PRINCIPIOS DE LOS MÉTODOS CORE Y PILATES Y SU RELACIÓN...
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PRINCIPIOS DE LOS MÉTODOS CORE Y PILATES Y SU RELACIÓN CON EL ABORDAJE TERAPÉUTICO DE LA FUNCIÓN MUSCULAR RESPIRATORIA Y LA CAPACIDAD DE ESFUERZO EN PERSONAS CON EPOC LEVE-MODERADA. Yuri Magaly Ávila Enciso Gustavo Adolfo Pineda Ortiz Erika Tatiana Salcedo Revelo Propuesta de Trabajo de investigación presentado como requisito para optar al título de: FISIOTERAPEUTA Universidad nacional de Colombia Facultad de medicina. Departamento del movimiento corporal humano. Pregrado de fisioterapia Bogotá 2013
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PRINCIPIOS DE LOS MÉTODOS CORE Y PILATES Y SU RELACIÓN CON EL ABORDAJE TERAPÉUTICO DE LA FUNCIÓN MUSCULAR
RESPIRATORIA Y LA CAPACIDAD DE ESFUERZO EN PERSONAS CON EPOC LEVE-MODERADA.
Yuri Magaly Ávila Enciso
Gustavo Adolfo Pineda Ortiz
Erika Tatiana Salcedo Revelo
Propuesta de Trabajo de investigación presentado como requisito para optar al título de:
FISIOTERAPEUTA
Universidad nacional de Colombia Facultad de medicina.
Departamento del movimiento corporal humano. Pregrado de fisioterapia
Bogotá 2013
PRINCIPIOS DE LOS MÉTODOS CORE Y PILATES Y SU RELACIÓN CON EL ABORDAJE TERAPÉUTICO DE LA FUNCIÓN MUSCULAR
RESPIRATORIA Y LA CAPACIDAD DE ESFUERZO EN PERSONAS CON EPOC LEVE-MODERADA.
Yuri Magaly Ávila Enciso
Gustavo Adolfo Pineda Ortiz
Erika Tatiana Salcedo Revelo
Director (a):
Myriam Stella Morales Caro
Universidad Nacional de Colombia Facultad de Medicina, Departamento del Movimiento Corporal Humano.
Pregrado de Fisioterapia Bogotá, Colombia
2013
Dedicatoria
Este último eslabón, se lo dedicó y agradezco a Dios, pilar fundamental de
mi vida, a mi mamí Lelia Enciso, que con su esfuerzo y trabajo constante
me enseño la perseverancia y la fortaleza, que refleja para mí el ser más
importante y ejemplar.
Yury Magaly Ávila Enciso
Y a pocos pasos te culminar una etapa e iniciar otra, solo quiero
agradecer a Dios, mis papás, mis hermanas y mi familia, quienes con su
esfuerzo, paciencia y enseñanzas han contribuido en mi formación como
persona y profesional. Finalmente a mis profesores, por sembrar la duda y
contribuir al conocimiento.
Erika Tatiana Salcedo Revelo
A mis padres por su apoyo incondicional durante esta experiencia de vida
A Dios, fuente de todo saber y verdad, que nos hace humildes
ante el gran océano del conocimiento y la realidad del otro
junto a mi profesión y mi Universidad que me enseñaron que
se pueden transformar realidades de injusticia con las manos trabajadoras
y con el corazón. A mis compañeras de trabajo por su perseverancia
y amistad fraterna.
Gustavo Adolfo Pineda Ortiz
AGRADECIMIENTOS
Manifestamos las más sinceras gratitudes a la profesora Myriam Stella
Morales, por su espíritu docente, el amor que profesa a la Fisioterapia, al
incentivar en nosotros un espíritu crítico y reflexivo sobre el cuerpo y el
movimiento corporal, de cara a las realidades de la enfermedad y la
discapacidad (como en el caso de la enfermedad pulmonar). Por su constante
disposición y corrección fraterna siempre dispuesta a generar aprendizaje
autónomo y significativo.
Del mismo modo manifestamos nuestro a agradecimiento a todos y cada uno
de los docentes del departamento del movimiento corporal humano, que nos
compartieron sus saberes y experiencias, formando en nosotros un sentido de
pertenencia a la Fisioterapia y a nuestra Alma mater y motivando en nosotros
ese ideal de ser agentes de cambio, transformadores de las realidades
multiculturales desde la comprensión del movimiento corporal y del ser
humano.
Y finalmente a la Universidad Nacional de Colombia, orgullo de la nación
colombiana fuente de pensamiento crítico, que nos permitió esta maravillosa
aproximación al universo del saber con un profundo sentido de responsabilidad
y compromiso con un proyecto de sociedad que debemos construir bajo
principios de justicia y equidad.
RESUMEN
Objetivo: Relacionar los principios biomecánicos, fisiológicos y de control
motor de los métodos Core y Pilates, el acondicionamiento de los músculos
respiratorios y la tolerancia al esfuerzo en personas con EPOC.
Métodos: Estudio Descriptivo – Correlacional: a partir de la recopilación,
descripción y análisis de las fuentes bibliográficas se realiza una síntesis de las
bases teórico-conceptuales que fundamentan la relación entre la estabilización
central, función muscular respiratoria y tolerancia la esfuerzo basados en los
principios de los métodos estudiados y la disfunción orgánica en el EPOC.
Resultados: existen 5 grupos de principios que pueden contribuir al abordaje
de la disfunción muscular respiratoria en EPOC, como lo son el Core Strenght,
la resistencia muscular suficiente, la columna neutral (alienación), la ventilación
normal (respiración), la ejecución consciente (conciencia y categorías
relacionadas) y la progresión porque se orientan a modificar los determinantes
del desempeño muscular como lo son; resistencia a la fatiga, integridad
estructural del sarcómero, relaciones longitud-tensión y el drive respiratorio,
aspectos que inciden en la tolerancia al esfuerzo. El Core stability o control
neuromuscular posee un papel indirecto. Los ejercicios básicos, en particular
las ejecuciones en cadena cinética abierta proporcionan un umbral suficiente
de entrenamiento para los músculos de la pared abdominal y el Diafragma.
Conclusiones: los ejercicios de Core y Pilates pueden ser considerados como
para el entrenamiento de músculos respiratorios debido a que los procesos de
ventilación y estabilización comparten una misma conjunto de unidades
motoras pertenecientes al sistema local. Estudios de tipo experimental deben
someter a evaluación el efecto de un programa de ejercicio fundamentados en
estos principios las modificaciones de parámetros como la presión inspiratoria y
espiratoria máxima (PIM y PEM) y los test de capacidad aeróbica como la
prueba de caminata de los 6 minutos o la prueba de esfuerzo incremental. Los
principios relacionados con categorías corporales deberán ser objeto de un
estudio particular en relación a la enfermedad pulmonar.
Palabras claves: EPOC, Core stability, músculos respiratorios, disnea,
Técnicas de ejercicio y movimiento, fortalecimiento muscular, control motor.
ABSTRACT
Objective: To relate the biomechanical principles, physiological and motor
control and Pilates Core methods, conditioning of the respiratory muscles and
exercise tolerance in people with COPD.
Methods: Descriptive - Correlational: from the collection, description and
analysis of bibliographical sources present a synthesis of the theoretical and
conceptual basis of the relations between core stabilization, respiratory muscle
function and the stress tolerance based on the principles studied methods and
organic dysfunction in COPD.
Results: there are 5 sets of principles that can contribute to addressing
respiratory muscle dysfunction in COPD, such as the Core Strength, muscular
endurance enough neutral spine (alienation), normal ventilation (breathing),
conscious execution (consciousness and related categories) and progression
because they aim to modify the determinants of performance such as muscle,
fatigue, structural integrity of the sarcomere length-tension and respiratory
drive, aspects that affect exercise tolerance and Dyspnea. The Core stability or
neuromuscular control has an indirect role. The basic exercises, in particular
executions in open kinetic chain provide a sufficient training threshold for
abdominal wall muscles and Diaphragm.
Conclusions: Core and Pilates exercises can be considered to respiratory
muscle training because the ventilation and stabilization processes share a
common set of motor units belonging to the local system. Experimental type
studies must submit to evaluation the effect of an exercise program grounded in
these principles changes in parameters such as maximum inspiratory and
expiratory pressures (MIP and MEP) and aerobic capacity test such 6 minutes’
walk or incremental exercise test. Principles related to bodily Categories must
be covered of a particular study in relation to lung disease.
Keywords: COPD, Core Stability, respiratory Muscles, Dyospnea, Exercise
Movement Techniques, Muscular Strenghting, Motor control.
3
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 7
1. MARCO CONCEPTUAL ................................................................................................... 9
1.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. ........................................................................ 9
1.2 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA .......................................................................... 9
1.3 JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................ 9
1.4 OBJETIVOS .............................................................................................................. 11
1.4.1Objetivo General: ..................................................................................................... 11
1.4.2 Objetivos Específicos ........................................................................................... 11
1.5 ANTECEDENTES .................................................................................................... 12
1.6 MARCO TEORICO .................................................................................................. 21
1.6.1 Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica; características generales. . 21
1.6.2 Afecciones estructurales y fisiológicas de Músculos respiratorios. .......... 35
1.6.3 El drive respiratorio en enfermedad pulmonar. ........................................... 39
1.6.4 Respuesta aguda del ejercicio y determinantes de la capacidad de
esfuerzo 40
1.6.5 Estadios de disfunción leve-moderada. Caracterización ........................... 44
1.6.6 REFERENTES CONCEPTUALES DE LOS METODOS CORE
STRENGHTING Y EL PILATES Y SU RELACION CON LA MECANICA
VENTILATORIA ................................................................................................................ 45
1.6.7 Referente anatómico- Funcional del Centro corporal (Core y
PowerHouse) y la Estabilización. .................................................................................. 45
1.6.8. Mecánica Tóraco-pulmonar y abdominal de la Respiración: relación con
el referente anatómico funcional del Core y PowerHouse. ...................................... 61
2. ESTRATEGIA METODOLOGICA .................................................................................. 73
2.1 DISEÑO DEL ESTUDIO.......................................................................................... 73
2.2 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS ................................................................................. 73
2.3 ESTRATEGIA DE BÚSQUEDA ............................................................................. 75
2.4 CLASIFICACIÓN DE LOS ESTUDIOS Y LA EVIDENCIA. ............................... 76
3. RESULTADOS. ................................................................................................................ 77
3.1 CLASIFICACIÓN DE LOS ESTUDIOS SELECCIONADOS ............................. 77
4
3.2 PRINCIPIOS DE LOS MÉTODOS TERAPÉUTICOS CORE TRAINING Y
PILATES ................................................................................................................................ 78
3.2.1 Principios del método Core Training. ............................................................ 78
3.2.2 Principios del Método Pilates. ........................................................................ 89
3.2.3 Comparación entre los métodos por categorías. ........................................ 94
3.3 RELACIÓN DE LOS PRINCIPIOS DE LOS MÉTODOS CON LA FUNCIÓN
MUSCULAR RESPIRATORIA EN EPOC Y LA CAPACIDAD DE ESFUERZO
GLOBAL. ............................................................................................................................... 96
3.4 CARACTERIZACIÓN ELECTROMIOGRÁFICA (EMG) DE LOS EJERCICIOS
BASICOS DE SUELO. ...................................................................................................... 100
3.5 ELEMENTOS DE LA PRESCRIPCIÓN EN LOS MÉTODOS CORE Y
PILATES BASADOS EN LOS PRINCIPIOS. ................................................................. 104
3.5.1 CADENA CINÉTICA/VERSUS EJERCICIOS AISLADOS ....................... 104
3.5.2 INTENSIDAD DE LA CARGA MUSCULAR: .............................................. 105
3.5.3 Modificaciones Relacionadas con la Ejecución y la Base de Soporte ... 108
3.5.4 Ejercicios unilaterales resistidos. ................................................................. 109
4. RECOMENDACIONES FINALES: .............................................................................. 111
5. CONCLUSIONES Y FUTUROS TRABAJOS. ........................................................... 112
6. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 116
7. Anexos ............................................................................................................................. 132
5
LISTADO DE TABLAS
Tabla 1. Estudios que investigan la relación entre entrenamiento muscular
respiratorio y capacidad de esfuerzo global. ..................................................... 13
Tabla 2. Clasificación de los estadios de disfunción en la EPOC (escala
GOLD). ............................................................................................................. 44
Tabla 3. Composición Anatómica del Core. .................................................... 46
Tabla 4. Clasificación funcional de los músculos del Core. .............................. 51
Tabla 5.Características fisiológicas y anatómicas de los sistemas
estabilizadores. ................................................................................................. 58
Tabla 6. Clasificación de los estudios seleccionados. ...................................... 77
Tabla 7. Comparación entre los principios de los métodos. ............................. 94
Tabla 8. Caracterización electromiográfica de los ejercicios básicos de Core y
Pilates. ............................................................................................................ 101
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Mecanismos involucrados en la etiopatogenia del EPOC ................ 24
Figura 2. Diagrama de Campbell en sujetos con EPOC. ................................. 29
Figura 3. Mecanismos involucrados en la afección multisistémica en el EPOC.
.......................................................................................................................... 31
Figura 4. Evolución del concepto del PowerHouse. ......................................... 49
Figura 5. Sección transversal del abdomen que ilustra la disposición de las
capas musculares que delimitan el Core. ......................................................... 50
Figura 6. Esquematización de la disposición de los componentes
estabilizadores. ................................................................................................. 53
Figura 7. Diagrama de Campbell de un sujeto normal. .................................... 66
Figura 8. Esquematización de las relaciones neuromusculares y mecánicas
que existen entre la estabilizadora y la función ventilatoria. ............................ 68
Figura 9. Esquematización de la relación entre los principios de los métodos y
la función muscular respiratoria . .................................................................... 100
7
INTRODUCCIÓN
La Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es una de las
enfermedades más frecuentes en la población de 40 años1, su prevalencia
aumenta a medida que avanza la edad, siendo mayor en los países con altos
índices de tabaquismo. Es de origen multifactorial y consecuencias
multisistémicas, que conduce a una disfunción progresiva de los músculos
esqueléticos tanto de las extremidades como de la respiración, incidiendo
directamente sobre la función pulmonar. Representa la afección respiratoria
con mayor prevalencia e impacto socioeconómico tanto para los sistemas de
salud como para quienes la padecen a nivel mundial, constituyéndose en un
problema de salud pública.
Las diferentes perspectivas de manejo comprenden un amplio espectro de
intervenciones que se han modificado sucesivamente a lo largo del último
cuarto de siglo a la luz de la nueva evidencia en rehabilitación pulmonar. Por su
parte la Fisioterapia Respiratoria se ha orientado a mejorar la ventilación
regional, el intercambio de gases, la función de los músculos respiratorios, la
tolerancia al ejercicio y la calidad de vida relacionada con la salud. 2 En
particular, la rehabilitación funcional de los músculos respiratorios en estas
condiciones de alteración Pulmonar-sistémica mediante diferentes técnicas y
dispositivos, ofrece algunas ventajas sobre el reacondicionamiento físico
general, la capacidad de ejercicio, la funcionalidad y calidad de vida de las
personas,3tal como se expone a lo largo del presente estudio. Sin embargo en
este contexto aún no se han contemplado de forma generalizada algunos
métodos o técnicas corporales (Como el Core training y el Pilates) ni se han
relacionado sus fundamentos (tradicionalmente empleados en el tratamiento de
desórdenes de origen musculo esquelético), con respecto al abordaje de
1Caballero A, Torres C, Jaramillo C, Bolívar F, Sanabria F, Osorio P. Prevalence Of COPD In
Five Colombian Cities Situated At Low, Medium, And High Altitude (PREPOCOL Study).Chest. 2007; 133(2):1-9. 2Güell R, Díez J, Sanchis J. Rehabilitación respiratoria y Fisioterapia Respiratoria. Un buen
momento para su impulso. Arch Bronconeumol. 2008; 44(1):35-40. 3Crisafulli E, Costi S, Fabbri L, Clini E. Respiratory muscles training in COPD patients. Int J
Chron Obstruct Pulmon Dis. 2007; 2(1): 19–25.
8
condiciones cardiopulmonares que cursan con disminución de la capacidad de
esfuerzo y del desempeño funcional en Actividades Básicas de la Vida Diaria
(como es el caso del EPOC). Por otro lado la revisión de las bases
conceptuales que las fundamentan, revela la coexistencia de mitos
superpuestos con investigación científica, originado en parte, por la adopción
generalizada dentro del lenguaje y la práctica de rehabilitación (y otros campos
de la fisiología del ejercicio, fisioterapia, el fitness deportivo) que da lugar a una
suposición de la comprensión universal de estos términos y sus enfoques.4 No
obstante estos métodos siguen constituyendo una potencial fuente explicativa
desde la perspectiva biomecánica, fisiológica y funcional para efectos de la
investigación y la practica en rehabilitación5 y otros campos relacionados con el
movimiento corporal y sus alteraciones.
Por lo tanto en el presente estudio se abordó una revisión crítica de los
fundamentos de diversa índole que subyacen a estos métodos. De esta forma,
el objetivo del presente estudio es relacionar los principios biomecánicos,
fisiológicos y de control motor de los métodos Core y Pilates en el
acondicionamiento de los músculos respiratorios y la tolerancia al esfuerzo en
personas con EPOC, para fundamentar la prescripción del ejercicio a partir de
la revisión de la literatura disponible.
4 McLean C S. Core Stability: Does Existing Evidence Support The Concept [Dissertation].
Scotland (U.K): school of sport, physical education & Recreation Wales College of Medicine and the Univerity of Wales Institute, Cardiff; 2006. 5Malanga A, Aydin S. Seidenberg P, Functional Therapeutic and Core Strengthening. In.
Seidenberg P, Bowen J Bowen J. The hip and pelvis in the sports Medicine and primary care. New York: Springer; 2010.p. 207-232.
9
1. MARCO CONCEPTUAL
1.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.
¿Cuáles son los principios biomecánicos, fisiológicos, de control motor y
representación corporal de los métodos Core y Pilates que pueden
fundamentar la prescripción de ejercicio físico orientado a modificar la función
de los músculos respiratorios y la capacidad de esfuerzo en personas con
EPOC en estadios leve-moderado?
1.2 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
La siguiente propuesta de investigación plantea la relación entre los principios
de los métodos Core y Pilates en el reacondicionamiento de músculos
respiratorios y su incidencia en la tolerancia al esfuerzo en personas con EPOC
en estadios de disfunción leve - moderada. Por lo tanto abarca la revisión de
elementos teórico - conceptuales y de medicina basada en la evidencia (MBE)
que vinculan el control y fortalecimiento muscular central (Lumbopélvico,
abdominal, diafragmático), la mecánica tóracopulmonar, el control de la
respiración y el reacondicionamiento funcional en el EPOC.
1.3 JUSTIFICACIÓN
El EPOC representa altos costos e implicaciones en la calidad de vida de las
personas, familias y la sociedad en general, dado el aumento de individuos
afectados por esta condición y que se constituye en fuente de costos
institucionales y sociales6 . La prevalencia de esta condición en Colombia
6Miravitlles M, Jardim J, Zitto T, Rodríguez J, López H. Estudio fármaco-económico del
tratamiento antibiótico de las agudizaciones de la Bronquitis crónica y la EPOC en Latinoamérica. Arch Bronconeumol. 2003; 39: 549-553.
10
alcanzaba el 8.9% en el años 20087 y se calcula que se constituirá en la tercera
causa de muerte a nivel mundial para el 20208. En este aspecto la capacidad
de ejercicio y la disnea pueden convertirse en importante predictores de
mortalidad además del VEF19 En vista de ello los programas de rehabilitación
adquieren relevancia para efectos de disminuir el impacto negativo sobre la
salud y mejorar la participación social de estas personas. En este contexto de
atención en salud, el desarrollo de la evidencia científica evalúa los diferentes
enfoques y estrategias de abordaje con el fin de lograr los mejores beneficios y
resultados funcionales para la personas.
Los principios de los métodos propuestos en este trabajo, proponen desde el
aspecto biomecánico, el control y fortalecimiento de la musculatura central, la
cual también está relacionada anatómica y fisiológicamente con la mecánica
ventilatoria10 y otras múltiples manifestaciones propias de la acción motora
cotidiano. En particular, la alteración de la función ventilatoria del EPOC
constituye la base de las numerosas alteraciones secundarias que limitan la
realización de actividad física y el desempeño en actividades de la vida diaria y
por tanto su calidad de vida11. Específicamente la disfunción de los músculos
respiratorios y periféricos son aspectos determinantes de la función respiratoria
y la tolerancia al esfuerzo12, aspectos que se han constituido en objeto del
abordaje terapéutico a pesar de la naturaleza crónica, progresiva y poco
reversible del EPOC13.
7Caballero A, Torres C, Jaramillo C, Bolívar F, Sanabria F, Osorio P. Prevalence Of COPD In
Five Colombian Cities Situated At Low, Medium, And High Altitude (PREPOCOL Study).Chest. 2007; 133(2):1-9. 8Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis,
management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease. [homepage en internet] [consultado mayo 2012].Disponible en: http://www.goldcopd.org/. 9 Celli B. Predictors of mortality in COPD. Respiratory Medicine. 2010; 104: 773-779
10Ratnovsky A, Eladb A, Halpern P. Mechanics of respiratory muscles. Respiratory Physiology &
Neurobiology 163 (2008) 82–89. 11
Maclay J, Rabinovich R, MacNee W. Update in Chronic Obstructive Pulmonary Disease 2008. Am J Respir Crit Care Me. 2009, 79: 533–541. 12
Butcher S, Lagerquist O, Marciniuk D, Petersen S, Collins D, Jones R. Relationship between ventilatory constraint and muscle fatigue during exercise in COPD. Eur Respir J. 2008; 33(4): 763-770. 13
Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease; Op cit.
11
Respondiendo a esto los métodos fundamentados en el principio del Core o
centro aparecen como técnicas inexploradas en el contexto de la Fisioterapia
Respiratoria y pueden contemplarse como una potencial estrategia de
interacción cinética complementaria al fitness terapéutico14. A pesar del auge
comercial que han tenido en comparación con el investigativo se plantea una
reflexión teórica y conceptual de los fundamentos de dichas modalidades que
aporten al conocimiento de los mismos en el campo de la rehabilitación.
En efecto el entrenamiento y re-acondicionamiento funcional de la persona con
afección pulmonar crónica puede influir positivamente en la tolerancia al
esfuerzo y por ende en el desempeño de actividades y roles significativos para
la persona en sociedad. Por lo tanto los planteamientos conceptuales, teóricos
y terapéuticos pretenden tener un impacto benéfico en la funcionalidad, la
calidad de vida y su desempeño corporal.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1Objetivo General:
Relacionar los principios biomecánicos, fisiológicos y de control motor de los
métodos Core y Pilates, el acondicionamiento de los músculos respiratorios y la
tolerancia al esfuerzo en personas con EPOC.
1.4.2 Objetivos Específicos
- Establecer las causas y consecuencias de la disfunción muscular,
ventilatoria y la reducción de la tolerancia al esfuerzo físico en el EPOC.
- Identificar los elementos comunes de la mecánica ventilatoria y los
conceptos desarrollados en los métodos Core y Pilates haciendo énfasis en
el papel de músculos respiratorios.
14
Strongoli L, Gomez C, Coast J. The effect of core exercises on transdiaphragmatic pressure. Journal of Sports Science and Medicine. 2010; 9, 270-274.
12
- Caracterizar los principios mecánicos, neurofisiológicos implícitos en los
métodos Core y Pilates para el fortalecimiento y el control del complejo
lumbopélvico- abdominal.
- Establecer pautas que orienten la prescripción del ejercicio para el re-
acondicionamiento muscular respiratorio y general en personas con EPOC
en relación a los principios métodos estudiados.
1.5 ANTECEDENTES
El EPOC es considerado una de las patologías con mayor prevalencia en la
actualidad, debido a los diferentes factores de riesgo y a los estilos, modos y
condiciones de vida asociados con los mismos. Esta condición implica múltiples
dificultades en la realización de actividades de la vida diaria y de ocio, para lo
cual se han propuesto diversas estrategias de intervención que comprenden
desde fisioterapia respiratoria hasta terapias alternativas las cuales tienen
como factor común la actividad física y medidas farmacológicas.
Uno de los mayores compromisos funcionales del EPOC se presenta a nivel de
los músculos respiratorios y esqueléticos de forma generalizada. Sin embargo
estas estructuras tiene el potencial de generan adaptaciones en respuesta a
estímulos de sobrecarga durante el entrenamiento aunque sus mecanismos
aún no están establecidos del todo15. De manera particular, las alternativas de
interacción desde la Rehabilitación y la Fisioterapia respiratoria han enfocado
gran parte de sus estrategias hacia el reacondicionamiento aeróbico y la
capacidad funcional para lograr la reincorporación a las actividades de la vida
diaria, minimizando el impacto de la intolerancia al esfuerzo físico. Un punto
fundamental en la Fisioterapia respiratoria consiste en el reacondicionamiento
de músculos respiratorios que tiene como objetivo mejorar la eficacia de la
15
Crisafulli E, Costi S, Fabbri LM, Clini EM. Respiratory muscles training in COPD patients. Int J Chronic Obstruct Pulmon Dis. 2007; 2(1): 19–25.
13
función pulmonar, la ventilación16 y a su vez incidir directamente sobre el estilo
de vida de las personas que participan del programa de rehabilitación.
Adicionalmente el entrenamiento muscular respiratorio proporciona una
capacidad corporal de base que modifica la capacidad de esfuerzo global, la
realización de actividades de la vida diaria con menor esfuerzo, así como el
desarrollo del rol social con la menor limitación posible. Es este aspecto se han
encontrado gran número de estudios que evalúan el efecto del entrenamiento
muscular respiratorio sobre características estructurales del músculo, índices
de función pulmonar y su influencia en el desempeño físico global y la calidad
de vida. Por el contrario otros estudios han investigado el efecto del
acondicionamiento físico general en la función pulmonar con resultados aún no
concluyentes. Para efectos del entrenamiento muscular respiratorio se
destacan tres modalidades que han sido implementadas mediante dispositivos
que ofrecen una resistencia variable al flujo aéreo: la Hiperpnea Normocápnica,
el entrenamiento de Carga Resistida y mediante presión umbral o Thershold. A
continuación se realiza una síntesis de algunos estudios que ilustran los
principales hallazgos en relación a esta modalidad terapéutica (ver tabla 1).
Tabla 1. Estudios que investigan la relación entre entrenamiento muscular respiratorio y capacidad de esfuerzo global.
Autores Método empleado Variable de Resultado
LEITH y cols (1976)
Hipernea Normocapnica vs carga resistida hasta la fatiga
Modificación de la fuerza y la resistencia a la fatiga de músculos respiratorios en individuos sanos que participaron de un programa de fortalecimiento especifico
BELMAN y cols. (1980)
6 semanas de entrenamiento de resistencia muscular respiratoria mediante Hiperpnea Normocapnica
Incremento del tiempo de ejecución durante la medición de la máxima capacidad ventilatoria sostenida (MCVS), el consumo de máximo de oxigeno (VO2max) durante esta maniobra, de la
ventilación pulmonar ( ̇) máxima y en los test de capacidad aeróbica de ejecución. Sin embargo, no se obtuvieron cambios significativos en índices espirométricos.
16
Güell R, Díez J, Sanchis J. Rehabilitación respiratoria y Fisioterapia Respiratoria. Un buen momento para su impulso. Arch Bronconeumol. 2008; 44(1):35-40.
14
Tabla 1. (Continuación)
Autores Método empleado Variable de Resultado
SONNE y cols. (1982)
Entrenamiento de carga resistida
Se registraron en un estudio de 6 pacientes con EPOC estadio severo, incrementos en la resistencia de músculos respiratorios de hasta 56% se incrementó el desempeño en MCVS,
la máxima ̇ y el VO2max
NICKERSON y cols (1982)
Desarrollo del dispositivo de presión umbral o Thershold.
WILLEPUT y cols (1983)
Respiración diafragmática: 11 pacientes con EPOC hiperinsufladores
Después de una sesión de tratamiento se observaron Movimientos asincrónicos y paradójicos del tórax y el abdomen, al parecer por el cambio en la configuración mecánica del diafragma respecto a la reja costa
CHEN H y cols (1985)
Carga Resistida
Mejoría en la presión inspiratoria sostenida al 60% de la presión inspiratoria máxima (PIM) y en la capacidad residual funcional con resultados clínicos y estadísticamente significativos. No se modificó la función pulmonar en reposo ni el desempeño en las pruebas de ejercicio incremental
LEVINE y cols. (1986)
Hiperpnea Normocápnica durante 30 minutos
Incremento del volumen minuto durante la maniobra de la máxima capacidad ventilatoria sostenida (MCVS), la tolerancia al esfuerzo, las actividades básicas de la vida diaria y el status psicológico
RIES y cols. (1986)
Hiperpnea normocápnica, versus entrenamiento de marcha incremental a tolerancia (tiempo y velocidad)
Mejoría en la resistencia muscular ventilatoria y en el rendimiento en las pruebas de esfuerzo en relación al grupo control. No se modificaron los índices de función pulmonar en ninguno de los grupos.
THOMAS y cols (1986)
6 semanas de entrenamiento diario con Carga Resistida; 10 pacientes con EPOC
no encontraron cambios significativos en los parámetros espirométricos, volúmenes pulmonares y las medidas de la PIM y la presión espiratoria máxima (PEM)
SMITH (1992)
Carga resistida en el Entrenamiento de musculatura inspiratoria.
Meta-análisis que muestran un valor de efecto acumulado positivo a favor del entrenamiento con carga resistida puede incrementar la fuerza inspiratoria, reduciendo en gran medida la disnea y aumentado la capacidad de realización de ejercicio físico.
PUNZAL and cols. (1991)
entrenamientos de marcha progresiva de alta intensidad
No obtuvieron mejoría en los parámetros de función pulmonar (espirométricos) ni de fuerza en músculos respiratorios.
15
Tabla 1. (Continuación)
Autores Método empleado Variable de Resultado
CLARK y cols (1996)
Entrenamiento de musculatura periférica. repeticiones por espacio de 30- 60 segundos de acuerdo con la tolerancia
Disminución de los equivalentes ventilatorios para el oxígeno y el CO2, adicional al incremento de la resistencia muscular en extremidades, que favoreció el desarrollo de actividades de la vida diaria. No se registraron cambios significativos en los parámetros espirométricos.
VITACCA y cols. (1998)
Respiración diafragmática profunda. 25 pacientes con EPOC Hipercápnica
Incremento de la PaO2, el % SaO2 y la disminución de la PCO2 simultáneo al aumento de la disnea y del trabajo respiratorio
SANCHEZ y cols. (2001)
Carga resistida que proporciona un control de retroalimentación del esfuerzo a partir de la tasa de flujo.
Beneficios especialmente en la fuerza muscular, la disnea y la tolerancia al ejercicio físico
RAMÍREZ y cols. (2002)
Entrenamiento muscular inspiratorio
Aumento en la proporción de fibra tipo I y tipo II en biopsias musculares posterior al entrenamiento
WEINER y cols (2003)
Entrenamiento Muscular Espiratorio
Cambio en la fuerza muscular espiratoria y la resistencia en el test de la caminata de 6 minutos, aunque no se encontraron cambios significativos en la sensación de disnea durante las actividades diarias que se relacionaran con este hallazgo
BECKERMAN y cols (2005)
Entrenamiento muscular inspiratorio
Disminución del uso de los servicios de salud cuando se lleva a cabo Entrenamiento muscular inspiratorio durante 1 año
CRISTAFULLI y cols. (2007)
Revisión sistemática de literatura
Además de los hallazgos previos expone los hallazgos de ROMER y cols. (2002) (2003), VILLAFRANCA (1998) los cuales describieron un incremento en la tasa de acortamiento muscular respiratorio posterior al entrenamiento que emplea dispositivos de presión umbral- Thershold
LAN y cols. (2011)
Programa de rehabilitación pulmonar: ejercicios de miembro inferior en cicloergómetro entre el 50 y el 75% del VO2máx, oxigeno suplementario, re aprendizaje respiratorio, instrucción sobre uso adecuado de los medicamentos y la autogestión de habilidades.
Mejoras funcionales en pruebas de esfuerzo post-intervención, en las puntuaciones de las escalas de Calidad De Vida relacionada con la, salud y en la presencia de sintomatología respiratoria aun en condiciones de pérdida de peso (índice de masa corporal < 20 kg/m
2).
16
Tabla 1. (Continuación)
Autores Método empleado Variable de Resultado
CHIEN-HUI HUANG y Cols (2011)
6 semanas de Fortalecimiento muscular inspiratorio con dispositivos de Thershold (75-85% 24 repeticiones/día) en dos grupos: 12 personas con EPOC vs 24 personas no EPOC y un grupo control sin tratamiento: 24
Incremento de la presión inspiratoria, de la percepción de calidad de vida y disminución de la percepción de disnea en los grupos de ejercicio. No obstante se obtuvieron mejores resultados comparativamente hablando en grupo de individuos sin afección pulmonar. Los resultados en la distancia del test de los 6 minutos no fueron considerados clínicamente significativos (mejoría observada < 10%).
