (2003). Model of longitudinal constractions and transverse deformations in skeletal muscles. Doctoral Thesis. Ljubljana. 57. Simunic B, Krizaj D, Narici M & Pisot R. (2010). Twitch parameters in transversal and longitudinal biceps brachii response. Annales Kinesiologiae. 1: 61-80. 58. Singh MAF, Ding W, Manfredi T, Solares G, O’Neill E, Clements K, Ryan N, Kehayias J, Fielding R & Evans W. (1999). Insulin-like growth factor I in skeletal muscle after weigth-lifting exercise in frail elders. American Journal Physiology Endocrinol Metabolic. 277:E137-E143. 59. Skelton DA, Greig CA, Davies JM & Young A. (1994). Strength, power and related functional ability of healthy people aged 65-89 years. Age Ageing. 23:371– 377. 60. Stalenhoef PA, Diederiks JP, Knottnerus JA, Kester AD & Crebolder HF. (2002). A risk model for the prediction of recurrent falls in community-dwelling elderly: a prospective cohort study. Journal Clinical Epidemiol. 55(11): 1088–1094. 61. Stolberg E & Fawcett P. (1982). Macro EMG in healthy subjects of different ages. Journal Neurology Neurosurgery and Phsychiatry. 5:870-878. 62. Tous-Fajardo J, Moras G, Rodríguez-Jiménez S, Usach R, Doutres DM & Maffiuletti NA. (2010). Inter-rater reliability of muscle contractile property measurements using non-invasive tensiomyography. Journal of Electromyography and Kinesiology. 20(4): 761-766. 63. Trappe S, Trappe T, Gallagher P, Harber M, Alkner B & Tesch P. (2004). Human single muscle Fibre function with 84 day bed-rest and resistance exercise. Journal Physiology. 557: 501–513. PARTE EXPERIMENTAL 266 64. Valencic V & Knez N. (1997). Measuring of the skeletal muscles dynamic properties. Artific Organics. 21: 240-242. 65. Valencic V. (2002). Method for selective and non-invasive detection of skeletal muscles contraction process. International Application Published under the Patent Cooperation Treaty (PCT). Nº WO 02/074167 A1. 66. Valencic V, Knez N & Simunic B. (2001). Tenziomiography: Detection of skeletal muscle responce by Means of radial muscle belly displacement. Biomedical Engineering. 1: 1-10. 67. Valour D, Ochala J, Ballay Y & Pousson M. (2003). The influence of ageing on the force-velocity-power characteristics of human elbow flexor muscles. Experimental Gerontology. 38:387–395. 68. Vandervoort AA. (2002). Aging of the human neuromuscular system. Muscle & Nerve. 25: 17-25. 69. Wilmore JH & Costill DL. (2004). Physiology of sport and exercise (3rd ed.). Edit. Human Kinetics. 70. Young A, Stokes M & Crowe M. (1984). Size and strength of the quadriceps muscle of old and young women. European Journal Clinical Investigate. 14: 282 – 287. PARTE EXPERIMENTAL 267 11.9. Estudio – XIX Changes in the response of knee extensor and flexor muscles after participation in a physical activity program for Alzheimer’s patients (in submission). Journal of Nutrition, Health and Aging Rodríguez-Ruiz D., Rodríguez-Matoso D., García-Manso J.M., De Saa Y., Bartolomé de la Rosa D., Sarmiento S. Departamento de Educación Física. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. PARTE EXPERIMENTAL 268 PARTE EXPERIMENTAL 269 INTRODUCCIÓN El envejecimiento está asociado, entre otros factores, con la pérdida de masa muscular (sarcopenia) (Rosenberg, 1989). Este cambio morfológico conlleva serias limitaciones fundamentales para el envejecimiento (Leenders, 2003). La aparición de la sarcopenia, es la principal causa de la pérdida de fuerza muscular (dinapenia) (Clark y Manini, 2008) en sujetos entre 25-80 años (Roberts et al., 2011). Teniendo en cuenta que estos cambios están asociados normalmente a una reducción de la práctica de actividad física, cambios en los hábitos dietéticos (inferior al nivel óptimo de nutrición o mala absorción) y la aparición de ciertas patologías comunes durante el envejecimiento (deterioro cognitivo u osteoporosis), las personas mayores sufren de una pérdida en la velocidad de ejecución de los movimientos voluntarios y una limitación en su extensión que son consecuencia de la hipocinesia cada vez más pronunciada que caracteriza a este sector de la población. Esta situación incrementará considerablemente la fragilidad en el proceso de envejecimiento (Hunter et al., 2004; Ahmed et al., 2007) ya que decrece la autonomía, incrementa el riesgo de accidente durante las actividades diarias (Ej.: caídas) y pone en peligro la salud y la propia vida de estas personas (Schrager et al., 2003; Goodpaster et al., 2006; Forrest, et al., 2007; Sayer et al., 2008). La fragilidad de las personas mayore debe ser entendida como un síndrome que define a aquellos adultos que presentan alta vulnerabilidad y riesgo incrementado de sufrir problemas de salud ocasionados por factores internos o externos que ponen en peligro su vida. Durante el envejecimiento, el sistema muscular muestra diferencias obvias entre trastornos hipocinéticos y sujetos físicamente activos. La sarcopenia se manifiesta por atrofia muscular, una disminución del número de fibras, la pérdida de células satélites y mononucleares, menor capacidad de las células satélite para fusionarse en la fibra muscular, y una pérdida de unidades motoras (Cruz-Jentoft et al., 2010). En este proceso degenerativo, los músculos utilizados con menos frecuencia sufren una mayor caída funcional inducida por la edad, por lo que, la fuerza disminuye más rápidamente en la musculatura del miembro inferior que en otras estructuras musculares, en particular, de la parte superior del cuerpo (Janssen et al., 2000). Estos PARTE EXPERIMENTAL 270 cambios se producen con independencia del sexo de los sujetos (Janssen et al., 2000; Camiña et al., 2001). Esta situación, es particularmente prevalente entre los sujetos con enfermedad de Alzheimer (AL). Esta patología es la causa más común de demencia en las personas mayores y, como cualquier otra demencia, conlleva la pérdida progresiva de la capacidad cognitiva del sujeto (pensar, recordar y razonar) interfiriendo con la vida y las actividades diarias de quien la padece. Se asocia con una variedad de características nocognitivas, incluyendo la