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DEPARTAMENTO DE ACTIVIDAD FÍSICA Y CIENCIAS DEL DEPORTE

FACULTAD DE CIENCIAS DEL DEPORTE

TESIS DOCTORAL

“Adaptaciones morfológicas, estructurales y funcionales del aparato extensor de la rodilla como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a

diferentes velocidades de ejecución”

FERNANDO MARTÍNEZ SÁNCHEZ

TOLEDO, 2015

DIRECTORES:

Dr. JOSÉ FERNANDO JIMÉNEZ DÍAZ

Dr. JAVIER ABIÁN VICÉN


DEPARTAMENTO DE ACTIVIDAD FÍSICA Y CIENCIAS DEL DEPORTE

FACULTAD DE CIENCIAS DEL DEPORTE

TESIS DOCTORAL



FERNANDO MARTÍNEZ SÁNCHEZ

TOLEDO, 2015

DIRECTORES:

Dr. JOSÉ FERNANDO JIMÉNEZ DÍAZ

Dr. JAVIER ABIÁN VICÉN


Dr. José Fernando Jiménez Díaz y el Dr. Javier Abián Vicén, como Directores de la Tesis Doctoral titulada:



Informan:

Que el trabajo de Tesis Doctoral desarrollado por D. Fernando Martínez Sánchez, ha

sido realizado bajo nuestra dirección, y en nuestra opinión, reúne los requisitos para

proceder a la realización de los trámites pertinentes para su presentación a la

Comisión de Doctorado de la Universidad de Castilla-La Mancha y posterior defensa

ante el tribunal.


A mis padres Antonio y Carmina, porque todo se les hace poco y por darme siempre algo m s que la vida.

A la familia Cuevas Mart nez, especialmente a mi hermana Cristina, por su apoyo incondicional desde la distancia.

A Ana, por sus nimos y cconseguir s lo que te propongas constantes. Por ser pa uelo muchas veces empapado en todo este tiempo. Por todo.

Porque s que se alegran tanto o m s que yo por este trabajo


AGRADECIMIENTOS


En primer lugar me gustaría agradecer a todos y cada uno de los participantes

que han formado parte de esta investigación como sujetos de estudio. Sin su

voluntariedad desinteresada, la presente tesis doctoral no se hubiese podido

llevar a cabo.

A todas las instituciones que han colaborado directa o indirectamente en el

desarrollo y elaboración de este estudio, especialmente a la Facultad de

Ciencias del Deporte de Toledo y a todo su equipo decanal, por mostrar todo

su apoyo, instalaciones y materiales para el desarrollo de este trabajo.

A la fundación Educatio Servanda y al Centro de Estudios Superiores Juan

Pablo II de Toledo, especialmente a mis compañeros Amalia, Marta, Virginia,

Rosa, Paula, Esther, Romano, Cucho y Tadeo. Os pido perdón por los trastornos

que os he ocasionado y agradezco enormemente vuestra comprensión y

paciencia.

A Susana Mendizábal, por tantas y tantas luchas que hicieron que mi

formación en investigación pudiera crecer al lado de los componentes del

Laboratorio de Rendimiento y Readaptación Deportiva. Mis compañeros,

Paula a mi derecha, Jacobo y Domingo enfrente. Aquella mesa... Esta

investigación también es vuestra.

A todos los componentes del Laboratorio de Entrenamiento Deportivo y del

Laboratorio de Competencia Motriz de la Facultad de Ciencias del Deporte

de Toledo, especialmente a sus directores Chema Ravé y Natalia Rioja

respectivamente, por cederme sus materiales y espacios para la toma de

datos.

A Luis Ortega y Javier Gálvez de General Electric HealthCare (España), por

haber puesto a mi disposición los aparatos de ecografía necesarios para el

estudio del tendón y del músculo.

A Pío, carpintero que me ayudó a realizar las cuñas para el trabajo de fuerza.

A Miguel Galán, Dani Ortega, Tamara Martín, Marta, Inés y especialmente a

Charly y Rafa. Esta investigación no hubiese llegado al final sin vuestro tiempo,

trabajo y dedicación. Os estaré enormemente agradecido.


Compañeros de Método Fenómeno, Álvaro, Víctor, Juanma y Raúl. Gracias

por vuestros consejos y por darme la oportunidad de seguir formándome

para/con vosotros. Seguiremos creciendo.

A todos mis amigos, por su voluntad para prestar ayuda en lo que necesitara y

por apoyarme y ayudarme en todos los momentos difíciles.

A mis abuelos Manuel, Valentina, Florentino y Lucía; y a mis tíos Antonio,

Juanma y Germán. Allá donde estéis, sé que estaréis orgullosos de este trabajo.

Gracias por apoyarme y trasmitirme fuerzas desde arriba.

Y elegí bien. Muchas gracias Fernando Jiménez y muchas gracias Javier Abián.

Javi, no te imaginas lo que agradezco que aceptaras este reto. Me dijiste que

sería posible y vaya si lo ha sido. Joven, desbordas talento, paciencia y tienes

unas ganas tremendas de trabajar. Espero que algún día tengas el sitio que

mereces en el sitio donde comenzaste. Fernando, son muchos los años que

han pasado desde que me decías cuando me cogías el pliegue graso del

muslo que ahí estaba el choricito de mi pueblo. Muchas gracias por

aceptarme en tu grupo de investigación y por permitir que me formara a tu

lado. Académicamente, me has transmitido muchos conocimientos y por ello

te admiro como profesor y director, pero es en el interior como persona donde

se ve tu grandeza. A los dos, espero no haberos defraudado.


ÍNDICE


ÍNDICE

Índice de Abreviaturas XX

Índice de Figuras y Tablas XXII

Resumen XXVIII

1. Introducción 32

2. Marco Conceptual 38 2. 1. El tendón. Estructura y composición 38

2. 1. 1. Estructura macroscópica y arquitectura interna del tendón 39 2. 1. 2. Irrigación del tendón 45 2. 1. 3. Inervación del tendón 47 2. 1. 4. Estructura microscópica del tendón. El metabolismo del colágeno 49

2. 1. 4. 1. Proceso intracelular de la síntesis del colágeno 49 2. 1. 4. 2. Proceso extracelular de la síntesis del colágeno 51

2. 1. 5. Composición y estructura de las zonas de transición músculo-tendón y tendón-hueso 52

2. 1. 5. 1. Zona de transición músculo-tendón. La Unión Miotendinosa 52 2. 1. 5. 2. Zona de transición tendón-hueso. La entesis del tendón 54

2. 1. 6. El tendón. Propiedades biomecánicas 58 2. 1. 7. Adaptación del tendón a las cargas mecánicas externas 63 2. 1. 8. El tendón rotuliano. Anatomía y propiedades mecánicas 68

2. 2. El complejo extensor activo de la rodilla. Anatomía de la musculatura del cuádriceps 72

2. 2. 1. Evaluación de la fuerza muscular 76 2. 2. 1. 1. Evaluación de la fuerza de la musculatura del muslo mediante dinamometría isocinética 79

2. 2. 1. 1. 1. Aplicación específica de la evaluación mediante dinamometría isocinética en las extremidades inferiores 82 2. 2. 1. 1. 2. Relación entre la evaluación isocinética y el rendimiento funcional 85

2. 3. La ecografía como herramienta para el estudio del aparato locomotor (músculo y tendón) 86

2. 3. 1. Evolución histórica de la Ecografía 87 2. 3. 2. Principios físicos básicos de los ultrasonidos 91

2. 3. 2. 1. Conceptos clave en ecografía 91 2. 3. 2. 2. Los transductores 95

2. 3. 3. La ecografía en el estudio del músculo 99 2. 3. 4. La ecografía en el estudio del tendón 101 2. 3. 5. La sonoelastografía como técnica ecográfica 105

2. 3. 5. 1. La Sonoelastografía en el estudio del tendón 108 2. 3. 5. 1. 1. La sonoelastografía en el estudio del tendón de Aquiles 110 2. 3. 5. 1. 2. La sonoelastografía en el estudio de las epicondilopatías 114 2. 3. 5. 1. 3. La sonoelastografía en el estudio de las lesiones de hombro 115 2. 3. 5. 1. 4. La sonoelastografía en el estudio del tendón rotuliano 116

2. 4. La Tensiomiografía como sistema de evaluación de las propiedades contráctiles del músculo 121

2. 4. 1. Parámetros musculares evaluables mediante la Tensiomiografía 122 2. 4. 2. Criterios para realizar una correcta evaluación con la Tensiomiografía 126 2. 4. 3. Utilidad de la Tensiomiografía 131


2. 4. 3. 1. Evaluación de la respuesta muscular mediante Tensiomiografía. Los primeros estudios 131 2. 4. 3. 2. Composición fibrilar y velocidad de contracción del músculo 132 2. 4. 3. 3. Evaluación de la rigidez muscular mediante la Tensiomiografía 135 2. 4. 3. 4. Diferencias entre músculos en las respuestas contráctiles 136 2. 4. 3. 5. La tensiomiografía en la prevención y recuperación de lesiones 138 2. 4. 3. 6. Evaluación de la adaptación muscular al ejercicio excéntrico mediante tensiomiografía 141

2. 5. El ejercicio excéntrico como modalidad de entrenamiento 142 2. 5. 1. Introducción al ejercicio excéntrico 142 2. 5. 2. El ejercicio excéntrico en el deporte y en la recuperación de lesiones 147

2. 5. 2. 1. Ejercicio excéntrico y ganancias de fuerza 149 2. 5. 2. 2. Ejercicio excéntrico e hipertrofia muscular 157 2. 5. 2. 3. Efectos del ejercicio excéntrico sobre el tejido tendinoso 160

2. 5. 2. 3. 1. Efectos del ejercicio excéntrico sobre los tendones sanos 161 2. 5. 2. 3. 2. Efectos del ejercicio excéntrico sobre los tendones patológicos 165

3. Objetivos e hipótesis 172 3. 1. Objetivos Generales 172 3. 2. Objetivos específicos 172 3. 3. Hipótesis de estudio 173

4. Metodología de la investigación 176 4. 1. Diseño de la investigación 176 4. 2. Participantes 177

4. 2. 1. Criterios de inclusión 178 4. 2. 2. Criterios de exclusión 178 4. 2. 3. Características descriptivas de la muestra de estudio 179

4. 3. Emplazamiento 179 4. 4. Medios materiales utilizados 180

4. 4. 1. Materiales utilizados para la obtención de información de los participantes 180 4. 4. 2. Materiales utilizados para las evaluaciones 181 4. 4. 3. Materiales utilizados para el desarrollo de la intervención 185 4. 4. 4. Material utilizado para el registro y análisis de datos 185

4. 5. Procedimiento llevado a cabo para la realización de la investigación 186

4. 5. 1. Procedimiento general de la investigación 186 4. 5. 2. Fase de familiarización 189 4. 5. 3. Protocolos establecidos para la recogida de datos 190

4. 5. 3. 1. Valoración de la composición corporal 190 4. 5. 3. 2. Evaluación de la morfología y del índice de rigidez del tendón rotuliano 192 4. 5. 3. 3. Estudio de la arquitectura muscular de los vastos externo e interno mediante ecografía 193 4. 5. 3. 4. Protocolo de evaluación de las propiedades contráctiles de la musculatura extensora de la rodilla 195 4. 5. 3. 5. Protocolo de evaluación de la fuerza en dinamómetro isocinético 197 4. 5. 3. 6. Valoración de la capacidad funcional de la extremidad inferior mediante el test del triple salto 199 4. 5. 3. 7. Protocolo para el cálculo del 1-RM 200

4. 5. 4. Variables de la investigación 202 4. 5. 4. 1. Variable independiente 202


4. 5. 4. 2. Variables dependientes 202 4. 5. 4. 2. 1. Variables dependientes obtenidas en la extremidad inferior que realizó el entrenamiento 202 4. 5. 4. 2. 1. Variables dependientes obtenidas en la extremidad inferior que no realizó el entrenamiento 208

4. 5. 5. Programa de intervención mediante ejercicio excéntrico 209 4. 6. Análisis estadístico 210

5. Resultados 214 5. 1. Adaptaciones morfológicas y estructurales del aparato extensor de la rodilla como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a diferentes velocidades 215

5. 1. 1. Valoración de las propiedades morfológicas del tendón 215 5. 1. 2. Valoración de las propiedades elásticas del tendón 217 5. 1. 3. Valoración de la arquitectura muscular de los músculos VL y VM 219 5. 1. 4. Valoración de la composición corporal 222

5. 2. Adaptaciones funcionales en el aparato extensor de la rodilla como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a diferentes velocidades 225

5. 2. 1. Valoración de las propiedades contráctiles de la musculatura extensora de la rodilla 225 5. 2. 2. Valoración de la fuerza isométrica de la musculatura del cuádriceps e isquiosurales 228 5. 2. 3. Valoración de la fuerza concéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps 231 5. 2. 4. Valoración de la fuerza excéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps 237 5. 2. 5. Valoración de la fuerza máxima excéntrica en test 1-RM y de la capacidad de salto 242

5. 3. Adaptaciones morfológicas, estructurales y funcionales en el aparato extensor de la rodilla de la extremidad contralateral no entrenada como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a diferentes velocidades 244

5. 3. 1. Valoración de las propiedades morfológicas y elásticas del tendón rotuliano 244 5. 3. 2. Valoración de las propiedades estructurales y contráctiles de los músculos extensores de rodilla 245 5. 3. 3. Valoración de la fuerza de la extremidad inferior no entrenada 247

6. Discusión 254 6. 1. Efectos del ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades sobre las propiedades morfológicas y estructurales del complejo extensor de la rodilla 254 6. 2. Efectos del ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades sobre las propiedades contráctiles y funcionales del complejo extensor de la rodilla 265 6. 3. Efectos del ejercicio excéntrico realizado con la extremidad dominante sobre las propiedades morfológicas, estructurales y funcionales del complejo extensor de la rodilla de la extremidad contralateral no entrenada 274

7. Conclusiones 286

8. Limitaciones del Estudio 292

9. Futuras líneas de Investigación 296

10. Bibliografía 300

Anexos 378


Índice de Abreviaturas

Índice de Abreviaturas B BB Bíceps braquial BF Bíceps femoral BR Braquioradial BW Peso corporal C CCA Cadena cinética abierta CCC Cadena cinética cerrada CSA Área de sección transversal CTGF Factor de crecimiento de tejido conectivo D Dm Desplazamiento máximo del vientre muscular DOMS Delayed onset muscular soreness DSLS Decline single leg squat E EE Ejercicio excéntrico EVA Escala visual analógica F FS Flexor superficial G Gc Gastrocnemio GC Grupo Control GcL Gastrocnemio lateral GcM Gastrocnemio medial GE1 Grupo Experimental 1 GE2 Grupo Experimental 2 I IPAQ Cuestionario Internacional de Actividad Física K KPa Kilopascales L LCA Ligamento cruzado anterior LRRD Laboratorio de Rendimiento y Readaptación Deportiva M mA Miliamperios MRI Resonancia magnética P PCSA Área de sección transversal fisiológica PRF Frecuencia de repetición de pulsos R RF Recto Femoral RM Repetición Máxima ROM Rango de movimiento rpm Revoluciones por minuto Rx Radiografía S SEL Sonoelastografía sEMG Electromiografía de superficie Sl Soleo ST Semitendinoso T TA Tibial anterior


Índice de Abreviaturas

TB Tríceps braquial Tc Tiempo de contracción Td Tiempo de activación TMG Tensiomiografía Tr Tiempo de relajación medio TR Tendón rotuliano Ts Tiempo sostenido o prolongado U UMT Unión miotendinosa US Ultrasonidos V Vc Velocidad de contracción VI Vasto intermedio VISA-A Victorian Institute of Sport Assessment-Achilles Tendon VISA-P Victorian Institute of Sport Assessment-Patellar Tendon VL Vasto lateral VM Vasto medial VML Vasto medial largo VMO Vasto medial oblicuo


Índice de Figuras y Tablas


Índice de Figuras

Capítulo 2.- Marco Conceptual

Figura 2.1. Tipos de disposición de las fibras de colágeno dentro de los tendones

41

Figura 2.2. Estructura jerárquica del tendón 42

Figura 2.3. Paquetes intrafibrilares de fibrillas de colágeno de un tendón de rata

43

Figura 2.4. Imágenes de tipos de células presentes en los tendones 44

Figura 2.5. El proceso de formación de la fibrilla de colágeno tipo I 50

Figura 2.6. Sección longitudinal de la Unión Miotendinosa 53

Figura 2.7. Representación esquemática de una entesis fibrocartilaginosa del tendón

56

Figura 2.8. Entesis fibrocartilaginosa del tendón de Aquiles 57

Figura 2.9. Fuerzas a las que se ve sometido un tendón 60

Figura 2.10. Sección transversal del tendón de la cola de un canguro visto con microscopio electrónico

61

Figura 2.11. Distribución de la tensión entre la matriz y la fibrilla 62

Figura 2.12. Curva carga/deformación del tendón 63

Figura 2.13. Imagen anteromedial del tendón rotuliano 68

Figura 2.14. Dimensiones del tendón rotuliano 70

Figura 2.15. Curvas de fuerza/elongación de los tercios central (azul), medial (verde) y lateral (rojo) del tendón rotuliano

71

Figura 2.16. Representación del momento de fuerza sobre la rodilla 72

Figura 2.17. Vista anterior del tercio distal de la musculatura superficial del muslo

75

Figura 2.18. Vista lateral de la rodilla 76

Figura 2.19. Vista de la musculatura del cuádriceps a nivel de su inserción en la rótula

77

Figura 2.20. Imágenes del Dr. Wild con sus aparatos de ecografía 88

Figura 2.21. Portada de la revista Electronics en el número de marzo de 1955

89



Figura 2.22. Equipo de ecografía del Dr. Howry 90

Figura 2.23. Esquema de la propagación del sonido 93

Figura 2.24. Interfaces reflectantes en ecografía 94

Figura 2.25. Transductor 95

Figura 2.26. Representación esquemática del funcionamiento de la sonoelastografía

106

Figura 2.27. Imagen de un tendón de Aquiles degenerativo 113

Figura 2.28. Imágenes comparativas tomadas mediante ecografía y SEL de la parte lateral del codo

114

Figura 2.29. Imagen ecográfica y sonoelastográfica del tendón rotuliano

117

Figura 2.30. Representación esquemática de la medición con Tensiomiografía

122

Figura 2.31. Definición de parámetros de la Tensiomiografía 124

Figura 2.32. Ecuaciones para el cálculo de la Velocidad de contracción y la Velocidad de la respuesta normalizada

126

Figura 2.33. Imágenes del estudio de Abbot et al. (1952) 143

Figura 2.34. Adaptaciones musculares del ejercicio excéntrico realizado a largo plazo

148

Capítulo 4.- Metodología

Figura 4.1. Diseño de la investigación 177

Figura 4.2. Materiales utilizados para las evaluaciones 184

Figura 4.3. Cuña de madera de 25º de inclinación 185

Figura 4.4. Ejemplos de tendones rotulianos patológicos de participantes excluidos del estudio

187

Figura 4.5. Procedimiento general de la investigación 189

Figura 4.6. Control de la flexión de rodilla en la ejecución del ejercicio Decline single leg squat

190

Figura 4.7. Participante al que se le está realizando el análisis de composición en el densitómetro iDXA

191

Figura 4.8. Estudio ecográfico y sonoelastográfico del tendón rotuliano 192

Figura 4.9. Valoración de las propiedades contráctiles de los músculos extensores de la rodilla mediante Tensiomiografía

196

Figura 4.10. Participante realizando los test de fuerza en dinamómetro 198



isocinético

Figura 4.11. Participante realizado el test del triple salto 199

Figura 4.12. Participante realizado el test RM 201

Figura 4.13. Zonas anatómicas de obtención de las variables de composición corporal en extremidades inferiores

203

Figura 4.14. Variables relacionadas con las propiedades morfológicas del tendón rotuliano

204

Figura 4.15. Imagen sonoelastográfica del estudio de los índices de rigidez del tendón

205

Figura 4.16. Estudio de la arquitectura de los músculos vasto lateral y vasto medial

206

Figura 4.17. Características del protocolo de intervención llevado a cabo en la presente investigación

210

Capítulo 5.- Resultados

Figura 5.1. Representación esquemática de la dirección de las pruebas estadísticas

214

Figura 5.2. Valores medios de los índices de rigidez del tendón 218

Figura 5.3. Valores medios de los resultados en el test 1-RM y triple salto 243

Figura 5.4. Valores medios de los índices de rigidez del tendón rotuliano de la extremidad inferior no entrenada

246

Figura 5.5. Valores medios de la distancia máxima alcanzada en el triple salto realizado con la extremidad inferior no entrenada

251

Índice de Tablas

Capítulo 2.- Marco Conceptual

Tabla 2.1. Características del tendón y su relación con su composición estructural

59

Tabla 2.2. Músculos pertenecientes al mecanismo extensor activo de la rodilla en el compartimento anterior del muslo

73

Tabla 2.3. Investigaciones que han utilizado la sonoelastografía como herramienta para el estudio del tendón

119

Tabla 2.4. Investigaciones que han estudiado el efecto de la contracción excéntrica sobre la hipertrofia muscular

159

Capítulo 4.- Metodología

Tabla 4.1. Datos descriptivos de la muestra de estudio distribuidos por 179



grupos

Capítulo 5.- Resultados

Tabla 5.1. Resultados obtenidos en las propiedades morfológicas del tendón en los tres momentos de evaluación

216

Tabla 5.2. Resultados obtenidos en las variables de arquitectura muscular en el músculo Vasto Lateral (VL)

220

Tabla 5.3. Resultados obtenidos en las variables de arquitectura muscular en el músculo Vasto Medial (VM)

221

Tabla 5.4. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la masa magra

223

Tabla 5.5. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la cantidad de tejido graso

224

Tabla 5.6. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades contráctiles en el músculo vasto lateral (VL)

226

Tabla 5.7. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades contráctiles en el músculo recto femoral (RF)

227

Tabla 5.8. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades contráctiles en el músculo vasto medial (VM)

228

Tabla 5.9. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isométrico para la musculatura del cuádriceps

229

Tabla 5.10. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isométrico para la musculatura isquiosural

230

Tabla 5.11. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isocinético concéntrico a la velocidad de 60º/s

232


234


236

Tabla 5.14. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isocinético excéntrico a la velocidad de 60º/s

238


239


241

Tabla 5.17. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con el grosor del tendón de la extremidad inferior no entrenada

245



Tabla 5.18. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades estructurales de los músculos VL y VM y con la composición corporal en el muslo

247

Tabla 5.19. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades contráctiles de los músculos vasto lateral (VL) y recto femoral (RF) de la extremidad inferior no entrenada

248

Tabla 5.20. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la fuerza de la extremidad inferior no entrenada

250


resumen


Resumen

Resumen Introducción: El ejercicio excéntrico (EE) está siendo cada vez más utilizado

dentro del ámbito de la prevención y recuperación de lesiones y como

modalidad de entrenamiento destinada a incrementar los valores de fuerza e

hipertrofia muscular. Aún así, poco se ha investigado sobre el papel que juega

la velocidad de contracción de las repeticiones excéntricas sobre las

adaptaciones a nivel tendinoso y muscular. Por ello, los objetivos de la

presente tesis doctoral se centran en valorar los efectos del EE realizado de

forma unilateral y a distintas velocidades sobre las propiedades morfológicas,

estructurales y neuromusculares del aparato extensor de la rodilla de la

extremidad sometida a entrenamiento y por otro lado, analizar las posibles

modificaciones en las propiedades morfológicas, estructurales y

neuromusculares del aparato extensor de la rodilla de la extremidad

contralateral no sometida a entrenamiento.

Metodología: se trata de una investigación de carácter cuantitativo que

responde a un diseño experimental verdadero en la que han formado parte

un total de 50 participantes distribuidos de forma aleatoria en tres grupos:

Grupo Control (GC), Grupo Experimental 1 (GE1) y Grupo Experimental 2 (GE2).

El GC no realizó ningún tipo de intervención, el GE1 realizó un programa de

entrenamiento mediante contracciones excéntricas de 6 semanas de

duración, ejecutando las repeticiones excéntricas en 6 segundos y el GE2,

quienes realizaron el mismo programa de entrenamiento que el GE1 pero

ejecutando las repeticiones excéntricas en 3 segundos. Se llevaron a cabo tres

evaluaciones: una evaluación pre antes de comenzar la intervención, una

evaluación post 1 al finalizar la intervención y con el objetivo de valorar los

efectos del desentrenamiento una tercera evaluación post 2 fue realizada a

las 6 semanas de finalizar la intervención. En todas las evaluaciones se analizó

a cada participante y en ambas extremidades inferiores la composición

corporal mediante densitometría ósea, las propiedades morfológicas y

elásticas del tendón rotuliano (TR) mediante ecografía y sonoelastografía, las

propiedades morfológicas y contráctiles de los músculos extensores de rodilla

mediante ecografía y tensiomiografía (TMG), y la fuerza isométrica,


Resumen

concéntrica, excéntrica y explosiva mediante dinamometría isocinética, test

RM y triple salto realizado de forma unilateral.

Resultados: Al finalizar la intervención, se observó que ambos grupos

experimentales incrementaron los grosores en el TR de la extremidad sometida

a entrenamiento, siendo estos incrementos más pronunciados en el grupo que

entrenó de forma más lenta. Además, se encontró que ambos grupos

experimentales consiguieron un aumento en la masa magra del muslo y en el

grosor de los músculos extensores de rodilla de la extremidad sometida a

entrenamiento, así como en los valores de fuerza isométrica, concéntrica y

excéntrica. A las 6 semanas de finalizar la intervención, se observó que ambos

grupos experimentales incrementaron los valores de rigidez del tendón

respecto a las dos evaluaciones previas, volviendo a sus valores basales en las

variables relacionadas con las propiedades morfológicas tendinosas y

musculares, y perdurando las variables funcionales. Por último, se observó que

el entrenamiento excéntrico realizado de forma unilateral, produce

modificaciones en las propiedades morfológicas y funcionales del aparato

extensor activo de la extremidad contralateral no sometida a entrenamiento.

Conclusiones: Tras la realización de la presente tesis doctoral se puede concluir

que el EE realizado con altas intensidades y de forma más lenta produce

mayores adaptaciones en el grosor del TR. Además, con independencia de la

velocidad el EE produce un incremento en la hipertrofia muscular y en la

fuerza de la extremidad sometida al entrenamiento. Por otro lado, el

entrenamiento excéntrico realizado de forma más lenta produce mayores

incrementos en la masa magra de la extremidad contralateral no entrenada.

Además, con independencia de la velocidad de ejecución, el entrenamiento

mediante contracciones excéntricas realizado de forma unilateral produce un

incremento en los valores de fuerza de la extremidad contralateral no

entrenada.

Palabras clave: ejercicio excéntrico, ecografía, sonoelastografía, arquitectura

muscular, tensiomiografía, fuerza, desentrenamiento, entrenamiento cruzado.

Área de conocimiento: 245. Códigos UNESCO: 2410.02, 2410.10, 2411.10


Capítulo 1. Introducción

1. Introducción os comienzos del estudio del ejercicio excéntrico (EE) se remontan a

finales del siglo XIX, donde el fisiólogo alemán Adolf F. Fick documentó

por primera vez que cuando un músculo se contrae a la vez que se estira,

éste puede ejercer más fuerza. Desde esta época, el interés por esta

modalidad de entrenamiento fue creciendo y es en la década de los 60

cuando el fisiólogo inglés Archibald Vivian Hill descubrió que además de

producir más fuerza, durante el EE se produce un menor gasto energético que

durante el ejercicio realizado mediante contracciones concéntricas.

A pesar de la antigüedad de este método de entrenamiento, la

mayoría de las investigaciones se centran en evaluar las respuestas musculares

agudas al EE, siendo pocos los estudios que hayan evaluado los efectos a

largo plazo. Por otro lado, los programas a largo plazo de EE se caracterizan

por dar lugar a una serie de adaptaciones funcionales que aparecen en el

músculo. En su conjunto, estas adaptaciones pueden tener aplicaciones

prácticas en personas lesionadas o deportistas que quieran mejorar su

rendimiento.

Aunque en la actualidad su uso está muy extendido, todavía existen

ciertas lagunas de conocimiento que impiden prescribir de forma eficaz un

programa de ejercicio mediante contracciones excéntricas que permitan

conseguir las adaptaciones requeridas en los sistemas muscular y tendinoso.

De esta manera, son muchos los preparadores físicos, readaptadores y

fisioterapeutas que prescriben EE sin tener un conocimiento adecuado de los

parámetros de carga adecuados destinados a conseguir el objetivo deseado,

pudiendo ocasionar daños irreversibles en las estructuras sometidas al

entrenamiento.

Una de estas lagunas afecta a la velocidad de ejecución de las

repeticiones excéntricas. Son diversas las investigaciones que comprueban la

efectividad del EE para el tratamiento y prevención de lesiones tendinosas y

musculares. En la mayoría de ellas se establecen parámetros de carga

relacionados con las series, repeticiones e intensidad, pero en pocas se citan

L


Adaptaciones tendinosas y musculares al ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades

valores exactos de velocidad de ejecución de la repetición excéntrica. Si se

quiere progresar en las recomendaciones de esta modalidad de

entrenamiento, uno de los aspectos a mejorar es el de determinar qué

velocidad de ejecución sería la más adecuada para conseguir las

adaptaciones deseadas por el deportista, fisioterapeuta, preparador físico o

readaptador.

En los últimos veinte años, el uso de ejercicios excéntricos se ha visto

incrementado dentro de la literatura científica como modalidad de

tratamiento de lesiones, fundamentalmente tendinosas. La comprensión de

cómo el EE puede influir sobre la regulación molecular, la adaptación

estructural y las propiedades mecánicas del tendón es de suma importancia

para los profesionales encargados de tratar este tipo de lesiones. Las

tendinopatías son lesiones por sobreuso que se caracterizan por un dolor

localizado dentro del tendón que puede provocar una disfunción de la

extremidad sobre la que actúa. Diferentes revisiones sistemáticas han

evaluado la capacidad del EE como método de tratamiento de tendinopatías

de Aquiles y rotuliana con resultados realmente prometedores.

Además del tratamiento y prevención de lesiones tendinosas, el uso del

EE también ha sido utilizado como técnica para la prevención de lesiones

musculares, sobre todo aquellas que afectan a los músculos flexores y

extensores de rodilla. En este sentido, son diferentes las investigaciones que

evidencian que una debilidad en la fuerza excéntrica de determinados

músculos (aductores, isquiosurales o cuádriceps) puede ser un factor de riesgo

intrínseco para sufrir lesiones en estos músculos o en las articulaciones sobre las

que actúan.

En función de los objetivos del entrenamiento, las técnicas de

valoración que pueden ser utilizadas para evaluar las adaptaciones al EE son

variadas. Dada su alta fiabilidad a la hora de evaluar las adaptaciones sobre

la composición corporal, una de las técnicas más extendidas dentro de la

literatura científica reciente es la densitometría ósea. Esta técnica ha

demostrado tener una alta fiabilidad frente a otras técnicas de análisis de la

composición corporal como puede ser la bioimpedancia eléctrica.


Capítulo 1. Introducción

Por otro lado, la ecografía es otra técnica de valoración utilizada para

medir las adaptaciones locales a nivel muscular y tendinoso como respuesta a

protocolos de entrenamiento de la fuerza. Esta técnica, además de no ser

invasiva y de no presentar riesgo de salud alguno a la persona evaluada,

permite realizar mediciones en tiempo real de las propiedades morfológicas y

estructurales de estos tejidos. La evolución de los equipos de ecografía han

dado lugar a la aparición de diferentes técnicas que amplían la capacidad

de la ecografía como técnica de diagnóstico y evaluación. Una de ellas es la

sonoelastografía (SEL), la cual permite estudiar en tiempo real las propiedades

elásticas de los tejidos blandos.

Por otra parte, el entrenamiento de la fuerza mediante contracciones

excéntricas puede conducir a modificaciones en las propiedades contráctiles

de los músculos sometidos al entrenamiento. La aparición de la tensiomiografía

(TMG) en los últimos años ha permitido valorar la capacidad de contracción

de un determinado músculo. Esta técnica de evaluación se basa en el

desplazamiento vertical del vientre de un músculo que es estimulado de forma

externa. Este desplazamiento es captado por un transductor que detecta el

desplazamiento del músculo sometido a la estimulación y nos da información

sobre cómo se contrae y se relaja ante esta estimulación.

Además de poder modificar las propiedades contráctiles de los

músculos sometidos a entrenamiento, el EE puede provocar incrementos en los

valores de fuerza muscular. Una de las técnicas más utilizadas dentro de la

literatura científica para valorar la fuerza muscular es la dinamometría

isocinética. Esta técnica se introdujo en la década de los 60 con el objetivo de

cuantificar el momento de fuerza que generaba un grupo muscular en un

movimiento circular y permite la evaluación de la fuerza de forma controlada,

posibilitando de esta manera la ejecución segura del test en cuestión.

Por todo lo anterior, la aplicación de estos sistemas de medición y

valoración del sistema músculo-esquelético (densitometría ósea, ecografía, SEL,

TMG y dinamometría isocinética) nos ayudará a comprender las posibles

adaptaciones que se puedan producir tras la aplicación de un programa de

entrenamiento de fuerza mediante contracciones excéntricas realizadas a

diferentes velocidades de ejecución.



Además, se pretende comprobar qué velocidad de ejecución de las

repeticiones excéntricas en el ejercicio Decline single leg squat (DSLS) produce

mayores adaptaciones en las propiedades morfológicas, estructurales,

neuromusculares y funcionales del aparato extensor de la rodilla. Por otro lado,

también se pretende valorar los efectos de un periodo de desentrenamiento

de seis semanas de duración sobre estas adaptaciones.

Por otra parte, con el desarrollo de la presente tesis doctoral también se

pretende evaluar los efectos de un programa de EE realizado a diferentes

velocidades y de forma unilateral sobre las propiedades morfológicas,

estructurales, neuromusculares y funcionales de la extremidad contralateral no

sometida a entrenamiento. Esta información será de especial relevancia para

médicos, fisioterapeutas, readaptadores y deportistas que recomienden o

sufran la inmovilización de una extremidad tras lesión.


Capítulo 2. Marco Conceptual

2. Marco Conceptual

2. 1. El tendón. Estructura y composición

Los tendones son estructuras anatómicas interpuestas entre los músculos y los

huesos cuya función principal consiste en transmitir las fuerzas producidas por

los primeros sobre los segundos (Kannus, 2000; Wang, 2006; Wang et al., 2012),

soportando grandes cargas de tracción que en ocasiones pueden llegar hasta

8 veces el peso corporal (BW) durante la locomoción humana (Finni, Komi y

Lepola, 2000; Puxkandl et al., 2002). Debido a su escasa vascularización, los

tendones sanos presentan un color blanquecino brillante y una textura fibro-

elástica (Kannus, 2000).

Su morfología y la manera en la que se une al hueso pueden variar

considerablemente. De esta manera, nos podemos encontrar tendones

anchos y planos, cilíndricos, en forma de abanico o en forma de cinta en

función de las características del músculo con el que se relacionan (Kannus,

2000). Así, los tendones rotuliano y Aquiles son cortos y planos debido a que

tienen que soportar grandes fuerzas de tracción de grupos musculares como el

cuádriceps y el tríceps sural. Sin embargo, los tendones que se relacionan con

músculos que realizan acciones más finas y controladas como los flexores de

los dedos de la mano, presentan una morfología más alargada y estrecha

(Kannus, 2000). Además, el área de los tendones cilíndricos es proporcional a la

fuerza isométrica máxima del músculo con el que interactúa (Cook y

McDonagh, 1996).

La actividad de los tendones se considera básica para el correcto

funcionamiento biomecánico de las articulaciones. Sin embargo, el

conocimiento exacto de cómo se transfieren las fuerzas a través de la

estructura del tendón todavía está por determinar (Svensson et al., 2012). Sus

propiedades mecánicas se encuentran influenciadas por las fibras de

colágeno tipo I dispuestas de forma paralela en matrices densas (Kastelic,

Galeski y Baer, 1978; Woo, Lee, Abramowitch y Gilbert, 2005). Esta disposición

da como resultado un tejido elástico (Tanzer, 1973) con una alta rigidez a la

tracción en la dirección de la orientación de la fibra (Woo et al., 2005).



Aunque la composición del tejido tendinoso está capacitado para

soportar importantes cargas mecánicas, esta función también puede llevar a

situaciones de riesgo de lesión. Las tendiopatías afectan de forma importante

a poblaciones de edad avanzada, provocando en las mismas dolor y

discapacidad (Kannus, 1997). Muchas de estas patologías conducen a la

rotura del tendón, ya sea en su parte media, en la inserción en el hueso o en la

unión miotendinosa (UMT) con el músculo. Estas roturas pueden ocurrir en

situaciones agudas, como por ejemplo una laceración o una lesión deportiva,

o en situaciones de degeneración tisular.

La respuesta del tendón ante una lesión varía ampliamente. Los

tendones que se encuentran encapsulados en un entorno sinovial tienen una

reducida capacidad para cicatrizar comparados con aquellos tendones que

conviven en espacios extrasinoviales (Woo et al., 2000; Woo et al., 1981; Woo et

al., 2005). La falta de producción de matriz extracelular en el lugar de la

reparación conduce a una debilidad de la zona reparada o ruptura de la

zona lesionada. La formación de adhesiones en la superficie del tendón

también puede conducir a una disfunción en la movilidad de la articulación

sobre la que actúa. En contraste, un tendón extrasinovial como es el tendón

de Aquiles, producen una cicatriz robusta y compacta en respuesta a la lesión

(Krueger-Franke, Siebert y Scherzer, 1995).

La localización de la zona lesionada también juega un papel

fundamental en el proceso de recuperación. La reparación de las zonas del

cuerpo del tendón presentan mejores resultados que las inserciones en los

huesos. Esto es debido fundamentalmente a las diferencias en las

características mecánicas entre el tendón y el hueso (Thomopoulos, Williams,

Gimbel, Favata y Soslowsky, 2003). A continuación se va a describir a grandes

rasgos la composición y estructura del cuerpo del tendón y de la unión de éste

al hueso.

2. 1. 1. Estructura macroscópica y arquitectura interna del tendón

Según Kannus (2000) los tendones se encuentran rodeados de una serie de

estructuras extratendinosas que ayudan a su correcto funcionamiento. Estas



estructuras son las vainas fibrosas, las poleas de reflexión, las vainas sinoviales,

las bursas y el paratenon.

• Las vainas fibrosas son unos conductos a través de los cuales los

tendones se deslizan durante su recorrido. Están presentes en tendones

que tienen que recorrer un largo camino para alcanzar su punto de

inserción y pueden estar sometidos a importantes fricciones. En

ocasiones los huesos les proporcionan escotaduras y hendiduras

recubiertas de tejido fribrocartilaginoso y son cubiertas por una capa

fibrosa o retináculo.

• Las poleas de reflexión son refuerzos anatómicos de las vainas fibrosas

localizadas en los lugares curvos que se pueden encontrar en el curso

del tendón. Su misión consiste en mantener el tendón dentro del lecho

por el que se desliza.

• Las vainas sinoviales son túneles de acceso por los que los tendones

acceden al hueso o a otras estructuras anatómicas que pueden causar

fricción sobre el mismo. Situadas bajo una capa fibrosa, las vainas

sinoviales se componen de dos capas finas y serosas, la vaina parietal y

la vaina visceral, que forman un conducto cerrado que contiene un

fluido peritendinoso cuya función es la de lubricar el tendón reduciendo

de esta manera la fricción.

• Las bursas son pequeños sacos de líquido situados entre dos estructuras

adyacentes (músculo, tendón o hueso) donde actúan como

amortiguadores reduciendo la fricción y asistiendo el movimiento. Están

localizadas en lugares anatómicamente escogidos donde músculos y

tendones puede sufrir fenómenos compresivos contra prominencias

óseas que dificultan el deslizamiento de estas estructuras.

• Por último, algunos tendones, como aquellos que carecen de una vaina

sinovial verdadera, disponen de una vaina peritendinosa o paratenon

para reducir la fricción. El paratenon está compuesto

fundamentalmente por fibrillas de colágeno tipo I y III (Kvist, Jozsa,

Jarvinen y Kvist, 1985) y funciona como un manguito elástico que

permite el movimiento libre del tendón frente a los tejidos circundantes

(Hess, Cappiello, Poole y Hunter, 1989). El tendón rotuliano (TR) presenta

un paratenon bien identificable que permiten su correcto



funcionamiento e incluso contribuye a la curación tras un proceso

patológico (Dyment et al., 2013).

Bajo el paratenon se encuentra una vaina de tejido conjuntivo

denominada epitendón la cual rodea a todo el cuerpo del tendón. En su

capa más externa, el epitendón es contiguo con el paratenon y en su

superficie más profunda con el endotendón, el cual envuelve fibras y haces de

fibras para hacerlas más compactas (Elliott, 1965; Jozsa, Kannus, Balint y Reffy,

1991; Kannus, 2000). El epitendón está compuesto por una red fibrilar de

colágeno relativamente densa con filamentos de 8-10 nm de espesor. Esta red

fibrilar contiene fibrillas en sentidos longitudinal, oblicuo y transversal (Figura

2.1) que proporcionan una buena capacidad de amortiguación contra

fuerzas longitudinales, transversales, horizontales y rotacionales en el

movimiento o actividad del tendón (Kannus, 2000). El endotendón es una red

reticular delgada de tejido conectivo que en su interior contiene fibrillas de

colágeno entrecruzadas (Elliott, 1965; Kastelic et al., 1978) y permite que éstas

se deslicen unas sobre otras. Además, el endotendón facilita la penetración de

los vasos sanguíneos, linfáticos y nervios a la parte más profunda del tendón

(Elliott, 1965; Hess et al., 1989).

Según lo expuesto anteriormente, podemos concluir que la

organización estructural del tendón es de naturaleza jerárquica, en donde las

moléculas de colágeno se van agrupando atendiendo a un orden lógico

Figura 2.1. Tipos de disposición de las fibras de colágeno dentro de los tendones. 1 = fibras en paralelo; 2 = simple cruce de fibras; 3 = cruce de dos fibras y una tercera recta en su punto de cruce; 4 = disposición trenzada de tres fibras; 5 = dos fibras en paralelo y una tercera que las une mediante un empaquetado. Imagen modificada de Kannus (2000).

1 2 3 4 5



hasta formar lo que es el tendón propiamente dicho (Kastelic et al., 1978)

(Figura 2.2).

La fibrilla de colágeno se considera la unidad básica de transmisión de

fuerzas al tendón, aunque su importancia específica en comparación con

otros componentes de la matriz aún no se ha establecido de forma firme (Parry,

1988; Parry, Barnes y Craig, 1978; Provenzano y Vanderby, 2006; Puxkandl et al.,

2002). El modelo de Hodge y Petruska (1963) establece que las fibrillas se

componen de moléculas de tropocolágeno unidas por enlaces cruzados

formando una triple hélice de 300 nm de longitud y 1.5 nm de diámetro. Las

moléculas de colágeno se encuentran apiladas con un espacio de 36 nm

entre las terminaciones N de una molécula de colágeno y la terminación C de

la siguiente molécula. Esta descripción de la disposición molecular ha sido

modificada por Orgel, Irving, Miller y Wess (2006), quienes demostraron que las

moléculas de colágeno se encuentran trenzadas helicoidalmente y de forma

discontinua a lo largo de la longitud de las microfibrillas. Estas microfibrillas

interdigitan con sus vecinas, construyendo una formación ligeramente

retorcida denominada fibrilla (50-200 nm de diámetro). En el siguiente nivel de

la estructura jerárquica, las fibrillas se encuentran estrechamente

empaquetadas en estructuras de mayor tamaño para formar las denominadas

Figura 2.2. Estructura jerárquica del tendón. Modificado de Kannus (2000) Fig ra 2 2 Estr ct ra jerárq ica del tendón Modificado de Kann s (2000)

Fibrilla de colágeno

Fibra de colágeno

Primer haz de fibras

(subfascículo)

Segundo haz de fibras

(fascículo)

Tercer haz de fibras

Tendón

Endotendón Epitendon



fibras (3-7 m). Estas fibras se combinan para

formar los fascículos (con diámetros del

orden de micrómetros), y a este nivel, un

patrón engarzado puede observarse

histológicamente (Kastelic et al., 1978;

Kastelic, Palley y Baer, 1980) (Figura 2.3).

Finalmente, los fascículos se encuentran

agrupados a través de una membrana

fascicular para formar los tendones con un

diámetro del orden de milímetros a

centímetros.

Aproximadamente el 70-80% de la

parte sólida del tendón está compuesto por colágeno tipo I formando fibras

orientadas en la dirección de las fuerzas generadas por el músculo y con una

ligera angulación de 3º (Thomopoulos, Marquez, Weinberger, Birman y Genin,

2006; Thomopoulos, Williams, Gimbel, Favata y Soslowsky, 2003). El agua es otro

elemento importante en la constitución del tendón. Este elemento representa

aproximadamente el 70% de la parte líquida del tendón (Woo et al., 2005).

Entre el 20 y el 30% de la parte sólida del tendón son proteoglicanos,

glucosaminoglicanos, elastina, material celular y otros tipos de colágeno,

como por ejemplo el tipo II, el tipo III, el tipo V, el tipo IX, el tipo X y el tipo XII

(Bray, Frank y Bray, 1990; Koob y Vogel, 1987; Vogel, Ordog, Pogany y Olah,

1993; Vogel, Sandy, Pogany y Robbins, 1994; Wang et al., 2012). El papel

mecánico que juegan estos componentes minoritarios han sido bien

reportados en diferentes estudios (Elliott et al., 2003; Lujan, Underwood, Jacobs

y Weiss, 2009; Robinson et al., 2005). Así, el colágeno tipo V sirve como

regulador del diámetro de la fibrilla en el proceso de la fibrilogénesis (Banos,

Thomas y Kuo, 2008; Birk y Mayne, 1997; Wenstrup et al., 2011); el colágeno tipo

III intervienen en el proceso de curación del tendón debido a su capacidad

para formar enlaces cruzados entre las fibrillas en la zona de lesionada (Liu,

Yang, al-Shaikh y Lane, 1995); y el colágeno tipo XII lubrifica al tendón

reduciendo la fricción entre las fibras (Niyibizi, Visconti, Kavalkovich y Woo,

1995). Los proteoglicanos agrecano y decorina desempeñan también

Figura 2.3. Paquetes intrafibrilares de fibrillas de colágeno de un tendón de rata. Modificado de Ottani, Martini, Franchi, Ruggeri y Raspanti (2002)



funciones importantes dentro del tendón. Los agreganos retienen el agua

dentro del tendón proporcionando resistencia a la compresión y la decorina

facilita el deslizamiento entre las fibras (Vogel y Heinegard, 1985). Los

glucosaminoglicanos son biomoléculas de azúcar que representan el 1% del

peso seco del tendón. Pueden combinarse con otros glucosaminoglicanos

para formar cadenas largas, o con proteínas, para formar glicoproteínas de

tipo tenascina-C, la fibronectina y la elastina las cuales proporcionan

estabilidad mecánica, facilitan el proceso de curación y permiten la

recuperación de la longitud inicial del tendón tras someterse a una tensión,

respectivamente (Pins, Christiansen, Patel y Silver, 1997).

Además de los componentes estructurales citados anteriormente,

existen dentro del tendón diferentes tipos de células (tenocitos, condrocitos,

células sinoviales y células vasculares) (Wang et al., 2012). Los tenocitos (Figura

2.4.B) representan la gran mayoría de las células tendinosas y se intercalan

entre los haces de fibras de colágenos alineados a lo largo del eje longitudinal

del tendón (Wang et al., 2012). Producen los principales componentes de la

matriz extracelular (colágeno, fibronectina y proteoglicanos) manteniendo la

homeostasis y favoreciendo la recuperación de tendones lesionados. Estudios

más recientes han identificado en tendones humanos, de conejos, de ratones

y ratas unos tipos de células que han sido caracterizados como células madre

A B

Figura 2.4. Imágenes de tipos de células presentes en los tendones. (A) células madre de tendones humanos (tomada de Wang, Guo y Li (2012)) y de tenocitos de tendones rotulianos de conejos (B) (tomada de Zhang y Wang (2010a)). Como se pueden observar, la morfología difiere de unas a otras, siendo las células madre más redondeadas con forma de adoquines y los tenocitos más alargados. Las barras representan 50 m en ambas.



(Figura 2.4.A) que tienen la capacidad de auto-renovación o producir una

nueva célula madre idéntica y diferenciarse en tenocitos (Bi et al., 2007; Rui et

al., 2010; Zhang y Wang, 2010a; Zhou et al., 2010). Estas células desempeñan un

papel fundamental en el mantenimiento y reparación del tendón, aunque

diferentes estudios sugieren que estas células también pueden ser

responsables del desarrollo de tendinopatías debido a error en la

diferenciación tras someterse a condiciones de cargas mecánicas excesivas

(Zhang y Wang, 2010b, 2010c).