Los resultados descritos (incluyendo dos revisiones sistemáticas) apoyan el
postulado acerca de la eficacia que posee el entrenamiento de los músculos
respiratorios la mejorar la tolerancia el esfuerzo, el nivel de esfuerzo percibido
(disnea) y la función muscular además de los índices de función pulmonar
(como los equivalentes ventilatorios para el oxígeno y el CO2, ventilación
pulmonar (L/min) y en efecto, la generación de fuerza y la resistencia de los
músculos respiratorios). Sin embargo no se obtienen los mismos los mismos
resultados sobre la función pulmonar cuando se realiza entrenamiento global
general aunque este mejore por otros mecanismos la tolerancia al esfuerzo.
De esta forma se constata la existencia de una robusta literatura con respecto a
los efectos del entrenamiento muscular respiratorio a través de dispositivo que
imponen carga de entrenamiento respaldando su utilidad en el proceso de
rehabilitación. Por su parte los métodos Core y Pilates, aunque han sido objeto
de investigación a raíz de la aceptación generalizada que han tenido en el
campo del acondicionamiento físico, la medicina del deporte, fisiología del
ejercicio la fisioterapia no se ha investigado su utilidad en la rehabilitación
basada en la condición pulmonar o cardio-pulmonar.
Estas modalidades terapéuticas y muchas otras técnicas corporales encierran
un concepto en común, bajo la denominación Core stability (estabilización del
centro corporal en el sentido literal, concepto que se ha desarrolado en
profundidad en el marco teórico) el cual ha sido objeto de discusión en el
referente conceptual del presente trabajo. Aun así, el hecho de que no existe
17
un acuerdo universal sobre es el Core stability, hace que sea muy difícil de
estudiar el concepto.17 En efecto el reconocimiento de la importancia de este
concepto del Core o centro, parece extenderse mucho más atrás en el tiempo
que su enfoque actual. Esta región anatómica ostentaba el poder de controlar
la postura que demandaban los prolongados periodos de concentración y
meditación Yogui así como sus técnicas respiratorias (Uddhayana Bandha,
Nouli) que involucraban, contracción abdominal-diafragmática por tiempos
prolongados, vaciamiento abdominal e incremento de la presión
Intrabdominal18. La Atención de varios artistas en el torso en posición vertical,
al realizar esculturas del hinduismo y el budismo, y el reconocimiento del papel
vital que desempeña la ventilación, permiten inferir que el manejo del Core
demanda un alto nivel de forma física y la habilidad de control postural.19En la
filosofía oriental de artes marciales como el Wing Chun se reconoció un
importante concepto similar al Core Stability20 .
En tiempos más recientes, Joseph Pilates describe un principio similar bajo la
denominación "PowerHouse" o centro (corporal) de poder, que es el elemento
fundamental detrás de su famoso sistema de ejercicios "Contrología"21. Según
Akuthota y cols (2004) modalidades o técnicas corporales como Pilates,
algunas formas del Yoga, Tai Chi, Feldenkrais, comparten el mismo principio
del control central o Core. De esta forma hay muchos programas de ejercicios
básicos bajo el concepto de centro y estabilidad (que se desarrollaran en
detalle más adelante) que pretenden establecer el equilibrio cuerpo-mente, en
virtud del control corporal y teniendo como punto de partida el manejo del
centro. El método Pilates, por su parte, fue ideado en la primera mitad del siglo
veinte por Joseph H. Pilates (1945), combinando movimientos basados en
gimnasia tradicional y sueca, técnicas de rehabilitación, artes marciales, yoga y
17
McLean C S. Core Stability: Does Existing Evidence Support The Concept [Dissertation]. Scotland (U.K): school of sport, physical education & Recreation Wales College Of Medicine And the Univerity of Wales Institute, Cardiff; 2006. 18
Omkar S, Vishwas S. Yoga techniques as a means of core Stability training. Journal of Body work and Movement Therapies. 2009; 13: 98–103. 19
Ong L. The kinesthetic Buddha, human form and function—Part 1: Breathing Torso. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 2007; 11, 214–222 20
Chu R, Ritchie R. Complete Wing Chun - The definitive guide to Wing Chun's history and traditions, Massechusettis:1998, Citado por Mclean Op cit. 21
Larsen, U.Pilates: Perfection under pressure. Sports Injury Bulletin; 2004 p.1-4.
18
danza. Este método ha sido ampliamente difundido en el abordaje de
desórdenes musculoesqueléticos y el área que ha sido denominado
comercialmente como bienestar-relajación. No obstante desde las últimas
décadas han surgido diferentes esfuerzos investigativos para sustentar los
potenciales efectos de esta modalidad. Recientemente HERRINGTON y COLS
(2011) a través del método Pilates, han obtenidos resultados en cuanto a la
modificación de la actividad del Tranversus Abdominis,22 empleando para este
fin maniobras respiratorias como la acción de vaciamiento abdominal durante la
espiración.
Sin embargo, con respecto al concepto del Core stability, se han obtenido
resultados más concretos en materia de investigación teórico-conceptual y la
verificación de algunas hipótesis de la teoría de la estabilización lumbar, en
lugar de una concluyente y definitiva evidencia clínica sobre su eficacia para el
abordaje de ciertos desordenes musculoesqueléticos (principalmente
lumbares), y neurológicos, de donde históricamente yacen algunos de sus
orígenes. En esta materia se consideran pioneros los trabajos de
Bergkman,23Cholewicki y McGill24, sobre equilibrio y la estabilidad mecánica de
la columna lumbar, y el equipo de investigación de la Universidad de
Queensland (Hodges y Richardson) en los años noventa empleando el término
control motor para referirse a la estabilización articular local25.En estos trabajos
se desarrollan las bases de las teorías de estabilización basadas en la función
del transverso abdominal y los músculos intersegmentales como los multífidos.
No obstante el termino Core stability surge de forma paralela a estos estudios
para referirse a todo entrenamiento de control motor de la musculatura del
tronco.
22
Herrington L, Davies R. The influence of Pilates training on the ability to contract the Transversus Abdominis muscle in asymptomatic individuals, citado por: Critchleya D, Pierson Z, Battersby G. Effect of pilates mat exercises and conventional exercise programmes on transversus abdominis and obliquus internus abdominis activity: Pilot randomised trial. Manual therapy. 2011; 16 (2): 183-189. 23
Bergmark A. Stability of the lumbar spine: A study in mechanical engineering. Acta Orthopaedica Scandinavica Supplementum.1989; 230 (60): 1-54. 24
Cholewicki J, McGill Sl. Mechanical stability of the in vivo lumbar spine: implications for injury and chronic low back. Clinical Biomechnics. 1996; 11 (1): 1-15 25
McNeill W. Core stability is a subset of motor control. Journal of Bodywork & Movement Therapies. 2010; 14 (2): 80-83.
19
De acuerdo a SIFF y cols (2009) otras denominaciones terapéuticas como
entrenamiento propioceptivo, kinestésico y de control motor también se
agruparon colectivamente bajo la denominación Core stability. A pesar de que
esta expresión no ha sido considerada las más adecuada, encierra uno de los
principios fundamentales de estos métodos que es precisamente el control y la
estabilización de la columna con respecto a un sistema mecánico de naturaleza
también vertical y multisegmentaria como lo es el cuerpo humano en su
conjunto.26Aunque en principio estas modalidades no pretendían dar respuesta
a las disfunciones ventilatorias, se ha reconocido de forma gradual la
importancia de la ventilación en la ejecución de estos métodos así como la
influencia de estas ejecuciones sobre la fuerza y la activación de los músculos
respiratorios. En este aspecto AL-Bilbesi (2000) había demostrado previamente
que el diafragma es reclutado en maniobras no respiratorias tales como Curl de
bíceps, press de pecho, levantamiento de pesas y sit-up (flexión de tronco y
cadera en supino) en la cual se puede alcanzar hasta el 65% de la presión
transdiafragmática máxima27 lo cual sustenta el trabajo posterior de De-Palo y
cols (2004). En dicho trabajo se encontró que cuatro sujetos (entre 27 y 53
años) incluidos en un programa de 16 semanas de entrenamiento basado en
estas ejecuciones, incrementaron de forma significativa el grosor del diafragma
(p<0.001), la presión transdiafragmática máxima en un 26% (p<0.002), la PIM
en un 30% (p<0.002), la PEM (p<0,002)28. La significancia clínica de esos
resultados es bastante apreciable lo cual debe poner en consideración una
evaluación profunda de los posibles sesgos de medición y selección.
Posteriormente Akuthota y Cols (2004) plantea que el entrenamiento de la
respiración diafragmática puede ser una parte importante del programa de Core
Strenghting además de la co-activación que realiza el piso pélvico con los
26
Gandevia S, Butler J, Hodges P, Taylor J. Balancing Acts: Respiratory Sensations, Motor Control And Human Posture. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology. 2002; 29: 118–121 27
Al-Bilbesi F, McCool F. Diaphragm recruitment during non-respiratory activities. Am J Respir Crit Care Med. 2000; 162: 456–459. 28
Vera A, De Palo, Parker A, Al-Bilbeisi F, McCool F. Respiratory muscle strength training with non-respiratory maneuvers. J Appl Physiol. 2004; 96:731-734.
20
músculos abdominales (en especial el transverso abdominal).29 Más adelante
Strongoli y cols (2010) establecieron una relación entre la activación de la
pared abdominal que tiene lugar durante los ejercicios de Core y el incremento
de la activación del diafragma entre el 55 y el 65% de la presión
transdiafragmática máxima. De esta forma concluyeron que el uso de esta
modalidad puede alcanzar un umbral de entrenamiento de fuerza inspiratoria y
por lo tanto complementar el fortalecimiento muscular inspiratorio a partir de
maniobras no ventilatorias.30
A pesar de estos hallazgos relativamente recientes sobre el empleo de
maniobras no respiratorias para fortalecer el diafragma, no se han encontrado
estudios que relacionen directamente el Core y el Pilates como modalidad de
abordaje cinético de la condición pulmonar en personas con EPOC. Por ser el
piso pélvico y el diafragma los mayores componentes del Core
anatómicamente hablando 31 (y del PowerHouse) son componentes
considerados esenciales tanto de la estabilización central como de la
ventilación32. Por lo tanto la introducción de las maniobras respiratorias pueden
ser justificadas desde los principios mecánicos del método Core training que a
su vez impone carga de entrenamiento sobre los músculos respiratorios.
Adicional a la relación expuesta entre el reacondicionamiento de estos
músculos y la tolerancia al esfuerzo, los métodos Core y Pilates pueden ser
incorporados en la categoría de actividad física la cual constituye por sí misma
una fuente de beneficios sistémicos y metabólicos, mejorar la potencialidad
antioxidante del organismo (entre otros) y contribuye a construir un mejor auto
concepto sobre la capacidad corporal, la autoestima y la sociabilidad.
29
Akuthota V, Nadler SF. Core strengthening. Arch Phys Med Rehabil 2004;85(3 Suppl 1): 86 – 92 30
Strongoli L, Gomez C, Coast J. The effect of core exercises on transdiaphragmatic pressure. Journal of Sports Science and Medicine. 2010; 9:270-274. 31
Malanga A, Aydin S. Seidenberg P, Functional Therapeutic and Core Strengthening. In. Seidenberg P, Bowen J Bowen J. The hip and pelvis in the sports Medicine and primary care. New York: Springer; 2010.p. 207-232. 32
Epstein SK. An overview on respiratory muscle function. Clin Chest Med 1994;15:619–39.
21
1.6 MARCO TEORICO
1.6.1 Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica; características
generales.
El EPOC es una enfermedad prevenible y tratable con importantes efectos
extrapulmonares que pueden contribuir a la gravedad de esta condición en las
personas que lo padecen. Su componente pulmonar se caracteriza por una
limitación al flujo de aire que no es totalmente reversible. La limitación del flujo
aéreo es generalmente progresiva y asociada con una respuesta inflamatoria
anormal de los pulmones a partículas nocivas o gases. 33 Los principales
componentes del EPOC son el enfisema y la bronquitis crónica como
condiciones clínicas definidas. Esta última está caracterizada por la producción
de mucosidades que resultan en expectoración, pero que no siempre produce
obstrucción si los espacios aéreos distales se encuentran anormalmente
dilatados y no representan un factor adicional para aumentar la resistencia de
la vía aérea.
La anterior caracterización del EPOC sugiere procesos subyacentes de índole
patológicos que determinancursos variables en cuanto a la historia natural de la
enfermedad en cada individuo. Para realizar un seguimiento de la evolución
temporal de la misma, el parámetro de espirometría que mide el volumen
espiratorio forzado en el primer segundo (VEF1), ha sido aceptado de forma
generalizada como uno de los indicadores de función pulmonar y predictor de
progresión, severidad y supervivencia en pacientes con EPOC 34 . Algunos
individuos muestran una acelerada disminución de la función pulmonar (en
términos del VEF1), mientras que en otros, este parámetro muestra una
evolución lenta y una disminución estable35. En este sentido, el diagrama de
33
Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease. [homepage en internet] [consultado mayo 2012].Disponible en: http://www.goldcopd.org/. 34
Minai O, Benditt J, Martinez F. Natural History of Emphysema. Proc. Am Thorac Soc. 2008; 5: 468–474. 35
Viegi G, Pistelli F, Sherrill DL, Maio S, Baldacci S, Carrozzi L.Definition, epidemiology and natural history of COPD, Eur Respir J. 2007; 30: 993–1013.
22
sobrevida en función del tabaquismo y la declinación del VEF1 fue descrita por
Fletcher y Peto36 quienes describen una acelerada perdida de función pulmonar
en individuos constantemente sometidos a este hábito y un incremento de la
pendiente de mortalidad. No obstante el índice multidimensional BODE (que
incluye: Body mass index, ObstructionFEV1, Dyspnea, Medical Research
Council [MRC] dyspnea scale and Exercise capacity) es conocido por ser un
mejor predictor de la mortalidad en el EPOC que la medición asilada del
VEF137.
A pesar de la multiplicidad de efectos que implican esta caracterización global
dela entidad, las manifestaciones clínicas de la misma pueden ser muy
posteriores al desarrollo de la disfunción pulmonar de base. A continuación se
describen de manera sintética las principales características fisiopatológicas
que con comunes tanto al enfisema como a la bronquitis crónica.
1.6.1.1 Etiología y características de orden fisiopatológico
Podemos resumir los mecanismos etiopatogénicos en virtud de tres
componentes fundamentales 38 que constituyen una triada patogénica de
eventos simultáneos que se perpetúan mutuamente: el desequilibrio del estrés
oxidativo y la regulación de antioxidantes; el desbalance entre los agentes
proteolíticos de la matriz y las sustancias anti-proteasas (protectoras del
parénquima pulmonar) y de los procesos promotores de la inflamación en
relación a la magnitud de la respuesta infamatoria. En la Figura 1 se
esquematizan los mecanismos involucrados en esta triada patogénica donde
se aprecia la interconexión entre los mismos dando lugar a una respuesta de
inmunidad natural (inflamación donde macrófagos y neutrófilos cumplen un
papel determinante en la lesión tisular) y de inmunidad adaptativa
36
Fletcher CM, Peto R. The natural history of chronic airflow obstruction. Br Med J.1978; 1:1645-1648. 37
Maclay J, Rabinovich R, MacNee W. Update in Chronic Obstructive Pulmonary Disease 2008. Am J Respir Crit Care Me. 2009; 79: 533–541. 38
Fischer B, Pavlisko E, Voynow J. Pathogenic triad in COPD: oxidative stress, protease–antiprotease imbalance, and inflammation. International Journal of COPD. 2011; 6: 413–421.
23
(principalmente de carácter celular mediada por linfocitos T)39 . Se aprecia
también el carácter cíclico de los mismos cuando persiste la exposición a los
mecanismos externos desencadenantes. Los procesos que finalizan en lesión
tisular pueden potenciar aún más la respuesta inflamatoria mediada por la
acción de infiltración celular y la actividad fibroblástica40.
Los marcadores relacionados con el stress oxidativo (radicales libres), los
polimorfismos genéticos potenciadores del estrés oxidativo, número de células
de defensa (Linfocitos T CD8+ y neutrófilos) y marcadores de inflamación como
Citoquinas (IL-1 y TNF) se han correlacionado con disminución acelerada del
VEF1 (50 a 100 ml por año) y por ende la severidad de la enfermedad4142.
Entre los factores de riesgo que desencadenan estos eventos patogénicos se
encuentran factores externos y de susceptibilidad a la patología inflamatoria
relacionada con la edad por lo que este se constituye en factor de riesgo. Se ha
descrito una asociación entre la edad y el denominado envejecimiento
pulmonar normal (que consiste en cambios estructurales que se describen
como enfisema senil) 43 el tabaquismo crónico, el humo de combustión y
partículas de biomasa que expone al árbol respiratorio y los pulmones a una
sobrecarga de especies reactivas de oxígeno. Estos agentes químicos aceleran
el envejecimiento pulmonar y desencadenan un círculo constante de estrés
oxidativo, lesión e inflamación pulmonar con curso hacia la cronicidad.
Simultáneamente el daño oxidativo mediado por las especies reactivas de
oxígeno y las sustancias exógenas directamente implicadas, genera lesión
celular (con el consecuente daño del ADN) que altera las defensas
39
Vinay Kumar, Abul K. Abbas, Nelson Fausto. James Robbins y Cotran: Patología estructural y funcional. 9 ed. Madrid Elsevier 2005 40
Giraldo H. EPOC Diagnóstico y tratamiento integral: énfasis en la rehabilitación pulmonar.
Tercera Edición, Bogotá. 1993. Cap.5 41
Fischer B, Pavlisko E, Voynow J. Pathogenic triad in COPD: oxidative stress, protease–antiprotease imbalance, and inflammation. International Journal of COPD 2011:6 413–421 42
Op cit. 43
Barnes P, Ito K. COPD as a Disease of Accelerated Lung Aging. CHEST 2009; 135:173–180
24
antioxidantes del pulmón y la regulación antinflamatoria perpetuando dichos
procesos en el tiempo44.
Figura 1. Mecanismos involucrados en la etiopatogenia del EPOC LTB4: Leucotrienos, MMP: Metaloproteinasas de Matriz, IL: Interleukinas, INFγ: interferón gamma, ROS: especies reactivas del oxígeno, LTB: linfocito B LINT: linfocito T, FGF: factor de crecimiento fibroblástico, TGF-β: factor de crecimiento transformante beta, TBX: Tromboxanos, TNF: factor de necrosis tumoral Fuente: Realizado por estudiantes de X semestre de Fisioterapia, Universidad Nacional de Colombia 2013.
La consecuencia patológica subyacente a todos estos procesos, es la
destrucción progresiva del parénquima pulmonar como en el caso del enfisema
que produce una dilatación anormal de las vías aéreas periféricas45. Una vez
se altera la integridad estructural del tejido pulmonar, se comprometerá en igual
medida sus propiedades mecánicas y materiales. Sin embargo se precisa de
largos periodos antes de que la enfermedad evolucione de la fase subclínica y
44
Giraldo, H. EPOC Diagnóstico y tratamiento integral: énfasis en la rehabilitación pulmonar. Tercera Edición, Bogotá. 1993. Cap.5 45
Ibd.
25
produzca consecuencias funcionales para la persona46 que se relaciona en
gran medida con la modificación de las condiciones de la mecánica Toraco-
pulmonar y de la ventilación alveolar.
1.6.1.2 Alteraciones estructurales pulmonares y de la mecánica de la
ventilación.
La mecánica de la ventilación pulmonar depende de gran cantidad de variables
(viscosidad del gas, longitud y radio de las vías aéreas) según la ley de
Poiseuille en relación a la mecánica de fluidos, en donde el flujo del gas es el
resultado de la razón entre Gradiente de presión y la resistencia de la vía
aérea.47Estas variables dependen de la fuerza muscular, del diámetro de las
vías aéreas y de la resistencia que imponen los tejidos a la deformación,
representada por la distensibilidad pulmonar. En estos términos, el EPOC se ha
caracterizado por incremento de la resistencia al flujo aéreo48 resultante de la
interacción entre estos factores y que se describe a continuación.
El incremento de la resistencia de las vías aéreas es producto
fundamentalmente de dos procesos que predominarán más en ciertos
individuos de acuerdo a los fenotipos (enfisematoso /bronquítico). Las vías
respiratorias más pequeñas (< a 2 mm de diámetro) ofrecen poca resistencia
en pulmones normales dado el aumento progresivo en el área de sección
transversal, pero se convierten en el principal sitio de obstrucción en la
enfermedad pulmonar obstructiva crónica49. Es así como la remodelación de
las vías respiratorias pequeñas se asocia con estrechamiento, obstrucción y
disminución del número total de bronquiolos terminales que comienza antes de
la destrucción enfisematosa del pulmón, lo cual puede acontecer ya en los
estadios tempranos de la historia natural del EPOC. El tejido bronquiolar total
46
Viegi G, Pistelli F, Sherrill DL, Maio S, Baldacci S, Carrozzi L. Definition, epidemiology and
natural history of COPD, Eur Respir J. 2007; 30: 993–1013. 47
Tresguerres JA. Fisiología Humana. Cap 46. México McGraw Hill-Interamericana 2005. 48
Maclay J, Rabinovich R, MacNee W. Update in Chronic Obstructive Pulmonary Disease 2008.
Am J Respir Crit Care Me. 2009, 79: 533–541. 49
Hogg J, McDonough J, Gosselink J, Hayashi S. What Drives the Peripheral Lung–Remodeling Process in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Proc Am Thorac Soc. 2009; 6: 668–672.
26
disminuye con la progresión del EPOC y se asocia con la reducción en el
colágeno total y un aumento relativo de colágeno-3 sobre colágeno-1,
coherente con la sustitución de tejido normal por fibrosis bronquiolar50. Esto
implica un incremento de hasta dos veces la resistencia del árbol bronquial (por
la pérdida de la disposición en paralelo de las vías periféricas) dada la relación
diferencial que existe en términos matemáticos de la resistencia que ofrece un
circuito conductor de fluido en paralelo en relación a un sistema en serie51.
Además acontece la pérdida de las uniones entre las vías respiratorias y el
parénquima pulmonar eliminando parte del mecanismo que las mantiene
abiertas, modificando así la posición del punto de igual presión (donde son
iguales la presión intrabronquial y peribronquial) favoreciendo el colapso
dinámico de la vía aérea y el incremento de la resistencia al flujo aéreo52. La
destrucción de la pared de la vía aérea que predomina en el enfisema
determina una disminución del flujo máximo espiratorio (ya que es
esencialmente una función de retroceso elástico53).
Por otro lado la inflamación persistente es una característica cardinal de la
lesión tisular repetitiva en cualquier sitio y en el pulmón está asociado con la
hipersecreción de moco y Metaplasia de células escamosas del epitelio
respiratorio, predominantemente en bronquitis. La exposición prolongada de los
mediadores inflamatorios se ha asociado a un incremento de la expresión de
genes y la síntesis de mucina (glicoproteínas mucosas de alto peso molecular),
e inducción de la hiperplasia de células caliciformes. Estas respuestas (en
contraste con los efectos protectores de la secreción aguda) se constituyen a
largo plazo, en la hipersecreción crónica de moco de las vías respiratorias, lo
que contribuye a la enfermedad respiratoria con obstrucción al flujo aéreo54.
Este engrosamiento de la mucosa bronquial debido a la inflamación y el
50
Hogg J, McDonough J, Gosselink J, Hayashi S. What Drives the Peripheral Lung–Remodeling Process in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Proc Am Thorac Soc. 2009. 6: 668–672. 51
Tresguerres JA. Fisiología Humana. Cap 46. México McGraw Hill-Interamericana 2005 52
Aliverti A. Lung and chest wall mechanics during exercise: Effects of expiratory flow limitation. Respiratory Physiology & Neurobiology. 2008; 163: 90–99. 53
Fry D, Hyatt R; 1960. Pulmonary mechanics. A unified analysis of the relationship between pressure, volume and gas flow in the lungs of normal and diseased human subjects; citado por ibd. 54
Rogers D. Physiology of Airway Mucus Secretion and Pathophysiology of Hypersecretion. Respiratory Care. 2007; 52 (9): 1134–1149.
27
edema, la infiltración de células, la hiperplasia mucosa en las vías respiratorias,
hipertrofia del músculo liso, exudados inflamatorios y moco, generan una
disminución del espacio luminal proporcionando un aumento de la resistencia
en las vías aéreas. Se ha descrito en la literatura que los mecanismos descritos
anteriormente, pueden llegar a incrementar la resistencia inspiratoria entre 5 y
10 veces su valor normal55.
En consecuencia, la limitación al flujo espiratorio característico en el EPOC,
junto con el incremento de la resistencia (sobre todo en condiciones de
hiperpnea y colapso dinámico de la vía aérea) conducirá al fenómeno de
atrapamiento aéreo, una vez que el volumen corriente inspirado supera el
volumen que puede ser exhalado durante el tiempo espiratorio (que debería ser
mayor en condiciones regulares)56.Tal disparidad en el volumen es uno de los
factores causales del mecanismo de hiperinsuflación y el consecuente
incremento de la Capacidad Funcional Residual (CFR) normal, impidiendo que
el sistema respiratorio alcance su volumen de reposo57y a su vez contribuyendo
al aumento del trabajo elástico (Figura 2). En sujetos sanos, el Volumen
residual (VR) y la CFR son alrededor del 30% y 55%, respectivamente, de la
Capacidad Pulmonar Total (CPT). En el EPOC, los valores de VR y CFR se
aumentan a valores tan altos como 70% y 85% de la CPT, respectivamente58
en condiciones de hiperinsuflación y son proporcionales a la gravedad de la
enfermedad.
Una de las consecuencias de la hiperinsuflación es la generación de un auto-
PEEP intrínseco59que demanda una mayor generación de presión negativa
para la generación de un cambio de volumen, constituyéndose de esta forma
en un umbral de carga inspiratorio. Mientras la limitación de flujo es
principalmente un fenómeno espiratorio, sus consecuencias se tienen
55
Chiang S, Green J, Wang W, Yang Y, Shiao G, King S. Measurements of components of resistance to breathing. Chest. 1986; 96 (2): 307-311. 56
Loring S, Garcia-Jacques M, Malhotra A. Pulmonary characteristics in COPD and mechanisms of increased work of breathing. J Appl Physiol. 2009; 107: 309–314. 57
Ibid. 58
Puente-Maestu L, Stringer W. Hyperinflation and its management in COPD. International Journal of COPD 2006; 1(4): 381–400 59
Sliwinski P, Kaminski D, Zielinski J, Yan S. Partitioning of the elastic work of inspiration in patients with COPD during exercise. Eur Respir J. 1998; 11: 416–421.
28
lugar principalmente en los músculos inspiratorios (por las alteraciones
de la relación longitud-tensión consecuentes a la hiperinsuflación) ya que,
los músculos espiratorios no pueden aumentar considerablemente el flujo para
vaciar los pulmones hasta la Capacidad Funcional Residual (CFR) normal en
contra del fenómeno de colapso dinámico de la vía aérea, y otros mecanismos
de la limitación al flujo espiratorio. En efecto, cuando se produce
hiperinsuflación de forma aguda, deteriora la capacidad del diafragma para
generar la presión porque modifica su relación longitud-tensión activa y el
direccionamiento de las fuerzas de músculos intercostales por la orientación de
las costillas.60 Del mismo modo, y las características de la vía aérea inherentes
al EPOC hace que los músculos espiratorios sean ineficaces al aumentar la
ventilación.
En este orden de ideas, las principales consecuencias de los mecanismos
obstructivos y de carga elástica (generada por la hiperinsuflación; Auto-PEEP)
es el aumento del trabajo de la bomba respiratoria por la vía del umbral
inspiratorio y la posición de desventaja mecánica de estos músculos. En la
figura 2 de acuerdo al diagrama propuesto por Campbell (1959), se
esquematiza los retrocesos elásticos de la pared de pulmón y de la pared del
tórax, puede ser usado para inferir la acción inspiratoria y espiratoria de todos
los músculos respiratorios. Se puede observar la modificación de las curvas
presión-volumen en el ciclo respiratorio y el área que comprende el trabajo
respiratorio de las vías aéreas. También se aprecia como el volumen corriente
(representado por las flechas) se realiza a distancia del volumen de reposo del
sistema (que corresponde a la CFR), lo cual es característico de la
hiperinsuflación pulmonar. Este ciclo a volúmenes pulmonares altos tiene
serias consecuencias mecánicas y sensoriales. A pesar de la condición de
desventaja mecánica, los músculos inspiratorios se ven obligados a utilizar una
60
De Troyer A, Wilson T. Effect of acute inflation on the mechanics of the inspiratory muscles
Andre. J Appl Physiol, 2009 107: 315–323.
29
gran fracción de su capacidad de generación de la fuerza máxima durante el
volumen corriente.61
Figura 2. Diagrama de Campbell en sujetos con EPOC. El área rayada horizontalmente es el trabajo realizado en contra de la resistencia delas vías aéreas, y el área delimitada por las curvas y la línea del PEEP, es el trabajo realizado contra elastancia de pulmón y la pared torácica. La línea azul representa la curva volumen – presión del pulmón, y la línea oscura la del tórax. Adaptado de: Loring S, Garcia-Jacques M, Malhotra A. Pulmonary characteristics in COPD and mechanisms of increased work of breathing. J Appl Physiol. 2009; 107: 309–314.
La disfunción muscular intrínseca en términos estructurales y fisiológicos que
se desarrolla con el curso de la enfermedad, se desarrolla en detalle más
adelante. Como resultado final de las alteraciones de la mecánica de la
ventilación pulmonar expresada como volumen minuto en L/min (que involucra
frecuencia y volúmenes y está fuertemente determinado por la carga elástica)
se obtiene una de las principales alteraciones funcionales.
61
Grazzini M, Stendardi L, Gigliotti F, Scano G. Pathophysiology of exercise dyspnea in healthy subjects and in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Respiratory Medicine (2005) 99, 1403–1412.
30
Todos los factores expuestos anteriormente relacionados con la alteración de
los mecanismos de la ventilación modifican la concentración de los gases
sanguíneos con la consecuente aparición de hipoxemia e hipercapnia, que
están relacionadas con una serie de patologías y la disfunción de músculos
esqueléticos por cambios en el metabolismo aeróbico/anaeróbico. La alteración
del volumen minuto pulmonar modifica la concentración de gases a nivel
alveolar y por ende el gradiente de difusión hacia los vasos de las unidades de
intercambio gaseoso.
1.6.1.3 Origen multisistémico de la disfunción de Músculos esqueléticos
El EPOC se reconoce como una enfermedad con características de
compromiso sistémico.62La inflamación y stress oxidativo sistémico coexisten
en el curso temporal del EPOC y pueden generar un exceso de especies
reactivas de oxigeno que altera el potencial antioxidante a nivel sanguíneo. Se
ha demostrado que la inflamación pulmonar resulta en aumentos de los niveles
tisulares (en otros tejidos diferente la pulmón) de marcadores de la
peroxidación lipídica y modificación de proteínas inducida por radicales libres.63
Cuando estos químicos alcanzan el torrente sanguíneo, así como la
persistencia de las señales inflamatorias de Citocinas (IL-1, IL-6, TNF) inducen
a nivel hepático la producción de fibrinógeno y de Proteína C Reactiva para
constituirse en inflamación sistémica64. En la figura 3 se ilustra cómo estos
mecanismos de inflamación local a nivel pulmonar tienen consecuencias a nivel
generalizado.
También se han descrito a nivel sistémico, disfunciones endocrinas en algunos
pacientes que se han postulado como el origen de una serie de patologías
asociadas (aunque no hay certeza definitiva sobre su aparición secundaria al
EPOC y que podrían existir más como comorbilidades asociadas a la edad y
62
Maclay J, Rabinovich R, MacNee W. Update in Chronic Obstructive Pulmonary Disease 2008. Am J Respir Crit Care Me. 2009; 79: 533–541 63
Barreiro E, Gea J, Di Falco M, Kriazhev L, James S, Hussain SN. Protein carbonyl formation in the diaphragm.Am J Respir Cell Mol Biol32: 9–17, 2005. 64
Kumar V, Abbas A, Fausto N. Robbins y Cotran: Patología estructural y funcional. 7 ed.
Madrid Elsevier 2005
31
otras factores65). Se ha encontrado evidencia relevante sobre la disminución de
hormonas esteroideas (simultaneo al envejecimiento), la pérdida de
sensibilidad de los receptores musculares a la acción de hormonas con efecto
anabólico (IGF-1 que también tiende a disminuir drásticamente66), mediado en
gran parte por la acción de Citocinas como el TNF, incremento del nivel de
cortisol, alteración de la liberación y la función de la insulina, alteración de la
función tiroidea e hiperactividad del sistema renina – angiotensina –aldosterona
(RAA).
Figura 3. Mecanismos involucrados en la afección multisistémica en el EPOC. FIG 1. Mecanismo involucrados en al etiopatogenia de la EPOC. LTB4: Leucotrienos, IL: Interleukinas, ROS: especies reactivas del oxígeno, LTCD8+: linfocito T, TNF: factor de necrosis tumoral, Fe+: iones de hierro. Ach: acetilcolina. PCR: proteína C reactiva.Fuente: Realizado por estudiantes de X semestre de Fisioterapia Universidad Nacional de Colombia 2013.