función motora (por ejemplo, alteración de la marcha) (Scarmeas et al, 2005; Boyle et al, 2009). Entre las estrategias disponibles de prevención, el entrenamiento es una práctica saludable con un mínimo riesgo de efectos secundarios y puede ser un método práctico y efectivo para la reducción y declive del organismo inducido por la edad. En este sentido, analizamos los efectos de un programa de actividad física en la capacidad contráctil de la musculatura de las extremidades inferiores [vasto lateral (VL), vasto medial (VM), recto femoral (RF) y bíceps femoral (BF)], valorando los cambios producidos con TMG, en pacientes diagnosticados con AL. METODOLOGÍA Muestra. Se evaluaron 18 sujetos (12 mujeres y 6 hombres) con una edad media de 75,3 años (±5,6), diagnosticados con AL (grado leve y moderado). Todos ellos participaban en un programa de actividad física de 3 meses de duración (5 días a la semana) y 60 sesiones de trabajo con objetivo mixto. El programa, incluía tareas encaminadas a desarrollar el equilibrio (24 sesiones), la coordinación (36 sesiones), la movilidad articular (24 sesiones), la eficiencia metabólica (24 sesiones) y la fuerza muscular (36 sesiones) (Tabla 1). PARTE EXPERIMENTAL 271 Tabla 1. Distribución semanal de trabajo por objetivos. Orientación del Entrenamiento (objetivos) Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Fuerza Muscular Eficiencia Metabólica Fuerza Muscular Eficiencia Metabólica Fuerza Muscular Coordinación MovilidadEquilibrio Coordinación MovilidadEquilibrio Coordinación Motricidad-Cognitivo-Evocativa Los familiares de los pacientes y la directiva de la Asociación Alzheimer Canarias, fueron informados de las características del estudio y firmaron, en calidad de tutores, un consentimiento escrito para participar como sujetos experimentales. Todos los miembros del equipo de investigación participantes en el estudio siguieron rigurosamente los criterios propuestos en la Declaración de Helsinki para la investigación con seres humanos (Adoptada por la 18ª Asamblea Médica Mundial de Helsinki en 1964 y modificada por la 59ª Asamblea General celebrada en Seúl en 2008). Procedimiento de medición. La TMG mide la respuesta muscular mediante un sensor de desplazamiento colocado sobre el vientre muscular del músculo seleccionado, perpendicularmente orientado a la dirección que tome el músculo en su deformación radial (Valencic & Knez, 1997). La pierna durante la evaluación permanece en semiflexión de aproximadamente 30º (Djordjevic et al., 2000, Simunic & Valencic et al., 2001, Gorelick & Brown, 2007). Para provocar la contracción del músculo (contracción isométrica) se aplica una corriente eléctrica bipolar (100 mA), de un milisegundo de duración, a través de dos electrodos de superficie sin afectar en ningún caso a los tendones de inserción (Knez & Valencic, 2000; Valencic, 2002; Simunic, 2003). Para evitar el fenómeno de activación post-tetánica cada estimulación era realizada con la suficiente pausa entre cada estimulo (Belic et al., 2000; Simunic, 2003) que, en este estudio, fue de 1 minuto. La reproducibilidad del método y la validez del protocolo experimental que emplea la TMG han sido estudiadas en diferentes trabajos mostrándose como una herramienta de alta precisión y efectividad para este tipo de PARTE EXPERIMENTAL 272 estudios (Dahmane et al., 2000; Belic et al., 2000, Simunic & Valencic, 2001, Simunic, 2003, Krizaj, 2008; Tous-Fajardo et al., 2010; Rodríguez-Matoso et al., 2010). De cada estimulación se obtiene información numérica sobre la magnitud de los desplazamientos radiales del músculo y del momento en que estos cambios morfológicos se producen (Valencic & Knez, 1997; Simunic, 2003). De todos los datos obtenidos nos centramos en el análisis de los parámetros de desplazamiento radial máximo (Dm) y la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn). El Dm representa el desplazamiento radial del vientre muscular expresado en milímetros. Muestra la magnitud de la deformación y está relacionado con el stiffness muscular. Su valor cambia para cada sujeto y grupo muscular en función de sus características morfofuncionales y de la forma en que esas estructuras han sido trabajadas con anterioridad. Valores bajos, respecto a los valores medios de una población tipo, nos indican un elevado tono muscular y un exceso de rigidez, mientras que, valores mayores, indican una falta de tono muscular o, en algunos casos, un grado elevado de fatiga (Valencic et al., 2001; Dahmane et al., 2001, Hunter et al. 2006, Krizaj et al., 2008 García-Manso et al., 2011). La Vrn representa la relación entre la diferencia del desplazamiento radial entre el 10% y el 90% de Dm ( ) y el tiempo de contracción muscular entre esos mismos valores. Valencic & Knez (1997) plantean que para poder comparar los valores obtenidos en musculos diferentes debemos normalizar este incremento de tiempo. La forma de conseguirlo es dividir la ecuación realizada anteriormente por el Dm de cada musculo evaluado. Los autores nos dicen que es igual a 0,8 por Dm. Por tanto, la velocidad de respuesta normalizada sería igual a 0,8 partido por el incremento de tiempo de contracción muscular entre el 10 y 90% de Dm. Análisis Estadístico. Tras la prueba de normalidad (Shapiro-Wilk) se hizo una comparación de medias para muestras relacionadas en las dos condiciones evaluadas (pre y post). Se utilizó una t-student para los datos paramétricos y el ajuste de MannWhitney para las series que no presentaran una distribución normal (nivel de significación de p ≤ 0.05). El tamaño del efecto (TE) se calculó con el delta de Glass (Thomas et al., 2005). Para el tratamiento estadístico se utilizó el paquete SPSS-v17 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). PARTE EXPERIMENTAL 273 RESULTADOS Los datos muestran que al final del protocolo se producen cambios relevantes en Vrn y Dm en cada uno de los músculos analizados. Estas adaptaciones son especialmente relevantes en el RF y el BF de ambas piernas (Tabla 2): Tabla 2. Media y desviación estándar de los resultados de Vrn y Dm para