La sustancia fundamental es otro elemento constituyente del tendón. Es

una sustancia amorfa en cuyo seno ocurren la configuración y la

deambulación de las distintas fibras y células. La sustancia fundamental o

matriz extracelular contribuye de manera importante a la integridad mecánica

del tendón, al desarrollo de los tejidos, a su organización y al control de su

crecimiento (Nakamura et al., 2001). Su composición responde a una mezcla

de agua, proteoglicanos y glucosaminoglicanos. La sustancia fundamental

aporta el cemento que causa que las fibras de colágeno se adhieran unas a

otras y proporcionen lubricación y espacio para que puedan deslizarse unas

sobre otras.

Pero hemos de decir que no todos los tendones poseen una

composición uniforme en toda su longitud, sino que tienen variaciones locales

en cuanto al contenido de agua, glucosaminoglicanos y colágeno para

ajustarse a las particularidades biomecánicas en su recorrido. De esta manera,

cuando los tendones discurren por las poleas óseas tienen un contenido

preferente de colágeno tipo II (Benjamin, Qin y Ralphs, 1995) y su contenido de

glucosaminoglicanos es muy alto (Benjamin y Ralphs, 1997).

2. 1. 2. Irrigación del tendón

Hasta comienzos del siglo XX el tendón fue considerado un elemento

avascular y metabólicamente inactivo (Jurado y Medina, 2008). Es en 1916

cuando se demuestra el aporte vascular al tendón a través de la inyección

con colorantes, admitiéndose entonces que el tendón recibe cierto aporte

sanguíneo procedente del mesotendón (Mayer, 1916). A partir del trabajo de



Smith (1965), se atribuye al tendón una actividad metabólica propiciada por

su flujo continuo de sangre.

El aporte sanguíneo al tendón proviene en su mayoría del músculo

(Jurado y Medina, 2008). El abordaje vaso-tendón difiere en función del

segmento tendinoso, considerando el tendón en tres regiones: la UMT, el

cuerpo del tendón y la unión del tendón al hueso o entésis del tendón. Los

vasos sanguíneos se originan desde microvasos en el perimisio (Clark, Clerk,

Newman y Rattigan, 2000). En la UMT los vasos sanguíneos del perimisio

muscular continúan entre los fascículos del tendón y son del mismo tamaño

que los vasos en el músculo (Rathbun y Macnab, 1970). En el cuerpo del

tendón, el aporte vascular llega desde el paratenon o a través de la vaina

sinovial (Kvist et al., 1995). Son vasos de menor tamaño, por lo que esta zona

está peor irrigada convirtiéndola en una zona crítica de lesión (Lohr y Uhthoff,

1990). Los tendones que están expuestos a la fricción y están encerrados en

una vaina sinovial reciben el aporte sanguíneo a través de la membrana

sinovial, y si ésta no existe, la perfusión sanguínea ocurre a partir de la red

vascular del paratenon (Jurado y Medina, 2008). Los pequeños vasos del

paratenon discurren transversalmente hacia el tendón, mientras que otras

ramas lo hacen paralelas al eje del mismo. Los vasos penetran el epitendón y

recorren el endotendón para formar la red vascular intratendinosa. Las

arteriolas discurren longitudinalmente flanqueadas por dos vénulas (Hess et al.,

1989).

Los vasos que irrigan la entésis del tendón suministran el tercio externo

del tendón. No están comunicados directamente los vasos procedentes del

hueso con los que proceden del tendón, debido a la presencia de una

membrana fibrocartilaginosa entre el tendón y el hueso, pero existe alguna

anastomosis indirecta entre estos vasos. De cualquier modo, su aporte

sanguíneo es menor y no contribuye a la vascularización el cuerpo del tendón

(Kannus y Renstrom, 1991; Lohr y Uhthoff, 1990).

El aporte sanguíneo al tendón aumenta durante el ejercicio y ante los

procesos de curación (Koenig, Torp-Pedersen, Boesen, Holm y Bliddal, 2010;

Malliaras, Richards, Garau y Maffulli, 2008), y se ve disminuido cuando es

sometido a tensión o en determinadas zonas de fricción, torsión o compresión.



Esta situación puede observarse en el tendón del supraespinoso, donde las

posición de elevación del hombro en el plano sagital comprometen el aporte

sanguíneo a este tendón (Rathbun y Macnab, 1970).

Por lo general, la vascularización del tendón es más deficitaria en los

hombres que en las mujeres, y disminuye con la edad y con la sobrecarga

mecánica (Astrom, 2000). Durante el ejercicio, el aporte sanguíneo aumenta

independientemente de la edad, si bien alrededor del tendón sólo alcanza el

20% de la capacidad máxima en comparación con lo que puede conseguir

durante la hiperemia reactiva (Boushel et al., 2000).

2. 1. 3. Inervación del tendón

Como norma general, los tendones presentan un bajo grado de inervación, lo

que en determinadas ocasiones puede explicar la lenta adaptación a la

carga repetitiva, el proceso de curación prolongado y la vulnerabilidad a las

lesiones crónicas (Ackermann, Salo y Hart, 2009). La inervación de los tendones

comienza a partir de los troncos nerviosos procedentes de los músculos y zonas

cutáneas y peritendinosas vecinas (Stilwell, 1957). Los nervios acceden al

tendón cerca de la UMT y forman pequeños plexos longitudinales, los cuales,

desde la UMT, atraviesan ésta y penetran en el septo del endotendón. En el

paratenon, fibras nerviosas formas plexos ricos y envían pequeñas ramas que

penetran en el epitendón y que a su vez se van ramificando hasta llegar al

endotendón (Ackermann et al., 2009).

De acuerdo con los criterios funcionales y anatómicos, las terminaciones

nerviosas en los tendones se pueden clasificar en cuatro categorías (Freeman

y Wyke, 1967; Jozsa, Balint, Kannus, Jarvinen y Lehto, 1993; Jozsa, Kannus,

Jarvinen, Balint y Jarvinen, 1996): aquellas terminaciones tipo I o corpúsculos de

Ruffini, que son receptores de presión y reaccionan lentamente a los cambios

de presión; tipo II o corpúsculos de Paccini, que también reaccionan a la

presión, pero son de adaptación rápida, ya que intervienen en la detección

de movimientos de aceleración y desaceleración; tipo III o terminaciones de

Golgi, las cuales son mecanorreceptores cuya función es convertir la

deformación mecánica, expresada en presión o tensión (contracción o

elongaciones musculares) en señales nerviosas aferentes. La tensión muscular



se transmite al tendón e induce la compresión de las terminaciones nerviosas

por medio de las fibras de colágeno, generando potenciales axonales que

sinaptan con las neuronas de interconexión de la médula espinal e inhiben las

neuronas motoras . Todas ellas tienen un importante papel en la organización

del sistema sensorial neuronal aferente que controla los movimientos del

cuerpo vía sistema nervioso central. Por último, las tipo IVa o nociceptores son

las terminaciones nerviosas libres responsables de transmitir sensaciones de

dolor en el tejido profundo y de la hiperalgesia característicos en las

tendinopatías y las tipo IVb, localizadas en las paredes de pequeñas arterias,

arteriolas, capilares y venas postcapilares, ejercen acciones vasomotoras

(Ackermann, 2013; Jozsa y Kannus, 1997).

Por lo tanto, se puede concluir que la mecanocepción, la nocicepción

y la modulación vasomotora son tres de las principales funciones de la

inervación del tendón (Ackermann, 2013). Sin embargo, además de estas

clásicas funciones aferentes, en la actualidad se sabe que el sistema nervioso

periférico también participa en la regulación de una amplia variedad de

acciones eferentes sobre la proliferación celular, la expresión de citoquinas y

factores de crecimiento, la inflamación, las respuestas inmunes y la liberación

de hormonas (Ackermann, 2013).

Además de los neurotransmisores clásicos (monoaminas, acetilcolina y

aminoácidos), se han identificado en el tendón varios neuropéptidos que

actúan como mensajeros químicos en el sistema nervioso central y periférico

(Ackermann et al., 2009). Estos neuropéptidos se diferencian de los

neurotransmisores clásicos en varios aspectos (Hokfelt, Johansson, Ljungdahl,

Lundberg y Schultzberg, 1980). Los neuropéptidos son sintetizados en los

cuerpos celulares y se transportan tanto a nivel central como distal. Por otra

parte, los neurotransmisores clásicos se sintetizan en los terminales axónicos,

siendo esta síntesis más rápida que la de los neuropéptidos. Los

neurotransmisores clásicos se sintetizan en las vesículas sinápticas, mientras que

se ha demostrado que los neuropéptidos se sintetizan en su mayoría en

grandes vesículas del núcleo (Hokfelt et al., 1980). Los neuropéptidos son

liberados de estas vesículas de forma distinta a la de los neurotransmisores

clásicos dependiendo de la frecuencia de los potenciales de acción. A baja



frecuencia, se produce la liberación de los neurotransmisores clásicos, mientras

que a frecuencias más altas, la liberación de neuropéptidos a partir de

grandes vesículas es mayor (Ackermann, 2013).

Los efectos de los neuropéptidos y de los neurotransmisores clásicos son

provocados por diferentes mecanismos de receptores. Mientras que los

neurotransmisores clásicos actúan sobre canales iónicos activados, los

neuropéptidos actúan mediante la unión a receptores específicos de la

membrana plasmática denominados receptores acoplados a proteínas-G

(Audet y Bouvier, 2012). Cuando estos receptores son estimulados, se

desencadenan una serie de respuestas que provocan una amplia gama de

mecanismos efectores de regulación de la excitabilidad y de la función celular.

Varios de estos receptores han sido identificados en los tendones (Ackermann

et al., 2009).

Por lo tanto, podemos concluir que la inervación del tendón es

esencialmente aferente. Los nervios acceden al tendón cerca de la UMT y

forman pequeños plexos longitudinales, los cuales, desde la UMT, atraviesan

ésta y penetran en el septo del endotendón. Desde el paratendón forman

plexos que envían ramas nerviosas que penetran en el epitendón y se

anastomosan con las ramas de origen muscular (Jurado y Medina, 2008). Los

tendones inmersos en movimientos más finos, como pueden ser los tendones

de los flexores de los dedos, poseen una inervación superior a la de otros

tendones comprometidos con movimientos que requieren más fuerza, como

es el tendón de Aquiles (Zimny, DePaolo y Dabezies, 1989). Por otro lado, la

inervación es mayor en la UMT que en la entesis del tendón (Jozsa et al., 1993;

Jozsa et al., 1996).

2. 1. 4. Estructura microscópica del tendón. El metabolismo del colágeno

La síntesis del colágeno comprende dos procesos que tienen lugar tanto en el

interior como en el exterior de la célula. A continuación se presenta una

descripción de los mismos.

2. 1. 4. 1. Proceso intracelular de la síntesis del colágeno



El colágeno posee como unidad estructural al tropocolágeno. El

tropocolágeno es la unidad mínima, una única proteína larga y delgada

formada por colágeno de tipo I. El entrecruzamiento de tres secuencias de

aminoácidos en triple hélice da lugar a una molécula de procolágeno. De

estas secuencias o cadenas polipeptídicas, dos poseen una estructura

primaria y reciben el nombre de cadena -1, en tanto que la tercera tiene una

composición de aminoácidos diversos y se denomina cadena -2 (Jurado y

Medina, 2008). Las cadenas de aminoácidos se conectan mediante puentes

intermoleculares, mientras que las moléculas de tropocolágeno se encuentran

unidas mediante enlaces electrostáticos (Figura 2.5).

La principal característica del proceso intracelular es la hidroxilación y

glicolización de los aminoácidos, la formación de cadenas terciarias y la unión

por medio de enlaces covalentes. La presencia de las cadenas largas

polipeptídicas dota de estabilidad y calidad a la fibra de colágeno (Prockop y

Figura 2.5. El proceso de formación de la fibrilla de colágeno tipo I: A = Unión de aminoácidos formando la cadena . El aminoácido Glicina ocupa la tercera posición de los aminoácidos (representada con un círculo negro). B y C = Tres cadenas se enrollan para formar la triple hélice de la molécula de colágeno. La cadenas están rodeados por una fina capa de proteoglicanos y glucosaminoglicanos. D = Las moléculas de colágeno se unen para formar la molécula de tropocolágeno o microfibrilla. Dentro de las microfibrillas, las moléculas de colágeno se empaquetan escalonadamente, de manera que cada molécula de colágeno se superpone a su vecina un cuarto de su longitud, produciendo un patrón de bandas característico de la fibrilla de colágeno. Las microfibrillas se encuentran rodeadas de proteoglicanos y glucosaminoglicanos. E = representación estriada de la fibrilla de colágeno. Imagen modificada de Kannus (2000).

Proteoglicanos y glucosaminoglicanos

Proteoglicanos y glucosaminoglicanos

Longitudinal Transversal



Guzman, 1977). Estas cadenas de aminoácidos se entrecruzan en formaciones

terciarias unidas por enlaces covalentes, fomando una cadena en triple hélice

que recibe el nombre de procolágeno. La molécula de procolágeno es

entonces secretada al espacio extracelular mediante exocitosis.

Todos los componentes del tendón, desde las cadenas de aminoácidos

hasta la fibra de colágeno ya formada, se encuentran embebidos en el seno

de la sustancia fundamental, la cual proporciona soporte a la estructura del

tendón y a la vez sirve para la difusión de gases y nutrientes (Butler, Grood,

Noyes y Zernicke, 1978; O'Brien, 1992).

2. 1. 4. 2. Proceso extracelular de la síntesis del colágeno

El proceso extracelular del colágeno se caracteriza por la unión entre

moléculas y su posterior organización en estructuras fibrilares. En este proceso,

el colágeno adquiere sus propiedades mecánicas. El procolágeno es

depositado en el espacio extracelular, cerca de la superficie de los fibroblastos.

Varias moléculas de procolágeno se ensamblan para dar lugar a una nueva

molécula corta y ligera que ahora se llama tropocolágeno. La molécula de

tropocolágeno es el ladrillo básico en el edificio del colágeno. Los procesos

extracelulares incluyen enlaces cruzados entre moléculas y su organización en

estructuras fibrilares, lo que confiere al colágeno su alta resistencia. Así pues,

cinco moléculas de tropocolágeno se agregan de manera superpuesta para

formar una fibrilla de colágeno. Cada molécula de colágeno enlaza con su

vecina, para lo cual invierte un cuarto de su longitud. Por último, las fibrillas de

colágeno se agregan y se mantienen unidas gracias a la matriz para formar la

fibra de colágeno, que es el próximo elemento de estructura del tendón (Viidik,

1973).

Las fibras de elastina son otros elementos importantes de la composición

del tendón. Proporciona la elasticidad al tendón devolviéndole a su

configuración original tras someterse a tensión. Es una proteína no colágena

que representa aproximadamente el 2% del peso del tendón (Hess et al., 1989)

y puede alargarse hasta un 70% de su longitud inicial sin romperse (O'Brien,

1992). Investigaciones recientes aseguran que está presente únicamente en el

10% de los tendones del individuo sano (Jurado y Medina, 2008). En



condiciones patológicas, como pueden ser las alteraciones hormonales, el

número y volumen de las fibras elásticas tendinosas están claramente

aumentados, pero en las heridas en proceso de curación se encuentran

reducidos (O'Brien, 1992).

2. 1. 5. Composición y estructura de las zonas de transición músculo-tendón y tendón-hueso

2. 1. 5. 1. Zona de transición músculo-tendón. La Unión Miotendinosa

La UMT es una zona de transición especializada entre el músculo y el tendón

cuya función es la de transmitir las fuerzas generadas por las miofibrillas y las

fuerzas elásticas almacenadas en el tejido conectivo (epimisio, perimisio y

endomisio) al tendón (Polican Ciena et al., 2012; Turrina, Martinez-Gonzalez y

Stecco, 2013). A nivel morfológico, la UMT presenta interdigitaciones tendinosas

las cuales penetran dentro de la masa muscular, en paralelo a la dirección de

las miofibrillas de los músculos fusiformes (Curzi et al., 2014). Su presencia

aumenta la superficie de contacto entre los tejidos y permite soportar fuerzas

contráctiles por parte del músculo de 1.8 a 3.5 x 104 N/m2 (Kojima et al., 2008;

Tidball y Chan, 1989).

La estructura de la UMT es bastante compleja y sigue siendo objeto de

numerosos estudios. Esta estructura depende de las características funcionales

y estructurales de ambos tejidos (músculo y tendón). La reconstrucción

tridimensional de la UMT revela la presencia tendinosa en forma de malla que

forma estructuras parecidas a las protuberancias en forma de cresta. Las

miofibrillas permanecen en los salientes de las crestas y se conectan al

colágeno del tendón (Knudsen et al., 2014) a través de las líneas Z del

sarcómero (Charvet, Ruggiero y Le Guellec, 2012) (Figura 2.6).

La UMT es una interfaz dinámica que puede ser modificada por

diferentes condiciones fisiológicas y patológicas (Baudry, Lecoeuvre y

Duchateau, 2012; Roffino, Carnino, Chopard, Mutin y Marini, 2006). Se ha

demostrado que el entrenamiento aeróbico de intensidad moderada

conduce a cambios estructurales en la UMT, incrementando la interconexión

entre músculo y tendón gracias al mayor número de bifurcaciones e

interdigitaciones ramificadas del tendón (Curzi et al., 2012) y a un incremento



de la cantidad de las proteínas de unión (Curzi et al., 2014). Además, el

entrenamiento de fuerza también puede modificar la composición de la UMT

incrementando las extensiones que desde el tendón penetran en el músculo

(Curzi et al., 2013).

La literatura reporta una importante evidencia de la modulación de las

proteínas que componen la UMT, principalmente en relación al sistema

vinculina-talina-integrina. De hecho, las concentraciones de talina y vinculina

aumentan tras contracciones excéntricas de los músculos sóleo y plantar de

ratones (Frenette y Cote, 2000) y tras entrenamiento de fuerza máxima en el

vasto lateral (VL) de humanos que habían permanecido 12 semanas de

reposo en cama (Chopard, Arrighi, Carnino y Marini, 2005).

La carga mecánica también aumenta la expresión de las proteínas de

la matriz extracelular del tendón a este nivel, tales como la tenascina-C, una

glucoproteína elástica que une otras proteínas de la matriz extracelular así

como los receptores de adhesión de la membrana celular (Jarvinen et al.,

2003). Por otro lado, la concentración de colágeno tipo IV, principal

componente de la lámina basal de los músculos, puede verse incrementado

por el entrenamiento (Koskinen et al., 2001). En personas con artrosis de rodilla,

se ha observado un incremento en la

concentración del colágeno tipo IV

del VL tras un entrenamiento de

fuerza de 12 semanas de duración

(Mattiello-Sverzut, Petersen, Kjaer y

Mackey, 2013).

La UMT es la placa de

crecimiento del músculo debido a

que las células que se adosan son

capaces de generar colágeno.

También es ésta la zona de

crecimiento del tendón, capacidad

que va disminuyendo conforme se

acerca a la inserción en el hueso

(Noonan y Garrett, 1992). En esta

Figura 2.6. Sección longitudinal de la Unión Miotendinosa. En la parte derecha de la imagen se pueden observar las fibras musculares (m) y en la parte izquierda de la imagen se muestra la zona tendinosa (t). Dentro del recuadro se representa la fusión del músculo con el tendón. Las evaginaciones sarcolémicas forman crestas en forma de dedos (P). Las líneas Z (Z) que determinan los sarcómeros son claramente visibles. Escala de la barra = 0,5 μm. Imagen modificada de Curzi et al. (2014).

P

Z

Z



región es donde se localizan los órganos de Golgi y los receptores nerviosos. La

UMT es la zona de mayor sufrimiento al aplicar fuerzas de tracción durante la

contracción muscular. Para paliar el estrés, las superficies en contacto

presentan repliegues membranosos con el fin de aumentar dicha área de

contacto (Tidball y Chan, 1989). La fortaleza de la UMT depende no solamente

de la disposición anatómica de las superficies en contacto, sino que también

interviene de manera decisiva la orientación de las fuerzas que confluyen en la

propia UMT. Así, los tejidos en los que las fuerzas ejercen un cizallamiento sobre

la unión, donde las fuerzas se aplican en paralelo a la superficie de la

membrana, resultan más resistentes a las uniones en las que las fuerzas que

provocan el estrés se aplican perpendicularmente a la membrana. Por otra

parte, el grado de contacto músculo-tendón disminuye enormemente

después de una inmovilización articular (Kannus et al., 1996).

En el microscopio electrónico cabe observar los múltiples repliegues e

invagaciones que ofrece la membrana celular en la zona de unión a fin de

aumentar la superficie de contacto y disminuir la tensión durante la fase de

carga. El sarcolema de la última fila de células musculares es de morfología

dentada, por lo que las fibras reticulares y colágenas entran en íntimo

contacto con aquellas (Jurado y Medina, 2008).

La UMT es, en definitiva, una zona crítica durante la aplicación de estrés

mecánico, ya que en ella conviven dos elementos, músculo y tendón, que

responden de manera muy diferente a dicho estrés. Además de las

características materiales de los dos componentes de la unión, otro

condicionante en la aparición de lesiones es el denominado efecto flecha, el

cual somete a una igualdad asimétrica a dichos componentes (Tidball y Chan,

1989). La localización de la lesión en esta zona guarda estrecha relación con

la actividad del músculo. Si la UMT se tensa con el músculo estimulado, la lesión

acontece en la misma UMT. Si por el contrario se tensa con el músculo relajado,

la lesión ocurre a poca distancia de la UMT (Jurado y Medina, 2008).

2. 1. 5. 2. Zona de transición tendón-hueso. La entesis del tendón

La entesis se define como la zona donde tendones, ligamentos, cápsulas

articulares o fascias musculares se unen al hueso (Mata y de Miguel, 2014). En



estas zonas se concentran importantes fuerzas tensionales debido a las fuerzas

generadas por el movimiento (Benjamin et al., 2006; Zelzer, Blitz, Killian y

Thomopoulos, 2014). Debido a que unen dos tejidos con características

diferentes, estas zonas de transición se encuentran expuestas a riesgo de lesión

(entesopatías) como bien se ha documentado en diferentes disciplinas

deportivas (Benjamin et al., 2006).

En función de su estructura y de su composición histológica presente en

el punto de unión, se distinguen dos grandes categorías de entesis: las fibrosas

y las fibrocartilaginosas (Benjamin y McGonagle, 2001; Benjamin et al., 2006). En

las entesis fibrosas, el tendón o el ligamento se adhiere por medio de tejido

conectivo fibroso denso bien directamente al hueso o indirectamente

mediante el periostio. Estas entesis fibrosas se encuentran presentes en la unión

a las metáfisis y diáfisis de los huesos largos. Sin embargo, las entesis

fibrocartilaginosas se encuentran presentes en la unión a las apófisis y epífisis

de los huesos largos, los huesos cortos de manos y pies y varios ligamentos de

la columna (Claudepierre y Voisin, 2005).

Las entesis fibrocartilaginosas son zonas donde se ha producido una

condrogénesis que provoca la convivencia de cuatro tipos de tejidos

diferenciados: (1) el tejido conectivo fibroso denso, compuesto por fibras de

colágreno tipo II y en la que predomina como proteoglicano de la matriz

extracelular el versicano; (2) el fibrocartílago no calcificado, en la que

predomina como proteoglicano de la matriz extracelular el agrecano; (3) el

fibrocartílago calcificado; y (4) el hueso subcondral (Benjamin et al., 2006). La

zona de la entesis donde predomina el fibrocartílago no calcificado es de

espesor variable y se encuentra avascularizada. En esta zona es donde

teóricamente se producen inicialmente las lesiones de la entesis y desde

donde la inflamación se extiende al tejido sinovial y óseo adyacente

(McGonagle, Gibbon y Emery, 1998). Debido a esta ausencia de vasos, se cree

que la nutrición de la entesis proviene de vasos de la médula ósea, de la

región fibrosa del tendón y a través de la grasa y del tejido conectivo

adyacente (Mata y de Miguel, 2014). La unión entre el fibrocartílago

calcificado y el hueso subcondral es difusa, de forma que sus estructuras se

encuentran entremezcladas, constituyendo la parte más importante del



anclaje de la entesis al hueso (Benjamin y McGonagle, 2001; Claudepierre y

Voisin, 2005) (Figura 2.7).

La descripción clásica de una entesis fibrocartilaginosa es que las

células de fibrocartílago se encuentran situadas en filas longitudinales entre los

haces de colágeno dispuestos en paralelo (Cooper y Misol, 1970) (Figura 2.8).

Sin embargo, esta alineación regular no es del todo frecuente. Por definición,

el fibrocartílago es un tejido de transición (Benjamin y Evans, 1990) y la cuestión

de si las células de fibrocartílago más cercanas de la frontera del tejido óseo

difieren de las que están más cerca del extremo del tendón o el ligamento, no

se ha abordado adecuadamente (Benjamin et al., 2006). La zona de

fibrocartílago calcificado es siempre pequeña y en ocasiones puede estar

ausente (Benjamin et al., 2006). Sin embargo, la zona de la entesis en el hueso

subcondral compuesta por fibrocartílago calcificado, se incrementa con la

edad debido a una reducción de la cortical del hueso (Bloebaum y Kopp,

2004). Esta situación puede contribuir a la fragilidad de la zona y por lo tanto a

su vulnerabilidad a la fractura (Shea, Hallows y Bloebaum, 2002). La zona de

fibrocartílago es frecuentemente más pequeña que su equivalente celular no

calcificado, probablemente debido a que la deposición de sales de calcio en

la matriz extracelular conduce a la muerte celular (Benjamin et al., 2006).

Tejido Fibroso

Fibrocartílago calcificado

Hueso subcondral

Zona de calcificación

Zona Avascular Fibrocartílago no caldificado

Colágeno tipo II Agrecano

Versicano

Figura 2.7. Representación esquemática de una entesis fibrocartilaginosa del tendón. Se observan las 4 zonas de las que se compone así como con la presencia de proteoglicanos en sus diversas zonas y la vascularización. Imagen modificada de Fu, Bennett, Lattermann y Ma (1999).



La principal función de las entesis es la de facilitar la inserción del

tendón al hueso y ser la zona principal de transmisión de fuerzas (Benjamin et

al., 2006). La presencia de las dos zonas de fibrocartílago entre el tendón y el

hueso contribuye a la disipación del estrés de la entesis asegurando que haya

un cambio gradual en las propiedades mecánicas de tejidos blandos y duros.

El tendón y el hueso tienen una resistencia a la tracción similar, pero el módulo

elástico del hueso es aproximadamente 10 veces mayor que el del tendón

(Hems y Tillmann, 2000), por lo que la entesis debe equilibrar estas diferencias.

Existen pocas investigaciones que estudien los aspectos biomecánicos

de las entesis. Esta situación puede ser debida a las dificultades prácticas que

existen al analizar los niveles de tensión dentro de una zona de tejido tan

pequeña y el carácter de transición que tiene sin unos límites claros que lo

definan (Benjamin et al., 2006). Maganaris, Narici, Almekinders y Maffulli (2004)

sostienen que la tensión en la entesis no es uniforme en toda la zona de unión.

Estos autores citan varios estudios que ponen de manifiesto que las

entesopatías se producen en las regiones en las que los niveles de tensión son

más bajos.

Además de crear un anclaje de los tejidos blandos en el hueso y de

amortiguar el estrés tensional en estas zonas de anclaje, una tercera función

que se le ha atribuido a las entesis es la de promover el crecimiento óseo.

Knese y Biermann (1958) sugirieron

que la entesis puede actuar como

placas de crecimiento de las apófisis

en las zonas de unión del tendón y el

ligamento. Esta conclusión fue

apoyada por el estudio de desarrollo

de Gao, Messner, Ralphs y Benjamin

(1996) en la inserción femoral del

ligamento lateral interno de la rodilla

de ratas. Estos autores demostraron

que el cartílago presente en las

entesis es producto de la osificación

endocondral derivada del

Figura 2.8. Entesis fibrocartilaginosa del tendón de Aquiles. La zona de fibrocartílago no calcificado se caracteriza por hileras de células fibrocartílago (flechas) separadas una de otra por haces paralelos de fibras de colágeno. T, zona de tinción; B, hueso. Escala de la barra = 100 μm. Imagen tomada de Benjamin et al. (2006).



crecimiento. Este cartílago hialino se irá sustituyendo durante el proceso de

maduración por la entesis fibrocartilaginosa que se desarrolla en el ligamento

por un proceso de metaplasia de los fibroblastos.

2. 1. 6. El tendón. Propiedades biomecánicas

Mecánicamente, el tendón puede ser considerado como una estructura

compuesta de fibrillas de colágeno paralelas dispuestas longitudinalmente

embebidas en una matriz (Ker, 1999, 2007). Están diseñados para resistir

grandes fuerzas de tensión y para esta función el colágeno presenta una

estructura particular tanto a nivel microscópico como a nivel macroscópico.

Además, los tendones muestran un punto concreto de extensibilidad, lo cual

se debe a la configuración del colágeno y a la presencia en su composición

de fibras elásticas. Así mismo, los tendones son muy resistentes a la elongación

y poseen gran capacidad elástica, por lo que pueden asumir el cambio de

dirección de la tracción (O'Brien, 1992).

En aquellos tendones en los que se producen fuerzas de tensión en

múltiples direcciones, los haces de fibras de colágeno se disponen

entrecruzados con una disposición aparentemente aleatoria. Por el contrario,

en los tendones en que las fuerzas aplicadas son unidireccionales, las fibras de

colágeno muestran una disposición paralela y ordenada en el sentido de

aplicación de dichas fuerzas. Los tendones se someten a la acción del

músculo al que corresponden a través de la unidad musculotendinosa

correspondiente, por lo que la disposición del tendón respecto al músculo

dependerá de la función de este último. Si la tensión muscular es ejercida en

una sola dirección, la disposición de las fibras tendinosas será más paralela y

en el sentido del eje de tracción. Por ello, los músculos fusiformes aplican

mayores fuerzas sobre el tendón que los músculos peniformes, ya que en los

primeros la fuerza se aplica en el sentido del eje longitudinal del tendón

(Garrett, Nikolaou, Ribbeck, Glisson y Seaber, 1988; Jurado y Medina, 2008;

O'Brien, 1992).

Algunos tendones sufren una torsión previa a su inserción que determina

un incremento de su fuerza de tracción. Los tendones sometidos a rotación

poseen zonas de máxima concentración de estrés. Estas zonas de máximo



estrés son las que están peor vascularizadas, debido a las fuerzas de

compresión intrínsecas generadas por el efecto de la torsión, provocando que

sean las zonas del tendón más propensas a lesionarse (Ahmed, Lagopoulos,

McConnell, Soames y Sefton, 1998; Carr y Norris, 1989; Clement, Taunton y

Smart, 1984; Lagergren y Lindholm, 1959). En la Tabla 2.1 se resumen las

principales características del tendón.

Características Justificación Resistencia a la tensión Estructura del colágeno Capacidad de estiramiento Estructura molecular del colágeno y presencia

de elastina Resistencia a la extensión Estructura molecular del colágeno y presencia

de elastina Aplicación de fuerzas multidireccionales

Fibras de colágeno en disposición aleatoria

Aplicación de fuerzas unidireccionales

Fibras de colágeno paralelas y en sentido de la aplicación de la fuerza

Disposición espacial del tendón Depende del músculo al que va unido Cantidad de fuerza aplicada. Morfología muscular

• Músculo fusiforme: fuerza mayor sobre el tendón aplicada en el eje longitudinal.

• Músculo peniforme: fuerza menor sobre el tendón debido a la existencia de varios ejes de aplicación de fuerzas.

Como ocurre en todos los tejidos biológicos, la estructura jerárquica del

los tendones define su comportamiento mecánico. El tendón posee dos

propiedades mecánicas fundamentales: (1) la fuerza y (2) la deformación

(Jurado y Medina, 2008). La fuerza depende del grosor del tendón y de su

contenido de colágeno, independientemente de la tensión máxima que

pueda ejercer el músculo (Fyfe y Stanish, 1992). Por otro lado, las fuerzas

externas aplicadas al tendón son resistidas internamente por medio de sus

enlaces moleculares. Las fuerzas de estiramiento que siguen el eje longitudinal

del tendón y lo alargan son las fuerzas tensiles. Las fuerzas aplicadas en el eje

longitudinal en el sentido del acortamiento del tendón son las fuerzas

compresivas y por último, las fuerzas perpendiculares al eje longitudinal del

tendón son las fuerzas de torsión o cizallamiento (Fyfe y Stanish, 1992) (Figura

2.9).

Tabla 2.1. Características del tendón y su relación con su composición estructural. Modificada de Jurado y Medina (2008).



Mecánicamente, el tendón puede ser considerado como una

estructura compuesta por fibrillas de colágeno paralelas, dispuestas

longitudinalmente y envueltas dentro de una matriz a la cual se ensamblan

(Figura 2.10). Durante la aplicación de una carga externa, se crea dentro del

tendón una tensión de cizalla entre la matriz y las propias fibrillas que se

transfiere posteriormente a todo el tendón. En la fibrilla, esta tensión de cizalla

se transmite desde la zona central, donde se produce la máxima tensión, hasta

los extremos, zona en la que la tensión es mínima debido a la configuración

cónica que presentan en este punto. Sin embargo, en la matriz del tendón a su

paso por la zona central de la fibrilla la tensión es nula, mientras que en los

extremos cónicos de la misma, la tensión en la matriz es máxima (Figura 2.11).

Esta transferencia de tensión de cizalla entre la matriz y las fibrillas de colágeno

es facilitada por los glucosaminoglicanos y los puentes cruzados existentes

entre las fibrillas (Ker, 1999, 2007).

El tendón muestra una respuesta viscoelástica no lineal tras someterse a

una carga dinámica externa que refleja en gran medida la estructura que lo

compone. Esta característica ha sido obtenida en estudios realizados in vitro

sobre tendones aislados que han sido sometidos a cargas de elongación hasta

su rotura. Los estudios referentes a la aplicación de cargas sobre el tendón

fueron sintetizados por Butler et al. (1978) en lo que se conoce como curva de

estrés/tensión o carga/deformación (Butler et al., 1978; Jurado y Medina, 2008).

El estrés es la cantidad de carga por unidad de sección transversal, mientras

que tensión se describe como la elongación temporal que ocurre cuando el

R TAT TR

Figura 2.9. Fuerzas a las que se ve sometido un tendón. En rojo se representan las fuerzas tensiles, en azul se representan las fuerzas compresivas y en verde las fuerzas de torsión y cizallamiento. (R=rótula; TR=tendón rotuliano; TAT= tuberosidad anterior de la tibia)



estrés es aplicado dentro de los límites

fisiológicos del tejido (Jurado y Medina,

2008).

La llamada curva

carga/deformación presenta cuatro

partes bien diferenciadas (Figura 2.12).

Cuando se somete al tendón a una

carga inicial inferior a 20 MPa, la curva

carga/deformación proyecta una

configuración ondulada no lineal que

responde a un estiramiento del patrón

engarzado de las fibras de colágeno y

a las propiedades elásticas del tendón.

Esta zona no lineal inicial representa

elongaciones en el tendón del orden de un 2% respecto a su longitud en

estado basal (Ker, 2007; Wang, 2006). Si seguimos sometiendo al tendón a

cargas superiores (entre los 15-25 MPa), se produce una alineación completa

de las fibras de colágeno y la curva carga/deformación proyecta una

configuración completamente lineal (Ker, 2007; Wang, 2006). Esta región de la

curva representa el rango fisiológico de elasticidad del tendón y el valor de su

pendiente es el denominado módulo de Young del tendón (Wang, 2006). Al

someter al tendón a cargas de este tipo, se produce una elongación de hasta

un 4% más de su longitud basal y el tendón hasta este punto podrá recuperar

su longitud inicial gracias a sus propiedades elásticas. En el caso de que se

supere esta elongación, se producirán daños estructurales microscópicos en la

fibra del tendón que provocarán una deformación plástica permanente, no

pudiendo por lo tanto alcanzar su longitud inicial (Magnusson, Beyer, et al.,

2003).

La tercera parte de la curva carga/deformación se produce cuando el

tendón es sometido a una carga que hace que alcance una longitud entre un

4% y un 8% de su longitud inicial. En esta parte se produce un deslizamiento de

las fibras de colágeno debido a la rotura de los puentes cruzados (Oxlund,

1986; Stanish, Rubinovich y Curwin, 1986). Esta zona es lo que se conoce como

Figura 2.10. Sección transversal del tendón de la cola de un canguro visto con microscopio electrónico. Se muestran las fibrillas de colágeno separadas por la matriz. Imagen modificada de Ker (2007),



deformación plástica y aquí el tendón trabaja de forma muy eficaz debido a

que es capaz de transmitir gran tensión al hueso y sufrir sólo una pequeña

deformación (Oxlund, 1986; Stanish et al., 1986). Por último, la última parte de

la curva corresponde a elongaciones del tendón por encima del 8% de su

longitud inicial. Aquí se suceden roturas macroscópicas en las fibras del tendón

y pequeñas variaciones de la carga se corresponden con deformaciones

importantes (Kastelic et al., 1978; Kastelic et al., 1980).

Otra propiedad mecánica de los tendones es la capacidad de

disipación de la energía. Si se elonga un tendón hasta alcanzar el pico de

estiramiento y posteriormente se le permite recuperar su tamaño inicial con

desplazamiento constante, ambas curvas, de estiramiento y relajación, no

coinciden en sus resltados, sino que entre ambas existe un área que representa

la energía perdida durante el ciclo de elongación/relajación (Butler et al.,

1978). En la Figura 2.12 se muestra el clásico ciclo carga/deformación sobre un

tendón. La región basal (A), al serle aplicada una fuerza, sufre una

deformación (B). Cuando la fuerza cesa, la estructura recupera su

característica inicial, pero en el ciclo carga/deformación/recuperación una

Figura 2.11. Distribución de la tensión entre la matriz y la fibrilla. GMG = glucosaminoglicanos. Modificado de Ker (1999)

Distribución de la tensión en la

matriz

Distribución de la tensión en la

fibrilla

Carga Carga

Matriz

Fibrilla GMG

Puente Cruzado

Dist

ribu

ció

n d

e la

te

nsió

n



parte de la energía se disipa (se convierte en calor), lo que se conoce como

histéresis (Butler et al., 1978).

2. 1. 7. Adaptación del tendón a las cargas mecánicas externas

Las propiedades

mecánicas de los

tendones contribuyen a la

locomoción diaria y

afectan significativamente

al rendimiento deportivo.

Por otra parte, los

tendones presentan una

plasticidad notable que les

permite responder ante un

aumento de la carga

mecánica. A continuación

se hará una breve revisión

de la literatura sobre las

adaptaciones del tendón a las cargas mecánicas externas, revelando algunos

resultados y conclusiones de investigaciones recientes.

La investigación de los últimos veinte años evidencia que el tejido

tendinoso es metabólicamente activo y responde ante cargas mecánicas

externas (Arnoczky et al., 2002; Langberg, Rosendal y Kjaer, 2001; Lavagnino y

Arnoczky, 2005). Una elevada tasa de síntesis de colágeno parece jugar un

papel clave en los mecanismos de adaptación como el contenido de

colágeno, los cambios de la morfología fibrilar o reticulación de las moléculas

que afectan al material de tendón y a las propiedades morfológicas (Miller et

al., 2005). Las respuestas adaptativas celulares y moleculares son provocados

por la carga mecánica (Wang, 2006), demostrando que en términos de

tensión es un regulador importante de la adaptación del tendón.

Las respuestas adaptativas de los tendones humanos en vivo a la carga

mecánica están bien documentados por muchos estudios longitudinales

(Arampatzis, Peper, Bierbaum y Albracht, 2010; Carroll, Dickinson, et al., 2011;

2 4 6 8 10

20

100

Zona no l

ineal

Zona

linea

l

Roturas Microsc picas

Fibras engarzadas

Roturas Macrosc picas

Carga(MPa)

Deformaci n (%)

Rango fisiol gico del tend n

Macrosc

Figura 2.12. Curva carga/deformación del tendón. Imagen modificada de Wang (2006).



Foure, Nordez y Cornu, 2012; Foure, Nordez, McNair y Cornu, 2011; Hansen,

Aagaard, Kjaer, Larsson y Magnusson, 2003; Houghton, Dawson y Rubenson,

2013; Kongsgaard et al., 2007; Kubo, Ikebukuro, Yata, Tsunoda y Kanehisa, 2010;

Kubo, Kanehisa y Fukunaga, 2002; Kubo et al., 2006; Malliaras, Kamal, et al.,

2013; Seynnes et al., 2009). En 2001, se informó por primera vez del aumento en

la rigidez del TR tras doce semanas de entrenamiento (Kubo, Kanehisa, Ito y

Fukunaga, 2001). Además, se ha demostrado una hipertrofia en regiones

específicas inducidas por el ejercicio en el TR (Kongsgaard et al., 2007) y

Aquiles (Arampatzis et al., 2010).

Aunque la mayoría de los estudios han demostrado cambios en las

propiedades de los tendones después de someterles a algún tipo de carga, las

respuestas adaptativas reportados han sido diferentes entre cada uno de los

estudios. Del análisis de las diferentes publicaciones, se puede concluir que las

adaptaciones se encuentran relacionadas con las características de la carga

aplicada (intensidad, duración, repeticiones, series, duración de la

intervención y la frecuencia de entrenamiento por semana). Por ejemplo, los

estudios de Arampatzis, Karamanidis y Albracht (2007), Arampatzis et al. (2010),

Kongsgaard et al. (2007) y Malliaras, Kamal, et al. (2013) reportan efecto

considerable de la intensidad de carga en la adaptación del tendón, con

incrementos en la rigidez utilizando intensidades altas. Los estudios de

intervención que aplican un entrenamiento pliométrico reportaron hallazgos

controvertidos sobre el aumento en la rigidez del tendón, con resultados que

evidencian un aumento (Foure, Nordez y Cornu, 2010; Foure et al., 2012; Foure

et al., 2011) y resultados que evidencian una reducción en la rigidez del

tendón (Houghton et al., 2013). Esta circunstancia puede ser debida

probablemente a las diferentes condiciones de ejecución del entrenamiento

de saltos, las intensidades de carga y la duración de la intervención.

Por otro lado, en la intervención realizada por Albracht y Arampatzis

(2013) sobre el tendón de Aquiles de corredores, provocó un aumento de la

rigidez acompañada de una mejora de la economía de carrera, mientras que

en el estudio realizado por Fletcher, Esau y MacIntosh (2010) no se encontraron

diferencias significativas en este sentido. La duración más corta de la

intervención y la intensidad de carga inferior en el último estudio, pueden ser



responsables de la falta de adaptación significativa. Sin embargo, el estudio

reportó una correlación significativa entre los cambios en la rigidez asociados

a la intervención y la economía de carrera de r = -0.723, lo que indica una

fuerte relación entre las propiedades de los tendones y el gasto energético de

la carrera (Fletcher et al., 2010). En su conjunto, las condiciones de carga de

los dos protocolos de intervención aplicados en los dos estudios anteriores

hacen que las respuestas adaptativas dependen de forma importante de las

condiciones de carga aplicadas.

Aunque se han publicado algunos artículos de revisión sobre este tema

(Arampatzis, Karamanidis, Mademli y Albracht, 2009; Heinemeier y Kjaer, 2011;

Magnusson, Narici, Maganaris y Kjaer, 2008), no se han realizado revisiones

sistemáticas o meta-análisis que tengan como objetivo analizar las condiciones

de carga específicas que provoquen los correspondientes cambios de

adaptación en las propiedades mecánicas, morfológicas o en los

componentes del tendón humano. Por lo tanto, la comprensión del por qué de

la plasticidad del tendón humano ante las cargas externas en vivo todavía es

deficiente. La publicación de un meta-análisis en este sentido podría

proporcionar información valiosa sobre la eficacia de ciertas condiciones de

carga en la adaptación del tendón, y por consiguiente, en la mejora de sus

propiedades.

Desde un punto de vista mecanobiológico, son cuatro los parámetros

principales de la carga mecánica que pueden afectar a la respuesta

adaptativa del tendón: magnitud, frecuencia, velocidad y duración (Arnoczky

et al., 2002; Lavagnino, Arnoczky, Kepich, Caballero y Haut, 2008; Yamamoto,

Kogawa, Tokura y Hayashi, 2005; Yamamoto, Tokura y Hayashi, 2003; Yang,

Crawford y Wang, 2004). Estudios recientes sobre el tendón de Aquiles humano

investigaron el efecto de la magnitud y frecuencia de la tensión sobre las

propiedades de los tendones (Arampatzis, Karamanidis y Albracht, 2007;

Arampatzis et al., 2010). En una primera intervención, los participantes se

entrenaron con una magnitud de carga que provocaba una elongación del

2.5-3% en el tendón con una pierna, y una magnitud de carga que provocaba

una elongación del 4.5-5% en el tendón de la otra pierna, siendo el volumen

de repeticiones el mismo (Arampatzis, Karamanidis y Albracht, 2007). Tras 14



semanas de intervención, se produjo un aumento significativo de la rigidez y

en el módulo de Young del tendón de Aquiles (36% y 23%, respectivamente),

así como una hipertrofia en el tendón sólo en la pierna que entrenó con mayor

magnitud de carga. Dado que el protocolo de baja magnitud de tensión no

afectó significativamente las propiedades mecánicas y morfológicas de los

tendones, el estímulo fue considerado como insuficiente para provocar

adaptaciones en el tendón. Estos resultados han sido corroborados por otros

estudios que han utilizado altas intensidades de contracción (Kongsgaard et

al., 2007; Malliaras, Kamal, et al., 2013).

En lo que se refiere al efecto de la frecuencia de ejecución del ejercicio

(ratio tiempo de ejecución/tiempo de descanso entre repeticiones),

Arampatzis et al. (2010) llevaron a cabo un segundo estudio utilizando el mismo

procedimiento que en el anterior (Arampatzis, Karamanidis y Albracht, 2007),

pero en este caso una pierna entrenó con una frecuencia de ejecución alta (1

s de carga/1 s de relajación) y la otra pierna del participante entrenó con una

frecuencia de ejecución baja (3 s de carga/3 s de relajación). Al comparar la

eficacia de los dos protocolos, los autores sugirieron que la duración más alta

de la repetición (es decir, con una frecuencia más baja) provoca mayores

respuestas adaptativas en comparación con una ejecución más rápida. Se

concluyó que el tiempo de estímulo tiene que ser lo suficientemente amplio

para que produzca respuestas morfológicas en el tendón, quedando

demostrado que una intensidad de carga alta ejecutado lentamente provoca

mayores adaptaciones. No se han encontrado investigaciones en la literatura

que evalúen la velocidad de ejecución y la duración de la tensión sobre las

respuestas adaptativas del tendón. El conocimiento sobre el efecto de estos

dos parámetros podría contribuir al desarrollo de estrategias para la mejora del

rendimiento humano, así como en la prevención y recuperación de lesiones

tendinosas.

Como se ha demostrado, los tendones tienen una plasticidad notable

en la respuesta a la carga mecánica y, por lo tanto, sus propiedades pueden

ser determinadas por el patrón de carga habitual al que se ven sometidos

(Couppe et al., 2008; Magnusson y Kjaer, 2003). En consecuencia, las

diferencias en la carga mecánica diaria a la que se verían sometidos los



tendones de dos extremidades iguales pero de lados distintos, daría lugar a

importantes diferencias en cada uno de ellos. Son pocas las investigaciones

que han demostrado diferencias entre las propiedades de los tendones de

ambas piernas en deportistas que participan en disciplinas con una marcada

lateralidad (Couppe et al., 2008; Couppe et al., 2013). Del mismo modo, no se

ha encontrado ningún estudio que haya investigado los efectos de la

dominancia del pie o la pierna sobre las propiedades mecánicas de los

tendones de las extremidades inferiores en sujetos físicamente activos (no

deportistas).

La dominancia de una extremidad de un lado u otro es un fenómeno

bien conocido y se asocia con un incremento en la carga soportado de un

lado sobre el otro (Peters, 1988; Valderrabano et al., 2007; Wang y Watanabe,

2012), situación que podría afectar a las propiedades de los tendones de

manera significativa. Desde un punto de vista metodológico, la lateralidad de

las propiedades de los tendones es un aspecto importante en el campo de la

investigación. Así por ejemplo, en la mayoría de los estudios que han estudiado

el CSA y las propiedades mecánicas de los tendones se han centrado en una

sola pierna como representante de ambos lados (Malliaras, Kamal, et al., 2013;

Rosager et al., 2002; Stenroth, Peltonen, Cronin, Sipila y Finni, 2012). Además,

estudios clínicos han examinado el tratamiento terapéutico tras la rotura del

tendón de Aquiles o tendinopatía en relación con el lado contralateral sano,

asumiendo que las propiedades del tendón de ambas piernas eran similares

en un estado saludable (Couppe et al., 2013; McNair, Nordez, Olds, Young y

Cornu, 2013; Silbernagel, Gustavsson, Thomee y Karlsson, 2006). Sin embargo,

esta simetría en las propiedades morfológicas y mecánicas de los mismos

tendones pero de lados opuestos, no se ha demostrado todavía.