65
Mannino DM, Thorn D, Swensen A, Holguin F. Prevalence and outcomes of diabetes,
hypertension and cardiovascular disease in COPD. Eur Respir J 2008;32:962–969. 66
Casaburi R, Goren S, Bhasin S. Substantial prevalence of low anabolic hormone levels in COPD patients undergoing rehabilitation. Am J Respir Crit Care Med 1996; 153: A128.
32
Esto resulta en una reducción significativa del crecimiento y el desempeño
muscular, así como empeoramiento de la mecánica de la respiración, deterioro
cardiaco y balance hídrico alterado. Los mecanismos por los cuales se alteran
la función endocrina en el EPOC, adicionales al envejecimiento regular aún no
están completamente dilucidados, pero probablemente implicará la hipoxemia,
la hipercapnia, la inflamación sistémica persistente y la administración de
glucocorticoides en especial sistémicos, generadores de miopatía esteroidea y
diabetes67. Este tipo de diabetes se ha asociado con disminución de un 30-50%
de la fuerza inspiratoria 68 , anormalidades intersticiales del pulmón con la
consecuente alteración de la mecánica ventilatoria, disnea y mayor
predisposición a infección de vía aérea superior. De forma análoga, La
alteración de las hormonas tiroideas secundarias a la inflamación sistémica que
caracteriza al EPOC afecta también la fuerza y la masa muscular de músculos
respiratorios así como la distensibilidad pulmonar69.
Por otro lado, la hipercapnia tiene un efecto parcial sobre el tono vascular
sistémico (vasodilatación), que es detectado a nivel renal y como consecuencia
genera mayor activación del sistema RAA con el fin de retener sodio y agua70.
Sin embargo el fenómeno de retención hídrica en pacientes con EPOC también
aparece relacionado con neuropatías de nervios autónomos 71que disminuyen
la perfusión renal, activan la hormona antidiurética y regulan de forma directa la
presión sistémica. El CO2 en exceso también modifica los niveles de sodio por
su efectos sobre el contra - trasporte Na+/H+ a nivel renal que amortigua las
situaciones de acidosis a expensas de la ganancia de sodio 72 . Estos son
67
F. Laghi, N. Adiguzel and M.J. Tobin. Endocrinological derangements in COPD. Eur Respir J 2009; 34: 975–996. 68
Wanke T, Formanek D, Auinger M. Inspiratory muscle performance and pulmonary function changes in insulindependent diabetes mellitus. Am Rev Respir Dis 1991; 143: 97–100. 69
Siafakas N, Salesiotou V, Filaditaki V. Respiratory muscle strength in hypothyroidism. Chest 1992; 102: 189–194. 70
Physiology of Respiration, 2 ed. Chicago: Year Book Medical Publishers, 1974. Citado por F. Laghi, N. Adiguzel and M.J. Tobin. Endocrinological derangements in COPD. 71
Chhabra S, De S. Cardiovascular autonomic neuropathy in chronic obstructive pulmonary disease. Respir Med. 2005; 99: 126–133. 72
De Leeuw P, Dees A. Fluid homeostasis in chronic obstructive lung disease. Eur Respir J 2003; 22 (46): 33–40.
33
factores a tener en cuenta en la prescripción de ejercicio físico ya que
determina diferentes perfiles de tolerancia a la carga.
En medio de estas consecuencias fisiopatológicas generalizadas, la Disfunción
del músculo esquelético es uno de los efectos sistémicos más importantes en
pacientes con EPOC y está asociado a un mal pronóstico funcional.73 74 La
pérdida de la capacidad funcional muscular esquelética es una causa
importante de morbilidad en pacientes con un número de trastornos clínicos
agudos y crónicos75. Tales disfunciones musculares se desarrollan en una gran
cantidad de enfermedades incluyendo EPOC, que se caracterizan por un
elevado número de citoquinas pro inflamatorias circulantes (como factor causal
del deterioro contráctil)76y que puede manifestarse en cualquier estadio de
estas condiciones, sin implicar que haya transcurrido un tiempo prolongado (ya
en estadios leves de EPOC se ha encontrado una disminución de un 30% del
contenido de miosina muscular)77. Los mediadores inflamatorios en cuestión
generan alteraciones de los procesos electrofisiológicos musculares y de la
arquitectura de la célula muscular a través de la formación de radicales libres
por acción de la NADPH oxidasa, la sintetasa de óxido nítrico y otros
mecanismos celulares colaterales78. De esta manera, la inflamación crónica
subyacente a estos eventos, también conduce a la alteración de la función
mitocondrial, la activación de procesos proteolíticos que involucran el aparato
contráctil y también| los niveles de corticoesteroides circulantes (generando
balance proteico negativo en el musculo)79. En estas condiciones, el diafragma
73
Maclay J, Rabinovich R, MacNee W. Update in Chronic Obstructive Pulmonary Disease 2008. Am J Respir Crit Care Me. 2009; 79: 533–541. 74
Bernard S, LeBlanc P, Whittom F, Carrier G, Jobin J, Belleau R, Maltais F. Peripheral muscle weakness in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 1998; 158: 629–634. 75
Supinski G, Callahan L. Free radical-mediated skeletal muscle dysfunction in inflammatory conditions.. J Appl Physiol. 2007; 102: 2056-2063. 76
Broekhuizen R, Wouters EF, Creutzberg EC, Schols AM. Raised CRP levels mark metabolic and functional impairment in advanced COPD. Thorax 2006;61:17–22. 77
Ottenheijm CAC, Heunks LMA, Sieck GC, Zhan WZ, Jansen SM, Degens H, de Boo T, Dekhuijzen PNR. Diaphragm dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 2005; 172:200–205 78
Free radical-mediated skeletal muscle dysfunction in inflammatory conditions. Gerald S. Supinski and Leigh A. Callahan. J Appl Physiol 102:2056-2063, 2007 79
Supinski GS, Callahan LA. Caspase activation contributes to endotoxin induced diaphragm weakness. J Appl Physiol. 2006; 100: 1770–1777.
34
demanda mayor calcio citosólico para mantener la fuerza de contracción, lo que
lleva a un mayor consumo de ATP por las bombas ATPasas de Ca2+ en las
membranas. Giraldo H80 añade en su revisión cómo el mecanismo del estrés
oxidativo sistémico puede alterar la función muscular tanto de músculos
respiratorios como periféricos por el cambio a metabolismo anaeróbico
(Metaplasia de fibras tipo I a tipo II) y pérdida de masa muscular (por
catabolismo proteico); estos cambios ocurren por múltiples factores asociados
al estrés oxidativo de acuerdo a las líneas precedentes.
Sin embargo, el diafragma y los músculos periféricos parecen ser afectados
diferencialmente en el EPOC (por ejemplo, el cambio en el tipo de fibra se da
en dirección opuesta en los músculos periféricos en comparación con el
diafragma)81. Mientras las lesiones del diafragma es una característica común
en los pacientes con EPOC grave una profunda lesión muscular periférica no
se ha informado en estas personas82. Además el diafragma, es un músculo
cuyo período de relajación y reposo está limitado a pocos segundos, se contrae
a lo largo de toda la vida y a intensidades variables, sin períodos de descanso
prolongados83. Esta característica no es compartida por ningún otro músculo de
la economía del cuerpo (excepto por el miocardio) aún bajo regímenes de
entrenamiento especial. Por lo tanto se analizaran de forma diferenciada
ambos perfiles de alteración muscular durante la realización de actividad física.
Por estos motivos se discutirán de forma diferenciada la afección de músculos
respiratorios y periféricos.
80
Giraldo H. EPOC Diagnóstico y tratamiento integral: énfasis en la rehabilitación pulmonar. Tercera Edición. Bogotá. 1993. Cap.5 81
Orozco-Levi. Structure and function of the respiratory muscles in patients with COPD: impairment or adaptation?. Eur Respir J 2003; 22: Suppl. 46, 41s–51s 82
Orozco-Levi M, Lloreta J, Minguella J, Serrano S, Broquetas JM, Gea J. Injury of the human diaphragm associated with exertion and chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 2001;164: 1734–1739; citado por Coen, O. Dekhuijzen R, Heunks L. Diaphragm Muscle Fiber Dysfunction in Chronic 83
Giraldo, H. Epoc Diagnóstico y tratamiento integral: énfasis en la rehabilitación pulmonar. Tercera Edición. Bogotá, 1993. Cap.5
35
1.6.2 Afecciones estructurales y fisiológicas de Músculos respiratorios.
Aún se encuentran en estudio los mecanismos subyacentes a la disfunción
muscular respiratoria, dada la dificultad para extrapolar estudios In vitro a
condiciones in vivo del diafragma, que deben tener en cuenta factores como el
drive respiratorio central, la función nerviosa, y la transmisión neuromuscular84.
Retomando los hallazgos sobre el exceso de radicales libres coexistentes en el
stress oxidativo sistémico o derivados del proceso inflamatorio pueden
reaccionar directamente y modificar la estructura y la función de las proteínas
contráctiles que conducen a la reducción de la generación de fuerza en
condiciones inflamatorias 85 . Se ha observado en biopsias humanas del
diafragma de individuos con EPOC que la reducción de la fuerza máxima
generada por las fibras está asociado con una pérdida de aproximadamente
30% - 65% de contenido de miosina. 86 No obstante esta disminución de
proteínas del aparato contráctil no siempre es proporcional a la reducción del
área transversal de fibras en estadios iniciales. Otra evidencia a favor de la
alteración estructural, radica en los hallazgos las fibras del diafragma en
personas con EPOC leve a moderada generan menos tensión pasiva en
comparación con las fibras de los sujetos control, por cambios en la
constitución de la Titina en las sarcómeras87 que es la encargada de mantener
la estabilidad mecánica y estructural de estas unidades.
Desde un punto de vista mecánico explorado en secciones anteriores se
concluyó, como la debilidad del diafragma ha sido atribuida también a un
acortamiento del músculo debido a la hiperinflación inducida por esfuerzo o
taquipnea, que lo posiciona en desventaja mecánica por alteración de la
84
Coen O. Dekhuijzen R, Heunks L. Diaphragm Muscle Fiber Dysfunction in Chronic. Am J Respir Crit Care Med. 2007; 175: 1233–1240. 85
Callahan L, She Z, Nosek T. Superoxide, hydroxyl radical, and hydrogen peroxide effects on single-diaphragm fiber contractile apparatus. J Appl Physiol. 2001; 90:45–54. 86
Ottenheijm CAC, Heunks LMA, Sieck GC, Zhan WZ, Jansen SM, Degens H, de Boo T, Dekhuijzen P. Diaphragm dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 2005; 172: 200–205. 87
Moore AJ, Stubbings A, Swallow EB, Dusmet M, Goldstraw P, Porcher R, Moxham J, Polkey MI, Ferenczi MA. Passive properties of the diaphragm in COPD.J Appl Physiol 2006; 101:1400–1405.
36
relación longitud tensión 88 (simultáneamente a las alteraciones intrínsecas
musculares). En esta lógica se han descrito dos hallazgos (funcional y otro
sobre la estructura subcelular), que permiten establecer que la fuerza del
diafragma no está intrínsecamente disminuida, sino que es el resultado de una
posición mecánica desfavorable. Similowsky y cols demostraron que el
diafragma de pacientes con EPOC es capaz de generar una tensión similar o
incluso mayor que los individuos sanos cuando se comparan con un volumen
pulmonar equivalente, que desde otros autores se ha atribuido a los
mecanismos de adaptación muscular a la carga. Por lo tanto el factor temporal
de la enfermedad es decisivo en la manifestación del grado de disfunción
muscular y al momento de interpretar los estudios comparativos.
En coherencia esta la hipótesis de la desventaja mecánica, se han
documentado a través de estudio de imagenología simples como RX de tórax,
que la longitud del diafragma en pacientes con EPOC es un 25% y un 15%
menor en el volumen residual y la capacidad residual funcional pulmonar
respectivamente en comparación con sujetos control. Del mismo modo la
mayor parte de la hiperinflación en pacientes con EPOC es ajustada por el
acortamiento del diafragma y la expansión de la caja torácica. Por su parte, los
músculos accesorios y periféricos parecen no disminuir su función
drásticamente con la hiperinsuflación dinámica, mientras que la proporción de
fibras tipo I oxidativas tienden a incrementarse como medida compensatoria
para disminuir la fatigabilidad.
En esta misma lógica, el estudio de DOS SANTOS89 ha demostrado que los
individuos con EPOC la menor movilidad del diafragma se asocia con
atrapamiento de aire (cuantificado a través de los índices espirométricos
Volumen Residual (VR) y la razón VR / Capacidad pulmonar total CPT) y
disminución de la capacidad ventilatoria, pero no con la disminución de la
fuerza muscular respiratoria o hiperinsuflación pulmonar (cuantificado a través
88
Similowski T, Yan S, Gauthier AP, Macklem PT, Bellemare F. Contractile properties of the human diaphragm during chronic hyperinflation. N Engl J Med 1991; 325:917–923. 89
Dos Santos W, Paulin E, Shibao S, Chammas M, Salge M, Riberio M et al. Air trapping: The major factor limiting diaphragm mobility in chronic obstructive pulmonary disease patients. Respirology (2008) 13, 138–144.
37
de la CPT, que puede ser igual independientemente del grado de obstrucción al
flujo espiratorio). Por lo tanto, es posible que en los pacientes con EPOC, la
disminución de la movilidad del diafragma este más estrechamente relacionada
con el grado de atrapamiento de aire (VR) que con la hiperinsuflación (CPT),
aunque estos mecanismos son interdependientes al ser determinados por las
condiciones estructurales del pulmón. Además este autor concuerda en que la
fuerza del diafragma puede ser restaurada por un proceso de adaptación a
pesar de que la movilidad continúa afectada como resultado del acortamiento
del músculo. En conclusión, la alteración de la acción mecánica del diafragma
en personas con EPOC depende principalmente de la reducción en su
movilidad, como resultado del atrapamiento de aire y no está influenciado por la
fuerza muscular o la hiperinsuflación pulmonar (aunque este último aspecto
aún debe ser investigado en profundidad), debido a mecanismos adaptativos a
nivel estructural y morfológico dependientes del tiempo. En este aspecto el
acortamiento del diafragma mediante la reducción del número de sarcómeros
en serie permite re-ajustar la relación longitud-tensión óptima90 a expensas de
la reducción de la movilidad. La fuerza muscular con el tiempo parece no
alterarse pero adquiere mayor participación en el ciclo respiratorio como se
describió en la sección anterior.
Adicionalmente, las adaptaciones fisiológicas diafragmáticas en términos de
potencial oxidativo (enzimas y predominio de fibras tipo I) parecen preceder las
modificaciones musculares periféricas lo que permite inferir que los factores
locales (pulmonares) serían más importantes que los factores sistémicos en la
determinación de la expresión de fenotipos adaptativos del músculo, en las
fases leve–moderada de la enfermedad.91
De otra parte, aunque la alteración del flujo espiratorio afecta principalmente a
la musculatura inspiratoria, la resistencia de los músculos espiratorios
(evaluados con dispositivos de umbral espiratorio) disminuye en pacientes con
90
De Troyer A, Wilson T. Effect of acute inflation on the mechanics of the inspiratory muscles Andre. J Appl Physiol. 2009; 107: 315–323, 91
Deslauriers J, Vaillancourt R, Maltais F. Adaptation of the diaphragm and the vastus lateralis in mild-to-moderate COPD. Eur Respir J. 2004; 24: 971–979.
38
EPOC. Este deterioro es proporcional a la gravedad de la enfermedad y se
asocia con una menor fuerza en diferentes grupos musculares92. Esto sugiere
que los efectos sistémicos están implicados en el deterioro observado en la
función de los mismos ya que las longitudes de tensión óptimas de los
músculos espiratorios se ajustan a los cambios de la forma de tórax como
mecanismo adaptativo93. Por lo tanto, mientras la función del diafragma se ve
comprometida predominantemente por factores mecánicos, los músculos de la
pared abdominal se ve comprometidos por factores sistémicos relacionados
con la disfunción muscular.
En resumen, existen varias causas a saber que comprometen o incrementan la
demanda funcional en los músculos respiratorios y el trabajo de la ventilación:
El aumento de cargas resistivas y elásticas, la disminución de la elastancia
pulmonar, la relación longitud - tensión menos favorable de los músculos
respiratorios y la presión positiva intrínseca (auto-PEEP) que proporciona una
carga de umbral inspiratorio, en condiciones de hiperinsuflación. Sin embargo
los músculos respiratorios generan diferentes mecanismos adaptativos a nivel
estructural para mantener la capacidad de generar fuerza pero que no resultan
ser suficientes (desde el punto de vista biomecánico) por la persistencia de
condiciones de desventaja de los músculos de la inspiración, la reducción de la
movilidad diafragmática y los factores de inflamación sistémica que originan
una disfunción intrínseca de los músculos (en particular la resistencia de los
músculos espiratorios). No obstante es de resaltar el interés terapéutico que
representa el fortalecimiento respiratorio y los resultados en términos de
función pulmonar y capacidad aeróbica que han generado (revisados en los
antecedentes) que tampoco debe constituirse en la única estrategia ni la más
importante, solo es un eslabón inicial.
Ahora las consecuencias de la alteración del desempeño muscular y
ventilatorio se manifiestan a nivel neuromuscular como una estrategia
92
Ramírez A, Orozco-Levi M, Barreiro E. Expiratory muscle endurance in chronic obstructive pulmonary disease.Thorax . 2002; 57: 132-136. 93
Leevers A, Road J. Mechanical response to hyperinflation of the two abdominal muscles layers. J Appl Physiol. 1989; 66:2189–95.
39
compensatoria adicional y que se encuentra fuertemente relacionada con la
alteración mecánica.
1.6.3 El drive respiratorio en enfermedad pulmonar.
Además de los mecanismos que incrementan el trabajo respiratorio, la
alteración ventilación-perfusión conlleva a hipoxemia, aumento en la ventilación
y desajustes de control neuromuscular en la EPOC dado por los estímulos a los
quimiorreceptores centrales y periféricos y los mecanorreceptores de la reja
costal. Esto conduce a un incremento del drive respiratorio94 o impulso de los
centros respiratorios, proporcional a la carga de los músculos ventilatorio y la
necesidad de una compensación ventilatoria que restablezca la homeostasis de
los gases. El drive ventilatorio a través del componente de control motor
voluntario, puede generar reclutamiento máximo del diafragma. En este
aspecto se ha encontrado que los pacientes con EPOC registran en reposo un
28% del drive ventilatorio en condiciones de esfuerzo máximo (medida a través
de la ventilación voluntaria sostenida e inspiración hasta la CPT) con relación a
un 11% de individuos control, reflejando mayores niveles entre mayor sea el
compromiso obstructivo95.
Aunque de manera global el drive neuronal tiende a aumentar, no se distribuye
uniformemente entre los músculos inspiratorios principales y accesorios. El
tiempo y la magnitud del drive neural inspiratorio se distribuyen en proporción a
la ventaja mecánica de las fibras musculares intercostales96, siendo mayor en
las zonas de mayor desventaja mecánica a fin de constituir un sistema eficiente
y reducir al mínimo el trabajo respiratorio. El reclutamiento de escalenos y
94
McKenzie D, Butler J, Gandevia S. Respiratory muscle function and activation in chronic obstructive pulmonary disease.J Appl Physiol. 2009; 107: 621–629. 95
Jolley CJ, Luo YM, Steier J, Reilly C, Seymour J, Lunt A, Ward K, Rafferty GF, MIP, Moxham J. Neural respiratory drive in healthy subjects and in chronic obstructive pulmonary disease. Eur Respir J 33:289–297, 2008. 96
De Troyer A, Gorman RB, Gandevia SC. Distribution of inspiratory drive to the external intercostal muscles in humans. J Physiol 546: 943–954, 2003.
40
esternocleidomastoideo es excepcional y ocurre también en proporción al
aumento del drive ventilatorio.
Por otro lado, las funciones de los músculos ventilatorios son interdependientes
desde una perspectiva neuromecánica. Esto se manifiesta en el hecho de que
algunas personas con EPOC grave e hiperinflación pueden exhibir un tiraje
paradójico del margen costal inferior durante un ciclo respiratorio (signo de
Hoover) que se ha asociado con el incremento del drive respiratorio y de la
resistencia de la vía aérea97. Este fenómeno se puede explicar en términos de
una pérdida del acoplamiento sinérgico - antagónico del diafragma y la
musculatura abdominal. También se ha observado una prolongación del reflejo
inspiratorio inhibitorio, que finaliza la inspiración. En el otro extremo, la
alteración de los músculos de la ventilación por depresión del drive respiratorio
puede conducir a falla ventilatoria y la necesidad de soporte vital.
1.6.4 Respuesta aguda del ejercicio y determinantes de la capacidad de
esfuerzo
Recapitulando todos los elementos característicos del EPOC es posible inferir
que el origen de la reducción de la tolerancia al ejercicio es multifactorial;
incluye la mecánica anormal del pulmón, la destrucción del lecho vascular
pulmonar, la consecuente alteración del intercambio gaseoso, la insuficiencia
cardiaca (derecha) y la disfunción muscular periférica. Por lo tanto, no es
atribuible a una única anormalidad estructural o funcional y en donde uno o
más de sus mecanismos fisiopatológicos pueden ejercer limitación al esfuerzo98
de manera independiente y colectiva.
Desde el punto de vista de la mecánica pulmonar, el factor que circunscribe la
mayor parte de las restricciones ventilatorias durante el ejercicio es la
97
Jolley CJ, Luo YM, Steier J, Reilly C, Seymour J, Lunt A, Ward K, Rafferty GF, MIP, Moxham J. Neural respiratory drive in healthy subjects and in chronic obstructive pulmonary disease. Eur Respir J 33:289–297, 2008. 98
Maclay J, Rabinovich R, MacNee W. Update in Chronic Obstructive Pulmonary Disease 2008. Am J Respir Crit Care Me. 2009, 79: 533–541
41
incapacidad de aumentar y mantener el volumen corriente para efectos de
incrementar el volumen minuto pulmonar. En efecto, la limitación al flujo aéreo
y el colapso de la vía aérea durante la espiración activa genera una
incapacidad para aumentar el volumen corriente mediante la reducción de la
capacidad funcional residual que es la respuesta normal al ejercicio (a través
de una mayor activación abdominal). Simultáneamente el incremento de la
frecuencia respiratoria se da como resultado de la activación de
quimiorreceptores centrales, la necesidad de compensar ventilatoriamente el
desequilibrio de gases frente al incremento del trabajo respiratorio.99
Por lo tanto, la Hiperinflación dinámica, el atrapamiento aéreo (con incremento
de la CFR) y la hiperpnea son los mecanismos más importantes que
reproducen este fenómeno. Cuando la CFR alcanza un valor de 0,5 L,
ventilación pulmonar (L/min) alcanza una meseta (o incluso unos ligeros
descensos), que determina la pronta finalización del ejercicio, por el incremento
del espacio muerto que trae consigo 100 . Adicionalmente, el consumo de
oxígeno adicional de la respiración puede ser tanto como 40% del VO2máx en
estas condiciones, lo cual puede desencadenar el mecanismo de
vasoconstricción periférica y una redistribución del flujos sanguíneo hacia los
músculos respiratorios tal como se desarrolla a continuación.
1.6.4.1 Metabolo-Reflejos Simpáticos Medulares y flujo sanguíneo
durante el ejercicio.
La carga sobre los músculos respiratorios (condiciones de hiperinsuflación o
ejercicio extenuante), ocasiona una reducción del flujo de sangre a los
músculos periféricos se reduce. Esto sugiere que al incrementarse el consumo
de O2 por parte de los músculos respiración llega a ser alto, el suministro de
sangre se redistribuye lejos de los músculos locomotores para satisfacer la
demanda de la bomba respiratoria 101 . Adicionalmente la disminución de la
99
Mckenzie D, Jane E. Butler,2 and Simon C. Gandevia2. Respiratory muscle function and activation in chronic obstructive pulmonary disease.J Appl Physiol 107: 621–629, 2009 100
Puente-Maestu L, Stringer W. Hyperinflation and its management in COPD. International Journal of COPD. 2006; 1(4): 381–400. 101
Harms, C.A., Babcock, M.A., McClaran, S.R., Pegelow, D.F., Nickele, G.A., Nelson,W.B., Dempsey, J.A., 1997. Respiratory muscle work compromises leg blood flow during maximal
42
capacidad oxidativa de los músculos periféricos conduce a la liberación
temprana de lactato durante el ejercicio facilitando un alcance precoz del
umbral de lactato. Una reducción de la fatiga del miembro inferior o una mejora
de la entrega de ATP mitocondrial en los músculos respiratorios disminuye la
liberación del lactato y provoca una disminución del lactato durante el ejercicio.
En este aspecto los hallazgos presentados en los antecedentes, sobre la
ventaja adicional que representa el abordaje cinético (cargas de entrenamiento)
de la ventilación se han asociado con el efecto que posee el fortalecimiento
muscular respiratorio sobre la modulación del disparo motor (drive neural), los
reflejos metabólicos producidos por la fatiga muscular respiratoria 102 y la
sensación de disnea en lugar de una modificación significativa sobre la
mecánica Toraco-pulmonar de la ventilación 103 (sujeta a múltiples
determinantes). No obstante, el aumento de la velocidad de acortamiento
muscular en la fase inspiratoria que se ha logrado mediante entrenamiento
muscular, puede mejorar el tiempo espiratorio (que influye de manera
significativa en el volumen de final de espiración) siempre cuando se controle la
frecuencia respiratoria104.
Como efecto acumulado de todas estas manifestaciones y como un aspecto
importante en la capacidad de ejercicio, se encuentra la sensación de disnea
la cual resulta de la cual consiste en una descompensación entre las demandas
ventilatorias (determinadas por el drive químico y las la aferencia de los
mecanoreceptores pulmonares y de la reja costal) y el potencial de producción
de fuerza de los músculos respiratorios además de la fatiga muscular en las
extremidades.105 106 En otras palabras, la disnea una refleja una situación de
exercise; cirtado por Aliverti A. Lung and chest wall mechanics during exercise: Effects of expiratory flow limitation. Respiratory Physiology & Neurobiology, 2008. 163: 90–99. 102
Guenette J, Sheel A. Physiological consequences of a high work of breathing during heavy
exercise in humans. Journal of Science and Medicine in Sport. 2007; 10:341-350. 103
Huang CH, Yang G, Wu Ying, Lee C. Comparison of Inspiratory Muscle Strength Training
Effects Between Older Subjects With and Without Chronic Obstructive Pulmonary Disease. J Formos Med Assoc 2011;110(8):518–526. 104
Guenette J, Sheel A. Physiological consequences of a high work of breathing during heavy exercise in humans. Journal of Science and Medicine in Sport. 2007; 10: 341-350. 105
American Thoracic Society Dyspnea. Mechanisms, assessment, and management: a consensus statement.. Am J Respir Crit Care Med 1999; 159: 321–40.
43
disociación neuro-ventilatoria de la bomba respiratoria donde la producción de
esfuerzo muscular no guarda una proporción con el volumen pulmonar o flujo
aéreo producido. 107 Ya en estadios tempranos, la disnea de esfuerzo en
pacientes con EPOC leve (GOLD 1) se relaciona estrechamente con la
mecánica pulmonar anormal. 108 También se han planteado asociaciones
particulares de la disnea con la presión inspiratoria máxima, la velocidad de
acortamiento muscular, el aumento del drive sobre los músculos ventilatorios
accesorios (en lugar del diafragma), la Fatiga y debilidad de los músculos
respiratorios (porque se necesita un mayor drive neural para impulsar un
músculo débil en el ejercicio de la bomba muscular). En adición, la participación
cada vez mayor de los músculos espiratorios así como, la hipercapnia y la
hipoxia contribuyen de manera significativa a la sensación de disnea.
No obstante Los ataques de pánico como favor psicológico son frecuentes en
los pacientes con EPOC y contribuye también a la sensación de dificultad
respiratoria109 ya que esta posee un componente latamente subjetivo.
Con respecto al efecto inmune del ejercicio, un estudio reciente ha demostrado
que el ejercicio físico induce un respuesta sistémica inflamatoria exagerada (IL-
6) y oxidativa (producción de radicales libres por los neutrófilos circulantes,
peroxidación de lípidos, glutatión oxidado / glutatión reducido [GSSG /GSH]
ratio) en pacientes con EPOC moderado y nutricionalmente comprometidos
(FEV1< 53% del valor teórico), y en menor grado en pacientes con EPOC
moderada y estatus nutricional sin mayor compromiso (FEV1 < 54%
predicho)110. Esto permite inferir las personas que más se beneficiarían del
106
Grazzini M, Stendardi L, Gigliotti F, Scano G. Pathophysiology of exercise dyspnea in healthy subjects and in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Respiratory Medicine (2005) 99, 1403–1412. 107
O’Donnell D. Breathlessness in patients with chronic airflow limitation. Chest 1994;106: 904–12. 108
Ofir D, Laveneziana P, Webb KA, Lam Y-M, O’Donnell DE. Mechanisms of dyspnea during cycle exercise in symptomatic patients with GOLD stage I chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 2008;177: 622–629. 109
Butcher SJ, Lagerquist O, Marciniuk D, Petersen S, Collins D, Jones R. Relationship between ventilatory constraint and muscle fatigue during exercise in COPD. Eur Respir J. 2008; 33(4): 763-770. 110
Van Helvoort H, Heijdra Y, Thijs H, Vina J, Wanten G. Exercise-induced systemic effects in muscle-wasted patients with COPD.Med Sci Sports Exerc 2006;38:1543–1552.
44
ejercicio son aquellas que no presentan cuadros avanzados de inflamación
sistémica como es el caso de la enfermedad pulmonar en estadios leves-
moderados
En resumen podemos inferir que entre los múltiples factores asociados, la
limitación de flujo aéreo, la Hiperinflación Dinámica y la consecuente alteración
mecánica son mecanismos fisiopatológicos fundamentales en el desarrollo de
la intolerancia al ejercicio, disnea e insuficiencia respiratoria en pacientes con
EPOC, relacionados a su vez con un importante componente subjetivo (con
respecto a la percepción de esfuerzo). Conforme avanza la enfermedad, la
progresión de los síntomas y la discapacidad, la limitación de flujo y la
Hiperinflación dinámica empeoran proporcionalmente y determinan diferentes
perfiles de tolerancia al esfuerzo, que por definición no son totalmente
reversibles pero son susceptibles de abordaje terapéutico (con mejores
resultados entre menor sea el avance).
1.6.5 Estadios de disfunción leve-moderada. Caracterización
En la tabla 2 se resumen los criterios de clasificación de la progresión del
EPOC según al Global initiative for Obstructive Lung Disease (GOLD).
Tabla 2. Clasificación de los estadios de disfunción en la EPOC (escala GOLD).
Estadio
VEF1/CVF
% VEF1 (esperado)
Disnea: mMRC: Medical Research Council modificada
Leve < 0.7 80%
0-2
Moderado < 0.7 < 80% y 50%
3
Severo < 0.7 < 50% y 30%
4
Muy severo < 0.7 < 30% 4
45
En otros términos, la transición de la enfermedad de vías aéreas periféricas en
el EPOC sigue tres etapas fisiopatológicas definidas por la gravedad de la
limitación de flujo espiratorio: En el estadio I, el volumen de cierre (al cual ya no
es posible generar más flujo espiratorio) finalmente supera la capacidad
residual funcional (CRF). En la etapa II, se desarrolla limitación al flujo
espiratorio durante el volumen corriente. En la etapa III, aumenta la
hiperinflación dinámica hasta el punto que produce disnea de reposo y
limitación del ejercicio. La presencia de cierre de las vías respiratorias (Fase I)
y limitación al flujo espiratorio (Etapa II) pueden promover la lesión vía aérea
periférica y acelerar las alteraciones de la función pulmonar.
Para efectos del presente trabajo se ha definido como potencial destinatario de
la propuesta las personas que cursan con estadios de disfunción leve-
moderado.
1.6.6 REFERENTES CONCEPTUALES DE LOS METODOS CORE
STRENGHTING Y EL PILATES Y SU RELACION CON LA MECANICA
VENTILATORIA
1.6.7 Referente anatómico- Funcional del Centro corporal (Core y
PowerHouse) y la Estabilización.
Tal como se expuso en los antecedentes, a pesar de la ambigüedad que
reviste el término Core y PowerHouse, se realizará una aproximación a los
elementos conceptuales anatómicos, fisiológicos y biomecánicos que se
circunscriben bajo estas expresiones y se relacionan con el principio
fundamental de estas modalidades terapéuticas como son el control de la
posición y el movimiento del centro corporal tal como se desarrollará en este
apartado.
Para efectos descriptivos y anatómicos, la denominación Core, ostenta el
significado de núcleo, caja o compartimiento que está compuesto de un piso,
un techo, superficie frontal, posterior y laterales. La parte superior o techo está
formado por el diafragma que es a su vez el componente anatómico más
46
voluminoso, la base se compone del suelo pélvico, la porción anterior del
núcleo está formado por los músculos abdominales, mientras que la parte
posterior está compuesta por los paraespinales y la fascia toracolumbar111. Así
mismo, comprende todo el complejo de unión Lumbo- pélvico-abdominal,
incluso con alcance torácico por la continuidad de estas estructuras.