los músculos analizados en los pacientes con AL, en la prueba antes (Pre) y después (Post) de la intervención, la diferencia obtenida entre prueba (**p≤0.05) y el tamaño del efecto (TE). Músculo Vrn (mm/s) Dm (mm) Pre Post Difer. Estad. Pre Post Difer. Estad. RF derecha 24.3 (  3.8) 34.0 (  6.0) 9.7 ** p=0.000 TE=2.54 3.2 (  2.6) 3.7 (  2.3) 0.5 p=0.535 TE=0.20 RF izquierda 25.0 (  4.6) 33.8 (  6.2) 8.9 ** p=0.000 TE=1.91 4.1 (  3.1) 3.1 (  1.5) - 1 p=0.180 TE= -0.31 VL derecha 29.9 (  7.7) 31.0 (  5.0) 1.2 p=0.435 TE=0.15 3.6 (  1.9) 3.9 (  1.3) - 0.3 p=0.435 TE=0.15 VL izquierda 32.5 (  8.2) 30.2 (  9.1) - 2.3 p=0.227 TE= -0.29 3.6 (  1.8) 3.2 (  1.2) 0.4 p=0.381 TE= -0.24 VM derecha 41.9 (  12.7) 41.2 (  9.91) - 0.7 p=0.807 TE= -0.06 4.2 (  2.5) 4.8 (  2.4) 0.6 p=0.212 TE=0.24 VM izquierda 41.3 (  9.6) 37.2 (  9.8) - 7.7 p=0.153 TE= -0.43 4.2 (  2.8) 5.1 (  2.7) 0.9 p=0.075 TE=0.33 BF derecha 21.4 (  8.0) 39.9 (  13.8) 18.4 ** p=0.000 TE=2.35 4.2 (  3.4) 3.5 (  2.3) - 0.7 p=0.811 TE= -0.23 BF izquierda 18.2 (  9.3) 40.8 (  11.4) 22.6 ** p=0.001 TE=2.43 3.5 (  2.8) 4.1 (  3.2) 0.6 p=0.384 TE=0.22 En el RF se observa que Vrn aumenta de forma significativa en ambas piernas (p ≤ 0.05), mientras que Dm tiende a aumentar en la pierna derecha y disminuir en la izquierda al finalizar el programa de entrenamiento (Figura 1 y 2). PARTE EXPERIMENTAL 280 Recordemos que los niveles de deformación son detectados con la TMG mediante el valor de Dm. En nuestro estudio, los valores de Dm, en todos los sujetos, tienden a mantenerse o modificarse levemente como consecuencia del programa de actividad física. En todos los músculos evaluados los valores de Dm, antes y después del protocolo de entrenamiento, son ligeramente más bajos que los que habitualmente hemos observamos en nuestro laboratorio cuando evaluamos sujetos activos de su misma edad o personas mayores con pérdida reducida de masa muscular (Heredia et al., 2011). Un exceso de rigidez en las estructuras musculares, qué es lo que se observa en nuestros sujetos, puede estar vinculado con la disminución de masa muscular (sarcopenia) y mayor rigidez de los tendones de esta musculatura. La pérdida de masa muscular parece estar asociada a la disminución de elementos contráctiles (Trappe et al., 2004), la reducción del número total de fibras musculares (Kamel, 2003) y la disminución del tamaño de las fibras musculares Tipo II o de contracción rápida (Akima et al., 2000), por una pérdida de unidades motoras (Antonutto et al., 1999) y por tanto de tono muscular (Pisot et al., 2008) y de las propiedades mecánicas del tendón (Doherthy et al., 2003; Narici et al., 2008; Lang et al., 2010). Siempre es necesario tener en cuenta que el músculo y los tendones actúan como una unidad. La disminución de la cantidad de agua y los mucopolisacáridos en los tendones contribuye a los cambios dependientes de la edad aumentando la rigidez del tendón y contrarrestando la disminución de la función contráctil del músculo esquelético relacionada con la edad (Lang et al., 2010). En sujetos físicamente activos (entrenados en fuerza o en resistencia) el entrenamiento induce a una remodelación del tejido del tendón, dependiendo de la magnitud y la intensidad del trabajo (Barone et al., 2008) con claras evidencias sobre el aumento de la rigidez del tendón (Reeves et al., 2003). Los cambios en la rigidez del tendón pueden alterar de forma significativa la forma en cómo se produce la deformación muscular (magnitud, tiempo y duración de la deformación) después de ser activado el músculo mediante un estímulo aislado para contraerse isométricamente (Simunic et al., 2010). Durante una contracción isométrica, la tensión del tendón y los cambios en el diámetro del vientre muscular compensan PARTE EXPERIMENTAL 281 constantemente el volumen del músculo. Desde un punto de vista práctico, debemos pensar que un aumento en la rigidez de los tendones de las personas mayores podría permitir, un desarrollo de la fuerza más rápido y una reducción de las necesidades metabólicas del tejido músculo-esquelético por efecto de la respuesta elástica del tendón (Narici et al., 2008; Lang et al., 2010). CONCLUSIONES Un programa de actividad física adaptado a personas mayores, especialmente a personas diagnosticadas con AL, permite cambios en la morfología y la respuesta muscular que favorecen el equilibrio y la capacidad de desplazamiento, disminuyendo el riesgo de caída y mejorando la calidad de vida de los sujetos. AGRADECIMIENTO A todos los sujetos que intervinieron en el estudio, a sus familiares y a la Asociación Alzheimer Canarias. BIBLIOGRAFÍA 1. Ahmed N, Mandel R & Fain MJ. (2007). Frailty: an emerging geriatric syndrome. American Journal Medicine. 120:748-753. 2. Akima H, Kawakami Y, Kubo K, Sekiguchi C, Ohshima H, Miyamoto A & Fukunaga T. (2000). Effect of short-duration spaceflight on thigh and leg muscle volume. Medicine Science Sports Exercise. 32: 1743–1747. 3. Antonutto G, Capelli C, Girardis M, Zamparo P & di Prampero PE. (1999). Effects of microgravity on maximal power of lower limbs during very short efforts in humans. Journal Applied Physiology. 86: 85–92. 4. Asaka T & Wang Y. (2008). Effects of Aging on Feddforward Postural Synergies. Journal of Human Kinetics. 20: 63-70. 5. Asaka T, Wang Y, Fukushima J & Latash MI. (2008). Learning effects on muscle modes and multi-mode postural synergies. Experimental Brain Research. 184: 323338. 6. Barone R, Bellafiore M, Leonardi V & Zummo G. (2008). Structural analysis of rat patellar tendon in response to resistance and endurance training. Scandinavian Journal Medicine Science Sport. 19(6): 782-789. PARTE EXPERIMENTAL 282 7. Belic A, Knez N, Karba R & Valencic V. (2000). Validation of the human muscle model. Proceedings of the 2000 Summer Computer Simulation Conference, 16-20. July 2000, Vancouver, British Columbia. Session 1: Issues on Whole Body Modeling. 8. Boyle PA, Buchman AS, Wilson RS, Leurgans SE & Bennett DA. (2009). Association of Muscle Strength with the Risk of Alzheimer’s Disease and the Rate of Cognitive Decline in Community-Dwelling Older Persons. Archive Neurology. 