Por lo tanto, a pesar de que numerosos estudios han demostrado la

plasticidad del tendón en respuesta a una carga mecánica externa, la

importancia de varios factores de los que depende la magnitud de la carga

(como por ejemplo la velocidad de ejecución) y su interacción deben ser

investigados. Estas investigaciones pueden proporcionar una información

valiosa sobre las características que deben tener los estímulos mecánicos para

la mejora de las propiedades mecánicas de los tendones en el contexto del



rendimiento deportivo y en la prevención y recuperación de lesiones

tendinosas.

2. 1. 8. El tendón rotuliano. Anatomía y propiedades mecánicas

El TR, descrito como "ligamento rotuliano” en la gran parte de los tratados de

anatomía, es una extensión del tendón del músculo cuádriceps femoral. Se ha

sugerido que el término “ligamento rotuliano” es menos adecuado que el de

TR para describir esta estructura, ya que su aspecto macroscópico y

microscópico le asemeja más a un tendón, y su función está directamente

controlada por el músculo cuádriceps femoral (Peers y Lysens, 2005).

El TR es una estructura plana derivada principalmente de las fibras

centrales del RF que se extienden distalmente sobre la cortical de la superficie

anterior de la rótula (Detterline et al., 2010). En condiciones normales, presenta

un color anacarado y solamente en situaciones patológicas tiene un color

amarillo-marrón. Se origina en los dos tercios distales de la rótula (Basso et al.,

2001) y generalmente se inserta en el extremo más distal del la tuberosidad

anterior de la tibia, donde se une a las

expansiones fibrilares del tracto iliotibial

(Andrikoula, Tokis, Vasiliadis y Georgoulis,

2006) (Figura 2.13). La longitud de los

fascículos anteriores del tendón son

mayores que los fascículos posteriores

debido a que su origen en la rótula es

más proximal y su inserción en la

tuberosidad de la tibia es más distal

(Basso et al., 2001).

La inserción del tendón en el hueso

(entesis) es un punto de cambio en la

flexibilidad tisular desde el tendón al

hueso. La entesis fibrocartilaginosa es una

zona de transición en la que el tendón se

transforma gradualmente en hueso a

través de una secuencia de capas,

Tendón Rotuliano Rótula

Ligamento femorotibial

medial

Figura 2.13. Imagen anteromedial del tendón rotuliano. Modificada de Detterline, Babb y Noyes (2010)



desde tendón normal hasta fibrocartílago, después a fibrocartílago

mineralizado y finalmente a hueso. Esta zona de transición tiene una longitud

variable (desde 20-40 m hasta varios milímetros) y su grosor puede también

variar en relación con la cantidad de movimiento y de fuerza que se produce

entre los haces de colágeno de tipo II (Toumi et al., 2006). A diferencia de los

tenocitos, estas células (condrocitos) carecen de tejido conjuntivo que las

conecten con otras células, por lo que no existe comunicación entre los

osteocitos y los tenocitos. Un límite distinguible (la línea azul) separa el

fibrocartílago que está mineralizado del que no lo está; esta línea azul está

compuesta por un colágeno denso de diferentes diámetros que tiene una

orientación aleatoria y que está en continuidad con los dos tipos de

fibrocartílago. La entesis permite que se produzca un cambio gradual en las

características mecánicas desde el tendón flexible hasta el hueso rígido. El

fibrocartílago controla la inclinación de las fibras y distribuye la fuerza

transmitida hacia el hueso; así, cuanto más se inclinan las fibras del tendón por

las fuerzas que han de soportar, mayor es la cantidad de fibrocartílago

presente en la entesis (Toumi et al., 2006).

Las fibras que se originan en la rótula proyectan una media luna

creciente en el plano frontal, con los fascículos medial y lateral más proximales

que los fascículos centrales y sin mostrar una simetría clara con respecto al

polo inferior. Esta formación es menos evidente en las capas más posteriores

del tendón (Basso et al., 2001). La inserción en la tuberosidad de la tibia no

presenta un patrón constante (Basso et al., 2001; Drake et al., 2010).

En el tercio proximal, el TR es ancho en el plano frontal y estrecho en el

plano sagital, invirtiéndose esta aspecto a medida que nos alejamos hacia los

tercios más distales (Basso et al., 2001). El ancho es de unos 31.9 mm en su

origen en el polo inferior de la rótula y 27.4 mm en su inserción en la

tuberosidad anterior de la tibia. La longitud de este tendón es de unos 38-49

mm (Andrikoula et al., 2006). Si dividimos el tendón en tres partes iguales en

cortes longitudinales, la anchura del tercio medial, del tercio central y del

tercio lateral es de 9.0 ± 1.1 mm, 8.9 ± 0.7 mm y 9.8 ± 1.2 mm, respectivamente

(Yanke et al., 2013a). El grosor del tercio central es significativamente mayor

(4.9 ± 0.4 mm) que el tercio medial (4.4 ± 0.4 mm) y el tercio lateral (4.3 ± 0.6



mm). La longitud del tercio lateral (58.8 ± 8.8 mm) es significativamente mayor

que la del tercio medial (47.9 ± 8.5 mm) y central (47.2 ± 8.8 mm). En el plano

frontal, los paquetes de fibras de la capa más anterior forman un ángulo

aproximado de 2° respecto al eje medio del tendón y los paquetes de fibras

de la capa más posterior un ángulo aproximado de 4° respecto a este mismo

eje (Basso et al., 2001). En la Figura 2.14, se pueden observar las dimensiones

obtenidas en el estudio de Basso et al. (2001).

El TR recibe irrigación arterial por su lado medial a través de la arteria

descendente de la rodilla, rama de la arteria femoral, y de la arteria inferior

medial de la rodilla, ambas ramas de la arteria poplítea. Por su región lateral

recibe la irrigación a través de las arterias superior lateral e inferior lateral de la

rodilla, que son ramas de la arteria poplítea, y de la arteria recurrente tibial

anterior, que es una rama de la arteria tibial anterior (Danielson, Andersson,

Alfredson y Forsgren, 2008; Danowski y Chanussot, 1992). Su inervación

depende de pequeños ramos terminales del nervio ciático, especialmente el

nervio poplíteo (Danowski y Chanussot, 1992).

Como elementos encargados de minimizar la fricción de los tendones

sobre las superficies óseas de la rodilla se distinguen dos bursas: la

suprarrotuliana y la infrarrotuliana profunda, bajo los tendones cuadricipital y

rotuliano, respectivamente. Este último

posee, a su vez, una bursa más

anterior denominada infrarrotuliana

superficial (Jurado y Medina, 2008).

El TR es el último eslabón de la

cadena extensora de la rodilla, la cual

se inicia en el cuádriceps, continúa

con el tendón cuadricipital, atraviesa

la rótula (que actúa de polea para

aumentar la capacidad de fuerza del

cuádriceps) y concluye en el TR, el

cual en última instancia, tracciona de

la tibia a partir de la tensión generada

en el cuádriceps para provocar la

Figura 2.14. Dimensiones del tendón rotuliano. Inserciones en la rútula y la tibia de la pierna izquierda. Valores medios en mm ± (SD). Imagen tomada de Basso, Johnson y Amis (2001).



extensión de la rodilla, al mismo tiempo que se produce una mínima traslación

de la tibia (Jurado y Medina, 2008).

Varios estudios han analizado las propiedades mecánicas del TR con el

objetivo de valorar su eficacia como injerto en las plastias de ligamento

cruzado anterior (LCA) (Noyes, Butler, Grood, Zernicke y Hefzy, 1984; O'Shea y

Shelbourne, 2002; Shelbourne y O'Shea, 2002; Woods, Fincher, O'Connor y

Bacon, 2001; Yanke et al., 2013a; Yanke et al., 2013b). Ya sea mediante auto-

injerto o alo-injerto, el tercio central del TR es la porción más utilizada para la

reconstrucción del LCA. Esta afirmación se basa en gran medida en el trabajo

realizado por Noyes et al. (1984), quienes demostraron que la carga máxima in

vitro del tercio central del TR es de 2900 ± 260 N, un 168% superior a la del LCA

(1725 ± 269 N). En un estudio más reciente, Yanke et al. (2013a) hallaron valores

inferiores de carga máxima hasta la rotura del tercio central del TR (1680 ± 418

N), demostrando igualmente que este tercio es capaz de soportar más carga

que el tercio medial (1033 ± 214 N) y lateral (908 ± 412 N) (Figura 2.15).

La fuerza de tracción a que es sometida la rótula es uniforme en toda la

zona de inserción mientras la rodilla permanece extendida. A medida que

aumenta la flexión, la tensión sobre el tendón se ve incrementada, hasta

alcanzar el momento crítico. Después la tensión disminuye aunque la flexión

aumente. Las fuerzas de

tracción se localizan

preferentemente en el tercio

central del tendón (inserción

proximal central)

concretamente en la zona

anterior de ésta, al tiempo

que disminuyen en la zona

posterior de la inserción

proximal central (Almekinders,

Vellema y Weinhold, 2002;

Khan, Maffulli, Coleman, Cook

y Taunton, 1998). El momento

Fue

rza

(N

)

Elongación (mm)

Figura 2.15. Curvas de fuerza/elongación de los tercios central (azul), medial (verde) y lateral (rojo) del tendón rotuliano. Los tres tercios presentan patrones similares en sus propiedades mecánicas al someterse a fuerzas de elongación, siendo el tercio central el más rígido de ellos. Imagen modificada de Yanke et al. (2013a).



crítico de tensión sobre el TR ocurre aproximadamente a los 45º de flexión de

rodilla (Krevolin, Pandy y Pearce, 2004) (Figura 2.16).

2. 2. El complejo extensor activo de la rodilla. Anatomía de la musculatura del cuádriceps

El mecanismo extensor de la rodilla es un complejo conglomerado de varios

músculos, tendones, ligamentos y estructuras de tejidos blandos que incluye la

musculatura del cuádriceps y su tendón común (el TR), el retináculo, las

estructuras pre-rotulianas, la almohadilla de grasa infrarrotuliana o almohadilla

de Hoffa y la bursa cuadricipital (Andrikoula et al., 2006). El conocimiento de la

anatomía de estas estructuras se considera esencial para prevenir lesiones en

la articulación de la rodilla, siendo la

musculatura del cuádriceps y la

banda iliotibial los principales

elementos activos que aseguran su

estabilidad (Jeffreys, 1963).

El mecanismo extensor activo

de la rodilla esta compuesto por

cuatro vientres musculares que

comparten un tendón común en su

inserción denominado tendón del

cuádriceps (Andrikoula et al., 2006).

Estos cuatro vientres musculares tienen

la función principal de extender la

rodilla gracias a este tendón común

que cruza la articulación en sentido

distal. El tendón del cuádriceps es

trilaminar con una capa más

superficial formada por el RF, una

capa intermedia formada por el VM y

el VL, y una capa más profunda por el

VI (Andrikoula et al., 2006). En la Tabla

2.2, se resume el origen, inserción,

Figura 2.16. Representación del momento de fuerza sobre la rodilla. Fwt es el peso del cuerpo, r es el momento de extensión de la pierna; f es la longitud efectiva del fémur medida desde la rodilla hasta la intersección con la línea vertical que representa el centro de gravedad; t es la distancia desde la rodilla al punto donde el pie contacta con el suelo; y corresponden a los ángulos femoral y tibial. La resultante es una fuerza, PFJR, que aumenta conforme aumenta la flexión de la rodilla. Imagen tomada de Aglietti y Menchetti (1995).



Tabla 2.2. Músculos pertenecientes al mecanismo extensor activo de la rodilla en el compartimento anterior del muslo. RF = recto femoral, VM = vasto medial, VL = vasto lateral, VI = vasto intermedio. En negrita los principales segmentos vertebrales que inervan el músculo. Modificado de Drake, Mitchell y Vogl (2010)

acción e inervación de estos cuatro vientres musculares.

Músculo Origen Inserción Acción Inervación

RF

La cabeza recta se origina en la espina iliaca anteroinferior. La cabeza refleja se origina en el ilion, justo por encima del acetábulo

Tendón del cuádriceps femoral

Flexión de cadera y extensión de pierna en la rodilla

Nervio femoral (L2, L3, L4)

VM

Fémur: parte medial de la línea intertrocantérea, kínea pectínea, labio medial de la línea áspera, línea supracondílea medial

Tendón del cuádriceps y borde medial de la rótula

Extensión de la pierna en la rodilla


VL

Fémur: parte lateral de la línea intertrocantérea,j borde del trocánter mayor, borde lateral de la tuberosidad glútea, labio lateral de la línea áspera

Tendón del cuádriceps



VI

Fémur: dos tercios superiores de las superficies anterior y lateral

Tendón del cuádriceps y borde lateral de la rótula



El RF se encuentra en la zona céntrica y superficial del muslo. Es un

músculo biarticular que cruza las articulaciones de la rodilla y la cadera. Tiene

dos cabezas tendinosas que se originan en el hueso pélvico, una de la espina

iliaca anteroinferior, denominada cabeza directa; y la otra de un área rugosa

del ilion inmediatamente superior al acetábulo, denominada cabeza refleja

(Drake et al., 2010). Las dos cabezas se unen para formar un vientre muscular

alargado que se dispone por delante del músculo VI y entre los VM y VL.

Presenta una forma más estrecha en su origen y se ensancha a medida que se

va acercando hacia su inserción en la rótula.

Con la rodilla en flexión, la distancia media entre la UMT del RF y el

punto de inserción en el polo superior de la rótula, es decir, el tendón del



cuádriceps, es de unos 68 mm (Andrikoula et al., 2006). Este tendón presenta

una anchura aproximada de unos 3 – 5 cm (Andrikoula et al., 2006; Reider,

Marshall, Koslin, Ring y Girgis, 1981). Algunas de las fibras del tendón del RF

finalizan y se insertan en la cara superior de la rótula, pero la mayoría siguen su

recorrido hacia distal para formar parte del TR. Esta característica no sucede

con los demás componentes del mecanismo extensor activo de la rodilla.

El músculo VM se origina a partir de una línea continua de inserción en

el fémur que comienza a nivel anteromedial sobre la línea intertrocantérea,

continúa a nivel posteroinferior a lo largo de la línea pectínea y después

desciende a lo largo del labio medial de la línea áspera y hacia la línea

sopracondílea medial (Drake et al., 2010). Presenta dos partes

morfológicamente bien diferenciadas. Una parte más proximal denominada

vasto medial largo (VML), cuyas fibras musculares se disponen de forma

paralela a las del RF, y una parte más distal denominada vasto medial oblicuo

(VMO) cuyas fibras se proyectan de forma oblicua a las del RF (Lieb y Perry,

1968). Sin embargo, existe cierta controversia de si el VMO es una estructura

anatómica y funcionalmente independiente de la VML (Hubbard, Sampson y

Elledge, 1997). El ángulo que forma el VMO con respecto al eje longitudinal de

la rótula varía de forma considerable de unas personas a otras. Reider et al.

(1981) en investigaciones con cadáveres encontraron ángulos de 55° a 70°.

Estudios más recientes que evalúan la arquitectura muscular de este músculo

mediante ecografía, han reportado ángulos de inserción en la rótula de

aproximadamente 56° (Engelina, Antonios, Robertson, Killingback y Adds, 2014;

Jan et al., 2009). Los mayores ángulos de inserción del VMO en la rótula se

encuentran en personas que practican deporte, aportando de esta manera

una mayor estabilidad medial de la articulación femoropatelar (Benjafield,

Killingback, Robertson y Adds, 2014).

El VM en su conjunto se extiende longitudinalmente en sentido distal y

frecuentemente se convierte en tendón milímetros antes de su inserción en la

rótula por medio de sus fibras proximales. Las fibras más distales de este

músculo van a unirse al retináculo medial (Reider et al., 1981) (Figura 2.17) y

convergen en el borde medial del TR, pero no contribuyen de forma

significativa en la función éste (Detterline et al., 2010).



El músculo VL es el mayor de los

vastos. Se origina en una línea

continua de inserción que comienza a

nivel anterolateral en la línea

intertrocantérea de fémur. Después

rodea en sentido lateral el hueso para

insertarse en el borde lateral de la

tuberosidad glútea y continúa hacia

distal, siguiendo la parte superior del

labio lateral de la línea áspera (Drake

et al., 2010). Se divide de manera

similar a la del VM en una porción

larga y una oblicua. La cantidad de

tejido tendinoso de estas dos

porciones que viaja sobre la cortical

de la rótula hasta insertarse en el TR es

muy variable (Hallisey, Doherty,

Bennett y Fulkerson, 1987). En ciertos casos, las fibras tendinosas de la porción

larga del VL permanecen en la cara lateral de la rótula e interdigitan con las

fibras del tracto iliopatelar sin contribuir al TR (Figura 2.18).

La inserción de las fibras tendinosas de la porción oblicua del VL

también son variables (Hallisey et al., 1987). En algunos casos las fibras del

tendón oblicuo se unen a las fibras proximales de la porción larga del VL

cuando se inserta en la rótula y en otros se unen al tracto iliopatelar antes de

su inserción en la rótula (Hallisey et al., 1987). Como se puede observar en la

imagen modificada de (Detterline et al., 2010) (Figura 2.18), las fibras más

mediales del tendón oblicuo tienen a fusionarse con las fibras de la porción

larga del VL, mientras que las fibras más laterales oblicuas se unen con el

tracto iliopatelar.

Las fibras del VL presentan una orientación más bien paralela al RF con

una oblicuidad variable que oscila entre los 26° (Andrikoula et al., 2006) y los

31° (Reider et al., 1981). Si le comparamos con el VM, el VL suele convertirse

antes en tendón, concretamente a unos 2.8 cm de la rótula (Reider et al.,

R

VMO

VML

RF

VLL

VLO

Figura 2.17. Vista anterior del tercio distal de la musculatura superficial del muslo. RF=recto femoral; VLL=vasto lateral largo; VLO=vasto lateral oblicuo; VML=vasto medial largo; VMO=vasto medial oblicuo; R=rótula. Imagen modificada de Detterline et al. (2010)



1981). El ángulo de inserción sobre la rótula es bastante variable, con un

promedio de 45.8° en los hombres y 38.5° en las mujeres (Last, 1948).

El VI se origina sobre todo en los dos tercios superiores de las superficies

anterior y lateral del fémur, así como en el tabique intermuscular adyacente.

Se funde en la cara profunda del tendón del cuádriceps femoral y también se

inserta en el borde lateral de la rótula (Drake et al., 2010). Es más profundo que

el RF y se inserta directamente en el polo proximal de la rótula mezclándose

con las fibras más mediales del VM y VL. Descripciones anteriores de la

inserción del tendón del cuádriceps representan una disposición trilaminar de

fibras, con el RF contribuyendo a las fibras más superficiales, los VM y VL

contribuyendo a la capa más media y finalmente el VI contribuyendo a la

capa más profunda (Detterline et al., 2010). Reider et al. (1981) describen la

inserción en la rótula desde la posibilidad de la fusión de las distintas partes

distales de los cuatro músculos en lugar de distintas capas como se describe

anteriormente. Detterline et al. (2010) concluyen que la inserción de estos

cuatro músculos en el polo superior de la rótula se produce a través de una

fusión de los mismos y que a medida que nos alejamos hacia proximal, se

pueden identificar los músculos ya de forma independiente (Figura 2.19).

2. 2. 1. Evaluación de la fuerza muscular

A nivel fisiológico, la fuerza

consiste en transformar la

energía química de los alimentos

en energía mecánica por parte

de la contracción muscular para

producir movimiento. La

capacidad de contracción

muscular se considera una

acción extraordinariamente

importante para el desarrollo

humano. Es por ello que su

pérdida o reducción sea una de

las causas de invalidez y

VL BI R SOR

Figura 2.18. Vista lateral de la rodilla. Las fibras longitudinales del vasto lateral (VL) se mezclan con fibras oblicuas del retináculo superficial. BI=banda iliotibial; R=rótula; SOR=retináculo oblicuo superficial. Imagen modificada de Detterline et al. (2010)



deterioro de la calidad de vida de la persona. Trasladándonos al alto

rendimiento deportivo, el desarrollo de la fuerza muscular tanto en condiciones

estáticas como dinámicas, ayudarán al deportista a mejorar su nivel de

condición física y prevenir posibles lesiones musculares y articulares.

Como indica el principio de especificidad, el efecto del ejercicio

depende en gran medida del método y carga de entrenamiento, de la zona

corporal a la que va destinada y del tipo de contracción empleada (Morrissey,

Harman y Johnson, 1995). La fuerza muscular es uno de los principales factores

que influyen el rendimiento de las actividades deportivas. El éxito en muchos

deportes está estrechamente relacionado a la habilidad del deportista para

desarrollar fuerza muscular. Esta capacidad está condicionada por factores

como la edad, el sexo; la masa muscular; el tipo de fibra muscular, disposición

y reclutamiento; las palancas; las condiciones psicológicas; la elongación

muscular; la coordinación de los procesos neuromusculares; el entrenamiento

y la capacidad de recuperación.

También la fatiga, los depósitos

energéticos y otros de menor

incidencia como el tejido adiposo, la

temperatura, el número de

articulaciones involucradas,

dirección en que se aplica la fuerza

y la longitud del músculo. Si la fuerza

quiere ser desarrollada, no solo se

deben conocer estos factores, sino

también como se asocian o

relacionan con el entrenamiento de

la fuerza muscular (Clark, Condliffe y

Patten, 2006).

Comúnmente, la fuerza se

determina mediante los siguientes

métodos (Baltzopoulos y Brodie,

1989b; Bosco, 2000; Kraemer y Fry,

1995):

RF

VM

VL

VI

VM

VL

RF

Rotula

Figura 2.19. Vista de la musculatura del cuádriceps a nivel de su inserción en la rótula. Se puede observar los diferentes niveles de profundidad de los músculos. RF=recto femoral; VL=vasto lateral; VM=vasto medial; VI=vasto intermedio. Imagen modificada de Detterline et al. (2010).



• Test 1-RM: La valoración de la fuerza muscular mediante el

levantamiento de un peso comúnmente se determina mediante el peso

máximo que pueda ser levantado en un solo intento. El 1-RM también se

ha considerado como variable para prescribir la intensidad de

entrenamiento de fuerza. En el campo del entrenamiento y la

rehabilitación, el 1-RM se predice con frecuencia usando pruebas o

ecuaciones indirectas (Mayhew et al., 1995). La precisión de estas

ecuaciones se ha relacionado con ejercicios específicos y con

diferentes tipos de poblaciones a evaluar (Mayhew et al., 1995;

Reynolds, Gordon y Robergs, 2006). La metodología de evaluación del

1-RM mediante estas pruebas indirectas consiste en realizar repeticiones

hasta el fallo muscular (Niewiadomski et al., 2008).

• Valoración isométrica. Esta medida evaluativa determina el potencial

máximo del músculo para producir fuerza estática. Los equipos utilizados

para este tipo de pruebas consisten de dinamómetros isocinéticos,

galgas extensiométricas y dispositivos de cable y muelle (Bosco, 2000).

Aunque en la gran mayoría de los deportes las contracciones

isométricas no específicas, su evaluación puede dar gran información

acerca del estado de un grupo muscular o grupos musculares.

• Valoración isocnética: son realizadas por dinamómetros isocinéticos.

Aquí la valoración de la fuerza se realiza aplicando una velocidad

constante en la fase concéntrica o excéntrica de la contracción

muscular. La resistencia que se produce en estos aparatos es el

resultado de una “acomodación” de la fuerza o torque muscular

aplicada contra del mecanismo de resistencia mediante el arco de

movimiento de la articulación (Baltzopoulos y Brodie, 1989a). Durante las

evaluaciones isocinéticas, el sujeto aplica una fuerza al dinamómetro

que produce una resistencia resultante de forma equitativa y uniforme a

la accción muscular a lo largo de todo el recorrido articular. Esto quiere

decir que la resistencia creada durante la valoración isocinética

equivale proporcionalmente a la fuerza muscular que se ejerce contra

el sistema (Baltzopoulos y Brodie, 1989b)

• Valoración del ciclo de estiramiento-acortamiento. En un gran número

de disciplinas deportivas, los músculos esqueléticos trabajan mediante



una carga de preestiramiento. Esto implica que sus movimientos

consisten de una contracción excéntrica de una acción concéntrica.

Debido a que esta situación es frecuente en diferentes disciplinas,

resulta muy recomendable su evaluación (Bosco, 2000).

Tradicionalmente, se han utilizado plataformas de fuerzas para

determinar la fuerza, trabajo, y potencia producidos durante una

prueba de salto (Bosco, 2000). Así mismo, se han diseñado plataformas

de contacto capaces de evaluar el ciclo de estiramiento-acortamiento

mediante test de salto (Bosco, 2000).

Todas estas herramientas permiten cuantificar objetivamente los niveles de

fuerza, siempre expresada en diversas unidades en función del método

empleado. La posibilidades de contrastar los resultados, relacionándolos, será

clave a la hora de predecir. A continuación se abordará con más

detenimiento la evaluación de la fuerza de la musculatura del muslo mediante

dinamometría isocinética utilizada en el desarrollo de esta tesis doctoral.

2. 2. 1. 1. Evaluación de la fuerza de la musculatura del muslo mediante dinamometría isocinética

La fuerza generada por los músculos es la responsable del movimiento del

cuerpo humano, de la estabilidad de una articulación determinada y del

mantenimiento de la postura corporal (Hamill, Knutzen y Derrick, 2014). Es por

ello que la capacidad del músculo de contraerse es un requisito indispensable

del cuerpo humano (Anderson, Madigan y Nussbaum, 2007) cuya valoración

es utilizada para evaluar la condición física, identificar la debilidad

relacionada con el envejecimiento o determinadas patologías y para

controlar el progreso en los programas de entrenamiento y recuperación de

lesiones (ACSM, 2013). Como se ha mencionado en el apartado anterior, las

pruebas isométricas mediante galgas extensiométricas, las pruebas con cargas

isotónicas o isoinerciales y las pruebas isométricas o dinámicas utilizando

dinamómetros isocinéticos son frecuentemente utilizados tanto en clínica

como en el entrenamiento deportivo para cuantificar la fuerza de

determinados sujetos (Baroni, Rodrigues, et al., 2013; Correa et al., 2013; Pinto

et al., 2010).



La dinamometría isocinética se introdujo en la década de los 60 con el

fin de cuantificar el momento de fuerza o par de fuerza que generaba un

grupo muscular en un movimiento circular (de Araujo Ribeiro Alvares et al.,

2015). En la década de los 70 creció el uso de este tipo de aparatos para

cuantificar el desarrollo de la fuerza de deportistas y sujetos lesionados. Sin

embargo, la investigación sobre este tema fue mínima y los posibles usos y

aplicaciones de este tipo de instrumentos de medida no fue del todo clara

(Davies y Ellenbecker, 2012). Es en la década de los 80 cuando se produjo un

incremento en la popularidad de los dinamómetros isocinéticos, con un

creciente cuerpo de conocimiento a través de numerosas publicaciones que

apoyan el uso de este tipo de aparatos en el proceso de entrenamiento y

recuperación de lesiones de deportistas (Davies y Ellenbecker, 2012). Durante

este periodo, los dinamómetros isocinéticos fueron utilizados en distintas áreas y

con aplicaciones diferentes.

El primer libro dedicado exclusivamente a la dinamometría isocinética

se publicó a principios de 1980 (Davies, 1984). Este libro proporciona una visión

general de las pruebas y su aplicación práctica a través de una combinación

de investigaciones publicadas y la experiencia clínica con base empírica. Sin

embargo, en los años 90 se observó una tendencia a alejarse del uso de los

dinamómetros isocinéticos como parte del proceso de evaluación y

rehabilitación (Davies y Ellenbecker, 2012). A pesar de la gran cantidad de

publicaciones realizadas sobre los dinamómetros isocinéticos, con incluso una

revista científica (Isokinetics and Exercise Science) y cuatro libros dedicados en

exclusiva a este tipo de aparatos, (Brown, 2000; Chan y Maffulli, 1996; Davies,

1984; Perrin, 1993), muchos médicos, fisioterapeutas, readaptadores,

entrenadores y deportistas han dejado de utilizar los dinamómetros isocinéticos

con el argumento de que la ejecución de sus movimientos no son funcionales.

Los dinamómetros isocinéticos permiten la ejecución de un ejercicio

dinámico con una velocidad angular y resistencia específica, permitiendo al

sujeto llevar a cabo una contracción máxima en todo el recorrido articular

(Brown, 2000). La capacidad de desarrollar la máxima fuerza posible en un

ambiente seguro y controlado ha hecho que este método sea uno de los más

utilizados en la literatura (Lund et al., 2005) así como en los programas de



entrenamiento, la recuperación de lesiones y en la evaluación de la función

muscular (Kannus, 1994). De esta manera, nos podemos encontrar estudios

que utilizan dinamómetros isocinéticos como instrumentos de evaluación y/o

entrenamiento en hombres sanos (de Araujo Ribeiro Alvares et al., 2015),

mujeres sanas (Pinto et al., 2014), niños (Tsiros et al., 2013), personas mayores

(Thomson, Brinkworth, Noakes y Buckley, 2015), deportistas paralímpicos (Silva

et al., 2015) y sujetos con patologías musculoesqueléticas (De Ste Croix,

Priestley, Lloyd y Oliver, 2014), neurológicas (Hameau et al., 2014) y

cardiopulmonares (Stevens et al., 2015).

Los objetivos de la evaluación mediante dinamometría isocinética se

centran en obtener registros objetivos, monitorizar al sujeto evaluado o

entrenado, establecer o componer una base de datos, cuantificar la

información objetiva, obtener nuevas evaluaciones objetivas en base a otras

realizadas previamente, desarrollar datos normativos, correlacionar curvas de

par de fuerzas con condiciones patológicas, y utilizar la curva de par de

fuerzas con el fin de individualizar el programa de entrenamiento y

recuperación a las necesidades de un sujeto específico (Davies y Ellenbecker,

2012). Del mismo modo, la evaluación isocinética permite evaluar de forma

objetiva el rendimiento muscular de una forma segura, fiable y válida

(Benaglia, Franchignoni, Ferriero, Zebellin y Sartorio, 1999; Drouin, Valovich-

mcLeod, Shultz, Gansneder y Perrin, 2004; Fugl-Meyer, Gerdle, Eriksson y Jonsson,

1985; Jablonowsky, Inbar, Rotstein y Tenenbaum, 1992; Lienhard et al., 2013;

Matheson et al., 1992; Orri y Darden, 2008; Patterson y Spivey, 1992; Wilk,

Romaniello, Soscia, Arrigo y Andrews, 1994).

Para mejorar la fiabilidad de un test realizado con dinamómetro

isocinético se debe establecer un protocolo estándar. Para tal efecto, se debe

tener en cuenta las siguientes consideraciones: (1) educar o familiarizar al

sujeto con respecto a los requisitos particulares de la prueba, (2) ante un sujeto

lesionado, someter a prueba el lado no afectado primero para establecer una

línea de referencia y reducir la aprehensión de realizarlo con el lado lesionado,

(3) proporcionar calentamientos adecuados a cada velocidad de ejecución,

(4) utilizar un lenguaje consistentes para dar instrucciones al sujeto, (5) tener

protocolos consistentes para testear diferentes articulaciones, (6) tener el



equipo debidamente calibrado y (7) proporcionar una estabilización

adecuada en el sujeto evaluado (Davies y Ellenbecker, 2012).

Una de las ventajas de la evaluación isocinética es que proporciona

numerosos parámetros objetivos que se pueden utilizar para evaluar y analizar

el rendimiento de un deportista o sujeto (Davies y Ellenbecker, 2012). Algunos

de los datos que se utilizan con frecuencia para analizar el rendimiento de un

deportista son el par máximo, el tiempo hasta el desarrollo del par máximo, la

aceleración y desaceleración, el ROM, el trabajo total, la potencia media y la

forma que proyecta las curvas de fuerzas (Cook, Gray, Savinar-Nogue y

Medeiros, 1987). Por último, estos datos podrán ser utilizados para determinar

los posibles déficit y limitaciones específicas del deportista o sujeto evaluado.

Investigaciones recientes han demostrado la posible relación entre la

curva de par de fuerzas y la funcionalidad de una articulación determinada.

Algunos autores indicaron que las características específicas de la curva de

par de fuerzas isocinética de los extensores de rodilla pueden proporcionar

una valiosa información clínica respecto a la función articular (Bryant, Pua y

Clark, 2009). La morfología de las curvas en la extensión de la rodilla ha

demostrado que después de la reconstrucción del LCA, la rodilla afectada

presenta déficits significativos en los pares de fuerzas. De esta manera, se

concluye que la interpretación de los perfiles de la curva isocinética son de

importancia clínica para la evaluación de la musculatura del cuádriceps tras

la lesión del LCA (Eitzen, Eitzen, Holm, Snyder-Mackler y Risberg, 2010).

2. 2. 1. 1. 1. Aplicación específica de la evaluación mediante dinamometría isocinética en las extremidades inferiores

Existe una gran cantidad de investigaciones que proporcionan el fundamento

y la orientación objetiva para el uso de los dinamómetros isocinéticos en la

recuperación de personas con condiciones patológicas específicas de las

extremidades inferiores, la mayoría de ellas centradas en el LCA, dolor

patelofemoral, lesiones de cadera y osteoartritis de rodilla. A continuación se

muestra un resumen de algunos de los artículos que utilizan la dinamometría

isocinética en lesiones de rodilla.



Por lo que respecta al LCA, algunos autores (Karanikas, Arampatzis y

Bruggemann, 2009) investigaron las adaptaciones en la caminata, carrera y

fuerza muscular después de la reconstrucción del LCA y examinó las

interacciones existentes entre la fuerza muscular y la cinemática de la

caminata y la carrera. El dinamómetro isocinético fue utilizado en esta

investigación para evaluar la dinámica muscular, demostrando que la

adaptación a las tareas motrices y la fuerza muscular siguen diferentes

patrones en el tiempo. Estos autores también demostraron que los pacientes

pueden realizar habilidades funcionales en niveles submáximos. Sin embargo,

con una disminución de la fuerza muscular después de la reconstrucción del

LCA cuantificada isocinéticamente como debilidad muscular significativa que

supera cierto umbral en comparación con el lado no lesionado, la cinemática

en las habilidades de locomoción de estos pacientes era anormal.

Otros autores identificaron posibles factores de riesgo para el desarrollo

de osteoartritis de rodilla tras la reconstrucción del LCA (Oiestad, Holm,

Gunderson, Myklebust y Risberg, 2010). Aquellos pacientes que auto-reportaron

una reducción en la funcionalidad de la rodilla a los dos años de producirse la

operación así como una debilidad en la musculatura del cuádriceps evaluada

mediante dinamometría isocinética, presentaban a los 10-15 años una

probabilidad más alta de desarrollar osteoartritis de rodilla. Sin embargo, esta

debilidad en la musculatura de rodilla por si mismo tras reconstrucción de LCA

no se asoció de forma significativa con la patología articular. En este sentido,

algunos autores (Keays, Newcombe, Bullock-Saxton, Bullock y Keays, 2010)

evaluaron mediante dinamometría isocinética 10 factores de riesgo que

intervienen en el desarrollo de osteoartritis tras reconstrucción del LCA y

encontraron que la meniscectomía, el daño condral, el injerto mediante TR, la

debilidad en la musculatura del cuádriceps y bajos ratios de fuerza

cuádriceps-isquiotibiales fueron los principales factores de riesgo para

desarrollar esta patología.

Por otro lado, otros autores (Segal et al., 2010) utilizaron el dinamómetro

isocinético para evaluar el efecto de la fuerza del cuádriceps y la

propiocepción en el riesgo de desarrollar osteoartritis de rodilla. El hallazgo más

significativo de esta investigación fue que la fuerza en la musculatura del



cuádriceps protege la rodilla contra el desarrollo de osteoartritis sintomática,

pero no radiográfica, sin importar la percepción de la posición articular o

propiocepción. Las implicaciones clínicas de estos hallazgos son interesantes

debido a que la fuerza del cuádriceps se ve influenciada por las

intervenciones en los protocolos de recuperación o readaptación.

Por lo que respecta a lesiones en TR, la cantidad de investigaciones que

utilizan la dinamometría isocinética para evaluar los tratamientos para esta

condición patológica es sustancialmente menor que en lesiones del LCA.

Algunos autores (Frohm, Saartok, Halvorsen y Renstrom, 2007) utilizaron la

dinamometría isocinética para evaluar los efectos de un protocolo de EE de 12

semanas de duración en pacientes con tendinopatía rotuliana. Estos autores

encontraron que la pierna lesionada presentaba niveles de fuerza en

musculatura extensora de rodilla inferiores a la no lesionada. Además,

encontraron que tras el protocolo de intervención, la pierna lesionada

incrementó sus niveles de fuerza y mejoró la sintomatología.

Por otro lado, otros autores utilizaron la dinamometría isocinética para

investigar como la tendinopatía rotuliana afecta a la contracción de la

musculatura del cuádriceps (Kim, Kim, Park y Kang, 2011). Para ello estudiaron

a 24 esgrimistas de élite con tendinopatía rotuliana y 24 controles sanos. Se

evaluó mediante dinamometría isocinética la fuerza concéntrica y excéntrica

del cuádriceps. Estos autores encontraron que el par máximo normalizado y el

trabajo total en las contracciones concéntricas y excéntricas no fueron

significativamente diferentes, aunque concluyen que la tendinopatía rotuliana

parece provocar un efecto negativo en la contracción concéntrica de la

musculatura del cuádriceps. Por último, otros autores (Kaux et al., 2014)

utilizaron la evaluación isocinética para determinar los efectos de la infiltración

de plasma enriquecido en plaquetas en tendones rotulianos patológicos.

Aunque la sintomatología clínica y el dolor mejoró tras este tipo de

tratamientos, la funcionalidad de la rodilla evaluada mediante pruebas

isocinéticas no se vio mejorada de forma significativa.



2. 2. 1. 1. 2. Relación entre la evaluación isocinética y el rendimiento funcional

La valoración de la fuerza muscular dinámica es utilizada para determinar los

niveles de fuerza y equilibrio muscular de un grupo muscular o grupos

musculares específicos. La información que nos proporciona esta valoración

puede ser utilizada para determinar aquella estructura anatómica que

requiera un fortalecimiento así como para demostrar la eficacia de los

protocolos de recuperación utilizados. Así por ejemplo, la dinamometría

isocinética ha sido usada para evaluar los resultados funcionales de los

procesos de rehabilitación tras intervención quirúrgica en el manguito rotador

del hombro (Gore, Murray, Sepic y Gardner, 1986; Rabin y Post, 1990; Walker,

Couch, Boester y Sprowl, 1987; Walmsley y Hartsell, 1992).

Por otro lado, también se ha utilizado la dinamometría isocinética como

medida para determinar la recuperación de la fuerza tras diferentes tipos de

intervención artroscópica en los rotadores internos y externos de hombro

(Bigoni et al., 2009). Además, también se ha demostrado una correlación

positiva entre la evaluación isocinética con los parámetros de rendimiento

muscular preoperatorios, ofreciendo datos objetivos y cuantitativos que

pueden servir de referencia para la evaluación postoperatoria en pacientes

con patología de los manguitos rotadores (Oh, Yoon, Kim y Oh, 2010).

Un propósito adicional de la evaluación isocinética es determinar la

relación de la fuerza muscular con el rendimiento funcional. Varios

investigadores han demostrado que los resultados de fuerza de los grupos

musculares de las extremidades superiores correlacionan de forma positiva

con los resultados funcionales específicos del deporte. En este sentido, algunos

autores (Pedegana, Elsner, Roberts, Lang y Farewell, 1982) encontraron una

relación positiva entre los valores de fuerza en la extensión del codo, flexión de

la muñeca y flexo-extensión del hombro medido con dinamometría isocinética

con la velocidad de lanzamiento en jugadores de béisbol profesional. En un

estudio similar (Bassett, Browne, Morrey y An, 1990), se encontró que la fuerza

en la aducción del hombro correlaciona de forma positiva con la velocidad

de lanzamiento.

Varios estudios han examinado la relación entre la fuerza isocinética del

hombro y el saque de tenis en jugadores de élite. En este sentido, algunos



autores (Ellenbecker, Davies y Rowinski, 1988) determinaron que 6 semanas de

entrenamiento isocinético concéntrico del manguito rotador resultó en una

mejoría estadísticamente significativa en la velocidad del servicio de tenis. En

un estudio similar (Mont, Cohen, Campbell, Gravare y Mathur, 1994), también

se encontró mejoras significativas en la velocidad del servicio tras

entrenamiento concéntrico y excéntrico realizado en dinamómetro isocinético.

Aún con estos resultados, la compleja secuencia biomecánica de las

velocidades segmentarias de la extremidad superior y su interrelación con las

cadenas cinéticas del tronco y extremidades inferiores, hacen que resulte

complejo la relación entre los resultados de fuerza en una estructura aislada

como es el hombro, con el rendimiento en una actividad funcional compleja,

como puede ser el servicio en tenis.

Por lo tanto, la evaluación isocinética permite realizar una evaluación

estática y dinámica de movimientos articulares aislados en un entorno seguro y

cerrado, proporcionando además unos resultados válidos, fiables y

reproducibles. La integración de la evaluación isocinética con una evaluación

clínica exhaustiva en personas con patología, así como con una valoración

funcional en sujetos sanos o deportistas permite al médico, fisioterapeuta,

readaptador o preparador físico controlar los procesos de recuperación o de

entrenamiento de un sujeto o deportista determinado.

2. 3. La ecografía como herramienta para el estudio del aparato locomotor (músculo y tendón)

La Ecografía está siendo cada vez más utilizada como modalidad de

diagnóstico por imagen en las lesiones de tejidos blandos. Los sistemas de

ultrasonidos (US) modernos son capaces de hacer mediciones detalladas de

los movimientos de la sangre en los vasos sanguíneos y los tejidos, permite

visualizar estructuras en movimiento en 3D y hacer valoraciones de la rigidez

de los tejidos (Martin, 2010). Las ventajas de esta modalidad respecto a otras

como la resonancia magnética (MRI) o la radiografía simple (Rx), es que

además de permitir la realización de estudios dinámicos de la zona lesionada,

es una técnica que no ocasiona daños secundarios y el coste económico de

su realización es bajo.



2. 3. 1. Evolución histórica de la Ecografía

El principio fundamental en el que se basa la US, el fenómeno de la

piezoelectricidad, se descubrió en el año 1880 por los hermanos Pierre y

Jacques Curie. Este fenómeno lo presentan algunos cristales que se deforman

por la acción de fuerzas internas sometidas a una energía eléctrica,

produciendo ésta unas oscilaciones en forma de onda que es similar a la del

sonido pero con una frecuencia mayor, muy por encima del rango audible por

el ser humano (Dulia y Solange, 2004).

La investigación de la US languideció hasta la I Guerra Mundial cuando

el francés Pierre Langeven desarrolló el SONAR (Sound Navigation and

Ranging), el cual utilizaban para poder detectar los barcos submarinos

alemanes que con mucha frecuencia se introducían por el canal (Dulia y

Solange, 2004). En el contexto de la II Guerra Mundial, el estímulo bélico fue el

que llevó de nuevo a una intensa investigación sobre los US, sobre todo en la

Marina de los Estados Unidos, utilizándolos para valorar las grietas que podían

tener los barcos tras el combate. Todo ello llevó inevitablemente a que

curiosos médicos investigadores lo quisieran experimentar con seres humanos

(Beach, 1992).

Con el cambio de siglo, se inventaron también el diodo y el tríodo,

permitiendo importantes amplificaciones electrónicos necesarios para la

evolución de los instrumentos de US. La ecosonda de US de alta frecuencia fue

desarrollada por el físico francés Paul Langevin y el científico ruso Constantin

Chilowsky, entonces residente en Francia. Las patentes de estos aparatos

fueron presentadas en Francia y Estados Unidos y llamaron a su dispositivo

'hidrófonos'. El transductor del hidrófono estaba compuesto por un mosaico de

cristales de cuarzo delgados encolados entre dos placas de acero con una

frecuencia de resonancia de 150 KHz (Woo, 2004).

La literatura atribuye como primer científico que aplicó la ecografía al

Dr. John Wild (Figura 2.20), cirujano de inglés que estudiaba mediante modo A

los cambios de las ondas en especímenes de tejido mamario. Graduado en la

Universidad de Cambridge, emigró a los Estados Unidos después de que la

Segunda Guerra Mundial terminara en 1945. Comenzó sus investigaciones con

ondas de ultrasonido estudiando el espesor de la pared del intestino en



diversas condiciones quirúrgicas. En compañía del

ingeniero Donald Neal, publicaron en 1950

investigaciones sobre las propiedades de las

neoplasias malignas gástricas, determinando que

el tejido maligno es más ecogénico que el tejido

sano (Woo, 2004). En mayo de 1953 analizaron en

tiempo real imágenes de crecimientos cancerosos

de mama, para tres años más tarde analizar 117

casos de patología mamaria con su instrumento

lineal en tiempo real en modo B (Woo, 2004).

En 1955 Wild y Reid (Figura 2.21) diseñaron y

fabricaron transductores en modo A

transvaginales y transrectales. A pesar de ello, Wild

no tuvo tanto éxito como con sus métodos

anteriores. Sus resultados fueron considerados

difíciles de interpretar y carecían de estabilidad

general. El apoyo intelectual y financiero para la

investigación de Wild se fue reduciendo poco a poco, y las disputas legales e

influencias políticas obstaculizaron otras subvenciones gubernamentales. Sus

aparatos y métodos fueron finalmente apoyados sólo por escasos fondos

privados y sus resultados recibieron mucho menos reconocimiento del que se

merecían (Woo, 2004).

En la Universidad de Colorado (Denver), Douglass Howry comenzó sus

investigaciones sobre los US en el año 1948. Howry, radiólogo de profesión en el

Veteran´s Administration Hospital, se centró en el desarrollo de equipos de US

en modo B. Fue capaz de demostrar una interfaz ecográfica entre los tejidos,

como la existente entre la grasa y el músculo, posibilitando de esta manera el

análisis de estructuras individuales (Woo, 2004). Con el apoyo del nefrólogo

Joseph Homles, director en funciones de los hospital's Medical Research

Laboratories, Howry diseñó en 1951 en colaboración de William Roderic Bliss y

Gerald J Posakony, el "sistema de ultrasonido en tanque de inmersión” (Figura

2.22), que fue el primer escáner en modo B de 2 dimensiones. En 1952 y 1953 se

publicaron dos imágenes de cortes transversales dimensionales demostrando

Figura 2.20. Imágenes del Dr. Wild con sus aparatos de ecografía. En la imagen superior se muestra al Dr. Wild realizando una exploración a una paciente. En la imagen inferior, se muestra el equipo diseñado y construido por el Dr. Wild utilizado para el cribado poblacional de cáncer de mama. Imágenes tomadas de Dempsey (2004)



que las imágenes en 2-D de las estructuras de

los órganos internos podrían ser obtenidas con

los US (Woo, 2004).

En el año 1958, Donald, Macvicar y

Brown publicaron el que es considerado el

primer artículo importante valorando mediante

US, 100 pacientes asintomáticos con patología

abdominal. Debido a que no se utilizaba el gel

como sustancia de interposición, los pacientes

eran sumergidos en un estanque lleno de agua

y debían permanecer estáticos durante la

adquisición de las imágenes. El transductor era

enorme y alejado del paciente, ya que la

mayor distancia favorecía el problema focal

obteniendo mejor sensibilidad (Dulia y Solange,

2004).

A comienzos de la década de 1970 se introduce el denominado “scan

coverter” diseñado y construido por los doctores George Kossoff y William

Garret con el que se logran las primeras imágenes anatómicas en escala de

grises gracias a Kossoff (1974). En 1975, David Carpenter y George Kossoff

diseñaron el UI Octoson®, un aparato capaz de proporcionar imágenes de

órganos internos y de fetos intrauterinos. La compañía americana Ausonic

comercializó esta tecnología en 1976, distribuyendo alrededor de 250 equipos

por todo el mundo (Kossoff, 1975).

