ACTIVACIÓN MUSCULAR Y PREDOMINANCIA DEL TIPO DE FIBRAS DEL …
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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALENCIA “San Vicente Mártir” ACTIVACIÓN MUSCULAR Y PREDOMINANCIA DEL TIPO DE FIBRAS DEL TRONCO Y MIEMBRO INFERIOR EN DIFERENTES APOYOS, SUPERFICIES Y CONTRACCIÓN, DURANTE LA REALIZACIÓN DE SENTADILLA 140º. TESIS DOCTORAL Presentada por: Raquel Morales Ruipérez Dirigida por: Dra. Esther Blasco Herráiz Dr. Carlos Pablos Abella Torrente, a 26 de Mayo de 2017
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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALENCIA “San Vicente Mártir”
ACTIVACIÓN MUSCULAR Y PREDOMINANCIA DEL TIPO DE
FIBRAS DEL TRONCO Y MIEMBRO INFERIOR EN DIFERENTES APOYOS,
SUPERFICIES Y CONTRACCIÓN, DURANTE LA REALIZACIÓN DE
SENTADILLA 140º.
TESIS DOCTORAL
Presentada por: Raquel Morales Ruipérez
Dirigida por: Dra. Esther Blasco Herráiz
Dr. Carlos Pablos Abella
Torrente, a 26 de Mayo de 2017
Dra. Dª. ESTHER BLASCO HERRAIZ, Profesora Contratada Indefinida de la Universidad Católica
de Valencia San Vicente Mártir
y el
DR.D. CARLOS PABLOS ABELLA, Profesor Titular de Universidad de la Universidad Católica de
Valencia San Vicente Mártir
CERTIFICAN:
Que la presente tesis doctoral titulada “ACTIVACIÓN MUSCULAR Y PREDOMINANCIA DEL
TIPO DE FIBRA DEL TRONCO Y MIEMBRO INFERIOR EN DIFERENTES APOYOS, SUPERFICIES Y
CONTRACCIÓN DURANTE LA REALIZACIÓN DE SENTADILLA A 140º” ha sido realizada por Dª. Raquel
Morales Ruipérez bajo nuestra dirección, en el Programa “Investigación y Desarrollo” para la
obtención del título de Doctor por la Universidad Católica de Valencia San Vicente Mártir.
Para que así conste a los efectos legales oportunos, se presenta esta tesis doctoral y se
extiende la presente certificación en Valencia a 26 de mayo de 2017.
Fdo.: ESTHER BLASCO HERRÁIZ Fdo.: CARLOS PABLOS ABELLA
AGRADECIMIENTOS
El desarrollo de esta tesis no habría sido posible sin la colaboración y la ayuda recibida
por parte de mis directores Dra. Esther Blasco Herraíz, por su confianza y apoyo, y el
Dr. Carlos Pablos Abella por guiarme y ayuda en la búsqueda de soluciones.
A mis compañeros de batalla en el laboratorio, porque su ayuda y compañía en las
largas jornadas de mediciones hicieron que ir a trabajar fuera un placer hasta el punto de
perder la noción del tiempo.
A mis amigas y compañeras carrera, y a todos aquellos que han estado conmigo en este
largo proceso, siempre dándome ánimos y confiando en mi más que yo misma.
Y por supuesto a mis padres que han sido un gran apoyo y han sufrido más que yo en
los momentos difíciles de la tesis.
Índice:
1. Introducción: ....................................................................................................................... 3
2. Marco teórico: ...................................................................................................................... 7
2.1. La fibra muscular:........................................................................................................ 11
2.2. La sentadilla:................................................................................................................. 14
2.2.1. Músculos que participan en la sentadilla 140º: ................................................... 17
2.2.1.1. CORE .................................................................................................................. 17
2.2.1.2. Músculos extensores de la cadera (MEC): .......................................................... 22
2.2.1.3. Músculos extensores de la rodilla (MER): .......................................................... 26
2.2.1.4. Músculos de la flexión del tobillo: ...................................................................... 27
2.3. Materiales y dispositivos empleados en entrenamientos y readaptaciones físicas: 31
2.4. Antecedentes: estudios relacionados ........................................................................... 39
3. Objetivos: ........................................................................................................................... 55
3.1. Objetivo general: .......................................................................................................... 55
3.2. Objetivos específicos: ................................................................................................... 55
4. Hipótesis: ............................................................................................................................ 59
5. Material y método: ............................................................................................................ 63
5.1. Muestra: ........................................................................................................................ 63
5.1.1. Características de la muestra: .............................................................................. 63
5.2. Variables: ...................................................................................................................... 64
5.2.1. Variables independientes: ................................................................................... 64
5.2.2. Variables dependientes: ....................................................................................... 65
5.3. Material: ........................................................................................................................ 66
5.3.1. Material empleado en la recogida de datos: ........................................................ 66
5.3.2. Material complementario: ................................................................................... 69
5.4. Método: ......................................................................................................................... 70
5.5. Protocolo: ...................................................................................................................... 71
5.5.1. Sesión de familiarización: ................................................................................... 71
5.5.2. Sesión de estudio: ................................................................................................ 71
5.5.3. Configuración del programa:............................................................................... 75
5.5.4. Colocación de los electrodos: .............................................................................. 75
5.5.4.1. Máxima contracción voluntaria isométrica (MCVI): .......................................... 79
5.5.4.2. Recogida de datos EMGs durante los ejercicios: ................................................ 82
5.5.5. Extracción de los datos EMG: ............................................................................. 82
6. Resultados y Discusión Estudio 1: .................................................................................... 89
6.1. Resultados: .................................................................................................................... 89
6.2. Discusión estudio 1: .................................................................................................... 103
7. Resultados y Discusión Estudio 2: .................................................................................. 109
7.1. Resultados: .................................................................................................................. 109
7.2. Discusión estudio 2: .................................................................................................... 117
7.3. Resultados estudios 1 y 2: .......................................................................................... 119
7.4. Discusión estudios 1 y 2: ............................................................................................ 120
8. Conclusiones: ................................................................................................................... 123
9. Limitaciones de los estudios y líneas futuras de investigación: ................................... 127
10. Referencias Bibliográficas: ............................................................................................. 131
ANEXOS .................................................................................................................................. 147
ÍNDICE DE FIGURAS:
Figura 1. Sarcómero. Histología: texto y atlas color con biología celular y molecular
(13). .................................................................................................................................. 9
Figura 2. Orden de reclutamiento de los diferentes tipos de fibras según la intensidad de
la carga. Esquema de Costill 1980 (29). ......................................................................... 14
Figura 3. Recto Anterior del Abdomen. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy
(51). ................................................................................................................................ 19
Figura 4. Oblicuo Externo. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (51). ............ 20
Figura 5. Multifidus. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (51). ..................... 22
Figura 6. Glúteo Mayor. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (51). ................ 24
Figura 7. Bíceps Femoral. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (51). ............. 25
Figura 8. Vasto Interno. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (51).................. 27
Figura 9. Peroneo Largo del pie. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (51). ... 28
Figura 10. Gastrocnemio Interno. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (51). . 30
Figura 11. Esquema resumen de la metodología empleada en los estudios. .................. 63
Figura 12. Colocación de los electrodos en el RA. Modificado de Criswell & Cram
(134). .............................................................................................................................. 76
Figura 13. Colocación de electrodos para el OE abdominal. Modificado de Criswell &
Cram (134). ..................................................................................................................... 76
Figura 14. Colocación de electrodos para la musculatura paravertebral L-3. Modificado
de Criswell & Cram (134). ............................................................................................. 77
Figura 15. Colocación de electrodos para el GL. Modificado de Criswell & Cram (134)
........................................................................................................................................ 77
Figura 16. Colocación de electrodos para el VI. Modificado de Criswell & Cram (134).
........................................................................................................................................ 78
Figura 17. Colocación de los electrodos para el isquiosural lateral y medial (Izquierda) y
para una colocación general (Derecha). Modificado de Criswell & Cram (134). .......... 78
Figura 18. Colocación de los electrodos para el PR. Modificado de Criswell & Cram
(134). .............................................................................................................................. 79
Figura 19. Colocación de los electrodos para el gastrocnemio. Modificado de Criswell
& Cram (134). ................................................................................................................ 79
Figura 20. Esquema resumen del método seguido en los estudios. ................................ 82
Figura 21. Activación del OE según el tipo de apoyo. ................................................... 93
Figura 22. Activación del BF según el tipo de apoyo. ................................................... 93
Figura 23. Activación del PR según el tipo de apoyo. ................................................... 94
Figura 24. Activación del GI según el tipo de apoyo. .................................................... 94
Figura 25. Activación del OE según el tipo de material. ................................................ 95
Figura 26. Activación del MT según el tipo de material. ............................................... 95
Figura 27. Activación del GL según el tipo de material. ................................................ 96
Figura 28. Activación del VI según el tipo de material. ................................................. 96
Figura 29. Activación del BF según el tipo de material. ................................................ 97
Figura 30. Activación del PR según el tipo de material. ................................................ 97
Figura 31. Activación del GI según el tipo de material .................................................. 97
Figura 32. Activación del OE en la relación apoyo-material. ........................................ 99
Figura 33. Activación del BF en la relación apoyo-material. ......................................... 99
Figura 34. Activación del PR en la relación apoyo-material. ....................................... 100
Figura 35. Activación del GI en la relación apoyo-material. ....................................... 100
Figura 36. Activación del GL en la relación apoyo-material. ...................................... 101
Figura 37. Activación del VI en la relación apoyo-material. ....................................... 102
Figura 38. Activación del OE según el tipo de apoyo en material inestable. ............... 114
Figura 39. Activación del GL según el tipo de apoyo en material inestable. ............... 114
Figura 40. Activación del VI según el tipo de apoyo en material inestable. ................ 114
Figura 41. Activación del PR según el tipo de apoyo en material inestable. ............... 115
Figura 42. Activación del GL según el tipo de apoyo en material inestable. ............... 115
Figura 43. Activación del BF según el tipo de apoyo en material inestable. ............... 115
ÍNDICE DE TABLAS:
Tabla 1. Cuadro resumen de revisión bibliográfica. ....................................................... 45
Tabla 2. Material utilizado en la recogida de datos y la realización de los ejercicios. ... 67
Tabla 3. Material complementario.................................................................................. 69
Tabla 4. Ejercicios de las sesiones de familiarización y estudio, superficie estable. ..... 73
Tabla 5. Ejercicios de las sesiones de familiarización y estudio, superficie inestable ... 73
Tabla 6. Ejercicios de las sesiones de familiarización y estudio, plataforma vibratoria. 74
Tabla 7. Datos descriptivos: mínimo, máximo y media de las MCVI. .......................... 89
Tabla 8. Datos descriptivos. Medias y % de activación muscular con respecto a las
MCVI. ............................................................................................................................. 91
Tabla 9. Datos descriptivos: mínimo, máximo y media de las MCVI. ........................ 109
Tabla 10. Datos descriptivos. Medias y % de activación muscular con respecto a las
MCVI 2º estudio. ......................................................................................................... 111
Tabla 11. Activación muscular en acciones en base inestable según el tipo de apoyo
(unipodal, bipodal). ...................................................................................................... 113
Tabla 12. Medias de frecuencias de activación muscular según el tipo de fibra. ......... 116
Tabla 13 . Porcentaje de frecuencias de activación muscular según el tipo de fibra.... 116
Tabla 14. Comparación resultados significativos según el apoyo Estudio 1 y 2. ........ 119
LISTADO DE ABREVIATURAS:
BED: Bipodal Estáble Dinámico.
BEE: Bipodal Estable Estático.
BID: Bipodal Inestable Dinámico.
BIE: Bipodal Inestable Estático.
BF: Bíceps Femoral.
BPVD: Bipodal Plataforma Vibratoria Dinámico
BPVE: Bipodal Plataforma Vibratoria Estatico.
DL: Peso Muerto Piernas Flexionadas.
EMG: Electromiografía.
EMGs: Electromiografía superficial.
ES: Erector Espinal
FFT: Transformada Rápida de Fourier
FT: Fibras de contracción rápida.
GI: Gemelo Interno o Gastrocnemio medial.
GE: Gemelo Externo o Gastrocnemio Externo.
GL: Glúteo Mayor.
GM: Glúteo Medio.
GP: Glúteo Menor.
LCA: Ligamento Cruzado Anterior.
MCV: Máxima Contracción Voluntaria.
MCVI: Máxima Contracción Voluntaria Isométrica.
MEC: Músculos Extensores de la Cadera.
MER: Músculos Extensores de la Rodilla.
MT: Multifidus.
OE: Oblicuo Externo.
OI: Oblicuo Interno.
PC: Peroneo Corto.
PR: Peroneo Largo.
psi: Presión.
QS: Cuádriceps.
RA: Recto Anterior del Abdomen.
RF: Recto Femoral.
RM: Repetición Máxima.
SLDL: Peso Muerto.
SLS: Sentadilla a una Sola Pierna.
SOL: Soleo.
ST: Fibras de contracción lenta.
TA: Tibial Anterior.
TP: Tibial Posterior.
TWC: Transformada Wavelet Continua.
TWD: Transformada Wavelet Discreta.
UED Unipodal Estable Dinámico.
UEE Unipodal Estable Estático.
UID Unipodal Inestable Dinámico.
UIE Unipodal Inestable Estático.
UPVD: Unipodal Plataforma Vibratoria Dinamice.
UPVE: Unipodal Plataforma Vibratoria Estático.
VC: Vasto Intermedio o Crural.
VI: Vasto Interno o Medial.
VE: Vasto Externo.
µV: Micro Voltios.
Resumen:
En los últimos años se han producido gran cantidad de avances tecnológicos y
biomecánicos en el ámbito de la Actividad Física y el Deporte generando nuevos
instrumentos para la prevención y readaptación funcional de lesiones (Naclerio, Marin,
Viejo, & Forte, 2007), esto ha generado incertidumbre sobre la adecuación de los
materiales a su finalidad, razón por la que en este trabajo se pretende conocer la
activación muscular de un ejercicio clásico del entrenamiento (la sentadilla a 140º),
realizado en diversas situaciones de desequilibrio y de apoyo, para comparar la eficacia
de estas sobre la activación de los distintos grupos musculares intervinientes. Para ello,
se han diseñado dos estudios o actuaciones: el primero con el objetivo de analizar la
activación muscular de los músculos periféricos más importantes en este movimiento,
recto abdominal (RA), oblicuo externo (OE), multifidus lumbar (MT), glúteo mayor
(GL) vasto interno (VI), bíceps femoral (BF), peroneo largo (PR) y gastrocnemio
interno (GI)) ejecutado en tres superficies diferentes (estable, inestable y plataforma
vibratoria) en 15 varones de 19 a 25 años (22.33 años ± 2.26) sin experiencia previa en
este tipo de ejercicios. En el segundo estudio la muestra estuvo formada por 13 sujetos
de 19 a 26 años de edad (22.08 años ± 2.59). Los resultados mostraron una mayor
activación del BF, PR y GI en superficie inestable y del OE, MT, GL, VI en la
plataforma vibratoria con respecto a superficie. Con respecto al tipo de apoyo, la mayor
activación se encontró en las acciones unipodales en los músculos OE, BF, PR y GI. Al
observar diferencias en las activaciones musculares en el uso del material inestable, se
planteó un segundo estudio tratando de ver dichas diferencias en función del tipo de
apoyo y del tipo de contracción, teniendo en cuenta también el tipo de fibra muscular
predominante, observándose también una mayor activación en las acciones realizadas
en apoyo unipodal en los músculos OE, GL, VI, BF, PR y GI y a partir de ello se
analizó el tipo de fibra predominante y función del tipo de apoyo y tipo de contracción.
Para concluir hay que remarcar que la solicitación muscular se incrementa al utilizar
material inestable, no mostrando cambios importantes en las diferentes contracciones
(estática/dinámica). Es fundamental señalar que el tipo de fibra muscular predominante
en estas acciones es la de tipo I.
Palabras clave: EMG, inestable, fibra muscular, musculatura estabilizadora, activación
muscular, miembro inferior, semisentadill
Abstract:
In recent years, there has been a great deal of technological and biomechanical
advances in the field of the Physical Activity and Sport, with the appearance of new
instruments for the prevention and functional rehabilitation of injuries (Naclerio et al.,
2007). This has generated uncertainty about the suitability of these new instruments for
their purpose. The aim of this study is to improve our understanding about the muscular
activation process in a classic training exercise (the 140-degree squat), performed in
various situations of imbalance and support and to compare the effectiveness of these
exercises on the activation of the different muscle groups involved. To achieve this, two
studies or actions were designed: the first one to analyze the muscular activation of the
most important peripheral muscles in this movement, rectus abdominus (RA), external
oblique (OE), lumbar multifidus (MT), gluteus maximus (GL), vastus medialis (VI),
biceps femoris (BF), peroneus longus (PR) and medial gastrocnemius (GI) performed
on three different surfaces (stable, unstable and vibratory platform). Fifteen men aged
19 to 25 years (22.33 years ± 2.26) without prior experience in this type of exercise. The
sample consisted of thirteen men aged 19 to 26 (22.08 years ± 2.59 years). The results
showed a higher activation of the BF, PR and GI on unstable surface and of the OE,
MT, GL, VI on the vibratory platform. Regarding the type of support, the greatest
activation was found during the unipodal actions of the OE, BF, PR and GI muscles.
Due to differences in muscle activation when using unstable materials, a second study
was proposed to assess these differences depending on the type of support and the type
of contraction, taking into account also the type of predominant muscular fiber. The
predominant fiber type and the type of support and type of contraction were analyzed.
The results of this test showed a greater activation in the actions performed in unipodal
support in the OE, GL, VI, BF, PR and GI muscles. In conclusion, the muscular effort
increases when using unstable material, not showing significant changes in the different
contractions (static/dynamic). It is important to note that the type of muscle fiber
predominant in these actions is type I.
Key words: EMG, unstable, muscle fiber, stabilizing muscle, muscle activation, lower
limb, squat.
INTRODUCCIÓN
3
1. Introducción:
El tema seleccionado para la realización de esta Tesis Doctoral, fue motivado
por la aparición de nuevos materiales y dispositivos en el ámbito de la actividad física y
el deporte, principalmente aquellos empleados en la prevención y la readaptación de
lesiones.
Ya que este es un tema de interés personal, debido a que a lo largo de mi
experiencia deportiva, he podido ver como las lesiones afectaban a compañeros y
familiares, tanto en su vida deportiva, como profesional y personal, debidas estas
lesiones, en la mayoría de los casos, a la mala ejecución técnica, a descompensaciones
musculares o a sobreentrenamientos, así como a la ausencia de entrenamientos
complementarios dirigidos a la prevención de estas lesiones.
Por todo ello, debido a la gran cantidad de recursos que están apareciendo
constantemente en el mundo del entrenamiento, consideramos de importancia comparar
los efectos sobre la activación muscular de algunos de estos materiales conociendo así
un poco más los materiales que luego se utilizan para el entrenamiento de los
deportistas.
Los avances tecnológicos y biomecánicos que se han originado en los últimos
años en torno a las Ciencias de la Actividad Física y el Deporte (Naclerio et al., 2007),
han generado nuevos instrumentos y métodos de entrenamiento que se han ido
introduciendo poco a poco en el ámbito del rendimiento deportivo, bien como
complemento de entrenamiento, como método rehabilitador o como medios para la
readaptación funcional.
La introducción de estos métodos o materiales innovadores en el mundo de la
actividad física se plantean para producir una repercusión directa en el rendimiento
deportivo, ya que, además de mejorar la fuerza y potencia de los distintos grupos
musculares que intervienen en las acciones específicas del deporte, sirven para mejorar
la estabilidad y prevenir lesiones, por sus efectos sobre las mejoras en las cualidades
físicas en general, tanto de grupos musculares fundamentales de las acciones, como de
los sinergistas y estabilizadores del cuerpo, facilitando por un lado las acciones de
coordinación del deportista (Askling, Karlsson, & Thorstensson, 2003), mientras que
4
por otro lado se han ido utilizando como complementos imprescindibles para las fases
de readaptación deportiva (Chulvi et al., 2010).
Por esta razón, en este trabajo hemos querido conocer la activación de la
musculatura durante la realización de diferentes ejercicios aplicados en aparatos que
han proliferado en los últimos años como herramientas de entrenamiento con el objetivo
de modificar la superficie de apoyo (superficie estable, material inestable y plataforma
vibratoria) para incidir sobre los distintos grupos musculares, añadiéndole las
variaciones de apoyo (unipodal y bipodal) y los tipos de contracción muscular en el
mismo ejercicio (dinámico y estático), que nos permita en su momento utilizar un tipo
de ejercicio u otro en función de sus efectos.
En la bibliografía consultada, se han encontrado ya estudios en donde se
compara la activación lumbar con el miembro inferior al realizar sentadillas sobre
plataforma vibratoria (Santos, Santín, Marín, Hernández, & Garatachea, 2012), o el
desarrollo de trabajo mediante una progresión de ejercicios ejecutados en superficie
estable e inestable para ver su activación sobre la musculatura del tobillo (Borreani et
al., 2013). También se ha de resaltar, un estudio más reciente el cual investiga los
efectos de la vibración sobre el cuádriceps femoral en sujetos con reconstrucción del
ligamento cruzado anterior (LCA), encontrando que la activación del cuádriceps
femoral no interfiere en la oscilación del centro de presiones de los sujetos sometidos a
estudio (Costa, 2016).
En líneas generales no existe ningún trabajo en la bibliografía revisada, que haya
realizado un estudio comparativo entre estas tres superficies que se suelen utilizar en
programas de entrenamiento, el estudio de estas superficies revelara información sobre
sus efectos en la activación de los distintos músculos implicados, proporcionando así,
pautas de entrenamiento en el uso de uno u otro ejercicio en función de los objetivos del
trabajo.
MARCO TEORICO
7
2. Marco teórico:
Entre los sistemas de entrenamiento realizados por los distintos deportistas, la
planificación se realiza con distintos objetivos para alcanzar el mejor resultado en los
momentos adecuados. Para ello se estructura en ciclos de entrenamiento relacionados
entre sí, pero con objetivos a corto o medio plazo mediante los microciclos o los
mesociclos. Esto obliga a organizar las cargas de entrenamiento para mejorar la
condición física, mejorar la técnica y táctica, integrar todas las cargas para prepararse
para la competición o competiciones y cuidar los periodos de recuperación para evitar el
sobreentrenamiento y las lesiones como consecuencia de la intensidad y volumen del
entrenamiento y competiciones.