66(11): 1339–1344. 9. Buckwalter JA. (1997). Decrease mobility in elderly: the exercise antidote. The Physician and Sports Medicine. 25 (9). 10. Camiña-Fernández F, Cancela-Carral JM & Romo-Pérez V. (2001). La prescripción del ejercicio físico para personas mayores. Valores normativos de la condición física. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. 1(2):136-154. 11. Cruz-Jentoft A, Landi F, Topinková E & Jean-Pierred M. (2010). Understanding sarcopenia as a geriatric syndrome. Clinical Nutrition & Metabolic Care. 13(1): 17. 12. Dahmane R, Knez N, Valencic V & Erzen I. (2000). Tensiomyography, a noninvasive method reflecting the percentage of slow muscle fiber in human skeletal muscles. Book of Abstract: Life Sciencies 2000, Gozd Martuljek, Slovenia, September 28th to October 1st, 2000, pp./str. 29. 13. Djordjevic S, Valencic V, Knez N, Dahmane R, Jurcic-Zlobec B, Bednarik J, Simunic B, Kersevan K & Godina N. (2000). Contractile properties of skeletal muccles of two groups of sportsmen-sprinters and cyclist measured by Tensiomyography. 2000 Pre-Olympic Congress, Brisbane, Australia, Abstract 220. 14. Doherty TJ. (2003). Invited review: aging and sarcopenia. Journal of Applied Physiology. 95(4): 1717-1727. 15. Foldvari M, Clark M, Laviolette LC, Bernstein MA, Kaliton D, Castaneda C, Pu CT, Hausdorff JM, Fielding JM & Fiatarone MA. (2000). Association of muscle power with functional status in community-dwelling ederly women. Journal Gerontology Medicine Science. 55A:M192-M199. 16. Forrest KY, Zmuda J & Cauley J. (2007). Patterns and correlates of muscle strength loss in older women. Gerontology. 53:140-7. PARTE EXPERIMENTAL 283 17. Glass GV. (1976). Primary, secondary, and meta-analysis of research. Educational Researcher. 10: 3-8. 18. González JM & Vaquero M. (2000). Indicaciones y sugerencias sobre el entrenamiento de fuerza y resistencia en ancianos. International Journal Medicine Science Physical Activity Sport. 1: 41-48. 19. Goodpaster BH, Park SW, Harris TB, Kritchevsky SB, Nevitt M, Schwartz AV, Simonsick EM, Tylavsky FA, Visser M & Newman AB. (2006). The loss of skeletal muscle strength, mass, and quality in older adults: the health, aging and body composition study. Journal Gerontol A Biology Science Medicine Science. 61:1059-64 20. Gorelick ML & Brown JM. (2007). Mechanomyographic assessment of contractile properties within seven segments of the human deltoid muscle. European Journal Applied Physiology. 100(1): 35-44. 21. Hazell T, Kenno K & Jakobi J. (2007). Functional Benefit of Power Training for Older Adults. Journal of Aging and Physical Activity. 15:349-359. 22. Henwood TR, Riek S & Taaffe DR. (2008). Strength versus muscle power-specific resistence training in community-dwelling older adults. Journal Gerontology Medicine Science. 63A(1): 83-91. 23. Holbein J, Mary JA, McDermott K, Shaw C & Demchak J. (2007). Validity of functional stability limits as a measure of balance in adults aged 23-73 years. Ergonomics. 50(5): 631–646 24. Hunter GR, McCarthy JP & Bamman MM. (2004). Effects of resistance training on older adults. Sports Medicine. 34 (5): 329-348. 25. Hwang IS, Huang CT & Cherng CC. (2006). Postural fluctuations during pointing from a unilateral or bilateral stance. Human Movement Science. 25: 275-291. 26. Janssen I, Heymfield SB, Wang Z & Ross R. (2000). Skeletal muscle mass and distribution in 468 men and women aged 18–88 yr. Journal Applied Physiology. 89:81-88. 27. Kamel H. (2003). Sarcopenia and aging. Nutrition Reviews. 61(5): 157-167. 28. Knez N & Valencic V. (2000). Proceedings of the ninth Electrocehnical and Computer Science Conference ERK 2000, 21-23, September 2000, Portoroz, Slovenia. Ljubljana: IEEE Region 8, Slovenian section IEEE, Vol. B, pp. 301-304. PARTE EXPERIMENTAL 284 29. Krizaj D, Simunic B & Zagar T. (2008). Short-term repeatability of parameters extracted from radial displacement of muscle belly. Journal of Electromyography and Kinesiology. 18: 645-651. 30. Lang T, Streeper T, Cawthon P, Baldwin K, Taaffe DR & Harris TB. (2010). Sarcopenia: etiology, clinical consequences, intervention, and assessment. Osteoporos International. 21:543–559 31. Lanza IR, Towse TF, Caldwell GE, Wigmore DM & Kent-Braun JA. (2003). Effects of age on human muscle torque, velocity, and power in two muscle groups. Journal Applied Physiology. 95:2361–2369. 32. Leenders N. (2003). The elderly, en Ehrman J.K., Gordon, P.M., Visich P.S. & Keteyian S.J. (edits.): Clinical Exercise Physiology, Ed. Human Kinetics, Champaing (IL, USA). 33. Lidboe CF & Torvik A. (1982). The effects of ageing, cachexia and neoplasms on striated muscle. Quantitive histiological and histochemical observations on an autopsy material. Acta Neuropathologica. 57: 85-92. 34. Maciaszek J. (2010). Muscle Strength and Aerobic Endurance as Factors Differentiating Falling and Non-Falling Men over 70 Years. Journal of Human Kinetics. 25: 35-40. 35. Martel GH, Roth SM, Ivey FM, Lemmer JT, Tracy BL, Hurlbut DE, Metter EJ, Hurley BF, Rogers MA. (2006). Age and sex affect human muscle fibre adaptations to heavy-resistance strength training. Experimental Physiology. 91: 457-464. 36. Mcardle WD, Katch FI & Katch FL. (2001). Exercise Physiology: Energy, Nutrition, and Human Performance (5th ed.). Hagerstown, MD: Lippincott Williams & Wilkins. 37. Melzer I, Benjuya N & Kaplanski J. (2004). Postural stability in the elderly: a comparison between fallers and non-fallers. Age Ageing. 33(6): 602–607. 38. Narici MV, Maffulli N & Maganaris CN. (2008). Ageing of human muscles and tendons. Disability Rehabilitation. 30(20-22):1548-1554. 39. Pisot R, Narici MV, Simunic B, De Boer M, Seynnes O, Jurdana M, Biolo G & Mekjavic IB. (2008). Whole muscle contractile parameters and thickness loss during 35-day bed-rest. Journal of Applied Physiology. 104(2): 409-414. 40. Reeves ND, Narici MV & Maganaris CN. (2003). Strength training alters the viscoelastic properties of tendons in elderly humans. Muscle Nerve. 