A mediados de los años ochenta se perfeccionaron los aparatos con

imágenes en tiempo real. Gracias a los trabajos realizados por Fornage (1986,

1987), se provoca un verdadero entusiasmo por la ecográfica músculo-

esquelética. Se hizo preciso conocer perfectamente la anatomía normal y

patológica del sistema músculo-esquelético, comprobando de inmediato que

numerosos artefactos originaban falsos positivos. A finales de esta década, se

produce un rechazo total por la ecografía osteoarticular, lo que coincide con

el desarrollo de la tomografía computarizada y, sobre todo, de la MRI

(Martínez-Almagro, 2003).

Figura 2.21. Portada de la revista Electronics en el número de marzo de 1955. En ella se informa de los trabajos realizados por Wild y Reid sobre el diagnóstico por ultrasonidos de tumores mamarios. Imagen tomada de Woo (2004)



Demostrada la aplicación de los US

como técnica diagnóstica, han sido

muchos los esfuerzos realizados en

solventar estas dificultades técnicas.

En la actualidad disfrutamos de

ecógrafos de alta resolución y sondas

de alta frecuencia que nos permiten

avanzar en el diagnóstico diferencial

de las lesiones del sistema músculo-

esquelético. La introducción

vertiginosa de la ecografía en

Medicina y Traumatología del

Deporte se ha producido, como

consecuencia de la gran cantidad de ventajas que aporta esta técnica

diagnóstica sobre otras técnicas de estudio, especialmente en la valoración

de tejidos como el músculo, ligamento y tendón. Entre estas ventajas hay que

señalar las siguientes (Bouffard y Jiménez, 2014):

• Permite desarrollar estudios dinámicos, que determinen con exactitud, el

diagnóstico de pequeñas lesiones, que puedan pasar desapercibidas,

cuando las estructuras permanecen en reposo. En el caso de uniones

articulares complejas como la articulación escápulo-humeral, a partir

de maniobras dinámicas, se puede demostrar la existencia de

síndromes de atrapamiento.

• Permite la realización de estudios reiterados que facilitan un control

evolutivo en el día a día del deportista lesionado. Al carecer de

contraindicaciones, esta técnica, rápida y de bajo coste, permite

realizar la exploración comparativa con el lado sano para precisar la

extensión y las características del área lesionada.

• En la actualidad la utilización de equipos compactos facilita el empleo

de esta técnica a pie de campo, gracias a la comodidad de

aplicación, la inocuidad, su carácter no radiante y su accesibilidad.

• Los nuevos avances tecnológicos como el estudio tridimensional, la

elastografía, el Doppler de alta resolución o la cuantificación del

Doppler, están permitiendo completar el examen de la lesión músculo-

Figura 2.22. Equipo de ecografía del Dr. Howry. En la imagen superior derecha se muestra al Howry y Holmes a Holmes en la inferior derecha. Imágenes tomadas de Woo (2004)



esquelética de forma que, pequeñas lesiones son ahora fácilmente

diagnosticadas.

2. 3. 2. Principios físicos básicos de los ultrasonidos

A fin de comprender e interpretar adecuadamente un estudio de ecografía,

resulta necesario contar con un bagaje de conocimientos básicos acerca de

los principios físicos involucrados en la generación de imágenes por este

método diagnóstico. Esta técnica de imagen está basada en la emisión y

recepción de ondas de ultrasonido. Las imágenes se obtienen mediante el

procesamiento electrónico de los haces ultrasónicos (ecos) reflejados por las

diferentes interfases tisulares y estructuras corporales (Pineda, 2010).

2. 3. 2. 1. Conceptos clave en ecografía

El sonido es la sensación percibida en el órgano del oído por una onda

mecánica originada por la vibración de un cuerpo elástico y propagado por

un material. El ultrasonido se define entonces como una serie de ondas

mecánicas, generalmente longitudinales originadas por la vibración de un

cuerpo elástico (cristal piezoeléctrico) y propagadas por un medio material

(tejidos corporales) cuya frecuencia supera a la del sonido audible por el ser

humano: 20000 ciclos/segundo o 20 KHz (Kossoff, 2000).

Algunos de los parámetros que se utilizan a menudo en US son:

frecuencia, velocidad de propagación, interacción del US con los tejidos,

ángulo de incidencia-atenuación y frecuencia de repetición de pulsos (Aldrich,

2007). La frecuencia de una onda de US consiste en el número de ciclos o de

cambios de presión que ocurren en un segundo. La frecuencia la

cuantificamos en ciclos por segundo o hercios. La frecuencia está

determinada por la fuente emisora del sonido y por el medio a través del cual

está viajando. El ultrasonido es un sonido cuya frecuencia se ubica por encima

de 20 kHz. Las frecuencias que se utilizan en medicina para fines de

diagnóstico clínico están comprendidas más frecuentemente en el rango de

2-28 MHz y con fines experimentales se manejan frecuencias superiores a 50

MHz.



La velocidad de propagación es la velocidad en la que el sonido viaja

a través de un medio y se considera típicamente de 1540 m/s para los tejidos

blandos. La velocidad de propagación del sonido varía dependiendo del tipo

y características del material por el que atraviese. Los factores que determinan

la velocidad del sonido a través de una sustancia son la densidad y la

compresibilidad, de tal forma que los materiales con mayor densidad y menor

compresibilidad transmitirán el sonido a una mayor velocidad. Esta velocidad

varía en cada tejido; por ejemplo, en la grasa, las ondas sonoras se mueven

más lentamente; mientras que en el aire, la velocidad de propagación es tan

lenta, que las estructuras que lo contienen no pueden ser evaluadas por

ultrasonido (Kossoff, 2000; Pineda, 2010). Por otro lado, la velocidad es

inversamente proporcional a la compresibilidad; las moléculas en los tejidos

más compresibles están muy separadas, por lo que transmiten el sonido más

lentamente (Pineda, 2010).

Cuando la energía acústica interactúa con los tejidos corporales, las

moléculas tisulares son estimuladas y la energía se transmite de una molécula

a otra adyacente. La energía acústica se mueve a través de los tejidos

mediante ondas longitudinales y las moléculas del medio de transmisión

oscilan en la misma dirección. Estas ondas sonoras corresponden básicamente

a la rarefacción y compresión periódica del medio en el cual se desplazan

(Pineda, 2010). La distancia de una compresión a la siguiente (distancia entre

picos de la onda sinusal) constituye la longitud de onda, representada con la

letra griega lambda ( ) y se obtiene de dividir la velocidad de propagación

entre la frecuencia. El número de veces que se comprime una molécula es la

frecuencia (f) y se expresa en ciclos por segundo o Hz (Figura 2.23).

Cuando una onda de US atraviesa un tejido se suceden una serie de

hechos. Entre ellos la reflexión o rebote de los haces ultrasónicos hacia el

transductor, que es denominada “eco”. Una reflexión ocurre en el límite o

interfase entre dos materiales que tienen diferente impedancia acústica. Esta

propiedad se obtiene mediante el producto de la densidad y velocidad de

propagación. El contacto de dos materiales con diferente impedancia

acústica, da lugar a una interfase entre ellos (Figura 2.24). Así es como



tenemos que la impedancia

(Z) es igual al producto de la

densidad (D) de un medio por

la velocidad (V) del sonido en

dicho medio: Z = D · V (Pineda,

2010).

Cuando dos materiales

tienen la misma impedancia

acústica, este límite no

produce un eco. Si la

diferencia en la impedancia

acústica es pequeña se

producirá un eco débil; por

otro lado si la diferencia es

amplia, se producirá un eco fuerte y si es muy grande se reflejará todo el haz

de ultrasonido. En los tejidos blandos la amplitud de un eco producido en la

interfase entre dos tejidos, representa un pequeño porcentaje de las

amplitudes incidentes. Cuando se emplea la escala de grises, las reflexiones

más intensas o ecos reflejados se observan en tono blanco (hiperecoicos) y las

más débiles en diversos tonos de gris (hipoecoicos) y cuando no hay

reflexiones en negro (anecoico) (Pineda, 2010).

La intensidad con la que un haz de US se refleja dependerá también del

ángulo de incidencia o insonación, de manera similar a como lo hace la luz en

un espejo. La reflexión es máxima cuando la onda sonora incide de forma

perpendicular a la interfase entre dos tejidos. Si el haz ultrasónico se aleja por

encima de los 7º de la perpendicular, el sonido reflejado no regresará al centro

de la fuente emisora y será tan solo detectado parcialmente o bien no será

detectado por la fuente receptora (transductor) (Aldrich, 2007).

Mientras las ondas ultrasónicas se propagan a través de las diferentes

interfases tisulares, la energía ultrasónica pierde potencia y su intensidad

disminuye progresivamente a medida que inciden estructuras más profundas,

circunstancia conocida como atenuación y puede ser secundaria a absorción

o dispersión. La absorción involucra la transformación de la energía de

Figura 2.23. Esquema de la propagación del sonido. La energía acústica se mueve mediante ondas longitudinales a través de los tejidos; las moléculas del medio de transmisión oscilan en la misma dirección que la onda. =longitud de onda; f=frecuencia. El punto negro representa el pico de compresión y el punto gris representa el pico de rarefacción. Imagen modificada de Pineda (2010)

f



mecánica en calor; mientras

que la dispersión consiste en la

desviación de la dirección de

propagación de la energía. Los

líquidos son considerados como

no atenuadores; el hueso es un

importante atenuador

mediante absorción y

dispersión de la energía;

mientras que el aire absorbe de

forma potente y dispersa la

energía en todas las

direcciones (Kossoff, 2000;

Pineda, 2010).

La energía eléctrica que llega al transductor estimula los cristales

piezoeléctricos y éstos emiten pulsos de US, de tal forma que el transductor no

emite US de forma continua sino que genera grupos o ciclos de US a modo de

pulsos. Lo que el transductor hace es alternar dos fases: emisión de

ultrasonidos-recepción de ecos y emisión de ultrasonidos-recepción de ecos, y

así sucesivamente. La frecuencia con la que el generador produce pulsos

eléctricos en un segundo se llama frecuencia de repetición de pulsos (PRF) y es

igual a la frecuencia de repetición de pulsos de US (número de veces que los

cristales del transductor son estimulados por segundo). La PRF, por lo tanto,

determina el intervalo de tiempo entre las dos fases: emisión y recepción de los

US. Este intervalo de tiempo debe ser el adecuado para que de manera

coordinada, un pulso de ultrasonido alcance un punto determinado en

profundidad y vuelva en forma de eco al transductor antes de que se emita el

siguiente pulso. El PRF depende entonces de la profundidad de la imagen y

suele variar entre 1,000 y 10,000 kHz (Kossoff, 2000; Pineda, 2010).

Cada uno de los pulsos recibidos y digitalizados pasa a la memoria

gráfica, se ordena, procesa y es presentado en forma de puntos brillantes en el

monitor. En éste, se emiten secuencias de al menos 20 barridos tomográficos

por segundo para ser visualizados en tiempo real (Kossoff, 2000; Pineda, 2010).

Figura 2.24. Interfaces reflectantes en ecografía. Db1, Db2 y Db3 son los sonidos emitidos por el transductor que al chocar con las diferentes interfases reflectantes genera una serie de ecos, Db4, Db5 y Db6, respectivamente. Imagen tomada de Jiménez (2010).



2. 3. 2. 2. Los transductores

Un transductor es un dispositivo que

transforma el efecto de una causa

física, como la presión, la

temperatura, la dilatación, la

humedad, etc., en otro tipo de

señal, normalmente eléctrica. En el

caso de los transductores de

ultrasonido, la energía ultrasónica

se genera en el transductor, que

contiene a los cristales

piezoeléctricos. Éstos poseen la

capacidad de transformar la

energía eléctrica en sonido y viceversa, de tal manera que el transductor o

sonda actúa tanto como emisor y receptor de US (Schmidt y Backhaus, 2008)

(Figura 2.25). La circonita de plomo con titanio es una cerámica usada

frecuentemente como cristal piezoeléctrico y constituye el alma del

transductor.

Existen cuatro tipos básicos de transductores: sectoriales, anulares, de

arreglo radial, y los lineales. Difieren tan solo en la manera en que están

dispuestos sus componentes. Los transductores lineales son los más

frecuentemente empleados en ecografía musculoesquelética, se componen

de un número variable de cristales piezoeléctricos usualmente de 64 a 256 que

se disponen de forma rectangular y que se sitúan, uno frente al otro. Funcionan

en grupos, de modo que al ser estimulados eléctricamente producen o emiten

simultáneamente un haz ultrasónico (Kossoff, 2000).

Las imágenes ecográficas están formadas por una matriz de elementos

fotográficos. Las imágenes en escala de grises se generan por la visualización

de los ecos regresando al transductor como elementos fotográficos (píxeles).

Su brillo dependerá de la intensidad del eco que es captado por el

transductor en su viaje de retorno. El transductor se coloca sobre la superficie

corporal del paciente a través de una capa de gel para eliminar el aire entre

las superficies (transductor-piel). Un circuito transmisor aplica un pulso eléctrico

Cable

Bloque de soporte

Electrodo activo

Cristales piezoeléctricos

Electrodo de tierra

Cable aislante

Figura 2.25. Transductor. Al transmitirse el impulso eléctrico a los cristales, estos vibran de manera proporcional a la potencia de la electricidad dentro del transductor, creando ondas similares a las del sonido dentro de una campana. Modificada de Aldrich (2007)



de pequeño voltaje a los electrodos del cristal piezoeléctrico. Éste empieza a

vibrar y transmite un haz ultrasónico de corta duración, el cual se propaga

dentro del paciente, donde es parcialmente reflejado y transmitido por los

tejidos o interfases tisulares que encuentra a su paso. La energía reflejada

regresa al transductor y produce vibraciones en el cristal, las cuales son

transformadas en corriente eléctrica por el cristal y después son amplificadas y

procesadas para transformarse en imágenes (Aldrich, 2007).

El circuito receptor puede determinar la amplitud de la onda sonora de

retorno y el tiempo de transmisión total, ya que rastrea, tanto cuando se

transmite, como cuando retorna. Conociendo el tiempo del recorrido se

puede calcular la profundidad del tejido refractante usando la constante de

1540 m/s como velocidad del sonido. La amplitud de la onda sonora de

retorno determina la gama o tonalidad de gris que deberá asignarse. Los ecos

muy débiles dan una sombra cercana al negro dentro de la escala de grises,

mientras que ecos potentes dan una sombra cercana al blanco (Aldrich, 2007).

Existen tres modos básicos de presentar las imágenes ecográficas. El

modo A o de amplitud es el que se empleó inicialmente para distinguir entre

estructuras quísticas y las sólidas. Hoy en día es excepcionalmente empleado,

salvo para comprobar los parámetros técnicos viendo la amplitud a las

distintas profundidades. El Modo M se emplea con las estructuras en

movimiento como el corazón, y muestra la amplitud en el eje vertical, el

tiempo y la profundidad en el eje horizontal. El modo B es la representación

pictórica de los ecos y es la modalidad empleada en todos los equipos de

ecografía en tiempo real (Pineda, 2010).

Los sistemas de imagen con Doppler de color muestran las estructuras

en movimiento en una gama de color. Ofrecen información acerca del flujo

del campo o área de interés y detectan y procesan la amplitud, fase y

frecuencia de los ecos recibidos. El Doppler en color indica mediante un

código de color tanto la velocidad como la dirección del flujo (Aldrich, 2007).

La ecografía Doppler es una técnica adecuada en la evaluación ecográfica

de las enfermedades del sistema musculoesquelético. El principio básico de la

ecografía Doppler radica en la observación de cómo la frecuencia de un haz

ultrasónico se altera cuando en su paso se encuentra con un objeto en



movimiento. Así, la inflamación asociada a procesos reumáticos origina un

aumento en el flujo vascular o hiperemia tisular que es demostrable por

ecografía Doppler (Aldrich, 2007).

La información obtenida mediante técnica de Doppler puede

presentarse de dos formas diferentes: en el Doppler color se representan tanto

la velocidad como la dirección de la circulación sanguínea o el movimiento.

Tradicionalmente el flujo que se aleja de la sonda se colorea en rojo (arterial) y

el que se acerca en azul (venoso). La intensidad del color traduce el grado de

cambio de frecuencia y la magnitud de la velocidad del flujo. El Doppler en

color también depende del ángulo de insonación y éste debe ser adecuado

para detectar el flujo. Esta técnica no puede detectar el flujo cuando es

perpendicular al haz de US. Por otro lado, el Doppler de potencia o de energía,

muestra tan sólo la magnitud del flujo y es mucho más sensible a los flujos

lentos (Pineda, 2010).

A diferencia de la ultrasonografía vascular, en la aplicación

musculoesquelética, la información sobre la velocidad y dirección del flujo es

de menos utilidad, por lo tanto, el Doppler potencia generalmente resulta ser

una técnica más utilizada en el aparato locomotor que la del Doppler de color.

La principal ventaja del Doppler de potencia es que es más sensible para

detectar los ecos en zonas de baja perfusión. Sin embargo, hoy en día los

equipos de alta gama tienen un Doppler de color muy sensible y la diferencia

entre ambas técnicas es cada vez menos marcada (Aldrich, 2007).

El filtro de pared establece el mínimo cambio de frecuencia Doppler

que se puede presentar y permite eliminar el ruido debido al movimiento de las

paredes vasculares y los tejidos. Los filtros bajos reducen el ruido y eliminan las

señales que quedan fuera del rango de las frecuencias de interés. Los filtros

altos se emplean para eliminar las señales Doppler que tienen su origen en el

movimiento pulsátil de las paredes vasculares. Los filtros de pared más bajos se

utilizan para el flujo venoso y los flujos lentos, mientras que los filtros altos se

emplean en las arterias (Pineda, 2010).

Por lo que respecta a la resolución, esta se refiere a la nitidez y el detalle

de la imagen (Kossoff, 2000). En ecografía, la resolución depende de dos



características inherentes a la agudeza visual: el detalle y el contraste. La

resolución lineal determina qué tan lejanos se ven dos cuerpos reflejados y

debe ser tal que se puedan discriminar como puntos separados. La resolución

de contraste determina la diferencia de amplitud que deben tener dos ecos

antes de ser asignados a diferentes niveles de gris (Pineda, 2010).

Pineda (2010) establece una serie de recomendaciones a la hora de

realizar exámenes ecográficos. Estas recomendaciones, las cuales se han

tenido en cuenta a la hora de realizar esta investigación, son las siguientes:

• Un tejido puede observarse con mejor definición ecográfica si el haz

ultrasónico incide de forma perpendicular a las interfases del tejido, por

lo que es necesario el empleo de transductores lineales para estudiar las

estructuras rectilíneas que conforman el sistema musculoesquelético y

articular (tendones, ligamentos, etc.). Ocasionalmente se sugiere el

empleo de transductores convexos que se adaptan mejor a ciertas

áreas anatómicas como la axila o el hueco poplíteo.

• Algunos ecógrafos tienen el equipamiento para incrementar el campo

de visión y simular que se emplea una sonda convexa, se les denomina

“convexo virtual”, ya que electrónicamente amplían el campo de visión

de rectangular a trapezoidal.

• Cada estructura anatómica debe estudiarse de manera rutinaria por lo

menos en los planos longitudinal y transversal (planos ortogonales), con

respecto al eje mayor de la estructura estudiada y cubriendo toda el

área anatómica.

• Es recomendable realizar un estudio comparativo con el lado

contralateral o supuestamente sano, o al menos con la porción

asintomática de la estructura evaluada, con el fin de resaltar y

comparar las estructuras normales de las presuntamente patológicas y

hacer más claras sus diferencias o similitudes.

• Las ventanas acústicas son áreas anatómicas en donde la ausencia de

estructuras óseas permite que el haz ultrasónico penetre al interior de la

articulación, logrando de esta manera evaluar la anatomía

intraarticular.



• El área o zona anatómica de interés debe colocarse al centro de la

pantalla.

• La zona anatómica de mayor interés debe estar contenida entre los

puntos focales, que son las áreas de mayor resolución del equipo y que

el operador elige tanto su número como su posición dentro de la

imagen.

• Explorar de manera sistematizada las diferentes regiones anatómicas.

2. 3. 3. La ecografía en el estudio del músculo

La ecografía proporciona la mejor información de la estructura muscular,

incluso según los expertos mejor definición que la MRI, aportando la posibilidad

de realizar estudios dinámicos del músculo que no se pueden detectar en

estudios estáticos (Hoskins, Martin y Thrush, 2010).

La imagen ecográfica del músculo no presenta modificación con la

sonda lineal y sectorial. Este tejido tiene una gran complejidad histológica que

hace que su respuesta al ultrasonido sea distinta, con mayor número de

interfases y con menor dependencia del ángulo de incidencia (Crass, van de

Vegte y Harkavy, 1988). En condiciones normales presenta una ecogenicidad

inferior a la del tejido celular subcutáneo y una disposición de fibras de bandas

paralelas ecogénicas en los cortes longitudinales y aspecto reticular en los

barridos transversales. Los haces fibrilares están separados por tractos fibrosos y

rodeados por las fascias de tejido conectivo. El músculo contraído, suele

presentar una ecogenicidad menor a la de músculo relajado (Reimers, Reimers,

Wagner, Paetzke y Pongratz, 1993; Strasser, Draskovits, Praschak, Quittan y Graf,

2013).

El tejido muscular tienen un aspecto predominantemente hipoecoico,

con las estructuras de tejido conectivo que cubren las fibras, fascículos y

músculo (endomisio, perimisio y epimisio, respectivamente) presentando un

aspecto hiperecoico. Cuando se realiza un corte longitudinal, los septos

fibroadiposos aparecen como delgadas estructuras ecoicas, que atraviesan

oblicuamente el músculo, dando un aspecto penniforme similar a las barbas

de una pluma. Además, se ven las fibras musculares hipoecoicas, siguiendo la

dirección de la contracción hasta alcanzar la aponeurosis, el tabique o el



tendón. Todo el músculo está rodeado por la fascia hiperecoica, que lo

separa de otros grupos musculares contiguos (Jiménez, 2010). En un corte

transversal, los septos aparecen como líneas ecoicas cortas sobre un fondo

hipoecoico integrado por los fascículos musculares. Este estudio tiene utilidad

para valorar las relaciones de los músculos entre sí, así como para visualizar

ciertas estructuras, como los tendones intramusculares, que se disponen en

sentido transversal (Jiménez, 2010).

Además del estudio de las lesiones musculares, la ecografía nos permite

cuantificar las características morfológicas del tejido muscular mediante el

análisis de la artquitectura muscular. Los pioneros en analizar la arquitectura

muscular fueron Gans y Bock (1965) y Gans y de Vree (1987). Las variables que

se utilizan para medir y estudiar la arquitectura del músculo que se pueden

medir a través de métodos no invasivos como la ecografía son el ángulo de

penneación, que es el ángulo formado por las fibras musculares respecto a la

aponeurosis; el grosor muscular que es la distancia entre dos aponeurosis,

generalmente superficial y profunda; y la longitud de la fibra muscular, que es

la distancia de la fibra muscular de una aponeurosis a otra (Lieber y Friden,

2000). El área de sección transversal (CSA) muscular es otra variable que se

puede estudiar en la arquitectura muscular mediante MRI. Esta variable está

estrechamente relacionada con la fuerza que puede ejercer el músculo

(Fukunaga, Kawakami, Kuno, Funato y Fukashiro, 1997).

La fuerza desarrollada por cada músculo penniforme será proporcional

al número de sarcómeros dispuestos en paralelo y por lo tanto a su área

transversal fisiológica (PCSA), es decir, la sección que corta todas las fibras en

ángulo recto. En el caso de los músculos fusiformes, cuyas fibras están

dispuestas de forma paralela, el PCSA corresponde a las estructuras

anatómicas y es denominada como CSA (medido en el punto de la máxima

circunferencia) (Narici, 1999). Una de las grandes dificultades es que el PCSA

no puede ser medido de forma directa y requiere un cálculo de forma

indirecta.

Los valores de estas variables se modifican en función de una serie de

factores intrínsecos como son la raza (Abe, Brown y Brechue, 1999), el sexo

(Chow et al., 2000), la edad (Mian, Thom, Ardigo, Minetti y Narici, 2007), y la



dominancia del miembro (Kearns, Isokawa y Abe, 2001). También influyen una

serie de factores extrínsecos como son la modalidad deportiva practicada

(Abe et al., 1999), el sistema de entrenamiento utilizado (Blazevich, Gill, Bronks y

Newton, 2003) o el reposo prolongado (Kawakami et al., 2001).

Otra de las utilidades derivadas del examen de la arquitectura muscular

es el estudio de ciertas patologías como la sarcopenia (Morse, Thom, Birch y

Narici, 2005; Narici, Maganaris, Reeves y Capodaglio, 2003) o el efecto de la

hidroterapia sobre las propiedades mecánicas del músculo (Kubo, Kanehisa y

Fukunaga, 2005). Por todo ello, existen evidencias que indican que la

disposición geométrica de las fibras musculares condiciona y modifica la

capacidad funcional del músculo (Maganaris, Baltzopoulos y Sargeant, 2002).

Por otro lado, existen investigaciones en las que se utiliza la ecografía

para la valoración del sistema muscular durante las fases del movimiento,

analizando el comportamiento mecánico durante una contracción isométrica

(Ito, Kawakami, Ichinose, Fukashiro y Fukunaga, 1998; Maganaris, 2003),

durante movimientos controlados, como la flexión plantar (Maganaris, 2003;

Maganaris, Baltzopoulos y Sargeant, 1998) e incluso en movimientos libres

como la marcha (Ishikawa, Pakaslahti y Komi, 2007; Mian et al., 2007), el

desplazamiento a diferentes velocidades (Fukunaga et al., 2001; Ishikawa et al.,

2007; Mian et al., 2007) o el salto (Bojsen-Moller, Magnusson, Rasmussen, Kjaer y

Aagaard, 2005; Rubio, 2011). Todo ello permite conocer y comprender mejor el

comportamiento del músculo a diferentes niveles estructurales.

En definitiva, todas las investigaciones anteriormente mencionadas

abren un campo en el mundo del estudio del comportamiento muscular

mediante la ecografía, ya que este sistema de medida ha sido

tradicionalmente utilizada para el examen anatómico y diagnóstico lesional

de los tejidos blandos del sistema musculoesquelético (Van Holsbeeck y

Introcaso, 2001).

2. 3. 4. La ecografía en el estudio del tendón

En los últimos 20 años, el uso de la ecografía se ha convertido en un método

estándar para medir in vivo las propiedades mecánicas del tendón (Seynnes

et al., 2015). La histología del tendón determina las características ecográficas.



Los tendones presentan una estructura interna altamente ordenada,

compuesta por la superposición secuencial de planos de fibras de colágeno y

septos, lo que confiere la propiedad de ser estructuras altamente anisotrópicas

en el examen ecográfico (Jiménez, 2010). El examen ecográfico de los

tendones se puede realizar con un equipo que tenga una sonda lineal que

opere entre 5 y 18 MHz. La sonda debe colocarse de manera que el haz de US

sea perpendicular al eje del tendón para que no aparezca el artefacto de la

anisotropía (Jiménez, 2010). La frecuencia ideal dependerá de la composición

corporal del paciente y de la ubicación anatómica (profundidad) del tendón

examinado (Pineda, 2010).

Las imágenes normales del tendón en ecografía se establecen en las

dos proyecciones convencionales. En los cortes longitudinales, el tendón se

visualiza como una fina y compacta red de delgadas líneas ecogénicas,

paralelas, cuya contraparte histológica corresponde a la interfase entre el

endotenon y el paratenon (Jiménez, 2010; Pineda, 2010). Cuando se realiza un

corte siguiendo el eje corto del tendón, se observa un punteado

hiperecogénico sobre un fondo redondeado y ovalado más hipoecoico, que

está rodeado por una lámina hiperecogénica regular. En aquellos tendones

recubiertos por vaina sinovial, se aprecia un halo hipoecoico de 1-2 mm,

correspondiente a líquido sinovial que rodea a las fibras hiperecogénicas. La

sección transversal puede ser redonda (como el tendón de la porción larga

del bíceps), oval como el tendón de Aquiles o rectangular como es el caso del

TR (Jiménez, 2010; Pineda, 2010). La exploración ecográfica de los tendones se

debe completar con el estudio de las uniones miotendinosas y las

osteotendinosas, observando la estrecha banda de fibrocargílago que une el

tendón al hueso, en la denominada entesis (Jiménez, 2010).

Desde el punto de vista ecográfico, las lesiones tendinosas se puede

clasificar según la evolución en dos tipos: la tendinopatía o tendinosis aguda y

aquellas de larga evolución, llamadas tendinosis crónica. Por otra parte, las

lesiones de los tejidos que se rodean de vaina sinovial se denominan

tenosinovitis. Finalmente, otro tipo de lesiones relacionadas con la interrupción

de sus fibras son las roturas tendinosas de tipo parcial o las de tipo completo

(Jiménez, 2010).



La tendinosis aguda se caracteriza por ser un proceso degenerativo que se

manifiesta por un aumento del contenido de líquido intersticial. Este aumento

origina una disminución de la densidad ecogénica, un aumento del grosor del

tendón por aumento del espacio entre las fibras y una ligera indefinición de la

estructura tendinosa. A menudo se presenta con una hipoecogenicidad focal,

que puede confundirse con una ruptura parcial, pero en el caso de la

tendinopatía aguda, queda limitada longitudinalmente. Otro dato ecográfico

significativo, es la presencia de focos hipoecoicos intratendinosos redondos o

lineales, correspondientes a zonas edematosas o a micro-roturas fibrilares, que

están rellenadas por el hematoma (Jiménez, 2010).

En el proceso de tendinosis crónica se produce una desestructuración

muy amplia y heterogénea del patrón normal, que se visualiza como una

alternancia de zonas hipoecoicas, que se corresponden con pequeños

hematomas y focos de necrosis y de degeneración fibrinoide, con otras zonas

hiperecoicas, que son el resultado de fibrosis residuales y calcificaciones. Esta

presencia de calcio dentro del tejido tendinoso es un dato característico de la

lesión crónica y se ubica generalmente en las proximidades de la inserción del

tendón en el hueso. A veces, los depósitos de calcio se alojan dentro del

cuerpo del tendón, apareciendo como focos hiperecoicos con sombra

acústica, en zonas más o menos alejadas de las inserciones óseas. Otro signo

típico de la degeneración crónica del tendón es la aparición de vasos

neoformados, que ocupan el cuerpo tendinoso invadiendo desde el

paratenon (Jiménez, 2010).

La tenosinovitis provoca la presencia de líquido dentro de la vaina en

aquellos tendones con cubierta. Este proceso, habitualmente de origen

microtraumático, se evidencia en los cortes transversales, por la aparición de

un halo hipoecoico o anecoico peritendinoso, que produce un aumento de

más de 2 mm de diámetro, tomando un aspecto de diana. En los cortes

longitudinales, se aprecia muy bien el perfil hiperecoico de la vaina, luego un

espacio más o menos grueso, anecoico, que corresponde al líquido sinovial, y

en su interior la estructura fibrosa hiperecoica del tendón afectado. La

aplicación del Power Doppler permite detectar el aumento de la



vascularización en el entorno del tendón y en muchos casos, visualizar el

incremento vascular en el mesotenon (Jiménez, 2010).

La rotura parcial del tendón suele ser el resultado de un traumatismo

indirecto sobre el mismo, pero en muchos casos supone el fracaso del tejido

tendinoso, generalmente relacionado con zonas degenerativas e

hipovascularizadas, que producen una disminución de la celularidad

tendinosa y por tanto del colágeno, reduciéndose la resistencia del mismo. La

imagen ultrasónica resultante suele ser una zona hipoecoica o anecoica

correspondiente al hematoma, que ocupa el espacio de la solución de

continuidad fibrilar. Además se producirá un adelgazamiento por la pérdida

de sustancia y en otros casos, un engrosamiento por la respuesta inflamatoria

a la lesión. Si la rotura afecta a un tendón con vaina y ésta no se ve afectada,

aparece una línea hipoecoica intratendinosa por aumento del líquido sinovial.

En ocasiones resulta difícil hacer el diagnóstico diferencial entre una tendinosis

localizada y una rotura parcial de pequeño tamaño, dado que en ambos

casos, el edema local y el pequeño hematoma acompañante originan focos

hipoecoicos intratendinosos (Jiménez, 2010).

Cuando la rotura tendinosa es completa, se visualiza una imagen

hipoecoica o anecoica de tamaño variable dependiendo de la amplitud de

la rotura, que se sitúa entre los extremos del tendón y que corresponde al

hematoma que rellena el hueco de la rotura siguiendo un trazado

habitualmente irregular, que corresponde a la zona de ruptura de las fibras.

Además estas imágenes se pueden acompañar en ocasiones de un

adelgazamiento localizado de los extremos del tendón y en otras de un

engrosamiento más o menos amplio que se asocia a zonas de irregularidad

del contorno tendinoso (Jiménez, 2010).

El creciente interés por el uso de la ecografía como método de

valoración del tendón ha provocado que aparezcan en la literatura

numerosos estudios que analizan las adaptaciones agudas (Koenig et al., 2010;

Malliaras et al., 2008) y crónicas (Malliaras, Kamal, et al., 2013; Reeves, 2006;

Reeves, Maganaris y Narici, 2003) del tendón ante diferentes estímulos de

carga. Las propiedades de este sistema de medida también posibilita el

estudio del tendón en tiempo real (Seynnes et al., 2015; Wiesinger, Kosters,



Muller y Seynnes, 2015), mostrando el comportamiento de esta estructura tras

someterle a la tensión de la contracción muscular.

2. 3. 5. La sonoelastografía como técnica ecográfica

El término elastografía se utiliza para describir las técnicas que proporcionan

información relacionada con la rigidez de los tejidos. Desde hace tiempo se

sabe que los tejidos patológicos tales como los tumores son más rígidos que los

tejidos sanos circundantes. De hecho, uno de los métodos más antiguos de

diagnóstico de la rigidez de los tejidos es la palpación, y si un bulto es

encontrado en el tejido, se puede sospechar de que exista patología (Hoskins

et al., 2010). Bajo esta premisa, la SEL es una novedosa técnica ecográfica que

permite evaluar las propiedades elásticas de los tejidos blandos. Esta técnica

se basa en el principio de que la compresión de los tejidos blandos produce

una tensión que provoca un desplazamiento en las estructuras que componen

los mismos (Brandenburg et al., 2014; Eby et al., 2015; Eby et al., 2013) (Figura

2.26).

La SEL muestra imágenes relacionadas con una amplia gama de

parámetros que describen las variaciones espaciotemporales de la elasticidad

de los tejidos. Ophir, Cespedes, Ponnekanti, Yazdi y Li (1991) describieron por

primera vez el principio de la SEL. Estos autores describieron un método

absoluto y cuantitativo mediante el cual era posible calcular el módulo de

elasticidad de los tejidos blandos. En 1999, Pesavento, et al. desarrollaron una

rápida técnica basada en la toma de imágenes elastográficas a tiempo real,

haciendo de la SEL una técnica más práctica. Hoy en día esta técnica es

capaz de visualizar diferentes desplazamientos de diferentes tejidos

comparando pares de imágenes antes y después de la compresión de los

mismos.

Los desplazamientos provocados por la compresión de los tejidos

pueden ser calculados en tiempo real por un escáner de US que, además de

la imagen ecográfica, también se muestra en el monitor del ecógrafo (De

Zordo et al., 2010; Yanagisawa, Niitsu, Kurihara y Fukubayashi, 2011). Los nuevos

avances tecnológicos, como por ejemplo aquellos que permiten el cálculo de

los desplazamientos axiales y laterales de los tejidos sometidos a compresión,



permiten una mejor valoración de la SEL como técnica dedicada de

diagnóstico clínico (Pallwein et al., 2007).

Existen 2 clases de SEL bien diferenciadas: la semicuantitativa (strain

elastography) y la cuantitativa (shear-wave elastography) (Ooi, Malliaras,

Schneider y Connell, 2014). La SEL semicuantitativa adquiere primero los datos

correspondientes a la anatomía tisular antes de la deformación o compresión.

Posteriormente se aplica una pequeña presión mediante un compresor

externo (transductor ecográfico) o una función fisiológica (respiración) y se

adquiere otro mapa de la anatomía tisular (post-compresión o deformación).

El desplazamiento del tejido deformado se calcula mediante la comparación

de estos 2 mapas anatómicos y se refleja en un mapa de colores (Parker,

Huang, Musulin y Lerner, 1990; Yamakoshi, Sato y Sato, 1990). La SEL

cuantitativa mide el desplazamiento del tejido independientemente de la

presión aplicada, al enviar microimpulsos acústicos con niveles mínimos de

energía hacia los diferentes tejidos. De esta manera, se crea un mapa tisular

Transductor Transductor Desplazamiento

Profu

nd

ida

d Imagen antes de la

compresión Imagen después de la

compresión

Medio

Rígido

Blando

Figura 2.26. Representación esquemática del funcionamiento de la sonoelastografía. En la imagen se muestran los tejidos rígidos, los tejidos medianamente rígidos y los tejidos blandos bajo el transductor antes y después de realizar la compresión. Después de la compresión, el tejido rígido (negro) no muestra ningún desplazamiento, mientras que el tejido medianamente rígido (gris oscuro) muestra cierto desplazamiento y el tejido blando (gris claro) muestra una curva de desplazamiento mayor. Imagen modificada de Smajlovic, Carovac y Bulja (2011).



relativo al desplazamiento de las estructuras adyacentes. La ventaja de ésta

con respecto a la anterior es obvia: no hay necesidad de comprimir con el

transductor, por lo que existe menos variabilidad intra e interobservador, es

decir, mayor reproducibilidad. Dentro de la SEL cuantitativa podemos distinguir

3 subgrupos de imágenes: la cualitativa, que nos ofrece un mapa de colores

de la lesión con respecto al tejido adyacente; la cuantitativa, que nos da un

valor en kPa o m/s que nos proporciona valores numéricos acerca de la mayor

o menor deformidad en una región de interés elegida por nosotros, y un último

subgrupo que combina en una misma imagen las 2 anteriores, es decir, sobre

un mapa cualitativo de colores podemos medir el valor de dureza del tejido en

una región de interés (Botar Jid et al., 2012; Faria et al., 2009; Guzman-Aroca et

al., 2011; Yoneda et al., 2010).

La rigidez de los tejidos se mide generalmente por una magnitud física

llamada módulo de Young expresada en unidades de presión, comúnmente

kilopascales (kPa). La adquisición de datos mediante la recopilación de más

de mil imágenes por segundo, permiten la visualización en tiempo real de los

cortes mecánicos que experimentan las ondas al propagarse por los tejidos

biológicos, transmitiendo información acerca de sus propiedades

viscoelásticas. De esta manera, se ha demostrado que la SEL cuantitativa

permite la caracterización de las propiedades viscoelásticas dinámicas de los

tejidos (Smajlovic et al., 2011).

Al realizar esta técnica, la imagen que se aprecia generalmente

muestra un espectro de colores que van desde el color rojo hasta el azul,

siendo el rojo el color que proyecta los tejidos blandos, el amarillo los tejidos

intermedios y el verde y azul los tejidos más rígidos (Lalitha, Reddy y Reddy,

2011). El uso de la compresión mecánica que el examinador aplica con la

sonda para inducir a la deformación del tejido, puede verse influenciado por

los tejidos adyacentes o por la simple colocación de la sonda (Klauser,

Faschingbauer y Jaschke, 2010). Por lo tanto, una de las desventajas de este

método de valoración podría ser la dependencia del operador que realiza las

evaluaciones, su reproducibilidad y el hecho de que nos ofrece una

información más cualitativa que cuantitativa (Itoh et al., 2006; Klauser et al.,

2010).



En ocasiones es difícil distinguir un tejido patológico de un tejido sano

mediante la utilización de la ecografía convencional, debido a que las

regiones patológicas presentan a menudo la misma ecogenicidad que los

tejidos sanos circundantes (Pedersen, Fredberg y Langberg, 2012). La

inflamación o los tumores provocan cambios en la elasticidad de los tejidos,

por lo que en muchas situaciones clínicas, el examen físico y la palpación

manual proporcionan una información importante para detectar anomalías

de ciertas enfermedades y para controlar los cambios en la rigidez del tejido

durante el periodo de cicatrización. Estos hallazgos obtenidos mediante la

palpación manual pueden depender, basándose en su composición

histológica, de las diferencias de rigidez entre el tejido normal y el patológico

(Smajlovic et al., 2011).

La SEL se ha utilizado en investigación como método de diagnóstico de

patologías de órganos como las mamas (Adamietz et al., 2011; Gong et al.,

2011), el hígado (Sporea et al., 2011), la próstata (Brock et al., 2011), los

ganglios linfáticos (Saftoiu, Vilmann, Hassan y Gorunescu, 2006; Ying et al.,

2012), el cuello uterino (Miyanaga et al., 2006), el páncreas (D'Onofrio et al.,

2014; Janssen y Papavassiliou, 2014; Kawada et al., 2014; Lee, Cha y Cho, 2012),

el intestino y colon (Ishikawa et al., 2011; Kim et al., 2008), los testículos (Goddi,

Sacchi, Magistretti, Almolla y Salvadore, 2012; Marsaud et al., 2015; Patel,

Huang y Sidhu, 2014; Richie, 2013) y las glándulas tiroideas (Carneiro-Pla, 2013;

Magri et al., 2015; Sun, Cai y Wang, 2014; Trimboli, Treglia, Sadeghi, Romanelli y

Giovanella, 2014). Esta técnica también se ha utilizado en la evaluación del

cáncer debido a que tanto la inflamación como el crecimiento del tumor da

lugar a cambios en la elasticidad del tejido (Frey, 2003). Un tejido duro o rígido

(en el cual se puede incluir un proceso de metástasis) tiende a moverse como

una unidad, mientras que el tejido sano tiende a ser desplazado en relación

con la compresión realizada sobre el mismo (Molina, Gomez, Florido, Padilla y

Nicolaides, 2012).

2. 3. 5. 1. La Sonoelastografía en el estudio del tendón

La etiología las lesiones de los tendones puede ser multifactorial.

Microtraumatismos repetidos, alteraciones vasculares, así como la hipoxia

tisular y la calcificación, pueden conducir a alteraciones microscópicas, a un



engrosamiento del tendón, a un desgarre parcial y finalmente a una rotura

total del tendón. La diferenciación clínica entre las tendinopatías, las roturas

parciales y las lesiones en el paratendón, se antojan en ciertas ocasiones

complicadas y hace necesario el diagnóstico por imagen, utilizando sobre

todo la MRI y la ecografía.

La tendinopatía crónica provoca una deformación de las fibras de

colágeno que debilita el tendón, llegando en ciertos casos a su rotura parcial

o total. Para valorar la evolución de este tipo de lesiones, es de vital

importancia el contar con una técnica que nos facilite imágenes que permitan

valorar con precisión los cambios que se producen en su rigidez, lo cual puede

ser capaz mediante el uso de SEL. Se ha demostrado que la SEL permite la

caracterización de la elasticidad de tendones de Aquiles sanos (Chen et al.,

2013; Klauser et al., 2013). Por el contrario, en pacientes que presentan

síntomas de tendones patológicos, la SEL revela un comportamiento más débil

comparándolo con el contralateral sano (Chen et al., 2013).

La ecografía convencional muestra los cambios degenerativos que se

producen en el tendón, como puede ser su engrosamiento, con o sin zonas

intratendinosas hipoecoicas (Astrom et al., 1996; Fornage y Rifkin, 1988;

Martinoli, Derchi, Pastorino, Bertolotto y Silvestri, 1993). Esta técnica puede

revelar cambios en la ecoestructura fibrilar debido posiblemente a la interfase

entre el endotendón y el colágeno (Martinoli et al., 1993). Una característica

importante en este tipo de patologías es la ausencia de células inflamatorias,

por lo tanto, los procesos degenerativos del tendón son de etiología

inflamatoria desconocida, la llamada tendinosis (Khan, Cook, Bonar, Harcourt

y Astrom, 1999). La hipervascularización es de los primeros síntomas que se

pueden encontrar en asociación con el posible engrosamiento del tendón. La

neovascularización se encuentra normalmente en zonas engrosadas del

tendón, tanto en el interior como en el exterior del mismo y se correlaciona

con el dolor, pero hipervascularización en sí está más relacionada con la

morfología y el tamaño anormal del tendón en vez de con los síntomas.

Además, la hipervascularización no se correlaciona con la duración de los

síntomas y se ve influenciada por la actividad del tendón, lo que hace difícil su

interpretación al utilizar el power Doppler ecográfico.



Se ha sugerido que la falta de homogeneidad en los tendones

determinada por la SEL está relacionada con las diferencias en las

propiedades mecánicas o con la presentación clínica de una etapa

patológica no visible con la ecografía convencional. Revisando la literatura, se

han encontrado un total de catorce estudios que hayan utilizado la SEL como

sistema de análisis del tendón en humanos (Ahn, Kang, Hong y Jeong, 2014;

Chen et al., 2013; De Zordo et al., 2010; De Zordo, Fink, et al., 2009; De Zordo, Lill,

et al., 2009; Drakonaki, Allen y Wilson, 2009; Klauser et al., 2013; Ooi, Schneider,

Malliaras, Chadwick y Connell, 2015; Porta, Damjanov, Galluccio, Iagnocco y

Matucci-Cerinic, 2014; Sconfienza, Silvestri y Cimmino, 2010; Seo, Yoo y Ryu,

2014a, 2014b; Tan et al., 2012; Zhang et al., 2014) (Tabla 2.3). Estos estudios van

a ser clasificados en función de las estructuras tendinosas analizadas.

2. 3. 5. 1. 1. La sonoelastografía en el estudio del tendón de Aquiles

En el estudio realizado por De Zordo, Fink, et al. (2009) se compararon los

resultados obtenidos mediante SEL y mediante ecografía convencional. Se

analizaron 80 tendones de Aquiles asintomáticos de 40 voluntarios (19 hombres

y 21 mujeres, edad media de 38 años). Se cuantificaron las alteraciones en los

tendones de forma gradual de 1 a 3, donde 1 representaba resultados

ecográficos normales y valores de SEL azul, y 3 representaba zonas

hipoecoicas y colores de SEL en tonos rojos. Estos autores encontraron una alta

correlación (P<0.001) entre los resultados obtenidos mediante SEL y los

obtenidos mediante ecografía al analizar las alteraciones de grado 3,

sugiriendo también que la SEL podría ser capaz de detectar alteraciones

subclíncias no visibles mediante la ecografía.

En el estudio realizado por Drakonaki et al. (2009) se evaluó de forma no

controlada 50 tendones de Aquiles sanos asintomáticos de 25 voluntarios (13

hombres y 12 mujeres, edad media de 38.8 años). La descripción de

reproducibilidad y patrones de color fueron determinados mediante SEL. Los

participantes fueron previamente sometidos a un examen ecográfico y power

Doppler con el fin de excluir a aquellos participantes que presentaran

anomalías. Los patrones de color se obtuvieron en los cortes longitudinal y

transversal, siendo en este último donde se encontraron mayores coeficientes



de variación. Cuando se compararon los datos entre evaluadores, se

demostró que en el plano longitudinal se encontraron mejores resultados.

Sconfienza et al. (2010), compararon los resultados de la SEL con los

resultados obtenidos con la ecografía en modo B convencional de pacientes

con dolor sintomático unilateral de tendón de Aquiles. Se analizaron doce

sujetos con dolor sintomático unilateral de tendón de Aquiles (3 hombres y 9

mujeres de edad media de 54 años) con 36 tendones pertenecientes a 18

sujetos (11 hombres y 7 mujeres de edad media de 53 años). Utilizando el

análisis ecográfico convencional, se encontró que los tendones sintomáticos

eran más gruesos que los sanos (P<0.0001). Al analizar estos tendones

sintomáticos con la SEL, se encontró un aumento en la rigidez en comparación

con los no sintomáticos (P<0.0001), sin encontrar diferencias significativas entre

las otras partes del tendón, lo que aportaba que los resultados de la SEL eran

consistentes con los hallazgos encontrados con la ecografía.

De Zordo et al. (2010) analizaron 42 tendones de Aquiles de 25

pacientes con tendinopatía (11 hombres y 14 mujeres, edad media de 55

años) y 50 tendones de Aquiles sanos (11 hombres y 14 mujeres, edad media

de 46 años). Se compararon los resultados de la SEL con los obtenidos

mediante ecografía convencional en modo B. Con ambas técnicas se

obtuvieron diferencias significativas entre los tendones patológicos y los

tendones sanos. Tanto los resultados de la SEL como de la ecografía se

clasificaron en tres grados, y la especificidad, la sensibilidad, la precisión y la

correlación se calcularon. Los tendones contralaterales sanos también se

examinaron y se encontraron cambios significativos con los voluntarios sanos

en los tercios medio y distal (P<0.001) analizados tanto con SEL como con

ecografía convencional. La correlación entre los resultados de SEL y ecografía

fueron significativos, siendo la primera más sensible en la detección de

alteraciones asintomáticas en comparación con la segunda, lo que indica que

la SEL puede ser más sensible en la detección de hallazgos subclínicos en

comparación con la ecografía.