En muchos deportes, cuando se trata de mejorar las cualidades físicas de los
deportistas, se suele utilizar el trabajo propio de fuerza o potencia para distintos grupos
musculares, de los que se extrapola para la mejora de esa condición física. Uno de los
ejercicios más recurrentes en este tipo de entrenamiento para mejorar principalmente la
potencia de los miembros inferiores, es la sentadilla, la cual se puede ejecutar de
múltiples maneras (con cargas de distintos volúmenes –ligero-medio-grande-, o con
distintas superficies de apoyo –estable, inestable, plataforma vibratoria-, o con
variaciones del propio apoyo –unipodal, bipodal-, entre otras).
Con esta investigación se pretende conocer los efectos existentes sobre la
activación muscular de distintos grupos musculares intervinientes en aspectos del
CORE y de la potencia de los miembros inferiores, aplicando las ejecuciones de una
sentadilla a 140º en situación de apoyo unipodal y bipodal, con superficie de apoyo
estable, inestable y plataforma vibratoria y en contracción muscular dinámica y estática,
para permitirnos posteriormente seleccionar la manera de entrenar en función del
objetivo obtenido a través de los datos de activación observados en el estudio.
En este sentido, se ha seleccionado la sentadilla, por ser uno de los ejercicios
esenciales en todo tipo de programas de acondicionamiento físico dirigidos a fortalecer
el miembro inferior y la musculatura de la cadera (Contreras, Vigotsky, Schoenfeld,
Beardsley, & Cronin, 2015), siendo los principales músculos responsables de dicha
acción, el cuádriceps (QS), isquiotibiales (IS), GI, gastrocnemio externo (GE) y el
glúteo mayor (GL) (Gullett, Tillman, Gutierrez, & Chow, 2009) (DeForest, Cantrell, &
Schilling, 2014), además de la musculatura estabilizadora del tronco (Jiménez, 2007).
8
Por todo esto, en la presente Tesis Doctoral se pretende observar los cambios
producidos en la activación muscular durante la realización de esta acción en otros tipos
de superficies, analizando además el recto abdominal (RA), OE y el MT por ser
considerados musculatura estabilizadora y, por lo tanto, importante para mantener la
postura sobre las superficies empleadas para el estudio. En cuanto al miembro inferior,
se midió la activación del GL, VI, BF, PR y GI, por ser considerados de mayor
importancia para el objeto de estudio de la Tesis Doctoral, ya que son los más
solicitados en las diferentes lesiones por ser responsables de la estabilidad de las
diferentes articulaciones, siendo los más afectados en las diferentes lesiones. Por tanto,
se optó por dejar fuera del estudio otros músculos importantes, debido a las limitaciones
del material, al disponer únicamente de ocho canales para el desarrollo del estudio.
Dado que la intervención del estudio va a actuar sobre los aspectos estructurales
del músculo, teniendo en todo momento presente las modificaciones que se pueden
producir en dicha ejecución de la sentadilla, en función de las variables aplicadas,
hablaremos primeramente de las características de las acciones musculares, las técnicas
de ejecución, por su mayor o menor implicación en unos u otros músculos y de la
intervención en mayor o menor medida de los distintos tipos de fibras solicitadas.
El músculo esquelético está formado por un conjunto de fibras musculares con
un diámetro de entre diez y ochenta micras, rodeadas por una membrana celular llamada
sarcolema, cuyas terminaciones dan lugar al tendón del músculo. A su vez, cada fibra
está formada por multitud de miofibrillas, siendo estas a su vez constituidas por grandes
moléculas proteicas polimerizadas de actina y miosina responsables de la contracción
muscular (Trew & Everett, 2006). En este sentido, para que el músculo se contraiga es
necesaria la acción de un impulso eléctrico previo que produzca la activación de las
cadenas proteicas de actina y miosina, provocando el deslizamiento de los filamentos de
actina, unidos a las líneas z del sarcómero, sobre los de miosina, lo que da lugar a la
aproximación de las líneas z y por tanto a la contracción del músculo, como resultado de
la despolarización del sarcolema (Ivan, 2012) (Véase figura 1).
9
Figura 1. Sarcómero. Histología: texto y atlas color con biología celular y molecular (Ross & Pawlina,
2008).
Estos músculos son susceptibles de experimentar cambios en las demandas
funcionales, ya que poseen una gran capacidad adaptativa a estímulos fisiológicos,
ambientales y modificaciones en los tipos de fibras, tanto en tamaño como en la vía
metabólica utilizada (Stewart & Rittweger, 2006).
Uno de los cambios que se pueden producir como consecuencia del
entrenamiento es la hipertrofia del músculo esquelético, dando lugar a un aumento del
área transversal del músculo, debido a la síntesis de nuevas moléculas que intervienen
en la contracción muscular, como resultado de la realización de un entrenamiento con
una serie de características de volumen de carga, número de repeticiones, intensidad de
ejecución, tiempo de recuperación, etc.
Otro tipo de entrenamiento puede hacer actuar en mayor medida las fibras
oxidativas o lentas (tipo I) en detrimento de las rápidas (tipo II), como consecuencia de
acciones de larga duración y baja o mediana carga. Por ello, y en función del tipo de
entrenamiento realizado, se va a influir en mayor o menor medida en uno u otro tipo de
adaptación la cual será determinante para que el entrenamiento este dirigido para
mejorar la fuerza del deportista en función de las necesidades de la práctica deportiva
(Goldspink, 2003).
10
La contracción de un músculo, por tanto, se produce mediante la excitación
eléctrica del nervio que lo inerva, produciéndose un espasmo muscular. En este sentido,
teniendo como referencia el tipo de contracción, se pueden clasificar en (Hall &
Guyton, 2011):
a) Variación o no de la longitud del músculo:
- Contracción isométrica: Contracción donde el músculo se encuentra
en tensión, sin existir cambio en la longitud del mismo, esto sucede
cuando la fuerza ejercida no es capaz de vencer la resistencia opuesta
(Hall & Guyton, 2011).
- Contracción isotónica: En este tipo de contracción la longitud del
vientre muscular varía dependiendo de la carga (Hall & Guyton,
2011). Dentro de este tipo de contracción se distinguen dos
variantes:
o Contracción concéntrica: el vientre muscular se acorta
alargándose el tendón al aumentar la tensión para vencer una
resistencia (Prentice, 2001).
o Contracción excéntrica: la resistencia supera la fuerza muscular
ejercida alargándose el músculo a la par que aumenta la tensión
(Prentice, 2001).
b) Velocidad de contracción:
- Contracción isocinética: se produce un movimiento donde la
velocidad permanece invariable (Barbany, 2002).
- Contracción heterocinetica: la velocidad del movimiento es variable
(modelo habitual) (Barbany, 2002).
c) Nivel de fuerza:
- Contracción isodinámica (isotónica): el ritmo y la tensión de
acortamiento es constante e invariable durante todo el movimiento
(García-Villanova, Martínez, & Tabuenca, 2005).
- Contracción alodinámica (heterodinámica, heterotónica): la fuerza
desarrollada varía durante la acción realizada (García-Villanova et
al., 2005).
11
Llegado a este punto y siendo de interés para este estudio, se ha de señalar que
las contracciones isométricas e isotónicas concéntricas son esenciales en nuestra
propuesta. Al ser acciones que se realizaron y analizaron en situación estática y
dinámica, por ser las más utilizadas en las fases iniciales de una readaptación deportiva.
En este proceso se suelen utilizar en mayor medida en las primeras fases de la
readaptación ejercicios técnicos sencillos para ir progresando lentamente (principio de
progresión) a ejercicios más complejos, dinámicos y de mayor intensidad adecuándose a
la evolución del deportista (Asín-Izquierdo & Navarro-Santana, 2016).
Por todo lo expuesto y dado que los músculos están compuestos por distintos
tipos de fibras musculares que se activan en función del tipo de acciones realizadas, es
conveniente en el siguiente apartado profundizar en el conocimiento de las mismas,
realizando una pequeña descripción de estas.
Dentro de este apartado, vamos a ir describiendo las características de las fibras
musculares, que serán necesarias para poder justificar su actuación en unos u otros de
los diferentes tipos de ejecución de la sentadilla. Continuaremos con la ejecución de la
sentadilla, la justificación de su uso para el entrenamiento y los grupos musculares que
intervienen, para facilitar, en su momento, la justificación de uno u otro tipo de método
de ejecución o incorporación de materiales que condicionan las actuaciones y
concluiremos con aquellos estudios que se han ido realizando con respecto a la
activación muscular de los distintos grupos musculares en función de situaciones de
variación de superficie de apoyo, tipo de apoyo y tipo de contracción, con el objetivo de
justificar o refutar los datos que obtendremos en nuestro trabajo.
2.1. La fibra muscular:
Las fibras musculares son las unidades dinámicas del músculo esquelético con
forma estirada, alargada y multinucleares, que responden a cambios funcionales
produciendo cambios en el rendimiento del individuo (Ross & Pawlina, 2008)
(Minamoto, 2005).
El músculo esquelético, por tanto, es una mezcla de fibras musculares
heterogéneas debido a su funcionalidad y morfología, existiendo dos tipos de fibras
diferenciadas por uno de sus constituyentes, la meromiosina pesada (Merí, 2005) (Boff,
2016), con la predominancia de un tipo de fibra en particular según el tipo de músculo.
12
Los dos tipos de fibras que constituyen el músculo esquelético son las fibras de
contracción lenta (tipo I, ST) o fibras rojas y también las fibras de contracción rápida
(tipo II, FT) o fibras blancas (Minamoto, 2005).
En primer lugar, las fibras tipo I, están inervadas por motoneuronas α-2, son
comunes en los músculos tónicos, posturales o longitudinales, predominantes en
esfuerzos mantenidos en trabajos de baja intensidad y elevada duración, responsables de
mantener el cuerpo contra gravedad (Minamoto, 2005), son las primeras en contraerse
ante un esfuerzo muscular debido a que su umbral de polarización es más bajo que el de
las tipo II, con un tiempo de contracción de 100 ms (León, Galvez, Arcas, Gomes, &
Fernández, 2005).
Estas fibras se caracterizan por:
- Ser resistentes a la fatiga.
- Poseer un elevado número de mioglobina, husos neuromusculares,
mitocondrias de gran tamaño, enzimas oxidativas y capilares, con una gran
vascularización (Merí, 2005).
- Ser capaces de almacenar grandes cantidades de glucógeno (Platonov, 2001).
- Velocidad de contracción es lenta.
- Realizar metabolismo aeróbico, obteniendo el ATP mediante fosforilación
oxidativa (Voet, Voet, & Pratt, 2007).
Por el contrario, las fibras blancas o fibras de contracción rápida están inervadas
por las motoneuronas α-1, siendo comunes en la musculatura fásica responsable de
producir fuerza muscular o potencia, frecuentes en musculatura dinámica, con
disposición oblicua o transversa. Estas fibras son reclutadas principalmente en acciones
que requieren de mucha fuerza y poca resistencia, con un tiempo de contracción de 10
ms o incluso menos (Minamoto, 2005) (León et al., 2005).
Estas fibras están caracterizadas por:
- Ser de menor tamaño que las fibras tipo I.
- Activarse al realizar una fuerza considerable (Voet et al., 2007).
- Contener grandes cantidades de glucógeno almacenado, enzimas glucolíticas
(o no oxidativas), elevada capacidad glucolítica (León et al., 2005).
13
- Existir poca vascularización y un reducido número de mitocondrias de
tamaño reducido debido a su metabolismo principalmente anaeróbico (Merí,
2005).
- Velocidad de contracción elevada (Platonov, 2001).
A su vez, estas fibras blancas o tipo II se diferencian en tipo IIa y tipo IIb, tal y
como se describe a continuación:
Respecto a las primeras o las de tipo IIa se caracterizan por ser fibras
intermedias que participan en acciones de contracción máxima y rápida, así como en
situaciones aeróbicas o de menor intensidad y duración (Vrijens, 2006), siendo fibras
oxidativas-glucolíticas con elevada capacidad contráctil y resistencia a la fatiga
(Platonov, 2001). Sin embargo, las fibras tipo IIb son exclusivas de trabajos de potencia,
es decir participan principalmente en acciones que requieren de fuerza máxima y
rapidez, siendo esencialmente anaeróbicas (Vrijens, 2006) (Platonov, 2001).
Una vez explicadas cada una de ellas, a continuación se puede observar en la
figura 2, que respecto al orden de reclutamiento de las fibras musculares la ley de
Henneman muestra que las fibras tipo I siempre serán las primeras en reclutarse,
independientemente del movimiento e intensidad, para ello Costill en 1980 representó
gráficamente el orden de reclutamiento de las fibras, donde se puede apreciar que una
carga ligera producirá la activación de fibras tipo I, además un carga media las tipo I y
las tipo IIa, y por último una carga máxima podrá reclutar estos dos tipos de fibras más
a su vez las tipo IIb (Salazar & Badillo, 2012) (ver figura 2).
14
Figura 2. Orden de reclutamiento de los diferentes tipos de fibras según la intensidad de la carga. Esquema de Costill 1980 (Cometti, 2005).
El esquema de Costill (1980) para explicar el orden de reclutamiento de los
diferentes tipos de fibras musculares cobra gran relevancia en esta Tesis Doctoral, dado
que en nuestro segundo estudio se realizó un análisis similar, ya que basándonos en el
espectro de Furrier se seleccionaron las frecuencias para los diferentes tipos de fibras,
observado claramente dos zonas o picos marcados, siendo el pico más alto entre los 70
y 75 Hz, asociado con las fibras tipo I o de contracción lenta, el siguiente pico marcaría
la franja de activación de las fibras tipo IIa definido en los 125 Hz y el área de
activación de las fibras tipo IIb se fijaría ente los 126 y los 250 Hz.
Por todo lo expuesto, es esencial profundizar en el conocimiento y
funcionamiento, tanto fisiológico como anatómico del músculo para poder analizar de
forma correcta los efectos de los ejercicios y entrenamientos sobre estos. Por esta razón,
a continuación se va a profundizar en aspectos anatómicos, así como en las funciones de
aquellos músculos que participan en la sentadilla 140º, acción motriz seleccionada para
el estudio por ser un recurso muy común tanto en el ámbito del entrenamiento
deportivo, como en la prevención y readaptación deportiva.
2.2. La sentadilla:
La sentadilla es utilizada como una de las herramientas más comunes de
evaluación (Kivlan, 2012), debido a su semejanza biomecánica y neuromuscular con
acciones deportivas, tales como correr y saltar (Marques, Rhodes, & Hartley-Woodrow,
2014), convirtiéndose en una parte esencial en todos los entrenamientos de fuerza,
15
fundamentalmente en la prevención de lesiones y con una alta frecuencia de aparición
en las sesiones de rehabilitación (Cotterman, Darby, & Skelly, 2005). Por todo esto, se
considera a la sentadilla uno de los mejores ejercicios para el desarrollo muscular de las
extremidades inferiores (Gulick, Fagnani, & Gulick, 2015).
Su ejecución se basa en un movimiento de flexo-extensión de cadera, rodilla y
tobillo, dando lugar a un ejercicio funcional multi-articular de cadena cerrada,
generando una acción frecuente en actividades cotidianas de la vida diaria, así como en
la actividad física y deporte (Clark, Lambert, & Hunter, 2012).
El objetivo de la sentadilla es potenciar la musculatura que protege las
articulaciones de la cadera y rodilla, así como fortalecer la musculatura de la espalda
baja (Gullett et al., 2009), siendo uno de los pocos ejercicios de fuerza que reclutan
grandes grupos musculares como son QS, IS, GI, GE y GL, colaborando tanto la
musculatura abdominal como musculatura paravertebral, en un movimiento funcional
de cadena cinética cerrada (Contreras et al., 2015).
La correcta ejecución de este movimiento consiste en la alineación en paralelo
de la cadera, rodillas y tobillos, evitando los movimientos medio laterales, mientras los
talones permanecen fijos en el suelo y los tobillos en dorsiflexión (Kim, Kwon, Park,
Jeon, & Weon, 2015).
Existen diferentes tipos de sentadillas, las cuales se pueden clasificar tal y como
se describen a continuación:
1) Según el grado de flexión (Cuadrado, Pablos, & Colado, 2006):
- Sentadilla completa: es aquella en la que se alcanza el máximo grado
de flexión (Rius, 2005).
- Sentadilla paralela: cuando los muslos se encuentra en paralelo a una
superficie plana de apoyo (Rius, 2005).
- Media sentadilla: sentadilla incompleta donde el movimiento se
detiene por encima de la horizontal formando un ángulo entre la tibia
y el fémur mayor a los 90º (Caravano, 2011).
- Cuarto de sentadilla o sentadilla a 140º: la flexión es menor al de la
media sentadilla (Caravano, 2011).
16
2) Según la posición de la barra se diferencia entre (Cuadrado et al., 2006):
- Sentadilla frontal.
- Sentadilla posterior:
o Alta.
o Baja.
- Otras sentadillas con barra son:
o Jeferson: se realiza la sentadilla con barra colocada en
perpendicular entre las piernas (Blanco, 2008).
o Trasera.
3) Otros tipos de sentadilla son (Cuadrado et al., 2006):
a. Split o paso adelante.
b. Sentadilla lateral.
c. Sentadilla frontal.
d. Sentadilla abducción.
e. Sentadilla a una pierna
Una vez determinados y expuestos los distintos tipos de sentadilla, así como
justificada su importancia, se va a definir y concretar a continuación los principales
músculos que participan en la sentadilla a 140º, siendo esta modalidad la analizada en
los dos estudios que constituyen esta Tesis Doctoral.
La sentadilla a 140º ha sido la elegida para llevar a cabo estos dos estudios
debido a que se trata de un tipo de sentadilla poco traumática, en la que las diferentes
articulaciones están poco comprometidas por la acción realizada, además de otras zonas
que podrían resultar afectadas de forma indirecta, tales como la zona lumbar, se
encuentran protegidas en todo momento, siendo por tanto baja la dificultad del ejercicio
por ir dirigido a la fase de readaptación, además, esta dificultad será proporcionada por
la variación de los tipos de apoyo y los implementos utilizados.
17
2.2.1. Músculos que participan en la sentadilla 140º:
La acción de la sentadilla a 140º implica en su ejecución distintos grupos
musculares, que trabajan de forma coordinada y que para su estudio se van a agrupar en
grupos musculares que participan en la estabilización del tronco o CORE, los grupos
musculares extensores de la cadera, los grupos musculares extensores de la rodilla y los
grupos musculares flexores del tobillo.
Teniendo en cuenta que los músculos que se han considerado de mayor
importancia en la acción de la sentadilla son: el recto anterior del abdomen (RA),
oblicuo externo (OE), multifidus (MT), GL, vasto interno (VI), bíceps femoral (BF),
peroneo largo (PR) y el gastrocnemio interno (GI) (Contreras et al., 2015) (DeForest et
al., 2014), vamos a ir describiéndolos a partir de la clasificación de las zonas corporales
indicadas.
2.2.1.1. CORE
En la mayoría de los gestos deportivos, se tiende a priorizar los músculos
principales del movimiento, pero en la actualidad se sabe que no solamente se ha de
hablar de los músculos agonistas de las acciones, sino que también es necesario ver la
participación de los grupos musculares estabilizadores del tronco que facilitan la
transmisión del movimiento a todo el cuerpo. Por ello hay que citar al CORE como otro
conjunto de músculos que van a estar presentes en las acciones de la ejecución de este
movimiento, seleccionando entre los músculos involucrados al RA, OE, MT y GL como
músculos fundamentales del CORE, dada su importancia en la ejecución y por estar lo
suficientemente externos a nivel estructural como para poder medir su activación con el
uso de la electromiografía. (Jiménez, 2007).
El CORE, por tanto, es un conjunto de estructuras musculares y articulares de la
parte central del cuerpo, destacando de entre ellos, raquis lumbo-dorsal, pelvis y cadera
(Vera-García et al., 2015) que incide sobre la musculatura profunda como son oblicuo
interno (OI), transverso abdominal, transverso espinal (MT, rotadores y semiespinales),
cuadrado lumbar, psoas mayor y menor, así como músculos superficiales, tales como
RA, OE, erector espinal (ES), dorsal ancho, GL, Glúteo medio (GM), isquiotibiales y
recto femoral (RF) (Escamilla et al., 2010, p. 2).
18
El trabajo del CORE se ha vuelto fundamental para mejorar la estabilidad del
tronco, así como para la obtención y trasmisión de la fuerza desde el centro a las
extremidades (Kibler, Press, & Sciascia, 2006), generando una función biomecánica
efectiva, maximizando la generación de fuerzas y reduciendo las cargas conjuntas que
van desde acciones como el correr o el lanzar (Kamal, 2015).
Además, está considerado el centro de casi todas las cadenas cinéticas del
cuerpo, siendo el responsable del control de la fuerza, el equilibrio y el movimiento,
maximizando las funciones de todas las cadenas cinéticas de las extremidades
superiores e inferiores (Cabanas-Valdés et al., 2016).
En esta zona, tiene lugar el inicio de la mayoría de los movimientos funcionales,
principalmente del tobillo y rodilla (Kamal, 2015), quedando demostrado que una
mayor estabilidad y control neuromuscular del CORE puede reducir el riesgo de
lesiones de rodilla (Escamilla et al., 2010).
Los músculos del abdomen, principalmente rotadores y flexores del tronco
(Arcas et al., 2004), se encuentran distribuidos en dos grupos, tal y como se describe:
los localizados por delante a ambos lados de la línea media, tales como RA, y
musculatura ancha del abdomen, y la musculatura profunda, tales como transverso,
siendo este músculo el más profundo, el OI y OE, encontrándose este último en una
zona más superficial (Kapandji, 2011).
La musculatura abdominal presenta funciones antagonistas a los músculos
espinales, actuando como flexores y estabilizadores del tronco. Cuando un sujeto se
encuentra en decúbito supino, actúan elevando la pelvis y los miembros inferiores. Así
mismo, son músculos espiradores y contienen las vísceras abdominales. La contracción
de estos músculos da lugar a un aumento de la presión intraabdominal favoreciendo los
actos de expulsión (Latarjet & Ruiz, 2005).
Cada uno de los grupos musculares que forman la musculatura abdominal tiene
sus propias funciones, tal y como se mostrará a continuación.
Recto anterior del abdomen:
Se origina en la apófisis xifoides insertado en la sínfisis del pubis y en las
costillas 5ª, 6ª y 7ª (Ahonen, Lahatinen, Sandström, & Wirhed, 2001), sus fibras se
extienden verticalmente a lo largo de la zona anterior abdominal encerrado el RA en una
19
vaina, constituida por las aponeurosis de los músculos oblicuos y transverso del
abdomen cuya unión en la zona media da lugar a la línea alba (Palastanga, Field, &
Soames, 2000) (Véase Figura 3).
El RA participa en la inclinación lateral del tronco en el lado de la contracción,
siendo sus funciones principales:
• Funciones fisiológicas, intestinales.