28:74–81. PARTE EXPERIMENTAL 285 41. Roberts HC, Denison HJ, Martin HJ, Patel HP, Syddall H, Cooper C, Sayer AA. (2011). A review of the measurement of grip strength in clinical and epidemiological studies: towards a standardised approach. Age Ageing. 40 (4): 423429. 42. Rodríguez-Matoso D, Rodríguez-Ruiz D, Sarmiento S, Vaamonde D, Da SilvaGrigoletto ME & García-Manso JM. (2010). Reproducibility of muscle response measurements using tensiomyography in a range of positions. Revista Andaluza de Medicina del Deporte. 3(3):81-86. 43. Sayer AA, Dennison EM, Syddall HE, Jameson K, Martin HJ & Cooper C. (2008). The developmental origins of sarcopenia: Using peripheral quantitative computed tomography to assess muscle size in older people. Journal of Gerontology: Medical Sciences. 63A:835-840. 44. Scarmeas N, Albert M, Brandt J, Blacker D, Hadjigeorgiou G, Papadimitriou A, Dubois B, Sarazin M, Wegesin D, Marder K, Bell K, Honig L & Stern Y. (2005). Motor signs predict poor outcomes in Alzheimer disease. Neurology. 64:1696– 1703. 45. Schrager M, Bandinelli S, Maggi S & Ferucci L. (2003). Sarcopenia: Twenty open questions for research agenda. Basic Applied Myology. 13 (4): 203-208. 46. Simunic B. (2003). Model of longitudinal constractions and transverse deformations in skeletal muscles. Doctoral Thesis. Ljubljana. 47. Simunic B & Valencic V. (2001). Procedings of X Electrochenical and Computer Science Conference. IEEE Region 8, Slovenian Section IEEE, Vol. B, pp: 363-366. 24-26 de septiembre de 2001. Portoroz (Eslovenia). 48. Simunic B, Krizaj D, Narici M & Pisot R. (2010). Twitch parameters in transversal and longitudinal Biceps brachii response. Annales Kinesiologiae. 1(1): 61-80. 49. Thomas JR, Nelson JK & Silverman SJ. (2005). Research methods in physical activity (5th Ed.). Champaign, IL: Human Kinetics. 50. Tous-Fajardo J, Moras G, Rodríguez-Jiménez S, Usach R, Doutres DM & Maffiuletti NA. (2010). Inter-rater reliability of muscle contractile property measurements using non-invasive tensiomyography. Journal of Electromyography and Kinesiology. 20(4): 761-766. 51. Trappe S, Trappe T, Gallagher P, Harber M, Alkner B & Tesch P. (2004). Human single muscle Fibre function with 84 day bed-rest and resistance exercise. Journal Physiology. 557: 501–513. PARTE EXPERIMENTAL 286 52. Valencic V & Knez N. (1997). Measuring of the skeletal muscles dynamic properties. Artific Org. 21: 240-242. 53. Valencic V. (2002). Method for selective and non-invasive detection of skeletal muscles contraction process. International Application Published under the Patent Cooperation Treaty (PCT). Nº WO 02/074167 A1. 54. Valencic V, Knez N & Simunic B. (2001). Tenziomiography: Detection of skeletal muscle responce by Means of radial muscle belly displacement. Biomedical Engineering. 1: 1-10. 55. Valour D, Ochala J, Ballay Y & Pousson M. (2003). The influence of ageing on the force-velocity-power characteristics of human elbow flexor muscles. Experimental Gerontology. 38:387–395. 56. Wang Y, Asaka T, Zatsiorsky VM & Latash MI. (2006). Muscle synergies during voluntary body sway: combining across-trials and within-a-trial analyses. Experimental Brain Reseach. 174:679-693. 57. Wilmore JH & Costill DL. (2004). Physiology of sport and exercise (3rd ed.). Edit. Human Kinetics. ÍNDICE DE TABLAS ÍNDICE DE TABLAS 289 Tabla 4.1. p. 5 Revisión bibliográfica sobre la evolución de publicaciones científicas donde la herramienta utilizada para lograr información sobre el objeto de estudio ha sido la TMG-BMC. Tabla 7.1. p. 24 Parámetros de contracción para 60º y 5º antes de realizar el protocolo; *p<0.05 y ***p<0.001. Adaptado de Djordjevic et al., (2012). Tabla 7.2. p. 29 Comportamiento del tiempo de mantenimiento (Ts) y de relajación (Tr) de la contracción muscular en milisegundos para los músculos extensores (RF, VL y VM) y flexores (BF y ST) de la articulación de la rodilla. Evaluados, antes y después de la manga de competición (*p≤0,05). Adaptado de Rodríguez Matoso et al., (In submission). Tabla 7.3. p. 30 Valores de Td, Tc, y Dm de los músculos bíceps femoral y recto femoral, con el valor del tamaño del efecto (TE), tras la recuperación activa y pasiva (baseline) y 24 horas después del entrenamiento (Post-test). Adaptado de Rey et al., (2012a). Tabla 7.4. p. 31 Percepción del dolor muscular (Escala de Lickert de 1 a 7) tras la recuperación activa y pasiva (Pre-test) y 24 horas después del entrenamiento (Post-test). Adaptado de Rey et al., (2012a). Tabla 7.5. p. 41 Velocidad de respuesta normaliza (Vrn) media en cada uno de los músculos evaluados, bíceps femoral (BF), recto femoral (RF), vasto medial (VM) y vasto lateral (VL), de los jugadores y jugadoras según la posición específica y las diferencias estadísticamente significativas entre géneros. Adaptado de Rodríguez-Ruiz et al., In press). Tabla 7.6. p. 44 Ejemplo de simetría funcional de la articulación de la rodilla y posibles patologías asociadas en cinco hombres y cinco mujeres (Rodríguez-Ruiz et al., 2012a). Tabla 8.1. p. 52 Tiempo de contracción (ms) de la respuesta del vientre muscular y porcentaje de fibras tipo I en los 7 músculos evaluados en los dos grupos de sujetos (valores medios y desviación estándar). Extraído de Dahmane et al., (2000). Tabla 8.2. p. 53 Contribución media relativa del área de sección transversal ± SEM del tipo de fibras [Tipo I (a), Tipo IIª (b), Tipo IIb (c)] situadas en el plano superficial y profundo de los músculos de las extremidades de humanos. Adaptado de Dahmane et al., (2005). ÍNDICE DE FIGURAS 297 Figura 7.1 p. 25 Ejemplo de colocación del sensor y los electrodos para la evaluación del recto anterior del cuádriceps. Figura 7.2. p. 33 Gráfica de la respuesta muscular a un estímulo eléctrico obtenida mediante TMG en el bíceps crural de un jugador de voleyplaya a una amplitud de 110 mA y una duración de 1 ms. Dm representa la deformación muscular máxima, Td el tiempo de reacción al estímulo, Tc es el tiempo de contracción, Vc es la velocidad de contracción que, en el caso de la gráfica corresponde a los 2 mm de deformación, Ts indica el tiempo de