También se ha utilizado la SEL con el propósito de describir las

propiedades mecánicas morfológicas de tendones de Aquiles reparados

quirúrgicamente. En el estudio realizado por Tan et al. (2012), se analizaron



mediante SEL y ecografía 19 tendones de Aquiles de 16 futbolistas aficionados

con rupturas completas reparadas quirúrgicamente y sus contralaterales

asintomáticos. Además, evaluaron también 40 tendones de Aquiles

asintomáticos de 20 futbolistas aficionados sanos. En el análisis clasificaron los

tendones en función de sus propiedades elásticas en Tipo 1, con

predominancia del color azul (más rígidos); Tipo 2, con predominancia de los

colores azul/verde (tejido duro); y Tipo 3, con predominancia de color verde

(tejido intermedio). Adicionalmente, determinaron tres subtipos de tipología

del tendón en función de la disposición de las fibras de colágeno: homogénea,

relativamente homogénea y heterogénea. Estos autores observaron que los

tendones reparados quirúrgicamente presentaban una elasticidad Tipo 2

(64.9%), y los restantes presentaban una elasticidad Tipo 1 (35.1%). Por el

contrario, la mayoría de los tendones sanos presentaban una elasticidad Tipo 2

(64.2%), siendo los restantes Tipo 3 (20.8%) y Tipo 1 (15%). Todos los tendones

reparados presentaban una estructura heterogénea, mientras que todos los

tendones de Aquiles sanos tenían una estructura homogénea o relativamente

homogénea. En conclusión, estos autores manifestaron que la SEL es una

herramienta útil para la evaluación de las distintas patologías del tendón.

Chen et al. (2013) analizaron la fiabilidad de utilizar la SEL como sistema

de evaluación de la integridad funcional del tendón de Aquiles y describieron

los cambios que se producen en la elasticidad de los mismos tras sufrir una

ruptura. Evaluaron mediante SEL en un corte longitudinal 36 tendones no

patológicos y 14 tendones rotos y obtuvieron que el valor medio de elasticidad

de los tendones no patológicos fue 291.91 ± 4.98 kPa, mientras que los

tendones de Aquiles rotos tenían un valor de elasticidad de 56.48 ± 68.59 kPa.

Del mismo modo, encontraron diferencias significativas al comparar los

tendones patológicos con los tendones sanos (P=0.006). Estos autores sugieren

que la SEL es una herramienta valiosa que proporciona una información

biomecánica complementaria en la función del tendón de Aquiles.



La SEL también ha demostrado mejores resultados que la ecografía

convencional a la hora de predecir signos de degeneración histopatológica

de tendinosis de Aquiles (Figura 2.27). A esta conclusión llegaron Klauser et al.

(2013) tras evaluar 13 tendones de Aquiles de 10 cadáveres (de edades

comprendidas entre 70-90 años). Mediante una evaluación ecográfica,

clasificaron los tendones en Grado 1, que indica un tendón de apariencia

normal con disposición fibrilar homogénea; Grado 2, que presenta un patrón

fibrilar difuso; y Grado 3, que presentan una zona hipoecoica en el tendón.

Mediante la SEL, se clasifico a los tendones

en Grado 1, donde predomina el color

azul (el más rígido) y verde (rígido); Grado

2, donde predomina el color amarillo

(blando); y Grado 3, donde predomina el

color rojo (el color más blando de todos).

Además, tomaron 25 muestras de biopsia

para analizar el grado de lesión en los

tercios medio y distal de los tendones de

Aquiles. En tendones clasificados mediante

el análisis histológico como Grado 2 y

Grado 3, la SEL tuvo un acierto del 100%

(14 de 14) a la hora de diagnosticar el

proceso patológico, mientras que la

ecografía obtuvo una puntuación del 86%

(12 de 14).

Un estudio más reciente realizado

por Ooi et al. (2015) evaluaron la

efectividad de la SEL, la ecografía y el

power Doppler en el diagnóstico de la

tendinopatía de Aquiles. Además, estos

autores evaluaron también la relación

existente entre la deformación obtenida

en la SEL y la puntuación en el test

Victorian Institute of Sports Assessment para

el tendón de Aquiles (VISA-A). Para ello,

Figura 2.27. Imagen de un tendón de Aquiles degenerativo. (A) Imagen ecográfica en corte longitudinal de la inserción del tendón de Aquiles, * = zona hipoecoica, CAL = calcáneo. (B) Imagen sonoelastográfica al mismo nivel que A. * = área sonoelastográfica roja, donde se llevó a cabo posteriormente la biopsia. (C) Imagen histológica que muestra la pérdida de la disposición en paralelo del colágeno de estructura de colágeno en paralelo, la pérdida de integridad de la fibra (*), la infiltración grasa ( ), la proliferación capilar (+), y la deposición de sustancia mucoide ( ). Imagen tomada de Klauser et al. (2013).



evaluaron con los tres métodos 120 tendones de Aquiles de 120 pacientes con

sintomatología clínica de tendinopatía y otros 120 tendones asintomáticos del

mismo género y la misma edad. La precisión de los tres métodos a la hora de

diagnosticar la tendinopatía fue del 94.7% para la ecografía, 97.8% para la SEL

y 82.5% para el power Doppler. La relación entre la tensión y la puntuación en

el cuestionario VISA-A fue moderada (r=-0.62, P<0.001). Estos autores

concluyeron que la SEL es una herramienta clínica precisa en la evaluación de

la tendinopatía de Aquiles, con resultados comparables a la ecografía y que

puede ser complementaria en la evaluación objetiva de las propiedades

mecánicas del tendón de Aquiles.

2. 3. 5. 1. 2. La sonoelastografía en el estudio de las epicondilopatías

Además del tendón de Aquiles, otros estudios han comparado los resultados

obtenidos mediante SEL con los obtenidos mediante ecografía y power

Doppler al analizar pacientes con epicondilitis lateral (Figura 2.28). En el estudio

de De Zordo, Lill, et al. (2009) el examen clínico y el dolor (escala visual

analógica [EVA]) fueron utilizados como referencias para el diagnóstico. Se

analizaron 38 codos de 32 pacientes con sintomatología de epicondilitis lateral

Figura 2.28. Imágenes comparativas tomadas mediante ecografía y SEL de la parte lateral del codo. (lat. epi. = epicóndilo lateral; r = radio). A y B, codo sano, en donde la imagen ecográfica (A) y sonoelastográfica muestran la imagen del ligamento colateral radial (flecha). B, muestra el tejido ligamentosos en color azulado (rígido), y una pequeña zona de ablandamiento en la inserción del tendón extensor común. C y D muestran un ligamento colateral radial patológico. La imagen ecográfica (C) no muestra ninguna alteración en el ligamento (flecha), pero en la imagen soloelastográfica (D) el ligamento (flecha) presenta tonos rojizos que denotan ablandamiento de la zona. Imagen tomada de De Zordo, Lill, et al. (2009)



(10 hombres y 22 mujeres, edad media de 53 años) y 44 codos asintomáticos

de 28 voluntarios sanos (11 hombres y 17 mujeres, edad media de 44 años). En

la comparación con el examen clínico, la SEL y la ecografía tuvieron una

sensibilidad del 100% y del 95%, una especificidad del 89% y 89%, y una

precisión del 94% y 93%, respectivamente. Las correlaciones entre la SEL y la

ecografía fueron del 0.90 (P<0.001), 0.93 (P<0.001) y 0.90 (P<0.001) para las

partes anatómicas anterior, media y posterior del codo, respectivamente. El

power Doppler mostró correlación positiva con la escala EVA (r=0.84; P<0.001),

pero no con la SEL y la ecografía.

Ahn et al. (2014) estudiaron la fiabilidad de la SEL para el diagnostico de

la epicondilosis lateral del extensor común. Para ello, analizaron mediante SEL,

ecografía, y power Doppler un total de 97 tendones sintomáticos y 89

asintomáticos de 79 pacientes con epicondilosis lateral y 14 sujetos sanos,

respectivamente. Estos autores encontraron en los codos sintomáticos que 87

de los 97 tendones analizados (89.7%) presentaban zonas intratendinosas

hipoecoicas, 86 de 97 (88.7%) presentaban inflamación y 70 de 97 (72.2%)

mostraron hiperemia intratendinosa. En relación a la SEL, encontraron zonas

más blandas en 73 de los 97 (75.3%) tendones y la relación de la tensión media

de los tendones sintomáticos fue significativamente menor que la de los

tendones asintomáticos (P<0.001), indicando que los tendones sintomáticos

eran más blandos. Esta investigación concluyó que los pacientes con

epicondilosis lateral tienen tasas significativamente más bajas de tensión en el

origen del tendón del extensor común, quedando la SEL como un método

complementario en la evaluación de condiciones patológicas en este tendón.

2. 3. 5. 1. 3. La sonoelastografía en el estudio de las lesiones de hombro

En la revisión de la literatura realizada, sólo se han encontrado dos estudios

que hayan analizado el papel de la SEL como método de diagnóstico y

control de patologías de hombro (Seo et al., 2014a, 2014b). Seo et al. (2014a)

valoraron la capacidad de la SEL como método de evaluación de la

degeneración de la grasa del supraespinoso y la compararon con los

resultados obtenidos mediante la ecografía convencional y la MRI. En este

estudio de tipo retrospectivo, se evaluaron mediante SEL, ecografía y MRI, 101

hombros de 98 pacientes con patología de hombro. Al comparar los



resultados de la SEL con los obtenidos mediante MRI, la sensibilidad media de

la SEL fue del 95.6%, la especificidad del 87.5% y la exactitud del 91.1%. Al

relacionar los hallazgos obtenidos mediante MRI con los obtenidos con la SEL,

encontraron una correlación positiva (r=0.855, P=<0.001). Por otro lado,

también encontraron una correlación positiva entre los resultados obtenidos

mediante la ecografía con los obtenidos mediante SEL (r=0.793, P<0.001). Estos

autores concluyeron su investigación manifestando que la SEL es una

herramienta válida para cuantificar la atrofia grasa del supraespinoso,

presentando una excelente correlación con los resultados obtenidos con otras

técnicas de diagnóstico, como son la ecografía y la MRI.

Seo et al. (2014b) evaluaron mediante SEL el tendón de la cabeza larga

del bíceps braquial en 36 hombros de 34 pacientes con sintomatología de

tendinitis o tendinosis. Los resultados obtenidos mediante SEL fueron

comparados con el examen clínico realizado con la ecografía. En esta

investigación obtuvieron imágenes en cortes transversales y longitudinales de

la región objeto de análisis. Las imágenes transversales obtenidas mediante SEL

mostraron una sensibilidad media de un 69.4%, una especificidad media de un

95.6% y una precisión media de un 89.3%. Además, encontraron correlaciones

significativas con los hallazgos obtenidos mediante SEL y los obtenidos

mediante ecografía (r=0.763, P<0.001). Las imágenes longitudinales obtenidas

mediante SEL obtuvieron una sensibilidad media del 94.4%, una especificidad

media del 92.1%, y una precisión media del 92.7%. Además, encontraron

correlaciones significativas con los hallazgos obtenidos mediante ecografía

convencional (r=0.585, P<0.001). Estos autores concluyeron que la SEL es una

herramienta clínicamente útil en la detección de las alteraciones

intratendinosas y peritendinosas del tendón de la porción larga del bíceps

braquial.

2. 3. 5. 1. 4. La sonoelastografía en el estudio del tendón rotuliano

Son escasos los estudios que han evaluado mediante SEL el TR. Porta et al.

(2014) evaluaron la fiabilidad y reproducibilidad de la SEL en la descripción del

patrón saludable del TR. Para ello, evaluaron los tercios proximal, medio y

distal de 11 tendones rotulianos de 16 de sujetos sanos. Estos tendones fueron

examinados tres veces mediante ecografía y SEL por dos examinadores



independientes. Estos autores demostraron que el tendón sano en su conjunto

presenta una alta elasticidad (predominio de colores verdosos), con buenos

valores de intra-examinador (Examinador 1: p = 0.790, 0.864 y 0.865;

Examinador 2: p = 0.642, 0.882 y 0.613; para los tercios proximal, medio y distal,

respectivamente) e inter-examinador (p = 0.657). El análisis general de los

valores de elasticidad mostró valores medios de (media ± SD) 1.47 ± 0.64 para

el tercio proximal, 4.38 ± 1.36 para el tercio medio y 3.32 ± 1.20 para el tercio

distal.

La SEL es una herramienta

fiable y reproducible para la

evaluación del TR sano, aunque

son necesarias más

investigaciones para definir su

papel en la evaluación de esta

estructura (Porta et al., 2014). Una

investigación reciente realizada

por Zhang et al. (2014) comparó

las propiedades morfológicas y

elásticas de tendones rotulianos

de deportistas con y sin

tendinopatía unilateral (Figura

2.29), y analizaron su relación con

la percepción subjetiva de dolor

y disfunción. Para ello evaluaron

las propiedades morfológicas

(ecografía) y elásticas (SEL) del TR de 33 deportistas masculinos (20 sanos y 13

con tendinopatía rotuliana unilateral). Además, analizaron los resultados del

cuestionario VISA-P y recogieron valores sobre la intensidad del dolor tras

someter a la zona más dolorosa del tendón a una presión de unos 4.5 kg. Estos

autores encontraron que en los deportistas con tendinopatía unilateral, los

tendones patológicos eran más gruesos y presentaban un módulo elástico

mayor que los tendones sanos (P<0.05). Del mismo modo, encontraron

correlaciones significativas entre el módulo elástico y la intensidad del dolor a

la presión (r=0.62; P=0.024) y entre el módulo elástico y las puntuaciones en el

Figura 2.29. Imagen ecográfica y sonoelastográfica del tendón rotuliano. (A) Imagen del tendón rotuliano en el plano longitudinal. (B) Mismo tendón que A, pero en corte transversal. (C) Imagen elastográfica a nivel de inserción del tendón en el área de interés. Imagen tomada de Zhang, Ng, Lee y Fu (2014).



cuestionario VISA-P (r=-0.611; P=0.026). Estos autores concluyen que los

deportistas con tendinopatía rotuliana unilateral presentan un tendón más

rígido y grueso que el tendón sano. Así mismo, los resultados de la SEL se

asocian con el dolor y la disfunción de los deportistas con tendinopatía

rotuliana unilateral.

En resumen, estos estudios preliminares que han utilizado la SEL como

medio para valorar lesiones músculo-esqueléticas, revelan que las

propiedades elásticas de los tendones sanos se ven alteradas en condiciones

patológicas y una clara debilidad intratendinosa puede ser detectada

mediante este método, por lo que si lo añadimos a la ecografía convencional

o a la MRI, el diagnóstico de patologías tendinosas puede ser más preciso. Del

mismo modo, aunque se necesiten más estudios para corroborarlo, la SEL

podría permitir una detección temprana de alteraciones subclínicas en el

tendón y ser utilizada para el control del proceso de curación de esta

estructura. A esta conclusión llegaron Gehmert et al. (2012), quienes estudiaron

el proceso de recuperación elástica de tendones de Aquiles lesionados de

conejos tras aplicarles un tratamiento de células madre, manifestando que la

SEL es una herramienta eficaz para el control y monitorización del proceso de

curación del tejido tendinoso.


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2. 4. La Tensiomiografía como sistema de evaluación de las propiedades contráctiles del músculo

Los resultados deportivos y de los tratamientos de rehabilitación están

estrechamente relacionados con un programa detallado y estrictamente

individualizado, para lo cual, un adecuado control y monitorización de los

mismos se torna de vital importancia. Además de métodos ya estandarizados

de evaluación del sistema neuromuscular como la electrodinamometría o la

dinamometría isocinética, a finales de los años 90 surge una nueva técnica

que evalúa las propiedades contráctiles de los músculos más superficiales, la

TMG. La TMG es un método no invasivo, selectivo y objetivo diseñado para

medir el tiempo de activación muscular, el tiempo de reacción muscular así

como el tiempo de contracción, relajación y la intensidad de contracción en

condiciones submáximas de electroestimulación.

El sistema de evaluación de la TMG se basa en la medición de los

desplazamientos radiales del vientre del músculo a analizar tras una descarga

eléctrica externa por parte de un sensor electromagnético colocado en el

mismo (Figura 2.30). Este sistema también es capaz de medir vientres

musculares de forma aislada, sin tener que implicar a músculos sinergistas o

cercanos que realicen la misma función (por ejemplo, valorar los vastos medial

y lateral de forma aislada, ambos pertenecientes al grupo muscular del

cuádriceps). La estimación de la armonización entre músculos agonistas y

antagonistas, músculos sinergistas y los mismos músculos pertenecientes al lado

derecho y al lado izquierdo del cuerpo, permite valorar el riesgo de lesión

muscular, de manera que la total armonización (igualdad en los resultados)

entre músculos se antoja verdaderamente complicado. La TMG permite la

cuantificación y monitorización de estos resultados, permitiendo estimar el

riesgo de lesión de un determinado músculo al compararlo con el contralateral,

con un sinergista o con el antagonista.



2. 4. 1. Parámetros musculares evaluables mediante la Tensiomiografía

Al realizar un análisis de un músculo mediante el sistema TMG, el software del

aparato nos proporciona una serie de parámetros que están relacionados con

el desplazamiento radial del vientre muscular y el tiempo durante el cual el

músculo permanece contraído. Estos parámetros son los siguientes y se

muestran en la Figura 2.31.

• Desplazamiento máximo del vientre muscular (Dm): viene determinado

por el desplazamiento radial del vientre muscular expresado en

milímetros (Valencic y Knez, 1997). Representa y evalúa la rigidez

muscular, variando en cada músculo de cada sujeto en función de sus

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Curvas de desplazamiento del vientre muscular

Figura 2.30. Representación esquemática de la medición con Tensiomiografía. En (a) se muestra como la descarga eléctrica llega a los electrodos colocados sobre la piel (duración de la descarga = 1 ms). En (b), esta descarga llega al músculo provocando su contracción y el consiguiente aumento del vientre muscular. En (c), el músculo se relaja y vuelve a su estado basal. En azul se representan las curvas de desplazamiento del vientre muscular y su relación con el tiempo detectado por el sensor de la TMG.



características morfofuncionales (principalmente volumen y orientación

de sus fibras) y de la forma en que estas estructuras han sido

entrenadas (Rodríguez-Matoso, 2013).

Es posible encontrar algunos valores de referencia para cada músculo,

pero la elevada cantidad de variables que pueden afectar a la

magnitud de la deformación, invitan a ser prudentes a la hora de

concretar valores estándares. Por ejemplo, Rusu, Cernaianu, et al. (2009)

señalan como valor de referencia de Dm para el bíceps femoral de

sujetos sedentarios valores entre 8 y 9 mm, mientras que Lukic (2003)

propone para jugadores de fútbol, dependiendo de la fase de la

temporada, valores entre 3 y 8 mm. Por su parte, Rodríguez-Ruiz,

Quiroga, et al. (2012) obtuvieron en jugadores profesionales de vóley-

playa, que los jugadores especialistas en defensa tienen unos valores de

Dm en torno a 2 y 4 mm, mientras que los especialistas en bloqueo y los

jugadores que alternan la posición de defensor con la de bloqueador,

presentan unos valores entre 4 y 8 mm para el mismo músculo.

Deformaciones pequeñas nos indican un elevado tono muscular y un

exceso de rigidez en las estructuras del músculo, mientras que,

deformaciones elevadas indican falta de tono muscular o fatiga.

Valores inferiores podrían ser considerados en ocasiones como

patológicos cuando el músculo es voluminoso, pero en ocasiones no es

raro encontrar estos valores en músculos de deportistas con gran rigidez

muscular como los halterófilos, powerlifting, velocistas o culturistas. Por

tanto se ha de tener cuidado en la interpretación de los valores

registrados, ya que el Dm muestra valores muy sensibles a los cambios

que produce en la respuesta la fatiga muscular (Krizaj, Simunic y Zagar,

2008). Además, otras variables como posibles errores en el protocolo de

evaluación o la especificidad de la respuesta muscular del sujeto

pueden interferir en los resultados (Rodríguez-Matoso, 2013). Sería de

vital importancia encontrar los valores de referencia de Dm atendiendo

a la modalidad deportiva y al rol técnico del deportista (Rodríguez-Ruiz,

Quiroga, et al., 2012).

• Tiempo de respuesta o de activación (Td): El Td representa el tiempo

que tarda la estructura muscular analizada en alcanzar el 10% del Dm



observado tras una estimulación (Valencic, Knez y Simunic, 2001).

Cuando se necesita ser más precisos en la estimación del tiempo de

respuesta o de activación, el Td debe ser evaluado desde el inicio de la

respuesta al estímulo eléctrico hasta el final del incremento exponencial

inicial (Rodríguez-Matoso, 2013). Otras investigaciones determinan el Td

en el momento en el que Dm alcanza un valor fijo de 0.5 mm con

independencia del sujeto, pero sí teniendo presente que estos valores

quedarían sujetos a las características del músculo, su estado o las

peculiaridades de la muestra de estudio (Garcia-Manso, Rodriguez-

Matoso, et al., 2011; Rodríguez-Matoso, García-Manso, et al., 2012).

• Tiempo de contracción (Tc): El Tc es el tiempo que transcurre desde que

finaliza Td (10% del Dm) hasta que alcanza el 90% de la deformación

máxima. Expresa la rapidez con la que el músculo se contrae, por lo que

este parámetro va asociado a la velocidad de contracción (Vc),

parámetro que puede ser establecido de forma independiente. Su valor

varía para cada músculo en función de los tipos de fibras que contenga

y el estado de activación o fatiga (Dahmane, Djordjevic, Simunic y

Valencic, 2005; Rodríguez-Ruiz, Quiroga, et al., 2012). Aunque

frecuentemente se aceptan valores de referencia medios de entre 28-

De

spla

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)

Tiempo (ms)

Figura 2.31. Definición de parámetros de la Tensiomiografía. Dm = desplazamiento máximo; Tc = Tiempo de contracción; Td = Tiempo de respuesta o de activación; Tr = Tiempo de relajación; Ts = Tiempo de sustentación. Imagen tomada de Rey, Lago-Penas y Lago-Ballesteros (2012).



29 ms, resulta necesario tomar estos valores de referencia con cuidado

(Rodríguez-Matoso, 2013). Rusu, Calina, Avramescu, Paun y Vasilescu

(2009) propone valores aproximados de 34 ms, aunque apoyándose en

datos de otros estudios, plantea valores específicos para cada músculo

que van de 30.25 ± 3.5 ms para el bíceps femoral, 44.75 ± 4 ms para los

gemelos, 32.83 ms para el tibial anterior y 30.25 ± 3.5 ms para el

cuádriceps.

• Tiempo de sustentación (Ts): El Ts representa el tiempo que se mantiene

la contracción. Se calcula observando el tiempo que transcurre desde

que la deformación muscular alcanza el 50% de su valor máximo

durante la fase de contracción, hasta que los valores de deformación

vuelven a situarse sobre el 50% de Dm. Este parámetro se comporta de

forma muy variable en cada uno de los músculos y a su vez dentro de

un mismo músculo según la función de cada porción o segmento que lo

integra y el estado en el que se encuentre el propio músculo (Rodríguez-

Matoso, Estevez, Guimaraes-Ribeiro, Garcia-Manso y Rodríguez-Ruiz,

2012).

• Tiempo de relajación (Tr): El Tr es el tiempo que transcurre durante la

fase de relajación, donde el músculo pasa de una deformación

equivalente al 90% de su Dm, hasta llegar el 50% de Dm (Rodríguez-

Matoso, 2013).

• Velocidad de contracción o Velocidad de respuesta normalizada (Vc o

Vrn): Entendiendo que la velocidad es la relación entre el espacio

recorrido en función del tiempo, la TMG nos permite hallar la Velocidad

de contracción (Vc) y/o la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn)

en un punto determinado del desplazamiento del músculo en función

de la deformación radial del vientre muscular (Rodríguez-Matoso, 2013).

Su utilidad es muy elevada en el deporte y permite, entre otras cosas,

discriminar perfiles de jugadores, estimar de forma indirecta fibras

dominantes en una estructura muscular o apreciar niveles de activación

y fatiga durante un entrenamiento. En este sentido, los valores de Vrn



serán más bajos en deportistas de resistencia, los cuales poseen un

elevado porcentaje de fibras tipo I, y aumentara entre deportistas de

potencia y velocidad donde predominan las fibras tipo II. Valencic y

Knez (1997) determinan la Velocidad de respuesta (Vr) mediante la

ecuación representada en la Figura 2.32.a y, posteriormente, normalizan

los valores (Figura 2.32.b) para poder comparar distintos músculos.

2. 4. 2. Criterios para realizar una correcta evaluación con la Tensiomiografía

La TMG se presenta como una herramienta precisa para realizar el análisis de

las características mecánicas de una contracción muscular y de la capacidad

contráctil de cualquiera de los músculos superficiales (Tous-Fajardo et al., 2010;

Valencic y Knez, 1997). Para realizar una correcta evaluación mediante el

sistema TMG, es necesario cumplir una serie de criterios metodológicos que, de

no hacerlo, afectarían a la deformación radial del vientre muscular y por lo

tanto a los resultados obtenidos.

El impulso eléctrico se transmite al músculo por medio de unos

electrodos de superficie. Estos electrodos deben ser colocados en lo extremos

proximal y distal del músculo, procurando evitar que el impulso afecte a zonas

tendinosas o miotendinosas (Simunic, 2003). Los electrodos más utilizados están

a

b

Figura 2.32. Ecuaciones para el cálculo de la Velocidad de contracción y la Velocidad de la respuesta normalizada. (a) Velocidad de contracción, donde dr representa el desplazamiento radial del músculo entre el 10% y el 90% del desplazamiento máximo (Dm) y tc representa el incremento en el tiempo de contracción en esos dos valores de Dm. (b) Velocidad de respuesta normalizada, calculada mediante el cociente entre la velocidad de contracción y el Dm. Ecuaciones propuestas por Valencic y Knez (1997)



compuestos de plata o cloruro de plata pregelificado, con un diámetro de

aproximadamente 1 cm. Son electrodos comerciales desechables de fácil y

rápido manejo que garantizan una adecuada conducción y buenas

condiciones de impedancia. En cuanto a la separación de los mismos,

actualmente no existe un consenso generalizado, ya que algunos autores

proponen separarlos entre 3-5 cm (Rodríguez-Matoso, Rodríguez-Ruiz, Quiroga,

et al., 2010; Simunic, 2003), algo que se antoja complicado en músculos en los

que la longitud de las fibras es pequeña (Deltoides).

Con el fin de asegurarse de que existan mínimas modificaciones del

grosor de un músculo cuando realiza una contracción involuntaria, es

necesario asegurar que el sensor de la TMG sea colocado en la zona de

máxima deformación del músculo y además en posición perpendicular a la

dirección que seguirá la deformación radial tras su estimulación (Krizaj et al.,

2008). El sensor debe estar colocado en la zona más voluminosa del vientre

muscular y en el punto medio entre los dos electrodos colocados en la

dirección de las fibras musculares. En circunstancias especiales, el sensor

puede colocarse en una zona que no corresponda a las condiciones

anteriormente mencionadas, teniendo en cuenta que un error en la

colocación del sensor supone variaciones de hasta un 5% (Simunic, Rozman y

Pisot, 2005) o de 2 cm en el desplazamiento radial (Rodríguez-Matoso,

Rodríguez-Ruiz, Sarmiento, et al., 2010). En cuanto a la presión que el sensor

debe ejercer sobre el músculo, es necesario conocer que la presión inicial del

sensor es de 0.2 N/mm (rangos entre 0.1 y 0.5 N/mm) (Rodríguez-Matoso,

Rodríguez-Ruiz, Quiroga, et al., 2010).

Por lo que respecta a la posición del músculo a ser evaluado, se debe

tener en cuenta que cualquier cambio en la posición de los segmentos

modifica el ángulo articular y, por lo tanto, a la deformación radial que pueda

experimentar el músculo tras la aplicación del estímulo (Djordjevic, Tomazic,

Zupancic, Pisot y Dahmane, 2012). Son varios los estudios que han evaluado la

respuesta muscular en diferentes grados de angulación de la articulación

sobre la que actúan. Djordjevic, Kersevan, Simunic, Rozman y Valencic (2002)

evaluaron la respuesta de los músculos flexores de la rodilla de seis saltadores

de esquí de alto nivel en diferentes angulaciones de flexión de rodilla (120º y



180º de flexión). Estos autores concluyeron manifestando que se puede

determinar los ángulos específicos de evaluación en la articulación de la

rodilla que solicitan de forma selectiva las fibras tipo II. Otra investigación más

reciente realizada por el mismo grupo de investigación tuvo como objetivo

analizar la capacidad de contracción del bíceps braquial en función del

ángulo de flexión del codo (Djordjevic et al., 2012). Estos autores indicaron que

se produce una mayor fatiga en el músculo a medida que aumenta la

amplitud de la articulación.

Simunic y Valencic (2001) estudiaron las propiedades contráctiles del

vasto interno y VL en diferentes grados de flexión de rodilla (120º, 150º y 180º).

Estos autores comprobaron que la forma en la que se producía la deformación

radial de estos músculos cambiaba significativamente según el ángulo de

flexión que presentara la articulación. Los autores concluyeron que al disminuir

la longitud del músculo se reduce la velocidad de contracción y la

deformación transversal y, por el contrario, incrementos en la longitud del

músculo se traducía en aumentos en la deformación y disminuciones en la

velocidad de contracción. Además plantean que la funcionalidad del

músculo difiere según la especialidad de cada deportista en una muestra

compuesta por esquiadores alpinos y saltadores de esquí.

Por último, Gorelick y Brown (2007) demostraron que las propiedades

contráctiles del músculo deltoides varían dentro de los segmentos de un mismo

músculo con carácter multifuncional y como esa variación puede reflejar la

función y composición de cada segmento. Los resultados de este estudio

indicaron que las propiedades contráctiles de los siete segmentos estudiados

en el deltoides varían significativamente (P<0.05) de una dirección medial a

lateral. Los segmentos anterior y posterior tienen unas propiedades contráctiles

más rápidas respecto a la porción medial encargada de la abducción del

hombro (P<0.05).

Por lo que respecta al estado del músculo objetivo de análisis, hemos de

tener en cuenta que salvo en las ocasiones en las que se quiera considerar

este factor como elemento a evaluar, la fatiga supone un elemento

distorsionador de la contracción muscular (Krizaj et al., 2008). En este sentido,

existen varias investigaciones que estudian los efectos de la fatiga sobre las



propiedades contráctiles mediante TMG. Kersevan, Valencic y Knez (2001)

examinaron el proceso de fatiga de los músculos bíceps braquial y tibial

Anterior en nueve sujetos utilizando impulsos a diferentes frecuencias.

Observaron que las fibras tipo I comienzan a fatigarse con una frecuencia de

estimulación de 2 Hz. Sin embargo, esta frecuencia no llega a fatigar

completamente a estas fibras debido a la característica que tienen para

resistir al agotamiento, por lo que para lograr la fatiga completa tuvieron que

emplear frecuencias de estimulación entre 4 y 6 Hz. Asimismo, los autores

revelan que el proceso de fatiga de las fibras tipo II terminó antes de que la

estimulación eléctrica llegara a su fin, observando las frecuencias de

estimulación sobre 7.5 - 9 Hz. Además, se ha propuesto que los valores

obtenidos en los tiempos de reacción muscular proporcionan información

sobre los niveles de fatiga, indicando un aumento en estos valores demuestran

el estado de fatiga muscular (Rodríguez-Matoso, Rodríguez-Ruiz, Quiroga, et al.,

2010).

Garcia-Manso, Rodriguez-Ruiz, et al. (2011) evaluaron un grupo de 19

triatletas antes y después de competir en un triatlón de larga distancia. En su

estudio, encontraron un deterioro en la respuesta muscular para TC (P=0.008) y

para el Tr (P=0.011). El mismo grupo de investigadores, encontraron cambios

significativos en el Dm, Ts, Tr y Vc tras realizar dos protocolos de entrenamiento

de fuerza en el ejercicio curl de bíceps, uno realizado con volúmenes altos

(realizaron 8 series de 15 repeticiones) y otro con altas cargas de

entrenamiento y volúmenes bajos (5 series de 3 repeticiones), sin encontrar

grandes diferencias entre los dos grupos investigados (Garcia-Manso et al.,

2012).

Otro factor importante relacionado con la valoración muscular es la

temperatura del mismo. Esta situación hace que el músculo se contraiga de

forma más lenta a la vez que consigue un menor desplazamiento radial e

incrementa los valores de mantenimiento de la contracción y el tiempo de

relajación. Esta situación fue demostrada por Garcia-Manso, Rodriguez-Matoso,

et al. (2011), quienes evaluaron las propiedades contráctiles del VL de la

pierna dominante de 12 jugadores de fútbol profesional a los que sometieron a

inmersiones en agua fría (4 series de 4 minutos a 4 grados centígrados,



recuperando 1 minuto entre cada serie). Se observó que los resultados en el

Dm disminuían progresivamente tras cada inmersión (Antes de la inmersión: 5.1

± 2.3 mm; tras la primera inmersión: 4.6 ± 1.8 mm; tas la segunda inmersión : 4.0

±1.8 mm; tas la tercera inmersión: 3.6 ± 1.6 mm; tras la cuarta inmersión: 3.4 ±

1.3 mm).

Por lo que respecta a las características del estímulo eléctrico externo

para producir la contracción muscular, hay que tener en cuenta que la

contracción responde a una corriente eléctrica bipolar, de aproximadamente

un milisegundo de duración (Dahmane, Djordjevic y Smerdu, 2006) e

intensidad constante o creciente (de 10 a 110 mA) según el protocolo utilizado.

Por lo que respecta a la duración del estímulo, este parámetro se considera

fundamental para estandarizar la deformación muscular. Este aspecto fue

comprobado por Knez y Valencic (2000), quienes al evaluar el bíceps braquial

con estímulos de 95 v de diferente duración (0.1–100 ms). Los autores

observaron como conforme aumenta el tiempo del estímulo, la deformación

aumentaba de forma significativa. Atendiendo a la intensidad del estímulo,

Knez y Valencic (2000) observaron que con el incremento del estímulo, la

tendencia de cada músculo evaluado (bíceps braquial y braquiorradial) era

producir mayor desplazamiento del vientre muscular, reduciendo

progresivamente el tiempo que tarda en alcanzar la máxima deformación.

Por lo que respecta al tiempo que transcurre entre la producción de

cada estímulo, estudios en animales han demostrado que el tiempo necesario

para reponer los depósitos de calcio para que se vuelva a producir una

contracción muscular varía en función del tipo de fibra (Wetzel, 1998), por lo

tanto, en el caso de que se emplee en la evaluación del contracción muscular

el sistema TMG hasta alcanzar el valor máximo de Dm, es necesario espaciar

cada estimulación para evitar el fenómeno de la activación post-tetánica

(Belic, Knez, Karba y Valencic, 2000). En este sentido, Krizaj et al. (2008)

aconsejan no provocar estímulos con poco tiempo de descanso entre ellos

para no producir fatiga en el músculo y así obtener la respuesta más natural

posible.



2. 4. 3. Utilidad de la Tensiomiografía

La TMG permite evaluar de forma individual todos los músculos superficiales

proporcionando información sobre la respuesta aguda y crónica del músculo

a las distintas cargas de entrenamiento (fuerza, resistencia, velocidad,

movilidad articular, etc.) con independencia de sus características internas, su

estado de entrenamiento o su nivel de activación (descansado, fatigado,

activado, etc.) (Rodríguez-Matoso, 2013). A continuación se muestran algunos

ejemplos de investigaciones que evalúan mediante la TMG la respuesta

muscular ante diferentes situaciones.

2. 4. 3. 1. Evaluación de la respuesta muscular mediante Tensiomiografía. Los primeros estudios

Como ya se ha mencionado anteriormente, la TMG proporciona información

relevante de las propiedades contráctiles del músculo de forma no invasiva. A

continuación se exponen una serie de estudios que han utilizado esta técnica

para valorar la respuesta muscular ante diversas situaciones.

Valencic (1990) fue pionero en el diseño y creación de un dispositivo

que valoraba la respuesta muscular ante un estímulo externo. El denominado

“Displacement Measurement System” era un sistema que evaluaba la

amplitud de desplazamiento del vientre muscular, sistema que fue predecesor

de la TMG. En este trabajo, Valencic demostró que el torque desarrollado por

un músculo es directamente proporcional a la amplitud de desplazamiento del

vientre del propio músculo estimulado hasta los 60 v, manifestando que

estímulos por encima de estos valores provocaban una coactivación de los

músculos antagonistas, desarrollando por tanto un torque de menor valor.

En un estudio más reciente realizado por el mismo autor, Valencic y Knez

(1997) desarrollan el sistema de la TMG demostrando que los datos de la Vrn

correlacionan con el tipo de fibra dominante en el músculo (expuesto en el

apartado anterior). A partir de aquí, la TMG saltó al mundo del deporte a

través del estudio de Praprotnik et al. (2000) quienes demostraron los cambios

que se producen en la respuesta muscular después de realizar un ejercicio de

alta intensidad respecto a los valores de reposo absoluto tomados

previamente. En 2001, Valencic et al. evaluaron la respuesta muscular de 14



sujetos sanos y un paciente que sufría una denervación del músculo tibial

anterior producida por una lesión en el nervio peroneo. En el presente estudio,

los sujetos se situaban sentados en una silla que presentaba un brazo

mecánico que permitía adoptar una flexión plantar de 20º para evaluar el

torque en el músculo TA en cada uno de los sujetos. Además, colocaron en el

músculo TA el sensor de TMG y electrodos para evaluar la EMG del mismo

músculo. Evaluaron las respuestas musculares mediante las tres técnicas en

contracciones voluntarias e involuntarias (provocadas por los electrodos de la

TMG). Los resultados obtenidos en este estudio demostraron que mediante la

TMG se puede estudiar las propiedades contráctiles de un músculo que se

encuentra denervado por una patología determinada.

2. 4. 3. 2. Composición fibrilar y velocidad de contracción del músculo

La velocidad de contracción del músculo depende de su composición fibrilar.

El estudio del porcentaje existente de cada tipo de fibra que están presentes

en el músculo resulta de vital importancia en el campo del deporte debido a

la relevancia que esto transfiere en el proceso de entrenamiento, en el

rendimiento deportivo o la recuperación de lesiones (Rodríguez-Matoso, 2013).

Las tinciones histoquímicas de muestras musculares tomadas mediante biopsia

son el método más directo para analizar esta composición, método que se

torna realmente complicado de realizar debido a su carácter invasivo.

Como se ha mencionado anteriormente, la velocidad de contracción

muscular es una variable que se puede medir mediante la TMG. Esta variable

va a depender de la composición fibrilar del músculo, composición que varía

de forma intermuscular e intramuscular (Dahmane et al., 2005; Gorelick y

Brown, 2007; Singh, Melis, Richmond y Scott, 2002; Travnik, Djordjevic, Rozman,

Hribernik y Dahmane, 2013). Valencic y Knez (1997) valoraron mediante TMG la

composición fibrilar y su distribución espacial dentro de los músculos VL,

braquioradial (BR), gastrocnemio (Gc), tibial anterior (TA) y sóleo (Sl),

encontrando que los músuclos VL y BR presentaban mayores valores de Vrn

((VL: 41 mm/s; BR: 40 mm/s) que el resto de músculos analizados. Así, el sóleo,

un músculo lento debido al alto porcentaje de fibras lentas que presenta, los

valores de Vrn fueron de 8.2 mm/s.



El objetivo del estudio de Dahmane, Valencic, Knez y Erzen (2000) era

determinar la relación existente entre el porcentaje de fibras tipo I de los

músculos bíceps braquial (BB), tríceps braquial (TB), flexor superficial (FS),

extensor de los dedos, bíceps femoral (BF), TA y Gc medial (GcM) determinado

histoquímicamente en 15 cadáveres varones, con el Tc evaluado en los

mismos músculos de 15 sujetos sanos. Estos autores encontraron que los

músculos con porcentajes más altos de fibras lentas (TA: 77 ± 8%; Gc medial: 78

± 7%; TB: 35 ± 8%) presentaban valores de Tc más elevados (TA: 50 ± 9 ms; Gc

medial: 55 ± 11 ms; TB: 30 ± 6 ms). Los resultados del estudio de Dahmane et al.

(2000) coinciden con los obtenidos por Valencic et al. (2001) quienes

encontraron correlaciones significativas (r=0.8128) entre el Tc y el porcentaje

de fibras tipo I del músculo TA.

En otra investigación realizada por Dahmane et al. (2005) se demostró

que a medida que se aumenta en la profundidad del músculo, el porcentaje

de fibras lentas aumenta, mientras que el de fibras rápidas disminuye. Se

analizó las diferencias en la composición fibrilar de los músculos BB, TB, BR, FS,

extensor de los dedos, BF, TA, Sl, GcM en función de su profundidad (bajo el

epimisio y 1.0–1.5 cm por debajo del epimisio) de 15 varones sanos. Además,

estos autores encontraron correlaciones significativos entre estos datos

histoquímicos y los resultados en el Tc obtenidos mediante TMG de los mismos

músculos de 15 varones sanos, tanto a nivel superficial (r=0.76; P<0.01) como

profundo (r=0.90; P<0.001).

Por otro lado, Simunic et al. (2011) estudiaron la posibilidad de estimar la

composición de cadena pesada de miosina (MHC-I) muscular mediante

biopsias y valoraciones con la TMG en el músculo VL de 27 sujetos sanos (21

hombres: edad = 45 ± 19 años; estatura = 177 ± 6 cm; peso = 76 ± 9 kg; 6

mujeres: edad = 51 ± 10 años; estatura = 168 ± 4 cm; peso = 62 ± 7 kg) con el fin

de establecer una correlación entre los valores obtenidos. Dividieron los

participantes realizando dos estudios. En el primero de ellos, 10 hombres

(consumo de oxígeno: 51 ± 8 ml/Kg/min; altura de salto media con

contramovimiento: 49 ± 5 cm) fueron evaluados en situación de reposo tras

haber realizado un ejercicio submáximo en cicloergómetro el día antes. Las

biopsias fueron tomadas aproximadamente una hora después de haber



hecho las valoraciones con TMG. El segundo estudio consistió en una

investigación a gran escala sobre el rendimiento neuromuscular de los atletas

máster que participaron en los XVI Campeonatos Europeos Veteranos de

Atletismo celebrados en Ljubljana, Eslovenia, en 2008. En el contexto de este

estudio intervinieron 11 hombres y 6 mujeres, 10 de los atletas practicaban

modalidades de carácter anaeróbico (6 lanzadores, 3 saltadores, 1 velocista),

5 hacían prueba de predominio aeróbico (3 corredores de obstáculos, 2

fondistas), y 2 eran decatletas. Las biopsias y TMG se recogieron, en los 17

participantes, menos de 24 horas antes o después de la competición sin haber

realizado ningún tipo de ejercicio de alta intensidad el día de la prueba.

Entre los valores obtenidos en este estudio, el Tc más bajo (20.9 ms) y el

más alto (35.1 ms) coinciden con los porcentajes de MHC-I más bajos (4.3%) y

más altos (76.9%), respectivamente. Además, los parámetros de la TMG

encontrados (Td, Tc y Tr) revelaron una correlación positiva con el porcentaje

de MHC-I (Td: r=0.612; Tc: r=0.878; Tr: r=0.669, P<0.001). De esta manera, se

puede predecir el porcentaje de MHC-I mediante el estudio de los valores de

Td, Tc y Tr obtenidos mediante TMG.

El estudio más reciente encontrado en la literatura que relaciona los

resultados histoquímicos con los obtenidos mediante TMG es el realizado por

Travnik et al. (2013). Estos autores pretendían demostrar la relación entre la

estructura (anatómica e histoquímica) y la función (propiedades de

contracción muscular) del VMO y el VML. Debido a su relación con los

porcentajes entre fibras lentas y rápidas anteriormente descrita, evaluaron

mediante la TMG el Tc de los músculos VMO y VML de dos grupos de 9

cadáveres entre 18 y 44 años. Los resultados histoquímicos desvelaron

diferencias estadísticamente significativas entre los porcentajes de fibras lentas

(59.6: 44%) y rápidas (6.3: 15%) de los músculos VML y VMO, respectivamente.

Estos resultados indican que VML es un músculo resistente a la fatiga y más

lento que el músculo VMO, y se corresponden con las diferentes funciones que

desempeñan (VML: extensor de la rodilla; VMO: estabilización de la rótula en la

articulación con el fémur). Los resultados obtenidos por estos autores en el

análisis mediante la TMG proporcionan una evidencia adicional de que la

proporción de fibras musculares dentro de los dos segmentos del músculo VM



no es homogénea con respecto a sus propiedades contráctiles (Tc VMO = 22.8

± 4.0 ms; Tc VML 26.7 ± 4.0 ms; P<0.001). Por lo tanto, estos autores demostraron

que los músculos VML y VMO son diferentes anatómicamente,

histoquímicamente y funcionalmente.

En este sentido, se puede concluir que el músculo humano cambia

significativamente en su volumen, forma y capacidad mecánica como

respuesta adaptativa a la edad y la magnitud y tipo de actividad que realiza

o función del rol que tiene asignado durante su vida (Rodríguez-Ruiz, García-

Manso, Rodríguez-Matoso, Sarmiento y Pisot, 2013). Completar el estudio de

determinados polimorfismos con la evaluación mediante la TMG da una

información más completa del perfil del deportista y de su verdadero

potencial de rendimiento (Rodríguez-Matoso, 2013). Bajo este punto de vista,

Diez-Vega et al. (2011) en Rodríguez-Matoso (2013) estudiaron la presencia de

la -actinina-3 (asociada con el genotipo R577X) y la respuesta muscular

evaluada mediante TMG de 75 jugadores de la Superliga española de voleibol

masculina. Los resultados demostraron que el genotipo XX vinculado a

deportistas de resistencia, no influye negativamente en la velocidad de

contracción (Vrn) de los músculos extensores y flexores de la rodilla (Lucia et al.,

2007; Ruiz et al., 2011; Santiago et al., 2010; Yang et al., 2003).

2. 4. 3. 3. Evaluación de la rigidez muscular mediante la Tensiomiografía

La rigidez muscular, también denominada stiffness, hace referencia al tono

muscular que presenta el músculo con independencia de la causa del mismo

(actividad física, descanso, etc.) o el mecanismo que le determine

(componente contráctil, tejido conjuntivo o actividad neuromuscular)

(Rodríguez-Matoso, 2013). Mediante el Dm obtenido con la TMG, se puede

determinar la rigidez de un músculo donde se presentan valores más bajos

cuando la rigidez es elevada y valores más altos cuando ésta disminuye

(Rodríguez-Matoso, 2013).

Un aspecto importante es entender las diferencias y vinculaciones que

la rigidez muscular tiene con las deformaciones radiales y longitudinales del

músculo cuando éste es activado. Los componentes contráctiles musculares y

los componentes elásticos en serie y en paralelo son aspectos que



condicionan la rigidez del músculo en su totalidad, alterando las

características del músculo en los diferentes tipos de contracción muscular

(concéntricas, isométricas y excéntricas con el músculo acortado o alargado)

(Rodríguez-Matoso, 2013).

En la investigación de tesis doctoral realizada por Simunic (2003), se

estudió la amplitud máxima de dos respuestas musculares (recogidas con TMG

y Torque) adaptando los cuatro parámetros de tiempo (Td, Tc, Ts y Tr) a cada

una de las respuestas (Dm TMG y Dm Torque). Este autor explica que el pico de

la respuesta registrada en la contracción transversal (recogido con TMG) es

más acentuado en los músculos con menor Tc. Basándose en la presunción de

que en un músculo todas las fibras del mismo tipo se contraen al mismo tiempo

cuando son estimuladas, utiliza distintos modelos de estimulación para

caracterizar cada tipo de fibra muscular (tipo I o tipo II).

La rigidez nos permite evaluar el estado del músculo y explorar el

potencial riesgo de lesión que puede tener el mismo en determinadas

modalidades deportivas. Una elevada rigidez (bajo valor de Dm), siempre que

no alcance valores potencialmente patológicos, puede suponer elevada

eficiencia en pruebas explosivas (ejemplo: saltos, lanzamientos o carreras

lineales de velocidad corta), pero también resulta un riesgo elevado en

acciones en las que el deportista realiza aceleraciones y desaceleraciones o

cambios de dirección intensos y no previstos con suficiente anterioridad

(ejemplo: fútbol) (Rodríguez-Matoso, 2013). Aun así, es necesario comprender

que el Dm se ve afectado por diferentes factores como puede ser el tipo de

musculatura, si esta se encuentra poco o muy tonificada y el tipo de hipertrofia

que presente. En este sentido, Rodríguez-Ruiz, Quiroga, et al. (2012) obtuvieron

valores de Dm diferentes para un mismo músculo en jugadores de vóley-playa

de alto nivel, en donde los especialistas en defensa presentan valores entre 2 y

4 mm, mientras que los especialistas en bloqueo presentan valores entre 4 y 8

mm.