• Flexión del tronco, producida por la contracción bilateral del RA (Lloret, 2000).
Figura 3. Recto Anterior del Abdomen. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (“Primal Pictures 3D,” 2017).
Oblicuo externo:
Se origina en el borde inferior de las costillas de la 5ª a la 12ª (S. Rodríguez &
Smith, 2004), entrecruzándose con las fibras superiores del serrato mayor y las laterales
del dorsal ancho, insertándose en la aponeurosis abdominal, para dar lugar a la línea
alba, así como en la mitad anterior del borde externo de la cresta iliaca (Sinnatamby,
2003) (Véase Figura 4).
20
El OE puede actuar de forma unilateral o de forma bilateral, sus funciones
cuando interviene de forma bilateral son las siguientes (Chaitow & DeLany, 2006):
• La retroversión de la pelvis.
• Flexión del tronco.
• Sostener y comprimir las vísceras abdominales.
• Proporcionar estabilidad anterior a la columna vertebral.
• Deprimir las costillas colaborando así en la espiración forzada.
En cuanto a las funciones del OE al actuar de forma unilateral son:
• Rotación de la columna toraco-lumbar al lado opuesto del músculo.
• Flexión lateral del tronco hacia mismo lado.
•
•
• Figura 4. Oblicuo Externo. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (“Primal Pictures 3D,” 2017).
• El sistema muscular transverso espinoso se encuentra situado bajo el erector de
la columna, constituido por tres grupos de músculos pequeños, considerados
musculatura profunda. Estos grupos musculares son, del más superficial al más
profundo: semitendinoso, multifidus (MT) y rotadores (Jarmey, 2008).
21
• A su vez, estos grupos musculares se consideran posturales y sus funciones
principales son la extensión y estabilización del tronco (Moore, Dalley, & Agur,
2008).
• A continuación se va a profundizar en el conocimiento del MT por ser objeto de
interés para este estudio, siendo uno de los músculos analizados, colocando los
electrodos en la zona lumbar, por ser donde se localizan sus fibras más
superficiales.
Multifidus:
Es un músculo profundo cuyos haces musculares se originan en la parte
posterior del sacro, entre los agujeros de este y la espina iliaca, en las apófisis
mamilares de las vértebras lumbares, las transversas de las vértebras torácicas y las
articulares de las cuatro últimas vértebras cervicales (Jarmey, 2008), insertándose en
todas las apófisis espinosas desde la quinta vértebra lumbar (Moore & Agur, 2003).
Este músculo se encuentra más desarrollado en la zona lumbar, donde los cortos
y triangulares haces musculares que lo constituyen son más gruesos (Moore & Agur,
2003). Las fibras musculares del MT a nivel torácico están dispuestas oblicuamente
mientras que a nivel lumbar son más verticales (Chulvi, 2011). En este sentido, se
posicionan en la zona lumbar las fibras de forma más superficial, siendo por tanto donde
se ubicaran los electrodos en nuestro estudio, para poder de esta forma profundizar en el
conocimiento de la activación de dicho músculo (Véase Figura 5).
A continuación, se van a desarrollar las principales funciones de este músculo:
• Mantener, estabilizar y proteger la columna y articulaciones vertebrales en las
diferentes posturas que se adoptan, así como durante los movimientos
producidos por la musculatura adyacente (Jarmey, 2008).
22
Figura 5. Multifidus. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (“Primal Pictures 3D,” 2017).
2.2.1.2. Músculos extensores de la cadera (MEC):
Estos músculos se encuentran situados por detrás del plano frontal que pasa por
el centro de la articulación de la cadera.
En este sentido, se puede hablar de dos grandes grupos musculares, en función
de su inserción:
1) Los que se insertan en el extremo superior del fémur (Kapandji, 2010).
De los músculos que se insertan en el fémur, el más importante es el GL, siendo
el músculo más potente y de mayor tamaño, por tanto, el más poderoso (Kapandji,
2010). Se considera, a su vez, el principal responsable de la postura erecta y de la
extensión de la articulación de la cadera, en donde las fibras inferiores producen
aducción de cadera, siendo las superiores colaboradoras en la abducción del muslo.
Además este músculo proporciona estabilidad lateral a la rodilla, pudiendo
producir la extensión de esta debido a las fibras del GL insertadas en la banda iliotibial
(Palastanga, Field, & Soames, 2007).
23
Los que se insertan alrededor de la rodilla (Kapandji, 2010).
En cuanto a los músculos que se insertan alrededor de la rodilla, se reduce
básicamente a los isquiotibiales, porción larga del BF, semitendinoso y
semimembranoso.
Estos músculos son biarticulares cuya eficacia en la cadera va a depender de la
posición de la rodilla. En esta línea, si la rodilla se encuentra bloqueada en extensión se
favorecerá la acción extensora de la cadera. Por todo esto, existe, por tanto, una relación
de antagonista-sinergista entre isquiotibiales y cuádriceps. Además estos músculos
también actúan como aductores (Kapandji, 2010).
Glúteos:
Los glúteos están formados por tres músculos, mayor, medio y menor. En este
sentido, se localiza el origen del menor y medio en la cara lateral de la fosa iliaca,
insertándose en el trocante mayor.
Mientras que el GL tiene su origen en los huesos iliacos, sacro, coxales y
ligamento sacrociático mayor e insertándose en la cintilla de Maissiat y tuberosidad
glútea (Sinnatamby, 2003) (Véase Figura 6).
Tanto el GL como el glúteo menor (GP) realizan funciones similares, las cuales
son:
• Abducción del muslo.
• Rotación interna del muslo.
• Anteversión de la pelvis, en menor medida (Weineck, 2004).
Además, entre las funciones del GL, se pueden destacar también las siguientes:
• Extensión y rotación lateral de la cadera.
• Abducción de la cadera, realizada por la porción superior del músculo,
• Aducción de cadera, mediante la porción inferior del GL (Sahrmann, 2005).
24
Figura 6. Glúteo Mayor. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (“Primal Pictures 3D,” 2017).
Isquiotibiales:
Son músculos de gran importancia para estabilizar la postura corporal. Los
movimientos de los miembros inferiores y tronco, afectan a la parte baja de la espalda,
zona lumbar, posición y estabilización de la pelvis, participando por tanto de forma
activa en muchos de los movimientos que se realizan diariamente, ya sea a nivel
deportivo, como pueden ser cambios de velocidad y dirección, saltar o correr, o en la
vida cotidiana (Ivan, 2012).
A su vez, constan de tres músculos, semimembranoso, semitendinoso y BF,
localizados en la parte posterior del muslo y atravesando las articulaciones de la cadera
y rodilla (Cissik, 2012).
El semimembranoso se origina en la tuberosidad del isquion a partir de un
tendón largo, insertándose en la tuberosidad tibial interna, en la anterior y en el cóndilo
femoral externo a través de otro tendón que se encuentra fragmentado en tres y da lugar
a la pata de ganso (Lloret, 2000).
25
El semitendinoso tiene su origen en la tuberosidad del isquion, insertándose en la
tuberosidad medial de la tibia, que se encuentra sobre el semimembranoso (Pérez, Merí,
& Ruano, 2006).
El BF está formado por dos cabezas, una larga que se origina en la tuberosidad
del isquion, en el coxal, y una corta que nace en la línea áspera y cresta supracondilea
del fémur. La cabeza larga se convierte en tendinosa en la parte inferior y se une a la
cabeza corta para formar el tendón que se inserta en la apófisis estiloides del peroné
(Asín-Izquierdo & Navarro-Santana, 2016) (Véase Figura 7).
Las funciones de los músculos isquiotibiales son:
• Flexión de rodilla y extensión de cadera, en la que intervienen los tres músculos
(Cissik, 2012).
• Rotación interna de rodilla realizada por el semimembranoso y semitendinoso.
• Rotación externa de rodilla exclusiva del BF (Lloret, 2000).
Figura 7. Bíceps Femoral. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (“Primal Pictures 3D,” 2017).
26
2.2.1.3. Músculos extensores de la rodilla (MER):
El principal músculo extensor de la rodilla es el cuádriceps crural, tres veces más
potente que los músculos flexores (ISQ), formado por cuatro vientres musculares
(Kapandji, 2010), que convergen para formar el tendón del cuádriceps (o tendón
cuadircipital) dando lugar al tendón rotuliano (Sinnatamby, 2003) que se inserta en la
tuberosidad tibial anterior (TA).
La participación del cuádriceps es imprescindible cuando existe un mínimo
grado de flexión de la rodilla, con la finalidad de evitar la caída (Kapandji, 2010).
Se diferencian tres músculos monoarticulares, vasto intermedio o crural (VC),
vasto externo (VE), VI, y uno biarticular, RF (Kapandji, 2010).
Los monoarticulares son músculos extensores con un componente lateral en
cuanto a los vastos, siendo el VI más potente que el externo con la finalidad de evitar la
luxación de la rodilla hacia dentro (Kapandji, 2010).
El cuádriceps crural tiene principal importancia en aquellas acciones que
requieren de una potente extensión de la pierna, como saltos, carreras, levantamiento de
peso y lanzamientos (Weineck, 2004).
Cuádriceps femoral:
El cuádriceps es el músculo más grande de la parte anterior del muslo, forma
parte del mecanismo extensor de la rodilla junto con la rótula, tendón rotuliano, tejidos
blandos unidos a la rótula y tuberosidad tibial. Está compuesto por cuatro vientres
musculares: RF, VI, VE y vasto intermedio o crural (VC) (Ristic, Maljanovic, Popov,
Harhaji, & Milankov, 2013), inervado por el nervio femoral y por L2, L3 y L4
(derivaciones nerviosas lumbares) (Moore & Agur, 2003).
El RF se origina en la espina iliaca antero-inferior y en el surco superior del
acetábulo, el VI empieza en la línea intertrocantérica y la línea áspera del fémur, el VE
nace en el trocante mayor y en la línea áspera del fémur y el VC tiene su origen en la
cara anterior y lateral del fémur (McGinty & Irrgang, 2000). Estos cuatro músculos se
insertan en la rótula dando lugar al tendón cuadricipital que se inserta en la tuberosidad
anterior de la tibia (Véase Figura 8).
Por todo esto, las principales acciones de los cuádriceps son:
27
• Extensión de la pierna sobre la rodilla.
• El RF, cruza la cadera proporcionándole estabilidad y colabora con el iliopsoas
en la flexión del muslo (Palastanga et al., 2000).
Figura 8. Vasto Interno. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (“Primal Pictures 3D,” 2017).
2.2.1.4. Músculos de la flexión del tobillo:
La dorsiflexión es la acción que provoca que el pie se dirija hacia arriba, en
dirección a la pierna (Palastanga et al., 2000).
Este movimiento tiene lugar por la contracción de los músculos: TA (inicia la
acción), extensor largo del dedo gordo, extensor de los dedos y peroneo tercero, que
cruza la articulación por la parte anterior (Clarkson, 2003).
A continuación se profundiza en el conocimiento del músculo peroneo por ser
objeto de estudio.
Peroneo:
El PR y peroneo corto (PC) junto con el nervio peroneo superficial forman el
compartimiento lateral de la pierna, limitados en las zona anterior y posterior por los
tabiques intermusculares (Sinnatamby, 2003).
28
El PR es un músculo delgado y largo, con un extenso vientre muscular y un
amplio tendón, caracterizado por los tres cambios de dirección de las fibras hasta que se
inserta en la cara medial de la planta del pie (Palastanga et al., 2000).
Este músculo se encuentra en el lateral de la pierna originándose en el lateral de
la tibia y en los dos tercios superiores del lateral del peroné, insertándose a la base del
primer metatarsiano y cuneiforme interno (Palastanga et al., 2000).
El PC se origina en los dos tercios superiores del lateral del peroné a mayor
profundidad que el PR y en los tabiques intermusculares anteriores, por otro lado el
posterior se inserta en la tuberosidad externa del quinto metatarsiano (Chaitow &
DeLany, 2006) (Véase Figura 9).
Tanto el PR como el PC participan en las siguientes funciones:
• La eversión y la flexión plantar del pie.
• Flexión plantar cuando el tibial está inhibido (Sinnatamby, 2003).
Figura 9. Peroneo Largo del pie. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (“Primal Pictures 3D,”
2017).
29
La flexión plantar es el movimiento opuesto al realizado durante la acción de
dorsiflexión.
Los flexores plantares por excelencia de la articulación del tobillo son los
músculos que constituyen el tríceps sural, gastrocnemio (que cruza la articulación de la
rodilla) y soleo (SOL). Siendo más efectiva la acción del gastrocnemio en este
movimiento cuando la rodilla está extendida (Palastanga et al., 2000) (Clarkson, 2003).
En el siguiente apartado se desarrolla en profundidad las características del
gastrocnemio debido a que será uno de los músculos a analizar en el desarrollo de este
estudio.
Gastrocnemio:
Los gastrocnemios, músculo gastrocnemio, están diferenciados anatómicamente
en dos porciones, GI y gastrocnemio externo (GE), que junto con el SOL forman el
tríceps sural, músculo fundamental de la pierna (Lloret, 2000).
Estos músculos tienen su origen en los epicóndilos del fémur, originándose la
porción interna en el epicóndilo interno y la externa en el epicóndilo externo, e
insertándose en la tuberosidad calcánea a través del tendón de Aquiles (Boff, 2016)
(Véase figura 10).
Las funciones de los gastrocnemios serían las siguientes:
• Flexión plantar.
• Inversión del tobillo.
• Participa en la flexión y estabilización de la rodilla (Chaitow & DeLany, 2006).
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Figura 10. Gastrocnemio Interno. Tomado de 3D Muscular Premium Anatomy (“Primal Pictures 3D,”
2017).
Por todo lo expuesto en este apartado, los músculos que se van a analizar en
nuestro estudio son el RA, OE y MT como musculatura estabilizadora del tronco;
además de GL, VI, BF, PR y GI considerada musculatura fundamental del miembro
inferior en la sentadilla 140º, por ser los fundamentales para la flexo-extensión de las
articulaciones de la cadera, rodilla y tobillo, además de ser los encargados de
proporcionar estabilidad a dichas articulaciones.
Una vez indicada la musculatura objeto de estudio, después de analizar cada una
de sus funciones y su localización anatómica, es necesario profundizar en el
conocimiento de los diferentes materiales utilizados en la actualidad para mejorar la
condición física tanto en entrenamiento, pero particularmente en la fase de readaptación
deportiva, dada la importancia de su conocimiento para poder seleccionar los mejores
materiales en función de su utilidad y nuestros objetivos propuestos.
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2.3. Materiales y dispositivos empleados en entrenamientos y readaptaciones físicas:
El incremento de participación en las diferentes actividades deportivas que se
está produciendo en los últimos años, la inadecuada prescripción, junto a la exigencia de
las diferentes prácticas deportivas y el incremento de los participantes unido a la
elevada intensidad y densidad competitiva, han provocado un incremento de las
alteraciones del aparato locomotor principalmente (Wright et al., 2007) (Meeuwisse,
Tyreman, Hagel, & Emery, 2007) (Raya-Gónzalez & Estévez-Rodríguez, 2016),
produciendo un incremento del número de lesiones o del riesgo de padecerlas
(Hägglund, Waldén, & Ekstrand, 2013).
Este incremento ha dado lugar a diferentes estrategias relacionadas con la
aplicación de distintos tipos de ejercicios y aparatos con el objetivo de prevenir lesiones
o también de soportar más cargas de entrenamiento de manera eficaz, así como, en caso
de haber sufrido lesiones, facilitar y adelantar la readaptación físico-deportiva de los
deportistas para poder reincorporarlo al entrenamiento después del tratamiento de las
lesiones, de la manera más rápida posible y en buenas condiciones.
De esta forma, se considera la prevención como la participación profesional que
va hacer que el deportista evite las lesiones, mientras que la readaptación físico-
deportiva consiste en el reentrenamiento del deportista para recuperar la salud deportiva
previa a la lesión (Lalín, 2008). De forma aunada, han sido consideradas, tanto la
prevención como la readaptación físico-deportiva como las dos fases que componen la
fase de readaptación.
Al igual que la planificación del entrenamiento de un deportista, tiene que seguir
unos procesos lógicos en función de los objetivos a conseguir, partiendo de unas
condiciones previas de este. El proceso de recuperación de una lesión deportiva también
está distribuido en diferentes fases, que deben ser planificadas y seguidas
adecuadamente para el retorno a la competición, mediante la adaptación de sus
actividades a las condiciones reducidas de rendimiento en función del tipo de lesión.
Por ello, la readaptación funcional, será un elemento más del entrenamiento de los
deportistas (Krasnov, n.d.).
La readaptación funcional es la fase de prevención de lesiones y fase de
readaptación físico-deportiva (Piqueras, Jiménez, & de Baranda Andújar, 2013),
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entendiendo que este es un proceso que se inicia en el momento que se produce la lesión
deportiva y tiene una duración condicionada por su recuperación hasta que pueda volver
a la competición en pleno rendimiento, introduciendo programas de prevención con la
finalidad de evitar recidivas (Naclerio, 2011).
En esta línea, la prevención de lesiones, presenta un enfoque sistemático que
trata de identificar las lesiones más comunes en un deporte, con la finalidad de mejorar
la condición física del deportista, reducir el índice de lesiones y fomentar el desarrollo
de capacidades propioceptivas y neuromusculares a través de diferentes tipos de trabajo
físico o entrenamiento (James, Beckman, & Kelly, 2014).
En este sentido existen diferentes métodos y dispositivos de entrenamiento, tanto
tradicionales como novedosos, que proporcionan mejoras a nivel de las capacidades
físicas a través del desarrollo de ejercicios variados. Estos, a su vez, se pueden realizar
con diversos tipos de materiales, en función de donde se quiera incidir más, pudiendo
ejecutarse tanto con peso libre, máquinas de resistencia variable, poleas, bandas
elásticas, superficies inestables o plataformas vibratorias (Flandez, 2014).
Es obvia la transcendencia del material utilizado para realizar los ejercicios, pero
también lo es el tipo de contracción muscular que se realiza. Estas contracciones han
sido clasificadas generalmente en tres tipos de acciones: concéntricas, excéntricas e
isométricas (Wilmore & Costill, 2007).
A continuación se desarrollan en profundidad los diferentes tipos de contracción
señalados, debido a su estudio en este trabajo, en donde se van a analizar tanto acciones
estáticas como dinámicas:
En primer lugar, las acciones concéntricas tienen lugar cuando el músculo
origina una fuerza mayor a la fuerza externa, dando lugar a un acortamiento de este
músculo mediante una acción dinámica, ya que se produce movimiento de la
articulación (Wilmore & Costill, 2007). La fuerza máxima concéntrica que puede llegar
a generar un músculo va a ser siempre menor a la que pueda realizar ese mismo
músculo durante una contracción isométrica (Trew & Everett, 2006). Además, en este
tipo de acciones, cuanto más elevada es la velocidad de acortamiento muscular menor es
el grado de tensión máxima alcanzable (López-Chicharro & López-Mojares, 2008).
33
En segundo lugar, las acciones excéntricas puras, únicamente se llevan a cabo en
el rendimiento deportivo (con cargas de trabajo superiores al 110%) y en casos
específicos de rehabilitación (Fernandez, 2011). El músculo realiza trabajo excéntrico
cuando la carga externa es mayor a la capacidad de oposición de este o bien cuando la
fuerza aplicada es menor a la carga a vencer (Mirella, 2001).
Durante las acciones excéntricas se produce un incremento de la tensión con
respecto a las concéntricas (Mirella, 2001).
La eficacia del entrenamiento excéntrico se explica por las siguientes causas:
• Mayor capacidad del músculo de generar fuerza máxima durante este tipo de
contracción.
• Producción de daño muscular, dando explicación a la mayor hipertrofia muscular en
este tipo de acciones. Debido a que este daño da lugar a una degradación proteica de
la fibra muscular que activa un proceso de recuperación muscular potenciando la
respuesta hipertrófica (Izquierdo, 2008).
En último lugar, las acciones isométricas son aquellas que se realizan mediante
la contracción estática del músculo a trabajar, sin producir movimiento visible, ni
cambio en la longitud del músculo (Silverthorn, Ober, Garrison, Silverthorn, &
Johnson, 2009).
Existiendo tres tipos de ejercicios isométricos en función de su uso:
• Ejercicios de preparación de los músculos, empleados para la preactivación o
calentamiento de la musculatura antes de comenzar un trabajo más específico de
fuerza (Kisner & Allen, 2005).
• Ejercicios de resistencia isométrica, cuya finalidad es desarrollar la fuerza muscular
cuando existe dolor al realizar movimiento de la articulación (Kisner & Allen,
2005), aplicado principalmente en el proceso de recuperación de lesiones.
• Ejercicios de estabilización aplicados para activar la cocontracción o musculatura
antagonista (Kisner & Allen, 2005).
Una vez expuestos los diferentes tipos de contracción, se ha de señalar que
existen diferentes dispositivos a tener en cuenta, por ser empleados para mejorar las
cualidades musculares y la prevención o recuperación de lesiones. Estos dispositivos se
34
utilizan como complementarios al entrenamiento de fuerza, tales como el entrenamiento
funcional, propioceptivo, electroestimulación o los ejercicios realizados en plataformas
vibratorias.
En la actualidad se cuenta con una multitud de métodos (cargas de
entrenamiento, materiales o nuevas tendencias deportivas como el entrenamiento de alta
intensidad o HIIT) para potenciar la mejora de la musculatura esquelética, con el fin de
producir entre otros, un aumento del tamaño muscular, mejorando la fuerza muscular,
además de un incremento de la potencia, velocidad, rendimiento motor, equilibrio y
coordinación (Kraemer & Ratamess, 2004).
Entre los elementos utilizados para el trabajo de fuerza en base al tipo de carga,
se han de destacar por su frecuente utilización en el mundo deportivo: el entrenamiento
con peso libre y con máquinas que guían el movimiento (Lennon, Mathis, &
Ratermann, 2010).
El entrenamiento con peso libre consiste en levantar cargas que comúnmente
suelen ser halteras o mancuernas, con la finalidad de sobrecargar un músculo o grupo
muscular provocando respuestas adaptativas en el organismo (Novatchkov & Baca,
2013). En este tipo de trabajo se activan músculos agonistas y sinergistas al movimiento
para la elevación, además del control del peso a desplazar (McCaw & Friday, 1994).
Por otro lado, el entrenamiento en máquinas consiste en la realización de
movimientos guiados, lo que permite que la mayor parte de la fuerza aplicada se realice
con los músculos agonistas (Lander, Bates, Sawhill, & Hamill, 1985). En este sentido se
ha de considerar este último método como el más apropiado para individuos inexpertos,
ya que la ejecución es controlada y por tanto de menor riesgo, siempre que se tengan
presente los rangos y velocidades de movimiento adecuados (Novatchkov & Baca,
2013).