mantenimiento de la contracción y Tr representa el tiempo de relajación. Adaptado de Rodríguez-Matoso et al., (2012a). Figura 7.3. p. 35 Representación gráfica de los valores medios (n:19) obtenidos en el desplazamiento radial de las porciones anterior (PA), media (PM) y posterior (PP) del deltoides en función del tiempo y Valores medios de Td en ms, para las porciones anterior (PA), media (PM) y posterior (PP) del deltoides al 95% de intervalo de confianza y el grado de significación de la diferencia (p) y el tamaño del efecto (ES) (Rodríguez-Matoso et al., 2012b). Figura 7.4. p. 36 Representación gráfica de los valores medios (n:19) obtenidos en el desplazamiento radial de las porciones anterior (PA), media (PM) y posterior (PP) del deltoides en función del tiempo y Valores medios de Tc en ms, para las porciones anterior (PA), media (PM) y posterior (PP) del deltoides al 95% de intervalo de confianza y el grado de significación de la diferencia (p) y el tamaño del efecto (ES) (Rodríguez-Matoso et al., 2012b). Figura 7.5. p. 37 Representación gráfica de los valores medios (n:19) obtenidos en el desplazamiento radial de las porciones anterior (PA), media (PM) y posterior (PP) del deltoides en función del tiempo y Valores medios de Ts en ms, para las porciones anterior (PA), media (PM) y posterior (PP) del deltoides al 95% de intervalo de confianza y el grado de significación de la diferencia (p) y el tamaño del efecto (ES) (Rodríguez-Matoso et al., 2012b). Figura 7.6. p. 37 Representación gráfica de los valores medios (n:19) obtenidos en el desplazamiento radial de las porciones anterior (PA), media (PM) y posterior (PP) del deltoides en función del tiempo y Valores medios de Tr en ms, para las porciones anterior (PA), media (PM) y posterior (PP) del deltoides al 95% de intervalo de confianza y el grado de significación de la diferencia (p) y el tamaño del efecto (ES) (Rodríguez-Matoso et al., 2012b). ÍNDICE DE FIGURAS 298 Figura 7.7. p. 38 Representación gráfica de la relación entre Dm y el incremento de tiempo (Δt) para hallar la Velocidad de contracción (Vc) en un punto determinado de Dm (2 mm) y su relación con los otros parámetros evaluados con la TMG. Adaptado de García-Manso et al., (2012b). Figura 7.8. p. 39 Ejemplo de valores de Vrn del bíceps crural en 19 jugadores profesionales de voleibol y 19 triatletas que practican triatlón de larga distancia (Ironman). Adaptado de Rodríguez-Matoso et al., (2012a). Figura 7.9. p. 40 Velocidad de respuesta (A) y de contracción (B), en milímetros/segundos, de la pierna dominante (vasto lateral) antes y después de cada inmersión (CWI). Extraído de GarcíaManso et al., (2010). Figura 8.1. p. 51 Valores medios de Vrn para el vasto lateral (VL) de la pierna derecha al 95% de IC y σ (error estándar de la media) para los diferentes grupos de edad evaluados (p ≤ 0.05). Adaptado de Rodríguez-Ruiz et al. (2013). Figura 8.2. p. 54 Valores medios e intervalos de confianza del porcentaje de fibras tipo I junto a la correlación del tiempo de contracción de la respuesta del vientre muscular con estimulación tetánica en BB, BR, TB, FDS, ED, BF, GCM, TA, y SOL; En la superficie (a) y la profundidad (b) del músculo humano. Adaptado de Dahmane et al., (2005). Figura 8.3. p. 55 Análisis de la correlación entre la máxima velocidad de sprint (ms) y el tiempo de contracción (ms) del bíceps femoral en el grupo de los jóvenes velocistas. Adaptado de Dahmane et al., (2006). Figura 8.4. p. 56 Correlación entre el Td (A), Tc (B) y Tr (C) del desplazamiento radial valorado con tensiomiografía y el % de la isoforma MHC-I. La línea continua, de puntos y discontinua representan los modelos líneales al 95% del intervalo de confianza y el 95% estimado del intervalo respectivamente. Adaptado de Simunic et al., (2011). Figura 8.5. p. 57 Modelos de regresión lineal múltiple entre la proporción de la isoforma MHC-I estimada a partir de los valores de Td, Tc y Tr del desplazamiento radial del músculo y el valor real del % de la isoforma MHC-I. La línea continua, de puntos y discontinua representan los modelos lineales al 95% del intervalo de confianza y el 95% estimado del intervalo respectivamente. ÍNDICE DE FIGURAS 299 Adaptado de Simunic et al., (2011). Figura 8.6. p. 60 Comportamiento de los valores de Vc a lo largo de las series, en los dos protocolos diferentes (HV y HL) y durante la fase de recuperación. Valores medios ± S.E.M, n = 16 sujetos. Con un efecto significativo del tiempo de Vc, (p = 0,05) según lo determinado por ANOVA de medidas repetidas y test post hoc Sidak. / P <0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio; P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. Adaptado de García-Manso et al., (2012). Figura 8.7. p. 60 Comportamiento de Tr a lo largo de las diferentes series, en los dos protocolos (HV, y HL) y durante la fase de recuperación. Valores medios ± S.E.M, n= 16 sujetos. Con un efecto significativo del tiempo de Tr (p = 0,001) según lo determinado por las medidas repetidas ANOVA y la prueba post hoc Sidak. / P <0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio; P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. Adaptado de García-Manso et al., (2012). Figura 8.8. p. 61 Comportamiento de Ts a lo largo de las series, en los dos protocolos (HV y HL) y durante la fase de recuperación. Valores medios ± S.E.M, n = 16 sujetos. Con un efecto significativo del tiempo para el Ts (p = 0,002) según lo determinado por las medidas repetidas ANOVA y la prueba post hoc Sidak. / P <0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio; P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. Adaptado de García-Manso et al., (2012). Figura 8.9. p. 61 Comportamiento de los valores de Dm a lo largo de las series, en los dos protocolos diferentes (HV y HL) y durante la fase de recuperación. Valores medios ± S.E.M, n = 16 sujetos. Con un efecto significativo del tiempo para Dm (p = 0,04) según lo determinado por ANOVA de medidas repetidas y test post hoc Sidak. / P <0,05 en comparación con HL. P1 = efecto del tipo de tiempo; P2 = efecto del tipo de protocolo de ejercicio; P3 = efecto del tipo de tiempo x protocolo de ejercicio. Adaptado de García-Manso et al., (2012). ÍNDICE DE FIGURAS 300 Figura 8.10. p. 65 Amplitud de desplazamiento evaluada con TMG (Dm) (A) y tiempo de contracción (Tc) (B), para el ejercicio durante las siete sesiones. Diferencias significativas para el grupo eran observadas para todos los intervalos de tiempo (p<0.01). Las valoraciones de Dm fueron significativamente menor en el Día 0, **p<0.01. +p<0.01; Las valoraciones de Tc fueron significativamente mayores que en el Día 0, **p<0.01. ¥p<0.01. Figura 8.11. p. 66 Media de velocidad de respuesta normalizada (Vrn) para el vasto lateral, recto femoral, vasto medial y bíceps femoral de las piernas, derecha e izquierda, de los jugadores de voleibol masculino (mms-1). Adaptado de Rodríguez-Ruiz et al., (2012b). Figura 8.12. p. 66 Media de velocidad de respuesta normalizada (Vrn) para el vasto lateral, recto femoral, vasto medial y bíceps femoral de las piernas, derecha e izquierda, de las jugadoras de voleibol (mms -1). Adaptado de RodríguezRuiz et al., (2012b). Figura 8.13. p. 68 Medias de la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn) en el VL, RF, VM y BF de la pierna derecha e izquierda de las jugadoras de voleibol en mm/s., en función del puesto específico. (p<0,05). Adaptado de Diez et al., (2011). Figura 8.14. p. 72 Respuestas de la estimulación tetánica TA (0,3 ms, 40 Hz, amplitud de 40 a 90V), medido con el sistema de medición de impulso en la articulación del tobillo (figuras superiores) y los registros obtenidos por el sistema de medición de desplazamiento del tono muscular (figuras inferiores). Adaptado de Valencic (1990). Figura 8.15. p. 74 Valores medios y desviación estándar del desplazamiento radial del músculo tibial anterior y, el torque sobre la articulación del tobillo en los sujetos sanos. Adaptado de Valencic et al., (2001). Figura 8.16. p. 74 Valores medios y desviación estándar del desplazamiento radial del músculo del tibial anterior y, el torque sobre la articulación del tobillo en el paciente con denervación. Adaptado de Valencic et al., (2001). Figura 8.17. p. 75 Correlación entre el tiempo de contracción (Tc) obtenido por el método TMG y el porcentaje de fibras musculares Tipo I obtenidos a partir de referencias (Ariano et al., 1973). Adaptado de Valencic et al., (2001). ÍNDICE DE FIGURAS 301 Figura 8.18. p. 76 Definición de parámetros igual para la respuesta transversal (TMG) y la contracción longitudinal (Torque). Amplitud de contracción máxima (Dm), tiempo de activación (Td), tiempo de contracción (Tc), tiempo de mantenimiento (Ts) y tiempo de relajación (Tr). Adaptado de Simunic, (2003). Figura 8.19. p. 77 Modelo de conexión entre medidas longitudinales de fuerza y el desplazamiento transversal del vientre muscular. Adaptado de Simunic, (2003). Figura 8.20. p. 78 Muestra del sensor de deformación con un separador incorporado. Adaptado de Simunic, (2003). Figura 8.21. p. 79 Correlación estadísticamente significativa con la tendencia lineal entre DmTMG y Dv (N=15) de los músculos evaluados (BB y BR) con un ángulo del codo de: 1,40 radianes. Adaptado de Simunic, (2003). Figura 8.22. p. 86 Medias de la Velocidad de Respuesta Normalizada (Vrn) enunciadas en mm/s y el 95% del Intervalos de Confianza (95% IC) en el Vasto Lateral (VL) de la pierna derecha en cada uno de los grupos analizados (p≤ 0,05). Adaptado de Rodríguez-Ruiz et al., (2013). Figura 8.23. p. 86 Medias de la Velocidad de Respuesta Normalizada (Vrn) enunciadas en mm/s y el 95% del Intervalos de Confianza (95% IC) en el Vasto Lateral (VL) de la pierna izquierda en cada uno de los grupos analizados (p≤0,05). Adaptado de Rodríguez-Ruiz et al., (2013). Figura 8.24. p. 87 Medias de la Velocidad de Respuesta Normalizada (Vrn) enunciadas en mm/s y el 95% del Intervalos de Confianza (95% IC) en el Bíceps Femoral (BF) de la pierna derecha en cada uno de los grupos analizados (p ≤ 0,05). Adaptado de Rodríguez-Ruiz et al., (2013). Figura 8.25. p. 87 Medias de la Velocidad de Respuesta Normalizada (Vrn) enunciadas en mm/s y el 95% del Intervalos de Confianza (95% IC) en el Bíceps Femoral (BF) de la pierna izquierda en cada uno de los grupos analizados (p≤0,05). Adaptado de Rodríguez-Ruiz et al., (2013). Figura 8.26. p. 88 Registro de la respuesta muscular realizado con TMG antes de sufrir la lesión, y a los 2, 5 y 12 días después, durante el periodo de recuperación. Adaptado de Simunic et al., (2005c). ÍNDICE DE FIGURAS 302 Figura 8.27. p. 91 Representación gráfica de los valores de Tc de los músculos evaluados con TMG en los practicantes de dos modalidades deportivas (velocistas y ciclistas) con perfil condicional diferenciado. Adaptado de Djordjevic, et al., (2000). Figura 8.28. p. 92 Box-plot de la Velocidad de Respuesta Normalizada (Vrn) enuciadas en mm/s --en el Vasto Lateral (VL) y Bíceps Femoral (BF) (A y B); y del máximo desplazamiento radial o stiffness (Dm) enuciados en mm en el Vasto Lateral (VL) y Bíceps Femoral (BF) (C y D) de ambas piernas los dos grupos analizados. Adaptado de Heredia et al., (2011). Figura 8.29. p. 94 Respuesta del vientre muscular a un estímulo único del músculo braquioradial en sujetos sanos y un paciente con enfermedad neuromuscular. Adaptado de Knez et al., (1999). Figura 8.30. p. 94 Respuesta del vientre muscular a un estímulo único del músculo bíceps braquial en sujetos sanos y un paciente con enfermedad neuromuscular. Adaptado de Knez et al., (1999). Figura 8.31. p. 97 Tiempo de contracción (ms) de los músculos cuádriceps (Q), bíceps femoral (BF), tibial anterior (TA) y gastrocnemio (G) de la pierna derecha e izquierda, del sujeto evaluado con polineuropatía diabética asociada con artritis reumatoide y operado de hernia de disco lumbar (Tc mas), frente a valores de referencia en sujetos sanos (Tc ref). Adaptado de Rusu et al., (2009b). Figura 8.32. p. 98 Valores del Desplazamiento radial máximo (mm) de los músculos cuádriceps (Q), bíceps femoral (BF), tibial anterior (TA) y gastrocnemio (G) del