2. 4. 3. 4. Diferencias entre músculos en las respuestas contráctiles

Una de las aplicaciones más básicas de la TMG tras la evaluación muscular es

determinar las diferencias existentes en la respuesta muscular en cada músculo.



En este sentido, Valencic y Knez (1997) evaluaron cinco músculos de un sujeto

que fueron seleccionados por las características de sus fibras (VL y Br vs. SL, Gc

y TA) y donde la Vrn se utilizó como parámetro comparativo. Estos autores

obtuvieron que los músculos VL y Br mostraron una Vrn más elevada (41 y 40

mm/s/mm) que los músculos menos explosivos (TA: 17.5 mm/s/mm; sóleo: 8.2

mm/s/mm).

Simunic, Pisot y Rittweger (2009) valoraron las diferencias de los valores

de Tc entre VL y BF de 170 atletas master y 51 sujetos sanos. Presentan el Tc

organizando la muestra en cuatro grupos de edad y también según el tipo de

actividad deportiva realizada (velocistas, atletas de resistencia y no

deportistas). Los autores encontraron que a la edad de 35 – 44 años, los atletas

rápidos (velocistas) mostraron un Tc más corto en el BF (Tc = 26.5 ± 1.6 ms) que

los atletas resistencia (Tc = 34.4 ± 2.2 ms), desapareciendo estas diferencias a la

edad de más de 65 años y demostrando que en el músculo VL el efecto de la

actividad deportiva no fue significativa. En este sentido, los autores señalan

que el BF se deteriora con la edad en mayor proporción que el músculo VL.

Además, señalan que la actividad deportiva tiene un efecto positivo sobre el

BF, por lo que recomiendan la realización de actividad física durante el

proceso de envejecimiento para prevenir el deterioro y la capacidad

funcional de esta musculatura.

Rodríguez-Ruiz, Rodríguez-Matoso, et al. (2012) analizaron las diferencias

existentes entre las características mecánicas y la respuesta muscular de

jugadores de voleibol de élite de ambos géneros. Las mujeres presentan

mayores desequilibrios musculares en la Vrn entre ambas piernas en los

músculos VM (P<0.05), RF (P<0.001) y BF (P<0.001), y entre BF y VM (P<0.05). En

contraste, en los hombres diferencias significativas se encuentran entre el BF y

el VL de la pierna izquierda (P<0.05) y entre los VL de ambas piernas (P<0.01).

Además, en los hombres se encontraron diferencias significativas en el Dm

entre VM y RF (P<0.005), entre VM y BF (P<0.005), entre VL y RF (P<0.05) y entre

VL y BF (P<0.005) de la pierna derecha. En cambio, en la pierna izquierda las

diferencias se encontraron entre VM y RF (P<0.001) y VL y RF (P<0.005). Por

tanto, basándose en las diferencias más pronunciadas que muestran las

mujeres en Vrn entre la musculatura responsable de la extensión y flexión de la



articulación de la rodilla, estos autores proponen establecer ejercicios

destinados a enseñar una técnica de aterrizaje que incluya una serie de

ejercicios compensatorios diseñados para mejorar la estabilidad de la rodilla y

que favorezcan la alineación de las cargas en las articulaciones con el fin de

reducir el riesgo de lesión.

2. 4. 3. 5. La tensiomiografía en la prevención y recuperación de lesiones

Por otro lado, la TMG es una herramienta especialmente interesante para

poder evaluar de forma sencilla y precisa la evolución de estructuras

musculares que son sometidas a recuperación tras procesos de deterioro o

patología de distinta índole. En esta línea, Simunic et al. (2005) analizaron la

evolución del Dm después de 12 días de rehabilitación del bíceps femoral de

un futbolista en la que muestra como el control de este parámetro evoluciona

con el tiempo, mostrando la recuperación de esta estructura hasta alcanzar

respuestas propias de una musculatura sana y no alterada por la lesión.

Por otro lado, la articulación de la rodilla ha sido estudiada por diversos

autores para conocer el comportamiento que adopta la musculatura

estabilizadora en cada una de sus funciones. Así, Rusu, Cernaianu, et al. (2009)

utilizaron la TMG para realizar un control del VM y el VL durante un periodo de

entrenamiento de resistencia aplicado a jóvenes jugadores de fútbol con el fin

evaluar y estudiar el rol de cada uno de ellos y su incidencia sobre la

estabilidad de la articulación y los problemas que pudieran desencadenar los

posibles desequilibrios musculares. El control de Tc y Dm permitieron a los

autores controlar la evolución de los cambios estructurales y funcionales que

pudieran derivar en riesgos de lesión.

Alentorn-Geli, Alvarez-Diaz, Ramon, Marin, Steinbacher, Boffa, et al.

(2014) evaluaron mediante la TMG las propiedades mecánicas y de

contracción de los músculos del muslo con el fin de determinar como factores

de riesgo de lesión de ligamento cruzado anterior (LCA). Para ello, evaluaron

la musculatura de la pierna contralateral sana de jugadores de fútbol con

rotura unilateral LCA y los compararon con jugadores del mismo género y

categoría con ambas piernas sanas. Recogieron las variables Dm, Td, Tc, Ts y el

Tr de los músculos VM, VL, RF, Semitendinoso (ST) y BF de las dos piernas de los



jugadores sanos y se compararon con las mismas variables obtenidas en los

mismos músculos en la pierna contralateral sana de los jugadores con lesión de

LCA. Estos autores obtuvieron que la gran mayoría de las variables de TMG

fueron mayores en el lado no lesionado de los jugadores con rotura de LCA

comparados con los jugadores sanos. El Tr del VL, el Tc del RF, el Ts del RF, el Tr

del RF y los valores de Dm en el BF fueron significativamente mayores en la

pierna no lesionada al compararlos con los jugadores no lesionados. Además,

encontraron diferencias significativas entre los músculos del cuádriceps y los

isquiotibiales, siendo el RF el músculo donde se encontraron mayores

diferencias significativas entre los grupos. Estos autores concluyen que la

resistencia a la fatiga y la rigidez muscular en los músculos isquiotibiales

pueden ser factores de riesgo para la lesión de LCA en jugadores de fútbol

masculino. Además, un deterioro predominante en las variables de TMG del

cuádriceps respecto a los isquiotibiales puede indicar una co-contracción

muscular alterada (desequilibrio) entre ambos grupos musculares, situación

que podría convertirse en otro factor de riesgo para la rotura de LCA.

En otro estudio realizado por el mismo grupo de investigación se evaluó

el papel de los gemelos como factor de riesgo neuromuscular para la lesión de

LCA (Alentorn-Geli, Alvarez-Diaz, Ramon, Marin, Steinbacher, Rius, et al., 2014).

Para ello, evaluaron mediante la TMG el GcM y el Gc lateral (GcL) de la pierna

contralateral sana de jugadores de futbol con lesión unilateral de LCA y los

compararon con jugadores de fútbol del mismo sexo y nivel sanos. Se

obtuvieron como variables de la TMG el Dm, el Td, el Td, el Tc, el Ts y el Tr en

ambos músculos (GcM y GcL). De los resultados obtenidos, solo se encontraron

diferencias significativas en las variables Tr del GcM (P=0.02) y Dm del GcM

(P=0.006) en la pierna sana de los jugadores con lesión en LCA y los jugadores

sanos, concluyendo estos autores que las características neuromusculares y de

contracción de los gemelos no son factores determinantes para la lesión de

LCA en jugadores de fútbol.

Alvarez-Diaz, Alentorn-Geli, Ramon, Marin, Steinbacher, Rius, et al. (2014)

investigaron a través de la TMG los efectos de la reconstrucción del LCA sobre

las propiedades mecánicas y de contracción de la musculatura de las

extremidades inferiores de jugadores de fútbol. Para ello, evaluaron a todos los



jugadores con rotura de LCA antes de la intervención quirúrgica y un año

después de la misma. Recogieron como variables de la TMG el Dm, el Td, el Tc,

el Ts y el Tr de los los músculos VM, VL, RF, ST, BF, GcM y GcL de las dos piernas,

la contralateral sana y la lesionada. Estos autores encontraron que la pierna

lesionada presentaba una disminución significativa en el Tc del VL, en el Tc del

ST, en el Tc del GcM, en el Tr del GL y en el Td del GcL y un aumento

significativo en el Tr del VM y en el Ts del GcM en el postoperatorio en

comparación con el preoperatorio. Por otro lado, la pierna no lesionada

demostró cambios significativos entre el preoperatorio y el postoperatorio en el

VL, RF, y BF, sin encontrarse en los músculos VM, ST, GcM y GcL. Además,

ambas piernas mejoraron su simetría entre los músculos del cuádriceps y los

isquiotibiales en el postoperatorio. Por lo tanto, los músculos del cuádriceps

mejoran su resistencia a la fatiga y la velocidad de contracción en ambas

piernas, y los músculos isquiotibiales mejoraron su velocidad de contracción y

el tono muscular en ambas piernas, siendo estas mejoras más evidentes en la

pierna lesionada en comparación con la no lesionada. Estos autores

concluyen que la reconstrucción del LCA y su posterior rehabilitación

repercuten positivamente en las características neuromusculares de los

cuádriceps y los isquiotibiales.

Alvarez-Diaz, Alentorn-Geli, Ramon, Marin, Steinbacher, Boffa, et al.

(2014) investigaron a través de la TMG los efectos de la lesión del LCA sobre las

características mecánicas y de contracción de los músculos de las

extremidades inferiores en jugadores de fútbol. Para ello sometieron a los

jugadores a una evaluación de los músculos de las extremidades inferiores

antes de someterse a la intervención quirúrgica y los compararon con un

grupo de jugadores sanos de las mismas características. El Dm, el Tr, el Tc, el Ts

y el Td fueron analizados en los siguientes músculos de ambas piernas: VM, VL,

RF, BF, GcM y GcL. Obtuvieron mayores valores en la pierna lesionada en

comparación con las piernas sanas. El Tc del VM, VL, RF fueron

significativamente mayores en los músculos de la pierna lesionada en

comparación con los de las piernas sanas (P=0.003, P=0.001 y P<0.001,

respectivamente). El BF fue el único músculo de los isquiotibiales con

diferencias significativas entre la pierna lesionada y las piernas sanas, con un

aumento significativo en el Tc y en el Dm (P=0.002 y P<0.001, respectivamente).



Encontraron diferencias significativas en los GcM y los GcL, con valores

mayores en el Tc, Tr y el Dm (P=0.01, P=0.03 y P<0.001, respectivamente) en la

piernas lesionadas que en las piernas sanas, y con valores significativamente

más bajos en el Ts (P=0.01) menores en las piernas lesionadas. El Tc del VM, VL,

RF, ST y BF fue significativamente mayor en las piernas lesionadas en

comparación con las no lesionadas (P=0.007, P=0.04, P=0.004, P=0.02, y P=0.02,

respectivamente). Los autores concluyen que la lesión de LCA provoca una

disminución en la velocidad de contracción (en cuádriceps, isquiosurales y

GcM), en la resistencia a la fatiga (en cuádriceps y GcM) y en el tono

muscular (isquiosurales y GcM). Además, los autores manifiestan que los

hallazgos obtenidos en su investigación pueden contribuir a un mejor diseño

de los programas de rehabilitación con el fin de optimizar la recuperación y

aumentar potencialmente el rendimiento deportivo en el retorno a la

actividad deportiva.

Además del control de la respuesta muscular como medio para la

prevención y recuperación de lesiones musculares y articulares, la TMG puede

ser utilizada en clínica como herramienta de control de la recuperación e

incluso para mejorar los mecanismos de prevención de numerosas patologías.

Así, se han realizado investigaciones con TMG para el control de la respuesta

muscular en personas con extremidades amputadas (Burger, Valencic,

Marincek y Kogovsek, 1996), personas con patologías neuromusculares

(Grabljevec, Burger, Kersevan, Valencic y Marincek, 2005; Grabljevec et al.,

2004), en enfermos en cama de larga duración (Pisot et al., 2008), en enfermos

con polineuropatía diabética (Rusu, Calina, et al., 2009), en enfermos de

esclerosis múltiple (Neamtu et al., 2011) y en enfermos de claudicación

inminente (Gasparini, Sabovic, Gregoric, Simunic y Pisot, 2012).

2. 4. 3. 6. Evaluación de la adaptación muscular al ejercicio excéntrico mediante tensiomiografía

De la revisión de la literatura realizada, solo se ha encontrado un estudio que

evalúe mediante TMG las respuestas musculares al EE. Hunter et al. (2012)

utilizaron la TMG como técnica adicional para la valoración de las

propiedades musculares del principal músculo encargado de la flexión de la

articulación del codo (BB) en un EE. En su investigación participaron 19 sujetos



(edad: 21.1 ± 4.7 años; estatura: 180.0 ± 7.1 cm; peso corporal 81.3 ± 14.9 kg)

que no realizaban ejercicio frecuentemente y además fueron instruidos para

evitar los baños de hielo terapéuticos, masaje, compresión, o cualquier tipo de

tratamiento que aliviara los síntomas asociados al daño muscular. Los autores

realizaron varias valoraciones que consistieron en el análisis de la creatina

quinasa (CK), evaluación de la circunferencia del brazo y evaluación de la

percepción del dolor muscular al trabajar con su extremidad superior en un

aparato isocinético con una presión de 20 N. Antes de realizar una

contracción voluntaria máxima (MVC) se analizó el Torque y la TMG. Todas las

valoraciones se repitieron siete días consecutivos en los que el sujeto se situaba

en la misma posición (una silla especialmente diseñada).

Para estudiar el coeficiente de correlación entre valores, tomaron como

referencia los resultados del primer día (Día 0). Ese día, Dm evidenciaba una

débil relación con el aumento de la circunferencia y el dolor muscular

manifestado por los participantes del estudio. Las respuestas de TMG a las

máximas contracciones musculares mostraron que se reduce el Dm, mientras

que el Tc aumenta manteniendo valores altos durante los 6 días siguientes al

daño muscular. Esto situación sugiere que el Dm evaluado con el TMG es

eficaz para detectar daño muscular y podría ser una herramienta útil para los

profesionales e investigadores en la detección de los daños musculares y la

recuperación que se podría planificar y realizar después del EE.

2. 5. El ejercicio excéntrico como modalidad de entrenamiento

2. 5. 1. Introducción al ejercicio excéntrico

Cuando la magnitud de la carga aplicada a un músculo excede a la

capacidad de producir fuerza por dicho músculo, éste se contraerá a la vez

que su longitud se incrementa provocando lo que en su día se denominó

trabajo negativo (Abbott, Bigland y Ritchie, 1952). El concepto “excéntrico” se

introdujo por primera vez en 1953 por Asmussen (Lindstedt, LaStayo y Reich,

2001), siendo este concepto más esclarecedor que el trabajo negativo debido

a que combina el prefijo ex- (fuera o más allá) con –céntrico (del centro), por



lo tanto el concepto de contracción muscular excéntrica se refiere a una

contracción que se aleja del centro del músculo.

En 1882, el fisiólogo alemán Adolf Ficksee Fick publicó el primer

documento donde aparece el término isométrico para denotar una

contracción muscular en la que no se produce ningún cambio en la longitud, y

documentó que si un músculo se estira durante una contracción, se podría

ejercer mayor fuerza (Fick, 1882). Cincuenta años más tarde, el fisiólogo inglés

Archibald Vivian Hill (Hill, 1960) descubrió mediante una máquina de

termodinámica que, además de producir más fuerza, la producción de calor

en las contracciones excéntricas es menor que en las contracciones

concéntricas (Bigland-Ritchie, 1995). Además, Hill fue el primer autor en

recomendar la terminología de trabajo positivo y trabajo negativo para las

contracciones concéntricas y excéntricas, respectivamente (Bigland-Ritchie,

1995). Pero la primera revelación de la importancia funcional del EE se produjo

gracias a la investigación realizada por (Abbott et al., 1952). Estos autores

conectaron dos cicloergómetros

estacionarios a través de una

cadena (Figura 2.33) de manera que

mientras un ciclista pedaleaba hacia

delante, el otro resistía este

movimiento. Dado que la resistencia

interna del dispositivo era

inapreciable, la fuerza que estaban

aplicando los dos ciclistas era la

misma. Sin embargo, el gasto

energético en valores de consumo

de oxígeno era menor en el ciclista

que resistía el movimiento (Figura

2.33). Estos hallazgos han sido

comprobados en investigaciones

posteriores (Bigland-Ritchie y Woods,

1976; Dufour et al., 2007; Dufour et al.,

2004; Elmer, Danvind y Holmberg,

2013; Elmer, Marshall, McGinnis, Van

Figura 2.33. Imágenes del estudio de Abbot et al. (1952). En la parte superior se muestra los cicloergómetros unidos por una cadena, donde un participante ejercía fuerza concéntrica y el otro resistía la fuerza creada por el primero. En la imagen inferior se observa como el deportista que resiste el esfuerzo (trabajo negativo) presenta valores inferiores al deportista que realiza contracciones concéntricas (trabajo positivo). Imágenes tomadas de Abbot et al. (1952)



Haitsma y LaStayo, 2013; Henriksson, Knuttgen y Bonde-Petersen, 1972; Perrey,

Betik, Candau, Rouillon y Hughson, 2001).

Sin embargo, en aquella época se realizaron pocas investigaciones

adicionales para demostrar las propiedades del músculo cuando éste realiza

una contracción excéntrica. Además, la mayoría de los estudios clásicos sobre

fisiología muscular que asentaron el conocimiento sobre cómo se comporta el

músculo, se centran principalmente en dos enfoques experimentales, sobre

todo en los parámetros relacionados con la locomoción humana:

contracciones musculares isométricas (el músculo se contrae, pero mantiene

una longitud constante) y contracciones musculares concéntricas (el músculo

se contrae y provoca un acortamiento en su longitud) (Lindstedt et al., 2001).

Como consecuencia de lo anterior, es poco lo que se conoce sobre

cómo la mecánica y la energética influyen en la contracción excéntrica. De

hecho, uno de los personajes más ilustres de la biomecánica muscular, el

americano Tom McMahon, caracterizaron las contracciones excéntricas como

“el lado oscuro de la curva fuerza-velocidad”, en referencia a la falta de

conocimiento sobre esta región del modelo clásico de Hill, quien describe la

relación entre la velocidad de acortamiento de un músculo y su producción

de fuerza (Lindstedt et al., 2001).

Como se ha descrito anteriormente, existe gran diferencia entre el

consumo de oxígeno en un trabajo positivo y en un trabajo negativo. En los

años 70, Bigland-Ritchie y Woods (1976) ampliaron el trabajo realizado por

Abbott et al. (1952) mediante un diseño experimental similar. Estos autores

además de la medición del consumo de oxígeno, evaluaron mediante EMG

de superficie la activación de los músculos del cuádriceps y encontraron que

durante las contracciones excéntricas, además de consumir menos oxígeno, el

reclutamiento de las fibras es menor. Pero la explicación anteriormente

descrita de que para producir la misma cantidad de trabajo se necesita

consumir menos energía, va más allá del nivel de reclutamiento muscular

(Nishikawa et al., 2012).

Los mecanismos subyacentes que dan lugar a la reducción en el gasto

energético en las contracciones excéntricas todavía no son bien conocidos



(Elmer y LaStayo, 2014). Algunos autores manifiestan que esta situación puede

producirse debido a que las uniones entre actina y miosina se rompen

mecánicamente en lugar de precisar la energía del ATP (Flitney y Hirst, 1978;

Menard, Penn, Lee, Dusik y Hall, 1991), como sucede en las contracciones

concéntricas.

Casi 50 años después del estudio de Bigland-Ritchie y Woods (1976), el

EE se ha introducido dentro de los protocolos de prevención y recuperación

de lesiones así como dentro de los programas de entrenamiento deportivo. Las

características fisiológicas que proporciona las contracciones excéntricas

(gran capacidad de generar fuerza con un coste energético bajo)

destacadas por Abbott et al. (1952), se convirtieron en una justificación

adecuada para mejorar la función y el crecimiento muscular sin lesionar el

músculo. De hecho, Isner-Horobeti et al. (2013) y LaStayo, Marcus, Dibble,

Frajacomo y Lindstedt (2014) demostraron que un entrenamiento de 6-12

semanas de duración, realizando 2-3 sesiones a la semana de unos 10-30

minutos mediante EE puede provocar el suficiente estímulo para mejorar la

función muscular en diferentes tipos de poblaciones.

El EE ha sido comúnmente asociado con términos como el daño y el

dolor muscular. La puesta en práctica de los ejercicios excéntricos en un

protocolo de entrenamiento llevó a Theodore Hough a desarrollar el término

Delayed Onset Muscle Soreness (DOMS), quien en 1902 encontró que el

ejercicio centrado en contracciones excéntricas provoca en los deportistas un

incremento importante en el dolor a nivel muscular debido a las roturas de

fibras que se producían dentro del músuclo (Hough, 1902). Sin embargo, la

asociación de las contracciones excéntricas con el daño muscular puede ser

engañosa. El dolor puede ser un síntoma de daño muscular, pero este daño se

produce normalmente a nivel subcelular y puede no representar un verdadero

deterioro estructural del músculo. Además, después de realizar un EE no

realizado previamente y que provoque dolor, el músculo se adapta

rápidamente al aumento de la tensión aplicada, provocando como resultado

una reducción del dolor percibido y de los indicadores de daño muscular

(Butterfield, 2010).



La contracción excéntrica de los músculos también ha sido considerada como

la fuerza capaz de amortiguar el movimiento (Lindstedt et al., 2001). Esta

capacidad de amortiguar o absorber energía depende fundamentalmente

de cómo esté participando el músculo. De esta manera, la energía puede

disiparse en forma de calor o almacenarse temporalmente como potencial de

energía elástica o reactiva. En el primero de los casos, si una persona de 70 kg

desciende una montaña durante 500 m, la musculatura del cuádriceps

absorbe aproximadamente 350 kJ, suficiente energía para aumentar la

temperatura corporal unos 4-5º C. En el segundo de los casos, cuando

corremos, la energía cinética es absorbida cada vez que el pie entra en

contacto con el suelo y continúa hasta que el centro de masas pasa por

encima del mismo, punto en el que tanto la energía gravitatoria y la energía

cinética están en valores mínimos y el potencial de energía elástica en valores

máximos. Gran parte de esta energía absorbida se añade a la fuerza activa

que produce el paso siguiente, provocando una mejora en la economía de la

carrera (Lindstedt et al., 2001). En esta capacidad, los músculos y los tendones

se comportan como resortes que cíclicamente absorben y recuperan la

energía elástica provocada por el impacto del pie contra el suelo. Además,

esta capacidad depende también del tiempo, ya que si no se utiliza esta

energía absorbida para producir fuerza, se perderá en forma de calor

(Cavagna, Heglund, Harry y Mantovani, 1994).

Los ejercicios excéntricos realizados con altas intensidades también

pueden causar lesiones musculares. Dado que el músculo es capaz de

producir fuerza, cualquier cambio sustancial en el patrón muscular puede

resultar en daño muscular si la magnitud de la carga se incrementa de manera

significativa (por ejemplo un ejercicio novedoso o un ejercicio repetido de

manera excesiva). Como el daño muscular inducido por el ejercicio es un

fenómeno frecuente, los mecanismos responsables de este daño, el proceso

de recuperación y la prevención del mismo han recibido una atención

importante. El síntoma más identificado tras realizar una actividad muscular

novedosa son las DOMS, que generalmente va acompañado de la presencia

en sangre de encimas o proteínas musculares que indican un daño fibrilar

(Meneghel et al., 2014; Proske y Morgan, 2001; Salmons, 1997). El cambio

funcional clave que determina un daño o deterioro en la configuración de las



fibras tras el daño muscular es la disminución en la capacidad de producir

fuerza (Lindstedt et al., 2001).

Tal vez debido a la asociación existente entre el EE y el daño o lesión

muscular, el entrenamiento a largo plazo mediante contracciones ha sido

poco tratado de forma experimental. Mucho se conoce sobre cómo el

músculo responde de forma aguda al daño o lesión a través de esta

metodología de entrenamiento, sin embargo, cabe destacar que el EE no

tiene por qué causar ningún tipo de lesión, ya sea realizado de forma aguda o

crónica. Si tenemos en cuenta que un ejercicio realizado de forma repetida

puede causar daño muscular, la fisiología generará una serie de adaptaciones

para que esta situación no se repita en el tiempo. Por lo tanto, si el EE es

realizado a baja intensidad desde el comienzo y se incrementa la carga de

forma gradual a medida que avanza el programa, el daño muscular no tiene

por qué aparecer. Algunas de las explicaciones propuestas por la literatura del

efecto protector del EE ante el daño muscular incluyen la eliminación de las

áreas débiles de determinadas fibras musculares, los cambios en el

reclutamiento de unidades motoras y la formación de una estructura

molecular más elástica (Salmons, 1997; Stauber, 1989), sin ser necesario que el

daño muscular se produzca para que estas adaptaciones se desarrollen

(Lindstedt et al., 2001).

2. 5. 2. El ejercicio excéntrico en el deporte y en la recuperación de lesiones

Los programas a largo plazo de EE se caracterizan por dar lugar a una serie de

adaptaciones funcionales que aparecen en el músculo. En su conjunto, estas

adaptaciones pueden tener importantes aplicaciones en personas lesionadas

o para aquellos deportistas que quieran mejorar su rendimiento (Figura 2.34).

Debido a que el músculo es capaz de generar más fuerza en la fase

excéntrica de la contracción que en la concéntrica, uno de los objetivos del

entrenamiento excéntrico puede ser la mejora de la fuerza muscular. La

capacidad de generar fuerza (por encima de la fuerza isométrica máxima)

sólo es posible durante las contracciones excéntricas (Lindstedt et al., 2001). Sin

embargo, no todas las contracciones excéntricas son realizadas con cargas

elevadas, y si un ejercicio está diseñado de forma excéntrica para recuperar



las fuerzas generadas de forma concéntrica, no se aumentará la capacidad

de generar fuerza.

Además, como se ha mencionado anteriormente, las contracciones

musculares excéntricas se producen con un bajo coste metabólico. Los

músculos que se contraen de forma excéntrica producen más fuerza

consumiendo menos energía. El estudio realizado por Bigland-Ritchie y Woods

(1976) demostró que el consumo de oxígeno durante la pedalada realizada

de forma excéntrica es 1/6-1/7 parte que realizado de forma concéntrica para

una misma intensidad de carga. Por lo tanto, el entrenamiento excéntrico

puede aumentar el tamaño y la fuerza muscular con unas demandas bajas

del sistema cardiovascular (Beaven, Willis, Cook y Holmberg, 2014; LaStayo,

Pierotti, Pifer, Hoppeler y Lindstedt, 2000).

La magnitud de los incrementos observados en la fuerza y en el área de

la fibra muscular con frecuencia son mayores en programas de entrenamiento

de EE que en programas de entrenamiento de fuerza tradicional. Con el EE se

produce un aumento en la rigidez de la capacidad de amortiguación del

músculo que puede ocurrir independientemente del aumento en el tamaño

muscular y la fuerza isométrica (Reich, Lindstedt, LaStayo y Pierotti, 2000). Con

Ejercicio Excéntrico

Absorción de energía

Alta producción de Fuerza

Bajo coste energético

Amortiguador de la rigidez muscular

Incremento del tamaño y fuerza

muscular

Rendimiento deportivo Rehabilitación

guador de Incremgua menme

Características

Consecuencias funcionales

Aplicación

Figura 2.34. Adaptaciones musculares del ejercicio excéntrico realizado a largo plazo. Estas adaptaciones tienen su aplicación en el campo del rendimiento deportivo y en la recuperación de lesiones. Imagen modificada de Lindstedt, LaStayo y Reich (2001).



toda probabilidad, las mejoras en la fuerza y en la capacidad de

amortiguación del músculo tras la realización de un programa de EE son

debidos a los cambios producidos a nivel estructural y neural (Lindstedt et al.,

2001).

2. 5. 2. 1. Ejercicio excéntrico y ganancias de fuerza

La alternancia en la acción muscular (excéntrica versus concéntrica) es a

manudo utilizada por los entrenadores en los programas de entrenamiento

para conseguir ganancias de fuerza en sus deportistas. Diversas

investigaciones demuestran mayores ganancias de fuerza con entrenamientos

excéntricos que con entrenamientos mediante acciones concéntricas. Sin

embargo, muchas de estas investigaciones utilizan protocolos de

entrenamientos en dinamómetros isocinéticos, aparatos que son poco

utilizados por los deportistas debido a sus costes y a la baja especificidad de la

disciplina deportiva.

Como se ha mencionado en apartados anteriores, el entrenamiento

excéntrico puede conducir a mayores ganancias de fuerza debido a que

implican un menor coste energético para desarrollar una carga determinada

(Peñailillo, Blazevich, Numazawa y Nosaka, 2013), permiten a los deportistas

superar una mayor carga que durante acciones concéntricas o acciones

concéntricas-excéntricas en un mismo porcentaje de 1-RM que puede

conducir a desarrollar una mayor tensión para una misma carga relativa y por

lo tanto a mayores ganancias de fuerza (Flanagan et al., 2014; Moir, Erny, Davis,

Guers y Witmer, 2013), y una mayor activación previa de las unidades motoras

(Hortobagyi, Barrier, et al., 1996; Hortobagyi et al., 2000).

La evaluación del 1-RM se establece como una prueba ampliamente

utilizada para medir las ganancias o pérdidas fuerza muscular de una persona

o deportista. Un mayor 1-RM permitirá al deportista tener una mayor

capacidad de fuerza en intensidades submáximas. En estudio realizado por

Doan et al. (2002), encontraron que el 1-RM en press de banca se podría

aumentar de forma aguda mediante la aplicación de una carga supra-

máxima (105% de su 1-RM) en fase excéntrica. Este incremento agudo (+5% de

su 1-RM), provocó un aumento significativo de aproximadamente 3 kg en el 1-



RM de los participantes (de 97.44 a 100.57 kg). Las interpretaciones del por qué

se producen estos incrementos significativos de forma aguda incluyen una

mayor estimulación neural del músculo y un mayor almacenamiento de

energía elástica en el músculo.

La estimulación neural dentro del músculo por parte del EE es debida al

mayor estiramiento del huso neuromuscular. El huso neuromuscular es un

receptor de estiramiento que se encuentra paralelo a las proteínas contráctiles

(actina y miosina) que forman el músculo. Esta estructura es sensible a los

cambios en la longitud y a la velocidad de estiramiento del músculo. Este

aumento en la extensión de los husos neuromusculares provoca un incremento

en los impulsos de los nervios motores que producen un aumento potencial en

la capacidad de producir fuerza (Dietz, Schmidtbleicher y Noth, 1979). Doan et

al. (2002) sugieren que el entrenamiento excéntrico supra-máximo es un

excelente método para que los deportistas rompan sus mesetas en los

entrenamientos de fuerza, ya que a medida que el deportista es capaz de

entrenar de forma excéntrica con pesos más altos, Doan et al. (2002)

proponen que “el cerebro está siendo engañado para realizar una

contracción concéntrica más intensa de lo habitual”.

Otra interpretación del por qué se incrementa el 1-RM concéntrico

después de un entrenamiento excéntrico supra-máximo hace referencia a que

el músculo actúa como una especie de amortiguador. En este sentido, Doan

et al. (2002) siguiendo el modelo de Lindstedt et al. (2001), explican que la

mayor fuerza excéntrica puede aumentar el almacenamiento de energía

elástica en las fibras musculares y tendones, lo que proporcionará una mayor

capacidad de producción de fuerza en la acción concéntrica. Curiosamente,

Hortobagyi, Barrier, et al. (1996) encontraron que tras 12 semanas de

entrenamiento concéntrico en dinamómetro isocinético versus entrenamiento

excéntrico en dinamómetro isocinético, los participantes experimentaron más

fatiga en el entrenamiento concéntrico.

Por otro lado, son diversos los estudios que han comparado los efectos

sobre las ganancias de fuerza del entrenamiento excéntrico sobre el

entrenamiento concéntrico. A continuación se expondrán algunos de estos

estudios con sus resultados más importantes. Por su aplicación práctica, solo



han sido seleccionados aquellos estudios que han utilizado protocolos de

entrenamiento isoincerciales.

Seliger, Dolejs, Karas y Pachlopnikova (1968) investigaron los efectos de

13 semanas de entrenamiento concéntrico y excéntrico de 15 jugadores de

rugby de alto nivel que realizaban 2 veces por semana ejercicios de fuerza de

tren superior e inferior con pesos libres (incluyendo el press de banca y

sentadillas). Un grupo realizó acciones musculares de forma concéntrica con el

90-95% del 1-RM concéntrico, mientras que el otro grupo realizó acciones

musculares excéntricas con el 145-150% del 1-RM concéntrico. Los

investigadores encontraron que ambos grupos de entrenamiento, concéntrico

y excéntrico mostraron incrementos significativos en la fuerza en press de

banca (13 frente al 9%, respectivamente) y en la fuerza en sentadilla (49 frente

al 49%, respectivamente), sin existir diferencias significativas entre grupos.

Johnson, Adamczyk, Tennoe y Stromme (1976) evaluaron los efectos de

6 semanas de entrenamiento excéntrico y concéntrico, realizado de forma

unilateral, en 8 estudiantes varones universitarios. Se realizaron 4 ejercicios (curl

de bíceps, prensa, flexión de rodilla y extensión de rodilla), 3 veces por semana.

Los que realizaron los ejercicios de forma concéntrica, efectuaron 2 series de

10 repeticiones al 80% del 1-RM concéntrico y los que realizaron los ejercicios

de forma excéntrica efectuaron 2 series de 6 repeticiones al 120% del 1-RM

concéntrico. Todos los participantes realizaron todos los ejercicios concéntricos

con un brazo y una pierna, y los ejercicios excéntricos lo realizaron con el brazo

y la pierna contraria. Estos investigadores encontraron incrementos

significativos en ambas condiciones en todos los ejercicios, sin encontrar

diferencias significativas entre el EE y el concéntrico.

Pavone y Moffat (1985) investigaron los efectos sobre la fuerza

isométrica de la musculatura del cuádriceps de un programa de

entrenamiento de 6 semanas en 27 mujeres sanas. Se dividieron los

participantes en tres grupos, un que entrenó solo de forma excéntrica, un

segundo que entrenó de forma concéntrica y un tercer grupo que entrenó de

forma isométrica. Todos los grupos realizaron 3 sesiones por semana, 30

repeticiones por sesión a una intensidad basada en el porcentaje del 1RM



concéntrico y excéntrico. Los 3 grupos incrementaron de forma significativa su

fuerza isométrica, sin existir diferencias significativas entre los grupos.

Jones y Rutherford (1987) compararon los efectos de 12 semanas de

entrenamiento realizado de forma concéntrica y excéntrica en la extensión

unilateral de rodilla en 6 hombres y mujeres jóvenes. Una pierna entrenó de

forma concéntrica y la otra de forma excéntrica. Se realizaron 3 sesiones a la

semana, 4 series de 6 repeticiones con un descanso entre cada serie de 1

minuto, al 80% del 1-RM de cada acción muscular. Los investigadores

encontraron que la carga utilizada para el entrenamiento excéntrico fue de

alrededor del 145% de la carga utilizada en el entrenamiento concéntrico y

obtuvieron incrementos de un 15% en el entrenamiento concéntrico de una

pierna y en un 11% en el entrenamiento excéntrico, sin existir diferencias

significativas entre las dos condiciones.

Smith y Rutherford (1995) evaluaron los efectos en la ganancia de fuerza

de 20 semanas de entrenamiento concéntrico y excéntrico en 10 hombres y 10

mujeres jóvenes sanos. Los dos grupos de estudio realizaron el entrenamiento

de forma excéntrica con una pierna y de forma concéntrica con la otra pierna.

El entrenamiento excéntrico incluyó una carga más pesada que el

concéntrico, pero no se especifica en el estudio si representan la misma carga

relativa. Antes y después de la intervención se evaluó los cambios en la fuerza

isométrica e isocinética y se encontró que el aumento en la fuerza isométrica

fue significativamente mayor en la pierna que entrenó de forma concéntrica

frente a la que entrenó de forma excéntrica (43.7 ± 19.6% frente a 22.9 ± 9.8%).

Sin embargo, se encontró una tendencia positiva para el aumento de la fuerza

isocinética en la pierna que entrenó de forma excéntrica, aunque esta

diferencia no fue significativa.

Ben-Sirah, Ayalon y Tavi (1995) estudiaron los efectos del ejercicio

excéntrico, concéntrico, convencional y excéntrico supra-máximo en 60

mujeres jóvenes no entrenadas. Las participantes realizaron el ejercicio de

extensión de rodilla 2 veces por semana durante 8 semanas. Las participantes

del grupo convencional realizaron 3 series de 10 repeticiones bilaterales al 65%

de su 1-RM. Las participantes del grupo excéntrico supra-máximo realizaron 3

series de 5 repeticiones unilaterales al 130% de su 1-RM. Las participantes de los



grupos concéntrico y excéntrico realizaron en las fases concéntricas o

excéntricas, respectivamente, 3 series de 10 repeticiones bilaterales al 65% de

su 1-RM. Los investigadores encontraron ganancias de fuerza significativas solo

en los grupos concéntrico (1.8%) y excéntrico (2.1%), sin ser estas diferencias

estadísticamente significativas entre sí.

Vikne et al. (2006) investigaron los efectos de 12 semanas de

entrenamiento concéntrico y excéntrico de los músculos flexores del codo en

17 hombres entrenados en fuerza. Los participantes de este estudio entrenaron

2 - 3 veces por semana con cargas variables. Las sesiones de entrenamiento

alternaban cargas máximas y submáximas. Las cargas máximas se basaban

sobre una repetición máxima (4–8-RM), mientras que la carga de

entrenamiento submáxima fue determinada al 85-90% de la repetición máxima.

Durante un período de 2 semanas de entrenamiento, cada participante

completó 3 sesiones de entrenamiento con la carga máxima y 2 sesiones de

entrenamiento con las cargas submáximas. El número de series fue

incremental para los dos grupos de entrenamiento (de 3 a 5 series), con un

periodo de descanso entre cada serie de 3-6 minutos. En el protocolo de EE,

los participantes descendían el peso en 3-4 segundos, mientras que en el

protocolo concéntrico, los participantes ejecutaban la repetición a la máxima

velocidad posible. Antes y después de la intervención, los investigadores

evaluaron la fuerza concéntrica y excéntrica de forma aislada. La fuerza

concéntrica (1-RM) mejoró 4.7 ± 2.2 kg (18%) en el grupo de entrenamiento

concéntrico y 3.9 ± 1.3 kg (14%) en el grupo de entrenamiento excéntrico. Sin

embargo, las ganancias de fuerza en el 1-RM excéntrico fueron mayores en el

grupo de entrenamiento excéntrico (8.6 ± 3.3 kg, un 26%) que en el grupo de

entrenamiento concéntrico (3.1 ± 13 kg, un 9%).

Reeves, Maganaris, Longo y Narici (2009) compararon los efectos del EE

con el ejercicio convencional en personas de edad avanzada. El ejercicio

utilizado en este caso fue la prensa de piernas realizada de forma bilateral. Los

participantes de este estudio fueron divididos en dos grupos (un grupo de

entrenamiento excéntrico y otro grupo de entrenamiento convencional) que

realizaron un programa de entrenamiento de 14 semanas en las cuales se

entrenaba 3 días por semana. Ambos grupos realizaron 2 series de 10



repeticiones a una intensidad del 80% del 5-RM. Antes y después de la

intervención, los investigadores evaluaron en dinamómetro isocinético el

torque máximo en la extensión de rodilla de forma concéntrica y excéntrica a

unas velocidades de 50, 100, 150 y 200 grados por segundo, así como el torque

máximo de forma isométrica en diferentes ángulos articulares. Estos

investigadores encontraron que el solo el grupo que entrenó de forma

excéntrica incrementó de forma significativa la fuerza excéntrica (9-17%) en

todas las velocidades evaluadas. Sin embargo, sólo encontraron mejoras

significativas en este grupo en la evaluación concéntrica a la velocidad de

200 grados por segundo. El grupo que entrenó de forma concéntrica mejoró

de forma significativa en la evaluación concéntrica en todas las velocidades

(22-37%), pero no en la evaluación excéntrica.

Raue, Terpstra, Williamson, Gallagher y Trappe (2005) compararon los

efectos de un programa realizado de forma concéntrica con otro realizado de

forma excéntrica. Ambos programas fueron realizados de forma unilateral en

la extensión de rodilla sobre 15 hombres sanos sedentarios. Se realizaron 3

grupos de intervención, uno que entrenó de forma concéntrica, otro que

entrenó de forma excéntrica y un tercer grupo control. Los participantes de los

grupos experimentales realizaron 4 series de 8 repeticiones al 80% del 1-RM

concéntrico, 3 días por semana durante 4 semanas. Antes y después de la

intervención, los investigadores evaluaron el 1-RM de forma concéntrica y

encontraron que el 1-RM realizado de forma concéntrica aumentó

significativamente en el grupo concéntrica, pero no en el grupo que entrenó

de forma excéntrica (19% frente al 7%, respectivamente).

Kelly et al. (2014) compararon los efectos del entrenamiento excéntrico

y concéntrico sobre las mejoras en la fuerza máxima en 30 hombres sanos

(edad = 24.63 ± 5.6 años). Además, compararon los efectos de ambos

métodos sobre el número de repeticiones hasta el fallo a diferentes

intensidades relativas del 1-RM. Antes y después de la intervención se evaluó

mediante el test 1-RM la fuerza máxima de forma concéntrica y excéntrica y el

número de repeticiones hasta el fallo a intensidades del 60%, 70%, 80% y 90%

del 1-RM. En el ejercicio press de banca, el entrenamiento concéntrico

consistió en realizar una extensión completa de codos partiendo con la barra



en el pecho y el entrenamiento excéntrico consistió en resistir la caída de la

barra hasta el pecho partiendo de una extensión completa de codos,

tardando 3 segundos en la ejecución excéntrica. Estos autores encontraron

que el entrenamiento excéntrico provocó mayores ganancias de fuerza

significativas en el 1-RM (115.99 ± 31.08 kg; P<0.05) que el entrenamiento

concéntrico (93.56 ± 26.56 kg). Además comprobaron que en intensidades

altas (90% del 1-RM), los participantes que entrenaron mediante contracciones

excéntricas consiguieron realizar más repeticiones hasta el fallo (7.67 ± 3.24

repeticiones; P<0.05) que los que entrenaron mediante contracciones

concéntricas (4.57 ± 2.21 repeticiones).

En la investigación desarrollada por Wirth, Keiner, Szilvas, Hartmann y

Sander (2014) se analizó los efectos de un protocolo de EE utilizando cargas

supra-máximas (>1-RM) sobre la fuerza máxima y la fuerza explosiva de la

extremidad inferior. Formaron parte de su estudio un total de 28 participantes

(15 participantes entrenaron de forma excéntrica y 13 participantes formaron

parte de un grupo control) con experiencia en el trabajo de fuerza en tren

inferior. En el ejercicio seleccionado en esta investigación fue el de la prensa a

45 grados. El programa de entrenamiento tuvo una duración de 6 semanas,

realizando 3 sesiones de entrenamiento por semana 5 series de 3 repeticiones

con 6 minutos de descanso entre series. La intensidad de carga fue reajustada

en cada sesión de entrenamiento en la manera que el participante podía

descender el peso de una manera controlada. Antes y después del

entrenamiento, evaluaron la fuerza máxima (1-RM), la fuerza excéntrica

máxima y la fuerza isométrica máxima en un dinamómetro isocinético. Estos

autores encontraron mejoras significativas en el 1-RM (31.1%; P<0.001) y en la

fuerza excéntrica máxima (28.2%; P<0.001) en el grupo experimental. Sin

embargo, no encontraron mejoras significativas en la fuerza isométrica máxima.

Los resultados de este estudio sugieren que en sujetos no entrenados,

entrenamiento de fuerza excéntrica unilateral en la prensa de piernas genera

mejoras significativas en la igualdad y unilateral de la fuerza máxima

excéntrica excéntrico concéntrico y bilateral, con una transferencia no

significativa a las actuaciones de salto vertical y la producción unilateral de

fuerza isométrica .



De los estudios anteriormente planteados, se puede destacar que no existe

una tendencia a favor de una acción muscular o de otra. Si comparamos los

resultados de estos estudios en función del método de evaluación empleado

(isocinético, isométrico o isoinercial) y en función de la acción muscular

empleada (concéntrica o excéntrica), podemos destacar:

1. Que en las evaluaciones isoinerciales no existe una tendencia clara

para determinar que tipo de entrenamiento es más apropiado, con

varios estudios que no encuentran diferencias significativas entre las

acciones musculares utilizados durante el entrenamiento, con dos

estudios que muestran el beneficio de las acciones excéntricas sobre las

concéntricas y dos estudios que muestran un beneficio de las acciones

musculares concéntricas sobre las excéntricas, respectivamente.

2. Que en las evaluación isocinética no existe una tendencia clara, con un

estudio que demuestra una diferencia significativa a favor del

entrenamiento excéntrico, otro que no demuestra diferencias

significativas, y otro a favor de las acciones musculares de tipo

concéntrica.

3. Que en las evaluaciones de tipo isométrico, mientras que la literatura es

limitada, hay una fuerte tendencia a favor del entrenamiento mediante

contracciones musculares concéntricas.

4. Sólo el entrenamiento concéntrico (ya sea isocinético o isoinercial)

demuestra una ligera tendencia a favor de las acciones musculares

concéntricas, pero esto está lejos de ser un hallazgo concluyente.

5. Sólo el entrenamiento excéntrico (ya sea isocinético o isoinercial),

aunque la literatura es limitada, provoca ganancias de fuerza en

acciones de tipo excéntrico.

Por lo tanto, las acciones musculares parecen conducir a mayores

incrementos en la fuerza solo cuando sean acciones musculares de tipo

excéntrico, por lo que un deportista no puede beneficiarse del uso de este tipo

de entrenamiento cuando se enfoca exclusivamente en incrementar la fuerza

concéntrica o en acciones que impliquen el ciclo de estiramiento-

acortamiento. Además, las acciones musculares de tipo concéntrico parecen

conducir a mayores incrementos en la fuerza de tipo isométrica, por lo que el



uso del entrenamiento concéntrico sólo se beneficiaran en los escenarios en

los que individuo debe realizar acciones musculares isométricas o cuasi-

isométricas. Por último, el entrenamiento mediante acciones musculares

excéntricas parecen conducir a mayores incrementos en la fuerza excéntrica,

por lo que en las personas o deportistas que necesiten mejorar las habilidades

de desaceleración o la capacidad de controlar los aterrizajes tras salto,

deberán entrenar mediante acciones musculares excéntricas.

2. 5. 2. 2. Ejercicio excéntrico e hipertrofia muscular

La hipertrofia muscular consiste en un aumento del tamaño muscular. Los

músculos se pueden contraer de forma activa o pasiva en función de si las

señales neuronales se envían a los mismos. A pesar de que esta contracción

pueda ser activa o pasiva, el músculo se puede acortar su longitud (acción

concéntrica), alargar su longitud (acción excéntrica) o mantenerse en una

longitud constante (acción isométrica). Roig et al. (2009) realizaron un meta-

análisis para evaluar los efectos del tipo de acción muscular sobre la

hipertrofia. Analizaron 20 estudios controlados aleatorizados con resistencia

externa isocinética e isoinercial y llegaron a la conclusión de que cuando se

realiza el EE usando cargas relativas más altas, se produce un incremento

significativo sobre la hipertrofia.

Existen varios mecanismos mediante los cuales el EE puede conducir a

resultados superiores que el entrenamiento concéntrico sobre la hipertrofia.

Todos ellos se basan en la capacidad de incrementar la carga de

entrenamiento. En primer lugar y como se ha manifestado previamente, el EE

implica un menor coste energético ante una misma carga de trabajo

(Peñailillo et al., 2013). En segundo lugar, el entrenamiento excéntrico permite

a los deportistas superar una mayor carga en porcentaje sobre el 1-RM que

mediante el ejercicio concéntrico (Flanagan et al., 2014; Moir et al., 2013). Esta

mayor capacidad de generar fuerza se debe a la ayuda que proporcionan las

estructuras pasivas que se encuentran dentro de los elementos contráctiles de

las fibras musculares (Schoenfeld, 2010). Estas estructuras pasivas se cree que

influyen sobre la matriz extracelular de la fibra y sobre la molécula de titina

situada en el sarcómero de músculo (Schoenfeld, 2010).