Estos métodos de entrenamiento se utilizan con la intención de incrementar la
fuerza, velocidad y rendimiento deportivo (McGinley, Jensen, Byrne, & Shafat, 2007),
fundamentalmente en aquellos deportes donde el desarrollo de la fuerza explosiva es
imprescindible para obtener una mayor potencia en el gesto deportivo como pueden ser
golpear, lanzar, saltar o aquellas acciones que requieren de movimientos rápidos o
aceleraciones (Wang, Peng, & Shiang, 2004).
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Por todo lo expuesto, numerosas actividades deportivas requieren de la ejecución
de acciones explosivas, adquiriendo un valor fundamental la potencia muscular en
ciertos músculos que efectúan los movimientos específicos del deporte.
Este tipo de acciones, requieren cambios de dirección o ritmo, aceleraciones y
saltos (McClenton, Brown, Coburn, & Kersey, 2008), por lo tanto está basado en
acciones excéntrico-concéntricas, produciéndose un estiramiento del músculo en la fase
excéntrica y acortándose en la fase concéntrica (De Villarreal, González-Badillo, &
Izquierdo, 2008). El almacenamiento de energía elástica en el músculo, se origina
durante la fase excéntrica de los ejercicios pliométricos produciendo un aumento de
fuerza concéntrica, dando lugar a un incremento de la eficacia cuando se reduce el
tiempo de la amortiguación y se incrementa la velocidad en la fase excéntrica
(Holcomb, Lander, Rutland, & Wilson, 1996).
La variación entre diferentes materiales, dispositivos y métodos de
entrenamiento enriquecen los programas de entrenamiento, prevención y readaptación
de lesiones, al producir diferentes efectos y estímulos a la musculatura aun realizando
una misma acción, evitando las adaptaciones del músculo que impiden su mejora por la
ausencia de estímulos diferentes, y produciendo una mayor activación a la que se suma
la de la musculatura adyacente de las articulaciones implicadas en la acción realiza.
Llevando todo esto a la mejora de la propiocepción, que es un proceso neurológico,
fundamental para la estabilidad articular (Chun-De, Tsan-Hon, Yu-Yun, & Yi-Ching,
2013) que consiste en la captación de estímulos que se producen en el organismo
(Hanney, 2000) mediante mecanoreceptores, localizados en la piel, músculos,
articulaciones, ligamentos y tendones.
En este sentido, presentan un papel prioritario los sentidos del tacto, vista, y
aparato vestibular, a la hora de trabajar y mejorar esta capacidad (Lephart, Pincivero,
Giraldo, & Fu, 1997). Es por ello, que son cada vez más utilizados los ejercicios
realizados sobre superficies inestables con la finalidad de mejorar la estabilidad articular
y la capacidad propioceptiva (Chulvi, 2011).
En lo que se refiere al entrenamiento pliométrico, se ha de comentar que este
tipo de acciones van a generar mejoras en el rendimiento deportivo debido al
incremento de fuerza y potencia muscular (Matavulj, Kukolj, Ugarkovic, Tihanyi, &
Jaric, 2001), aumentando la funcionalidad, la propiocepción y la estabilidad articular
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(Hewett, Stroupe, Nance, & Noyes, 1996), lo que da lugar a una carrera más eficaz y a
un menor índice de lesiones de rodilla (Chimera, Swanik, Swanik, & Straub, 2004).
A su vez, es importante señalar que es implícito a muchos deportes, la ejecución
de ejercicios pliométricos, en función de la finalidad por la que los deportistas sean
capaces de producir fuerza y potencia durante la fase estiramiento-acortamiento del
músculo, en las diferentes acciones motoras (Thomas, French, & Hayes, 2009). Este
tipo de ejercicios dan lugar a adaptaciones neuromusculares que requieren en mayor
medida de equilibrio, debido a las modificaciones del gesto que tiene que realizar el
deportista como consecuencia de las condiciones externas (superficies irregulares o
deslizantes, oponentes, etc.), con la finalidad de dar solución a estos desequilibrios,
producidos en parte por los materiales inestables utilizados (Kibele, Classen,
Muehlbauer, Granacher, & Behm, 2014).
En los últimos años se han ido introduciendo multitud de dispositivos inestables
con el objetivo de fortalecer la musculatura estabilizadora. Entre los más utilizados se
destaca prioritariamente el BOSU®, empleado en la actualidad por un porcentaje
elevado de deportistas (Norwood, Anderson, Gaetz, & Twist, 2007), hecho por el cual,
se ha pensado utilizarlo para nuestro estudio.
Tras revisar la literatura existente, se ha de indicar que este tipo de materiales
inestables, han sido estudiados como dispositivos que producen mayores efectos del
entrenamiento especifico, mediante un incremento de la activación de la musculatura
estabilizadora y del tronco (Anderson & Behm, 2004), prescribiendo estos dispositivos
dentro de los programas de recuperación de lesiones (Rozzi, Lephart, Sterner, &
Kuligowski, 1999).
En este sentido, por ejemplo, se ha de tener en consideración que los esguinces
de tobillo constituyen entre un 15 y 75% de las lesiones deportivas producidas,
degenerando inestabilidad crónica del tobillo y perdida de funcionalidad en la mayoría
de los casos, por lo que en los programas de rehabilitación y recuperación funcional de
esta articulación se emplean dispositivos que van a perturbar el equilibrio del sujeto
(Kim & Jeon, 2016).
Por todo lo expuesto, es importante utilizar este tipo de trabajo para mejorar el
equilibrio, ya que durante su realización el cerebro recibe constantemente información
37
sobre la localización espacial de cada segmento corporal, reajustando la posición del
cuerpo continuamente, preparándolo para acciones inesperadas (Gioftsidou et al., 2012)
mediante la reducción del tiempo desde la captación de los estímulos neurales y la
respuesta muscular (Zachazewski, Magee, & Quillen, 1996).
En este sentido, existen varios estudios que utilizan estos dispositivos, señalando
en primer lugar un estudio muy interesante (Sparkes & Behm, 2010) el cual utiliza
material inestable provocando una disminución del índice de dolor de espalda,
produciendo un aumento en la eficiencia sensorial de los tendones y ligamentos
responsables de la estabilidad de las articulaciones de rodilla y tobillo. En esta misma
línea, existe también otro estudio en el que observaron la actividad de la musculatura
peronea en ejercicios a una sola pierna en superficie estable y tres dispositivos
inestables (esfera arex®, bola BOSU
® y wobble board), encontrando una mayor
activación muscular y variables cinéticas en el BOSSU® y en la wobble board (Strom et
al., 2016).
En general, los programas propioceptivos mejoran la estabilidad articular, tanto
en periodos de recuperación física como competitivos (Gioftsidou et al., 2012),
produciéndose un aumento de la activación muscular, inducida por la inestabilidad que
ofrecen los ejercicios realizados, pudiendo aumentar el rendimiento debido a la mejora
del equilibrio (Anderson & Behm, 2004), incrementándose la precisión en los
movimientos y, como consecuencia de esto, ayudando a prevenir lesiones (Lephart et
al., 1997).
Otro dispositivo a destacar introducido en los últimos años en el entrenamiento
de fuerza, es la plataforma vibratoria (Santos et al., 2012), hecho por el que se ha optado
a incorporarla en nuestro estudio para poder contrarrestar sus efectos en comparación
con los otros materiales utilizados.
La vibración mecánica, producida por la plataforma vibratoria, es otro de los
estímulos utilizados para producir mejoras neuromusculares provocadas mediante el
reclutamiento de fibras, su sincronización y coordinación intermuscular e intramuscular
(Cardinale & Lim, 2003). Este instrumento procede también del ámbito de la
rehabilitación y de las terapias físicas, pero se ha ido incorporando en el terreno del
rendimiento como complemento del entrenamiento, desarrollando mejores adaptaciones
que otros métodos más tradicionales (Askling et al., 2003).
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En cuanto a la regulación de la carga e intensidad del entrenamiento vibratorio
se podría determinar mediante la modificación de la frecuencia, amplitud y tiempo de
trabajo (Koç & Erman, 2012). A modo de síntesis, es interesante indicar que estudios
revisados recomiendan utilizar frecuencias de 30 Hz, ya que se han encontrado
activaciones musculares más elevadas a dichas frecuencias (Cardinale & Lim, 2003)
(Cormie, Deane, Triplett, & McBride, 2006).
El entrenamiento vibratorio por tanto es utilizado como método de
entrenamiento, además de como método en el mundo de la rehabilitación, debido a sus
efectos beneficiosos en el rendimiento deportivo y en la recuperación de lesiones
(Bogaerts et al., 2009), provocando una mayor sincronización entre las unidades
motoras e incrementando la fuerza y potencia muscular (Delecluse, Roelants, &
Verschueren, 2003).
En este sentido existen diversos estudios, que analizan la respuesta EMGs del
VE durante la realización de media sentadilla en plataforma vibratoria a diferentes
frecuencias, encontrando una mayor activación a una frecuencia de 30 Hz (Cardinale &
Lim, 2003).
A su vez, otro estudio ha comparado la activación de la musculatura lumbar y
del miembro inferior durante una sentadilla isométrica en plataforma vibratoria,
obteniendo una menor activación de la musculatura lumbar con respecto al miembro
inferior (Santos et al., 2012).
Es necesario señalar, llegado a este punto, que el tono muscular, o grado de
contracción fisiológico del músculo en reposo, así como la contractibilidad son
cualidades propias del músculo. Esta última depende de la fuerza y la velocidad
(Latarjet & Ruiz, 2004), por lo tanto, una pérdida de fuerza muscular, velocidad
contráctil o tono pueden dar lugar a descompensaciones y lesiones.
Las lesiones más frecuentes relacionadas con el deporte, el ejercicio o las
actividades físicas realizadas diariamente, tienen lugar en las extremidades inferiores,
principalmente en la rodilla, ocasionadas en acciones donde no existe contacto físico, ya
que participa en movimientos de carga de peso en distintos ángulos (Lee, Lee, & Park,
2015).
39
Sus causas suelen ser debidas a la ejecución de gestos deportivos técnicos y
explosivos acentuados por un déficit en la estabilidad o control neuromuscular de las
articulaciones del tobillo, rodilla y cadera (Khuu, Foch, & Lewis, 2016). El
entrenamiento de gestos repetitivos y habituales, combinados con distintas variaciones
de los ejercicios mediante implementos de desequilibrio o distintas posiciones de apoyo,
ayudarán a prevenir, y por tanto, reducir el índice de lesiones en esta zona de la
extremidad inferior (Kivlan, 2012).
2.4. Antecedentes: estudios relacionados
En este apartado se va a tratar de incorporar aquellos estudios que tengan
relación con nuestros objetivos y nos puedan facilitar información relevante para poder
hacer las discusiones adecuadas.
En primer lugar se ha de señalar que existen muchos artículos publicados sobre
la acción motriz analizada, la sentadilla. Aunque, se ha de incidir que cuando se busca
adecuar esta al análisis de la activación de los distintos grupos musculares que
intervienen en función de distintas situaciones de ejecución en base al tipo de
contracción efectuado (estática o dinámica), las variaciones en la sustentación (unipodal
o bipodal) y a la estabilidad del apoyo o situación en plataforma vibratoria, no existe
documentación, por lo que finalmente se han tenido que buscar artículos con respuestas
ante otros tipos de ejercicios.
Así, cuando se revisa los artículos que analizan la ejecución de la sentadilla
isométrica sobre plataforma vibratoria se observa una mayor activación de las fibras de
los grupos musculares del miembro inferior, en concreto el VE, VI, BF y GI, con
respecto a los grupos musculares de la zona lumbar (paravertebral lumbar, PL) (Santos
et al., 2012).
Otros estudios relacionados evaluaron la activación muscular del VE, VI, BF y
GI al realizar una sentadilla isométrica en condiciones estables e inestables (sobre dos
bolas inflables colocadas encima de la plataforma de fuerza) con la finalidad de conocer
la fuerza de salida en estas condiciones, obteniendo que la fuerza máxima y el
desarrollo de la fuerza fue menor en condiciones inestables que en estables, mostrando a
su vez que los vastos se activaron en mayor medida en condiciones estables (Caterisano
40
et al., 2002), por ende, los resultados de este estudio nos sirven de referencia para
determinar la utilización de este material en función del objetivo buscado.
Además existe un estudio en esta misma línea que ha analizado la activación del
músculo paraespinal en el ejercicio de peso muerto en condiciones estables versus
diferentes dispositivos inestables (BOSU® y T-Bow), tanto en acciones isométricas
como dinámicas, observándose una mayor fuerza y activación muscular del paraespinal
en superficie estable que en los dispositivos de inestabilidad durante las acciones
isométricas, así como diferencias de activación en las acciones dinámicas.
En definitiva, se puede concluir que estos dispositivos inestables no incrementan
la fuerza muscular ni la activación del músculo paraespinal con respecto a las acciones
estables (Chulvi et al., 2010). En resumen, si se quiere mejorar la fuerza muscular de
estos grupos musculares, en mucho más adecuado utilizar el ejercicio sobre una base
estable que en inestable (Chulvi et al., 2010) (Caterisano et al., 2002).
A su vez, algunos estudios revisados (Hegnelius, 2015) (Smith, Napier, Miller,
Wrolstad, & Higginson, 2017), priorizan el análisis de los grupos musculares de la
pierna analizando la activación muscular del TA, tibial posterior (TP), PR, GI y GE
sobre superficie estable y diferentes dispositivos inestables (trampolín, plataforma de
equilibrio, disco propioceptivo y tablero propioceptivo), tanto con ojos abiertos como
cerrados, permaneciendo de pie durante 15 s con una flexión de rodilla de 30º. Los
resultados obtenidos mostraron mayor activación muscular en los dispositivos inestables
con excepción del trampolín, siendo el TA y el PR los que mayor activación obtuvieron
en todas las superficies, y a la vez se vio incrementada su activación muscular cuando
las acciones se realizaban con los ojos cerrados (Ferreira et al., 2011) concluyendo que
los ejercicios donde se incrementa la inestabilidad, van a ser los más apropiados a la
hora de trabajar la musculatura de forma más generalizada, en lugar de trabajar la
musculatura más localizada como sucede en los ejercicios analíticos.
Estos mismos músculos fueron objeto de estudio también en otro trabajo cuyo
objeto de interés fue examinar las diferencias de activación de la musculatura articular
del tobillo (TA, PR y GI) en diferentes niveles de inestabilidad, mientras los sujetos
permanecían de pie sobre un disco a diferentes presiones (2 psi, 1.5 psi y 1 psi) durante
15 s. Los resultados mostraron una mayor activación muscular del TA a 1 psi con
diferencias significativas con respecto a las otras presiones, el PR y GI fueron los que
41
mayor activación obtuvieron a 1psi. Igualmente concluyeron que la inestabilidad con las
variaciones en la presión del tipo que sea, van a producir la máxima activación sobre
esta superficie inestable en el TA y la más baja en el GI (Kang & Hyong, 2012).
Cuando se compara la activación del GL y el BF en la sentadilla a 90º y la
zancada con una resistencia del 50% de la masa corporal, se observa una mayor
activación del GL y el BF en la zancada con respecto a la sentadilla a 90º, posiblemente
por la acción de los ejercicios sobre la participación de estos músculos en ellos
(Leporace, Pereira, Costa, Teixeira, & Batista, n.d.).
Igualmente, en posteriores investigaciones se ha indagado en el conocimiento de
la activación muscular de forma más generalizada, como lo demuestra el estudio que
comparó acciones unipodales con respecto a las bipodales trabajando con el propio peso
corporal, para ver sus efectos de activación en los distintos grupos musculares,
encontrándose una mayor activación en las acciones unipodales de los grupos
musculares GM y RF y también con una mayor tendencia a esta activación de los
grupos GL y BF (Hegnelius, 2015), lo que nos llevaría a utilizar un tipo de variante del
ejercicio u otro en función del objetivo de acción sobre unos u otros grupos musculares.
Otra investigación comparó la activación del VE y VI durante la realización de
sentadilla bipodal y unipodal en superficie estable e inestable, con la finalidad de
conocer en qué acción alcanzan la mayor activación, obteniendo que el VI se activa en
mayor medida en la sentadilla unipodal sobre el BOSU®, seguida de la unipodal en
superficie estable, bipodal en inestable y bipodal en estable, a pesar de no encontrar
diferencias significativas entre VE y VI, la activación del VI fue mayor que la del VE
en las acciones unipodales (Smith et al., 2017). Los resultados de este estudio indican
que al incrementar la inestabilidad de los ejercicios se produce una mayor activación de
VE y VI, considerándose por tanto musculatura estabilizadora de la rodilla en estas
acciones.
En cuanto, a la importancia de los diferentes tipos de contracción existentes
encontramos un estudio en el que compararon la actividad muscular del RF y el VI
durante 30 s en contracciones concéntrica, isométrica y excéntrica del cuádriceps,
mostrando un mayor porcentaje de activación y un valor de amplitud absoluto el VI en
los tres tipos de contracción (Niespodzinski, Lukowicz, & Mieszkowski, 2013).
42
Es fundamental destacar otro estudio (Borreani et al., 2013), cuyo objetivo ha
sido diseñar un programa de recuperación o entrenamiento para el tobillo con una
progresión de ejercicios de diferente estabilidad y resistencia según la activación
muscular. En este sentido midieron la activación muscular del TA, PR y el SOL en doce
ejercicios con apoyo unipodal, bipodal, realizados con y sin tubo elástico como
resistencia, tanto en superficie estable como en varias superficies de inestabilidad
(multiaxiales y uniaxiales). Estos autores encontraron diferencias significativas entre las
diversas condiciones de los ejercicios realizados, mostrando una mayor activación para
todos los músculos en posición erguida, unipodal sobre superficie inestable, realizados
con resistencia adicional. Además, observaron menor activación del TA y el SOL en
posición sentada mientras que para el PR fue en posición erecta, bípeda y sin resistencia
(Borreani et al., 2013), demostrando, como se ha mencionado con anterioridad, que el
incremento de inestabilidad y de intensidad en los ejercicios puede producir una mayor
activación de los músculos estabilizadores de las articulaciones, en este caso del tobillo.
En una investigación más reciente (Lee et al., 2015) se contrastaron los efectos
de la sentadilla en declive y tres ángulos de la articulación de la rodilla (45º, 60º y 90º)
sobre la activación muscular del BF, RF, GE y TA. Sus resultados mostraron una mayor
activación de la musculatura analizada al incrementar los ángulos de la articulación de
la rodilla tanto con el tablero de declive como en suelo plano, la activación del TA era
significativamente más baja en la sentadilla con declive que en suelo plano y la
activación del gastrocnemio lateral era significativamente más baja cuando el ángulo de
la rodilla era de 90º.
En contraposición, en otro estudio existente (Khuu et al., 2016), se comparó la
cinética del tronco, pelvis, cadera, rodilla y tobillo en tres variaciones de sentadilla
ejecutadas a una sola pierna, SLS (con la pierna en suspensión en el centro, delante y
atrás) sobre una placa de fuerza y comparando la mecánica de la articulaciones en el
plano sagital, frontal y transversal. Los resultados mostraron que la diferencia en la
posición de la pierna en suspensión dio lugar a diferentes momentos en tronco, pelvis y
extremidad inferior. La SLS con pierna atrás fue la que mayores diferencias cinéticas
obtuvo, provocando mayor flexión ipsolateral del tronco, inclinación y descenso pélvico
anterior.
43
En lo que se refiere a la predominancia de los diferentes tipos de fibras
musculares, en la literatura revisada se ha de destacar un estudio (Borrani et al., 2001)
cuyo objetivo fue analizar los datos EMGs obtenidos con la finalidad de probar la
hipótesis de que la absorción de oxigeno del componente lento se debe al reclutamiento
de fibras rápidas. Para ello realizaron una prueba al 95% del consumo de oxigeno
máximo (VO2max) en un tapiz rodante, midiendo la EMGs del VE, Sol y GI de las dos
extremidades. Observándose en primer lugar, un patrón común en la potencia de
frecuencia media de los diferentes músculos analizados. En segundo lugar, se ha de
destacar que la frecuencia de potencia media se redujo en el primer patrón del ejercicio,
seguido de un aumento significativo para VE y GI. Por último, el aumento de la
potencia media se inicio junto con la absorción del oxigeno. Estos resultados sugieren
una progresión en las frecuencias de descarga de las unidades hacia las altas frecuencias
coincidiendo con el reclutamiento progresivo de fibras de contracción rápida durante el
componente lento VO2 (Borrani et al., 2001). Todo ello muestra que para producir un
incremento en el reclutamiento de fibras tipo II se debería trabajar a mayores
intensidades de esfuerzo.
Siguiendo esta misma línea, otro estudio (Krustrup, Södrlund, Mohr, &
Bangsbo, 2004) tiene como objetivo probar la hipótesis de que el agotamiento del
glucógeno de las fibras tipo I produce un incremento del reclutamiento de fibras tipo II,
elevando la demanda de energía durante ejercicios dinámicos de intensidad moderada.
Esta hipótesis fue contrastada mediante la medición del VO2 pulmonar y determinando
de forma repetida la fibra única homogenizada muscular y los metabolitos sanguíneos.
En este estudio, se ha obteniendo principalmente que el reclutamiento de fibras tipo II
incrementa el requerimiento de energía del ejercicio dinámico, ejerciendo un importante
papel sobre las fibras tipo II en la producción del componente lento VO2. Este hecho
podría indicar la rápida aparición del agotamiento en las fibras tipo II al incrementar la
intensidad del ejercicio.
Otro estudio más reciente, ha explorado los efectos de la estimulación eléctrica a
tres frecuencias diferentes (10, 35 y 50 Hz) en músculos con diferentes proporciones de
fibras tipo I y tipo II (abductor y VE), comparando la EMGs en dos condiciones. La
primera, tomaba datos EMGs en cada una de las frecuencias de estimulación eléctrica al
realizar máximas contracciones voluntarias (MCV) al 25%, y la segunda, superponía la
activación voluntaria adicional sobre el 25% de la MCV para alcanzar el 50% y el 75%
44
de la MCV. De estas dos condiciones se obtuvo que durante la activación hibrida (MCV
y estimulación eléctrica) se detectó menor actividad eléctrica debido al reclutamiento de
fibras más profundas, resistentes a la fatiga (Stratton & Faghri, 2016).
Mientras que otra investigación, tiene como objetivo descubrir el tipo de
músculo que trabaja según la frecuencia media y mediana al incrementar la velocidad de
la marcha. Para ello, se colocaron doce sensores de EMGs en doce músculos diferentes
del miembro inferior analizando la frecuencia media y mediana durante las dos fases de
la marcha. Obteniéndose como resultado, que el aumento de la velocidad produce un
incremento en el reclutamiento de fibras tipo I (Chan, Timothy, & Yeow, 2016). Este
resultado se ha de tener en consideración a la hora seleccionar los ejercicios e
intensidades según el tipo de fibra que se quiera trabajar, ya que muestra que a
intensidades bajas o moderadas las fibras predominantes son la tipo I.