A continuación en la tabla 3 se realiza una descripción anatómica de las
principales estructuras que lo componen, relevante para establecer
posteriormente su relación con la mecánica ventilatoria.
Tabla 3. Composición Anatómica del Core.
112 Estabilizadores Activos
Zona anterior (se superponen con la región lateral)
Estructura Origen Inserción Función
Recto abdominal
Sínfisis del Pubis
Apófisis xifoides y cartílagos costales de la 5ª a la 7ª costilla.
Verticalizar la pelvis, flexionar columna lumbar, mantener presión intrabdominal y participa en la espiración
Transverso abdomen
Fascia Toracolumbar profunda, espina iliaca anterior y cresta iliaca
La superficie interna de las cosillas de la 7ª a la 12ª , vaina de los rectos y la línea alba
Flexión lateral del tronco del mismo lado y rotación del lado opuesto. Contracción bilateral puede flexionar columna lumbar, mantener presión intrabdominal y participa en la espiración. Tensar la fascia toracolumbar
Oblicuo externo
La superficie de las cosillas de la 5ª a la 12ª
cresta iliaca , vaina de los rectos y la línea alba
Flexión de tronco unilateral del mismo lado y rotación del lado contario. Verticalizar la pelvis, flexionar columna lumbar, mantener presión intrabdominal.
Oblicuo interno
Fascia Toracolumbar profunda, espina iliaca anterior y cresta iliaca
Borde inferior de las cosillas de la 10ª a la 12ª , vaina de los rectos y la línea alba
Flexión de tronco unilateral y rotación del mismo lado. Verticalizar la pelvis, flexionar columna lumbar, mantener presión intra/abdominal.
111
Malanga A, Aydin S. Seidenberg P,Functional Therapeutic and Core Strengthening.
In:Seidenberg P, Bowen J Bowen J. The hip and pelvis in the sports Medicine and primary care. New York: Springer; 2010.p. 207-232. 112
Ibd.
47
Tabla 3. Región Posterior (Continuación)
Estructura Origen Inserción Función
Psoas iliaco
Caras laterales de las vértebras T12-L5.
Trocánter menor
De forma unilateral: Inclinación hacia el mismo lado. Rotación hacia el lado contrario. De forma bilateral: Flexión de la columna lumbar (siempre que se haga a favor de la gravedad).
Cuadrado lumbar
1/3 medial de la cresta iliaca, en el ligamento iliolumbar superior.
Borde caudal de la 12ª costilla. En su trayecto, algunas de las fibras terminan en las apófisis costiformes lumbares, pero vuelven posteriormente a la 12ª costilla.
- Inclinación lateral pura de la caja torácica.
- Produce tensión de la caja torácica. - La contracción bilateral ofrece la
posibilidad de pujar y aumentar la presión intraabdominal.
- Con el tronco fijo produce elevación de la hemipelvis por el lado de la contracción.
Multífidos Cara dorsal del sacro, apófisis transversas de las vértebras lumbares, torácicas y cervicales inferiores
Apófisis espinosas de las vértebras lumbares, torácicas y cervicales hasta el axis.
- Estabilidad intersegmentaria de la
columna - Contracción unilateral es rotador
de tronco hacia el lado opuesto, flexor lateral
- Extensor de tronco
Fascia Tóraco/ Lumbar
La fascia toracolumbar es una correa retinacular que actúa como una envoltura alrededor del abdomen, que consta de tres capas: anterior, media y posterior. Las porciones anterior y media son los que más íntimamente están conectadas con el psoas ilíaco, quatratus lumbar y músculos intrínsecos tales como los Multífidos. La capa posterior de la fascia toracolumbar es la más superficial. Tiene una propiedad distinta de la que cubre la espalda con un tiempo tejido que se tensa lateralmente por los músculos abdominales. El transverso abdomen tiene conexiones principalmente con la capa posterior y media de la fascia toracolumbar.
Estabilizar la columna vertebral, transfiriendo la fuerza entre los músculos y ligamentos durante la inclinación anterior del tronco
Región lateral
Estructura Origen Inserción Función
Músculos de la región glútea
MAYOR: En los 2/3 superiores de la fosa iliaca externa, en la parte posterior del sacro, en el coxis, en los ligamentos sacrociáticos y todas las fibras profundas se
En la línea de trifurcación externa de la línea áspera. Muchas fibras terminan en la
Las fibras superiores: abductoras. Las fibras inferiores: aductoras. Abductor principal,
48
Músculos de la región glútea
originan en la fascia que le separa del glúteo medio. MEDIO: Zona media de la fosa iliaca externa, en la cresta iliaca. INFERIOR: Parte anterior de la fosa iliaca externa.
fascia lata. Cara externa del trocánter mayor. Punta del trocánter mayor.
predomina la acción extensora y rotadora externa. Es abductor, predominando la acción flexora y rotadora interna
Transverso del abdomen (Oblicuos interno y externo)
Costillas 7ma
a 12
va, fascia
Tóraco lumbar, cresta iliaca ligamento inguinal.
Línea alba Rotación de tronco hacia su mismo lado, contracción y distensión de la pared abdominal, colabora en la prensa abdominal y la espiración.
Región Superior
Estructura Origen Inserción Función
Diafragma
Superficie interna de la apófisis xifoides, superficie interna de 7
ma a
12va
costilla, tendón del cuerpo L1 a L3
Centro tendinoso
Genera el gradiente de presión en la fase inspiratoria a partir del descenso de la presión intra-torácica. Incrementa presión intrabdominal durante el descenso.
Región Inferior
Músculos del piso pélvico
Asciende y contribuye al incremento de la presión intrabdominal. El suelo pélvico y el diafragma: son los mayores componentes en el núcleo y ayuda en el suministro y el mantenimiento de una presión intrabdominal durante los movimientos. Tiene función anti gravitatoria tónica para contención de las vísceras abdominales.
Los músculos del piso pélvico se han descrito de manera colectiva en términos funcionales para efectos de no proporcionar una descripción exhaustiva de los detalles anatómicos
De manera análoga la definición “PowerHouse” o centro de poder empleada en
el método Pilates (figura 4a), corresponde a la región anatómica que está
delimitada superiormente por la caja torácica e inferiormente por el piso
pélvico 113 , obedeciendo a la noción de núcleo (Core) anatómico o centro
corporal114 y desde el cual parten la potencia y la fuerza del cuerpo.
En una concepción más amplia el PowerHouse se compone del esqueleto axial
(cintura pélvica y cinturas escapulares) y todos los tejidos blandos, los cuales
113
Muscolino J, Cipriani S. Pilates and the “powerhouse” - I. J Bodyw Mov Ther. 2004; 8: 15-24. 114
Faries MD, Greenwood M. Core training: stabilising the confusion. Strength Cond J 2007; 29 (2): 10-25.
49
pueden actuar para generar movimiento (acción concéntrica) o resistir el
movimiento (acciones excéntricas e isométricas)115 . Por otra parte también
cumple la función estabilidad que ejerce el núcleo o centro en el cuerpo116. Así
mismo otros autores han ampliado el concepto de PowerHouse a través de la
denominación “the box” definida por una línea superior que une los dos
hombros y una línea inferior que une las articulaciones de las caderas (figura
4b), delimitando así una región anatómica más amplia que incluye el tronco y la
pelvis como un conjunto117.
Figura 4. Evolución del concepto del PowerHouse. A) PowerHouse delimitado por los límites anatómicos de la cavidad abdominal B) the box. Adaptado de Muscolino J, Cipriani S. Pilates and the “powerhouse” - I. J Bodyw Mov Ther. 2004; 8: 15-24. IMÁGENES (portal SINAB): http://www.anatomy.tv/ifa2/release/default.aspx?app=ifa2e_flash
Bajo esta definición, se ha observado una distribución anatómica particular de
los músculos y demás constituyentes del Core en planos o capas como se
puede apreciar en la figura 5. La capa muscular exterior se compone de los
músculos de potencia (recto abdominal, psoas iliaco, dorsal ancho y los
erectores del raquis). La capa muscular media está conformada por los
músculos de la pared abdominal (oblicuos externos, oblicuo interno, transverso
115
Behm D, Drinkwater E, Willardson J, Cowley P. The use of instability to train the core musculature. Appl. Physiol. Nutr. Metab ACSM. 2010; 35: 91–108. 116
McLean C S. Core Stability: Does Existing Evidence Support The Concept [Dissertation]. Scotland (U.K): school of sport, physical education & Recreation Wales College of Medicine And the Univerity of Wales Institute, Cardiff; 2006. 117
Liekens, B., 1997. The Pilates Studio Teacher Training Manual. Part IFBasic/Intermediate. The Pilates Studio, New York, NY.
50
abdominal) y estabilizadores de la columna. Y la capa más interna se compone
de los músculos intersegmentales (multífidos, Intertransversos, interespinosos)
y estructuras propioceptivas, tales como receptores kinestésicos, terminaciones
nerviosas que proporcionan retroalimentación neuronal para el control de los
movimientos a través del Feedback sensitivo (retroalimentación) y Feedforward
motor (anticipación). 118 Siendo esta es la primera aproximación hecha al
concepto de estabilización y control motor del Core.
Figura 5. Sección transversal del abdomen que ilustra la disposición de las capas musculares
que delimitan el Core.
Desde una perspectiva mecánica y funcional, los componentes musculares se
agrupan bajo las categorías de sistema estabilizador local y sistema
estabilizador global,119120 tal como se expone a continuación (Tabla 4).
118
Malanga A, Aydin S. Seidenberg P,Functional Therapeutic and Core Strengthening. In:Seidenberg P, Bowen J Bowen J. The hip and pelvis in the sports Medicine and primary care. New York: Springer; 2010.p. 207-232. 119
Heredia J, Isidro F, Peña G, Chulvi I, Mata F. Evolución en las propuestas para el entrenamiento saludable de la musculatura Lumbo-abdominal (CORE). Revista digital de Buenos Aires. 2010; 15 (149): 1-28. 120
Bergmark A. Stability of the lumbar spine; A study in mechanical engineering. Acta Orthopaedica Scandinavica Supplementum.1989; 230 (60): 1-54.
51
Tabla 4. Clasificación funcional de los músculos del Core.
Sistema estabilizador local Sistema estabilizador global
Intertransversos
Multífidos
Longuísimo del Dorso (lumbar)
Iliocostal Lumbar
Cuadrado lumbar (medial)
Transverso abdominal
Oblicuo Interno (fibras mediales)
Diafragma (generador de presión
Intrabdominal)
músculos del suelo pélvico
Longuísimo del Tórax
Cuadrado lumbar fibras (laterales)
Recto abdominal
Oblicuo interno (fibras mediales)
Oblicuo externo
Esta clasificación ha sido establecida por autores como Panjabi (1978) y
Bergmark (1989), los cuales han abordado desde una perspectiva clínica y
mecánica la compleja problemática de la estática y la dinámica vertebral, a la
vez que desarrollan las bases del concepto de estabilidad y estabilización
lumbar121. En sus inicios, el estudio de la estabilidad de la columna lumbar
(desde el enfoque de la física mecánica asociado al concepto de energía
potencial), no consideraba un modelo de control de la unidades motoras ni la
coordinación agonistas - antagonistas y se planteaba que el fin primordial de la
estabilidad era mantener la lordosis lumbar en virtud de las propiedades de
rigidez activa y pasiva de los músculos lumbares. De esta forma se constituye
la definición aún vigente de los sistemas estabilizadores local y global según
121
Heredia J, Isidro F, Peña G, Chulvi I, Mata F. Evolución en las propuestas para el
entrenamiento saludable de la musculatura Lumbo-abdominal (CORE). Revista digital de Buenos Aires. 2010; 15 (149): 1-28
52
Bregkman 122 y desarrollado posteriormente en la literatura por Norris 123 ,
Hodges, Cholewicki, S M McGill124 en los años noventa:
El sistema local: lo constituyen aquellos músculos que tiene inserción directa
en los cuerpos vertebrales, que son responsables de la estabilidad mecánica
intersegmentaria y en conjunto de la columna lumbar. Por tanto, es
esencialmente dependiente de la postura (curvatura) de la columna lumbar, y
muy relacionado con el concepto de Zona neutra. En la figura 6a se observa la
relación de estos elementos con un modelo multisegmentario de la columna
donde la estabilización es dependiente de las propiedades tensiles o stiffnes de
los tejidos blandos125. Norris (1999) plantea incluso la subdivisión de estos
músculos en estabilizadores primarios y secundarios126
El sistema global: lo constituyen aquellos elementos activos (músculos y
presión intrabdominal) que transfieren las cargas entre la caja torácica y la
pelvis, de acuerdo con su disposición anatómica, modificando la posición de la
caja torácica respecto a la pelvis y actuando como iniciadores del movimiento
durante actividades dinámicas.127 (Figura 6b). No obstante el principal papel del
sistema global es equilibrar la carga exterior, de manera que la fuerza
resultante transferida a la columna lumbar pueda ser manejada por el sistema
local. Por otro lado los músculos más superficiales, generan la fuerza para
controlar y armonizar el movimiento, mediante contracciones
predominantemente excéntricas. 128 Además, mientras los músculos más
profundos están llevando a cabo su función estabilizadora al mantener el eje
instantáneo de rotación óptima de la articulación que rodean, crean un punto de
122
Bergmark A. Stability of the lumbar spine: A study in mechanical engineering. Acta Orthopaedica Scandinavica Supplementum.1989; 230 (60): 1-54. 123
Norris C. Functional load Abdominal training: part 1. Journal of Bodywork and Movement Therapies.1999:3 (3): 150-158. 124
J Cholewicki , McGill S. Mechanical stability of the in viva lumbar spine: implications for injury and chronic low back. Clinical Biomechnics. 1996; 11 (1): 1-15. 125
McGill S. Low Back Stability: From Formal Description to Issues for Performance and Rehabilitation. Exerc. Sport Sci. 2001; 29 (1): 26–31. 126
Norris C. Functional load Abdominal training: part 1. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 1999:3 (3): 150-158. 127
Behm D, Drinkwater E, Willardson J, Cowley P. The use of instability to train the core musculature. Appl. Physiol. Nutr. Metab ACSM. 2010; 35: 91–108. 128
Gibbons S, Comerford M. Strength versus stability Part I; Concept and terms, Part II Limitations and benefits. Orthopaedic Division Review. 2001; 43 (1): 21-27.
53
apoyo sobre el que la musculatura global puede generar palanca y ventaja
mecánica al desplazarse más lejos de los ejes de rotación.129
Figura 6. Esquematización de la disposición de los componentes estabilizadores. Componentes del sistema estabilizador local (A) y el sistema estabilizador global (B). Adoptado de; McGill SM. Low Back Stability: From Formal Description to Issues for Performance and Rehabilitation. Exerc. Sport Sci. 2001; 29 (1): 26-31.
En síntesis las denominaciones modernas de Core, se dieron a partir del
estudio de los desórdenes lumbares y la afección de las estructuras
adyacentes, estableciendo un marco de comprensión mecánico del fenómeno.
Como se describirá más adelante el concepto actual de estabilización reviste
especial importancia para el desarrollo del presente trabajo sin constituirse en
el eje central, por cuanto permite explicar los principios de los métodos
propuestos y establecer su relación con la bomba muscular respiratoria.
Bajo dicho marco de análisis biomecánico, algunas investigaciones más
recientes, se han centrado en explicar el papel que desempeñan las fuerzas
mecánicas entorno a las estructuras de la columna lumbar y el nivel de
compresión intersegmentaria. En este aspecto se han incluido mediante
modelos mecánicos y estudios in vivo, las acciones que desarrollan
conjuntamente los músculos de la pared abdominal, el diafragma y el piso
129
EDITORIAL; The primal nature of core function: In rehabilitation & performance conditioning [Editorial]. Journal of Bodywork & Movement Therapies. 2013; 17: 239-248.
54
pélvico como generadores de presión intrabdominal (PIA).130 Existen hallazgos
acerca del incremento de la estabilidad lumbar con la función aislada del
diafragma (por estimulación frénica lo más selectiva posible) sin participación
activa de la musculatura abdominal (aunque puede influir el compliance)131. Por
lo cual aún se está construyendo la hipótesis de que esta variable (PIA)
proporciona un mecanismo de estabilización debido a la producción de un
momento de extensión sobre la columna lumbar que a su vez es compensado
a través del momento de flexión generado por la activación de la musculatura
abdominal. 132 133 En contraparte encontramos que en estos trabajos no se
profundiza el control motor subyacente a este fenómeno de co-activación.
Sin embargo, actualmente se reconoce que la resistencia muscular y el control
neuromuscular tienen un papel más importante en el logro de estabilidad que la
fuerza absoluta de los estabilizadores locales 134 (a diferencia de los
estabilizadores globales). Evidencia de ello es el hecho que durante la
bipedestación y la marcha, los músculos del tronco son ligeramente activados
de tal forma que esta magnitud oscila entre el 2 y 5% (otros autores afirman
que esta entre el 5 y el 10%135) de la contracción voluntaria máxima, por lo cual
es poco probable que la pérdida de fuerza represente una amenaza para la
función estabilizadora espontanea de estos músculos.136
Otro mecanismo relevante para la estabilización es ejercido por la fascia
toracolumbar en función de su distribución anatómica y sus múltiples
130
Sapsford R. Rehabilitation of pelvic floor muscles utilizing trunk stabilization. Manual
Therapy. 2004; 13: 3–12 131
Hodges P, Martin A, Shirley D, Gandevia S. Intra-abdominal pressure increases stiffness of the lumbar spine. Journal of Biomechanics. 2005; 38:1873–1880. 132
Stokes I, Gardner-Morse M, Henry S. Intra-abdominal pressure and abdominal wall muscular function: Spinal unloading mechanism. Clinical Biomechanics. 2010; 25: 859–866. 133
McLean C S. Core Stability: Does Existing Evidence Support The Concept Dissertation. Scotland (U.K): school of sport, physical education & Recreation Wales College Of Medicine And the Univerity of Wales Institute, Cardiff; 2006. 134
Op, Cit. 135
Cholewicki J, Juluru K, McGill S. Intra-abdominal pressure mechanism for stabilizing the lumbar spine. J. Biomech. 1999; 32:13-17. 136
Lederman E. The myth of core stability. J Bodyw Mov The. 2010; 14 (1): 84-98
55
conexiones principalmente con el sistema estabilizador local 137 y las
articulaciones sacroiliacas138, a fin de evitar movimientos no deseados de cada
segmento vertebral durante los movimientos de la columna en conjunto.
En este mismo enfoque mecánico se fue desarrollando la asociación entre la
estabilidad de la columna lumbo-abdominal, la dinámica ventilatoria, la
activación (voluntaria e involuntaria) de los presurizadores del abdomen (piso
pélvico-diafragma-abdomen) y la activación del mecanismo denominado “efecto
hidráulico amplificador”139. En esta se aprecia como las vísceras abdominales
transmiten la presión abdominal en sentido posterior generando descompresión
lumbar y el mecanismo de torque extensor ya mencionado. Estos aspectos se
describirán más adelante por su fuerte relación con la mecánica tóraco -
pulmonar desde el componente mecánico como de control motor.
Por otra parte, también se han desarrollado enfoques de investigación que
indagan por los procesos neuromusculares y de control motor que hacen
posible mantener estas condiciones de estabilidad. A partir de los hallazgos y el
reconocimiento de un abundante sistema kinestésico - propioceptivo dado por
la gran densidad de propioceptores del sistema local profundo140141 y otras
estructuras musculo-ligamentosas junto a la definición propuesta por Panjabi
(1992) en la que el sistema estabilizador de la columna se divide en 3 distintos
subsistemas interdependientes: el subsistema pasivo, el subsistema activo
muscular, y el subsistema neural 142 se ha configurado el concepto más
reciente de estabilización. Según McGill, los mecanismos de estabilización son
137
Malanga A, Aydin S. Seidenberg P,Functional Therapeutic and Core Strengthening. In:Seidenberg P, Bowen J Bowen J. The hip and pelvis in the sports Medicine and primary care. New York: Springer; 2010.p. 207-232. 138
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Sapsford R. Rehabilitation of pelvic floor muscles utilizing trunk stabilization. Manual Therapy. 2004; 13: 3–12. 142
Panjabi, M. The stabilizing system of the spine. Part I. Function, dysfunction, citado en Behm D, Drinkwater E, Willardson J, Cowley P. The use of instability to train the core musculature. Appl. Physiol. Nutr. Metab ACSM. 2010; 35: 91–108.
56
dependientes de las demandas de la actividad143. Por lo tanto la estabilidad no
solo consiste en aumento de la rigidez de la columna en función de ciertos
niveles de activación muscular ante potenciales amenazas de inestabilidad,
sino que se configura en un equilibrio óptimo entre la estabilidad, la facilitación
del movimiento (movilidad) y la generación de momento de fuerza.144.
Estos mecanismos estabilizadores (ante las cargas progresivas, súbitas y con
otras características físicas) son controlados mediante Feedback sensitivo y
patrones reflejos que proporciona ajustes neuromusculares 145 inmediatos y
adecuados, como puede ser restablecer la columna neutral146. De esta forma
se generan respuestas a las demandas de estabilidad espinal tanto en
condiciones estáticas como dinámicas. 147 Aunque el disco intervertebral, la
cápsula fibrosa articular y los ligamentos espinales están incluidos en el
subsistema pasivo, su capacidad para controlar la información sensorial
garantiza su inclusión en el sistema nervioso y de retroalimentación.148
Dentro del mismo subsistema de control neural se incluyen mecanismos de
Feedforward motor ante información sensorial anticipatoria, en donde juega un
papel esencial la contracción lumbar-abdominal resaltando el papel del
transverso abdominal, el diafragma y el control de la PIA149. Sin embargo el
papel fundamental del transverso del abdomen ha sido controversial, se han
descrito con anterioridad tanto patrones de activación anticipatoria al
143
Cholewicki J, McGill S. Mechanical stability of the in vivo lumbar spine: implications for injury and chronic low back. Clinical Biomechnics. 1996; 11 (1): 1-15. 144
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Hodges P, Richardson C. Contraction of the abdominal muscles associated with movement of the lower limb. Physical Therapy. 1997; (77): 132-144.
57
desplazamiento de las extremidades como de activación tónica continúa
durante la flexión y la extensión de tronco.150151
Por otro lado se ha planteado que el transverso por sí mismo no es
estabilizador, independientemente que ostente la respuesta más inmediata de
la secuencia de activación, criticando de esta forma los entrenamientos de
estabilización basados en contracciones aisladas del transverso del
abdomen.152 Los mecanismos de Feedforward de los músculos del Core (que
incluye además de la respuesta anticipada del transverso abdominal, los
multífidos, piso pélvico y diafragma153) es independiente de la dirección del
movimiento y se encuentran en relación de secuencia temporal e
interdependencia154. Adicionalmente estos patrones de activación funcionan a
partir de umbrales de baja intensidad lo que permite reclutar la acción
coordinada de varias unidades motoras155. Por ejemplo, los músculos oblicuos
y otros músculos del sistema local, presentan un menor umbral de activación y
otras características fisiológicas con respecto al sistema global lo cual facilita
su función postural y estabilizadora para preceder a los movimientos de
articulaciones proximales (ver tabla 5).156
También se ha abordado el control de la musculatura central desde una
perspectiva filogenética - embriológica en la cual es descrito el origen común
mesodérmico (placa) de la musculatura de la pared abdominal y las vísceras
abdominales y que se relacionan por medio de los denominados reflejos vícero-
somáticos en los cuales los músculos del sistema estabilizador local son
150
Cresswell A, Grundstrom A, Thorstensson A. Observations on intra-abdominal pressure and patterns of abdominal intra-muscular activity in man. Acta Physiologica Scandinavica. 1992; 144: 409-418. 151
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Borghuis J, Hof A, Lemmink K. The Importance of Sensory-Motor Control in Providing Core Stability. Implications for Measurement and Training. Sports Med. 2008; 38(11): 893-916. 156
Hibbs A, Thompson K, French D, Wrigley A, Spears I. Optimizing Performance by Improving Core Stability and Core Strength. Sports Med 2008; 38 (12): 995-1008.
58
inhibidos por efecto de estímulos irritantes inflamatorios y nociceptivos
provenientes de las vísceras abdominales y que induce como respuesta
compensatoria la sobre - activación del sistema global. 157 Desde esta
perspectiva para una adecuada función del Core se requiere de una adecuada
motilidad y función gastrointestinal. Evolutivamente también se han
desarrollado en asociación la locomoción y la respiración por compartir
mecanismos efectores en común (músculos centrales).158
Tabla 5.Características fisiológicas y anatómicas de los sistemas estabilizadores.
Músculos del sistema local Músculos del sistema global
- Predominio de Fibras tipo I oxidativas - Contracción lenta - Activación preferencial en actividades de
resistencia - Pobre capacidad de reclutamiento, que
eventualmente se puede inhibir por impulsos nociceptivos o vicerosomaticos
- Activado en los niveles de baja resistencia - Unidades motoras pequeñas (alto ratio de
inervación) - (30-40% de la máxima contracción
voluntaria) - Morfología aponeurótica
- Predominio de Fibras tipo II - La naturaleza de contracción rápida - Activación preferencial en actividades de
grandes desplazamientos de carga - Patrones de reclutamiento por sumación - Unidades motoras grandes (bajo ratio de
inervación) - Activado en los niveles de resistencia más
elevados (por encima de 40% voluntaria máxima contracción)
- Morfología fusiforme.
De forma similar a través del concepto del PowerHouse) se ha resaltado la
interacción funcional y la interdependencia de todos los músculos del piso
pélvico, el diafragma, la pared abdominal, los glúteos, los flexores de cadera, y
los demás músculos estabilizadores de tronco y cintura escapular, para efectos
de sustentar la estabilidad dinámica de la columna.159
Por lo tanto podemos inferir hasta este punto que para suplir la demanda
mecánica de la estabilización se requiere de una interacción compleja de los
tres subsistemas en el tiempo, y no solamente de funciones musculares tónico-
posturales invariables. Los aspecto neurofisiológico implícitos en este modelo
157
EDITORIAL; The primal nature of core function: In rehabilitation & performance conditioning. Journal of Bodywork & Movement Therapies. 2013:17, 239-248. 158
Hudson A. Gandevia S. Butler J. Control of human inspiratory motoneurones during voluntary and involuntary contractions. Respiratory Physiology & Neurobiology. 2011. 179: 23 – 33. 159
Latey P. Updating the principles of the Pilates method –part 2. J Bodywork Mov Ther. 2002; 6(2): 94-101.
59
complejo, deben considerarse como una unidad (cuyos inputs o patrones de
activación están coordinada en tiempo y espacio) al igual que la interconexión
entre las capas musculares, fascia y otros tejidos conectivos. 160 El
reclutamiento muscular, en el momento apropiados (timing) y el nivel adecuado
de contracción, es extremadamente importante en el control del equilibrio de la
columna vertebral y la estabilidad mecánica, lo cual requiere en síntesis, de
la tensión muscular, pero sobre todo el control sensorio-motor 161
Sin embargo la estática y la dinámica de la columna torácica no han sido lo
suficientemente atendidos, en comparación con el conjunto de vértebras
cervicales y lumbares. Un número de estudios de investigación demostraron la
importancia de la estabilidad proporcionado por las articulaciones costo
vertebral, el complejo de la fascia torácica y la fascia intercostal162. El tejido
óseo y no contráctil, tienen una mayor influencia sobre la curvatura de la
columna torácica que el control muscular. Al parecer, la región torácica es
anatómicamente más estática, proporciona puntos estables de conexión de los
músculos y la fascia que tienen el potencial de influir en la presión
intrabdominal y el control dinámico de la columna lumbar163.
No obstante la estabilidad lumbo-pélvica no es un proceso aislado, porque
está estrechamente asociado al equilibrio y el balance del cuerpo entero. Esto
establece la relación directa entre la estabilización de la columna,
propiocepción y balance (estático y dinámico).164Si además incluimos el papel
de otros niveles superiores de control y el aprendizaje motor (que se
relacionaran en los principios de Core training) junto con los elementos
biomecánicos y fisiológicos descritos, podemos reelaborar la definición de
estabilidad en términos de Comerford y cols como: la acción coordinada de
160
Malanga A, Aydin S. Seidenberg P,Functional Therapeutic and Core Strengthening. In:Seidenberg P, Bowen J Bowen J. The hip and pelvis in the sports Medicine and primary care. New York: Springer; 2010.p. 207-232 161
Borghuis J, Hof A, Lemmink K. The Importance of Sensory-Motor Control in Providing Core Stability. Implications for Measurement and Training. Sports Med. 2008; 38(11): 893-916. 162
McLean C S. Core Stability: Does Existing Evidence Support The Concept Dissertation. Scotland (U.K): school of sport, physical education & Recreation Wales College Of Medicine And the Univerity of Wales Institute, Cardiff; 2006. 163
Ibid 164
Barr K, Griggs M, Cadby T: Lumbar stabilization: Core concepts and current literature, part 1. Am J Phys Med Rehabil 2005; 84 (6): 473–480.
60
músculos que actúan sinérgicamente y las interacciones entre los músculos
agonistas y antagonistas, que involucran estrategias sensoriales, biomecánicas
y del procesamiento motor, junto con las respuestas aprendidas de la
experiencia anterior y la anticipación a los cambios165 (Feedforward). De esta
forma se concluye que el control de la posición y los movimientos de la
columna no distan mucho de los demás procesos de control motor.
La investigación futura al respecto deberá proporcionar evidencia adicional,
especialmente en las áreas de los sistemas neuronales, la función muscular
sinérgica y secuencias de co-activación, ya que además de ciertos vacíos
teóricos, la mayoría de los estudios que describen los fundamentos
biomecánicos, anatómicos y fisiológicos del concepto Core stability, proviene
de estudios observacionales (nivel de evidencia 3 y 4 en el SING Score), como
series y reporte de casos y juicios de expertos166 o revisiones narrativas del
estado del Arte.
A partir del concepto actual (Comeford 2001) de estabilización podemos inferir
que, la función del Core-PowerHouse va más allá de la estabilización
neuromuscular-mecánica y el equilibrio de la columna. Su labor se encuentra
en relación con una cadena cinética, que tal como se describe en la literatura,
es la interrelación significativa de la activación muscular y la traducción de
fuerzas dentro del sistema músculo-esquelético167. El Core se reconoce como el
centro de la cadena cinética, actuando como una unidad estabilizador (controla
el micro-movimiento a nivel segmentario) de la columna vertebral y el tronco,
como generador de energía cuando se inicia el movimiento de las
extremidades, y de esta forma se constituye en un punto de transición
armónica de las fuerzas de los miembros inferiores de la parte superior
165
Comerford MJ, Mottram SL, Movement and stability dysfunction: contemporary developments, Man Ther 2001; 6 (1): 15-26. 166
McLean C S. Core Stability: Does Existing Evidence Support The Concept Dissertation. Scotland (U.K): school of sport, physical education & Recreation Wales College of Medicine And the Univerity of Wales Institute, Cardiff; 2006. 167
Nadler S, Malanga G, Bartoli L. Hip muscle imbalance and low back pain in athletes: influence of core strengthening. Med Sci Sports Exerc 2002; 34:9–16.
61
extremidades, y viceversa. 168 Los patrones de activación anormal en las
extremidades modifican del mismo modo el timing a nivel del Core, revelando
así la interconexión funcional de los mismos segmentos de una cadena
cinética. Por lo tanto la división del Core con respecto a la función muscular
global se vuelve artificial en la medida que se asila de la función motora natural
del ser humano, cuyo sistema articular es vertical, multisegmentario y
constantemente sometido a demandas de equilibrio (así como la columna
vertebral).
De esta forma, en este apartado se ha realizado una aproximación al concepto
del Core y el PowerHouse como referente anatómico y funcional que desarrolla
una función estabilizadora o de control motor en virtud del control
neuromuscular y la programación motora. Ahora profundizaremos en la
estrecha relación que existe entre la función estabilizadora y ventilatoria de la
musculatura del Core-PowerHouse (en particular el sistema local) así como los
factores que la modifican como las modifican (posición del tronco, lordosis
lumbar y relaciones longitud-tensión de los componentes musculares).
1.6.8. Mecánica Tóraco-pulmonar y abdominal de la Respiración: relación
con el referente anatómico funcional del Core y PowerHouse.
Tanto la mecánica Tóraco-pulmonar y abdominal de la ventilación como los
procesos de estabilización espinal (relacionados estrechamente con los
procesos de control postural dentro de una cadena cinética) comparten
procesos similares de activación sinérgico – antagónicos, coordinados en
tiempo (timing) y ejecutados por componentes musculares en común (sistema
local) que conducen a cambios de presiones y momentos de fuerza
eficientes169 sobre las estructuras centrales (Core o PowerHouse). Como se
168
Malanga A, Aydin S. Seidenberg P,Functional Therapeutic and Core Strengthening. In:Seidenberg P, Bowen J Bowen J. The hip and pelvis in the sports Medicine and primary care. New York: Springer; 2010.p. 207-232. 169
Hudson A, Gandevia S, Butler J. Control of human inspiratory motoneurones during voluntary and involuntary contractions. Respir Physiol Neurobiol. 2011; 179:23–33.