En tercer lugar, se cree que las acciones musculares excéntricas

conducen a un mayor daño muscular que las acciones concéntricas, ya sea

debido a la capacidad de generar más tensión o a la tensión que se ejerce

mientras que el músculo se está estirando. El daño muscular inducido por el

ejercicio puede ser un mecanismo por el cual se estimula la hipertrofia

(Schoenfeld, 2010). Sin embargo, este factor se encuentra todavía en debate

(Schoenfeld, 2012). El fenómeno del daño muscular inducido por el ejercicio

parece tener algunas similitudes con la respuesta inflamatoria a una infección

inicial en la medida en que el músculo dañado emite agentes que atraen a los

macrófagos y los linfocitos que aclaran las células muertas (Schoenfeld, 2010).

Estos agentes también liberan factores de crecimiento que regulan la

proliferación y diferenciación de las células satélite y en consecuencia la

reparación del daño muscular y la provisión de nuevos núcleos de fibras

musculares (Schoenfeld, 2010).

Finalmente, parece que las acciones musculares excéntricas podrían

estimular las fibras de contracción rápida del músculo en mayor grado que las

acciones musculares concéntricas, siendo conocidas estas fibras musculares

por tener una mayor capacidad de crecimiento (Hortobagyi, Barrier, et al.,

1996; Hortobagyi et al., 2000). Esta situación puede ser evaluada por las fuerzas

de tracción que implican las estructuras pasivas que conducen a una

respuesta de señalización diferente (Schoenfeld, 2010; Tannerstedt, Apro y

Blomstrand, 2009), aunque también hay evidencia de que la señalización es

diferente entre las fibras tipo I y las fibras tipo II, con independencia de la

acción muscular (Koopman, Zorenc, Gransier, Cameron-Smith y van Loon,

2006).

Por lo tanto, el entrenamiento mediante contracciones excéntricas

puede ser más eficaz que el entrenamiento mediante acciones concéntricas

debido a que permite desarrollar una mayor tensión mecánica, permite

realizar un mayor volumen de entrenamiento por su menor coste energético,

conduce a un mayor daño muscular y a una mayor tensión sobre las

estructuras pasivas, que pueden desencadenar un mayor crecimiento en las

fibras musculares de tipo II.



En la Tabla 2.4 se exponen una serie de investigaciones que han

comparado los efectos del entrenamiento excéntrico sobre la hipertrofia

muscular. Se han seleccionado aquellos estudios que utilizan ejercicios

isoinerciales debido a que este tipo son más utilizados por los deportistas y

entrenadores que los realizados con dinamómetros isocinéticos. Además, se

han seleccionado aquellos estudios que utilizan los mismos ejercicios y

volúmenes de entrenamiento similares dentro de la duración de la intervención.

Estudio Método de evaluación de la hipertrofia

Población de estudio

Comparación de métodos de entrenamiento

Duración de la intervención

Principales resultados

Vikne et al. (2006)

CSA muscular en flexores del codo mediante tomografía computarizada

17 hombres entrenados

Excéntrico (tiempo en la repetición 3-4 seg) Concéntrico a velocidad máxima de ejecución

12 semanas El protocolo excéntrico genera una mayor hipertrofia significativa (+11%) que el protocolo concéntrico (3%).

Jones y Rutherford (1987)

CSA muscular en cuádriceps mediante tomografía computarizada

11 hombre y 1 mujer no entrenados

Excéntrico al 145% del 1-RM concéntrico. Concéntrico.

12 semanas No ha diferencias entre los grupos de entrenamiento. Excéntrico mejora un 3.5% y concéntrico un 5.7%

Ben-Sirah et al. (1995)

Perímetro muscular medido con cinta métrica

60 mujeres jóvenes no entrenadas

Excéntrico, excéntrico supra-máximo (130% del 1-RM concéntrico) y concéntrico

8 semanas Sin diferencias entre los grupos de entrenamiento (excéntrico = -0.5%; excéntrico supra-máximo = +0.7%; concéntrico = -0.7%)

Smith y Rutherford (1995)

CSA muscular en cuádriceps mediante tomografía computarizada

10 hombres y 10 mujeres jóvenes

Entrenamiento concéntrico y entrenamiento excéntrico (+35% de la carga concéntrica)

20 semanas Sin diferencias entre los grupos de entrenamiento. (excéntrico = +4.0% y concéntrico = +4.6%).

Reeves et al. (2009)

Grosor muscular medido mediante ecografía

19 hombres y mujeres no entrenados de edad avanzada

Entrenamiento excéntrico y entrenamiento de tipo convencional (concéntrico y excéntrico)

14 semanas Sin diferencias entren los grupos de entrenamiento. Ambos grupos incrementaron su grosor aproximadamente un 12%.

Farup, Rahbek, Vendelbo, et al. (2014)

CSA muscular en cuádriceps mediante MRI

22 hombres sanos no entrenados

Entrenamiento excéntrico y concéntrico (con y sin suplementación con proteína de suero)

12 semanas Sin diferencias entre los grupos (Suplementación / placebo: excéntrico = 5.8 ± 1.0% / 2.2 ± 0.7%; concéntrico = 5.1 ± 0.7% / 3.0 ± 0.8%)

Franchi et al. (2014)

CSA muscular en cuádriceps mediante MRI

12 hombres jóvenes

Entrenamiento excéntrico y concéntrico

10 semanas Sin diferencias entre grupos (concéntrico = 8% y excéntrico = 6%)

Farup, Rahbek, Riis, et al. (2014)

CSA de la fibra muscular mediante biopsia muscular

22 hombres sanos no entrenados

Entrenamiento excéntrico y concéntrico (con y sin suplementación con proteína de suero)

12 semanas Sin diferencias entre grupos en el tamaño de las fibras tipo I. En las fibras tipo II, el concéntrico demostró resultados superiores. En las fibras tipo I: suplementación / placebo: excéntrico 14 ± 6% / 16 ± 8% y concéntrico 22 ± 6% / 12 ± 5%. Tipo II: no divulgados

Tabla 2.4. Investigaciones que han estudiado el efecto de la contracción excéntrica sobre la hipertrofia muscular.



Del análisis de los estudios mostrados en la Tabla 2.4 podemos destacar

que debido a la escasez de estudios en deportistas entrenados, existe

evidencia limitada de que el entrenamiento excéntrico provoque hipertrofia

muscular y genere mayores beneficios en este sentido que el entrenamiento

concéntrico. Del mismo modo, para personas no entrenadas, el entrenamiento

excéntrico provoca un incremento en la hipertrofia muscular sin existir

diferencias al compararlo con el método concéntrico de entrenamiento o el

método convencional.

Por lo que respecta a la velocidad de contracción, no se ha

encontrado ningún estudio que compare diferentes tipos de velocidad en un

EE isoinercial puro. Si se han encontrado estudios que hayan comparado los

efectos de la velocidad de contracción en fase excéntrica en un

entrenamiento de tipo convencional (concéntrico excéntrico) sobre la

hipertrofia muscular. De estos siete estudios, cinco no ofrecen diferencias entre

realizar la fase excéntrica de la contracción muscular de forma rápida o lenta

(Keeler, Finkelstein, Miller y Fernhall, 2001; Neils, Udermann, Brice, Winchester y

McGuigan, 2005; Tanimoto y Ishii, 2006; Tanimoto et al., 2008; Young y Bilby,

1993), y dos estudios concluyen que el hecho de realizar la fase excéntrica

más lenta ofrece mejores resultados (Watanabe, Madarame, Ogasawara,

Nakazato y Ishii, 2014; Watanabe et al., 2013).

2. 5. 2. 3. Efectos del ejercicio excéntrico sobre el tejido tendinoso

Las tendinopatías son lesiones por sobreuso que se caracterizan por un dolor

localizado dentro del tendón que puede provocar una disfunción de la

extremidad sobre la que actúa (Malliaras, Barton, Reeves y Langberg, 2013).

Los dos tendones que se ven afectados con mayor frecuencia por esta

patología son los tendones Aquiles y rotuliano (Malliaras, Barton, et al., 2013).

Las características patológicas de las tendinopatías incluye un estado celular

alterado que provoca una degradación de la matriz extracelular

(acumulación de sustancia fundamental, colágeno desorganizado y

crecimiento interno de vasos sanguíneos) (Jozsa, Balint, Reffy y Demel, 1982;

Khan et al., 1996). Los tenocitos y las terminaciones nerviosas liberan sustancias

bioquímicas que se cree tienen un papel importante en la aparición del dolor

en los tendones (sustancia P) (Andersson, Danielson, Alfredson y Forsgren, 2008;



Danielson, 2009). Además, tanto factores extrínsecos (carga excesiva) como

factores intrínsecos (altos niveles de lípidos en sangre y factores genéticos)

pueden predisponer a este tipo de lesiones (de Vries, van der Worp, Diercks,

van den Akker-Scheek y Zwerver, 2014; Kraemer et al., 2012; van der Worp et al.,

2011; van der Worp, van Ark, Zwerver y van den Akker-Scheek, 2012; Van

Ginckel et al., 2009).

En los últimos veinte años, el uso de ejercicios excéntricos se ha visto

incrementado dentro de la literatura científica como modalidad de

prevención y tratamiento para la recuperación de lesiones,

fundamentalmente musculares y tendinosas. Revisiones sistemáticas previas

han evaluado la capacidad de esta modalidad de ejercicio como método de

tratamiento en tendinopatías de Aquiles (Kingma, de Knikker, Wittink y Takken,

2007; Malliaras, Barton, et al., 2013; Meyer, Tumilty y Baxter, 2009; Silbernagel,

Thomee, Thomee y Karlsson, 2001; Wasielewski y Kotsko, 2007; Woodley,

Newsham-West y Baxter, 2007) y rotuliana (Gaida y Cook, 2011; Malliaras,

Barton, et al., 2013; Visnes y Bahr, 2007; Visnes, Hoksrud, Cook y Bahr, 2005) con

resultados prometedores tras su utilización en el campo de la fisioterapia y en

la readaptación deportiva.

Con independencia de si la naturaleza de la contracción muscular es

excéntrica, concéntrica o isométrica, la matriz rica en colágeno de la UMT es

crucial para la transmisión de fuerzas y la función muscular. La influencia del EE

sobre el tendón sano o patológico se ha estudiado en menor medida que

sobre el tejido muscular. Sin embargo, la comprensión de cómo el EE puede

influir sobre la regulación molecular, la adaptación estructural y las

propiedades mecánicas del tendón es de suma importancia tanto para la

ejecución de un movimiento natural, como para la consecución del

rendimiento deportivo y el tratamiento de lesiones (Magnusson, Langberg y

Kjaer, 2010).

2. 5. 2. 3. 1. Efectos del ejercicio excéntrico sobre los tendones sanos

Diferentes estudios realizados en modelos animales han evaluado los efectos

del EE, isométrico y concéntrico sobre el tejido tendinoso (Heinemeier, Olesen,

Haddad, et al., 2007; Heinemeier et al., 2009; Heinemeier, Olesen, Schjerling, et



al., 2007). Los estudios realizados por Heinemeier, Olesen, Haddad, et al. (2007)

y Heinemeier, Olesen, Schjerling, et al. (2007) demostraron que los tres tipos de

contracción provocan una regulación positiva de la expresión del mRNA para

la producción de proteínas estructurales importantes en el tendón (colágeno

tipo I y III), del factor de crecimiento insulínico (IGFs), del factor de crecimiento

transformante- , y del factor de crecimiento de tejido conectivo (CTGF), así

como la formación de enlaces covalentes por enzimas de formación (lisil

oxidasa). Además, en los tres tipos de contracción la expresión del colágeno

del músculo esquelético, el factor de crecimiento transformante- y el CTGF

se incrementaron, siendo estos incrementos más pronunciados en las

contracciones de tipo excéntrico e isométrico que en las contracciones

concéntricas (Heinemeier, Olesen, Haddad, et al., 2007). Esta situación sugiere

que el tendón en comparación con el músculo esquelético es menos sensible

al tipo e intensidad del estímulo mecánico (tipo de contracción e intensidad

de carga) en la expresión del colágeno, sus factores de regulación y en la

formación de enlaces de tipo covalentes (Heinemeier, Olesen, Haddad, et al.,

2007; Heinemeier, Olesen, Schjerling, et al., 2007).

Por otro lado, un estudio más reciente en ratas ha demostrado que en

un protocolo de 5 semanas de entrenamiento en tapiz rodante con pendiente

declinada (carga excéntrica), provoca una mejora de las propiedades

mecánicas y de la acumulación de colágeno en los tendones Aquiles,

rotuliano y del tríceps que el entrenamiento donde se acentúa la carga en

fase concéntrica (tapiz rodante con pendiente inclinada (Kaux et al., 2013)).

Sin embargo, los resultados de estos estudios no son del todo concluyentes y

comparables con otros estudios, ya que la intensidad y el volumen de la carga,

así como los resultados obtenidos son muy variables (Heinemeier, Olesen,

Haddad, et al., 2007; Heinemeier, Olesen, Schjerling, et al., 2007; Kaux et al.,

2013).

Mientras que parece existir una respuesta en la expresión genética a la

carga excéntrica en tendones de animales (Heinemeier, Olesen, Haddad, et

al., 2007; Heinemeier, Olesen, Schjerling, et al., 2007; Kaux et al., 2013), es

cuestionable si esto se puede extrapolar al tendón humano. Se sabe que en el

tendón sano el ejercicio intenso puede aumentar la síntesis de colágeno



durante 48-72 h después del ejercicio (Miller et al., 2005), pero hasta la fecha,

en la revisión bibliográfica realizada no se han encontrado estudios que

evalúen de forma específica el efecto del EE en la expresión del colágeno y

sus factores de crecimiento relacionados en tendones humanos. Sí se han

encontrado dos estudios que han demostrado que el ejercicio concéntrico no

provoca ningún tipo de estímulo agudo en la expresión del colágeno del TR

(Heinemeier, Bjerrum, Schjerling y Kjaer, 2013; Sullivan et al., 2009), concluyendo

además estos estudios que los tendones humanos son menos sensibles a los

estímulos de carga que los tendones de ratas. Estas conclusiones están

corroboradas por un estudio más reciente que determinó que la estimulación

del colágeno y la expresión del CTGF es muy moderada en comparación con

las respuestas observadas en modelos animales (Dideriksen et al., 2013).

Existen diferentes explicaciones sobre la discrepancia entre los

resultados obtenidos en tendones de modelos animales y humanos (Kjaer y

Heinemeier, 2014). En primer lugar, los niveles de intensidad y volumen de

carga sobre el tendón pueden ser superiores en los estudios con modelos

animales que en los estudios realizados en humanos. En segundo lugar, datos

recientes sugieren que el tendón humano tiene una menor actividad

metabólica al finalizar su desarrollo y crecimiento (Heinemeier, Schjerling,

Heinemeier, Magnusson y Kjaer, 2013) y, debido a que los modelos animales

típicamente utilizados se encuentran en fase de crecimiento, no pueden ser

considerados para compararlos con tendones humanos adultos (Kjaer y

Heinemeier, 2014).

Cuando se compara el EE siguiendo las recomendaciones de Alfredson,

Pietila, Jonsson y Lorentzon (1998) con el ejercicio concéntrico en tendones

Aquiles humanos sanos, no se encuentran mejoras significativas en la fuerza

pico del tendón o en la deformación del tendón durante las contracciones. Sin

embargo, las oscilaciones o fluctuaciones en la fuerza del tendón son más

pronunciadas en el EE que en el concéntrico, pudiendo esta circunstancia

influir en la respuesta del tendón a los tipos de contracción específico (Rees,

Lichtwark, Wolman y Wilson, 2008). Además, los estudios sobre las respuestas

agudas del tendón de Aquiles sano sugieren que su diámetro se reduce de

forma más acentuada tras someterle a EE que tras someterle a ejercicio



concéntrico (Grigg, Wearing y Smeathers, 2009; Obst, Barrett y Newsham-West,

2013).

Por otro lado, el entrenamiento a largo plazo mediante acciones

concéntricas y excéntricas provoca un aumento en la rigidez y en el módulo

de Young del tendón sano en ambas situaciones (Malliaras, Kamal, et al., 2013).

Además, diferentes estudios han evaluado la capacidad del tendón a

incrementar su CSA como respuesta a cargas externas (Couppe et al., 2008;

Farup, Rahbek, Vendelbo, et al., 2014; Kongsgaard et al., 2007). En este sentido,

estudios en humanos sugieren que el tejido tendinoso es metabólicamente

sensible a cargas externas (Bojsen-Moller, Kalliokoski, Seppanen, Kjaer y

Magnusson, 2006; Hannukainen et al., 2005; Kalliokoski et al., 2005). Esta

situación hace que en determinadas acciones repetidas provoquen un

aumento significativo en el tamaño y las propiedades mecánicas del tendón,

aspecto que fue comprobado por Couppe et al. (2008) quienes demostraron

que el tamaño del TR de las piernas de frenado en jugadores de bádminton y

esgrimistas era mayor que el de la pierna contralateral.

Por otro lado, Kongsgaard et al. (2007) evaluaron si el CSA difiere en los

tercios proximal, medio y distal del TR en respuesta al entrenamiento de fuerza

con intensidades altas y bajas. En su estudio, comprobaron que tras 12

semanas de entrenamiento de fuerza se produce un incremento en el CSA en

la parte proximal del tendón para las intensidades bajas (7 ± 3%; P<0.05) y un

incremento significativo a nivel proximal (6 ± 3%; P<0.05) y distal (4 ± 2%;

P<0.05) para las intensidades altas. El tercio medio del tendón no se vio

modificado para ninguna de las formas de entrenamiento. El estudio más

reciente encontrado en la literatura sobre la hipertrofia del tendón como

respuesta al entrenamiento de fuerza es el realizado por (Farup, Rahbek,

Vendelbo, et al., 2014). Estos autores sometieron a sus participantes a 12

semanas de entrenamiento concéntrico y excéntrico combinado con

suplementación mediante proteínas de suero de leche y carbohidratos.

Comprobaron que el entrenamiento de fuerza concéntrica y excéntrica

provocó un aumento en el CSA del TR de un 14.9 ± 3.1% (P<0.001) para los que

se suplementaron con proteína de suero de leche y 8.1 ± 3.2% (P<0.054) para



los que se suplementaron con carbohidratos, sin diferencias en función del

modo de contracción.

2. 5. 2. 3. 2. Efectos del ejercicio excéntrico sobre los tendones patológicos

Las lesiones tendinosas representan el 30-50% de las lesiones en el deporte

(Khan y Scott, 2009). En concreto, los problemas crónicos causados por una

sobrecarga de los tendones representan un 30% de todas las lesiones

relacionadas con la carrera, y las epicondilitis o codo del tenista representan el

40% de las lesiones en el tenis (Sharma y Maffulli, 2006). La incidencia de la

tendinopatía rotuliana representa el 32% y el 45% en jugadores de baloncesto

y voleibol, respectivamente (Lian, Engebretsen y Bahr, 2005). Las lesiones

tendinosas no solo pueden provocar en los deportistas una incapacidad para

poder entrenar o una disminución en el rendimiento deportivo, si no que a

largo plazo también pueden provocar daños irreparables en los tendones que

pueden afectar a la realización de actividades de la vida cotidiana.

Aunque en la actualidad la patogénesis exacta de la tendinopatía está

completamente clara, ha habido un número importante de ensayos clínicos

que han utilizado diferentes modalidades de tratamiento para esta patología

(Murtaugh y Ihm, 2013). El hecho de que la mayoría de las lesiones deportivas

por sobreuso presentan algún tipo de componente de la tendinopatía, hace

que resulte de vital importancia la manera de encontrar algún tipo de

tratamiento que supere este tipo de patologías, sin tener en cuenta la zona

corporal en la que se encuentren (por ejemplo los tendones del manguito

rotador, tendón de Aquiles o TR). Una de las modalidades de tratamiento que

ha demostrado tener un efecto clínico significativo sobre la tendinopatía es el

uso de los ejercicios excéntricos realizados a una velocidad relativamente

lenta de contracción.

El primer investigador en determinar el efecto beneficioso del EE sobre

las tendinopatías fue Stanish et al. (1986). Estos autores argumentaron su

utilización en base al conocimiento de que en el EE se utilizan cargas mayores

que son transferidas al músculo y al tendón que en el ejercicio concéntrico,

por lo que el autor manifiesta que el tendón debe adaptarse a soportar

cargas elevadas de trabajo. De este modo, Stanish et al. (1986) demostraron



por primera vez que un programa de entrenamiento excéntrico de 6 semanas

de duración, tiene efectos favorables sobre la tendinopatía de Aquiles.

El estudio realzado por Stanish et al. (1986) sobre la tendinopatía de

Aquiles fue continuado por más estudios controlados que confirman los

resultados iniciales, pero en este caso utilizando protocolos de mayor duración

(12 semanas) y más intensos en carga (Alfredson et al., 1998). En la actualidad,

el EE ha sido confirmado como uno de los métodos preferidos para el

tratamiento de la tendinopatía en el tercio medio del tendón de Aquiles

(Meyer et al., 2009; Sussmilch-Leitch, Collins, Bialocerkowski, Warden y Crossley,

2012). Además de mejorar la sintomatología en la patología, el grosor del

tendón y las anomalías estructurales y vasculares evaluadas con MRI y

ecografía han sido mejoradas tras la aplicación de EE en tendones de Aquiles

(Ohberg y Alfredson, 2004), aunque otras investigaciones no encuentran

relación significativa entre los cambios intratendinosos (van der Plas et al.,

2012), la hipervascularización (De Jonge et al., 2014; Fredberg y Stengaard-

Pedersen, 2008) y la mejora de la sintomatología clínica.

Estudios en TR también han demostrado los efectos del EE sobre la

sintomatología clínica (Cannell, Taunton, Clement, Smith y Khan, 2001).

Mientras que en este estudio inicial no se encontraron diferencias significativas

entre las contracciones concéntricas y excéntricas, un estudio posterior

demostró que el EE ofrece mejores resultados que el ejercicio concéntrico

(Jonsson y Alfredson, 2005). La realización de los ejercicios excéntricos para el

TR fueron perfeccionados mediante la implementación de una superficie

inclinada 25º que demostró sobrecargar el TR en un mayor grado,

evidenciando que esta variación biomecánica ofrece mejores resultados que

el hecho de realizarlos sobre una superficie plana (Purdam et al., 2004; Young,

Cook, Purdam, Kiss y Alfredson, 2005). Resultados similares se encontraron al

comparar los ejercicios excéntricos en superficie inclinada con un método

novedoso que consistía en resistir cargas externas muy altas (el “método

Bromsman”) (Frohm et al., 2007).

Estudios posteriores han comparado los efectos del EE, con los del

ejercicio concéntrico realizado lentamente con altas intensidades, y con

infiltraciones de glucocorticoides (Kongsgaard et al., 2009), demostrando que



los dos métodos de entrenamiento provocan efectos beneficiosos similares,

tanto a corto como a medio plazo. Por lo tanto, en la actualidad parece que

el EE y el ejercicio concéntrico a baja velocidad con cargas pesadas

provocan efectos beneficiosos en la tendinopatía rotuliana (Larsson, Kall y

Nilsson-Helander, 2012). Aun así, la etiología de las tendinopatías difiere de

forma considerable en relación a la función que realiza el tendón, por lo que

los propios tendones no tienen porqué reaccionar de manera similar al EE.

En las tendinopatías del manguito rotador externo del hombro, los

ejercicios excéntricos han demostrado ser beneficiosos en el tratamiento del

impingement subacromial (Jonsson, Wahlstrom, Ohberg y Alfredson, 2006), y

además, al compararlos con el ejercicio concéntrico, parece que sus

resultados son más eficaces (Holmgren, Bjornsson Hallgren, Oberg, Adolfsson y

Johansson, 2012; Holmgren, Hallgren, Oberg, Adolfsson y Johansson, 2013,

2014). En la tendinopatía conocida como “codo del tenista”, la prescripción

de EE demuestra mejores resultados que la aplicación de US (Selvanetti,

Barrucci y Antonaci, 2003). Además, los ejercicios excéntricos realizados en

dinamómetro isocinético presentan un mejor resultado sobre la sintomatología,

la fuerza y la normalización estructural del tendón que los protocolos de

recuperación pasivas como pueden ser los US, los estiramientos y los masajes

(Croisier, Foidart-Dessalle, Tinant, Crielaard y Forthomme, 2007).

Aunque la mayoría de los estudios presentados hasta el momento

defienden el uso del EE para el tratamiento de las tendinopatías, todavía no se

conoce el mecanismo mediante el cual este sistema favorece la

sintomatología clínica en esta patología, por lo que se considera importante

esclarecer cómo se normaliza la morfología del tendón y cómo se reduce el

dolor y la hipervascularización. En la actualidad se sabe que la tendinopatía

provoca una alteración en la morfología del tendón (Riley, 2008), un aumento

de las cantidades de proteoglicanos y agua (Riley, 2008), un aumento en la

actividad de la expresión y la actividad de enzimas proteolíticas (las

metaloproteinasas de la matriz) (Corps et al., 2012), la angiogénesis y una

limitada regulación del proceso inflamatorio (al comienzo de la patología)

(Millar y Murrell, 2012; Murrell et al., 1997; Pingel et al., 2012).



Por otro lado, la velocidad de ejecución del EE en el tratamiento de las

tendinpatías es un factor importante a tener en cuenta. Se ha demostrado

que velocidades altas explosivas, el desarrollo de tensión en la zona

patológica es potencialmente menor que en la zona sana circundante,

mientras que las contracciones excéntricas (o concéntricas) realizadas a baja

velocidad puede conducir a una estimulación completa en todo el tendón. En

otras palabras, el efecto es igualmente beneficioso con ejecuciones lentas y

resistencias altas que los entrenamientos de sobrecarga excéntrica (que

generalmente se realizan a baja velocidad) (Kongsgaard et al., 2009). Esta

situación puede dar una pista hacia los mecanismos responsables de los

efectos beneficiosos del EE observados en las tendinopatías. Así, se puede

especular que no es esencial si la contracción es excéntrica, concéntrica o

una combinación de ambas. Más bien, la velocidad del movimiento y la

magnitud de la carga podrían ser el eje central sobre el que giran estos

efectos beneficiosos (Kjaer y Heinemeier, 2014).

Por lo tanto, el EE tiene un efecto beneficioso sobre el tendón

patológico, pero el mecanismo por el cual esta situación se produce aún es

desconocido. Además, las contracciones concéntricas realizadas a baja

velocidad y con cargas altas también puedan provocar un efecto beneficioso

sobre el tendón patológico. De esta manera, las regiones patológicas pueden

ser sometidos a una tensión mecánica que restablezca la alineación de fibrillas

de colágeno y la morfología celular normal (Kjaer y Heinemeier, 2014).


Capítulo 3. Objetivos e Hipótesis

3. Objetivos e hipótesis

3. 1. Objetivos Generales

1. Analizar los efectos de un programa de ejercicio excéntrico realizado a

distintas velocidades sobre las propiedades estructurales,

neuromusculares y funcionales del aparato extensor de la rodilla.

2. Evaluar las adaptaciones que un programa de ejercicio excéntrico

realizado con la extremidad inferior dominante provoca en el aparato

extensor de la rodilla de la extremidad contralateral.

3. 2. Objetivos específicos

1. Valorar los efectos de un programa de ejercicio excéntrico realizado a

distintas velocidades sobre la composición corporal de los participantes.

2. Establecer y comparar qué velocidad de ejecución causa mayores

adaptaciones en las propiedades morfológicas y elásticas del tendón

rotuliano.

3. Evaluar los efectos de un programa de ejercicio excéntrico ejecutado a

distintas velocidades sobre la arquitectura muscular de los extensores de

la rodilla vasto Lateral y vasto medial.

4. Examinar los efectos de un programa de ejercicio excéntrico realizado

a distintas velocidades sobre las propiedades contráctiles de los

músculos vasto medial, vasto lateral y recto femoral.

5. Analizar la eficacia de un programa de entrenamiento de ejercicio

excéntrico realizado a distintas velocidades sobre las ganancias de

fuerza en ejercicios de cadena cinética abierta y de cadena cinética

cerrada.

6. Valorar los efectos de un programa de ejercicio excéntrico realizado a

distintas velocidades sobre el rendimiento en la capacidad funcional de

salto.

7. Estudiar y comparar los efectos sobre las propiedades morfológicas y

elásticas del tendón rotuliano que el ejercicio excéntrico realizado a

distintas velocidades y con la extremidad dominante provoca sobre la

extremidad contralateral no sometida a entrenamiento.



8. Evaluar y comparar los efectos sobre las propiedades estructurales y

neuromusculares del aparato extensor activo de la rodilla que el

ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades y con la

extremidad inferior dominante produce sobre la extremidad

contralateral no entrenada.

9. Analizar y comparar los resultados sobre la fuerza y la capacidad

funcional de salto que el ejercicio excéntrico realizado a distintas

velocidades y con la extremidad inferior dominante provoca sobre la

extremidad contralateral no entrenada.

3. 3. Hipótesis de estudio

1. El programa de ejercicio excéntrico de 6 semanas de duración, con

una frecuencia de entrenamiento de 3 sesiones por semana y

ejecutando la contracción excéntrica en un tiempo de 6 segundos,

provoca mayores adaptaciones en las propiedades morfológicas y

elásticas del tendón rotuliano así como en las propiedades estructurales

y neuromusculares de la musculatura extensora de la rodilla.

2. El ejercicio excéntrico realizado con la extremidad inferior dominante

provoca adaptaciones sobre las propiedades morfológicas,

estructurales y funcionales del aparato extensor de la rodilla de la

extremidad contralateral no entrenada.


Capítulo 4. Metodología de la Investigación

4. Metodología de la investigación En este apartado se va a describir la metodología utilizada para el desarrollo

de esta tesis doctoral, detallando el diseño del estudio, las características de

los participantes, los materiales, técnicas y protocolos utilizados para la

obtención y análisis de los datos, y el programa de intervención llevado a

cabo por los grupos experimentales.

4. 1. Diseño de la investigación

Siguiendo la propuesta establecida por Tomas y Nelson (2006), la siguiente

investigación presenta un carácter cuantitativo y responde a un diseño

experimental verdadero con dos grupos experimentales y un grupo control. Se

pretende examinar por un lado los efectos del EE sobre las propiedades

morfológicas y elásticas del TR, y por otro, las adaptaciones de la musculatura

del muslo a este tipo de contracciones. Este EE fue realizado por dos grupos

experimentales, diferenciándose únicamente en la velocidad de ejecución de

las repeticiones.

Se realizaron tres evaluaciones a cada uno de los grupos objeto de

estudio. La primera de ellas fue realizada antes de comenzar la intervención

(pre) y la segunda fue realizada al finalizar la misma (post 1). Con el objetivo

de valorar los efectos del desentrenamiento, una última evaluación (post 2)

fue llevada a cabo a las 6 semanas de finalizar la intervención (Figura 4.1).

El presente estudio fue aprobado por el Departamento de Actividad

Física y Ciencias del Deporte de la Universidad de Castilla la Mancha y por el

Comité Ético de Investigación Clínica del área sanitaria de Toledo (Anexo I),

respetando además las directrices éticas dictadas en la declaración de

Helsinki para la investigación con seres humanos (World Medical, 2013).



4. 2. Participantes

Teniendo en cuenta los datos obtenidos por Malliaras, Kamal, et al. (2013) que

analizaron las diferencias después de un entrenamiento excéntrico (12

semanas con el 80% del 1RM excéntrico) generadas en el torque registrado

durante la extensión de la rodilla por medio de un dinamómetro isocinético

(Isocom, Eurokinetics, UK), y considerando un error = 0.05 bilateral y un error

de 0.1, se calculó un número mínimo de 13 participantes por grupo de

investigación. La muestra final de la presente tesis doctoral estuvo compuesta

por un total de 50 alumnos y alumnas pertenecientes a las distintas facultades

y escuelas del Campus Tecnológico de la Fábrica de Armas de Toledo. Todos

ellos participaron de forma voluntaria y firmaron el consentimiento informado

(Anexo II) antes de comenzar la investigación.

Los sujetos fueron distribuidos de forma aleatoria en 3 grupos: grupo

control (GC), los cuales no realizaron el programa de intervención; grupo

experimental 1 (GE1), quienes realizaron el programa de intervención,

ejecutando las repeticiones del EE en un tiempo de 6 s; y grupo experimental 2

(GE2), quienes realizaron el mismo programa de EE que el GE1, ejecutando las

repeticiones del ejercicio en un tiempo de 3 s.

Evaluación Post 2

Evaluación Post 2

Part

icip

an

tes

GC

GE1

GE2

GC

GE1

GE2

GC

GE1

GE2

Ale

ato

riza

ció

n

6 semanas

13 semanas

6 semanas

Evaluación Pre-

Evaluación Pre-

Evaluación Post 1

Evaluación Post 1

1 semana

Figura 4.1. Diseño de la investigación. GC = Grupo Control; GE1 = Grupo Experimental 1; GE2 = Grupo Experimental 2.



4. 2. 1. Criterios de inclusión

Voluntarios y voluntarias sanos que realizaban actividad física de forma

moderada (3 – 6 horas semanales) según el Cuestionario Internacional

de Actividad Física (IPAQ) (Craig et al., 2003) (Anexo III).

Voluntarios y voluntarias de edades comprendidas entre los 18 y 35 años.

Se han elegido estos rangos de edad debido a que la respuesta a la

carga de entrenamiento puede verse deteriorada con la edad (Reeves,

Narici y Maganaris, 2004).

Voluntarios y voluntarias con puntuaciones >90 en el cuestionario

Victorian Institute of Sport Assessment-Patellar Tendon (VISA-P) en ambas

extremidades inferiores (Hernandez-Sanchez, Hidalgo y Gomez, 2011)

(Anexo IV).

4. 2. 2. Criterios de exclusión

Voluntarios y voluntarias que hubieran padecido algún tipo de lesión en

ambas extremidades inferiores durante las 8 semanas previas al

comienzo del estudio.

Voluntarios y voluntarias que hubieran realizado entrenamiento de

fuerza en tren inferior en gimnasio las 8 semanas previas al estudio o se

introdujeran en uno adicional en las 13 semanas totales que duró el

mismo.

Voluntarios y voluntarias con anamnesis positiva de dolor o dolor a la

palpación en el TR de ambas extremidades inferiores (Hutchison, Evans,

et al., 2013).

Voluntarios y voluntarias que presentaran signos de tendinopatía en el

TR de ambas extremidades inferiores por la presencia de cambios

estructurales intratendinosos o de vasos sanguíneos, valorado mediante

ecografía y power Doppler (Cassel et al., 2014).

Voluntarios y voluntarias que practicaran deportes donde el salto fuese

una acción específica (voleibol, baloncesto, salto de altura, salto de

longitud, etc.) más de 2 horas a la semana o de forma competitiva.

Voluntarios y voluntarias que consumieran suplementos destinados al

aumento de la masa muscular y la mejora de la fuerza, ya que la



ingesta de este tipo de suplementos pueden hipertrofiar el TR y la

musculatura extensora de la rodilla (Farup, Rahbek, Vendelbo, et al.,

2014).

4. 2. 3. Características descriptivas de la muestra de estudio

Un total de 50 participantes que cumplieron los criterios anteriormente descritos

formaron parte de la muestra final del estudio. Estos participantes fueron

distribuidos de forma aleatoria en los siguientes grupos:

GE1: formado por un total de 17 participantes (6 mujeres y 11 hombres).

GE2: formado por un total de 18 participantes (6 mujeres y 12 hombres).

GC: formado por un total de 15 participantes (3 mujeres y 12 hombres).

La distribución de los participantes en los diferentes grupos de investigación

se llevó a cabo mediante un randomizado y un contrabalanceado utilizando

un software libre (www.randomization.com) que también ha sido empleado en

investigaciones previas (Suresh, 2011). Las características descriptivas de los

participantes se muestran en la Tabla 4.1.

GRUPOS Talla (cm) Peso (kg) Edad

(años)

Masa magra

(kg) Grasa (%)

Total (n=50)

GE1 n=17

1.71 ± 0.02

67.14 ± 3.00

21.18 ± 2.19

50.48 ± 2.34

21.96 ± 1.56

GE2 n=18

1.69 ± 0.02

67.68 ± 2.79

21.33 ± 2.54

49.24 ± 2.31

24.26 ± 2.19

GC n=15

1.72 ± 0.02

67.22 ± 3.16

21.27 ± 2.76

51.49 ± 2.48

20.53 ± 2.01

4. 3. Emplazamiento

La presente investigación se llevó a cabo en el Laboratorio de Rendimiento y

Readaptación Deportiva (LRRD), en el Laboratorio de Entrenamiento Deportivo

(LED) y en el Gimnasio de la Facultad de Ciencias del Deporte de la UCLM en

Toledo. En el LRRD se llevaron a cabo las reuniones informativas, los

cuestionarios iniciales y las pruebas de evaluación correspondientes a la

composición corporal, ecografía, y fuerza en dinamómetro isocinético. En el

Tabla 4.1. Datos descriptivos de la muestra de estudio distribuidos por grupos

Media ± Desviación Estándar GE1 = Grupo Experimental 1; GE2 = Grupo Experimental 2; GC = Grupo Control



LED se llevó a cabo la evaluación mediante TMG y en el gimnasio de la

Facultad se realizaron los test RM, la valoración funcional y el desarrollo de la

intervención de los GE1 y GE2.

4. 4. Medios materiales utilizados

A continuación se expondrán los materiales utilizados en el desarrollo de la

investigación. La descripción de los mismos será realizada en cuatro

apartados: material utilizado para obtención de información de los

participantes, material utilizado para las evaluaciones, material utilizado para

el desarrollo de la intervención y material utilizado para el registro y análisis de

datos.

4. 4. 1. Materiales utilizados para la obtención de información de los participantes

Cuestionario IPAQ (Anexo III): el cuestionario IPAQ fue desarrollado por el

grupo de trabajo de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el

Centro para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) de los

Estados Unidos como medida para evaluar los niveles de actividad física y

poder compararlos con poblaciones de diferentes países y culturas (Craig

et al., 2003). En este sentido, el IPAQ se ha utilizado ampliamente para

evaluar los niveles de actividad física en muchos países (Craig et al., 2003;

Drouin et al., 2004; Gaunaurd et al., 2014; Hajian-Tilaki et al., 2014)

comparando sus resultados con datos objetivos medidos mediante

acelerometría (Hagstromer, Oja y Sjostrom, 2006; Loney, Standage,

Thompson, Sebire y Cumming, 2011; Nicaise, Marshall y Ainsworth, 2011;

Oyeyemi, Umar, Oguche, Aliyu y Oyeyemi, 2014). El IPAQ en su versión

corta consta de siete preguntas sobre frecuencia, duración e intensidad

de la actividad física realizada en los últimos 7 días, así como el caminar y

el tiempo que permanece sentada la persona que lo realiza en un día

laborable. En esta investigación, el cuestionario IPAQ fue utilizado para

determinar el grado de actividad física que los participantes realizaban en

una semana. Este cuestionario fue adaptado al castellano por el grupo de

investigación DEPORSALUD y ha sido utilizado en diferentes investigaciones

y tesis doctorales (Craig et al., 2003; Rubio, 2011). Adicionalmente, en él se



incluyeron preguntas relacionadas con la presencia de lesiones y la

dominancia en miembros inferiores. Todos los sujetos completaron el

cuestionario y aquellos que no cumplían los criterios de actividad física

semanal establecidos en los criterios de inclusión fueron descartados.

Cuestionario VISA-P (Anexo IV): en 1998, el Victorian Institute of Sport

Assessment (Australia) desarrollaron un breve cuestionario denominado

VISA-P cuya función es la de evaluar la gravedad de los síntomas de

tendinopatía rotuliana en deportistas (Piez y Trus, 1977). Debido a su

especificidad, este cuestionario ha tenido que ser adaptado a idiomas

como el sueco (Orgel et al., 2001), el italiano (Kastelic et al., 1980), el

holandés (Woo et al., 2005), el alemán (Thomopoulos et al., 2003) y más

recientemente el castellano (Hernandez-Sanchez et al., 2011). Desde su

publicación en 1998, el cuestionario ha sido cada vez más utilizado para

evaluar los efectos de diferentes tipos de tratamientos (Bray et al., 1990;

Koob y Vogel, 1987; Vogel et al., 1994). Los importantes avances en la

compresión de esta lesión y los ensayos clínicos realizados por diferentes

grupos de investigación, han hecho del VISA-P una herramienta

ampliamente aceptada y de valiosa referencia para la evaluación de la

tendinopatía rotuliana (Vogel et al., 1993). Los resultados obtenidos tras

cumplimentar el VISA-P permiten evaluar la evolución clínica de la lesión y

la eficacia en las intervenciones (Banos et al., 2008). La validez y fiabilidad

de este cuestionario ha sido demostrada (Woo et al., 2005) y en el

desarrollo de esta tesis doctoral fue utilizado para descartar a participantes

con sintomatología de tendinopatía rotuliana.

4. 4. 2. Materiales utilizados para las evaluaciones

A continuación se exponen todos los materiales que han sido utilizados para la

realización de las evaluaciones:

Báscula y Tallímetro Seca 700 (SECA Ltd, Alemania): con una sensibilidad

de 100 g para la medición del peso y de 1 mm para la altura, este

instrumento de evaluación fue utilizado para la obtención de los valores

descriptivos del peso y talla de los participantes.

Densitómetro Lunar iDXA (General Electric Healthcare, Fairfield, EEUU)

(Figura 4.2.a): utilizado para valorar la salud mineral ósea de pacientes con



patologías en este tejido (Carver, Christou, Court, Lemke y Andersen, 2014),

el densitómetro Lunar iDEXA ha demostrado ser un instrumento de alta

precisión para evaluar también la composición corporal en las personas

(Carver, Christou y Andersen, 2013). En nuestra investigación fue utilizado

para medir variables relacionadas con la composición corporal de los

participantes.

Ecógrafo Logiq E9 con una sonda lineal multifrecuencia de 8.13 MHz

(General Electric Healthcare, Fairfield, EEUU) (Figura 4.2.b): este instrumento

de evaluación y diagnóstico se utilizó en la presente investigación para

evaluar las propiedades morfológicas del TR y de los músculos VL y VM.

Además, este aparato nos permitió evaluar las propiedades elásticas del

TR mediante la SEL.

Tensiomiógrafo TMG-BMC (Figura 4.2.c): en la presente investigación, la

TMG fue utilizada para valorar las adaptaciones en las propiedades

contráctiles de los músculos extensores de la rodilla tras la aplicación del

protocolo de EE. Este aparato de medida consta de un electroestimulador

regulable en intensidad y tiempo (TMG-100 System, TMG-BMC d.o.o,

Ljubljana, Eslovenia), dos electrodos bipolares de 5x5 cm (TMG electrodes,

TMG-BMC d.o.o., Ljubljana, Eslovenia), el sensor de desplazamiento (Dc–Dc

Trans-Tek® GK 40, Panoptik d.o.o., Ljubliana, Eslovenia), y un ordenador con

el software TMG (aplicación MatLab TMG, Eslovenia).

Cicloergómetro Wattbike (Wattbike Ltd, Nottingham, Inglaterra): este

ergómetro presenta un tensiómetro en la cadena a través del cual se mide

la fuerza ejercida sobre los pedales e incorpora el software Wattbike Expert

que permite la realización de test y entrenamientos. Su fiabilidad en las

mediciones de potencia ha sido demostrada (Driller et al., 2014; Driller,

Argus y Shing, 2013) y en nuestra investigación fue utilizado para la

realización de los calentamientos generales previos a la realización de las

pruebas de fuerza y a las sesiones de EE del programa de intervención.

Dinamómetro isocinético Biodex Multi-Joint System 3 (Biodex Medical

System, Nueva York, EEUU) (Figura 4.2.e): la dinamometría isocinética

representa actualmente uno de los métodos más objetivos de

cuantificación de la fuerza muscular en condiciones dinámicas (Camargo,

Zanca, Okino, Russo y Michener, 2014; Timmins et al., 2014). La ejecución de



pruebas de evaluación con este tipo de instrumentos permite valorar la

capacidad del músculo para realizar el máximo esfuerzo en unos

recorridos articulares determinados. Un transductor situado dentro del

dinamómetro permite monitorizar la fuerza que la persona realiza en cada

instante. La validez, fiabilidad y reproducibilidad de las variables obtenidas

en la realización de pruebas con este instrumento ha sido demostrada

previamente (Drouin et al., 2004; Taylor, Sanders, Howick y Stanley, 1991;

Zawadzki, Bober y Siemienski, 2010) y en esta investigación fue utilizado

para valorar mediante un test isométrico y otro isocinético la fuerza de la

musculatura extensora y flexora de la rodilla en cadena cinética abierta

(CCA).

Cinta métrica: una cinta métrica de 1 mm de precisión fue utilizada para el

cálculo de la distancia alcanzada en la realización de un triple salto con la

pierna dominante.

Jaula Multipower de Discos Telju (Telju Fitness, Alcabón, España) (Figura

4.2.d): esta máquina fue destinada al cálculo de la fuerza dinámica

máxima para el ejercicio DSLS. Con el peso guiado, el participante única y

exclusivamente se tenía que centrar en la ejecución técnica del test.

Metrónomo digital: presente de forma libre en la web

www.webmetronome.com, este metrónomo digital fue utilizado para

marcas los tiempos de ejecución de las repeticiones excéntricas realizadas

por los GE1 y GE2.

Goniómetro manual: de 2º precisión, fue utilizado para el entrenamiento

de la ejecución técnica del ejercicio DSLS y de esta manera estandarizar

la fase de descenso hasta un ángulo de 90° de flexión de rodilla en cada

una de las repeticiones excéntricas.



Figura 4.2. Materiales utilizados para las evaluaciones. a = Densitómetro Lunar iDXA: utilizado para el análisis de la composición corporal b = Ecografó Logiq E9: utilizado para el estudio del tendón rotuliano y la arquitectura muscular c = Tensiomiografo y almohadilla: utilizado para el estudio de las propiedades contráctiles de los músculos d = Jaula multipower: utilizado para realizar el entrenamiento y la evaluación de la fuerza dinámica máxima e = dinamómetro isocinético: utilzado para la evaluación de la fuerza isométrica, concéntrica y excéntrica



4. 4. 3. Materiales utilizados para el desarrollo de la intervención

Jaula Multipower de Discos Telju (Telju Fitness, Alcabón, España) (Figura

4.2.d): Esta máquina fue utilizada en esta investigación a parte de para la

evaluación de la fuerza dinámica máxima en el test RM, para el desarrollo

del programa de entrenamiento excéntrico.

Cuña de madera de 25° grados de inclinación (Figura 4.3): esta cuña de

madera de fabricación propia presentaba una inclinación de 25° y fue

utilizada para la realización del ejercicio DSLS en la evaluación de la fuerza

en el test RM y en el programa de entrenamiento.

4. 4. 4. Material utilizado para el registro y análisis de datos

Software enCORE 2010 v.13.40 (General Electric Healthcare, Fairfield,

EEUU): con este software se obtuvieron los datos de las variables

relacionadas con la composición corporal de los participantes.

Sofware TMG-100 v.3.0 (aplicación MatLab TMG, Eslovenia): con este

software se obtuvieron los datos de las variables relacionadas con las

propiedades contráctiles de los músculos VL, RF y VM.

Software Biodex Muti Joint System 3 v.3.44 (Biodex Medical System, Nueva

York, EEUU): con este software se obtuvieron los datos de las variables de

fuerza isométrica, concéntrica y excéntrica de los test realizados en

dinamómetro isocinético.

Figura 4.3. Cuña de madera de 25º de inclinación. Utilizada para el entrenamiento y la evaluación de la fuerza excéntrica en el ejercicio decline single leg squat.



Kinovea versión 0.8.15: fue utilizado para medir los grosores de los tendones

rotulianos a diferentes niveles así como para evaluar el grosor y ángulo de

penneación de los músculos VL y VM.

IBM SPSS satistic v.22.0: utilizado para el análisis estadístico de las variables

objeto de estudio.

4. 5. Procedimiento llevado a cabo para la realización de la investigación

A continuación se expondrá el procedimiento llevado a cabo para la

realización de la presente investigación. En este apartado se distinguen tres

puntos bien diferenciados en los cuales se establecen las pautas generales

que guiaron el estudio, para seguidamente describir cómo se realizó la toma

de datos en cada uno de los test de evaluación y exponer las variables objeto

de análisis. Finalmente, y tras describir el análisis estadístico realizado, se

describe el protocolo de intervención de 6 semanas de duración realizado por

los GE1 y GE2.

4. 5. 1. Procedimiento general de la investigación

Dos semanas antes del comienzo de la investigación se realizó la captación de

los participantes. La divulgación del estudio se realizó mediante el reparto de

dípticos, pegada de carteles y reuniones informativas llevadas a cabo por las

distintas facultades y escuelas del Campus Tecnológico de la Fábrica de

Armas de Toledo. Todos los interesados debían inscribirse mediante correo

electrónico o en el LRRD de la Facultad de Ciencias del Deporte de Toledo.