En la siguiente tabla se ha plasmado a modo resumen las características más
importantes de los estudios mencionados anteriormente en este apartado.
45
Tabla 1. Cuadro resumen de revisión bibliográfica.
Año Sujetos Objetivo Metodología Resultados
McBride, Cormie, &
Deane, 2006
9 V
Evaluar el efecto de condiciones estables e
inestables en la fuerza de salida y activación
muscular durante un squat isométrico
EMGs del VE, VI, BF y GI en squat
isométrico sobre plataforma de fuerza
(estable) y sobre bolas infladas sobre la
plataforma (inestable).
Fuerza máxima y desarrollo de
la fuerza menor en inestable.
EMGs del VE y VI mayor en
estable.
Chulvi et al., 2010
31 V
Comparar fuerza y EMGs de músculo
paraespinal del peso muerto en estables y en
diferentes dispositivos inestables.
EMGs y producción de fuerza en cada
MCVI de 5s y 5 rep. peso muerto con el
70% de la fuerza isométrica máxima.
Estables: Mayor fuerza y
EMGs.
Dinámicas: No existen
diferencias significativas.
Ferreira et al., 2011
25 V y M
EMG de TA, TP, PR, Gastrocnemio lateral y
GI en estables e inestable con ojos abiertos y
cerrados.
EMGs en squat a 30º durante 15s con
ojos abiertos y cerrados en estable e
inestable (trampolín, plataforma de
equilibrio, disco y tablero propiocepción)
EMGs mayor en inestable.
Mayor EMGs de TA y PR en
todas las superficies.
Mayor EMGs con ojos cerrados.
Leporace et al., 2012
7 V
Comparar EMG del GL y BF entre squat a
90º y lunge.
EMGs en 8 rep. de sentadilla a 90º y
zancada.
BF y GL obtuvieron mayor
activación en zancada.
Santos et al., 2012
30 V
Comparar la EMGs de zona lumbar y
miembro inferior durante sentadilla en
plataforma vibratoria.
EMGs en sentadilla 30º y 60º de flexión
de rodilla en 6 condiciones de vibración y
6 ejercicios.
Mayor activación del VI, VE,
BF y GI que en PL en
plataforma vibratoria.
47
Año Sujetos Objetivo Metodología Resultados
Kang & Hyong, 2012 60V y M
Examinar diferencias EMG de músculos
articulares del tobillo en diferentes niveles
de estabilidad.
EMG de TA, PR y GI del miembro
dominante mientras los sujetos
permanecían 15s de pie en un disco de
aire a 3 presiones diferentes.
En todas las presiones la EMG
del TA fue la mayor, obteniendo
la más alta en presión 1.
La mayor EMG del PR Y el GI
se encontró a presión.
Niespodzinski et al., 2013
18V y 29 M
Estimar diferencias en EMG entre RF y VI.
EMG durante contracciones concéntrica,
isométrica y excéntrica de 30s
Menor porcentaje de activación
del RF y de valor absoluto que
el VI.
Souza et al., 2013
14V
Analizar la señal EMG del BF, VE, MT; TA
y GI durante el DL y el SLDL.
EMG de RM de los músculos analizados
en 2 primeras sesiones y en una tercera
SLDL y DL al 70% de la RM.
Diferencias significativas entre
SLDL y DL con mayor registro
EMG del VE.
Borreani et al., 2013 44V
Diseñar una progresión de ejercicios según
EMG a diferentes niveles de estabilidad y
resistencia adicional.
EMG del TA, PR y SOL en 12 ejercicios
con y sin resistencia, en superficie
estable e inestable.
Datos EMG más elevados en los
3 músculos en superficie
inestable con resistencia.
La EMG del TA y SOL fue baja
en sedestación y para el PR en
bipodal erecta sin resistencia.
49
Año Sujetos Objetivo Metodología Resultados
Hegnelius, 2015 8M y 7V
Investigar las diferencias de EMGs, en GL,
GM, RF y BF entre el peso corporal
unipodal y bipodal.
EMGs de GL, GM, RF y BF en 7
acciones diferentes realizadas de forma
unipodal y bipodal.
Mayor EMGs de GM y RF y
tendencia de mayor activación
del GL y BF en acciones
unipodales.
Khuu et al., 2016
16M
Comparar cinética de tronco, pelvis, cadera
y rodilla en 3 variaciones del SLS.
Se tomaron capturas y usaron placas de
fuerzas en SLS cambiando posición de la
pierna en el aire (SLS-delante, SLS-
medio y SLS atrás).
La mecánica del tronco, la
pelvis y la extremidad inferior
es afectada por la posición de la
pierna.
Smith et al., 2017 __
Comparar la EMGs de VI y VE en
sentadillas unipodales y bipodales en
superficies estables e inestables.
EMGs del VI y VE en sentadilla
unipodal y bipodal en superficie estable y
BOSU®.
Mayor activación del VI en
acciones unipodales que
bipoddale y mayor EMGs en
BOSU® que en estable.
Borrani et al., 2001 13 V
Utilizar el análisis espectral de los datos
EMG para probar la hipótesis de que la
absorción de O2 se debe al reclutamiento de
fibras tipoII
Prueba en tapiz a velocidad constante,
del 95% del VO2máx. Se midió EMGs de
seis músculos de las extremidades
inferiores (VE, Sol y GI de ambos lados).
Progresión hacia las altas
frecuencias, confirmando la
hipótesis del reclutamiento
progresivo de fibras tipo II
durante el componente lento.
51
Año Sujetos Objetivo Metodología Resultados
Krustrup et al., 2004 12 V
Comprobar la hipótesis de que el
agotamiento del glucógeno de las fibras tipo
I aumenta el reclutamiento de fibras tipo II y
eleva la demanda de energía
Se midió continuamente la VO2
pulmonar y se determinaron
repetidamente la fibra única, el
homogeneizado muscular y los
metabolitos sanguíneos.
El agotamiento del glucógeno
de las fibras tipo I aumenta el
reclutamiento de fibra tipo II,
eleva el costo de O2 y causa un
componente lento de VO2 en
ejercicio dinámico sin
acumulación de lactato.
Stratton & Faghri, 2016 10 V
Explorar el efecto de tres frecuencias de
estimulación eléctrica en dos grupos
musculares con diferentes proporciones de
fibras de contracción rápida y lenta
(abductor y VE)
Comparó la EMGs en tres frecuencias
(10, 35 y 50 Hz) cuando se generaba una
fuerza de MCV del 25%. Y al comparar,
las EMGs en las frecuencia al superponer
activaciones voluntarias adicionales al
25% MVC, para alcanzar el 50% y el
75% MVC.
Durante la activación hibrida
(MCV y estimulación eléctrica)
se detecto menor actividad
eléctrica debido al
reclutamiento de fibras más
profundas, resistentes a la
fatiga.
Chan et al., 2016 6 V
Conocer la participación preferente de las
fibras tipo I y tipo II en la variación de la
velocidad de la marcha.
Comparó frecuencia media y mediana
observando la variación del tipo de fibra
al incrementar la velocidad, para
investigar los músculos reclutados y el
tipo de fibras involucrados al variar la
velocidad de la marcha.
El aumento de la velocidad
produce un incremento en el
reclutamiento de fibras tipo I
OBJETIVOS
55
3. Objetivos:
3.1. Objetivo general:
Conocer los efectos de diferentes superficies (estable, inestable y plataforma
vibratoria), apoyos (bipodal y unipodal) y contracciones (isométrica y dinámica) en
la activación muscular del RA, OE, MT, GL, VI, BF, GI, y PR así como el
porcentaje de tipo de fibra muscular, (tipo I<70 Hz, tipo IIa de 70 a 125 Hz y tipo
IIb de 126 a 250Hz) que participan en cada uno de ellos, durante la ejecución de una
sentadilla 140º.
3.2. Objetivos específicos:
Estudio 1:
Analizar la activación de los músculos RA, OE, MT, GL, VI, BF, PR y GI en la
ejecución de una sentadilla 140º como consecuencia de las variaciones de la
superficies de apoyo (estable, inestable y plataforma vibratoria), el tipo de apoyo
(bipodal y unipodal) y tipo de contracción (estática y dinámica).
Estudio 2:
1- Analizar la activación de los músculos RA, OE, MT, GL, VI, BF, PR y GI
durante la ejecución de sentadilla 140º en superficie inestable, según el tipo de
apoyo (bipodal o unipodal) y tipo de contracción (estática y dinámica).
2- Estudiar el porcentaje de tipo de fibra muscular, (tipo I<70 Hz, tipo IIa de 70 a
125 Hz y tipo IIb de 126 a 250Hz), que se activa en los músculos RA, OE, MT,
GL, VI, BF, GI, y PR en la ejecución de la sentadilla 140º en superficie inestable
según el tipo de apoyo (bipodal y unipodal) y contracción (estática y dinámica).
HIPÓTESIS
59
4. Hipótesis:
En función de los estudios realizados se plantean las siguientes hipótesis:
Estudio 1:
1- La activación de la musculatura estabilizadora del tronco (RA, OE y MT) y
miembro inferior (PR y GI) será mayor en las acciones unipodales con respecto a las
bipodales.
2- La musculatura agonista al movimiento (GL y VI) se activará en mayor medida en
las acciones bipodales con respecto a las unipodales.
3- La activación de la musculatura estabilizadora del miembro inferior (BF, PR y GI)
será mayor en superficie inestable.
4- El GL y el VI se activaran en mayor medida en plataforma vibratoria.
5- La musculatura estabilizadora del tronco (RA, OE y MT) y del miembro inferior
(BF, PR y GI) participará en mayor medida en las acciones unipodales y en
superficie inestable.
Estudio 2:
1- Se observará un incremento de la activación en la musculatura estabilizadora del
tronco (OE y MT) y del miembro inferior (VI, BF, PR y OE) en superficie inestable
en acciones unipodales con respecto a las bipodales.
2- La activación del GL y el VI será mayor en las acciones dinámicas que en las
estáticas.
3- Las fibras tipo I serán predominantes en todos los músculos, en las sentadillas 140º
unipodales y bipodales tanto en contracciones estáticas como dinámicas en
superficie inestable.
4- La presencia de fibras tipo II será mayor en los músculos fásicos (GL, BF, VI y GI)
siempre con una predominancia de fibras tipo I.
MATERIAL Y MÉTODO
63
5. Material y método:
A continuación se desarrolla la metodología seguida para la realización de los
estudios, así como, las características de la muestra seleccionada, el material y métodos
utilizados. En la siguiente figura 11 se muestra un esquema de la metodología.
Figura 11. Esquema resumen de la metodología empleada en los estudios.
5.1.Muestra:
5.1.1. Características de la muestra:
Al realizar dos estudios, se determinará la muestra utilizada para cada uno de
ellos por separado:
Estudio 1:
Se seleccionaron 15 sujetos, hombres de 19 a 25 años de edad (22.33 años ±
2.26) estudiantes de 1º y 2º de Ciencias de la Actividad Física y el Deporte de la
Universidad Católica de Valencia con peso de 73.76 Kg ± 5.64 y una talla de 1.78 m ±
0.05, sin experiencia previa en ejercicios con material inestable (BOSU®) ni plataforma
vibratoria, con la premisa de no realizar ejercicio físico durante las 24h previas a la
realización de la sesión de estudio.
64
Estudio 2:
Para esta investigación se seleccionaron 13 sujetos, participantes hombres de 19
a 26 años de edad (22.08 años ± 2.59) estudiantes de 1º y 2º de Ciencias de la Actividad
Física y el Deporte de la Universidad Católica de Valencia con un peso de 72.44 Kg
±9.17 y una talla de 1.74 m ± 0.06, sin experiencia previa en ejercicios sobre material
inestable (BOSSU®), y con la misma premisa de no realizar ejercicio físico durante las
24h previas a la sesión de estudio.
Todas las sesiones se llevaron a cabo en el laboratorio de Ciencias de la
Actividad Física y el Deporte de la Universidad Católica de Valencia “San Vicente
Mártir”, manteniendo los criterios constantes de temperatura en los 22-24ºC y 30-40%
de humedad en todas las sesiones, cumpliendo los principios éticos establecidos por la
propia universidad y la declaración de Helsinki de 1964, siendo aprobada por el Comité
Ético Autonómico de Estudios Científicos en Medicamentos y Productos Sanitarios de
la Comunidad Valenciana (CAEC) con código promotor UCV/2014-2015/05.
5.2. Variables:
Las variables que se han tenido en cuenta para el desarrollo de la investigación,
en cuanto a las características de la población y de las mediciones realizadas, se han
dividido en función del estudio realizado, distribuyéndose como se muestra a
continuación:
5.2.1. Variables independientes:
En el estudio 1:
• Superficie utilizada (estable, inestable y plataforma vibratoria).
Las acciones a evaluar se realizaron en tres superficies diferentes: estable sobre
tatami, inestable utilizándose la parte cóncava de un BOSU®, y plataforma vibratoria en
la que se dispuso de un plataforma Globus Physio Wave Wellnes de vibración oscilante,
con amplitud de 0 a 13 mm y a una frecuencia de 30 Hz.
65
• Apoyo (unipodal, bipodal).
En la diferentes superficies mencionadas se analizó el gesto se sentadilla 140º de
forma bipodal, colocando los pies a la distancia diacromial, y unipodal sobre el
miembro dominante.
• Tipo de contracción (concéntrica, isométrica).
Las acciones mencionadas se ejecutaron tanto de forma dinámica, empezando
con una amplitud de movimiento de la rodilla a 140º hasta extensión, como de forma
isométrica con una flexión de rodilla de 140º.
En el estudio 2, se utilizaron las mismas variables independientes en las condiciones
explicadas en el estudio anterior:
• Apoyo (unipodal, bipodal).
• Tipo de contracción (concéntrica, isométrica).
5.2.2. Variables dependientes:
Las variables dependientes utilizadas para los diferentes estudios fueron las siguientes:
En el estudio 1:
- Activación muscular (RA, OE, ML, GL, VI, BF, PR, GI).
En el estudio 2:
- Activación muscular (RA, OE, ML, GL, VI, BF, PR, GI).
- Fibras musculares:
- Tipo I: frecuencias < 70 Hz.
- Tipo IIa: frecuencias 70 a 125 Hz.
- Tipo IIb: frecuencias 126 a 250 Hz.
La división de estas franjas de frecuencias y su relación con el tipo de fibras se
basó en todo momento en el espectro de Fourier, donde se observaron claramente dos
zonas o picos claros, siendo el pico más alto entre los 70 y 75 Hz, el siguiente pico
66
marcaría la franja de activación de las fibras tipo IIa definido en los 125 Hz y el área de
activación de las fibras tipo IIb se fijaría ente los 126 y los 250 Hz
5.3.Material:
5.3.1. Material empleado en la recogida de datos:
A continuación, se va a plasmar el material utilizado a modo de tabla, para que quede
más clarificador, donde se expondrán las características de las mismas y una imagen
gráfica
•
67
Tabla 2. Material utilizado en la recogida de datos y la realización de los ejercicios.
Nombre Características Imagen
Tallímetro. Usado para conocer la altura del sujeto.
Impedancia
Bioeléctrica.
Modelo Tanita BC 48 mide el peso, índice de masa corporal, masa
grasa y la masa magra, en este caso se utilizó para conocer el peso
de los sujetos analizados.
Tatami Tapiz sobre el que se realizan los ejercicios de calentamiento y en
superficie estable.
Banco de
musculación
Empleado para la realización de las máximas contracciones
voluntarias isométricas (MCVI).
Multipower Donde se llevaron a cabo 4 de las 8 MCVI.
Discos Colocados en la barra de la multipower para realizar las MCVI.
Camilla Donde se realizaron las MCVI del VI, BF y PR.
:
68
Nombre Características Imagen
BOSU® ® Material de inestabilidad multidireccional (Chulvi et al., 2010) empleado
para realizar los ejercicio propuestos para este tipo de superficies.
Plataforma
Vibratoria.
Modelo Globus Physio Wave Wellnes de vibración oscilante, con
amplitudes de los 0 a 13 mm y frecuencias de 5 a 30 Hz (“Globus,”
2014).
Cronómetro Utilizado para medir el tiempo de realización de los ejercicios
mantenidos y el de descanso.
Metrónomo Empleado para marcar el ritmo de ejecución de los ejercicios dinámicos
a 45 Hz.
Megawin
El Megawin es el software que se ha empleado para la medición y
grabación de los datos electromiográficos.
Electromiógrafo Utensilio para evaluar la actividad eléctrica de los músculos de interés.
Electrodos De 30 mm x 24 mm que se colocan en los diferentes canales precisados.
69
5.3.2. Material complementario:
En este sentido, es necesario indicar que para llevar a cabo la presente Tesis
Doctoral, se ha necesitado el material complementario que se describe a continuación en
la Tabla 3:
Tabla 3. Material complementario.
Nombre Características Imagen
Cinta métrica.
Se midió la distancia diacromial de los sujetos que han
colaborado y marcar la distancia a la que se debían colocar los
pies en las diferentes superficies.
Goniómetro
Instrumento empleado para mide los ángulos de recorrido,
empleado para marcar la flexión de rodilla en la que se
realizaron los ejercicios.
Gomets
Colocados en el cóndilo lateral del fémur como referencia
para medir los grados de flexión de rodilla en la realización de
los ejercicios.
Cuchillas Utilizada para rasurar la zona donde posteriormente se
colocaron los electrodos
Gasas Empleada para limpiar con alcohol la zona rasurada.
Alcohol Usado para limpiar la zona rasurada para colocar los
electrodos.
70
5.4. Método:
Estudio 1:
Una vez aceptada la participación en el estudio, mediante la cumplimentación de
los documentos de información del estudio a realizar y firmado su consentimiento, por
parte de los sujetos seleccionados, se realizó una sesión de familiarización en la cual se
les enseñó y practicaron los ejercicios (Véase Tabla 4) que se valoraron en una segunda
sesión de recogida de datos electromiográficos.
En cuanto al orden de realización de los ejercicios, en la sesión de
familiarización los participantes siguieron el mismo orden de ejecución, pero de forma
aleatoria en cuanto al uso de las diferentes superficies (estable, inestable y plataforma
vibratoria). Mientras que en la sesión de estudio se le asignó a cada participante un
orden de realización diferente mediante un sistema aleatorio para evitar que influya el
orden de ejecución de los ejercicios.
La sesión de familiarización se realizó en grupos pequeños y la sesión de estudio
se llevó a cabo de forma individualizada. En ambas sesiones efectuaron un
calentamiento, seguido de los ejercicios estáticos y dinámicos, en superficie estable,
material inestable y plataforma vibratoria.
En la segunda y última sesión se valoró la activación muscular de la pierna
dominante, mediante EMGs, evaluando la máxima activación muscular a través de la
máxima contracción voluntaria isométrica (MCVI) de los siguientes músculos:
• Recto abdominal (RA).
• Oblicuo externo (OE).
• Multifidus lumbar (MT).
• Glúteo mayor (GL).
• Vasto interno (VI).
• Bíceps femoral (BF).
• Peroneo largo (PR).
• Gastrocnemio interno (GI).
71
Estudio 2:
La metodología seguida en este estudio fue la misma que en el primero, aunque
aquí se trataba de analizar en situación inestable (BOSU®) las actividades de los
distintos grupos musculares citados en el apartado anterior en situación unipodal y
bipodal comparando las acciones estáticas y dinámicas, con lo que se trabajaron cuatro
tipos de ejercicios con material inestable: unipodal estático, unipodal dinámico, bipodal
estático y bipodal dinámico.
5.5. Protocolo:
5.5.1. Sesión de familiarización:
Al inicio de la sesión, se les explicó en qué consistía el estudio, como se llevaría
a cabo, además de leer y firmar el consentimiento informado.
A continuación se les fue aplicando en grupos reducidos un calentamiento
similar al que se les aplicaría el día de la sesión de intervención y posteriormente
pasaron a ejecutar los ejercicios con el fin de que los conocieran y supieran realizarlos
de manera correcta. Si bien, en esta sesión el orden de ejecución siguió siempre el
mismo patrón: estable, inestable y plataforma vibratoria.
La sesión de familiarización del segundo estudio se aplicó la misma estructura,
pero con los cuatro ejercicios a realizar en superficie inestable (unipodal estático,
unipodal dinámico, bipodal estático y bipodal dinámico).
5.5.2. Sesión de estudio:
En esta sesión se realizó la recogida de datos electromiográficos de los músculos
a analizar mediante EMGs. Inicialmente se hizo un calentamiento de carácter individual
e idéntico para todos los participantes, previo a la recogida de datos, para pasar luego a
rasurar y limpiar las zonas donde posteriormente se colocaron los electrodos.
Una vez colocados los electrodos en los músculos seleccionados de la pierna
dominante, se iniciaron las mediciones de la MCVI del RA, OE, MT, GL, VI, BF, PR y
GI, seguida de la medición de la activación muscular en los ejercicios planteados, con
un descanso de 2 min., tanto entre los ejercicios propuestos, como entre las MCVI, con
un descanso también de 2 min. entre las MCVI y el inicio de la medición de los
diferentes ejercicios.
72
La sesión de estudio se realizó de forma individualizada con cada sujeto de
estudio, citando a los diferentes participantes según su disponibilidad horaria, siendo la
duración estimada de esta sesión de una hora y media, la cual constaba del
calentamiento, preparación de la piel y colocación de los electrodos, medición de las
MCVI y realización de los ejercicios a analizar.
A continuación se va a describir el diseño del estudio:
• Calentamiento:
o Plancha, apoyando antebrazos, 20s.
o Plancha lateral, Oblicuos, 20s.
o ¼ de sentadilla (140º), bipedestación, 20s.
o ¼ de sentadilla unipodal (140º), 20s., en el calentamiento se realiza tanto con la
pierna dominante como con la no dominante.
• MCVI de los músculos que se desean analizar.
• Ejercicios a realizar:
Se valora la activación muscular de la pierna dominante durante la realización
del ejercicio ejecutado, tanto en estático como en dinámico, realizados en superficie
estable, inestable (BOSSU®) y Plataforma vibratoria, con dos apoyos diferentes
(bipodal y unipodal) a una frecuencia de 30 Hz y una amplitud de 13 mm, tal y como se
puede ver en las tablas 4, 5 y 6.
73
Tabla 4. Ejercicios de las sesiones de familiarización y estudio, superficie estable.
EJERCICIOS
BIPODAL (B) UNIPODAL (U)
ESTATICO (E)
20 s
DINAMICO (D)
15 reps.