62
había descrito en el apartado anterior la ventilación y la estabilización están
relacionadas desde el punto de vista mecánico e incluso evolutivo-filogenético.
Estos procesos aunque están acoplados por impulsos (outputs o drive)
neurales diferenciados, pueden coexistir coordinadamente bajo circunstancias
normales por una parte o pueden ser susceptibles de ajuste (fisiológico y
voluntario) en función de las demandas tal como se desarrolla a continuación.
En ausencia de enfermedad el sistema motor a través de los músculos
centrales, diafragma y transverso (Core) controlan simultáneamente las
funciones posturales y ventilatorias, 170 171 172 por medio de la activación
coordinada de las unidades motoras respectivas, que en principio, reciben
comandos neurales diferenciados. Los impulsos neurales que garantizan la
estabilización son de múltiple origen involucrando de forma constante el
sistema motor piramidal, extrapiramidal y ajustes medulares reflejos que
vinculan la secuencia de activación (tanto anticipatoria como de ajuste a los
cambios de posición) del sistema local y sistema global dentro de una cadena
cinética. Por su parte los impulsos de la ventilación se origina principalmente
desde las regiones del tronco encefálico (centro neumotáxico, centro
respiratorios ventral, dorsal y quimiorreceptores centrales), que generan
descargas de carácter tónico e inhibitorio hacia las motoneuronas respiratorias
para generar el ciclo respiratorio. No obstante los inputs del córtex motor que
controla de forma particular los movimientos funcionales y tareas ventilatorias
bajo el control de la voluntad (hiperventilación voluntaria, apneas transitorias y
maniobras de presión máxima), puede ser parcialmente independiente de los
centros respiratorios (en el caso de las neuronas frénicas).
Por consiguiente a pesar de los múltiples centros de control involucrados, las
dos funciones (ventilación y estabilización) pueden compartir eventualmente
170
Hodges P, Gandevia S. Changes in intra-abdominal pressure during postural and respiratory activation of the human diaphragm. J Appl Physiol. 2000; 89: 967-976. 171
Gandevia S, Butler J, Hodges P, Taylor J. Balancing Acts: Respiratory Sensations, Motor Control And Human Posture. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology. 2002; 29: 118–121. 172
Smith M, Russell, Hodges P. Disorders of breathing and continence have a stronger association with back pain than obesity and physical activity. Australian Journal of Physiotherapy. 2006; 52: 11-16.
63
mecanismos superiores de ajuste voluntario a nivel cortical. Sin embargo, para
que puedan coexistir de manera funcional, requieren de una compleja
sincronización temporal (timing) de las órdenes neuromusculares antes de
efectuarse debido a que gran parte de las motoneuronas activadas durante
actividades que demandan estabilización de tronco y durante la respiración
espontanea son las mismas (y por lo tanto las mismas fibras musculares). En
efecto las motoneuronas que controlan el diafragma y la pared abdominal se
encargan de controlar variables asociadas a la ventilación como ritmo, timing
inspiratorio y volumen así como la modificación voluntaria de la respiración y
las funciones “no respiratorias”173 (estabilización de la columna y tronco durante
los movimientos) mediante una compleja red de integración conformada por las
interneuronas medulares.
Existen varios ejemplos de esta coordinación neural. En primera instancia, tan
solo la movilización de la reja costal en la ventilación regular representa una
fuente periódica de demanda postural, acentuándose cuando varía la posición
del cuerpo respecto a la gravedad y la oscilación postural normal.174Para lograr
este efecto, las respuestas del control postural y el drive ventilatorio se integran
en los centros respiratorios y neuronas del sistema motor extrapiramidal
(reticulares y vestibulares)175 para responder a las demandas ventilatorias y de
estabilización de forma simultánea y con el timing apropiado. A través de esta
organización, la perturbación del equilibrio otorgada por la actividad propia de
la ventilación es contrarrestada por medio de una sinergia postural entre tronco
y miembros inferiores que hace imperceptible tal oscilación,176 es decir que
involucra el sistema estabilizador global implícito en una respuesta de balance
corporal.
173
Hudson A, Gandevia S, Butler J. Control of human inspiratory motoneurones during voluntary and involuntary contractions. Respir Physiol Neurobiol. 2011; 179:23– 33 174
Hodges P, Gurfinkel V, Brumagne S, Smith T, Cordo P. Coexistence of stability and mobility in postural control: evidence from postural compensation for respiration. Exp Brain Res. 2002; 144:293–302. 175
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Hodges P, Gurfinkel V, Brumagne S, Smith T, Cordo P. Coexistence of stability and mobility in postural control: evidence from postural compensation for respiration. Exp Brain Res. 2002; 144:293–302.
64
Otro ejemplo esta simultaneidad funcional está representado en las estrategias
neuromusculares que permiten responder de forma simultánea a la ventilación
y a mayores demandas de estabilidad como lo son el movimiento de las
extremidades ante una resistencia. Esta actividad genera mayor amplitud de
oscilación postural y mayores fuerzas reactivas sobre la columna, lo que
produce respuestas activadoras (Feedforward) tónicas y fásicas del
diafragma177 y el transverso, cuya magnitud es dependiente a su vez de la
velocidad y frecuencia de los movimientos. Esto patrones Feedforward se
ejecutan en el tiempo independientemente de la fase de la ventilación sin
interferir con la función de la misma. 178 Para efectos de estas funciones
simultáneas, el diafragma posee además un control selectivo de su porción
costal y crural y una configuración funcional en serie y paralelo para efectos
mecánicos y ventilatorios respectivamente.179
Adicionalmente el control de la presión intrabdominal por parte de la pared
abdominal, además de generar los momentos de fuerza estabilizadores sobre
la columna desarrolla ciclos junto con la activación de diafragma y establece “la
relación Sinérgico-antagónica del diafragma y el abdomen” descrita por
Kendall en 1993 180 la cual es importante para el proceso mismo de la
ventilación. Esta relación consiste en la oposición gradual que realiza la presión
intrabdominal al descenso inspiratorio del diafragma, por acción excéntrica de
la pared abdominal, que evita la tracción caudal de la reja costal y permite que
este músculo actúe desde su porción costal e incremente también las
dimensiones laterales del tórax, por efecto del mantenimiento de la zona de
aposición y la longitud de contracción más óptima durante un tiempo mayor181
177
Gandevia S, Butler J, Hodges P, Taylor J. Balancing Acts: Respiratory Sensations, Motor Control And Human Posture. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology. 2002; 29: 118–121. 178
Hodges P, Gandevia S. Changes in intra-abdominal pressure during postural and respiratory activation of the human diaphragm. J Appl Physiol. 2000; 89: 967-976. 179
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http://hanslindgren.com/articles/diaphragm-function-for-core-stability.
65
(la zona de aposición representa alrededor del 30% de la superficie interna total
de la caja torácica).182
De esta forma podemos apreciar que la coordinación neural para la ventilación
y la estabilización se manifiestan principalmente a través del efecto mecánico
que genera la coactivación adecuada de los presurizadores del abdomen y la
participación del sistema estabilizador global (en el caso de la compensación
postural de la ventilación), lo cual resulta en cambios cíclicos en la presión
Toraco-abdominal (y los mecanismo de estabilización asociada a esta) y la
consecuente generación del flujo aéreo en los pulmones así como la activación
simultanea de estrategias de balance.
También desde esta perspectiva mecánica, el flujo aéreo que se desarrolla a
partir de los cambios de presiones y los músculos respiratorios modifica de
manera cíclica volúmenes y las relaciones longitud-tensión de los componentes
musculares involucrados. En la figura 7se ilustra la mecánica Toraco-pulmonar
en un individuo normal a través de un diagrama de Campbell (1959) el cual
representa la relaciones volumen-presión transmural entre el tejido pulmonar y
la caja torácica y se delimita el área correspondiente a un ciclo respiratorio
normal. Los músculos abdominales cumplen una función decisiva en el
mantenimiento de la CFR en niveles normales (sobre todo en esfuerzo). El
diafragma por su parte aumenta la presión abdominal (Pab), distiende la pared
abdominal y disminuye la presión pleural (Ppl) en la inspiración, mientras que
los músculos abdominales como el transverso desplazan la pared abdominal
hacia el interior a la vez que permiten estirar pasivamente el diafragma (con
almacenamiento de energía elástica en el sistema respiratorio)183 y optimiza su
longitud para el inicio de un nuevo ciclo respiratorio. Además de la disipación
de la energía elástica almacenada en el pulmón y la pared torácica durante la
inspiración, los músculos espiratorios se activan durante el esfuerzo y
desarrollan una presión muscular espiratoria que aumenta la presión pleural
182
Mead J. Functional significance of the area of apposition of diaphragm to rib cage citado por Lindgren H. 2011 en: http://hanslindgren.com/articles/diaphragm-function-for-core-stability/ 183
Aliverti A. Lung and chest wall mechanics during exercise: Effects of expiratory flow limitation. Respiratory Physiology & Neurobiology. 2008. 163: 90–99.
66
por encima de la presión de retracción de la pared torácica contribuyendo a la
espiración. 184 En este sentido hay estudios han demostrado que en los
pacientes con EPOC los músculos espiratorios son reclutados a finales de la
espiración normal para proporcionar en parte ventaja mecánica al
diafragma.185186
Figura 7. Diagrama de Campbell de un sujeto normal. El área rayada en diagonal es el trabajo realizado en contra de la resistencia, y el área delimitada por las curvas y la presión muscular es el trabajo realizado contra elastancia de pulmón y la pared torácica. Adaptado de: Loring S, Garcia-Jacques M, Malhotra A. Pulmonary characteristics in COPD and mechanisms of increased work of breathing. J Appl Physiol 107: 309–314, 2009.
Estos elementos permiten resaltar el mecanismo de almacenamiento de
energía elástica en un músculo antagonista a partir de la actividad concéntrica
de un musculo agonista. De esta forma, los músculos centrales del Core
deben funcionar también acorde con las funciones ventilatorias por los cambios
184
Loring S, Garcia-Jacques M, Malhotra A. Pulmonary characteristics in COPD and mechanisms of increased work of breathing. J Appl Physiol 107: 309–314, 2009. 185
Ninane V, Yernault JC, De Troyer A. Intrinsic PEEP in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Role of expiratory muscles. Am RevRespir Dis 1993; 148:1037– 42. 186
Bisschop C. Montandonb G. Guénard H. Expiratory muscles modulate negative expiratory Pressure - induced flow during muscular exercise. Respiratory Physiology & Neurobiology 2006. 154: 453 – 466.
67
en sus propiedades de generar tensión activa durante el ciclo respiratorio
normal.
Otra característica en común de la estabilización y la ventilación y que
probablemente se relaciona con el conjunto de unidades motoras que
comparten como mecanismo efector, es que ambas funciones demandan
niveles modestos de generación de fuerza muscular. El diafragma genera
fuerza activa que es alrededor del 10% de la presión transdiafragmática
máxima en respiración normal (traducido en un cambio de 5 cmH2O en la
presión intrapleural con respecto a 150 cmH2O desarrolladas en una maniobra
de PIM) y hasta el 28% durante la exposición a condiciones de hipoxia y la
hipercapnia.187 Esto podría deberse en parte a la naturaleza tónica de las fibras
que componen estos músculos y la mínima resistencia que ofrecen las vías
aéreas en condiciones regulares. La gran capacidad de reserva en el diafragma
puede confundir la evaluación de la progresión de las enfermedades que
afecten la ventilación a menos que se examinen múltiples tareas motoras.
En la figura 4 se esquematizan los elementos discutidos hasta el momento
donde se resalta la convergencia del sistema de control postural y de control
respiratorio en las unidades motoras del sistema local.
Desde la óptica del entrenamiento de esta musculatura (Core) también
podemos recapitular los hallazgos de activación diafragmática y modificaciones
en la presión transdiafragmática, mediante ejercicios que imponen una carga
postural y de entrenamiento muscular central como el Core training188(método
entrenamiento que se desarrollara en detalle a continuación) o la realización de
ejercicios abdominales en cadena cinética abierta (sit-up o flexión de tronco en
supino) que generan carga sobre los músculos respiratorios189. Estos hallazgos
plantean la relación que existe entre la demanda estabilizadora que es
impuesta y la participación de algunos músculos respiratorios en esta función.
187
Mantilla C, Sieck G. Phrenic Motor Unit Recruitment during Ventilatory and Non- Ventilatory Behaviors. Respir Physiol Neurobiol. 2011; 179 (1): 57–63. 188
Strongoli L. Gómez C. Coast J. The effect of core exercises on transdiaphragmatic pressure. Journal of Sports Science and Medicine. 2010. 9: 270 – 274. 189
Gomez C, Strongoli L, Coast R. Repeated abdominal exercise induces respiratory muscle fatigue. Journal of Sports Science and Medicine. 2009; 8: 543-547.
68
Figura 8. Esquematización de las relaciones neuromusculares y mecánicas que existen entre la estabilizadora y la función ventilatoria. Nótese que no todos los músculos respiratorios son estabilizadores de columna, al igual que no todos los estabilizadores son respiratorios. (Realizado por estudiantes de X semestre Fisioterapia Universidad nacional 2013).
Adicionalmente la relación de ventilación y estabilización se vuelve
definitivamente bidireccional en la medida que también se contempla el estudio
de OBAYASHI Y COLS (2012)190 en el cual se plantea la hipótesis de que los
ejercicios respiratorios (con dispositivos de carga y resistencia) pueden activar
el sistema estabilizador local y por lo tanto modificar las curvas raquídeas.
Después de 4 semanas de ejercicios se halló modificación de las curvas dorsal
190
Obayashi H, Urabe Y, Yamanaka Y, Okuma R. Effects of Respiratory-Muscle Exercise on Spinal Curvature. Journal of Sport Rehabilitation. 2012; 21: 63-68.
69
y lumbar, un incremento de la fuerza de flexores de tronco, así como mejoras
en los índices espirométricos de CVF y VEF1. Estos resultados plantean la
noción de una función dual, simultánea y recíproca entre las funciones
ventilatorias y las de estabilización que podría vincularse a la integración y
coordinación temporal de las órdenes neurales corticales y subcorticales que
convergen en las unidades motoras, y que pude conducir a cambios
adaptativos en las fibras como lo es la fuerza y la resistencia.
Factores Que Modifican la Relación Estabilización-Ventilación
En efecto, a pesar de estas funciones simultaneas de los músculos locales del
Core (que como apreciamos, en su mayoría también son ventilatorios), en
ciertas circunstancias que requieren una compensación respiratoria de gases
arteriales o incrementan el trabajo respiratorios, el sistema motor presenta un
conflicto entre realizar ciclos de contracción-relajación rítmicos para responder
a la demanda ventilatoria o mantener de forma constante ciertos niveles de
activación que garanticen una presión intrabdominal adecuada.191 No obstante
ante un esfuerzo aeróbico desafiante el sistema prioriza el mantenimiento de la
ventilación por encima de la estabilización.192193 A pesar de la integración de
órdenes ventilatorias y posturales que tienen lugar en las motoneuronas
frénicas, en condiciones de esfuerzo ventilatorio (durante el ejercicio o como
producto del incremento de las demandas respiratorias de la enfermedad
pulmonar crónica 194 ) tienden a superponerse los impulsos del drive
químico.195196197 En estos casos se incrementa el drive respiratorio normal, lo
191
McGill S, Grenier S, Kavcic S, Cholewicki J. Coordination of muscle activity to assure stability of the lumbar Spine .Journal of Electromyography and Kinesiology. 2003; 13: 353–359. 192
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Hodges P, Heijnen I, Gandevia S. Postural activity of the diaphragm is reduced in humans when respiratory demand increases. Journal of Physiology. 2001; 537(3): 999–1008. 194
Hodges P, McKenzie D, Heijnen I, Gandevia S. Reduced contribution of the diaphragm in to postural control in patients with severe chronic airflow limitation. Proceedings of the Thoracic Society of Australia and New Zealand, Melbourne, Australia. 2000. 195
Hodges P, Heijnen I, Gandevia S. Postural activity of the diaphragm is reduced in humans when respiratory demand increases. Journal of Physiology. 2001; 537(3): 999–1008. 196
Chaitow L. Breathing pattern disorders, motor control, and low back pain. Journal of Osteopathic Medicine. 2004; 7(1): 33-40.
70
cual interfiere con la función estabilizadora (tónica y fásica, timing y respuestas
de Feedforward), tanto de la pared abdominal y el diafragma para responder a
ambas demandas.198 Esto conduce a involucrar musculatura accesoria de la
ventilación en lugar de los principales músculos de la bomba respiratoria, y al
desacondicionamiento e inhabilitación de las vías neurales que activan el
sistema local (por desuso), debido a la naturaleza tónica de músculos locales
como diafragma y el transverso abdominal 199 y al carácter crónico de la
enfermedad pulmonar que incrementa el trabajo de la ventilación.
Bajo otras condiciones de demanda funcional los procesos de estabilización
prevalecen parcialmente por encima de los ventilatorios como ocurre durante el
levantamiento de cargas externas, donde las apneas respiratorias acontecen a
partir de cierto umbral de carga tolerable.200 Sin embargo existe un mecanismo
alternativo y eficaz de estabilización que consiste en maniobras espiratorias
que disminuyen la CFR con glotis abierta, en contraposición a los efectos
hemodinámicos de la presurización del abdomen con glotis cerrada (maniobra
de Valsalva).201 Adicionalmente las personas con síndromes de inestabilidad
trasladan la función estabilizadora del sistema local al sistema global lo cual
puede comprometer la función ventilatoria202 probablemente por mecanismos
neurales y la desarticulación funcional de estos dos sistemas que también
conduce a niveles más altos de compresión lumbar.203 De otra parte, cuando
se involucran actividades que movilizan extremidades bajo carga o resistencia
puede resultar en una recuperación incompleta de la excursión diafragmática
realizada durante la inspiración, lo cual genera mayores niveles de CFR como
197
Liebenson C. Spinal stabilization an update. Part 1: biomechanics. J Bodyw Mov The. 2004; 8: 80–84. 198
Chaitow L. Breathing pattern disorders, motor control and low back pain. Journal of Osteopathic Medicine. 2004; 7(1): 33-40. 199
The primal nature of core function: In rehabilitation & performance conditioning. Journal of Bodywork & Movement Therapies . 2013; 17: 239-248. 200
Hagins M, Lamberg E. Natural breath control during lifting tasks: effect of load. Eur J Appl Physiol. 2006; 96: 453–458. 201
Shirley D, Hodges P, Eriksson A, Gandevia S. Spinal stiffness changes throughout the respiratory cycle. J Appl Physiol. 2003; 95: 1467-1475. 202
Barr K, Griggs M, Cadby T. Lumbar stabilization: Core concepts and current literature, part 1. Am J Phys Med Rehabil. 2005; 84: 473–480. 203
Grenier S, McGill S. When exposed to challenged ventilation, those with a history of LBP increase spine stability relatively more than healthy individuals. Clinical Biomechanics. 2008; 23: 1105–1111.
71
mecanismo que permite mantener cierto nivel de presión intrabdominal ante la
demanda de estabilidad.204
Adicionalmente como se abordó en el marco teórico, el incremento del nivel
normal de Capacidad Funciona Residual por hiperinsuflación (en condiciones
patológicas como el EPOC) y el consecuente incremento del trabajo
respiratorio, altera totalmente este juego mecánico de contracción-estiramiento
entre músculos antagonistas de la ventilación y que pude representar una
amenaza directa para el control postural (en términos de balance)205. Este es
un argumento más a favor de la relación directa entre ventilación y
estabilización que se puede comprometer cuando se alteran algunos de sus
mecanismos (neurales, musculares, biomecánicos, sean compartidos o no).
Las alteraciones de las relaciones longitud-tensión puede modificar el drive
neural sobre toda la unidad funcional de la ventilación y la estabilización (Core),
ya que esta se rige por el principio de compensación neuromecánica, el cual
establece que las motoneuronas reciben impulsos proporcionales a la ventaja
mecánica de las fibras musculares que inervan.206
Otro Factor que modifica las condiciones mecánicas bajo las que operan los
músculos centrales está dado por las posiciones del tronco y la pelvis respecto
a la gravedad.207 En este último aspecto la inclinación progresiva del tronco
desde la posición supino genera una modificación del patrón ventilatorio por la
acción o efectos de masa que produce el contenido abdominal sobre la
geometría del diafragma (lo cual resulta en una capacidad diferente para
generar una presión transdiafragmática) o la distensión de la pared abdominal
que aumenta la elastancia de la misma y modifica el patrón de ventilación en la
204
Kolar J, Sulc M, Kyncl J, Sanda J, Neuwirth A, Bokarius V, Kriz J. Stabilizing function of the diaphragm: dynamic MRI and synchronized spirometric assessment. J Appl Physiol. 2010; 109: 1064-1071. 205
Smith D, Chang A, Seale H, Walsh J, Hodges P. Balance is impaired in people with chronic obstructive pulmonary disease. Gait & Posture. 2010; 31: 456–460. 206
Hudson A, Gandevia S, Butler J. Control of human inspiratory motoneurones during voluntary and involuntary contractions. Respir Physiol Neurobiol. 2011; 179:23-33. 207
Ibid.
72
posición bípeda y sedente208. En esta última posición, la ausencia de soporte
lumbar permite cierto grado de participación de un patrón abdominal de
ventilación, fenómeno explicado en parte por los niveles de activación de los
músculos abdominales para efectos de la estabilización que es requerida en
cada una de estas situaciones (que es mayor en condiciones de no soporte)209.
Otras condiciones relacionadas con la disposición de la columna, como las
desviaciones del raquis (por ejemplo escoliosis pronunciada) presentan
disminución de la excursión del diafragma, así como disminución de los
volúmenes pulmonares durante la inspiración y la espiración210.
En resumen la interacción entre la mecánica de la ventilación y la estabilización
se establece en virtud de una unidad anatómica-funcional en común (el Core)
y en función de procesos neurales diferenciados a nivel supra espinal pero
coordinados en tiempo de tal manera que coexisten armónicamente. Los
cambios logrados en estos músculos y en las pruebas de función pulmonar ya
sea por vía del entrenamiento de estabilización o de las maniobras
respiratorias, pueden ser explicados tan solo por el hecho que comparten un
mismo conjunto muscular efector de unidades motoras. No obstante las
demandas de compensación respiratoria de los estados acido-base, la
hiperventilación y las condiciones de ventaja o carga mecánica sobre el
sistema ventilación-estabilización (de manera permanente o transitoria)
pueden modificar el control neuromuscular, el desempeño contráctil y el
acoplamiento normal de estas funciones así como restringir alguna de la
mismas a fin de mantener la otra. En el caso de la enfermedad pulmonar se ha
encontrado en la literatura que los procesos de estabilización pueden verse
208
Romeia M, Lo Maurob A, D’Angeloa M, Turconia A, Bresolina N, Pedottib A, et al. Effects of gender and posture on thoraco-abdominal kinematics during quiet breathing in healthy adults. Respiratory Physiology & Neurobiology. 2010; 172: 184–191. 209
Lin F, Parthasarathy S, Taylor S, Pucci D, Hendrix R, Makhsous M. Ronald W, et al. Effect
of Different Sitting Postures on Lung Capacity, Expiratory Flow, and Lumbar Lordosis. Arch Phys Med Rehabil. 2006; 87: 504-509. 210
CHU W et al: Dynamic magnetic resonance imaging in assessing lung volumes, chest wall, and diaphragm motions in adolescent idiopathic scoliosis versus normal controls. Spine. 2006; 31: 2243-2249.
73
comprometidos posterior a la disfunción muscular respiratoria, que afecta la
coordinación intermuscular y por ende el balance211.
Con base en estos elementos teórico-conceptuales expuestos para sustentar la
posibilidad de entrenar músculos respiratorios mediante técnicas y ejecuciones
que proporcionan una carga postural, de coordinación y resistencia muscular
sobre los músculos del Core, se estudia ahora la relación de los principios de
las modalidades de entrenamiento Core training y Pilates, la función musuclar y
la tolerancia al esfuerzo en EPOC.
2. ESTRATEGIA METODOLOGICA
2.1 DISEÑO DEL ESTUDIO
ESTUDIO DESCRIPTIVO – CORRELACIONAL: a partir de la recopilación, se
realiza una descripción y análisis de las fuentes bibliográficas a fin de sintetizar
las bases teórico-conceptuales que fundamentan los principios de los métodos
Core y Pilates y su relación con la mecánica ventilatoria y el acondicionamiento
muscular respiratorio, así como su relación con la tolerancia al esfuerzo en el
EPOC.
2.2 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS
Core: ha sido definido como una caja (compartimiento anatómico) con los
abdominales en la parte delantera, los glúteos y paraespinales en la parte
posterior, el diafragma como el techo y la musculatura de piso y anillo pélvico
como el fondo212
Core training: programas de entrenamiento que incluyen los procesos
orientados al fortalecimiento muscular y el control motor de la musculatura
211
Smith M, Chang A. Seale H, Walsh J, Hodges P. Balance is impaired in people with chronic
obstructive pulmonary disease. Gait & Posture. 2010; 31(4): 456-460. 212
Akuthota V, Nadler SF Op Cit.
74
central para lograr los objetivos tanto del Core Strength (fuerza del Core) como
del Core stability (control neuromuscular)213.
Estabilización: Esla acción coordinada de músculos que actúan
sinérgicamente y las interacciones entre los músculos agonistas y
antagonistas, que involucran estrategias sensoriales, biomecánicas y del
procesamiento motor, junto con las respuestas aprendidas de la experiencia
anterior y la anticipación a los cambios214 que permiten mantener el equilibrio
articular dentro de los limites seguros de un Rango de movimiento.
Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica EPOC215: “es una enfermedad
prevenible y tratable con algunos efectos extra-pulmonares significativos que
puede contribuir a la gravedad de la misma. Su componente pulmonar se
caracteriza por la limitación del flujo aéreo que no es completamente reversible.
La limitación del flujo aéreo es por lo general progresiva y está asociada con
una respuesta inflamatoria anormal de los pulmones a partículas o gases
nocivos''.
Pilates: es un conjunto de ejercicios orientados al control de la postura y el
movimiento, a través del fortalecimiento muscular, la resistencia, la flexibilidad,
la optimización de patrones de movimiento y las secuencias de activación
muscular216
PowerHouse: en el sentido etimológico significa “centro de poder o de fuerza”
y en varias referencia de la literatura su significado desde el punto de vista
213
Ibid. 214
Comerford M, Mottram S. Movement and stability dysfunction: contemporary developments, Man Ther 2001; 6 (1): 15-26. 215
Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease. www.goldcopd.com. Date last accessed: June 30, 2007. 216
Neurodynamics for Pilates Teachers. Journal of Bodywork & Movement Therapies. 2012; 16, 353-358.
75
anatómico es semejante al del Core como centro corporal217 compuesto de los
músculos proximales-locales estabilizadores de columna. 218
Fuerza muscular: es la capacidad de movilizar una carga con máximo
esfuerzo a través del sistema de palancas musculoesquelético.
Capacidad de esfuerzo: por las características de la EPOC, esta variable
hace relación a la capacidad de trabajo aeróbico que es una variable
susceptible de medición a través de diferentes métodos como el test de VO2
máximo incremental, con sus variables fisiológicas asociadas (umbral de
lactato, cociente de intercambio respiratorio, frecuencia cardiaca) o el test de la
caminata de los 6 minutos.
Ventilación: es el proceso fisiológico mediante el cualse realiza el intercambio
gaseoso entre el medio externo y los espacios alveolares, el cual involucra una
serie de determinantes mecánicos tanto estáticos (distensibilidad, elastancia y
propiedades mecánicas pulmonares) como dinámicos (flujo, cambios cíclicos
de volúmenes y presiones) e implica la generación de diferentes niveles de
trabajo respiratorio.
2.3 ESTRATEGIA DE BÚSQUEDA
En esta apartado no se incluye la búsqueda realizada para la construcción del
marco teórico ya que constituye un soporte conceptual que en su mayoría
provine de la recopilación de estudios secundarios, revisiones del estado del
arte (aunque fundamentadas en estudios previos in vivo, modelos
biomecánicos, neurofisiológicos, mediciones a través de instrumentación
biomédica y empleada en la clínica, como electromiografía, pruebas de
esfuerzo, manómetros, test de fuerza y de función pulmonar).
Para efectos de la revisión de los principios de los métodos y la alteración
funcional en EPOC y de acuerdo a los referentes conceptuales abordados en la
sección anterior, se han identificado los descriptores o encabezados de temas
217
Wells C, Kolt G, Bialocerkowski A. Defining Pilates exercise: A systematic review. Complementary Therapies in Medicine . 2012; 20, 253-262. 218
Muscolino J, Cipriani S. Pilates and the ‘‘powerhouse’’II. Journal of Bodywork and Movement Therapies . 2004; 8: 122–130.
76
médicos (Medical Subject Headings; MesH) para cada responder a cada uno
de los objetivos específicos de la investigación: COPD and Exercise, COPD
AND upper extremity AND lower extremity AND training, Breathing Pattern,
Dyspnea, Core stability AND exercises, Core stability exercise AND
Electromyography, Core stability AND Strenght, Pilates AND principles, Pilates
AND exercises, stabilization AND training, respiratory AND muscles AND
training, lumbar AND stability, Core AND exercise AND principles, endurance,
strength AND Prescription, Pilates AND progression. Otros términos de
búsqueda fueron empleados sin que constituyeran términos Mesh como:
Neutral Zone AND PowerHouse. Se utilizaron como límites de búsqueda
literatura publicada entre 2000 y el año 2013. Se emplearon las bases de
datos SINAB-unal, Medline, Pubmed, revistas electrónicas del SINAB, Science
Direct, Scopus, SciElo y Google Schoolar. Se utilizaron los enlaces de
búsquedas relacionadas (related articles) para artículos identificados como
relevantes y artículos citados por los autores de otros artículos en la sección de
introducción y discusión. Se excluyeron artículos que no identificaban
claramente la publicación de la cual hacían parte.
2.4 CLASIFICACIÓN DE LOS ESTUDIOS Y LA EVIDENCIA.
Cada uno de los términos de búsqueda enunciados anteriormente otorgará una
serie de estudios que son susceptibles de ser clasificados en alguna de estas
cuatro agrupaciones:
Principios de los métodos Core training y Pilates:
Elementos que orientan la prescripción de la carga en los métodos
Core training y Pilates.
Descripción y Caracterización Electromiográfica de las ejecuciones y
las secuencias (la que se encuentre disponible): este elemento permite
realizar una aproximación acerca del umbral de entrenamiento que es
posible alcanzar mediante la realización de los ejercicios, ya que en la
literatura existen algunas divergencias con respecto a la utilidad de estos
77
ejercicios para lograr una carga de entrenamiento sin la necesidad de
incluir resistencias externas
En los casos que sean aplicables los estudios serán objeto de una
caracterización en términos de la evidencia clínica que aportan y en virtud del
diseño metodológico que emplean.
3. RESULTADOS.
3.1 CLASIFICACIÓN DE LOS ESTUDIOS SELECCIONADOS
En la tabla 1 se resumen los estudios identificados como relevantes dentro de
los límites de búsqueda. Se identificaron un total de 44, estudios relevantes de
los cuales fueron excluidos 4 por ser resúmenes de libro. Los trabajos que se
relacionan con los principios de los métodos provienen en su mayoría de
revisiones del estado del arte, que recopilan estudios descriptivos in vivo,
algunos estudios de cohorte, 2 revisiones sistemáticas de literatura y un ensayo
clínico aleatorizado.
Tabla 6. Clasificación de los estudios seleccionados.
Pregunta Orientadora
Numero de estudios
seleccionados
Nivel de evidencia
Tipo de estudios
Principios de los métodos Core training y Pilates. Elementos que orientan la prescripción de la carga en los métodos Core training y Pilates
27
3-4
Estudios observacionales descriptivos de series de casos, corte transversal y analíticos de tipo cohortes revisiones teóricas del estado del arte.
3
1+
Revisiones sistemáticas de literatura. Ensayos controlado aleatorizados
Descripción y Caracterización Electromiográfica de las ejecuciones y las secuencias (la que se encuentre disponible).
9
3-4
Estudios observacionales descriptivos de series de casos, corte transversal y analíticos de tipo cohortes revisiones teóricas del estado del arte.