sujeto evaluado con polineuropatía diabética asociada con artritis reumatoide y operado de hernia de disco (Dm mas), frente a valores de referencia en sujetos sanos (Dm max). Adaptado de Rusu et al., (2009b). Figura 8.33. p. 98 Valores del tiempo de activación (ms) de los músculos cuádriceps (Q), bíceps femoral (BF), tibial anterior (TA) y gastrocnemio (G) del sujeto evaluado con polineuropatía diabética asociada con artritis reumatoide y operado de hernia de disco lumbar (Td mas), frente a valores de referencia en sujetos sanos (Td ref). Adaptado de Rusu et al., (2009b). ÍNDICE DE FIGURAS 303 Figura 8.34. p. 103 Resultado obtenido con la TMG de un individuo sano durante 60 sg de estimulación a 1Hz e impulsos eléctricos supramáximos en el GM. a) Máximo desplazamiento (Dm), b) Tiempo de contracción (Tc), c) Velocidad de contracción del desplazamiento radial (Vc). Adaptado de Gasparini et al., (2012). Figura 8.35. p. 103 Resultado obtenido con la TMG de un paciente con PAD durante 60 sg de estimulación a 1 Hz e impulsos eléctricos supramáximos en el GM. a) Máximo desplazamiento (Dm), b) Tiempo de contracción (Tc), c) Velocidad de contracción del desplazamiento radial (Vc). Adaptado de Gasparini et al., (2012). Figura 8.36. p. 105 Representación cronológica de la simetría del tono muscular calculado de la respuesta mecánica. Adaptado de Simunic et al., (2005c). Estudio I p. 127 Reproducibility of muscle response measurements using tensiomyography in a range of positions Figura 1 p. 133 Posición del sensor de desplazamiento en el músculo y proceso de recogida de datos provocada por el estímulo eléctrico. Dm: máximo desplazamiento radial del vientre muscular, Tc: tiempo de contracción; Td: tiempo de reacción; Ts: tiempo de sostén; Tr: tiempo de relajación. Figura 2 p. 140 Distribución de los datos obtenidos a partir de las tres mediciones (+2, 0, -2) para las cinco variables evaluadas con TMG (A: Td; B: Tc; C: Ts; D: Tr; E: Dm). (N = 25). Dm: máximo desplazamiento radial del vientre muscular, Tc: tiempo de contracción; Td: tiempo de latencia; Tr: tiempo de relajación; Ts: tiempo de sostén. Estudio II p. 145 Tensiomiografía, Utilidad y Metodología en la evaluación muscular Figura 1 p. 149 Colocación del sensor de desplazamiento sobre el músculo y proceso de recogida de datos por efecto del estímulo electrico aplicado. Figura 2 p. 150 Colocación del los electrodos y el sensor de desplazamiento Figura 3 p. 151 Cojines diseñados para estandarizar el grado de flexión de la articulación de la rodilla. ÍNDICE DE FIGURAS 304 Figura 4 p. 152 Desplazamiento del sensor durante la contracción muscular, despues de la estimulación eléctrica. Figura 5 p. 153 Gráfica de la respuesta muscular a un estímulo eléctrico obtenida mediante TMG, donde 1 representa el tiempo de reacción al estímulo, 2 representa el intervalo cuando la contracción se acelera rápidamente hasta alcanzar la máxima deformación, 3 estabilización de la respuesta y 4 un descenso de la misma. Figura 6 p. 153 Gráfica de la respuesta muscular a un estímulo eléctrico obtenida mediante TMG. Donde Dm representa la deformación muscular máxima, Td el tiempo de reacción al estímulo, Tc es el tiempo de contracción, Ts indica el tiempo de mantenimiento de la contracción y Tr representa el tiempo de relajación. Estudio III p. 159 The tensiomyography used for evaluating high level beach volleyball players Figura 1 p. 164 Gráfica de la respuesta muscular a un estímulo eléctrico obtenida mediante TMG, en el bíceps femoral de un jugador de voleyplaya a una amplitud de 110 mA y una duración de 1 ms. Donde Dm representa la deformación muscular máxima, Td el tiempo de activación al estímulo, Tc el tiempo de contracción, Ts indica el tiempo de mantenimiento de la contracción y Tr representa el tiempo de relajación. Estudio IV p. 179 Study of mechanical characteristics of the knee extensor and flexor musculature of volleyball players Figura 1 p. 185 Medias de la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn) en el VL, RF, VM y BF de la pierna derecha e izquierda de los jugadores de voleibol en mm/s. Figura 2 p. 186 Medias de la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn) en el VL, RF, VM y BF de la pierna derecha e izquierda de las jugadoras de voleibol en mm/s. Figura 3 p. 187 Medias de la Deformación máxima (Dm) en el VL, RF, VM y BF de la pierna derecha e izquierda de los jugadores de voleibol en mm. Figura 4 p. 187 Medias de la Deformación máxima (Dm) en el VL, RF, VM y BF de la pierna derecha e izquierda de las jugadoras de voleibol en mm. ÍNDICE DE FIGURAS 305 Figura 5 p. 188 Comparación de medias de la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn) en el BF de la pierna derecha e izquierda de los jugadores y las jugadoras de voleibol en mm/s. Figura 6 p. 188 Comparación de medias de la Deformación máxima (Dm) en el BF de la pierna derecha e izquierda de los jugadores y las jugadoras de voleibol en mm. Estudio V p. 197 Assessment of muscle fatigue after an ultraendurance triathlon using tensiomyography (TMG) Figura 1 p. 203 Gráfica de la respuesta muscular a un estímulo eléctrico obtenida mediante TMG. Deformación máxima (Dm), tiempo de contracción (Tc), tiempo de retardo (Td), tiempo de sostén (Ts) y tiempo de relajación (Tr). Figura 2 p. 208 Gráfica de la respuesta muscular a un estímulo eléctrico obtenida mediante TMG en el BF de ambas piernas ( derecha e izquierda) antes y después del triatlón de ultra-resistencia (TLD) para un participante que completó la carrera en 12 horas y 33 min. Deformación radial máxima o desplazamiento del vientre muscular (Dm), tiempo de contracción (Tc), tiempo de activación (Td), tiempo de sostén (Ts), y tiempo de relajación (Tr). Estudio VI p. 215 Effect of high-load and high-volume resistance exercise on the tensiomyographic twitch response of biceps brachii Figura 1 p. 219 Posición del sistema de evaluación TMG. Figura 2 p. 220 Gráfico de señal típica de la respuesta muscular a un estímulo eléctrico evaluada con TMG. Figura 3 p. 221 Interpolación de Dm y t para calcular Vc.