ESTATICO (E)
20 s
DINAMICO (D)
15 reps.
BEE y BED
¼ sentadilla
UEE y UED
¼ sentadilla
SUPERFICIE ESTABLE (E)
Tabla 5. Ejercicios de las sesiones de familiarización y estudio, superficie inestable
EJERCICIOS
BIPODAL (B) UNIPODAL (U)
ESTATICO (E)
20 s
DINAMICO (D)
15 reps.
ESTATICO (E)
20 s
DINAMICO (D)
15 reps.
BIE y BID
¼ sentadilla
UIE y UID
¼ sentadilla
SUPERFICIE INESTABLE (I) (BOSSU®)
74
Tabla 6. Ejercicios de las sesiones de familiarización y estudio, plataforma vibratoria.
EJERCICIOS
BIPODAL (B) UNIPODAL (U)
ESTATICO (E)
20 s
DINAMICO (D)
15 reps.
ESTATICO (E)
20 s
DINAMICO (D)
15 reps.
BPVE y BPVD
¼ sentadilla
UPVE y UPVD
¼ sentadilla
PLATAFORMA VIBRATORIA (PV) 30 Hz
Para la ejecución correcta de los ejercicios, se midió la distancia diacromial de
los sujetos como referencia para la colocación de los talones en la realización de las
sentadilla 140º bipodales.
A su vez se les dieron las siguientes indicaciones para realizar los ejercicios en
las diferentes superficies analizadas:
• Los ejercicios se realizan descalzos.
• La flexión de rodilla en las sentadilla es de 140º, controlando la angulación con el
goniómetro durante toda la medición, tanto en la preparación de los sujetos como
durante la realización de los ejercicios.
• Las manos se colocan en la cintura.
• La mirada fija al frente en un punto fijo.
• En la sentadilla 140º unipodal la pierna libre se sitúa en línea con la cadera.
• En las sentadillas bipodales, los pies se sitúan a la distancia diacromial.
• En las sentadillas unipodales en plataforma vibratoria el pie se coloca en el centro.
75
5.5.3. Configuración del programa:
Previamente al inicio de las mediciones EMGs, se configuró el Megawin 3.1.
(Mega ElectronicsLtd, Kuopio, Finlandia) que es el programa que se utilizó para el registro
de los datos. Para llevar a cabo el estudio, se diseñó un protocolo de medición que
consistió en:
1- Darle el nombre de los músculos analizados a cada uno de los 8 canales utilizados,
quedando de la siguiente manera:
- Canal 1: RA, Canal 2: OE., Canal 3: MT, Canal 4: GL, Canal 5: VI, Canal 6:
BF, Canal 7: PR, Canal 8: GI.
2- Determinar el tipo de contracción que se da en la ejecución de los ejercicios
planteados, estableciendo contracción concéntrica.
3- Registrar en el programa una nueva persona con nombre, apellidos, fecha de
nacimiento, altura y peso.
Una vez realizados estos pasos previos, se procedió a la colocación y encendido
de los electrodos, comprobando que el programa registraba correctamente todos los
canales y realizando una medición de prueba.
5.5.4. Colocación de los electrodos:
La medición de la activación muscular en los diferentes tipos de ejercicios
realizados se evaluó mediante EMGs, para la recogida de estos datos es necesario, en
primer lugar:
• Rasurar la zona donde se van a colocar los electrodos (Chulvi, 2011).
• Limpiar las zonas rasuradas con alcohol, antes de la colocación de los electrodos.
• Dejar que se evapore el alcohol solo, no se debe soplar sobre esta zona, antes de
colocar los electrodos.
A continuación se procede a la colocación de los electrodos sobre la piel que
recubre a los músculos a evaluar, teniendo en cuenta que se debe mantener una distancia
interelectrodos de 2 cm, es decir, la distancia existente del centro de un electrodo a otro
no debe ser superior a 2 cm, se colocara un tercer electrodo, toma tierra,
perpendicularmente a estos.
76
Los electrodos se colocan en paralelo a las fibras del musculo sobre el vientre
muscular (Hermens et al., 2014).
• RA: en primer lugar se palpa la zona abdominal próxima al ombligo, colocando los
electrodos paralelamente a las fibras musculares a unos 3 cm del RA, quedando a
unos 2 cm al lado del ombligo, sobre el vientre muscular (Criswell & Cram, 2011)
(Véase Figura 12).
Figura 12. Colocación de los electrodos en el RA. Modificado de Criswell & Cram, 2011.
• OE: Se palpa la cresta iliaca para localizar la espina superior iliaca, colocando los
electrodos 2 cm por encima de esta y ligeramente oblicuos a las costillas de forma
que queden paralelos a las fibras de músculo (Criswell & Cram, 2011) (Véase figura
13).
Figura 13. Colocación de electrodos para el OE abdominal. Modificado de Criswell & Cram, 2011.
• MT: Se localiza la cresta iliaca y se sigue la línea de esta hasta la columna para
colocar los electrodos, con una separación de 2 cm, a 2 cm de la columna vertebral y
77
paralelamente a ella, a nivel de la L-3 o L-4 (Criswell & Cram, 2011) (Véase figura
14).
Figura 14. Colocación de electrodos para la musculatura paravertebral L-3. Modificado de Criswell &
Cram, 2011.
• GL: los electrodos se colocan en el centro del músculo, de forma oblicua, a 2 cm por
encima del pliegue glúteo (Criswell & Cram, 2011) (Véase figura 15).
Figura 15. Colocación de electrodos para el GL. Modificado de Criswell & Cram, 2011.
• VI: Para localizar el músculo, se palpa el borde superior de la rótula durante la
extensión de rodilla, hasta el final del movimiento. Los electrodos se colocaran en el
tercio distal del músculo dejando una distancia entre esto de 2 cm y colocándolos en
un ángulo oblicuo desde el borde superior de la rótula a la zona interna del músculo
(Criswell & Cram, 2011) (Véase figura 16).
78
Figura 16. Colocación de electrodos para el VI. Modificado de Criswell & Cram, 2011.
• BF: Se localiza el isquion mediante la palpación de la zona inferior del glúteo,
mientras realiza flexión de cadera con flexión de rodilla a 90º y se mide la distancia
existente entre este y el hueco poplíteo, colocando los electrodos a dos tercios del
isquion, paralelamente a las fibras musculares, en la cara lateral externa, con 2 cm
de distancia entre ellos (Criswell & Cram, 2011) (Véase figura 17).
Figura 17. Colocación de los electrodos para el isquiosural lateral y medial (Izquierda) y para una
colocación general (Derecha). Modificado de Criswell & Cram, 2011.
• PR: los electrodos se colocan a 2 cm del lateral de la cabeza del peroné en dirección
entre la cabeza del fémur y la punta del maléolo lateral (Hermens et al., 2014)
(Véase figura 18).
79
Figura 18. Colocación de los electrodos para el PR. Modificado de Criswell & Cram, 2011.
• GI: los electrodos se colocan, en el tercio distal interno al hueco poplíteo, a 2 cm de
la línea media del músculo (Criswell & Cram, 2011). En la siguiente imagen se
muestra la colocación de los electrodos, en la derecha se presenta una localización
más general, mientras que en la izquierda los datos serán más específicos (Véase
figura 19).
Figura 19. Colocación de los electrodos para el gastrocnemio. Modificado de Criswell & Cram, 2011.
Registro de los datos electromiográficos:
Una vez indicada la colocación de los electrodos en función del grupo muscular
a analizar, a continuación se va a describir la Máxima Contracción Voluntaria
Isométrica de cada músculo, además del registro de cada ejercicio realizado:
5.5.4.1. Máxima contracción voluntaria isométrica (MCVI):
El registro de los datos electromiográficos se inicia con la realización de las
ocho MCVI, una por músculo evaluado, durante 5 s y a la máxima intensidad,
80
recuperando entre una y otra 2 min., con la finalidad de conocer el potencial de
activación de los músculos analizados. Para, posteriormente, poder comparar la
activación máxima de la musculatura con la participación de la misma durante la
realización de los ejercicios propuestos.
• MCVI del Recto del Abdomen (RA):
En la medición de la MCVI del RA se colocó al sujeto en posición decúbito
supino sobre el banco con las piernas flexionadas encima de este, los brazos cruzados
sobre el pecho y se le pidió que realizará flexión de tronco unos 20º en contacto con la
barra y ejerciendo la máxima fuerza sobre esta durante la medición (Borreani, Colado,
& Pablos, 2014).
• MCVI del Oblicuo Externo (OE):
Para la medición de la MCVI del OE se le pidió al sujeto que se colocara en
posición decúbito supino con las piernas flexionadas encima del banco, el pie
dominante sobre la rodilla contraria, la mano no dominante en la nuca apoyando el codo
en la barra, al iniciar la medición se le pide al sujeto que realice fuerza contra la barra en
dirección a la rodilla de la pierna dominante modificado de Borreani et al., (Borreani et
al., 2014).
• MCVI del Multifidus Lumbar (MT):
La MCVI del MT se valoró con el test de Biering-Sorensen modificado donde
los participantes se colocaban en posición decúbito prono sobre un banco, llevando el
cuerpo hacia delante hasta situar la cresta iliaca en el borde del banco, pero aun encima
de este (Hislop, Avers, & Brown, 2013). Se aseguraron las piernas y la cadera en el
banco, preparándose para el inicio de la prueba con las escápulas tocando la barra y las
manos detrás de la cabeza, pidiéndole que realizase extensión del tronco durante la
medición.
• MCVI del Glúteo Mayor (GL):
En la medición de la MCVI del GL se le pidió al sujeto que se colocara en
posición decúbito prono en el banco adelantando la cadera hasta que las crestas iliacas
quedan fuera del banco, a continuación se le fijaron las piernas y se le pidió que
81
realizara extensión de tronco con las manos detrás de la cabeza durante la medición
(Kendall, Kendall, & Geise, 2005).
• MCVI del Vasto Interno (VI):
La MCVI del VI se valoró con el sujeto sentado con las rodillas en el borde de la
camilla y las manos cogidas a este, se le fijo la pierna con flexión de rodilla a 90º
aplicándole presión contra la pierna por encima del tobillo y se le pidió que realizara
extensión de rodilla (Kendall et al., 2005).
• MCVI del Bíceps Femoral (BF):
En la evaluación de la MCVI del BF se colocó al sujeto sobre la camilla en
posición decúbito prono y se le pidió que realizara una extensión de cadera con la pierna
extendida mientras se le impedía el movimiento, bloqueando la cadera y limitando el
movimiento de la pierna desde el tobillo. Modificado de Kendall et al., (Kendall et al.,
2005).
• MCVI del Peroneo Largo (PR):
La MCVI del PR se realizó con el sujeto sentado en la camilla con el pie en
inversión aplicándole una resistencia en el borde externo y la planta del pie, para a
continuación pedirles que realizarán una eversión y flexión plantar con la articulación
del tobillo (Kendall et al., 2005).
• MCVI del Gastrocnemio (GI):
La MCVI del GI se realiza con el sujeto en posición decúbito prono con flexión
de rodilla de unos 90º, aplicando presión sobre el ante píe y pidiéndole al sujeto que
realizara flexión plantar mientras se le impedía el movimiento (Kendall et al., 2005).
A continuación se muestra un esquema resumen del protocolo seguido para la
realización de los estudios planteados (ver figura 20).
82
Figura 20. Esquema resumen del método seguido en los estudios.
5.5.4.2. Recogida de datos EMGs durante los ejercicios:
Tras la realización de las MCVI, se procedió a la ejecución de forma aleatoria de
los distintos tipos de ejercicios a analizar con su correspondiente registro de las
activaciones musculares a estudiar, mediante el uso de la electromiografía.
Para ello, antes de la realización de cada ejercicio, se le indicaba al sujeto el
ejercicio a realizar recordándole las posturas correctas para su ejecución y utilizando un
goniómetro para colocar la flexión de la rodilla a 140º. Igualmente, para llevar un ritmo
de ejecución correcto en los ejercicios dinámicos, se les regulaba con un metrónomo a
45 Hz.
En todos los ejercicios se iniciaba la grabación EMG unos segundos antes y se
paraba unos segundos más tarde, observándose que se registraran todos los canales en
todos los ejercicios.
5.5.5. Extracción de los datos EMG:
Una vez llegado a este punto, se procederá a explicar cómo se ha producido la
extracción de los datos, al igual que en el resto de apartados se va a diferenciar entre los
dos estudios realizados, tal y como se muestra a continuación:
83
Estudio 1:
Los datos EMG obtenidos a través del programa Megawin 3.1 (Mega
ElectronicsLtd, Kuopio, Finladia), se transfirieron a un archivo de extensión ASC, para
analizarlos con Matlab R213, el cual selecciona automáticamente los segundos centrales
de cada ejercicio tras marcarle los limites inferiores y superiores, extrayendo los datos
deseados diferenciando entre las MCVI y los ejercicios mediante una función al filtrar
los datos a las frecuencias que se indicaron.
Una vez introducidos los datos en Matlab R213, se filtró la señal con una
frecuencia de muestreo de 1 Khz (100/s.), utilizando un filtrado pasabanda
prescindiendo de los valores mínimos con limite en los 20 Hz y los máximo a los 400
Hz.
A continuación se realizó un rectificado de la señal (RMS) convirtiendo todos
los valores en positivos mediante la raíz cuadrada.
Finalmente se realizó la segmentación de la señal donde se establecieron límites
temporales intermedios, cogiendo, en los ejercicios, los 16 s. centrales y en las MCVI se
descartaron el segundo inicial, y el final de una señal de 5 s., utilizándose los 3 s.
intermedios (del 2 al 4).
Estudio 2:
Los datos EMG recogidos con el programa Megawin 3.1 (Mega Electronics Ltd,
Kuopio, Finladia), se transfirieron a un archivo de extensión ASC, para analizarlos con
Matlab R213, realizando la media móvil tanto para las MCVI como para los cuatro
ejercicios analizados, seleccionando los segundos centrales de cada ejercicio,
extrayendo los datos deseados y diferenciando entre las MCVI y los ejercicios mediante
una función.
Finalmente se realizó la segmentación de la señal donde se seleccionaron los 16
segundos centrales en los ejercicios isométricos, las 9 repeticiones centrales en los
dinámicos y en las MCVI se descartaron el segundo inicial, además del final de una
señal de 5 s., utilizándose los 3 s. intermedios (del 2 al 4).
Los datos fueron analizados con el programa Matlab R213 para extraer la media,
la máxima y la varianza para cada uno de los datos obtenidos, utilizando la media para
84
conocer la activación de los ejercicios evaluados y la máxima para las MCVI,
realizando el rectificado de la señal (RMS) convirtiendo todos los valores en positivos
mediante el valor absoluto.
Con aquellos resultados que mostraron cambios significativos se realizaron las
siguientes pruebas:
La Transformada de Fourier, es un método generalmente aceptado en el dominio
de frecuencia (Kamath & Fallen, 1993) que opera sobre la serie temporal trasladando la
variable que está definida en esta franja al dominio de frecuencias.
El análisis espectral ha consistido en descomponer la serie de diferentes bandas
de frecuencia, estimando la relevancia relativa de las diferentes frecuencias y su efecto
sobre la variancia total de la serie.
La transformada de Fourier de una señal se puede calcular mediante la
transformada rápida de Fourier (FFT), que proporciona gráfica a partir de los valores de
una serie temporal, a la que se denomina espectro de Fourier.
En este sentido, siendo la información de la señal la misma tanto en el dominio
temporal (o espacial) como en el de frecuencias, se puede afirmar de esta forma que
cada intervalo de frecuencias contribuye a la energía total y que la potencia media
(energía por unidad de tiempo) de la señal interviene en el intervalo seleccionado.
A partir de esto, se obtiene un espectro de potencia media que permite realizar
una estimación de la densidad espectral a través de diferentes métodos.
Para este trabajo, se ha utilizado el periodograma de Welch, con una ventana
tipo Hamming de longitud 1024, con la intención de estimar la densidad espectral. Este
método consiste en fragmentar la serie temporal en segmentos, calculando un
periodograma modificado para cada uno de estos segmentos que, una vez promediado,
nos permite obtener una estimación de la densidad espectral. El método de Welch es
una mejora del método estándar de periodograma, ya que reduce el ruido en los
espectros de potencia estimada (Welch, 1967).
Como se ha visto anteriormente, la transformada de Fourier permite estimar el
contenido de frecuencias de la señal. Apareciendo un problema fundamental en este
análisis cuando las frecuencias varían en el tiempo debido a que la señal no es
85
estacionaria. Esta limitación es solventada con el análisis tiempo-frecuencia donde una
ventana de longitud fija se desplaza a lo largo de la señal con la finalizar de relacionar
las frecuencias con el tiempo. Siendo así, evaluado el contenido en frecuencias en cada
ventana.
La transformada wavelet puede ser empleada para analizar series temporales no
estacionarias, principalmente en aquellas en las que la energía (o la varianza) no se
encuentra distribuida de igual forma en frecuencias diferentes, este método destaca por
poder analizar la señal en el dominio tiempo-escala.
La transformada wavelet de una serie temporal formada por familias de
funciones, definidas tanto espaciales como temporalmente, que son producidas por
escalamiento y traslación de una función llamada mother wavelet o función de base.
El escalograma (gráfico tiempo-frecuencia o tiempo-escala) consiste en un
espectro de potencia promediado para las diferentes escalas o frecuencias (coeficientes
wavelet), para cada valor del tiempo.
La transformada wavelet se encuentra dividida en dos variedades diferentes: la
transformada wavelet continúa (TWC) y la transformada wavelet discreta (TWD). La
primera permite detectar modificaciones o patrones a lo largo de la evolución temporal
de la señal y a diferentes escalas. La TWD nos permite descomponer la señal global en
señales ortogonales entre sí, cada una de ellas recoge información en distintas escalas o
bandas de frecuencia (Torrence & Compo, 1998).
La TWD se obtiene mediante la descomposición de la señal en diferentes zonas
del espectro de frecuencias. Filtrando la sucesión de datos para obtener los coeficientes
wavelet a los diferentes niveles: la señal se descompone en coeficientes de
aproximación, y de detalle, mediante los filtros (quadrature mirror filter) de paso bajo
(5 Hz) y de paso alto (250 Hz).
86
5.6. Análisis estadístico:
En el primer estudio al obtener datos antropométricos y electromiográficos
fueron tratados con el programa estadístico SPSS Statistics 22.0, comprobando en
primer lugar que la muestra cumple con los criterios de normalidad con la prueba de
Kolmogorov-Sminov y posteriormente se obtuvieron los datos descriptivos de la
muestra.
Para el tratamiento estadístico de este primer estudio, se realizó una ANOVA
multivariante (2x3x2) aplicando la prueba post-hoc de Bonferroni, comparando la
activación de los ocho músculos analizados en las doce variaciones de la ejecución de la
sentadilla a 140º.
En el segundo estudio, al igual que en el primero, los datos obtenidos fueron
tratados con el programa SPSS Statistics 22.0. Realizando también en primer lugar la
prueba de Kolmogorov-Sminov para comprobar que se cumplen los criterios de
normalidad de la muestra. El tratamiento estadístico utilizado, fue también la realización
de una ANOVA multivariante (2x2) aplicando las pruebas post hoc de Bonferroni,
comparando la activación muscular de los ocho músculos analizados en las cuatro
variaciones de la ejecución de la sentadilla a 140º en superficie inestable en base al
apoyo (unipodal/bipodal) y a los tipos de contracción (estática/dinámica).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN: ESTUDIO 1
89
6. Resultados y Discusión Estudio 1:
6.1. Resultados:
Los datos descriptivos nos dieron la media de activación de los músculos
analizados en las diferentes acciones realizadas, con estas medias y los datos de las
MCVI (tabla 7) de cada uno de los músculos, se calculó el porcentaje de participación
de cada uno de ellos con la finalidad de una mayor clarificación a la hora de comparar
resultados.
En la siguiente tabla 8 se observan las medias de activación obtenidas para los
diferentes músculos en las 3 superficies (estable, inestable y plataforma vibratoria),
apoyos (unipodal y bipodal) y contracción (estática y dinámica), con sus
correspondientes porcentajes debajo, en negrita. Para la normalización de la señal de los
datos del primer estudio se utilizó la raíz cuadrada (RMS), mientras que en el segundo
estudio se usó directamente el valor absoluto, por ello las grandes diferencias en los
descriptivos de valores obtenidos, aunque se ha de señalar que independientemente de
este hecho y al trabajar con él % con respecto a la MCVI de cada sujeto en cada
músculo, no influirá en los resultados.
Tabla 7. Datos descriptivos: mínimo, máximo y media de las MCVI.
Músculos Mínimo MCVI
Máximo MCVI
Media MCVI
RA 10.16 2111.40 598.79 OE 90.54 593.45 247.56 MT 3.78 1034.80 346.40 GL 18.54 418.67 155.78 VI 375.49 881.41 644.88 BF 410.46 1417.39 800.97 PR 71.40 515.69 273.22 GI 12.42 696.81 290.69
91
Tabla 8. Datos descriptivos. Medias y % de activación muscular con respecto a las MCVI.
VARIABLE MUSCULOS
VARIABLE EJERCICIOS
BIPODALES UNIPODALES
ESTABLE INESTABLE PLATAFORMA VIBRATORIA
ESTABLE INESTABLE PLATAFORMA VIBRATORIA
ESTAT. DINAM. ESTAT. DINAM. ESTAT. DINAM. ESTAT. DINAM. ESTAT. DINAM. ESTAT. DINAM.