78
3.2 PRINCIPIOS DE LOS MÉTODOS TERAPÉUTICOS CORE TRAINING Y
PILATES
3.2.1 Principios del método Core Training.
Como se explicó en los antecedentes, varios términos han sido utilizados como
sinónimos para referirse a las modalidades terapéuticas que abordan el
concepto del Core, incluyendo el fortalecimiento muscular, la estabilización
lumbar, la estabilización del tronco, la estabilización de la columna vertebral, la
estabilización dinámica, entrenamiento del control motor (neuromuscular), el
control de la columna neutral y la fusión muscular sólo para enumerar algunos
de los términos más comunes. 219 El término más adecuado para el
entrenamiento del Core es al parecer control de tronco y no control de la
musculatura abdominal220 basándose en la relación compleja que existe entre
los grupos musculares a nivel del tórax, pelvis, cavidad abdominal, tal como se
expuso en la sección anterior. Por lo tanto se ha planteado que el objetivo de
estos programas ha sido normalizar el control neuromuscular, la resistencia y la
fuerza221 222 mejorando la capacidad muscular para estabilizar223 dentro de los
límites de un rango de movimiento seguro y en la ejecución de una cadena
cinética (con el timing adecuado). 224 Esta modalidad conocida como Core
Training ampliamente extendida e implementada en el desarrollo de la forma
física y del fitness terapéutico, aún no cuenta con un sólido y uniforme
constructo de principios225 ya que se ha desarrollado paralelamente con la
teoría de la estabilización y sus múltiples aplicaciones. No obstante, a partir de
219
Akuthota V, Nadler SF. Core strengthening. Arch Phys Med Rehabil 2004; 85(3): 86 -92. 220
McLean C S. Core Stability: Does Existing Evidence Support The Concept Dissertation. Scotland (U.K): school of sport, physical education & Recreation Wales College of Medicine and the Univerity of Wales Institute, Cardiff; 2006. 221
Hibbs A, Thompson K, French D, Wrigley D, Spears I. Optimizing Performance by Improving Core Stability and Core Strength. Sports Med 2008; 38 (12): 995-1008. 222
Barr K, Griggs M, Cadby T: Lumbar stabilization: a review of core concepts and current literature, part 2. Am J Phys Med Rehabil 2007; 86:72–80. 223
Faries MD, Greenwood M. Core training: stabilising the confusion. Strength Cond J 2007; 29 (2): 10-25. 224
Malanga A, Aydin S. Seidenberg P,Functional Therapeutic and Core Strengthening. In:Seidenberg P, Bowen J Bowen J. The hip and pelvis in the sports Medicine and primary care. New York: Springer; 2010.p. 207-232. 225
Lederman E. The myth of core stability. J Bodyw Mov The. 2010; 14 (1): 84-98.
79
la revisión hecha de los estudios al respecto y con base en el objetivo de estos
programas se pueden identificar ocho principios interrelacionados entre sí y
con el proceso mismo de la estabilización ya estudiado. Por lo tanto se
recapitularan algunos elementos de las dos secciones anteriores con sus
respectivas implicaciones terapéuticas.
Control Neuromuscular o Estabilización central (Core stability): para
efectos terapéuticos el Core stability también es sinónimo de estabilización en
función de la acción muscular, neural y osteoligamentosa en conjunto 226 y
puede evaluarse mediante diferentes pruebas clínicas (no desarrolladas en
este trabajo). La coordinación intermuscular (presurizadores del abdomen e
intersegmentarios) contribuye más a la estabilidad central que la fuerza en sí
misma, de tal forma que contracciones de baja intensidad aumentan la carga
de compresión espinal, entre un 12% y un 18% (440 Newton-N) pero
aumentan la estabilidad espinal en un valor que oscila entre 36% y 64%
(2925Newtons),227 que es del mismo orden de magnitud que experimenta la
columna durante actividades diarias (2000 a 3000 N). 228 La orientación
terapéutica al respecto, consiste en proveer demandas de estabilidad y co-
contracción (a través de superficies inestables, secuencias supino-prono-
lateral-cuadrúpedo-bípedo con modificación sucesiva de la base de
sustentación) que evocan la secuencia de desarrollo motor en la adquisición de
destrezas motoras cada vez más complejas (que es similar a los objetivos de la
práctica de ejercicio y la rehabilitación en el adulto).229 La observación de las
ejecuciones en los programas de estabilización del Core como el cuadrúpedo,
apoyo lateral y el puente supino se asemejan a la adquisición de estabilidad y
los patrones motores procedente de desarrollo motor infantil230. Estas prácticas
construyen respuestas neuromusculares que progresivamente se integran en
226
Hibbs A, Thompson K, French D, Wrigley A, Spears I. Optimizing Performance by Improving Core Stability and Core Strength. Sports Med 2008; 38 (12): 995-1008. 227
Granata K, Marras W. Cost-benefit of muscle cocontraction in protecting against spinal instability. Spine. 2000; 25:1398-1404. 228
Liebenson C. Spinal stabilization an update. Part 1Fbiomechanics. Journal of Bodywork and Movement Therapies (2004) 8, 80–84. 229
Haynes W. Core stability and the unstable platform device. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 2004; 8, 88–103. 230
Ibid.
80
patrones de respuesta y configuran sinergias musculares organizadas.231 Entre
estas sinergias se encuentra por supuesto la estrategia estabilizadora del Core
que involucra sistema local y global. El involucrar progresivamente mayores
grados de demanda motora en tareas funcionales puede facilitar y reforzar
activaciones adecuadas de ciertas motoneuronas por la inclusión de una
mayor entrada de las vías vestibulospinal y la reticulospinal232 y proporciona
una fuente constante de retroalimentación propioceptiva para ajustar en tiempo
real el movimiento pretendido con el movimiento que se está ejecutando.233
Como se abordó en la sección anterior, la manifestación más importante de
la estabilización en términos de control neuromuscular y desempeño
funcional está representada en el timing adecuado de las sinergias
musculares. Aun no existe un consenso claro acerca de cómo medirlo. Las
condiciones para que tenga lugar un aprendizaje de la estabilización adecuada,
se discuten más adelante.
Resistencia muscular suficiente: aunque los discretos niveles de contracción
que son requeridos durante el proceso de estabilización natural son difíciles de
controlar de forma consciente durante el entrenamiento234es de importancia
considerarla ya que ante incrementos de las demandas ventilatorias la
resistencia muscular juega un papel importante más allá que tan entrenado
este el sistema motor.235 En estas condiciones, donde el sistema motor prioriza
la ventilación por encima de la estabilización (que puede tener lugar durante el
ejercicio o enfermedad pulmonar236), la coordinación muscular adquiere aún
más relevancia junto con otras estrategias en conjunto como una adecuada
resistencia muscular 237 por las demandas funcionales y prolongadas que
231
Behm D, Drinkwater E, Willardson J, Cowley P. The use of instability to train the core musculature. Appl. Physiol. Nutr. Metab ACSM. 2010; 35: 91–108. 232
Ibid. 233
Haynes W. Core stability and the unstable platform device. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 2004; 8: 88–103. 234
Lederman E. The myth of core stability. J Bodyw Mov The. 2010; 14 (1): 84-98. 235
Liebenson C. Spinal stabilization an update. Part 1Fbiomechanics. Journal of Bodywork and Movement Therapies (2004) 8, 80–84. 236
Hodges P, McKenzie D, Heijnen I, Gandevia S. 2000. Reduced contribution of the diaphragm to postural control in patients with severe chronic airflow limitation. In: Procceedings of the Thoracic Society of Australia and New Zealand, Melbourne, Australia. 237
Liebenson C. Musculoskeletal myths. Journal of Bodywork & Movement Therapies. 2012; 16: 165-182.
81
implica la relajación-contracción cíclica de la respiración y la presurización
abdominal. Para efectos de esta exigencia, los músculos del sistema local
poseen una naturaleza predominantemente esta tónica que puede
desarrollarse por medio de un entrenamiento de cargas leves o una actividad
enfocada al logro del Core stability de forma prolongada. La resistencia
muscular, es por lo tanto uno de los puntos claves para armonizar la relación
ventilación-estabilización.
Fortalecimiento (Core Strenght) y su contribución a la estabilización
pasiva: la realización programada de contracciones intensas submáximas
(< 50-60% para los músculos del Core) produce hipertrofia, sumación de
unidades motoras238 e incrementa transitoriamente, la estabilidad pero resulta
más ineficiente en términos de gasto energético y control de movimientos y
mayor compresión espinal.239 Sin embargo la estabilidad también depende de
la solidez o rigidez pasiva de los elementos musculo-tendinosos. En esta
lógica, los ejercicios de sobrecarga parar desarrollar fuerzas de contracción y la
presión intrabdominal (Core strenght) no hacen la columna más estable, sino
que pueden mejorar la capacidad muscular para estabilizar, también por la vía
de los cambios estructurales que se producen en el musculo (como hipertrofia)
a través del entrenamiento de sobrecargas240 en particular del sistema global.
Sharmann (2002) ha descrito que el establecimiento de sarcómeros en paralelo
en condiciones de hipertrofia inducida por entrenamiento, aumenta el número y
tamaño de los componentes elásticos en serie. Por lo tanto a pesar que la
fuerza y la hipertrofia no contribuyen significativamente a la estabilidad activa,
aportan al sistema estabilizador pasivo que tiene un margen de tolerancia muy
bajo (90 Newtons), además de ser un mecanismo más inmediato que la
fuerza.241 Se ha encontrado en la literatura que los programas intensivos de
forma física, que abordan fortalecimiento muscular global demuestran
238
Faries MD, Greenwood M. Core training: stabilising the confusion. Strength Cond J 2007; 29 (2): 10-25 239
Lederman E. The myth of core stability. J Bodyw Mov The. 2010; 14 (1): 84-98 240
Reeves N, Narendra K, Cholewicki J. (2007); citado por: McNeill W. Core stability is a subset of motor control. Journal of Bodywork & Movement Therapies. 2010; 14 (2): 80-83. 241
Wallden M. The neutral spine principle. Journal of Bodywork & Movement Therapies. 2009; 13: 350-361.
82
beneficios similares para varias poblaciones de pacientes en comparación con
el entrenamiento aislado de estabilización del tronco.242 Por lo tanto puede ser
efectivo e indicado para ciertos individuos a partir del hecho que los ejercicios
de fuerza se asemejan al patrón típico de movimiento funcional de una persona
(la sobre carga implica baja velocidad de ejecución por la relación inversa
carga-velocidad de acortamiento), lo cual proporciona un componente de
aprendizaje. Además como se menciona en el siguiente principio de la Zona
Neutra, el desarrollo de fuerza en esta posición Lumbo-pélvica favorece de
forma gradual la adopción de la misma, puesto que los músculos tienden a
adoptar la posición en la que son más “Fuertes”.
Contin úa aun el debate sobre cómo lograr la activación muscular más eficiente
o como desarrollar niveles máximos de contracción voluntaria con la menor
compresión posible de la columna243 cuando se trabaja fuerza máxima. Este
aspecto se refiere al umbral de entrenamiento: umbral bajo (resistencia,
muscular Core Stability que integra ambos sistemas estabilizadores) y umbral
alto (fuerza e hipertrofia que al parecer es más específico del sistema
global) 244 que pueden ser igual de importantes en la rehabilitación. 245 De
manera análoga el entrenamiento de la fuerza de los músculos respiratorios
puede contribuir a mejorar las condiciones de las fibras musculares más que al
ciclo respiratorio como tal en condiciones de normales. Pero enfermedad
pulmonar.
La posición neutra y control de la zona Neutra de la columna: la posición
neutral ha sido descrita como el punto del movimiento intervertebral fisiológico
dentro de la cual se produce el movimiento de la columna con una mínima
242
Reiman R. Trunk stabilization training: An evidence basis for the current state of affairs. Journal of Back and Musculoskeletal Rehabilitation. 2009; 22: 131–142. 243
Reiman R. Trunk stabilization training: An evidence basis for the current state of affairs. Journal of Back and Musculoskeletal Rehabilitation. 2009; 22: 131–142. 244
Hibbs A, Thompson K, French D, Wrigley A, Spears I. Optimizing Performance by Improving Core |Stability and Core Strength. Sports Med. 2008; 38 (12): 995-1008. 245
Akuthota V, Ferreiro A, Moore T, Fredericson M. Core Stability Exercise Principles Curr. Sports Med. 2008; 7(1): 39-44.
83
resistencia interna, los tejidos se encuentran en equilibrio elástico246 y en el
caso de los músculos se encuentran en su relación longitud-tensión óptima.
Aunque la posición neutra es en términos operativos la lordosis/anteversión
pélvica fisiológica (30°), esta posición neutral puede variar de un individuo a
otro en función de hábitos posturales por los cambios adaptativos del musculo
y los tejidos blandos al estiramiento o al acortamiento crónico. La zona neutra
por su parte es un rango de movimiento que oscila alrededor de posición
neutral en condiciones de carga, ofreciendo del mismo modo la menor
resistencia posible y un patrón de carga adecuado a lo largo de la columna.
Junto con el Core stability constituye el principio de muchas técnicas de
acondicionamiento y rehabilitación247. Una razón para que se de tanta atención
a este principio es debido a que la actividad del músculo transverso es mayor
en la posición de la columna vertebral neutra,248 249 la cual también mejora la
mecánica ventilatoria, como se discutió en el apartado anterior. Por lo tanto
este factor (posición neutra) se constituye también en determinante de la
eficiencia mecánica de la ventilación además de favorecer un mejor patrón en
función de una mejor distribución del contenido abdominal que permite una
mejor excursión diafragmática (apartado anterior). No obstante si el mantener
la espina neutra supone un esfuerzo, la hiperactividad de los músculos locales
y globales se traducirá en un aumento de las cargas de compresión,
aumentando la producción de metabolitos residuales, disminución del retorno
venoso y el drenaje linfático, que a largo plazo no resulta útil ni funcional.250
Sin embargo, este principio es algo más que enseñar al paciente “donde''
posicionar correctamente la columna; se trata del desarrollo de las condiciones
246
McGill S. 2007. Lumbar spine stability: mechanism of injury and restabilization. In: Liebenson (Ed.), Rehabilitation of the SpineeA Practitioner’s Manual. Lippincott Williams and Wilkins. p. 102. 247
Chek, P., 2001. Scientific back training. Correspondence Course, CHEK Institute, Vista, CA, USA. Citado por: Wallden M. The neutral spine principle. Journal of Bodywork & Movement Therapies. 2009; 13: 350-361. 248
Lee D, 2004. The Pelvic Girdle. Churchill Livingstone, citado por: The neutral spine principle. Journal of Bodywork & Movement Therapies. 2009; 13: 350-361. 249
Liebenson C. A modern approach to abdominal training. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 2007: 11; 194–198 250
Wallden M. The neutral spine principle. Journal of Bodywork & Movement Therapies. 2009; 13: 350-361.
84
necesarias de fuerza en la posición de la columna vertebral neutral. Esto es
importante ya que el cuerpo siempre migrará hacia su posición de mayor
generación de fuerza (donde existe una óptima relación longitud tensión por
ejemplo). Se debe comenzar con la restauración de longitud normal del
músculo y la movilidad (sobre todo en cadera) para corregir los desequilibrios
musculares existentes251 y evitar anomalías del ritmo Lumbopélvico252 como
este principio establece un margen de seguridad mecánico (el mínimo estrés
posible) se debe prevenir al máximo manifestaciones dolorosas debido a la
inhibición refleja del sistema muscular local producto de las aferencias víscero--
somáticas que fue descrita en la sección anterior.
De forma operativa podemos definir características del ritmo Lumbopélvico que
son importantes cuando se avanza más allá de la zona neutral en el programa
de ejercicio. Entre los 45° y los 90° de la flexión de tronco (incluyendo columna
lumbar y cadera), el sistema de ligamentos posterior está siendo sometido a
una estimulación importante, porque los erectores lumbares están
reflexivamente inhibidos por el sistema nervioso para minimizar la compresión
a través de la columna vertebral. En esta situación la tensión activa se
desarrolla desde la conexión del sistema extensor glúteo- isquiotibial con el
sistema ligamentoso sacro lumbar y la fascia toracolumbar y el transverso
abdominal. Por lo tanto el grado de lordosis lumbar controla estos mecanismos
de tensión activa y pasiva.
Ventilación normal: la ventilación normal (sin apneas ante el esfuerzo) no solo
fortalece naturalmente la función del diafragma o el transverso del abdomen
que son elementos fundamentales y constituyentes del Core, sino que evita los
efectos hemodinámicos de la Maniobra de Valsalva. También permite mantener
la activación permanente de musculatura abdominal y la columna dentro de los
251
Akuthota V, Ferreiro A, Moore T, Fredericson M. Core Stability Exercise Principles Curr. Sports Med. 2008; 7(1): 39-44. 252
Akuthota V, Nadler S. Core Strengthening. Phys Med Rehabil. 2004; 85(3): 86-92.
85
límites de la zona neutral, incluso durante las fases concéntricas musculares.253
Esto se debe a las funciones coordinadas que desarrolla el sistema local (con
el respectivo comando central) con relación a la ventilación, la relación
sinérgico-antagónica del abdomen y el diafragma, para el logro del control de la
posición pélvica e intersegmentaria de la columna (tal como se desarrolló en la
sección anterior). En las recomendaciones de ejercicio se contemplara este
principio pero sin involucrar maniobras ventilatorias para el fortalecimiento
respiratorio ya que se contempla en la hipótesis de que los ejercicios de Core
generan por sí mismo una carga de entrenamiento para los músculos de la
ventilación.
Ejecución consciente: la atención selectiva hacia diferentes patrones de
contracción muscular puede ser un punto clave en las fases iniciales de la
estabilización, parar lograr presiones uniformes a nivel de la cavidad
abdominal254 o tensiones equilibradas entre pares de grupos musculares. Sin
embargo las ejecuciones inadecuadas perpetúan los patrones defectuosos o
anormales de control de motor 255 por lo cual se debe manejar de forma
adecuada comandos y órdenes en las instrucciones proporcionadas a la
persona. Del mismo modo que en algunos de los principios descritos
anteriormente (sobretodo el Core stability) las acciones musculares
desarrolladas por órdenes verbales deben incorporarse al programa motor de
tal forma que se constituya en un aprendizaje y se ejecute sin la participación
de ajustes voluntarios, 256 tal como se plantea en el siguiente principio de
progresión. Por otro lado el objetivo principal de la incorporación de movimiento
preciso y controlado puede orientarse a perfeccionar la percepción neural,
temporal, espacial y abstracta del marco del cuerpo con respecto a sus partes y
con respecto al ambiente externo. Este mapa interno de referencia neuronal se
253
León JA, Calvo A, Fernández A. Fundamentos básicos de la ejecución holística de ejercicios abdominales para estabilizar la columna Lumbo-abdominal. Apunts. Educación Física y Deportes 2010; 99 (1): 20-27. 254
León JA, Calvo A, Fernández A. Fundamentos básicos de la ejecución holística de ejercicios abdominales para estabilizar la columna Lumbo-abdominal. Apunts. EducaciónFísica y Deportes 2010; 99 (1): 20-27. 255
Liebenson C. A modern approach to abdominal training. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 2007; 11: 194–198. 256
Akuthota V, Ferreiro A, Moore T, Fredericson M. Core Stability Exercise Principles Curr.
Sports Med. 2008; 7(1): 39-44.
86
conoce como el esquema corporal, el cual simplifica el control de las
abundantes alternativas de funcionamiento de los sistemas neurológico,
biomecánico, energético y cognitivo disponibles para cumplir con una tarea de
movimiento257. Tanto el esquema corporal, como la ejecución consciente y el
principio de ventilación normal pueden mejorar el patrón respiratorio siendo
esto una condición necesaria en el abordaje de la enfermedad pulmonar. Sin
embargo esto plantea una nueva pregunta de investigación en relación a la
conciencia y la representación corporal y su influencia en el control y el ajuste
voluntario de la ventilación.
Progresión: los niveles iniciales deben permitir a las personas tomar
conciencia de los patrones motores y aprender a reclutar los músculos en
forma aislada (es posible utilizar dispositivos de Biofeedback o indicaciones
verbales)258 en especial para la activación de los músculos locales. En efecto el
concepto de Adentro–afuera, no solo representa la secuencia de activación
normal (timing) de los sistemas estabilizadores, sino que plantea la secuencia
entrenamiento que en principio enfatiza sobre el sistema local para luego
progresar hacia la formación del sistema global259 sin que esto signifique una
disociación funcional de ambos componentes. Por lo tanto los primeros
objetivos se relacionan con el desarrollo del Core stability y la resistencia
muscular a expensas del sistema local. Esto permite controlar la estabilización
sin comprometer la ventilación (aspecto que no es posible manejar cuando se
estabiliza a expensas del sistema global).260 Cuando el músculo disfuncional es
"reactivado", la práctica de ejercicio debe cambiar rápidamente a las posiciones
y actividades funcionales donde adquiere relevancia el entrenamiento del
balance.261 En este sentido se puede avanzar hacia la integración del sistema
global en el logro del Core Stability mediante movimientos funcionales
257
Haynes W. Core stability and the unstable platform device. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 2004; 8: 88–103. 258
Hibbs A, Thompson K, French D, Wrigley A, Spears I. Optimizing Performance by Improving Core Stability and Core Strength. Sports Med 2008; 38 (12): 995-1008. 259
Bliss L, Teeple P. Core Stability: The Centerpiece of Any Training Program. Current Sports Medicine Reports 2005, 4:179–183. 260
Barr KP, Griggs M, Cadby T: Lumbar stabilization: Core concepts and current literature, part 1. Am J Phys Med Rehabil 2005; 84 (6): 473–480. 261
Akuthota V, Nadler S. Core Strengthening. Phys Med Rehabil. 2004; 85(3): 86-92.
87
complejos en los diferentes planos en el espacio y el aumento de la carga de
trabajo (Core Strenght),262 teniendo en cuenta que la estabilidad Lumbo-pélvica
depende también del equilibrio y el balance del cuerpo entero.263 Desde la
perspectiva de la adaptación y la supercompensación del entrenamiento, la
progresión obedece a las variables de frecuencia, intensidad (carga), tiempo y
tipo de ejercicio (principio FITT), 264 que habitualmente se utilizan en la
prescripción razonada y gradual del esfuerzo y que conducirán a los cambios
adaptativos del sistema motor y de las fibras musculares. De esta manera el
principio de progresión obedece tanto a la adquisición de una adaptación
biológica a la carga como al aprendizaje motor de la estabilización.
Principios relacionados con el Aprendizaje motor (especificidad,
funcionalidad y transferencia): con relación a la definición integradora de
estabilización y el objetivo del entrenamiento, se puede inferir que los ejercicios
del Core deben conducir a un re-aprendizaje u optimización del control motor
involucrado en la estabilización. En efecto el Core Stability puede ser aprendido
por medio de diferentes técnicas de control motor para un reclutamiento
organizado temporalmente de los músculos centrales. 265 No obstante los
enfoques centrados exclusivamente en el trabajo aislado del transverso del
abdomen, o en ejecuciones genéricas y estandarizadas no resultan ser los
suficientemente específicos (en el caso del entrenamiento de un gesto
deportivo particular donde el control motor responde a demandas específicas) o
funcionales, en la medida que la actividad del Core no se desarrolla a partir de
contracciones aisladas o de forma independiente a una cadena cinética.266 En
este enfoque, los ejercicios de Core training no guardarán similaridad con el
control motor natural y la sincronización temporal de la activación muscular que
se busca optimizar. Por lo tanto los logros que acontezcan en términos de
fuerza, resistencia y coordinación muscular, serán poco susceptibles de ser
262
Akuthota V, Ferreiro A, Moore T, Fredericson M. Core Stability Exercise Principles Curr. Sports Med. 2008; 7(1): 39-44. 263
Barr KP, Griggs M, Cadby T: Op Cit. 264
Faries MD, Greenwood M. Core training: stabilising the confusion. Strength Cond J 2007; 29 (2): 10-25. 265
Omkar S, Vishwas S. Yoga techniques as a means of core Stability training. Journal of Body work and Movement Therapies. 2009; 13: 98–103. 266
Lederman E. The myth of core stability. J Bodyw Mov The. 2010; 14 (1): 84-98
88
transferidas como aprendizaje motor y de contribuir a una praxis real y
cotidiana. De esta manera, este principio recapitula la importancia del principio
de progresión hacia actividades más funcionales. Las primeras fases son
importantes ya que según Chek (2001) la columna neutral tiene cierta relación
con el aprendizaje motor al realizar patrones de movimiento más similares al
funcional real. Las superficies inestables pretenden hacer que el sistema
nervioso construya y asimile como aprendizaje (con almacenamiento en el
córtex motor primario y premotor 267 ) las estrategias neuromusculares más
adecuadas y eficientes, así como las características temporales y espaciales
del movimiento, para responder a las tareas y demandas funcionales,268 que
inclusive pueden modificar el esquema corporal.269
En síntesis la revisión de literatura permite identificar divergencias de enfoques
que no tienen en cuenta de forma simultánea todos estos principios, y el
concepto dinámico de estabilización que implica la incorporación de nuevas
estrategias de control motor y modificación de las prexistentes. Esto puede
explicar que exista una serie de resultados contradictorios y no con
concluyentes respecto a la eficacia del Core training para incrementar el
desempeño motor (performance) deportivo270 y en la vida diaria, así como en el
abordaje de desórdenes musculoesqueléticos que cursan con inestabilidad
clínica y dolor (por la misma etiología multifactorial de este tipo de cuadros y
que se relacionan como problemas de control motor).
A continuación se realiza una recopilación de los hallazgos frente al método
Pilates.
267
EDITORIAL: The primal nature of core function: In rehabilitation & performance conditioning. Journal of Bodywork & Movement Therapies (2013) 17, 239-248. 268
Haynes W. Core stability and the unstable platform device. Journal of Bodywork and Movement Therapies (2004) 8, 88–103. 269
Diedrichsen J, Verstynen T, Hon A, Lehman L, Ivry R. Anticipatory adjustments in the unloading task: is an efference copy necessary for learning. Experimental Brain Research. 2003;148: 272–276. 270
Reiman R. Trunk stabilization training: An evidence basis for the current state of affairs. Journal of Back and Musculoskeletal Rehabilitation. 2009; 22: 131–142.
89
3.2.2 Principios del Método Pilates.
El sistema de ejercicios creado por Joseph Pilates, fue desarrollado a través de
la mezcla de estilos prácticos de movimiento, combinando elementos de la
gimnasia, artes marciales, yoga y el baile, sumando algunas nociones
filosóficas. De esta forma su método reúne un conjunto de principios que se
orientan desde una perspectiva de comprensión holística del bienestar y del
ser humano, orientado a desarrollar uniformemente el cuerpo y una mente
equilibrada, (equilibrio armónico entre cuerpo mente y espíritu, por lo cual
Planteaba J Pilates desde la década de los 40: “es la mente que da forma al
cuerpo”).
El método Pilates aunque fue creado hace más de 90 años y en la actualidad
es practicado por diferentes grupos poblacionales, no existe gran
fundamentación científica que comprueben sus beneficios orgánicos. Por otra
parte Bryan y Hawson (2003), sugieren que el objetivo de esta modalidad de
ejercicio “es la automatización del patrón de reclutamiento muscular (lo cual no
debe confundirse como aprendizaje motor) y la optimización de la resistencia
de los músculos de tronco”. En consecuencia, los estudios revelan que el
método Pilates, es conocido como un sistema de ejercicio que ayuda a mejorar
los niveles de fuerza y flexibilidad, los rangos articulares y el desarrollo de las
actividades de la vida diaria. Este método contempla siete principios
interrelacionados entre sí: centro (que denominaremos control del centro o
PowerHouse), alineación, respiración, conciencia precisión, fluidez y
concentración. En una revisión sistemática realizada en el 2012, se describe
que los principios tradicionales utilizados más frecuentemente en la definición
del método Pilates son; respiración (49%), centro (19%), control (19%),
precisión (18%), fluidez (18%), y concentración (18%).271 Estos principios se
orientan en principio, al control de la estabilidad central para avanzar hacia los
dominios restantes del control corporal a partir de la sensación del movimiento
y la conciencia corporal.
271
Wells C, Kolt G, Bialocerkowski A. Defining pialtes excersices : a systematic Review. Complementary Therapies in medicine. 2012; 20: 253-262.
90
Centro – Control del centro Core-PowerHouse: Esta denominación (Centro)
fue adoptada por Friedman y Eisen, para hacer referencia a la “potencia del
cuerpo”, término empleado originalmente por Pilates (Winsor 1999, Gallagher &
Kryzanowska 1999). Hasta hace poco el centro se ha definido como el área
delimitada por las caderas y las ultimas costillas, pero se ha modificado en los
últimos años, implicando el trabajo que conectará todos los músculos del suelo
pélvico, el diafragma, la pared abdominal, los glúteos y los flexores de cadera.
También una correcta estabilización por parte de los músculos del tronco y
cintura escapular y los músculos profundos del tronco dan estabilidad postural
para permitir movimientos libres de las extremidades. Esto pone de manifiesto
que la función del PowerHouse tiene alcances más allá del logro de la
estabilidad dinámica o de la columna hacia la generación de movimientos
económicos y fluidos que componen una cadena cinética. Adicionalmente este
principio contribuye a la construcción de una base corporal propia, mediado por
el desarrollo de un mayor nivel de mayor nivel de conciencia corporal. Todos
los ejercicios de Pilates sin excepción refuerzan constantemente el
PowerHouse. 272 Al igual que el método Core, las condiciones de ventaja
mecánica muscular puede ser modificados por la alienación de los segmentos
óseos y en particular la posición de la pelvis que se constituye también en un
factor determinante para el control del PowerHouse.
Alineación: El alineamiento se basa en la interacción de la estructura y función
del cuerpo, donde intervienen la disposición de huesos, articulaciones y
músculos, la base funcional y emocional también influye. A través de diferentes
estudios realizados a lo largo de los últimos setenta años se ha evidenciado,
que la alineación postural depende en gran parte de los músculos profundos,
por ello en la práctica de Pilates es necesario el trabajo apropiado de los
músculos profundos para asegurar una alineación postural correcta.
272
Muscolino J., Cipriani S. Pilates and the “powerhouse”; Part II. J Bodyw Mov Ther. 2004; 8: 122-130.
91
No obstante la alineación depende por una parte del grado de activación
postural (dada por el sistema estabilizador local que depende a su vez de
informaciones sensitivas, la representación corporal, estados afectivos entre
otras)273 y secundariamente por el posicionamiento de segmentos adyacentes
(cuando la posición de un segmento afecta los que son consecutivos como es
el caso de la relación inclinación pélvica-lordosis lumbar274 o lordosis lumbar-
columna dorsal. Desde el método Pilates la modificación activa de la postura y
la alineación puede seguir varios patrones. Atendiendo a una perspectiva
ontogénica, el patrón inicial de alineación de columna vertebral del niño,
representa un modelo de equilibrio y es a su vez fuente de bienestar de tal
manera que un adulto sano puede adoptarla para fines terapéuticos. De esta
forma, el principio de alienación busca revertir ciertas tendencias posturales
mecánicamente desequilibradas o anormales que alteran la mecánica de
ciertos complejos articulares a nivel escapulo-torácico, cérvico-dorsal, la
relación columna cervical cintura escapular que tienden a reproducir círculos
de acortamiento-Tensión-fatiga-dolor y generan cambios en la representación
corporal. En relación a la ventilación, puede reforzar el uso de patrones
accesorios.
En otras palabras el controlo corporal se basa en el “conocimiento completo del
mecanismo del cuerpo” (Pilates 1934) o la comprensión completa del sentido
del equilibrio y la gravedad a través del movimiento. En este sentido el sistema
óseo maneja “los principios de palancas”, requiere de una adecuada alineación
postural, entendida como una óptima adaptación postural o postura neutral, (en
el sentido mecánico y funcional descrito anteriormente: principio de la zona
neutra) permitiendo simetría en el movimiento, un flujo natural de los patrones a
fin de no sobrecargar ningún musculo (sin implicar una simetría perfecta). En
principio, el control del PowerHouse se orientara al ajuste isométrico de la
posición de zona neutral.
273
Wells C, Kolt G, Bialocerkowski A. Defining pialtes excersices : a systematic Review. Complementary Therapies in medicine. 2012; 20: 253-262. 274
Muscolino J., Cipriani S. Pilates and the “powerhouse” - I. J Bodyw Mov Ther. 2004; 8: 15-24.
92
Respiración: “Antes de cualquier beneficio derivado del ejercicio físico, se
debe aprender a respirar correctamente, nuestra vida depende de ello” (Pilates
1934). Desde este punto de vista, la respiración correcta puede lograr los
máximos estándares de salud, que en principio se logra a través de los
patrones de activación muscular que permiten de forma simultánea mantener
una postura adecuada. Por lo tanto el principio de respiración lleva implícito la
relación que existe entre la ventilación y la estabilización. Inicialmente la
respiración estaba limitada al patrón denominado “respiración lateral” que
consiste en mover específicamente la reja costal inferior con el abdomen
contraído todo el tiempo. En la actualidad se resalta (al igual que en el método
Core) la necesidad de evitar la realización de apneas respiratorios, que pueden
acontecer como estrategia biomecánica de estabilización. En su lugar se
recomienda la movilización de grandes volúmenes de aire de forma controlada
y con patrón diafragmático (en algunos casos se puede realizar vaciado
abdominal). No obstante es importante destacar que no se debe asumir este
patrón como una modalidad ventilatoria de entrenamiento muscular respiratorio
ya que no se orienta al fortalecimiento como tal. En efecto, la respiración va
más allá de fortalecer, porque facilita el desarrollo de una mejor conciencia
corporal, el control adecuado del tronco, la participación de todos los músculos
de la pared abdominal y el suelo pélvico, la alineación postural óptima y la
relajación.
Desde el punto de vista filosófico contenido en este principio, la respiración
también permite la conexión de las funciones corporales internas,
constituyéndose en la interfase física entre lo exterior y lo interior del cuerpo.
No obstante en este método no se encuentra un desarrollo conceptual entono
a la categoría cuerpo.
Conciencia/ Concentración: de acuerdo a este principio el control del
corporal, requiere proceso de atención: “Concentrarse en realizar
correctamente los movimientos, cada vez que se realiza un ejercicio
conectando mente y cuerpo” (Pilates & Miller 1945) a fin de sincronizar los
sistemas sensoriales y reconocer con precisión la sensación y la percepción
93
del movimiento. En algunos puntos los autores desarrollan ideas compatibles
con los niveles de control motor; “Idealmente, nuestros músculos esqueléticos
deben obedecer a la razón, nuestra voluntad no debe estar dominada por
acciones reflejas musculares” (Pilates & Miller 1945). Por lo tanto este principio
implica todo un desarrollo subjetivo de la representación corporal.
Precisión: permite mejorar la calidad del movimiento, en función de la
conservación de la alineación postural adecuada en condiciones dinámicas.
“Un pensamiento preciso conduce a un movimiento preciso”. En este aspecto,
el control motor fino contribuye a separar el movimiento global (locomotor) y
funciones de apoyo (estabilizadores), que permiten conservar la alineación
corporal. La conciencia y la retroalimentación sensitiva es necesaria para
ejecutar los nuevos movimientos (que propone la técnica) de una manera
correcta y precisa. Esto contribuye a minimizar las compensaciones propias de
la rigidez de tejidos elásticos y los desequilibrios musculares.
Fluidez: Sucesión sutil y fluida de un ejercicio a otro, siendo movimientos
suaves y dinámicos, fluidos y con el ritmo de la respiración, esto es el resultado
de una estabilización del centro que permitirá los movimientos libres y suaves
de las extremidades.
En conclusión, el método Pilates, aborda algunos conceptos de la
estabilización central, los factores que la determinan (predominantemente los
biomecánicos) y su relación con el desarrollo del control postural, y en general
el control corporal. Sin embargo los elementos más importantes para este logro
se refieren al papel de la sensación kinestésica del movimiento, la conciencia
corporal y la planeación motora. Por lo tanto es necesario profundizar en las
categorías corporales (conciencia, imagen y disponibilidad corporal), que se
pueden derivar de la propuesta de movimiento corporal que realiza el método
Pilates como alternativa terapéutica que pude incidir en la representación
corporal que las personas construyen en torno a su enfermedad.
94
3.2.3 Comparación entre los métodos por categorías.
Desde un punto de vista comparativo, se puede evidenciar a lo largo de la
descripción realizada, que los principios de los métodos presentan énfasis
particulares pero diversos aspectos en común. Por esta razón es posible
determinar categorías lo más exhaustivas posibles que permitan agrupar los
elementos fundamentales de cada técnica sin despojar de su naturaleza
original el significado de cada uno de estos. Por lo tanto se plantea una
correspondencia entre los principios respecto al método Pilates (Tabla 7), sin
que esto implique una absoluta equivalencia entre los mismos.
Tabla 7. Comparación entre los principios de los métodos.
Método Pilates Método Core training Estudios
Control del
centro (PowerHouse) Muscolino (I)
(II); 2004
Estabilización central (Core stability)
Granata: 2007; HIbbs y cols; 2008, Behm; 2010
Resistencia Muscular suficiente
Liebenson C; 2004, 2012
Core strenght Reeves; 2007 McNeil; 2010, Akuthota 2008; Ekstrom; 2008, Reiman; 2009.
Progresión Akuthota; 2004, Barr y cols 2005, Bliss y cols: 2005, Faries y cols; 2007.
Alineación Zona neutral McGill 2007; Wallden; 2009 Liebenson 2007.
Respiración Ventilación Normal y espontanea
Hodges 2000; León; 2010
Conciencia
Ejecución consciente: esquema corporal
Haynes 2004; Liebenson 2007; Akuthota; 2008, Wells y cols 2012, Precisión
Concentración
Fluidez
Aprendizaje motor
Haynes 2004; Borghuis; 2008, Lederman; 2010, EDITORIAL J Bodyw Mov Ther (2013)
Existe una correspondencia entre el principio del control central y 4 de los principios del método Core training que guardan una relación de interdependencia entre si y se orientan al logro de la estabilidad central. Por otra parte existen cuatro principios en el método Pilates que se relacionan con el control de voluntario del movimiento y la percepción kinestésica del movimiento. En el método Pilates no se evidencia de manera explícita un desarrollo conceptual entorno al aprendizaje motor.
95
Como se expuso en la sección de antecedentes, históricamente el método
Pilates también ha incorporado el principio de control central (Core stability), o
estabilización desde la perspectiva del sistema estabilizador local (control del
transverso del abdomen, diafragma y el Oblicuo Interno). En este aspecto le
método Core profundiza en los mecanismos que originan la estabilización,
mediante los principios de resistencia, Core Strenght, control neuromuscular
(Core Stability) y progresión de la carga de entrenamiento. La respiración
normal obedece al control permanente del ciclo de la ventilación que garantice
un patrón económico, y se articule armoniosamente al proceso de
estabilización en el sentido interior-exterior, hacia el sistema global. Estos dos
procesos a su vez guarda una relación bidireccional con la alienación postural
(que incluye la zona neutra) en la medida que se constituye en un determinante
de índole fundamentalmente mecánico (aunque desde la perspectiva de la
facilitación del movimiento posee implicaciones a nivel neuromuscular la influir
en el tono postural). Por otra parte, la ejecución consciente se relaciona con los
restantes principios del método Pilates (Conciencia, concentración, precisión y
fluidez) en lo que respecta al papel de los ajustes voluntarios de la activación
muscular y la programación motora en el logro de la estabilidad dinámica. No
obstante, los principios de precisión y fluidez requieren orientar la atención
(conciencia/concentración) sobre la información kinestésica y propioceptiva
proveniente de las principales estructuras movilizadas e integrarlas dentro de la
construcción previa del esquema corporal, en tiempo y el espacio. Por lo tanto
estos principios desarrollados en el método Pilates contemplan de manera
privilegiada un componente transversal que puede ser caracterizado en
términos de la experiencia corporal del movimiento, en relación directa con el
desarrollo de la conciencia corporal, aspectos que no son abordados en el
método Core training. De otra parte los aspectos relacionados con el
aprendizaje motor no presentan un desarrollo explícito en el método Pilates o al
menos no en términos equiparables a transferencia, similaridad y especificidad.
En lugar de esto, existe un énfasis particular en el papel del movimiento
corporal en la salud, sin concretar un concepto particular de Cuerpo.
96
3.3 RELACIÓN DE LOS PRINCIPIOS DE LOS MÉTODOS CON LA
FUNCIÓN MUSCULAR RESPIRATORIA EN EPOC Y LA CAPACIDAD
DE ESFUERZO GLOBAL.
Los métodos de entrenamiento bajo los cuales se circunscribe todos los
principios hasta ahora abordados, pueden incidir en la tolerancia al esfuerzo
por dos vías relacionadas en parte con los mecanismos que explican el efecto
que posee el entrenamiento muscular respiratorio sobre la economía general
del ejercicio.
a) Carga de entrenamiento sobre los músculos respiratorios, flujo
sanguíneo muscular y reducción de la disnea.
En síntesis y para efectos del presente trabajo, existen 3 principios que pueden
contribuir directamente al abordaje de la función muscular respiratoria en
EPOC, como lo son el Core Strenght, la resistencia muscular suficiente y la
progresión (en el sentido de la carga) porque tienen se orientan a modificar los
determinantes del desempeño muscular como lo son; resistencia, integridad
estructural del sarcómero (hipertrofia), relaciones longitud-tensión y en cierta
medida la modulación del drive respiratorio que es consecuente a las
ganancias de fuerza275. Esto se explica en virtud de una unidad anatómica y
funcional en común denominada Centro, Core o PowerHouse y por el hecho de
que las ejecuciones planteadas por estos métodos alcanzan un nivel suficiente
de activación muscular (para desarrollo de resistencia y fuerza) tal como se
expone adelante como parte de los resultados (ver tabla 8). Tales ganancias
funcionales responden a dos necesidades particulares en la enfermedad
pulmonar: el incremento de la fuerza muscular diafragmática y la resistencia
tanto inspiratoria como espiratoria que son parte importante de los
determinantes mecánicos de la disnea276 la sensación de disnea y mejorar la
275
Huang C, Yang G, Wu Ying, Lee C.Comparison of Inspiratory Muscle Strength Training Effects Between Older Subjects With and Without Chronic Obstructive Pulmonary Disease. J Formos Med Assoc 2011;110 (8):518–526. 276
Grazzini M, Stendardi L, Gigliotti F, Scano G. Pathophysiology of exercise dyspnea in healthy subjects and in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Respiratory Medicine. 2005; 99, 1403–1412.
97
capacidad de ejercicio por la vía de la modulación de los reflejos metabólicos
inhibitorios ya descritos.
El Core stability (control del PowerHouse) o control neuromuscular o timing
adecuado de activación, a pesar de ser uno de los principios fundamentales de
la estabilización, guarda una relación indirecta con el proceso de la ventilación
desde la perspectiva teórica, en la medida que son procesos interdependientes
y complejamente coordinados, pero que no implica el empleo de sinergias
musculares exactamente iguales (lo que hace difícil asociarlas mutuamente
desde la perspectiva del aprendizaje motor). No obstante la coordinación
muscular que permite la estabilización está generando la participación
permanente de los músculos de la ventilación a través del sistema local, que
puede estar no solo mecánica sino reflejamente inhibido por la presencia de
patrones accesorios. Adicionalmente los principios de ventilación normal
(respiración), la zona neutra y la ejecución consciente (conciencia) otorgarían
factores modificadores de la eficiencia mecánica y que refuerzan la
participación del sistema local y por lo tanto el estímulo de entrenamiento.
Ahora bien, estos aspectos principios se han orientado principalmente a la
función ventilatoria y al aporte que realiza la estabilización a la carga de
entrenamiento, que ha sido demostrado en base a los estudios seleccionados
Sin embargo se debe resaltar nuevamente que este es tan solo un eslabón
inicial del entrenamiento que proporciona una base fisiológica (pulmonar) y
mecánica desde el concepto del centro, para realizar actividades cada vez más
funcionales y de mayor costo energético acoplados a actividades motoras de
complejidad creciente.
b) El control del patrón ventilatorio junto al aprendizaje de tareas
motoras.
En contraste con los puntos anteriores, la literatura que ha sido objeto de
revisión señala el efecto del entrenamiento muscular central en la EPOC y
resalta el papel de la progresión y el aprendizaje motor en la estabilización. Sin
embargo en este último aspecto no se ha encontrado en el cuerpo teórico, una
98
relación entre el control de la respiración durante tareas funcionales y su
transferencia como aprendizaje motor. Aunque en ambos métodos se resalta la
importancia de un control sobre el ritmo respiratorio (uno de los principales
desencadenantes de la hiperinsuflación dinámica) se planeta a nivel hipotético
la posibilidad de que este factor se transfiera como aprendizaje junto a la
progresión de los ejercicios de estabilización, siempre y cuando se controlen
adecuadamente los demás factores desencadenantes de la hiperpnea (ver
recomendaciones finales). En la figura 9 se esquematiza el constructo
relacional para efectos del objetivo del presente trabajo.
Para finalizar se debe destacar la necesidad de otras investigaciones para
profundizar en las categorías corporales que se han desarrollado en estos
métodos y su relación el aprendizaje de una mejor disponibilidad corporal que
impacte directamente sobre su acción motora diaria ya que la sensación de
disnea tiene un importante componente subjetivo277 y puede estar fuertemente
asociado a la forma como el EPOC influencia la representación corporal de la
persona.
Aunque los principios relacionados con la adaptación muscular a la carga
benefician el funcionamiento de los músculos respiratorios y los procesos de
estabilización involucran otros factores relacionados con la ventilación, la
condición de alteración estructural del pulmón que acontece en el EPOC y la
hiperinsuflación dinámica no son susceptibles de un abordaje netamente
mecánico. Por lo tanto esta modalidad es una herramienta que se propone
como complemento a las demás estrategias que favorecen intercambio
gaseoso, la permeabilización de la vía aérea, el patrón ventilatorio y la
reducción de la disnea.
Para sintetizar los aspectos relacionados de la prescripción del ejercicio
relacionados con los principios de los métodos estudiados, se tendrá en cuenta
variables como; tipo de ejercicio, intensidad de trabajo muscular,
implementación de superficies inestables y la incorporación de ejercicios
resistidos unilaterales y las secuencias de ejecución.
277
Grazzini M, Stendardi L, Gigliotti F, Scano G. Op Cit
99
100
Figura 9. Esquematización de la relación entre los principios de los métodos y la función
muscular respiratoria.
Otro principio que es transversal a ambos métodos es el de especificidad. El
tipo de ejercicios seleccionados están sujetos bajo el principio de especificidad,
teniendo en cuenta el historial de ejercicio, el nivel actual de fitness, y las metas
de desempeño de la persona involucrada en el protocolo de entrenamiento
diseñadas de forma individual.
3.4 CARACTERIZACIÓN ELECTROMIOGRÁFICA (EMG) DE LOS
EJERCICIOS BASICOS DE SUELO.
En la tabla 8 se realiza una recopilación de los estudios sobre los ejercicios
básicos de suelo con el fin de resaltar los niveles de activación muscular central
en términos de un % de la máxima contracción voluntaria (% MCV medido a
través de la señal EMG). De acuerdo al principio del Core Strenght, se requiere
de umbral de carga suficiente para generar ganancias de fuerza muscular que
por lo general es superior al umbral de resistencia. En este aspecto se ha
propuesto que el umbral de activación de activación necesario para mejorar
resistencia y fuerza muscular a nivel de los músculos del Core es del 30% y el
45% de la MCV respectivamente278 (menor al nivel de activación requerido para
otros músculos que es usualmente entre el 60 y el 80% de la MCV para
ganancias de fuerza 279 ). No obstante en este punto se requieren mas
investigaciones.
Se han especificado las diferentes secuencias de progresión, en función de una
forma básica y sus respectivas modificaciones, así como los niveles de
activación que generan en particular los ejercicios de cadena cinética abierta
manifestada en la presión transdiafragmática (% de la PIM max). (Para ver la
ejecución detallada de cada uno de los ejercicios, consultar el anexo n°1:
caracterización individual de los ejercicios).
278
Ekstrom R, Donatelli R, Carp K. Electromyographic Analysis of Core Trunk, Hip, and Thigh Muscles During 9 Rehabilitation Exercises. Journal of orthopaedic & sports physical therapy. 2007; 37 (12): 754-762. 279
Correa JE, Corredor DE. Principios y métodos para el entrenamiento de la fuerza muscular. Bogotá Universidad del Rosario 2009. p. 81.
101
Tabla 8. Caracterización electromiográfica de los ejercicios básicos de Core y Pilates.
Ejercicio Posición Actividad electromiográfica (% de la MCV)
Estudio
Abdominal Bracing Supino Transverso abdominal: 8% Recto anterior: 21%
Stevens y cols; 2006
“supine bridge” “spine curls” (puente en supino)
Supino
Oblicuo interno y externo: 6%
Recto badominal: 1,9% Iliocostal lumbar: 20 % Ilicostal toracico: 20%
Multifidos: 22, 64%
Stevens y cols; 2006
Marshall y cols; 2005
Supino (modificaciones apoyo unilateral)
Multifidos: 24% -25%
Oblicuo interno: 30%(*)
Oblicuo externo:15% Recto badominal: 4.72% Iliocostal lumbar: 23% Ilicostal toracico: 28%
Stevens y cols 2006
Martuscello y cols 2012
Transverso abdominal y oblicuo interno: 23%
Oblicuo externo: 40% (*)
Recto abdominal: 31% (*)
Erector espinal: 11%
Behm y cols
2005.
Supino
(modificaciones superficie inestable)
Transverso abdominal y oblicuo interno: 23%
Oblicuo externo: 40%(*)
Recto abdominal: 31% (*)
Erector espinal: 11%
Stevens y cols 2007
“Side Bridge” Puente lateral
Decúbito lateral
Cuadrado Lumbar: 50%(**)
Oblicuos internos y extrerno:
[40 y el 50%] (**)
Imai y cols , 2010
Decúbito lateral (modificado)
Multifidos: 40-42%
Transverso abdominal: 35%* Oblicuo externo: 69%- 80%* Recto abdominal: 25-30% IliocostalToracico: 40%*
Gluteos medio: 74%* Gluteo mayor: 21%
Isquiotibiales: 2
Nuzzo y cols 2008
“Bird-dog Progresion”
Cuadrúpedo (elevación de
una sola extremidad
inferior)
Transverso abdominal: 10 % oblicuo interno: 28% Oblicuo externo: 22%
Recto abdominal: 2.6% Multífidos: 20%
Erector espinal: 30% (**)
Ekstrom y cols ; 2007
(*) Ejercicios que alcanzan el umbral de entrenamiento de resistencia
(**) Ejercicios que alcanzan el umbral de entrenamiento de fuerza
102
Tabla 8. (Continuación)
Ejercicio Posición Actividad electromiográfica (% de la MCV)
Estudio
Bird-dog Progresion”
Cuadrúpedo (elevación de brazo y pierna contralateral)
Transverso abdominal:12 %
Oblicuo interno: 30% (*)
Oblicuo externo: 25% Recto abdominal: 5.3%
Glúteo medio: 42% (**)
Nikolenko y cols 2011
“Plank” Plancha o puente en
cuadrúpedo sobre codos
Cuadrúpedo
Oblicuo externo: 47%- 70%
(**)
Transverso abdominal: 15%
Recto abdominal: 43%(**)
Glueto medio: 27% Glueto mayor: 9% Isquiotibiales: 4%
Longisimo del torax: 6% Multifiidos: 4%
Ekstrom y cols ; 2007
Ejercicios de cadena cinética abierta.
Ejercicio Posición Presión transdiafragmática (% de la PIM max)
Estudio
Sit and reach:
Flexión anterior de tronco
Sedente
Diafragma: 65% (**)
Strongoli L, Gomez C, Coast
J. The effect of
core exercises on
transdiaphragmatic pressure.
Journal of Sports Science and
Medicine (2010) 9, 270-274.
Levantamiento unilateral
de una pierna
Supino
Diafragma: 30% (*)
Pull in with ball (flexión de tronco con rotación, piernas a 90
grados sobre una pelota Suiza)
Supino Diafragma: 60% (**)
Pull-ins (llevar codo hacia la
rodilla)
Supino Diafragma: 60% (**)
“Crunch” (flexión de tronco con
cadera flexionada)
Supino Diafragma: 60% (**)
“45° Lean Back“ (inclinación posterior de
tronco)
Sedente Diafragma: 50% (**)
Bent knee leg lift (BLL) elevación bilateral con
rodillas flexionadas
Supino Diafragma: 35% (*)
(*) Ejercicios que alcanzan el umbral de entrenamiento de resistencia.
(**) Ejercicios que alcanzan el umbral de entrenamiento de fuerza.
103
Es de resaltar que la mayoría de los grupos musculares que alcanzan niveles
suficientes de activación son el diafragma y los músculos de la pared
abdominal. En ambos casos se satisface las necesidades de los músculos
respiratorios en términos de fuerza y resistencia. Otros músculos que rodean la
articulación de la cadera son esenciales para la estabilización a nivel
Lumbopélvico en bípedo, como es el caso del glúteo medio.
Con respecto a la divergencia de hallazgos en cuanto a la medición de la señal
EMG Hay que tener en cuenta que los estudios presentan algunas divergencias
en cuanto al tiempo que se mantuvo la contracción (3, 5 y 10 segundos) y los
sujetos que se incluían en la prueba (en su mayoría sedentarios). También
existen dificultades técnicas como la medición precisa de la señal EMG de
músculos profundos como los Multífidos y el transverso abdominal y el
parámetro para normalizar la misma. También pueden registrar diferencias en
cuanto a la dificultad de los ejercicios por discretas modificaciones que se
realicen en los mismos.
Tabla 8. (Continuación)
Ejercicio Posición Presión transdiafragmática (% de la PIM max)
Estudio
Double leg lifts (DLL)
elevación bilateral con rodillas extendidas
Supino
Diafragma: 50% PIM*
Strongoli L y Cols. The effect of core
exercises on transdiaphragmatic
pressure. Journal of Sports
Science and Medicine (2010) 9,
270-274.
Sit-ups
(flexión de tronco y cadera)
Supino
Diafragma: 65% PIM*
(*) Ejercicios que alcanzan el umbral de entrenamiento de resistencia. (**) Ejercicios que alcanzan el umbral de entrenamiento de fuerza. Los ejercicios correspondientes a la medición de la Presión inspiratoria máxima (PIM) son habituales en las fases iniciales del método Pilates. En su mayoría alcanzan el umbral de fuerza muscular. No obstante ejercicios como el sit-up debe ser modificados debido a los altos nivel de compresión lumbar que generan.
104
3.5 ELEMENTOS DE LA PRESCRIPCIÓN EN LOS MÉTODOS CORE Y
PILATES BASADOS EN LOS PRINCIPIOS.
A continuación se expone algunos elementos de la prescripción involucrados
en los métodos de estabilización y el método Pilates que se derivan de los
principios (como ampliación de la sección anterior) y por lo tanto afectan la
mecánica ventilatoria y la función muscular, así como el aprendizaje de un
mejor control de la respiración.
3.5.1 CADENA CINÉTICA/VERSUS EJERCICIOS AISLADOS
Ejercicios de aislamiento: Ejemplos de estos ejercicios incluyen la flexión y la
rotación del tronco o la coactivación abdominal (bracing abdominal) para
enfatizar en la activación del recto del abdomen, oblicuo externo e interno, y el
vaciamiento abdominal para enfatizar en la actividad particular transverso del
abdomen. Estos ejercicios resultan ser más adecuados para entrenamiento de
resistencia y alto volumen dado el bajo nivel de activación (output neural) que
generan280 además de no involucrara el movimiento de las extremidades. No
obstante el elemento más importante de estos ejercicios debe ser la adopción
de la espina neutra ya que optimiza la función mecánica del transverso
abdominal.281
Ejercicios en cadena cinética (abierta y cerrada) en suelo: son ejercicios
requieren la estabilización postural y la participación de una cadena muscular
extensora y flexora mientras se realiza un desplazamiento de las articulaciones
proximales a nivel lumbopélvico. El involucrar movimiento de las extremidades
y las ejecuciones de cadena cinética abierta, permite alcázar un nivel más alto
de activación muscular central, el cual debe ser cuidadosamente implementado
para no favorecer el mecanismo de hiperinsuflación dinámica.282 No obstante
280
Marshall PW, Murphy BA. Core stability exercises on and off a Swiss ball. Arch Phys Med Rehabil 2005;86:242-249. 281
Wallden M. The neutral spine principle. Journal of Bodywork & Movement Therapies (2009) 13, 350-361. 282
Gigliotti F, Coli C, Bianchi R, et al. Arm exercise and hyperinflation in patients with COPD: effect of arm training. Chest. 2005; 128:1225–1232.
105
Algunos ejercicios en cuadrúpedo se pueden acompañar de un bracing
abdominal. 283 Por otra parte posiciones como supino y sedente sin apoyo
pueden representar un factor de mayor resistencia al trabajo de la bomba
muscular, las cuales también deben ser aplicado con precaución para evitar
fenómenos de ortopnea.
3.5.2 INTENSIDAD DE LA CARGA MUSCULAR:
En la literatura no se encuentran mediciones respecto a cómo evaluar el nivel
o intensidad de trabajo muscular de los ejercicios del Core y el Pilates. No
obstante, como ha sido señalado, algunos estudios (STRONGOLI 2010)
cuantifican la presión transdiafragmática desarrollada durante la ejecución de
los ejercicios del Core, mientras que otros describen la intensidad de la
actividad electromiográfica en la pared abdominal. Varios estudios han
establecido una relación aproximadamente lineal, entre la señal
electromiográfica de músculos centrales y la producción de fuerza, por lo cual
este parámetro puede otorgar una medida del nivel de trabajo muscular.284
En términos generales, para los músculos esqueléticos se requieren una
activación entre el 25%y el 40% de la Máxima contracción voluntaria (MCV)
para trabajar resistencia muscular y un nivel >60% para incrementar fuerza285.
Sin embargo se han encontrado algunos hallazgos que deben ser considerados
en particular al prescribir trabajo de resistencia muscular y fuerza muscular
para los músculos locales, los cuales presentan un menor umbral de activación
electrofisiológico con respecto a otros músculos esqueléticos.
283
Mcguill 284
Ekstrom R, Donatelli R, Carp K. Electromyographic Analysis of Core Trunk, Hip, and Thigh Muscles During 9 Rehabilitation Exercises. journal of orthopaedic & sports physical therapy. 2007; 37 (12): 754-762. 285
Vezina MJ, Hubley-Kozey CL. Muscle activation in therapeutic exercises to improve trunk stability. Arch Phys Med Rehabil 2000; 81 (10): 1370-9
106
Entrenamiento de resistencia muscular:
Las características inherentes de la musculatura central pueden determinar la
intensidad y el volumen necesario para provocar adaptaciones a la carga. Por
ejemplo, la mayor composición de fibras musculares de tipo oxidativo (> 80%
fibras tipo I) en los músculos locales, requieren de una intensidad baja (< 40%)
de un volumen elevado de trabajo muscular que genere la fatiga suficiente para
un efecto de entrenamiento. De acuerdo a AROKOSKI se requiere de por lo
menos el 30% de la MCV es necesaria para un efecto de entrenamiento
aeróbico que deben conseguirse en los músculos de la pared abdominales
cuando la tarea es repetida.286Esto implica varios conjuntos que involucran
muchas repeticiones (por ejemplo,> 15 por serie) 287 las cuales se debe
implementar de manera progresiva tomado también como indicador el esfuerzo
percibido global (escala de Borg Modificada).
La intensidad del trabajo también puede estar relacionada con el tiempo que se
emplee en una determinada ejecución. Este oscila 30 y 45 segundos, utilizando
supuestos basados también en su composición de fibras I y funciones de
estabilización de este tipo tónicas. 288 En el punto donde mantener la
contracción de un ejercicio durante 45 segundos ya implica una demanda
importante, la progresión se puede llevar a cabo mediante el empleo de cargas
externas. Por su parte los ejercicios estáticos (isométricos) utiliza una duración
de 10 segundos o más cuando se utilizan cargas submáximas (tales como el
peso corporal) y entre 5 y 10 segundos con resistencia externa.289
286
Arokoski JP, Kankaanpaa M, Valta T, et al. Back and hip extensor muscle function during therapeutic exercises. Arch Phys Med Rehabil 1999;80:842-50. 287
Faries MD, Greenwood M. Core training: stabilising the confusion. Strength Cond J 2007; 29 (2): 10-25. 288
Faries MD, Greenwood M. Core training: stabilising the confusion. Strength Cond J 2007; 29 (2): 10-25. 289
Lehman, G.L., Gordon, T., Langley, J., Pemrose, P., Tregaskis, S., 2005. Replacing a Swiss ball for an exercise bench causes variable changes in trunk muscle activity during upper limb strength exercises. Dynamic Medicine 4. doi:10.1186/1476-5918-4-6.
107
Umbral de carga muscular para fuerza e hipertrofia:
En la literatura existen varios conflictos respecto a la verdadera eficacia de los
ejercicios de Core y Pilates para desarrollar fuerza a nivel del núcleo (Core-
PowerHouse)290. En una revisión sistemática se ha encontrado que ciertos
grupos musculares como los Multífidos se activan de manera significativa
durante la ejecución de pesos libres en lugar de ejercicios del Core.291Algunos
estudios sugieren que la mayoría de los ejercicios sobre suelo y balón no
generan un nivel significativo de activación muscular (hasta un máximo de 40%
de la MCV) para considerar que favorecen el desarrollo de fuerza e
hipertrofia. 292 Sin embargo Un estudio quiasiexperimental en mujeres
sedentarias y pre-menopáusicas (n=12 y 36± 5,4 años) ha demostrado que los
ejercicios de Mat y Reformer del método Pilates alcanzan niveles de activación
suficientemente alta para provocar una moderada hipertrofia muscular de los
músculos de la pared abdominal (junto con otras variables de frecuencia y
periodización)293EKSTROM (2007) afirma al respecto que los ejercicios que
registran una amplitud de señal EMG en los músculos mayor al 45% MCV
pueden proporcionar un estímulo suficiente para el aumento de la fuerza en
algunos individuos. 294 Este umbral es algo menor al nivel de activación
requerido para otros músculos que es usualmente entre el 60 y el 80% de la
MCV295 probablemente debido a esta naturaleza particular de los músculos del
Core. Adicionalmente, los ejercicios de cadena cinética abierta contemplados
en los estudios revisados en los antecedentes del presente trabajo
antecedentes pueden generar diafragmática hasta de un 60%. Es importante
290
Lederman E. The myth of core stability. J Bodyw Mov The. 2010; 14 (1): 84-98. 291
Martuscello J. Systematic review of core muscle electromyographic activity during physical fitness exercises. [Dissertation]. Florida (USA). University of south of Florida. 2012; Graduate School Theses and Dissertations. 292
Nuzzo J, Mccaulley G, Cormie P, Cavill M, Mcbride J. Trunk muscle activity during stability
ball And free weight exercises. Journal of Strength and Conditioning Research. 2008; 22
(1): 95-102. 293
Dorado C, Calbet J, Lopez A, Alayon S, Sanchis J. Marked Effects of Pilates on the Abdominal Muscles: A Longitudinal Magnetic Resonance Imaging Study. Med Sci Sports Exerc. 2012; 44(8): 1589-94. 294
Ekstrom R, Donatelli R, Carp K. Electromyographic Analysis of Core Trunk, Hip, and Thigh Muscles During 9 Rehabilitation Exercises. Journal of orthopaedic & sports physical therapy. 2007; 37 (12): 754-762. 295
Correa JE, Corredor DE. Principios y métodos para el entrenamiento de la fuerza muscular. Bogotá Universidad del Rosario 2009. p. 81.
108
recordar que el desarrollo de la fuerza muscular no mejora por sí misma la
estabilización y probablemente tampoco la mecánica el ciclo respiratorio, pero
si mejora la capacidad muscular para desempeñar estas funciones
simultaneas.
Con respecto a las modificaciones externas que puedan incrementar el nivel de
activación muscular, no se ha demostrado un aumento sustancial del nivel de
activación muscular al incluir superficies inestables.296 Las percepciones de
mayor dificultad bajo el estímulo de superficies inestables se han asociado a
fatiga muscular. No obstante este efecto de la superficie inestable .debe ser
evaluado diferencialmente entre grupos musculares tal como se discute en la
sección destinada a este punto. Para finalizar, se recomienda que la
periodización del entrenamiento en términos de la progresión del desempeño
muscular se plantee a partir de la secuencia Resistencia-fuerza-potencia297 y el
empleo de ejercicios que no superen un margen de seguridad para la columna
lumbar (compresión no mayor 3000 Newtons)298
3.5.3 Modificaciones Relacionadas con la Ejecución y la Base de Soporte
La inclusión de superficies inestables:
El entrenamiento sobre superficies inestables puede contribuir a una co-
activación agonistas-antagonista de corta latencia y que proporcionaba
estabilización de los complejos articulares. Esto resulta decisivo para efectos
del Control neuromuscular o Core Stability. 299 La eficacia del empleo de
superficies inestables se asocia a una posible optimización de la función
296
Marshall P, Murphy B. core stability exercises on and off a Swiss ball. Arch Phys Med Rehabil 2005; 86: 242-249. 297
Willardson J. A periodized approach for core training. ACSM’S health & fitness journal. 2008; 12 (1): 7-13. 298
McGill, S.M., 1998. Low back exercises: prescription for the healthy back and when recovering from injury. In: Resources Manual for Guidelines for Exercise Testing and Prescription, third ed. American College of Sports Medicine, Indianapolis, IN, Williams and Wilkins, Baltimore. 299
Behm D, Drinkwater E, Willardson J, Cowley P. The use of instability to train the core musculature. Appl. Physiol. Nutr. Metab ACSM. 35: 91–108 (2010).
109
propioceptiva en función del incremento de la eficiencia sensorial de los tejidos
blandos que circundan una articulación. A pesar de esto, la frecuencia de
ejercicio necesaria para producir adaptaciones neuromusculares es aun escasa
en la literatura y por lo tanto, la frecuencia (volumen) óptima para el
entrenamiento del Core no se ha establecido300.
Al parecer la superficie inestable tiene mayor influencia sobre el nivel de
activación de músculos globales ya que estos músculos tienen la capacidad
mecánica de contrarrestar los momentos de rotación que implica las
modificaciones de la superficie de apoyo.301 En particular la aplicación de
superficies lábiles no afecta de manera significativa los grupos musculares
tales como los Multífidos. Aunque los resultados son heterogéneos, se puede
evidenciar que algunos ejercicios ejecutados sobre superficies inestables
pueden no presentar una influencia significativa sobre la actividad EMG
muscular que no son agonistas al movimiento que se esté analizando.302
No obstante, DRINKWATER (2007), indica que el aumento de la actividad
antagonista también puede contribuir de forma negativa al desarrollo de la
fuerza muscular ya que eventualmente pueden llegar a oponerse a la
dirección prevista de movimiento, e incluso limitar el rango de movimiento.