RECTO ABDOMIAL
4.0346 (0.67%)
4.9129 (0.82%)
4.6734 (0.78%)
3.9686 (0.66%)
5.5475 (0.93%)
5.3104 (0.89%)
3.8462 (0.64%)
4.4927 (0.75%)
4.8785 (0.81%)
4.9965 (0.83%)
12.4360 (2.08%)
4.4446 (0.74%)
OBLICUO EXTERNO
8.0500 (3.25%)
8.5927 (3.47%)
9.0260 (3.65%)
9.3333 (3.77%)
14.7033 (5.94%)
14.9387 (6.03%)
10.9607 (4.43%)
11.9947 (4.85%)
15.1847 (6.13%)
16.8347 (6.80%)
11.7707 (4.75%)
12.2913 (4.96%)
MULTIFIDUS LUMBAR
12.8273 (3.70%)
15.6933 (4.53%)
16.9380 (4.89%)
20.9053 (6.01%)
33.7853 (9.75%)
34.6980 (10.02%)
12.7847 (3.69%)
17.1040 (4.94%)
26.7033 (7.71%)
28.1293 (8.12%)
16.1467 (4.66%)
38.5207 (11.12%)
GLUTEO MAYOR 4.9020
(3.15%) 5.9926
(3.85%) 5.7120
(3.67%) 6.4020
(4.09%) 14.6380 (9.40%)
13.2607 (8.51%)
5.9253 (3.80%)
8.3360 (5.35%)
10.4427 (6.70%)
12.1400 (7.51%)
6.2200 (3.99%)
7.6967 (4.94%)
VASTO INTERNO 50.8693 (7.89%)
53.5741 (8.31%)
51.7873 (8.03%)
68.3793 (9.23%)
135.2113 (20.97%)
128.4267 (19.91%)
68.1307 (8.34%)
94.8507 (14.71%)
93.9027 (14.56%)
109.6813 (15.16%)
89.0927 (13.82%)
101.7507 (15.78%)
BÍCEPS FEMORAL
5.7713 (0.72%)
9.6616 (1.21%)
16.6373 (2.08%)
22.8627 (2.50%)
27.1820 (3.39%)
28.0527 (3.50%)
17.1060 (1.57%)
22.3953 (2.80%)
38.1107 (4.76%)
40.2120 (5.02%)
21.6740 (2.71%)
19.0893 (2.38%)
PERONEO LARGO
22.4533 (8.22%)
20.8154 (7.62%)
53.2160 (19.48%)
71.6313 (23.75%)
70.3240 (25.74%)
63.7120 (23.32%)
68.0980 (22.94%)
88.9547 (32.56%)
126.6460 (46.35%)
125.9167 (42.88%)
61.5413 (22.52%)
66.5573 (24.36%)
GASTROCNEMIO INTERNO
10.4693 (3.60%)
13.4033 (4.61%)
23.7720 (8.18%)
40.2433 (12.55%)
55.6167 (19.13%)
67.3780 (23.18%)
32.4253 (9.91%)
52.7960 (18.16%)
74.2567 (25.55%)
76.4320 (24.94%)
32.7507 (11.27%)
40.0820 (13.79%)
93
Al analizar las activaciones de los distintos músculos. en función del tipo de
apoyo (unipodal/bipodal), se encuentran diferencias estadísticamente significativas en
los músculos OE [F(1,.90)=8.614, p=.004, ῃp2=.047], BF [F(1,.90)=5.039, p=.026,
ῃp2=.028], PR [F(1,.90)=30.518, p=.000, ῃp
2=.149] y GI [F(1,.90)=9.958, p=.002,
ῃp2=.054], siendo mayor dicha activación en la situación unipodal con respecto a la
bipodal (ver figuras 21, 22, 23, 24).
Figura 21. Activación del OE según el tipo de apoyo.
Figura 22. Activación del BF según el tipo de apoyo.
94
Figura 23. Activación del PR según el tipo de apoyo.
Figura 24. Activación del GI según el tipo de apoyo.
Con respecto al análisis de las activaciones de los músculos en función del
material utilizado (estable, inestable, plataforma vibratoria), se han observado
diferencias estadísticamente significativas en todos los músculos con la excepción del
RA, con las siguientes características:
El OE [F(2,.60)=6.784, p=.001, ῃp2=.072] ha mostrado una mayor activación en
la plataforma vibratoria en comparación con la superficie estable (t=3.53; p=.002), al
igual que la superficie inestable con respecto a la estable (t=2.69; p= .023). Es decir, las
variaciones en la superficie de apoyo, van activar más este músculo con respecto a la
ejecución en estabilidad (figura 25).
95
Figura 25. Activación del OE según el tipo de material.
El MT [F(2,.60)=9.935, p=.000, ῃp2=.102] ha mostrado una mayor activación
estadísticamente significativa al comparar la acción en plataforma vibratoria con
respecto a la realizada en la superficie estable (t=16.68; p=.000) (ver figura 26).
Figura 26. Activación del MT según el tipo de material.
Igualmente se han encontrado diferencias estadísticamente significativas en los
músculos GL [F(2,.60)=6.079, p=.003, ῃp2=.065] y VI [F(2,.60)=13.571, p=.000.
ῃp2=.135] con una predominancia de activación en la plataforma vibratoria con respecto
a la acción realizada en situación estable GL (t=4.165; p=.002), VI (t=46.764 ; p=.000);
a su vez, el VI obtiene diferencias significativas entre las acciones en plataforma
vibratoria y superficie inestable (t=32.683; p=.001). Por ello, la acción en plataforma
vibratoria va a activar en mayor medida estos dos grupos musculares con respecto a la
situación estable, existiendo en el VI también mayor activación con respecto a la
superficie inestable (ver figuras 27, 28).
96
Figura 27. Activación del GL según el tipo de material.
Figura 28. Activación del VI según el tipo de material.
También se observan diferencias estadísticamente significativas en el BF
[F(2,.60)=6.575, p=.002, ῃp2=.070], el PR [F(2,.60)=13.329, p=.000, ῃp
2=.133] y el GI
[F(2,.60)=9.895, p=.000, ῃp2=.102], siendo estas diferencias marcadas en el BF entre
una mayor activación en la situación inestable con respecto a la estable (t=-15.722;
p=.001) (Figura 29), en el PR, una mayor activación en la inestable con respecto a la
estable (t=-44.27; p= .000) y con respecto a la plataforma vibratoria (t=-28.82; p= .003)
(figura 30) y en el GI una mayor activación de la inestable con respecto a la estable (t=-
26.40; p=.000) y de la plataforma vibratoria con respecto a la estable (t=-21.68; p=.002)
(figura 31). Se observa, por tanto, que en estos tres grupos musculares, la mayor
activación se consigue en base inestable con relación a los otros tres tipos de superficie
de apoyo.
97
Figura 29. Activación del BF según el tipo de material.
Figura 30. Activación del PR según el tipo de material.
Figura 31. Activación del GI según el tipo de material
Los resultados obtenidos cuando se comparan los datos en base al tipo de
contracción realizada en los ejercicios (dinámica/estática), no nos dan diferencias
significativas en ninguno de los músculos analizados, aunque sí se observan valores
98
marginales en los músculos MT [F(1,.90)=3.477, p=.064, ῃp2=.020] y en el GI
[F(1,.90)=3.865, p=.051, ῃp2=.022] con una tendencia de mayor activación en las
acciones dinámicas.
Por último, respecto a los resultados obtenidos en la interacción apoyo por
material, se aprecian diferencias significativas en OE [F(2,.90)=11.760, p=.000,
ῃp2=.119] donde las pruebas t muestran diferencias significativas entre las acciones
bipodales en superficie estable con las unipodales en superficie estable (t=-3.028
p=.009), las acciones unipodales inestables (t=-5.677; p=.000), las bipodales en
plataforma vibratoria (t=-4.566; p=.000) y las unipodales en plataforma vibratoria (t=-
2.393; p=.031), al mismo tiempo se encontraron diferencias entre las unipodales en
superficie estable con las unipodales en superficie inestable (t=-4.624; p=.000) y con las
bipodales en plataforma vibratoria (t=-2.322; p=.036), en las acciones bipodales en
superficie vibratoria el OE muestra diferencias con respecto a las unipodales en
inestable (t=-4.854; p=.000) y las bipodales en plataforma vibratoria (t=-3.466; p=.004).
A su vez las unipodales inestables también mostraron diferencias significativas con las
unipodales en plataforma vibratoria (t=3.335; p=.005), en lo que se refiere al BF
[F(2,.90)=4.883, p=.010, ῃp2=.053] se mostraron diferencias entre las acciones bipodales
estables y las unipodales estables (t=-2.335; p=.035), bipodales inestables (t=-3.454;
p=.004), las unipodales inestables (t=-3.113; p=.008) y las bipodales en plataforma
vibratoria (t=-4.584; p=.000), el PR [F(2,.90)=8.907, p=.000, ῃp2=.093] obtuvieron
diferencias de las acciones bipodales en superficie estable con las bipodales en
superficie inestable (t=-5.755; p=.000) y en plataforma vibratoria (t=-2.639; p=.019) y
con las unipodales en superficie estable (t=-5.521; p=.000), inestable (t=-7.014; p=.000)
y en plataforma vibratoria (t=-4.649; p=.000), a las que se les suman las diferencias
entre las acciones unipodales en superficie estable con las inestables tanto bipodales
(t=3.003; p=.009) como unipodales (t=-4.537; p=.000), las acciones bipodales en
superficie inestable con las unipodales en este material inestable (t=-4.973; p=.000) y
estas últimas, con las realizadas en plataforma vibratoria tanto unipodales (t=3.831;
p=.002), como las bipodales (t=2.623; p=.020), por último el GI [F(2,.90)=16.533,
p=.000, ῃp2=.160] presento diferencias significativas en la relación entre las acciones
bipodales estables con las bipodales inestables (t=-3.284; p=.005) y en plataforma
vibratoria (t=-3.823; p=.002), y con las unipodales estables (t=-5.408; p=.000),
inestables (t=-5.270; p=.000) y en plataforma vibratoria (t=-4.540; p=.000), mientras
99
que las acciones unipodales estables mostraron diferencias con las bipodales inestables
(t=2.392; p=.031) y las unipodales inestables (t=-3.992; p=.001), por otro lado, las
acciones bipodales en superficie inestable obtuvieron diferencias con las bipodales en
plataforma vibratoria (t=-2.608; p=.021) y las unipodales inestables (t=-5.169; p=.000),
diferenciándose estas últimas de las unipodales en plataforma vibratoria (t=3.273;
p=.006). Apreciándose una clara predominancia de activación en superficie inestable
con respecto a estable y plataforma vibratoria, y en las acciones unipodales frente a las
bipodales (ver figuras 32, 33, 34 y 35).
Figura 32. Activación del OE en la relación apoyo-material.
Figura 33. Activación del BF en la relación apoyo-material.
100
Figura 34. Activación del PR en la relación apoyo-material.
Figura 35. Activación del GI en la relación apoyo-material.
En cuanto a los músculos GL y VI, los resultados obtenidos en función del
apoyo y del material utilizado muestran las siguientes diferencias significativas en el GL
[F(2,.90)=13.765, p=.000, ῃp2=.137], y en el VI [F(2,.90)=10.382, p=.000, ῃp
2=.107]
(ver figuras 36, 37). Donde las pruebas t mostraron una menor activación del GL en las
acciones bipodales en superficie estable con respecto a las unipodales en inestable (t=-
3.579; p=.003) y las bipodales en plataforma vibratoria (t=-2.971; p=.010). Al igual que,
en las acciones unipodales en superficie estable se encuentra una menor activación del
GL que en las unipodales inestables (t=-4.371; p=.001) y las unipodales en plataforma
vibratoria (t=-2.789; p=.014). Las bipodales en superficie inestable muestran diferencias
con las unipodales en superficie inestable (t=-4.333; p=.001) y las bipodales en
plataforma vibratoria (t=-3.051; p=.009). Para finalizar con las diferencias encontradas
en el GL, las acciones unipodales en plataforma vibratoria mostraron diferencias con las
unipodales inestables (t=-3.807; p=.002) y las bipodales en plataforma vibratoria (t=-
2.919; p=.011).
101
Por otro lado, las pruebas t realizadas para el VI mostraron diferencias
significativas entre las acciones bipodales en superdicie estable y las unipodales estables
(t=-2.708; p=.017), bipodales inestables (t=-2.642; p=.019), unipodales inestables (t=-
6.249; p=.000), bipodales en plataforma vibratoria (t=-3.571; p=.003) y las unipodales
en plataforma vibratoria (t=-4.907; p=.000), siendo mayor la activación en las acciones
realizadas en superficies inestables y plataforma vibratoria en comparación a las
realizadas sobre superficie estable. Seguidamente el VI, también mostró diferencias
entre las acciones unipodales realizadas sobre superficie estable representaron
diferencias con las acciones bipodales inestables (t=2.238; p=.042), unipodales
inestables (t=-3.359; p=.005) y las bipodales en plataforma vibratoria (t=-2.742;
p=.016). Para finalizar, los resultados de las acciones bipodales en superficie inestable
mostraron diferencias con las unipodales inestables (t=-5.464; p=.000), bipodales en
plataforma vibratoria (t=-3.142; p=.007) y las unipodales en paltaforma vibratoria (t=-
4.565; p=.000), con una menor activación del VI en las acciones bipodales inestables.
Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas en el RA para ningún ejercicio
analizado.
Figura 36. Activación del GL en la relación apoyo-material.
102
Figura 37. Activación del VI en la relación apoyo-material.
103
6.2.Discusión estudio 1:
La finalidad de este primer estudio ha sido analizar la activación muscular en los
diferentes materiales utilizados con el fin de conocer cuál de ellos podría ser el más
apropiado, en cada una de las fases de un proceso de readaptación o de prevención de
lesiones según sea el objetivo buscado. Tal y como se ha indicado en los resultados
obtenidos, otro objetivo ha sido dar respuesta a la implicación muscular según el tipo de
apoyo realizado, comparando los dos tipos (unipodal y bipodal); observando en este
sentido una mayor activación del OE, PR, BF y GI en las acciones ejecutadas de forma
unipodal, siendo este resultado corroborado con el estudio de Borreani et al., 2014. En
el cual se comparó la activación muscular del PR en 12 ejercicios unipodales y
bipodales en diferentes superficies inestables obteniendo también una mayor activación
en los ejercicios unipodales, esto indicaría que la reducción de la base de sustentación
da lugar a una mayor inestabilidad produciendo un incremento en la activación de la
musculatura estabilizadora de la articulación del tobillo con la finalidad de equilibrar el
cuerpo. Igualmente en el trabajo de Hegnelius, 2015 se comparó la activación del GL y
BF entre diferentes acciones unipodales y bipodales, entre ellas el squat, mostraron una
mayor tendencia de activación de estos músculos en las acciones unipodales,
pudiéndose explicar estas diferencias encontradas entre el squat bipodal y el unipodal,
por considerarse este último un ejercicio de mayor dificultad que implicaría mayor
activación de la musculatura del miembro inferior, así como de la musculatura anterior
y posterior del cuerpo. En contrapartida, la mayor activación del GI encontrada en
nuestro estudio en acciones realizadas de forma unipodal, podría justificarse por su
mayor participación motriz cuando se incrementa la inestabilidad, al igual que sucede
en el estudio de McBride et al., 2006 que compara la activación muscular del VI, BF y
GI durante un squat realizado sobre superficie estable y sobre superficie inestable
observando una mayor activación de los músculos agonistas y sinergistas en
condiciones inestables, con respecto a los antagonistas al movimiento McBride et al.,
2006. En lo que se refiere al OE, nuestros resultados coinciden con los obtenidos en el
estudio de Nesser, Fleming, & Gage, 2016 al comparar la activación muscular del RA y
OE, en dos tipos de squats, donde se considera el OE, como estabilizador dinámico del
tronco, aunque no encuentran diferencias significativas en la activación del RA,
pudiendo deberse a que el tronco permanece estático durante la realización del squat
104
por la participación de los estabilizadores dinámicos del tronco, como es el OE, en la
corrección de las oscilaciones.
En cuanto a lo que se refiere al tipo de material utilizado (estable, inestable y
plataforma vibratoria), nuestros resultados mostraron mayor activación en los músculos
OE, MT, GL y VI en las acciones realizadas en plataforma vibratoria, en comparación
con las otras opciones. En primer lugar, se ha de señalar que la mayor activación
obtenida en la musculatura del GL y el VI coincide con los resultados mostrados en el
estudio de Santos et al., 2012 donde se ha encontrado una mayor activación del
miembro inferior con respecto a la musculatura paravertebral lumbar en un ejercicio de
squat con flexión de rodilla de 30º y 60º, además de una mayor activación de miembro
inferior en plataforma vibratoria que en trabajo clásico con pesas esto puede deberse a
que la carga en el trabajo clásico se coloca en los hombros incidiendo principalmente
sobre la zona lumbar, mientras que en el squat en plataforma vibratoria la carga incide
principalmente sobre miembro inferior siendo esta musculatura la principal encargada
de amortiguar la vibración producida por la plataforma.
Estos resultados se refuerzan con las conclusiones a las que se ha llegado en el
estudio de Cardinale & Lim, 2003 donde se compara la activación del VL a diferentes
frecuencias de vibración y sin este estimulo de vibración, señalando que la vibración
produce estimulación de fibras musculares reflejas debido a los continuos pequeños y
rápidos cambios asociados con la oscilación de la plataforma lo que justificaría la mayor
activación del VI en los ejercicios realizados sobre plataformas vibratorias.
En lo que se refiere a la mayor activación del MT el estudio de Freitas, da Silva,
& Portela, 2013 al comparar la activación de la musculatura lumbar en la realización de
un squat a 90º sobre superficie estable y en plataforma vibratoria a 30 Hz, obtuvieron un
incremento en la activación de la musculatura lumbar sobre la plataforma vibratoria.
Este aumento, tal y como indican los autores ha podido deberse a la distancia existente
entre la plataforma vibratoria y los músculos analizados, o bien, al efecto amortiguador
y estabilizador de la musculatura del núcleo o CORE ante el estímulo de la vibración.
Este hecho podría también justificar el incremento de la activación del OE en la
plataforma vibratoria, siendo el OE considerado un estabilizador secundario de tronco,
así como el MT un estabilizador primario de este (Rodríguez, 2010).
105
Por otro lado, nuestros resultados han mostrado que los músculos BF, PR y GI
han alcanzado las máximas activaciones en superficies inestables, siendo estos
resultados apoyados por estudios como Borreani et al., 2014 los cuales analizaron el PR
en 12 ejercicios realizados a diferente niveles de inestabilidad, incrementándose la
activación del PR al aumentar la inestabilidad debido a la función estabilizadora del
tobillo de este músculo, o como el de Ferreira et al., 2011 que han comparado la
activación muscular en diferentes superficies inestables con superficie estable, así como
la ejecución con ojos abiertos y cerrados, mostrando una mayor activación para el PR en
las diferentes superficies ya que las superficies inestables generan rápidas
modificaciones y adaptaciones de la postura mediante variaciones en la longitud de
músculos y ligamentos de las articulación comprometidas en la acción realizada.
Además en esta línea, el estudio de Bouillon et al., 2012 al analizar el step down, lunge
y side-step lunge comparó la activación de RA, OE, ES, RF, tensor de la fascia lata,
GM, GL y BF mostrando una mayor activación en todas las acciones de los glúteos que
en los flexores de cadera y BF, lo que señala que el BF se activa en mayor medida en
aquellas acciones en la que existe flexión de tronco. Es por ello, que se cree que la
activación del BF aparece más elevada en las acciones realizadas en plataforma
vibratoria ya que el BF tendría que activarse para mantener la postura en la plataforma
vibratoria para compensar la oscilación de la plataforma, tal y como se observa en un
estudio que compara la musculatura lumbar con la del miembro inferior durante la
realización del squat en plataforma vibratoria donde se obtiene mayor activación de los
músculos del miembro inferior, entre ellos el VI, BF y GI (Santos et al., 2012) esto
puede ser debido a un incremento de activación para el mantenimiento de la posición
inicial, o bien, al efecto amortiguador.
Para finalizar, en lo que se refiere a la relación apoyo-material nuestros
resultados están sustentados por estudios como el de Kang & Hyong, 2012, los cuales
han examinado la activación de la musculatura del tobillo en diferentes niveles de
estabilidad obteniendo una mayor activación de PR y GI al incrementar la inestabilidad,
al igual que sucede en nuestro estudio con el PR y GI, ya que estos son músculos
esenciales para la estabilidad de la articulación del tobillo y por tanto, para el
mantenimiento del equilibrio en situaciones en las que la estabilidad de la articulación
se encuentra comprometida. Por otro lado los resultados obtenidos del OE y el BF,
coinciden con las investigaciones realizadas por Anderson & Behm, 2005 que midieron
106
EMGs en SOL, VE, BF, estabilizadores abdominales, elevador lumbar espinal y ES,
atribuyendo esto a su función estabilizadora y postural. En lo que se refiere al BF queda
por tanto justificado por el aumento de su participación en las acciones sobre una pierna
o al aumentar la inestabilidad (Bouillon et al., 2012). Por el contrario, el GL y VI
presentan una mayor activación en la plataforma vibratoria, tal y como se observa en el
estudio de Santos et al., 2012 al comparar la activación muscular paravertebral lumbar
con la de miembro inferior, en squat en plataforma vibratoria, donde se reduce la
participación de la musculatura paravertebral incrementándose la del miembro inferior.
Por tanto, a modo de conclusión señalar que la actividad de la musculatura
estabilizador del tronco (principalmente el OE) y del miembro inferior se activará en
mayor medida al aumentar la inestabilidad de los ejercicios, como es el caso del
BOSU®
. Mientras que el GL y el VI estarán más presentes al introducir un estímulo
externo, como es el caso de la vibración.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN: ESTUDIO 2
109
7. Resultados y Discusión Estudio 2:
7.1. Resultados:
Como consecuencia del análisis de los resultados del primer estudio, en donde se
encontraron diferencias significativas importantes al utilizar material inestable, se
decidió plantear un segundo estudio a partir de los efectos del uso de superficie
inestable, con variación en el apoyo (unipodal-bipodal) y con aplicación de distintos
tipos de contracción (dinámica-estática), observando también el tipo de fibras
musculares que se implican, con el objetivo de profundizar en su mayor conocimiento.
Al igual que en el primer estudio, se han extraído los porcentajes de activación
de cada uno de los músculos analizados en los diferentes ejercicios realizados a partir de
las medias obtenidas de los datos descriptivos y las MCVI (tabla 9) de cada uno de los
músculos, con la finalidad de clarificar los resultados.
En la siguiente tabla 10 se observan las medias de activación obtenidas para los
diferentes músculos en las dos superficies analizadas (estable e inestable), en diferente
apoyo (unipodal y bipodal) y contracción (estática y dinámica), con sus
correspondientes porcentajes colocados debajo en negrita. Para la normalización de la
señal de los datos del segundo estudio se utilizó el valor absoluto, a diferencia del
primero donde se realizo la raíz cuadrada (RMS).
Tabla 9. Datos descriptivos: mínimo, máximo y media de las MCVI.
Músculos Mínimo MCVI Máximo
MCVI Media MCVI
RA 12.92 47.97 30.30 OE 11.40 38.22 22.78 MT 15.09 89.88 41.62 GL 12.23 29.51 21.45 VI 12.34 54.63 36.01 BF 18.74 58.81 37.85 PR 12.44 43.68 26.92 GI 14.55 44.52 31.37
111
Tabla 10. Datos descriptivos. Medias y % de activación muscular con respecto a las MCVI 2º estudio.
VARIABLE MUSCULOS
VARIABLE EJERCICIOS
INESTABLE
BIPODAL UNIPODAL
ESTAT. DINAM. ESTAT. DINAM.
RECTO ABDOMIAL 8.29
(17%) 8.24
(17%) 8.99
(19%) 8.94
(19%)
OBLICUO EXTERNO 11.09 (29%)
10.95 (29%)
16.59 (43%)
15.32 (40%)
MULTIFIDUS LUMBAR 11.56 (13%)
11.52 (13%)
12.98 (14%)
12.37 (14%)
GLUTEO MAYOR 10.47 (35%)
10.62 (36%)
14.21 (48%)
15.14 (51%)
VASTO INTERNO 13.47 (25%)
14.44 (26%)
19.42 (36%)
20.62 (38%)
BÍCEPS FEMORAL 7.97
(14%) 8.31
(14%) 10.52 (18%)
9.72 (17%)
PERONEO LARGO
17.38 (40%)
19.37 (44%)
30.78 (70%)
31.15 (71%)
GASTROCNEMIO INTERNO 10.72 (24%)
12.28 (28%)
19.29 (43%)
19.36 (43%)
113
En la comparación de los ejercicios realizados en situación de inestabilidad
ejecutados en apoyo bipodal o unipodal, se observaron diferencias estadísticamente
significativas en seis de los ocho músculos analizados, con la excepción del RA y el MT
(tabla 11).
Tabla 11. Activación muscular en acciones en base inestable según el tipo de apoyo (unipodal, bipodal).
APOYO/MÚSCULO RA OE MT GL VI BF PR GI
BIPODAL INESTABLE/ UNIPODAL INESTABLE
.523 .003** .620 .007* .000*** .049* .000*** . .000***
Nota. p ≤ .05*; p ≤ .005**; p ≤ .001***.
En esta investigación se contrastó la activación muscular de los diferentes
músculos analizados en los cuatro ejercicios realizados, comparando el tipo de apoyo
(bipodal o unipodal) y contracción (dinámica o estática).
Respecto a los resultados obtenidos, es necesario señalar que tan sólo se
obtuvieron diferencias significativas al comparar el tipo de apoyo utilizado,
independientemente de si existía contracción dinámica o estática, en todos los músculos
analizados. Dichas diferencias se observan en una mayor activación en las acciones
unipodales frente a las bipodales, indistintamente si se hacen en contracción dinámica o
estática (tabla 11).
Las diferencias significativas encontradas han sido para el OE, [F(1,.876)=9.739,
p=.003, ῃp2=.169], (t=4.943; p=.003)(figura 38) para el GL, [F(1,.805)=7.961, p=.007,
ῃp2=.142], (t=4.130; p=.007) (figura 39), para el VI [F(1,.970)=14.852, p=.000,
ῃp2=.236], (t=6.064; p=.000)(figura 40), para el PR [F(1,.979)=16.013, p=.000,
ῃp2=.250], (t=12.589; p=.000)(figura 41) y para el GI[F(1,.996)=21.190 p=.000,
ῃp2=.306], (t=7.822; p=.000)(figura 42) mientras que el BF se encuentra en el límite de
la significatividad [F(1,.522)=4.084, p=.049, ῃp2=.078], (t=1.977; p=.049) (ver figura
43).
114
Figura 38. Activación del OE según el tipo de apoyo en material inestable.
Figura 39. Activación del GL según el tipo de apoyo en material inestable.
Figura 40. Activación del VI según el tipo de apoyo en material inestable.
115
Figura 41. Activación del PR según el tipo de apoyo en material inestable.
Figura 42. Activación del GL según el tipo de apoyo en material inestable.
Figura 43. Activación del BF según el tipo de apoyo en material inestable.
Tras el análisis de las activaciones en inestabilidad, se ha procedido a analizar la
implicación de los tipos de fibras (tipo I, tipo IIa y tipo IIb). Donde se observó la
participación mayoritaria de las fibras tipo I, para cada uno de los músculos donde se
obtuvieron resultados significativos, descartando el RA y el MT que no mostraron
116
diferencias significativas en los resultados del análisis de EMGs, en los cuatro
ejercicios, (Véase tabla 12).
Tabla 12. Medias de frecuencias de activación muscular según el tipo de fibra.
En la tabla 12 se ha reflejado la participación media de los tres tipos de fibras en
los seis músculos que mostraron diferencias significativas en los cuatro ejercicios
ejecutados. En ellos existe una mayor participación de las fibras tipo I, seguidas de las
fibras tipo IIa, las cuales se activan en mayor frecuencia en los músculos VI, BF, PR y
GI disminuyendo, por ende el porcentaje de participación de las fibras tipo I.
Se ha tratado de informar sobre los distintos porcentajes de activación de los
grupos musculares OE, GM, VI, BF, PR y GI, en función del tipo de fibra (tipo I, IIa y
IIb) en las cuatro maneras de ejecución de la sentadilla a 140º en superficie inestable
(bipodal-dinámica, unipodal-dinámica, bipodal-estática y unipodal-estática) (ver tabla
13).
Tabla 13 . Porcentaje de frecuencias de activación muscular según el tipo de fibra.
En su análisis, se puede observar una clara predominancia de las fibras tipo I,
siendo está un poco menor en los músculos BF, PR y GI, con un incremento en la
participación de las fibras tipo IIa de los músculos VI, BF, PR y GI con respecto al OE
y GM en las diferentes acciones.
117
7.2. Discusión estudio 2:
En este segundo estudio, se pueden diferenciar dos partes, una primera en la que
se analiza la activación muscular durante la sentadilla 140º en diferentes apoyos y
contracción, y una segunda parte, donde se analizan el tipo de fibras predomínate en
cada uno de los músculos en los que se obtuvieron diferencias significativas.
En la primera parte de este segundo estudio, tal y como se refleja en los
resultados, se obtuvieron diferencias significativas en seis músculos (OE, GL, VI, BF,
PR y GI) de los ocho analizados al comparar los dos tipos de apoyo (bipodal y
unipodal); no encontrando diferencias estadísticamente significativas cuando se analiza
el tipo de contracción realizada (dinámica o estática). A continuación se profundizará en
cada uno de estos resultados, con el propósito de tener un mayor conocimiento de los
mismos.
La mayor participación del PR y el GI obtenida en nuestro estudio, en las
acciones unipodales coinciden con los resultados obtenidos en el estudio de Borreani et
al., 2013, al analizar el PR, soleo y TA afirmando que estos músculos indujeron menor
activación en ejercicios bipodales que en los unipodales con tubo elástico debiéndose
esto a que el estrechamiento de la base de sustentación genera una mayor demanda de la
musculatura del tobillo con la finalidad de proporcionarle mayor estabilidad al cuerpo.
Este hecho es reafirmado por el estudio de Ferreira et al., 2011 que observaron una
mayor activación del TA, PR, tibial posterior, GI y gastrocnemio lateral al aumentar la
inestabilidad, mediante diferentes dispositivos inestables con ojos abiertos y cerrados,
atribuyendo esto a que el incremento de la inestabilidad produce cambios rápidos en la
longitud de los ligamentos que insertan en la articulación del tobillo debido a la
estimulación multiaxial de la articulación. Este hecho creemos que es lo mismo que ha
sucedido en nuestro estudio al reducir la base de sustentación de bipodal a unipodal. Por
tanto, tal y como demuestran estos dos estudios parece ser, que cuando se pretende
incidir en el trabajo de estos músculos (PR y GI), lo mejor es trabajar en inestabilidad,
como puede ser utilizando un BOSU® y disminuyendo la base de sustentación
(unipodal), tal y como sucede en nuestro estudio, posiblemente debido a la búsqueda del
equilibrio principalmente desde la articulación del tobillo.
En esta misma línea, tras revisar la literatura existente se ha de resaltar otro
estudio que comparó tres tipos de acciones realizados sobre una pierna (step down,
118
lunge y side-step lunge), mostrando una mayor activación del GL y el VI que el resto de
la musculatura analizada (RA, OE, ES, RF, BF y tensor de la fascina lata) (Bouillon et
al., 2012) esto puede ser debido a que el GL y VI son los músculos agonistas a la
acciones realizadas, recayendo la mayor parte del peso o carga del sujeto sobre ellos en
las acciones unipodales especialmente, lo que va a generar una mayor inestabilidad en
miembro inferior y por tanto requerirá de una mayor activación de estos músculos.
Por último, es necesario destacar el trabajo realizado por García-Massó, Pellicer-
Chenoll, Gonzalez, & Toca-Herrera, 2016 donde se compara la activación muscular del
RA, ES, VI, BF, TA y GI en postura bípeda y unipodal, mostrando un valor integral
menor en la postura unipodal para la musculatura anterior, posterior y núcleo, siendo
mayor el valor integral de los músculos mixtos y antagonistas en las acciones
unipodales frente a las bipodales, justificándose este hecho por las posibles sinergias
existentes entre los músculos del núcleo, proporcionando así la estabilidad necesaria a la
columna, mientras que la mayor activación de la musculatura del tobillo se debería a un
incremento de la rigidez de la articulación con la finalidad de mantener el equilibrio.
Estos resultados abalan los obtenidos en nuestro estudio en el caso de la musculatura
GL, VI, PR, GI, debido a que son músculos principales para la acción, actuando como
estabilizadores del tobillo el PR y el GI, de la rodilla el VI y como agonista al
movimiento de la sentadilla el GL, y por tanto, se activan en mayor medida en las
acciones unipodales ya que deben soportar mayor carga e inestabilidad.
En lo que se refiere a los resultados de la segunda parte de este segundo estudio,
donde se pretendió conocer la predominancia de los diferentes tipos de fibras
analizadas, nuestros resultados han señalado una clara predominancia de las fibras
lentas (tipo I), probablemente debido a que las acciones analizadas han sido de baja
intensidad. Ya que estas fibras son las primeras en activarse en contracciones
voluntarias, seguidas de las fibras rápidas tipo IIa resistentes a la fatiga, y con una
menor participación se encuentran las fibras tipo IIb, ya que, al ser fibras de contracción
rápida, requieren de altas intensidades de fuerza o potencia o menores intensidades pero
de larga duración para hacer aparecer la fatiga en los otros tipos de fibras y buscar su
implicación para poder seguir con la actividad (Fernández, Acevedo, & Tabernig,
2007). Este hecho queda reforzado por otro estudio que trato de analizar la activación de
seis músculos del miembro inferior durante la carrera a una velocidad constante 95%
del VO2máx donde se observo una progresión hacia las altas frecuencias incrementando
119
el reclutamiento de fibras tipo II al aparecer la fatiga en las fibras tipo I (Borrani et al.,
2001).
En cuanto al resultado, en el que se ha obtenido una mayor participación de las
fibras tipo IIa en los músculos GL, VI, BF, PR y GI con respecto a los músculos RA,
OE y MT pudiendo deberse a que estos últimos suelen implicarse más en la acción
postural, donde existe una predominancia de las fibras lentas (tipo I) (Minamoto, 2005),
presentando una finalidad clara de mantener la postura, al ser específicos de trabajos de
baja intensidad y larga duración, mientras que el GL, VI, BF, PR y GI son músculos
fásicos en donde predominan las fibras rápidas o tipo II.
En definitiva, se ha observado una mayor activación de la musculatura
estabilizadora y agonista al movimiento del miembro inferior (PR, GI, GL y VI) en
acciones unipodales (Borreani et al., 2014) (Bouillon et al., 2012), al igual que sucede
con el OE, al ser estabilizador del tronco y el BF, por ser antagonista al movimiento
(García-Massó et al., 2016). En todos ellos, existe una clara predominancia de las fibras
tipo I.
7.3. Resultados estudios 1 y 2:
A continuación, dada la continuidad existente entre los dos estudios realizados
en esta Tesis Doctoral, se va a proceder a reflejar en una tabla resumen los resultados
que se refieren a la superficie inestable obtenidos en ambos estudios.
En la siguiente tabla 14 se muestran las diferencias significativas obtenidas en
los dos estudios, en los diferentes músculos al comparar las acciones unipodales con las
bipodales realizadas sobre una superficie inestable.
Tabla 14. Comparación resultados significativos según el apoyo Estudio 1 y 2.
120
Tal y como se puede observar en la tabla anterior, en los dos estudios realizados
se encontraron diferencias significativas similares, con la excepción del BF donde se
muestran diferencias significativas en el segundo estudio pero no en el primero, si bien,
el valor de la p del BF se sitúa en el límite de la significatividad.
7.4. Discusión estudios 1 y 2:
Nuestros resultados corroboran que la activación de la musculatura
estabilizadora del tronco, OE, y del miembro inferior, como los son el GL, VI, PR y GI
se activan en mayor medida en las acciones unipodales frente a las bipodales, debido en
mayor medida a la mayor solicitud de estos músculos a la hora de equilibrar el cuerpo,
en aquellas acciones donde se reduce la estabilidad.
Existen resultados parecidos obtenidos en otros estudios ya mencionados con
anterioridad en los otros apartados de discusión de esta Tesis Doctoral, en los que se
analizan la activación de la musculatura estabilizadora del tobillo en sentadilla 140º, en
acciones unipodales y bipodales en diferentes condiciones de estabilidad, obteniendo
una mayor activación del PR, TA y SOL en las acciones unipodales (Borreani et al.,
2013). Este hecho puede deberse a una mayor participación de estos músculos
estabilizadores, con la finalidad de compensar la inestabilidad externa ofrecida por la
reducción de la base de sustentación o el material inestable utilizado. Obteniendo el
mismo resultado en otro estudio que analiza la activación de los músculos RA, ES, VI,
BF, TA y GI al comparar la postura bípeda con la unipodal, encontrando una mayor
activación de estos músculos en las acciones unipodales frente a las bipodales (García-
Massó et al., 2016), lo que se pude justificar con un aumento de las sinergias en los
músculos estabilizadores del tronco y antagonista al movimiento como el BF, con la
finalidad de mantener la postura, así como un aumento de la rigidez en las
articulaciones de la rodilla y el tobillo con la finalidad de equilibrar el cuerpo.
CONCLUSIONES
123
8. Conclusiones:
Estudio 1:
Podemos concluir con respecto a este estudio, que se produce una mayor
activación de los músculos OE, PR, BF y GI, en situación unipodal con respecto a la
bipodal. En lo que respecta al tipo de material utilizado, las acciones realizadas en
plataforma vibratoria son más eficaces que al utilizar material estable e inestable para
los músculos OE, MT, GL y VI, mientras que los músculos BF, PR y GI alcanzan las
máximas activaciones en superficies inestables.
Por todo ello y con respecto a las hipótesis planteadas en relación a este objetivo,
se puede indicar:
1. Se confirma parcialmente en la musculatura estabilizadora para el OE la mayor
activación en situación unipodal y de los dos músculos del miembro inferior
indicados (PR y GI) para dicha situación unipodal con respecto a la bipodal. La
activación de la musculatura estabilizadora del tronco (OE y MT) y miembro
inferior (PR y GI) será mayor en las acciones unipodales con respecto a las
bipodales
2. Se rechaza la segunda hipótesis dada a la ausencia de diferencias significativas
entre acciones unipodales y bipodales en la musculatura agonista al movimiento
(GL y VI).
3. Se confirma la tercera hipótesis al produciéndose una mayor activación de los
músculos estabilizadores del miembro inferior (BF, PR y GI) en superficie
inestable en relación a la superficie estable y plataforma vibratoria.
4. Se confirma la cuarta hipótesis al plantear que en superficie de plataforma
vibratoria activan más los grupos musculares GL y VI con respecto a las
superficies inestable y estable.
5. Se confirma la quinta hipótesis en donde se produce una mayor activación de la
musculatura estabilizadora del tronco (RA, OE y MT) y del miembro inferior
(BF, PR y GI) en las acciones unipodales y en superficie inestable, con la
excepción del RA y el MT.
Estas conclusiones obtenidas nos llevaron a plantear el segundo estudio, con el
objeto de profundizar en un mayor conocimiento de la activación de la musculatura
124
seleccionada en superficie inestable y la implicación de los distintos tipos de fibra
predominante en estas acciones.
Estudio 2:
En lo referente al segundo estudio, se puede concluir que las acciones realizadas
sobre superficie inestable muestran diferencias significativas para los músculos OE, GL,
VI, BF, PR y GI al comparar el tipo de apoyo, existiendo una mayor activación de estos
músculos en las acciones unipodales frente a las bipodales. Mientras que al comparar el
tipo de contracción nuestros resultados muestran una activación similar en acciones
dinámicas y estáticas, posiblemente debido a que la sentadilla se realizaba con una
ligera flexión de rodilla. En lo que se refiere al tipo de fibra predominante en los
músculos y acciones analizadas se observa una clara predominancia de las fibras lentas
o tipo I.
Lo expuesto anteriormente junto con las hipótesis planteadas en relación a los
objetivos planteados, se puede indicar con respecto al primer objetivo planteado:
Analizar la activación de los músculos RA, OE, MT, GL, VI, BF, PR y GI
durante la ejecución de sentadilla 140º en superficie inestable, según el tipo de apoyo
(Bipodal o Unipodal) y tipo de contracción (estática y dinámica). Se concluye lo
siguiente de las hipótesis planteadas:
1. Se confirman las dos primeras hipótesis donde se plantea un incremento de la
activación en la musculatura estabilizadora del tronco (OE y MT), del miembro
inferior (VI, PR y OE) y antagonista al movimiento (BF) en superficie inestable en
acciones unipodales.
Para finalizar, con respecto a las hipótesis planteadas para al segundo objetivo en
cuanto al de tipo de fibra muscular predominante en las acciones y músculos analizados
se concluye lo siguiente:
2. Se confirman las dos hipótesis planteadas sobre el tipo de fibras predominantes en
los diferentes músculos y ejercicios realizados, debido a que los resultados
obtenidos reflejan una evidente participación de las fibras tipo I con respecto a las
fibras tipo IIa y IIb.
LIMITACIONES DE LOS ESTUDIOS Y LÍNEAS
FUTURAS DE INVESTIGACIÓN
127
9. Limitaciones de los estudios y líneas futuras de investigación:
Limitaciones del estudio:
En los estudios realizados se han encontrado las siguientes limitaciones, que se
tendrán en cuenta subsanar en futuras investigaciones:
1. La selección de los músculos a analizar estuvo condicionada a la disposición de los
canales de EMGs de los que disponíamos (8 canales), así como a la duración de la
sesión de estudio, la cual se prolongaba a una hora y media por cada sujeto
analizado.
2. Los requisitos para la selección de la muestra fueron generales, ya que fue
seleccionada de entre los estudiantes de la UCV “San Vicente Martir”, debido a la
poca accesibilidad que se tenía para seleccionar una muestra de un deporte
especifico, que presentaran el mismo nivel de condición física, y sin haber padecido
lesiones en los últimos seis meses.
3. Los resultados de los estudios fueron analizados en dos laboratorios diferentes lo
que nos condicionó a la hora de sumar los resultados obtenidos del segundo estudio
al primero, debido a la falta de tiempo para finalizar la Tesis aunque éramos
conscientes de ello no pudimos subsanarlo y por tanto nos impidió repetir el análisis
de los datos del primer estudio con el mismo programa utilizado en el segundo
estudio.
Líneas futuras de investigación:
Para finalizar, teniendo en cuenta los resultados obtenidos y las conclusiones a
las que se han podido llegar, después de la realización de estos dos estudios se pueden
plantear las siguientes líneas de investigación:
1. Realizar una progresión de ejercicios en relación al apoyo y los materiales
utilizados.
2. Aplicar en una muestra, las distintas mediciones EMGs tanto al inicio como al final
de una progresión de ejercicios planteada a partir de los resultados de este estudio.
3. Realizar este estudio con diferentes poblaciones especiales donde la propiocepción
es fundamental comparando las diferencias de activación muscular entre grupos.
4. Realizar este estudio modificando la intensidad de los ejercicios, observando si
existen variaciones en el tipo de fibras predominantes.
128
5. Reproducir este estudio teniendo en cuenta la variable independiente sexo.
6. Repetir el análisis de los resultados de los dos estudios, con el mismo programa, de
forma que se pueda realizar el análisis estadístico de los datos de los dos estudios de
forma conjunta.
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ANEXOS
ANEXO 1
149
CONSENTIMIENTO INFORMADO. ANEXO I PROTECCIÓN DE DATOS DE CARÁCTER PERSONAL
Datos del Estudio:
Título: ACTIVACIÓN MUSCULAR DE LOS EXTENSORES DEL MIEMBRO INFERIOR EN LA EJECUCIÓN DE UNA SEMI-SENTADILLA EN SUPERFICIE ESTABLE, INESTABLE Y PLATAFORMA VIBRATORIA. Código del Promotor: UCV/2014-2015/05 Nombre y apellidos del/de los investigador/es principal/es: Dr. D. Carlos Pablos Abella, Dra. Dª. Esther Blasco Herraiz y Dª. Raquel Morales Ruipérez
Los datos de carácter personal recabados son incluidos en fichero titularidad de la Universitaria Cátolica de Valencia “San Vicente Mártir (UCV). La finalidad de la recogida y tratamiento de los datos es a los únicos efectos de identificar a las personas físicas, cuya información es sometida a estudio o análisis, en la labor de investigación. Los investigadores/as o equipos de investigación tratan los datos con las medidas de seguridad, conforme a Ley, necesarias para garantizar la confidencialidad y la integridad de toda esta información. En todo caso, a partir de la necesaria identificación real y veraz de la persona, el investigador/a o equipo de investigación disocia (anonimiza u omite) los datos, de manera que no puede llegar a ser identificada por terceros. Los resultados provisionales y finales del estudio están completamente compuestos de información no identificativa de personas. Los datos sensibles (salud, violencia de género, origen racial o étnico, entre otros) que, en su caso, pudiera proporcionar se entenderá que la UCV (y, en concreto, el investigador/a o equipo de investigación) está autorizado, de forma expresa, para el tratamiento y, en su caso, cesión o comunicación. Así, informamos que sus datos pudieran ser cedidos o comunicados a las entidades o profesionales, sanitarios o científicos, en los supuestos necesarios para el desarrollo, control y seguimiento de un estudio epidemiológico. De conformidad con la Ley Orgánica 15/1999, de Protección de Datos de Carácter Personal, Vd. puede ejercitar los derechos de acceso, rectificación, cancelación y, en su caso, oposición, presentando una solicitud por escrito, acompañada de una fotocopia de su D.N.I., Pasaporte, N.I.E. u otro documento de identificación equivalente, dirigida a la Secretaria de la Universidad Católica de Valencia – LOPD INVESTIGACIÓN C/ Quevedo, 2 46001 de Valencia. La solicitud debe incluir los datos del estudio que figuran en el presente documento De acuerdo con lo anterior, CONSIENTO al personal de la UCV a que trate mis datos personales, en las condiciones y términos expuestos. Y, como prueba de conformidad, suscribo la presente.
En........................, a ........ de ……….................. de 20.… Nombre y Apellidos: ……………………………………………………………………………………………….. D.N.I.:…………………………………………………… Fdo.
ANEXO 2
151
152
ANEXO 2
153