3.5.4 Ejercicios unilaterales resistidos.
Otras modificaciones, además de superficies inestables, son los ejercicios de
entrenamiento de resistencia de las extremidades para enfatizar en la
activación de la musculatura central.303La implementación habitual de estos
ejercicios se caracteriza por ser bilaterales, utilizando una barra o un par de
300
McLean C S. Core Stability: Does Existing Evidence Support The Concept? [dissertation]. Scotland (U.K): school of sport, physical education & Recreation Wales College Of Medicine And the Univerity of Wales Institute, Cardiff; 2006. 301
Imai A, Kaneoka K, Okubo Y, Shiina I, Tatsumura M, Izumi S, Shiraki H. Trunk Muscle Activity During Lumbar Stabilization Exercises on Both a Stable and Unstable Surface. Journal Of orthopaedic & sports physical therapy. 2010; 40(6); 369-375. 302
Martuscello J. Systematic review of core muscle electromyographic activity during physical fitness exercises. [Dissertation]. Florida (USA). University of south of Florida. 2012; Graduate School Theses and Dissertations. 303
Behm D, Drinkwater E, Willardson J, Cowley P. The use of instability to train the core musculature. Appl. Physiol. Nutr. Metab ACSM. 2010; 35: 91–108.
110
mancuernas. Por el contrario MCCURDY y CONNER (2003), indica que
numerosas actividades de deporte acciones vida diaria, laborales son
unilaterales, y por lo tanto ejercicios unilaterales pueden ser más beneficiosas
por la coherencia que aportan a la ejecución motora real desde principio de
especificidad de entrenamiento 304 . Además a realización de acciones
unilaterales proporciona un torque rotacional para el cuerpo, proporcionando
así otro tipo de condición inestable. Esta fuerza de desestabilización rotacional
que debe ser contrarrestado por la contracción de la musculatura contralateral.
Sin embargo los estudios que han investigado el efecto de los ejercicios
unilaterales resistido en la activación del tronco aún son escasos305. Este tipo
de ejercicio puede desarrollar fuerza muscular en sujetos no entrenados ya
que en ellos no se manifiesta aun el denominado fenómeno de facilitación
bilateral (donde la activación de un musculo permite de forma automática
incrementar la actividad del grupo agonista)306, por lo cual la ejecución de
ejercicios unilaterales puede suministrar un nivel suficiente de activación para
el desarrollo de la fuerza. En este aspecto es de resaltar la importancia que han
tenido los ejercicios de miembros superiores en la rehabilitación de la
enfermedad pulmonar crónica, atendiendo a la necesidad de una adecuada
dosificación por los efectos que representa para la activación del diafragma y
por ende sobre los niveles de Capacidad funcional residual al finalizar la
espiración.
Aún son necesarios más estudios sobre la aplicación diferencial de las
variables de carga muscular y la relación dosis-efecto en estos músculos de la
región central Core-PowerHouse.
Caracterización de los ejercicios: formas básicas, modificaciones de
brazos de palanca, torque y base de soporte.
304
Drinkwater J, Pritchett E, Behm D. Effect of instability and resistance on unintentional squat-lifting kinetics. Int. J. Sports Physiol. Perform.2007; 2(4): 400–413. 305
Behm D, Leonard A, Young W, Bonsey A, Mackinnon S. Trunk muscle electromyographic activity with unstable and unilateral exercises. Journal of Strength and Conditioning Research. 2005; 19(1): 193–201. 306
Behm D, Power K, Drinkwater E. Muscle activation is enhanced with multi- and uni-articular bilateral versus unilateral contractions. Can. J. Appl. Physiol. 2003; 28(1): 38–52.
111
En el anexo no 1 se ha realizado una recopilación de las secuencias de
ejecuciones, en términos del gesto técnico adecuado, los principales grupos
musculares actuantes (desde el estudio EMG si está disponible o el porcentaje
de activación diafragmática que desarrollan) y las modificaciones que pueden
realizarse en relación a la forma básica (modificaciones de los brazos de
palanca, base de sustentación, Aplicación de resistencia y movimientos
asociados y Superficie de apoyo inestables). Estos parámetros permiten hacer
una selección de las posturas más adecuadas que favorecen la mecánica
ventilatoria como es el caso de la posición cuadrúpeda y la posición bípeda.
Como se abordó en el marco teórico estas posturas favorecen la tensión de la
pared abdominal y la excursión diafragmática a favor de la gravedad, caso
contrario a las posiciones como supino y sedente (sin apoyo lumbar) que
pueden representar un factor de mayor resistencia al trabajo de la bomba
muscular.
4. RECOMENDACIONES FINALES:
El estado del arte en cuanto a fármacos en la EPOC privilegia el uso de
anticolinérgicos para la mejoría de la disnea, tolerancia al ejercicio y VEF1, al
igual que el uso de doble y triple terapia farmacológica, en donde los
córticoesteroides inhalados no parecen tener efectos más allá de los 3 o 6
primeros meses sobre el parámetro espirométrico mencionado 307 . Otros
estudios han recomendado como medida farmacológica y de manera genérica
también los β2 agonistas. Como menciono anteriormente, esta modalidad de
acondicionamiento de músculos respiratorios, no reemplaza maniobras
farmacológicas ni de permeabilización de la vía aérea, ya que actúan de forma
colectiva para mejorar la mecánica ventilatoria.
307
Kerstejens H, Postma D. Enfermedad pulmonar obstructiva crónica. En evidencia clínica 1°. Edición: BMJ publisihing group-Grupo editorial Legis Bogotá, Colombia. Mayo 2002 p. 1385-1399.
112
5. CONCLUSIONES Y FUTUROS TRABAJOS.
Podemos resumir los principales elementos abordado en el presente trabajo en
los siguientes puntos:
La enfermedad pulmonar obstructiva crónica es una entidad multifactorial, que
conduce a una disfunción muscular generalizada ya sea por factores
sistémicos o secundarios a la alteración mecánica a nivel Toraco-pulmonar (en
el caso de músculos respiratorios). A nivel pulmonar las condiciones de carga
elástica e hiperinsuflación demandan mayores niveles de fuerza Diafragmática,
cuya movilidad reducida es el principal factor de desventaja mecánica, asi
como una mayor participación activa de la pared abdominal. Este y otros
múltiples factores conducen a la sensación de disnea y de forma colectiva a la
disminución de la capacidad de ejercicio. No obstante el entrenamiento
muscular respiratorio ha demostrado resultados positivos en cuanto a la
mejoría de índices de función pulmonar y test de capacidad aeróbica por sus
efectos directos sobre la sensación de disnea, y la modulación de los metablo-
reflejos simpáticos y en menor medida la mecánica pulmonar (por la naturaleza
multifactorial de la hiperinsuflación). Estos elementos justifican la necesidad
inicial de un entrenamiento muscular respiratorio junto a otras modalidades de
Fisioterapia Respiratoria y Rehabilitación Pulmonar.
La expresión Core o centro corporal (o su equivalente anatómico:PowerHouse),
circunscribe un concepto ampliamente extendido entre diferentes técnicas y
modalidades terapéuticas que poseen divergencias y semejanzas entre
diferentes culturas. Aunque este desarrolla de forma paralela a la teoría de la
estabilización lumbar desde un enfoque biomecánico, no puede aislarse de la
función motora global ni restringirse a la función de estabilización
intersegmentaria de la columna. En adición, se destaca el papel del timing
como manifestación del adecuado control neuromuscular el cual se encuentra
en permanente cambio en función de los procesos de aprendizaje motor.
113
La interacción entre la mecánica de la ventilación y la estabilización es
bidireccional y se establece en función de una unidad anatómica-funcional en
común (el Core) y en función de complejos procesos neurales diferenciados a
nivel supra espinal pero coordinados en tiempo de tal manera que coexisten
armónicamente. Los cambios logrados en el desempeño muscular respiratorio
o en las pruebas de función pulmonar relacionadas por vía del entrenamiento
de estabilización se asocian con la carga postural y de entrenamiento que
ofrecen estas ejecuciones, pueden ser explicados tan solo por el hecho de que
la ventilación y al estabilización comparten un mismo conjunto muscular efector
de unidades motoras (sistema local), así como el mecanismo de presurización
abdominal. No obstante, el incremento de las demandas de ventilación, como
en el caso de la enfermedad pulmonar crónica, puede comprometer los
mecanismos de estabilización y otras funciones relacionadas con el control
postural como lo es el balance.
Tanto los principios del método Core training (cuyo constructo aún no es
uniforme) como del método Pilates privilegian el logro de la estabilización
central, la ventilación controlada, los ajustes voluntarios y la alineación postural
en particular la posición neutra a nivel Lumbopélvico y pueden ser descritos por
categorías más amplias. No obstante mientras el primero profundiza en estos
mecanismos de control central añadiendo un componente importante de
aprendizaje, el segundo ofrece mayor importancia a un componente transversal
que puede ser caracterizado en términos de la experiencia corporal del
movimiento y en relación directa con el desarrollo de la conciencia corporal.
Los principios del Core Strenght, la resistencia muscular suficiente y la
progresión se orientan a producir una adaptación muscular a la carga en
términos de: resistencia a la fatiga, integridad estructural del sarcómero y las
relaciones longitud-tensión concomitantes al fortalecimiento, los cuales pueden
modificar el drive respiratorio y la sensación de disnea. En adición, los
principios la columna neutral, la ventilación normal y la ejecución consciente
actúan como modificadores de la eficiencia mecánica a la vez que refuerzan la
114
participación del sistema local que se compone en su mayoría por músculos
ventilatorios.
El Core stability (control del PowerHouse), control neuromuscular o timing
adecuado de activación, a pesar de ser uno de los principios fundamentales de
la estabilización, guarda una relación indirecta con el proceso de la ventilación
desde la perspectiva teórica, en la medida que son procesos interdependientes
y complejamente coordinados, pero que no implica el empleo de las mismas
sinergias musculares (lo que impide asociarlas mutuamente desde la
perspectiva del aprendizaje, es decir que cambios en el timing involucrado en la
estabilización representa una modificación del timing inspiratorio).
Los ejercicios básicos que proponen los métodos estudiados, proporcionan un
estímulo de entrenamiento suficiente (medido como %MCV en señal EMG o
de la PIM máx.) a los músculos de la pared abdominal y del diafragma en
particular los ejercicios de cadena cinética abierta. Esto se ve favorecido por el
menor umbral de activación que poseen los músculos del Core (> 30% para
resistencia y > 45% para fuerza) respecto a músculos periféricos. Sin embargo
este aspecto aún debe ser objeto de investigación.
Los determinantes del aprendizaje motor pueden incidir en la tolerancia al
esfuerzo en la medida que se enmarcan en patrones funcionales de la
ejecución motora diaria una vez se ha ganado una condición muscular de base
(central) previa a un acondicionamiento general. Sin embargo el papel directo
del aprendizaje motor en la modificación del drive de la ventilación aun deber
ser objeto de estudio, ya que este rige principalmente por el principio de
compensación neuromecánica y las condiciones de hiperinsuflación de la
enfermedad pulmonar.
Aunque los principios relacionados con la adaptación muscular a la carga
benefician el funcionamiento de los músculos respiratorios y los procesos de
estabilización involucran otros factores relacionados con la ventilación, la
condición de alteración estructural del pulmón que acontece en el EPOC y la
hiperinsuflación dinámica no son susceptibles de un abordaje netamente
115
mecánico. Por lo tanto esta modalidad es una herramienta que se propone
como complemento a las demás.
Aunque el método Pilates trasciende hacia una visión más holística de
movimiento corporal, la relación entre las diferentes categorías corporales
(corporalidad, imagen corporal, conciencia corporal, disponibilidad corporal
etc), la representación corporal en la enfermedad pulmonar crónica, y la
limitación de la capacidad de ejercicio necesita ser objeto de otros estudios
más detallados al respecto con un diseño cualitativo.
Por último las recomendaciones de ejecución, se derivan de los principios y la
relación directa entre estabilización y ventilación, de tal forma que se
constituyen en pautas a tener en cuenta a la hora de elaborar un esquema de
ejercicios de estabilización con parámetros específicos de carga, densidad
volumen recomendados para enfermedad pulmonar. En efecto los programas
de estabilización ofrecen un esquema flexible de estructuración de tal forma
que permite la modificación de un gran número de variables.
Estudios posteriores podría confirmar las hipótesis aquí planteada sobre el
efecto de entrenamiento que proporcionan los métodos Core y Pilates en los
músculo respiratorios y la tolerancia al esfuerzo, al plantear un estudio
experimental que evalué las modificación de parámetros como la presión
inspiratoria y espiratoria máxima (PIM y PEM) y los test de capacidad aeróbica
como la prueba de caminata de los 6 minutos o la prueba de esfuerzo
incremental.
116
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7. Anexos:
133
308
Grenier SG, McGill SM. Quantification of lumbar stability by using 2 different abdominal activation strategies.Arch Phys Med Rehabil. 2007, 88 (1) :54-62.
Anexo n° 1 Caracterización de los ejercicios: formas básicas, modificaciones de brazos de palanca, torque y base de soporte
EJERCICIOS EN SUPINO Y MODIFICACIONES SEGÚN NIVELES DE DIFIUCULTAD
Progresion Del
Abdominal
Brace o
Bracing
abdominal
BRACE ABDOMINAL: es un tipo co-contracción entre todos los capas de la pared abdominal y el erector espinal, y ha
demostrado conferir más de dos veces el efecto estabilizador de la columna lumbar que la maniobra de vaciaminento
abdominal308. En este tipo demaniobra que es de naturaleza estabilizadora debe coexistir con la actividad evntilatoria. En
efecto el efecto de estabilidad de la columna puede logararse a partir de la exhalación con cada esfuerzo muscular
concentrico . Hay que observar si el paciente es incapaz de realizar el AB, mientras inspira y espira.Con el fin de palpar y
sentir las contracciones, y así dominar esta habilidad, el paciente debe estar en primer lugar en una postura relajada.Para
asegurar el esta condicion, el paciente puede inclinarse hacia adelante, luego hacia atrás hasta el punto en el que el erector
de la columna puede palpable en estado relajado. se puede facilitar aún más por el terapeuta ejercicio desafiante la postura
del paciente con los delanteros, empuja hacia atrás, y torsión.Sin embargo, el paciente no debe prepararse todo el tiempo,
a medida que aumenta la compresión segmentaria e interfiere con la respiración normal.
134
309
Irit Endleman, Duncan J; Transversus abdominis and Obliquus Internus activity during Pilates Exercises: measurement with ultrasound scanning.; Arch Phys Med Rehabil. 2008.
Forma
básica
Alineación neutral o Imprint
Acostado boca arriba en una colchoneta ubique la pelvis de tal manera
que la espalda haga contacto con la superficie evitando arquearla y
manteniendo la respiración normal.
Musculos que se activan según EMG
Transverso abdominal: 8%
Recto anterior: incremento del 21%
Modificación
309
Boca arriba, con los hombros en extensión completa, las caderas y
rodillas en neutro, alargue su columna desde sacro hasta la cabeza,
contraiga la pared abdominal “pegue el ombligo a la colchoneta”.
135
Modificación
MUSCULOS PRINCIPALES
(Deltoides,Fibras anteriores y
posteriores, Pectoral mayor,
Coracobraquial, Triceps braquial,
Trapecio, Serrato anterior)
SEMI SUPINE ARM RAISES
(MODIFICACIÓN DEL IMPRINT)
En decubito supino, con la cabeza, columna y pelvis en posición neutra,
los pies separados a lo ancho de los hombros y las rodillas en 45° de
felxión, los brazos estarán a lo largo del cuerpo y con las palmas hacia
abajo.
Inhale profundamente, sientiendo que la caja torácica se pega a la
colchoneta, luego exhale mientras realiza flexión completa de hombro,
inhale mientras lleva los brazos a la posición incial.
Durante todo el movimiento se debe controlar la estabilización de tronco y
pelvis.
Forma
básica
(% MCV medida por EMG):
Multifidos: 22, 64%
Obliciuo interno y externo: 6%
Recto badominal: 1,9%
Iliocostal lumbar: 20 %
Ilicostal toracico: 20%
PUENTE'- “BRIDGE” - SPINE CURLS
En decubito supino, con la cabeza, columna y pelvis en posición neutra,
los pies separados a lo ancho de los hombros y las rodillas en 45° de
felxión, los brazos estarán a lo largo del cuerpo y con las palmas hacia
abajo. Exhale profundamente, mientras separa su sacro de la colchoneta,
y se inicia la extensión de cadera que debe realizarse completa, dejando la
columna torácica en flexión, inhale y mantenga la posición, con columna,
cintura escapular y cintura pélvica estables. Importante, no realice
hiperextensión lumbar al final del movimiento. Y mantenga el peso en sus
piernas. Exhale y lentamente vuelva a la posición inicial.
136
Modificación
Con las piernas apoyadas sobre un
balon, lo cual activa los musculos
de la pared abdominal de la
siguiente manera; músculos que
involucra (% MCV medida por
EMG):
Multifidos: 23, 9%
Oblicuo externo: 10.32%
Oblicuo interno: 6.58%
Recto abdominal: 2.76%
Con apoyo de un pie, y extensión de
la rodilla contralateral, produce un
momento rotacional sobre la pelvis
hacia la direccion del levantamiento
de lla pierna ipsilateral,
interviniendo;músculos que involucra
(% MCV medida por EMG):
Multifidos: 24% -25%
Oblicuo interno: 30%
Oblicuo externo:15%
Recto badominal: 4.72%
Iliocostal lumbar: 23%
Ilicostal toracico: 28%
Con apoyo de la columna en un
balón, los brazos ayudan a
sujetarse de una superficie estable
por arriba de la cabeza, la extensión
de una rodilla con cadera en neutro,
activa según la electromiografía;
músculos que involucra (% MCV
medida por EMG):
Transverso abdominal y oblicuo
interno: 23%
Oblicuo externo: 40%
Recto abdominal: 31% esto se
debe al torque flexor en cadera
que es requerido para mantener
el equilibrio en la superficie
Erector espinal: 11%
Forma
Básica
HIP ROLLS
En decubito supino, con la cabeza, columna y pelvis en
posición neutra , las caderas y rodillas en 90° de felxión, los
brazos estarán a lo largo del cuerpo y con las palmas hacia
abajo.
Inhale y permita que la columna aumente su longitud. Exhale,
y manteniendo el control del tronco, rote la cintura pélvica
137
MUSCULOS PRINCIPALES
Transverso espinales multifidos, semiespinales
Oblicuo externos
Oblicuo Interno
Multifido
con traslado de peso, logrando que sus rodillas se inclinen
hacia el lado derecho, Manteniendo el tronco y la cintura
escapular estables. Inhale y vuelva a la posición inicial.
Exhale y lleve sus rodillas al lado izquierdo.
Importante, los angulos en cadera y rodilla se mantendrán
durante todo el movimiento, no permita flexiones laterales de
tronco. Realice rotaciones de pelvis pequeñas para mantener
mejor el control central.
Forma
Básica
SHOULDER BRIDGE
En una colchoneta en posición de puente, apoye su pelvis en
las manos, con los codos apoyados en la colchoneta, las
rodillas y los pies a lo ancho de las caderas, tenga una pierna
alineada con el tronco y la rodilla extendida.
Exhale, realice dorsiflexión y realice extensión de cadera.
Inhale y realice plantiflexión con flexión de cadera. Realice
alternando las piernas.
138
Forma
básica
CURL UP
En decubito supino, con la cabeza, columna y pelvis en
posición neutra, los pies separados a lo ancho de los
hombros y las rodillas en 45° de felxión, las manos por detrás
de la cabeza para sostener el peso de la misma, y los
hombros en abducción de 15°.
Inhale y permita que la columna aumente su longitud. Exhale,
y lentamente realice flexión de cuello, luego de columna
torácica, logrando flexionar la columna hasta despegar el
angulo inferior de la escapula de la colchoneta.Inhale y
lentamente vuelva a la posición inicial.
Forma
básica
CÍRCULO CON UNA PIERNA '- “ONE LEG CIRCLE”: En
decubito supino, con las siguientes modificaciones para
permitir una mayor estabilidad de la pelvis a las personas que
estan en los primeros dias de entrenamiento, con una rodilla
flexionada y el pie apoyado en el suelo, la pierna contralateral
en flexion de cadera de 90°, rodilla en extension completa y
pie en plantiflexión, dibujar circulos con la punta de los
dedos. Sin dejar que se mueva la pelvis ni el tronco.Inhale y
lleve la pierna que esta elevada a mayor flexión y aducción
de cadera, o sea lleve la pierna hacia la linea media del
cuerpo. Exhale y termine la figura de circulo. Luego realice el
mismo ejercicio con la otra pierna.
139
Forma
Básica
MUSCULOS PRINCIPALES
(Gluteo mayor, Isquiotibiales , Aductor mayor
Cuadriceps, Iliopsoas)
LEG SLIDE INTO KNEE FOLD
En decubito supino, con la cabeza, columna y pelvis en posición
neutra, los pies separados a lo ancho de los hombros y las
rodillas en 45° de felxión, los brazos estarán a lo largo del
cuerpo y con las palmas hacia abajo.
Exhale, mientras suavemente desliza uno de sus pies hasta
llevar la rodilla a extensión completa, luego inhale mientras lleva
la pierna a la posición inicial. Exhale mientra lleva su cadera a
flexión completa, y finalmente inhale llevando la pierna a la
posición inicial del ejercicio.Durante todo el movimiento se debe
controlar la estabilización de tronco y pelvis.
Forma
Básica
MUSCULOS PRINCIPALES
(Recto anterior, esternocleidomastoideos,
complejo mayor de la cabeza, Recto abdominal,
Psoas iliaco Cuadriceps, Isquiotibiales)
SINGLE LEG S STRETCH
Acostado boca arriba, las caderas a 120° de flexión y rodillas
90° de flexión, los pies en plantiflexión, la cabeza y el cuello en
flexión y los brazos sosteniendo las piernas, mientras se
mantiene activado el centro, y la pelvis neutra.Exhale y lleve la
pierna izquierda hacia el tronco, hacia el cuerpo,
simultaneamente extienda la pierna derecha. Coloque sus
manos en la tibia de la pierna flexionada, sin que esto sea lo
que mantenga la posición, continue exhalando mientras cambia
de pierna, la izquierda en flexion y la derecha a extensión de
rodilla. Inhale y repita el movimiento con ambas piernas.
140
Forma
Básica
Musculatura implicada:
Transverso abdominal y suelo pélvico Recto abdominal y
oblicuos
Flexores y extensores de cadera Cuádriceps
DOUBLE LEG STRETCH
En decubito supino, con la cabeza, columna y pelvis
en posición neutra, los pies separados a lo ancho de
los hombros y las rodillas en 45° de felxión, los brazos
estarán a lo largo del cuerpo y con las palmas hacia
abajo.
Inhale, mientras realiza flexión de hombro llevando a
alinear los brazos con su cabeza, mientras realiza
extensión de rodillas. Exhale y realice circulos hacia
afuera con los brazos mientras flexiona sus rodillas y
caderas, para volver a la posición de partida.
Forma
Básica
CRISS CROSS
La cabeza y la columna cervical en flexión, las manos
detrás de la cabeza manteniendo los codos a lo
anchodeltorax, las rodillas y caderas flexionadas a 90°,
columna vertebral y pelvis estabilizadas.
Exhale y extienda la rodilla izquierda, al mismo tiempo
que realiza rotación de tronco hacia la derecha. Inhale
y extienda su rodilla derecha mientras flexiona la
derecha y simultáneamente rota su tronco hacia la
izquierda. Recuerde mantener la pelvis estable
durante todo el movimiento.
141
Forma
Básica
MUSCULOS PRINCIPALES:
Recto abdominal, Oblicuos, Iliopsoas, Escalenos,
Esternocleidomastoideos
HUNDRED
Posición inicial; en supino con los brazos a los lados a
lo largo delcuerpo, con las palmas hacia abajo. Las
rodillas flexionadas a 90°, la columna vertebral y la
pelvis estabilizadas.
Inhale y elongue su columna vertebral manteniendo
activado el powerhouse. Exhale y flexione la cabeza,
separe los hombros y las manos de la colchoneta,
extienda las rodillas, y las piernas estarán a 45° con
respecto al piso. Inhale y mantenga la pared
abdominal activada.
Exhale los brazos subirán y bajaran sin tocar el piso, 5
veces. Inhale y vuelva a subir y bajar los brazos, 5
veces. Esto se hará 9 series. Exhale y manteniendo la
pared abdominal contraída y deje los brazos
inmóviles. Inhale y regrese a la posición inicial.
142
310
Irit Endleman, Duncan J; Transversus abdominis and Obliquus Internus activity during Pilates Exercises: measurement with ultrasound scanning.; Arch Phys Med Rehabil. 2008.
Modificación
310
Realizar menos de 100 brazadas
El apoyo o no de la cabeza en la superficie
Modificar el angulo de flexión de la cadera y de las rodillas
Forma
básica
ROLL UP. (Modificado)
En sedente con cadera y rodillas en 15° de flexion y pies
apoyados en el suelo, las manos detrás de las rodillas y la
columna recta, se realizará una retroversión de pelvis, se
realiza flexion de tronco lentamente, comenzando por las
vertebras lumbares una a una cada articulación ira haciendo
flexion hasta lograr un curvatura en “C”, volver a la posición
inicial sera a traves del trabajo abdominal, no de brazos.
143
HIP CIRCLES
Siéntese conla pelvisinclinada hacia posterioryla columna
vertebralcompletamente elongada. Coloque lasmanosen el
tapetedetrás de lapelviscon los dedos apuntandohacia atrás. Con
los brazos rectos gire lateralmente y describa un círculo con las
piernas, manteniendo plantiflexión. Ambas piernasse levantande
la colchoneta, en un ángulo de45-55grados de lacolchoneta.
EJERCICIOS EN POSICIÓN PRONO Y MODIFICACIONES SEGÚN NIVELES DE DIFIUCULTAD
Forma
básica
SINGLE LEG KICK
En posición prona, con apoyo en codos que permita
un angulo en hombro de 90°, se realizara flexión de
rodilla, sin realizar anteversión de pelvis, la pelvis
debe estar estable. Se debe levantar ligeramente ela
pierna cotralateral que esta en neutro para evitar
molestias en esta rodilla. Las patadas se realizaran
con el pien en flexión plantar, y en flexión dorsal.
144
EJERCICIOS EN DECÚBITO LATERAL Y MODIFICACIONES SEGÚN NIVELES DE DIFIUCULTAD
Forma
básica
'SIDE KICK':
En décubito lateral, la pierna que está en el suelo estará
flexionada, y el brazo en flexión de hombro de 180°, la
cabeza apoyada en este brazo. La pierna contralateral estará
paralela al suelo. El ejercicio consiste en llevar esta pierna a
flexión de cadera de 90° y luego a extensión, sin que la pelvis
se desestabilice.
Forma
básica
SIDE BRIDGE . %MCV en señal EMG Cuadrado Lumbar: 50% Obliciuos internos y extrerno: entre el 40 y el 50%
SIDE BRIDGE- modificado: (%MCV en señal EMG ) Multifidos: 40-42% Transverso abdominal: 35% Oblicuo externo: 69%- 80% Recto abdominal: 25-30% IliocostalToracico: 40% Gluteos medio: 74% Gluteo mayor: 21% Isquiotibiales: 2%
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EJERCICIOS EN CUADRÚPEDO Y MODIFICACIONES SEGÚN NIVELES DE DIFIUCULTAD
El estiramiento de la pared abdominal no existe en la posición supina, lo que podría hacer más difícil la contratación de los
abdominales profundos por separado en esta posición. Esta ventaja se obtiene en la posición cuadrúpeda. Los ejercicios en
estas posiciones pueden llevarse a cabo como un ejecuciones basadas en respiración, facilitando un patrón de respiración funcional o
puede ser realizado como un ejercicio de acondicionado utilizando más tiempo tensiones continuas de baja intensidad y velocidad
Forma básica
MUSCULOS PRINCIPALES
Gluteo mayor
Semitendinoso
Semimembranoso
Biceps femoral
Recto abdominal
Pectoral menor
Serrato anterior
CAT Y CAMELLO
En posición cuadrupeda, apoyo en rodillas y palmas.
Asegurandose que las muñecas en linea recta con sus
hombros, y sus rodillas con sus caderas. La pelvis, la columna
vertebral y las escapulas deben estar estables.
Inhale y tenga su columna elongada. Exhale e inicie a curvar la
columna desde el sacro hasta la cabeza y finalmente la
columna formará a la vez una “C”. Inhale y mantenga el
alargamiento de la columna. Exhale y vuelva lentamente a la
posición inicial. Inhale y tenga su colmantenga su columna
elongada, exhale y aumente la curvatura lumbar, realizando
una “C” invertida. Inhale y vuelva a la posición inicial.
Asegurese de distribuir el peso equitativamente, los codos no
deben estar en completa extensión. Deje mover sus escapulas
para permitir una mejor apertura.
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Posicion
inicial
BIRD-DOG (PROGRESION): Esta posicion también resulta ideal para el
aprendizaje de la zona neutra: un baston que realice contacto en tres
puntos (sacro, espinas toracicas y occipucio), cumple la funcion de un
dispositivo de Biofeddback sensorial . Este ejercicio puede ser utilizado
como un ejercicio de acondicionamiento para la sola TrA o para ayudar a
re-entrenar a un patrón de respiración defectuosa, ya que promueve la
excursión abdominal y la activación de TRA en la fase expiratoria. Esta
posicion tambien Ayuda al sistema nervioso a "encontrar" el músculo TrA
(activo), por lo cual se considera un ejercicio de aislamiento de la unidad
interna.
Forma basica
y progresion
(% MCV medida por EMG):
Transverso abdominal: 10 %
oblicuo interno: 28%
Oblicuo externo: 22%
Recto abdominal: 2.6%
Multífidos: 20%
Erector espinal: 30%
Compresión espinal: 2500 N
(% MCV medida por EMG): Transverso abdominal: 10-12 % oblicuo interno: 30% Oblicuo externo: 25% Recto abdominal: 5.3% Multífidos: 25-30% Erector espinal: 20-25% Glúteo medio: 42% Isquitoibiales: 39%Este patrón ayuda a reclutar
músculos de la unidad interna y externa en un
patrón de disparo semejante a la marcha.
(% MCV medida por EMG): (I) ipsilateral, (C) contraletaral Transverso abdominal: 10-12 % (c); 42% (I) Oblicuo externo: 45% Recto abdominal: 10% Multífidos: 25% Erector espinal: 32% (I); 22% (C) Glúteo medio: 42%
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BIRD DOG - PROGRESION.: En posición cuadrupeda, apoyo en rodillas y palmas. Asegurandose que las
muñecas esten en linea recta con sus hombros, y sus rodillas con sus caderas. La pelvis, la columna vertebral y
las escapulas deben estar estables.
Manteniendo la pelvis y la columna estables, comience realizando extensión de una pierna, manteniendo los tres
apoyos restantes, vuelva a la posición inicial, y luego realice el ejercicio con la otra pierna, vuelva a la posición
inicial, y ahora manteniendo los tres puntos de apoyo realice flexión completa de hombro, vuelva a la posición
inicial, y termine el ejercicio realizando la flexión con el otro hombro.
Inhale y alargue la columna vertebral desde cabeza hasta el sacro. Exhale y manteniendo estable el tronco
realice extensión de la cadera izquierda y flexión del hombro derecho logrando alinear la pierna la columna y el
brazo, además de alargar el cuerpo. Inhale y manteniendo la longitud y la estabilidad de la columna, regrese a la
posición inicial. Exhale y realice el ejercicio con la pierna izquierda y el brazo derecho.
PLANK: PLANCHA EN CUADRUPEDO Glueto medio: 27% Glueto mayor: 9% Isquiotibiales: 4% Longisimo del torax: 6% Multifiidos: 4% Oblicuo externo: 47%- 70% (con superficie inestable) Transverso abdominal: 15% Recto abdominal: 43%
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EJERCICIOS EN BIPEDO Y MODIFICACIONES SEGÚN NIVELES DE DIFIUCULTAD
WAIST TWISTS
De pie, la columna alargada y los pies separados alineados con lo
ancho de los hombros. Los brazos cruzados a la altura de pecho y en
flexión de 90°.
Al inhalar, alargue su columna. Exhale y manteniendo la establidad en
pelvis, gire su tronco hacia el lado derecho. Inhale y regrese a la
posición inicial. Exhale y gire hacia el lado izquierdo. Importante, el
peso debe ser igual en las dos piernas, los hombros no se elevarán y
los movimientos son rotacionales, evitar flexión, extensión de tronco
Forma básica
RODAR HACIA ABAJO
En bipedo, con los brazos a los lados realizar flexion de tronco,
lentamente vetebra por vertebra hasta lograr poner las palmas de las
manos en el suelo.
MODIFICACIONES:
Sendente en una silla (fácil)
Apoyado en una pared
Con banda elastica alrededor de la cintura y codos extendidos.
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![[fisioterapia] Pilates Ejercicios Del Metodo Pilates (Español)](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/5571fc664979599169972c58/fisioterapia-pilates-ejercicios-del-metodo-pilates-espanol.jpg)