Una semana antes del comienzo del estudio, se contactó con todos los

interesados (inicialmente hubo un total de 70 interesados en participar)

mediante correo electrónico y llamadas telefónicas, y se les convocó a una

reunión informativa para esa misma semana en la cuál se les informó sobre el

procedimiento que se llevaría a cabo para la realización de la investigación.

En esta reunión informativa, se pasó a los interesados los cuestionarios IPAQ y

VISA-P y se realizó la primera selección de los participantes en base a los

criterios de inclusión y exclusión relacionados con la práctica de actividad

física semanal y con la sintomatología de lesión en TR. En esta primera



selección fueron excluidos del estudio un total de 11 sujetos por exceso de

práctica de actividad física, realizar entrenamientos de fuerza en tren inferior y

practicar un deporte donde el salto es una habilidad específica (baloncesto y

voleibol)

La primera toma de datos se realizó una semana después de que los

interesados hubieran completado los cuestionarios. Para ello, se citó a todos

los participantes que cumplían los criterios de inclusión y exclusión en el LRRD

para realizar la ecografía del TR de ambas extremidades inferiores. Estas

pruebas fueron llevadas a cabo por un investigador (FJD) con más de 20 de

experiencia contrastada en la realización de las mismas y sirvieron para

seleccionar la muestra final de la investigación. En el caso de que el TR

presentara signos patológicos de desestructuración intratendinosa o presencia

de vasos sanguíneos, el participante quedaría descartado como participante

de la investigación. Un total de 9 sujetos quedaron descartados por presentar

alguna de las condiciones de lesiones

anteriormente descritas (Figura 4.4).

Los participantes que

presentaban sus tendones rotulianos

sanos, y previa firma del

consentimiento informado (Anexo II) y

distribución de forma aleatoria en el

grupo objeto de estudio

correspondiente, se realizó la toma de

datos de las variables estudiadas

mediante densitometría, ecografía y

TMG. Estas pruebas fueron realizadas

antes de la fase de familiarización con

el objetivo de descartar los posibles

efectos a corto plazo que esta fase

pudiera provocar en las propiedades

estructurales y neuromusculares del TR

y de la musculatura anterior del muslo,

respectivamente.

Figura 4.4. Ejemplos de tendones rotulianos patológicos de sujetos excluidos del estudio. En la imagen superior se puede apreciar una calcificación a nivel del polo inferior de la rótula y en la imagen inferior una desestructuración del tendón con irregularidades óseas a nivel de inserción en tuberosidad anterior de la tibia.



En los días posteriores al registro de los datos en las pruebas anteriormente

mencionadas, se realizaron dos sesiones de familiarización de la ejecución

técnica de los test destinados a la valoración de la fuerza y capacidad

funcional de los miembros inferiores, así como del ejercicio DSLS utilizado para

el cálculo del 1-RM y para el programa de intervención. En esta misma

semana, y tras al menos 48 horas de la última sesión de familiarización, se

completó la toma de datos correspondiente a la evaluación inicial (pre). Para

ello, se citó a los participantes un día y hora concretos y se llevaron a cabo por

este orden las pruebas de fuerza en dinamómetro isocinético, triple salto a una

pierna y fuerza dinámica máxima en el ejercicio DSLS. Una vez finalizada la

toma de datos correspondiente a la evaluación inicial, se citó a los

participantes de los GE1 y GE2 los días y horas para comenzar el programa de

entrenamiento de 6 semanas de duración.

Una segunda evaluación (post 1) fue realizada a la semana siguiente de

terminar las 6 semanas del programa de entrenamiento. Esta segunda

evaluación fue realizada a cada participante en dos días no consecutivos,

quedando las pruebas de densitometría, ecografía y TMG para el primer día; y

las pruebas de fuerza y valoración funcional para el segundo día, siguiendo de

esta manera el orden establecido en la evaluación inicial (pre). Todas y cada

una de las pruebas realizadas en esta segunda evaluación fueron realizadas

siguiendo los mismos protocolos y por los mismos investigadores que realizaron

las pruebas en la evaluación inicial.

Seis semanas después de la finalización del programa de intervención,

se convocó mediante correo electrónico y llamadas telefónicas a todos los

participantes a una tercera evaluación con el objetivo el valorar los efectos

residuales del programa de EE llevado a cabo por los GE1 y GE2. Los días de la

semana, el orden de las pruebas y los investigadores responsables que las

llevaron a cabo fueron los mismos que en las evaluaciones anteriores. El

procedimiento general de la investigación se resume en la Figura 4.5.



4. 5. 2. Fase de familiarización

Tras la realización de las pruebas de composición corporal, ecografía y TMG,

se aplicó a los participantes un protocolo de familiarización con los objetivos

de (1) aprender la ejecución técnica de cada uno de los test y del ejercicio

que se iba a utilizar en el programa de intervención y (2) reducir los efectos del

aprendizaje sobre los resultados de las pruebas de evaluación.

En este protocolo se realizaron 2 sesiones de familiarización con el

ejercicio DSLS, realizado con ambas extremidades inferiores, y separadas cada

sesión por al menos 24 horas. En estas sesiones se realizó un calentamiento

Semana -2 2 •Captación de participantes

Semana -1 1

•Realización cuestionarios IPAQ y VISA-P. Primera selección

Semana 0 0

Semanas 1 a 6

1

•Programa de ejercicio excéntrico de 6 semanas de duración para los GE1 y GE2

Semana 7

Semanas 8 a 12

8 •No intervención

Semana 13 3

Evaluación Pre-

Densitometría Ecografía

Tensomiografía

Evaluación Pre-

Fuerza Isocinético Capacidad funcional

RM

Familiarización

48h

Evaluación Post 1


Tensomiografía

Evaluación Post 1


RM

48 h

Evaluación Post 2 Evaluación Post 2


RM


Tensomiografía

48 h

Figura 4.5. Procedimiento general de la investigación.



general de 10 minutos sobren el cicloergómetro Wattbike a una intensidad

aproximada de 100 W y una cadencia de 80 – 90 rpm. Posteriormente se llevó

a cabo calentamiento específico de 2 series de 12 repeticiones del EE DSLS

hasta 90° de flexión de rodilla realizado primero con una pierna y luego con la

otra. El descanso entre cada serie fue de 2 minutos y la intensidad de carga en

el calentamiento para cada participante fue el peso de la barra de la

máquina multipower.

Tras el calentamiento específico, se realizaron 3 series incrementales en

intensidad de 10, 8 y 6 repeticiones en el ejercicio anteriormente mencionado.

Primero se ejecutaron con la pierna dominante y posteriormente con la pierna

no dominante. La intensidad de carga fue cercana al máximo para la

ejecución de estas repeticiones. El descanso entre cada una de las series fue

de 2 minutos y cada participante realizó la fase excéntrica del ejercicio a la

velocidad de ejecución a la que fue destinado en su grupo experimental (GE1

= 6 s; GE2 = 3 s; GC = 3 s). La vuelta a la posición inicial del ejercicio fue

mediante una acción concéntrica en apoyo bipodal.

El tiempo transcurrido entre cada una de las repeticiones fue de 6

segundos para ambos grupos. La velocidad de ejecución fue controlada por

un metrónomo digital (www.webmetronome.net) y la llegada hasta los 90° de

flexión de rodilla fue controlada por el investigador principal con la ayuda de

un goniómetro manual y una cuerda

colocada previamente a la altura en

la cual los participantes tenían 90º de

flexión de rodilla (Figura 4.6).

4. 5. 3. Protocolos establecidos para la recogida de datos

4. 5. 3. 1. Valoración de la composición corporal

Para medir la talla y el peso de los

participantes se utilizó un tallímetro-

báscula Seca 700, con una precisión

de 100 g para el peso, 1 mm para la

Figura 4.6. Control de la flexión de rodilla en la ejecución del ejercicio Decline single leg squat. Con el participante en 90º de flexión de rodilla, se colocaba una cuerda transversal. Cuando el participante en el descenso sentía la cuerda, finalizaba el movimiento.



talla y un intervalo de medición que se sitúa entre 60 y 200 cm (Seca Ltd,

Alemania). Además, se utilizó un densitómetro Lunar iDXA (General Electric

Healthcare, Fairfield, EEUU) para llevar a cabo el análisis de la composición

corporal de los participantes. Este densitómetro fue calibrado todos los días en

los cuales se iban a realizar las evaluaciones.

En primer lugar se realizó la medición de las variables antropométricas

empezando por la talla y el peso siguiendo el protocolo recomendado por el

Grupo Español de Cineantropometría (Alvero et al., 2009). Tras crear la ficha

del participante en el software Encore 2010 (General Electric Healthcare,

Fairfield, EEUU), se le tumbó sobre el densitómetro siguiendo las instrucciones

del fabricante. La posición adoptada fue en decúbito supino con la menor

ropa posible y sin nada de metal en el cuerpo, con las manos en posición

anatómica pegadas al tronco y con los tobillos juntos y en ligera flexión plantar

(Figura 4.7). Una vez situado el sujeto en la posición descrita, se procedió a la

realización del análisis.

Figura 4.7. Participante al que se le está realizando el análisis de composición en el densitómetro iDXA.



4. 5. 3. 2. Evaluación de la morfología y del índice de rigidez del tendón rotuliano

La valoración ecográfica y sonoelastográfica del TR fue realizada siguiendo el

procedimiento descrito previamente por varios autores (Cassel et al., 2014).

Todas las evaluaciones fueron realizadas por el mismo investigador (FJD) con

una experiencia contrastada de más de 20 años en este tipo de mediciones

de X años. El mismo ecógrafo fue utilizado en todas las mediciones GE Logiq E9

(General Electric Healthcare, Fairfield, EEUU) y se utilizó el gel Aquasonic 100

(Corporate Headquarters, Fairfield, New Jersey, EEUU).

Dado que estudios previos han demostrado que el flujo intratendinoso

se puede ver incrementado durante el ejercicio (Koenig et al., 2010; Malliaras

et al., 2008), el análisis ecográfico y sonoelástográfico de los tendones

rotulianos de ambas piernas fue realizado sin que el participante hubiera

realizado ejercicio vigoroso las 48 horas previas al comienzo de la evaluación.

En el protocolo de evaluación se estandarizó la posición del

participante, que debía estar tumbado sobre una camilla en decúbito supino,

con la rodilla de la extremidad inferior objeto de estudio en una flexión de 20°

(0° se consideró como extensión

completa) (Visnes, Tegnander y Bahr,

2014) (Figura 4.8). Una vez colocado al

sujeto en esta posición, el análisis

comenzó en la extremidad dominante

aplicando el gel conductor en la zona

del TR y posteriormente en la

extremidad no dominante. Primero, en

un corte ecográfico longitudinal se

localizó el TR tomando como referencias

óseas el polo inferior de la rótula a nivel

proximal y la inserción distal profunda a

nivel de la tibia. Una vez tomada esta

imagen ecográfica en el corte

longitudinal, se procedió a la toma de la

imagen del TR en el corte transversal en

Figura 4.8. Estudio ecográfico y sonoelastográfico del tendón rotuliano. El mismo investigador realizó todas las evaluaciones. En la imagen superior derecha se puede observar la colocación de la sonda para el estudio del tendón en un corte longitudinal.



el punto medio de la longitud del tendón del mismo mediante un giro de la

sonda de 90º.

El análisis del índice de rigidez del tendón fue llevado a cabo por el

mismo investigador. Este análisis comenzó con un estudio ecográfico en modo-

B en el eje largo del tendón. Una vez localizado, se aplicó con la sonda

ecográfica una compresión repetida y uniforme sobre el tendón, informando

el equipo GE Logiq E9 al operador sobre la calidad de la compresión ejercida.

Posteriormente, se eligió un Frame en el cual se posicionaron los puntos de

medición que iban a ser examinados (25%, 50% y 75% de la longitud total del

tendón), y el equipo nos proporcionó los índices de rigidez obtenidos en los

mismos.

4. 5. 3. 3. Estudio de la arquitectura muscular de los vastos externo e interno mediante ecografía

Los efectos del entrenamiento mediante contracciones excéntricas sobre el

sistema neuromuscular han sido evaluados en diferentes estudios (Benjafield et

al., 2014; Camargo et al., 2014; Engelina, Tony, Robertson, Killingback y Adds,

2013; Krueger, Vallarta-Ast, Checovich, Gemar y Binkley, 2012; Lieb y Perry,

1971; Oyeyemi, Ishaku, et al., 2014; Witmer, Davis y Moir, 2010). Probablemente,

y debido a su importancia clínica en la locomoción humana, los extensores de

rodilla son el grupo muscular con más frecuencia de estudio (Benjafield et al.,

2014), quedando demostrado un aumento significativo en la fuerza y masa

muscular debido al entrenamiento mediante contracciones excéntricas

(Engelina et al., 2014; Engelina et al., 2013; Jan et al., 2009).

La valoración de la arquitectura muscular fue realizada mediante

ecografía (GE Logiq E9, General Electric Healthcare, Fairfield, EEUU) por el

mismo investigador (FJD) que realizó el estudio del tendón. Las imágenes

fueron obtenidas con el participante tumbado en decúbito supino, con sus

rodillas en casi en completa extensión ( 10º de flexión) y sus músculos

completamente relajados (Blazevich, Cannavan, Coleman y Horne, 2007;

Reeves et al., 2009; Reeves et al., 2004). Una capa de gel conductor

(Aquasonic 100, Corporate Headquarters, Fairfield, New Jersey, EEUU) fue

aplicado sobre la sonda ecográfica para evitar el contacto de ésta con la piel



y eliminar posibles deformaciones en el músculo debido a la presión que se

pueda ejercer. Las exploraciones fueron realizadas en ambas extremidades

inferiores, con la sonda orientada en paralelo a la dirección de los fascículos

musculares y perpendicular a la piel (Hallisey et al., 1987). La alineación de la

sonda se consideró apropiada cuando los fascículos se observaban sin

interrupción en la imagen. Se captaron imágenes ecográficas de los músculos

VL y VM a nivel distal (localizando la aponeurosis distal para el músculo VL, y

justo encima del cóndilo femoral interno para el músculo VM) y en el punto

medio entre el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur para ambos

músculos. Una marca con lápiz dermográfico fue realizada con el fin de

realizar las evaluaciones en el mismo punto anatómico (Hallisey et al., 1987).

Los participantes debían repasar esta marca diariamente, siendo

comprobadas diariamente por el examinador principal.

Una de las complicaciones que puede tener este tipo de análisis es la

reproducibilidad de los resultados en las distintas evaluaciones. Para

contrarrestarlas, seguimos el planteamiento realizado por otros autores (Hallisey

et al., 1987), y comparamos las imágenes tomadas en la evaluaciones 2 y 3

con las imágenes tomadas en la evaluación inicial. Los espacios entre

fascículos y la heterogeneidad en el tejido adiposo subcutáneo se comportan

de forma única a la orientación de la sonda, y estas heterogeneidades fueron

tomadas como referencia para comparar que las imágenes fueron tomadas

en el mismo lugar en las tres evaluaciones.

Las variables analizadas para la extremidad dominante fueron el grosor

muscular, el ángulo de penneación y la longitud del fascículo de ambos

músculos en los puntos anatómicos anteriormente descritos, y para la

extremidad no dominante el grosor muscular de ambos músculos a nivel distal.

La valoración del grosor muscular, cuya fiabilidad ha sido estudiada en

investigaciones previas (Hodge y Petruska, 1963; Kastelic et al., 1978), se definió

como la distancia perpendicular entre la aponeurosis superficial y la profunda.

El ángulo de penneación del fascículo se definió como el ángulo que forma la

línea recta longitudinal del fascículo con la aponeurosis profunda (Okuyama

et al., 2009). Ambas variables fueron obtenidas mediante el software Kinovea

v.0.8.15 de libre adquisición.



La longitud del fascículo se define como la distancia entre la

aponeurosis superficial y profunda siguiendo la trayectoria longitudinal que

experimenta el conjunto de fibras musculares. En la mayoría de los casos, el

fascículo no se visualizaba en la imagen tomada y su longitud debía ser

estimada de forma indirecta mediante trigonometría, dividiendo el grosor del

músculo entre el seno del ángulo de penneación (Andrikoula et al., 2006;

Benjafield et al., 2014; Craig et al., 2003; Jeffreys, 1963; Tessarolo, 1963). El error

de esta técnica ha demostrado ser relativamente bajo ( 2.3%) en músculos

como el tibial anterior (Basso et al., 2001) o el VL (coeficiente de variación de

1.7) (Hallisey et al., 1987).

4. 5. 3. 4. Protocolo de evaluación de las propiedades contráctiles de la musculatura extensora de la rodilla

La evaluación de las propiedades contráctiles de los músculos VM, VL y RF fue

realizada mediante TMG. La TMG ha demostrado una excelente fiabilidad,

con coeficientes de correlación test-retest entre 0.8 y 0.9 para el VM, VL y RF

(Carrasco et al., 2011, Rey et al., 2012 y Tous-Fajardo et al., 2010). Para realizar

esta prueba, todos los sujetos fueron instruidos para que acudieran a la

medición en las siguientes condiciones (Rey, et al. 2012): (1) no haber realizado

ejercicio vigoroso 48 h previas a la prueba, (2) no haber consumido bebidas

energéticas ni suplementos 48 h previas a la prueba, (3) no haber consumido

alcohol ni cafeína en las 3 horas previas a la prueba y (4) no haber consumido

alimentos en las 2 horas previas a la prueba.

El mismo investigador realizó todas las mediciones. El dispositivo portátil

fue utilizado para producir un estímulo eléctrico aplicado por vía percutánea

que provocaba una contracción muscular y que fue detectada por el

transductor digital aplicado sobre el vientre muscular (Valencic y Knez, 1997).

Los datos obtenidos en esta prueba se basan en el Dm, que es el movimiento

radial del vientre muscular después de la aplicación del estímulo eléctrico

expresado en milímetros. El resto de los datos incluyen los siguientes: el tiempo

de respuesta (Td), también conocido como tiempo de reacción o de

activación, que es el tiempo que transcurre entre el inicio del estímulo eléctrico

y el 10% de Dm; el tiempo de contracción (Tc), que es el tiempo que transcurre

entre el 10 y el 90% de Dm; el tiempo de sustentación o prolongado (Ts), que es



el tiempo en el que Dm permanece por encima del 50%; y el tiempo de

relajación (Tr), que es el tiempo que transcurre entre que la respuesta del

músculo se reduce del 90% al 50% del Dm.

Todas las mediciones se obtuvieron en reposo, con el participante

tumbado en una camilla en posición supina y con un cilindro de espuma

debajo de la rodilla para mantener la articulación en un ángulo fijo de 20° de

flexión (0° se consideró como extensión completa) (Rey et al., 2012) (Figura 4.9).

El orden de valoración de los músculos fue en todas las mediciones de lateral a

medial comenzando a evaluar primero la extremidad dominante. El

desplazamiento radial del músculo se midió perpendicular al vientre muscular

con el transductor digital Dc–Dc Trans-Tek® (GK 40, Panoptik d.o.o., Ljubliana,

Elovenia) colocado sobre un trípode. La ubicación anatómica de los sensores

se estandarizó para todos los sujetos siguiendo las instrucciones de Delagi

(1975). Los electrodos (Compex Medical SA, Ecublens, Switzerland) fueron

colocados equidistantes al punto de medida, quedando el ánodo en la parte

proximal y el cátodo en la parte distal del músculo.

Figura 4.9. Valoración de las propiedades contráctiles de los músculos extensores de la rodilla mediante Tensiomiografía.

A = colocación del sensor para el estudio del músculo vasto lateral. B = colocación del sensor para el estudio del músculo recto femoral. C = colocación del sensor para el estudio del músculo vasto medial.



La estimulación eléctrica se aplicó con un electroestimulador TMG-100

System (TMG-BMC d.o.o, Ljubljana, Eslovenia). La duración del pulso eléctrico

fue de 1 ms y la amplitud inicial fue de 50 mA. Esta amplitud se aumentó

progresivamente con incrementos de 10 mA hasta que no se apreciaba más

aumento de Dm. Los músculos objeto de estudio de ambas extremidades

fueron testados dos veces. La primera vez para asegurar un funcionamiento

apropiado de la TMG, y la segunda vez se tomó como valor definitivo

(Alentorn-Geli, Alvarez-Diaz, Ramon, Marin, Steinbacher, Boffa, et al., 2014).

4. 5. 3. 5. Protocolo de evaluación de la fuerza en dinamómetro isocinético

Antes de la valoración de la fuerza en dinamómetro isocinético, se llevó a

cabo un calentamiento en el cicloergómetro Wattbike a una intensidad de

100 W y una cadencia de 80 – 90 rpm.

Todos los días en los que el dinamómetro isocinético (Biodex Multi-Joint

System 3, Biodex Medical System, Nueva York, EEUU) iba a ser utilizado para la

realización de las evaluaciones, se realizó una calibración del mismo siguiendo

las instrucciones del fabricante. Se realizaron dos pruebas de fuerza en

dinamómetro isocinético. La primera de las pruebas consistía en una

contracción isométrica máxima de la musculatura anterior y posterior del

muslo con 90° de flexión de rodilla. Primero se realizó la evaluación de la

extremidad inferior dominante y a continuación la no dominante. Los ejes de

flexión/extensión de la rodilla de la extremidad testada y del dinamómetro

fueron alineados (Figura 4.10), quedando los participantes sentados en la silla

del aparato con un ángulo de 110° entre el respaldo y el asiento. La posición

del participante sobre el dinamómetro fue anotada con el fin de que se

reprodujera en las siguientes evaluaciones. La parte superior del muslo fue

fijada a la silla y la parte más distal de la pierna se fijó al brazo de palanca

acolchada del dinamómetro. La extremidad no evaluada quedaba libre y el

tronco fue estabilizado al respaldo con dos tiras diagonales y otra tira

horizontal que fijaba la cadera al asiento. Se realizaron de forma alternativa 3

ensayos de 5 s para cada musculatura (cuádriceps e isquiosurales)

descansando 5 s entre cada uno de ellos. En cada repetición, el participante

fue estimulado verbalmente para aplicar la mayor fuerza posible. Una vez



evaluada la extremidad inferior dominante, se procedió a evaluar la

extremidad inferior no dominante siguiendo el mismo protocolo.

Tras la evaluación de la extremidad inferior no dominante y con el

participante permaneciendo en el dinamómetro isocinético en la misma

posición, se valoró la fuerza dinámica en acción concéntrica y excéntrica de

la musculatura anterior del muslo de la extremidad dominante. El protocolo de

evaluación consistía en realizar 3 series de 3 repeticiones concéntricas y

excéntricas (CON/EXC) máximas de esta musculatura a tres velocidades de

ejecución: 60 °/s la primera serie, 180 °/s la segunda serie y 300 °/s la última

serie (Ross y Jackson, 1990). Se realizaron pruebas a distintas velocidades para

reforzar la validez de los datos adquiridos (Drouin et al., 2004; Hagstromer et al.,

2006). En todo momento el participante debía realizar una contracción de la

musculatura anterior del muslo y mediante estímulos verbales se le animó a

desarrollar la mayor fuerza posible en cada una de las contracciones. El

descanso entre series fue de 30 s. Una vez evaluada la extremidad dominante

y tras un descanso de 2 min, se llevó a cabo el test CON/EXC en la extremidad

Figura 4.10. Participante realizando los test de fuerza en dinamómetro isocinético. El eje de giro del dinamómetro fue alineado con el eje de giro de flexión de la rodilla. Además, el muslo, cadera, y tronco del participante fue fijado a la silla del dinamómetro.



no dominante siguiendo el mismo protocolo.

4. 5. 3. 6. Valoración de la capacidad funcional de la extremidad inferior mediante el test del triple salto

La valoración de la capacidad funcional se llevó a cabo mediante la

ejecución de un triple salto con una extremidad. Esta prueba es una de las

más utilizadas para controlar el proceso de recuperación de lesiones de

miembro inferior (Noyes, Barber y Mangine, 1991; Reeves et al., 2004; Sunding

et al., 2014). Las demandas neuromusculares en la ejecución del triple salto

realizado de forma monopodal son muy elevadas debido al control que se

debe de producir para estabilizar la articulación de la rodilla en la batida y

aterrizaje de cada uno de los saltos (Cassel et al., 2014; Phillips y Costantino,

2014).

Partiendo desde posición estática, los sujetos debían realizar un triple

salto máximo en línea recta hacia delante con el fin de alcanzar la mayor

distancia posible. La batida y aterrizaje

del mismo tenía que ser realizado con

apoyo monopodal. Las manos de los

participantes debían colocarse en el

pecho, con los codos pegados al tronco y

los antebrazos cruzados (Reeves et al.,

2004). De esta manera se suprimía el

posible efecto que tuviera el balanceo de

los brazos sobre los resultados alcanzados

en el test (Hutchison, Evans, et al., 2013;

Hutchison, Pallister, et al., 2013). El

aterrizaje sobre un pie debía ser estable

durante al menos 2 s y en el caso de que

hubiese 2 o más apoyos en este tiempo, el

salto se consideraba nulo y debía ser

repetido (Frohm et al., 2007) (Figura 4.11).

Se realizaron tres triples saltos con

cada extremidad comenzando primero

Figura 4.11. Participante realizado el test del triple salto. Como se observa en la imagen, el participante debía llevar los brazos cruzados en el pecho con el fin de estandarizar el test y evitar la influencia del balanceo de brazos en el resultado.



con la dominante. El tiempo de descanso entre cada uno de ellos fue de 1 min

y se midió la distancia desde la punta del pie de batida hasta la marca del

talón en el aterrizaje. Las distancias más altas alcanzadas en saltos

considerados como válidos realizados con cada extremidad fueron registradas.

4. 5. 3. 7. Protocolo para el cálculo del 1-RM

A los 3 min de la finalización del test triple salto, comenzó la evaluación de la

fuerza dinámica máxima de la extremidad inferior en cadena cinética cerrada

(CCC) en el ejercicio DSLS. El test se realizó en ambas extremidades

comenzando primero con la dominante. Antes de iniciar el test, se llevó a

cabo un calentamiento específico que consistió en ejecutar 2 series de 12

repeticiones del EE con el peso de la barra ( 18 Kg) de la máquina multipower.

El tiempo de descanso entre cada serie fue de 1 minuto. Todos los grupos

realizaron cada una de las repeticiones excéntricas en un tiempo de 3 s,

descansando 6 s entre cada repetición y llegando hasta los hasta los 90° de

flexión de rodilla.

Una vez realizado el calentamiento específico, y tras un descanso de 2

minutos, se procedió a la realización del test RM en fase excéntrica en el

ejercicio DSLS (Figura 4.12). Para ello, los participantes ejecutaron series de

intensidad creciente de 5 repeticiones excéntricas hasta los 90° de flexión de

rodilla, comenzando con el peso anotado en la ejecución de las 6

repeticiones realizadas en la última serie del último día de la fase de

familiarización. Con un descanso de 2 minutos entre cada serie, se fue

incrementando la carga hasta que se determinó el peso con el que los

participantes en una serie de 5 repeticiones no pudieran realizar una sexta

repetición (5-RM). En el caso de que el sujeto no mantuviese la velocidad de

ejecución o no llegara hasta los 90° de flexión de rodilla, la repetición sería

considerada como nula. En el supuesto de que existiera fallo muscular en el

que los participantes no pudieran ejecutar la repetición por fatiga o por

incapacidad para tolerar la carga, quedaba registrado el peso levantado en

la última serie de 5-RM realizada. Si tras la ejecución de 5 series no se

conseguía obtener el 5-RM, el test quedaba anulado y debía ser repetido a las

48 horas. De esta manera evitábamos el efecto de la fatiga en el resultado del

test.



Cuando los participantes llegaban a los 90° de flexión de rodilla en el

ejercicio, dos colaboradores colocados a cada lado de la barra multipower

levantaban el peso hacia la posición inicial y el participante regresaba al inicio

del ejercicio mediante apoyo bipodal. De esta manera, disminuíamos la

influencia de la fuerza en fase concéntrica de la musculatura anterior del

muslo. La velocidad de ejecución de la acción excéntrica y del tiempo de

descanso entre cada repetición fueron controladas por un metrónomo

(www.webmetronome.net) que emitía señales acústicas indicando el inicio y el

final de cada contracción.

La llegada hasta los 90° de flexión de rodilla fue controlada por el

investigador principal colocando una cuerda transversal atada a los extremos

de la máquina multipower. De esta manera, con el participante subido sobre

la cuña inclinada se le indicó que descendiera hasta los 90° de flexión de

rodilla controlado por un goniómetro que seguía longitudinalmente la línea del

fémur y del peroné. Una vez situado el participante en 90° de flexión de rodilla,

se colocó la cuerda transversal a esta altura para que de esta manera,

Figura 4.12. Participante realizado el test RM. En la ejecución, el participante tenía que resistir el peso en fase excéntrica hasta llegar a los 90º de flexión de rodilla en un tiempo de 3 s. Una vez llegado a los 90º, el peso era levantado por dos colaboradores hasta llegar de nuevo a la posición inicial.



cuando el participante comenzara el descenso y llegase hasta los 90°, la parte

posterior del muslo y la cuerda entraran en contacto y por lo tanto finalizara la

repetición.

El peso con el que realizaron estas 5-RM fue anotado y el cálculo del 1-

RM se realizó de forma indirecta mediante la fórmula planteada por Brzycki

(1993). En las 6 semanas que duraba el programa de intervención, este test fue

repetido por los GE1 y GE2 cada 2 semanas a las velocidades específicas de

entrenamiento en la extremidad dominante con el fin de actualizar las cargas

de entrenamiento.

4. 5. 4. Variables de la investigación

De la realización de la presente investigación se desprenden las siguientes

variables:

4. 5. 4. 1. Variable independiente

La variable independiente fue el programa de EE de 6 semanas de duración

ejecutado 3 días en semana no consecutivos. Este programa fue realizado por

los GE1 (6 s de duración de la fase excéntrica en cada repetición) y GE2 (3 s

de duración de la fase excéntrica en cada repetición).

4. 5. 4. 2. Variables dependientes

4. 5. 4. 2. 1. Variables dependientes obtenidas en la extremidad inferior que realizó el entrenamiento

Las variables dependientes obtenidas en la extremidad que realizó el

entrenamiento han sido clasificadas en función de la prueba realizada:

Composición Corporal, obtenidas mediante la báscula y tallímetro SECA

y el densitómetro Lunar iDXA:

o Masa magra del muslo del miembro inferior dominante (kg)

(Figura 4.13.a).

o Masa magra en todo el miembro inferior dominante (kg) (Figura

4.13.b).



o Masa magra en el lado dominante de todo el cuerpo (kg):

variable proporcionada por el software enCORE 2010 v.13.40.

o Masa magra total (kg): variable proporcionada por el software

enCORE 2010 v.13.40.

o Porcentaje de grasa en el muslo del miembro inferior dominante

(%) (Figura 4.13.a).

o Porcentaje de grasa en el miembro inferior dominante (%) (Figura

4.13.b).

o Porcentaje de grasa en el lado dominante de todo el cuerpo(%):

variable proporcionada por el software enCORE 2010 v.13.40.

Figura 4.13. Zonas anatómicas de obtención de las variables de composición corporal en extremidades inferiores. Ambas imágenes fueron obtenidas mediante densitometría ósea.

a = zona anatómica de se obtuvo las variables de masa magra y % de grasa en los muslos de ambas extremidades siguiendo el protocolo realizado por Alegre et al. (2015). b = zona anatómica de se obtuvieron las variables de masa magra y % grasa de toda la extremidad inferior. Partiendo del análisis de A, se amplió el área de interés hasta acotar toda la extremidad, pies incluidos.

a b



o Porcentaje de grasa total (%): variable proporcionada por el

software enCORE 2010 v.13.40.

Morfología y propiedades elásticas del TR, obtenidas mediante

ecografía y SEL:

o Longitud del tendón (cm): definida como la distancia entre el

polo inferior de la rótula hasta la inserción distal profunda en la

tibia (Figura 4.14.a).

o Grosores del TR en un corte ecográfico longitudinal obtenidos en

el punto de origen (polo inferior de la rótula) e inserción (inserción

distal profunda en la tibia) del mismo (cm) (Figura 4.14.a).

o Grosores en un corte ecográfico longitudinal tomados al 25%,

50% y 75% de la longitud total del tendón (cm) (Figura 4.14.a).

b

a

Figura 4.14. Variables relacionadas con las propiedades morfológicas del tendón rotuliano. A = longitud y grosores del tendón rotuliano tomados en los puntos de interés (1, polo inferior de la rótula; 2 , al 25% de la longitud del tendón; 3, al 50% de la longitud del tendón; 4, al 75% de la longitud total del tendón; 5, inserción distal profunda en la tibia. B = grosor del tendón tomado en un corte transversal en el punto medio de la longitud total del tendón.

1 2 3 4 5



o Grosor en un corte ecográfico transversal tomado al 50% de la

longitud total del tendón (cm) (Figura 4.14.b).

o Índices de rigidez del tendón tomados al 25%, 50% y 75% de la

longitud total del tendón (Figura 4.15).

Variables relacionadas con la arquitectura de los músculos VL y VM

medidas mediante ecografía (Figura 4.16):

o Grosor muscular del VL tomado a nivel distal (a 4 cm de la UMT

distal del VL) y en el punto medio de la distancia entre el

trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (cm).

o Ángulo de penneación del VL tomado a nivel distal (a 4 cm de la

UMT distal del VL) y en el punto medio de la distancia entre el

trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (°).

o Longitud de la fibra del VL tomada a nivel distal (a 4 cm de la

UMT distal del VL) y en el punto medio de la distancia entre el

trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (cm).

o Grosor muscular del VM tomado a nivel distal (a la altura del

cóndilo femoral interno) y en el punto medio de la distancia entre

el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (cm).

Figura 4.15. Imagen sonoelastográfica del estudio de los índices de rigidez del tendón. Estos índices fueron tomados al 25% (1), 50% (2) y 75% (3) de la longitud total del tendón.

1 2 3



o Ángulo de penneación del VM tomado a nivel distal (a la altura

del cóndilo femoral interno) y en el punto medio de la distancia

entre el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (°).

o Longitud de la fibra del VM tomada a nivel distal (a la altura del

cóndilo femoral interno) y en el punto medio de la distancia entre

el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur (cm).

Variables relacionadas con las propiedades contráctiles de los músculos

VL, RF y VM, obtenidas mediante TMG (Figura 2.31):

o Desplazamiento máximo (Dm) (mm).

o Tiempo de respuesta (Td) (ms).

o Tiempo de contracción (Tc) (ms).

o Tiempo de sustentación (Ts) (ms).

o Tiempo de relajación (Tr) (ms).

Valoración de la fuerza muscular en dinamómetro isocinético:

Figura 4.16. Estudio de la arquitectura de los músculos vasto lateral y vasto medial. 1 = Imagen ecográfica del vasto lateral de un participante tomada a nivel distal. El grosor (línea amarilla) fue tomado a 4 cm hacia proximal de la unión miotendinosa distal de este músculo. 2 = Imagen ecográfica del vasto lateral de un participante tomada en el punto medio de la distancia entre el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur. 3 = Imagen ecográfica del vasto medial de un participante tomada a nivel distal. El grosor (línea amarilla) fue determinado como la distancia entre la aponeurosis superficial del músculo y el cóndilo femoral interno (CFI). 4 = Imagen ecográfica del vasto medial de un participante tomada en el punto medio de la distancia entre el trocánter mayor y el cóndilo externo del fémur.

En todas las imágenes, los grosores son representados con líneas amarillas y los ángulos de penneación en color azul. La longitud de los fascículos fue determinada de forma indirecta por trigonometría.

1

2

3

4

4 cm

CFI



o Test fuerza isométrica de la musculatura anterior y posterior del

muslo en 90° de flexión de rodilla. Las variables en estos test

fueron:

Pico par máximo isométrico (N· m).

Pico par máximo isométrico relativo con la masa magra de

la extremidad evaluada (N· m/Kg).

Pico par promedio máximo isométrico (N· m).

Pico par promedio máximo isométrico relativo con la masa

magra de la extremidad evaluada (N· m/Kg).

o Test de fuerza concéntrica y excéntrica de la musculatura

anterior del muslo realizado en dinamómetro isocinético a 60°/s,

180°/s y 300°/s. Las siguientes variables fueron obtenidas en cada

tipo de contracción y en cada una de las velocidades de

ejecución:

Pico par máximo (N· m).

Pico par máximo relativo con la masa magra de la

extremidad evaluada (N· m/Kg).

Pico par promedio máximo (N· m).

Pico par promedio máximo relativo con la masa magra de

la extremidad evaluada (N· m/Kg).

Trabajo realizado en la repetición máxima (J).

Trabajo realizado en la repetición máxima relativo con la

masa magra de la extremidad evaluada (J/kg).

Trabajo total realizado (J).

Trabajo total realizado relativo con la masa magra de la

extremidad evaluada (J/kg).

Valoración de la fuerza excéntrica en el test RM realizando la repetición

excéntrica en un tiempo de 3 s:

o 1-RM (kg).

Valoración funcional llevada a cabo mediante el test triple salto a una

pierna:

o Distancia máxima alcanzada (m).

o Promedio de las tres distancias máximas alcanzadas (m).



4. 5. 4. 2. 1. Variables dependientes obtenidas en la extremidad inferior que no realizó el entrenamiento

Las variables dependientes obtenidas en la extremidad que no realizó el

entrenamiento fueron las siguientes:

o Masa magra del muslo del miembro inferior no dominante (kg)

obtenida mediante densitometría ósea (Figura 4.13.a).

o Porcentaje de grasa en el muslo del miembro inferior no

dominante (%) obtenido mediante densitometría ósea (Figura

4.13.a).

o Grosores del TR en un corte ecográfico longitudinal tomados al

25%, 50% y 75% de la longitud total del mismo, obtenidos

mediante ecografía (Figura 4.14.a).

o Índices de rigidez del TR tomados al 25%, 50% y 75% de la longitud

total del mismo, obtenidos mediante SEL (Figura 4.15).

o Grosores tomados a nivel distal de los músculos VL (a 4 cm de la

aponeurosis distal del VL) y del VM (a la altura del cóndilo interno

del fémur), obtenidos mediante ecografía (Figura 4.16.1 y 4.16.3).

o Desplazamiento máximo (Dm) (mm), Tiempo de respuesta (Td)

(ms) y Tiempo de contracción (Tc) (ms) de los músculos VL y RF,

obtenidos mediante TMG.

o Pico par máximo isométrico de la musculatura del cuádriceps (N·

m), pico par máximo isométrico de la musculatura isquiosural (N·

m), pico par máximo concéntrico a 60º/s (N· m), pico par

máximo concéntrico a 180º/s (N· m), pico par máximo

concéntrico a 300º/s (N· m), pico par máximo excéntrico a 60º/s

(N· m), pico par máximo excéntrico a 180º/s (N· m), pico par

máximo excéntrico a 300º/s (N· m). Todas obtenidas en los test

realizados en el dinamómetro isocinético.

o 1-RM (kg) obtenido en el test RM en fase excéntrica realizando la

repetición excéntrica en un tiempo de 3 s.

o Distancia máxima alcanzada (m) en el triple salto realizado con

la extremidad no entrenada.



4. 5. 5. Programa de intervención mediante ejercicio excéntrico

Antes de comenzar el programa de entrenamiento, se realizó en una sesión

previa el test 1-RM al GE1 con el fin de determinar su carga de entrenamiento.

Este test siguió el mismo protocolo descrito en el punto 3. 5. 3. 7., pero en esta

ocasión los participantes pertenecientes a este grupo realizaban la repetición

excéntrica en un tiempo de 6 s. Dado que este test era utilizado únicamente

para determinar cargas de entrenamiento, sólo se realizó con la extremidad

dominante. Los participantes pertenecientes al GE2 no realizaron esta prueba

debido a que ya se había calculado su intensidad de trabajo en el test 1-RM

realizado anteriormente a su velocidad específica de trabajo.

El programa de EE para ambos GE1 y GE2 objeto de estudio tuvo una

duración de 6 semanas. Cada semana se realizaron 3 sesiones de

entrenamiento separadas por al menos 48 horas. Todas las sesiones fueron

llevadas a cabo en la misma máquina multipower del gimnasio de la Facultad

de Ciencias del Deporte de Toledo y eran supervisadas por el investigador

principal y dos colaboradores. En cada una de las sesiones se realizó un

calentamiento de 10 min en cicloergómetro a una intensidad de 100 W y a

una cadencia de 80 – 90 rpm. Tras la realización del calentamiento se

ejecutaron 3 series de 8 repeticiones del ejercicio DSLS descrito por Purdam et

al. (2004). El descanso entre series fue de 2 min y la intensidad fue del 80% del

1-RM calculado anteriormente para cada grupo en su velocidad específica

de trabajo.

La ejecución técnica del ejercicio se desarrollaba de la siguiente

manera: (1) el participante se colocaba en la máquina multipower en la cual

se realizó el test RM, con ambos pies apoyados sobre la cuña inclinada a 25° y

con los tobillos alienados con la línea de descenso del peso y separados a la

anchura de las caderas; (2) una vez colocados los pies en la cuña y alineados

en el plano anteroposterior y frontal con la rodilla y la cadera, el participante

se disponía a liberar el peso de la máquina con la ayuda de dos

colaboradores situados uno a cada lado de la barra que soportaba el peso;

(3) cuando el peso era liberado, el participante realizaba un apoyo

monopodal sobre la pierna dominante, quedando la otra en libertad; (4) una

vez el participante quedaba estabilizado soportando el peso, a la señal del



metrónomo comenzaba el descenso mediante la flexión de rodilla hasta llegar

a los 90°, ángulo que era comprobado por un investigador mediante la

colocación de la cuerda transversal que determinaba los 90° de flexión; y (5),

cuando el participante llegaba con la extremidad inferior de apoyo hasta los

90° de flexión de rodilla, se realizaba un apoyo bipodal y los colaboradores

levantaban el peso hasta la posición inicial. El participante, con el fin de

disminuir al máximo la acción concéntrica de la musculatura anterior del muslo,

regresaban a esta posición en apoyo bipodal.

La duración de la ejecución técnica de cada una de las repeticiones

excéntricas fue distinta para cada grupo, siendo para el GE1 de 6 s y para el

GE2 de 3 s. El tiempo de pausa entre cada repetición para ambos grupos fue

de 6 s. Estos tiempos fueron controlados por un metrónomo

(www.webmetronome.net) que emitía señales acústicas que indicaban el

inicio y el final de cada una de las repeticiones. Las intensidades de carga

eran recalculadas para ambos grupos cada 2 semanas mediante la ejecución

del test RM realizado a la velocidad específica de cada grupo en sesiones

distintas a las de los entrenamientos (Figura 4.17).

Grupo Sem 1 (SxR)

Sem 2 (SxR)

Sem 3 (SxR)

Sem 4 (SxR)

Sem 5 (SxR)

Sem 6 (SxR)

t (r) (s)

Des r (s)

Des s (min)

GE1 3 x 8 3 x 8 3 x 8 3 x 8 3 x 8 3 x 8 6 6 2 GE2 3 x 8 3 x 8 3 x 8 3 x 8 3 x 8 3 x 8 3 6 2 GC Sin actividad Figura 4.17. Características del protocolo de intervención llevado a cabo en la presente investigación. Sem = semana; SxR = series x repeticiones; t = tiempo en ejecutar la repetición en fase excéntrica en segundos; Des r = descanso entre repeticiones en segundos; Des s = descanso entre series en minutos; GE1 = Grupo Experimental 1; GE2 = Grupo Experimental 2; GC = Grupo Control. = Cálculo de 1 RM a la velocidad específica de trabajo de cada grupo.

4. 6. Análisis estadístico

Una vez finalizadas las tres evaluaciones, se realizó el análisis estadístico con el

paquete estadístico IBM SPSS statistics v 22.0 para Macintosh. En primer lugar se

obtuvieron los descriptivos de la muestra objeto de estudio (media, desviación

estándar y rango), y posteriormente se realizó el estudio de la normalidad de

las variables con la prueba de Shapiro Wilk. Los resultados de esta prueba



determinaron que todas las variables objeto de estudio tenían una distribución

paramétrica.

Se utilizó una ANOVA de dos factores (tiempo x grupo) con medidas

repetidas en el factor tiempo para establecer las diferencias intra-grupos (pre,

post 1, post 2) e inter-grupos (GC, GE1 y GE2). Cuando se encontraron

diferencias significativas se usó como prueba Post-Hoc para establecer las

diferencias por pares el ajuste de Bonferroni. Para todas las pruebas, se aplicó

un criterio mínimo de significación de P<0.05.

Con el fin de mostrar las diferencias significativas en las figuras y tablas, se

aplicó la siguiente nomenclatura estadística:

1) diferencias significativas entre momentos de evaluación:

a) * = diferencias significativas respecto a la evaluación inicial (P<0.05).

b) # = diferencias significativas entre la evaluación post 1 y post 2

(P<0.05).

2) diferencias significativas entre grupos de estudio

a) ¥ = diferencias significativas respecto al GC (P<0.05).

b) = diferencias significativas entre GE1 y GE2 (P<0.05).


Capítulo 5. Resultados

5. Resultados Los resultados de la presente investigación han sido agrupados en función de

las características de las variables analizadas: adaptaciones morfológicas y

estructurales del aparato extensor de la rodilla, adaptaciones funcionales en el

aparato extensor de la rodilla y adaptaciones morfológicas, estructurales y

funcionales sobre la pierna contralateral no entrenada.

En cada apartado de variables analizadas, se muestran los resultados

en dos direcciones (Figura 5.1). Por un lado se compara de forma inferencial

los resultados entre los distintos grupos de estudio (GC, GE1, y GE2) en los

distintos momentos de evaluación (pre, post-1 y post-2), y por otro lado se

compararán los resultados intra-grupos en los diferentes momentos de

evaluación.

Figura 5.1. Representación esquemática de la dirección de las pruebas estadísticas. GC: Grupo Control; GE1 Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2.

Evaluación Post 1 Evaluación Pre Evaluación Post 2

Evaluación Pre Evaluación Post 1 Evaluación Post 2

GC

GE1

Evaluación Pre

GE2

GC

GE1

Evaluación Post 1

GE2

GC

GE1

Evaluación Post 2

GE2 Esta

díst

ica

Infe

ren

cia

l

Estadística del efecto de entrenamiento



5. 1. Adaptaciones morfológicas y estructurales del aparato extensor de la rodilla como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a diferentes velocidades

En este apartado se expondrán los resultados obtenidos en las variables

relacionadas con las propiedades morfológicas y elásticas del tendón, las

variables relacionadas con la arquitectura muscular de los músculos VL y VM, y

los resultados sobre las variables de composición corporal.

5. 1. 1. Valoración de las propiedades morfológicas del tendón

Como se ha mencionado en el apartado de metodología, las variables

relacionadas con las propiedades morfológicas del tendón fueron obtenidas

mediante ecografía. Estas variables fueron la longitud del tendón, los grosores

del tendón en un corte ecográfico longitudinal a nivel del polo inferior de la

rótula; al 25%, al 50% y al 75% de la longitud total del tendón; y a nivel de la

inserción en la tuberosidad anterior de la tibia. Así mismo, también se analizó el

grosor del tendón en un corte transversal. Los resultados de estas variables se

muestran en la Tabla 5.1.

Al comparar entre grupos de intervención, encontramos que en la

evaluación pre de la investigación solo se encontraron diferencias

significativas entre el GC y el GE2 en el grosor del tendón tomado al 50% de la

longitud total del mismo (P=0.003). En la evaluación post 1 realizada al finalizar

la intervención, solo se obtuvieron diferencias significativas entre el GE1 y el

GE2 en el grosor del tendón tomado al 50% de su longitud (P=0.01). Por último,

en la evaluación post 2 realizada a las 6 semanas de finalizar la intervención,

no se encontraron diferencias significativas entre los grupos de investigación

en ninguna de las variables relacionadas con las propiedades morfológicas

del tendón.

Al comparar los efectos del entrenamiento intra-grupos, encontramos

que en el GC no se produjo ninguna modificación en las variables

relacionadas con las propiedades morfológicas del tendón. En los grupos

experimentales, la longitud del tendón no sufre ninguna modificación. El grosor

del tendón tomado en el polo inferior de la rótula, se redujo un 11% de la

evaluación post 1 a la evaluación post 2 en el GE1 (P=0.007). En esta misma



variable, en el GE2 se produce un incremento en el post 1 respecto al pre de

un 5% (P=0.015). Por el contrario, el grosor del tendón a este nivel se redujo un

6% de la evaluación pre a la evaluación post 2.

Pre Post 1 Post 2 Longitud del tendón (cm) GC 4.53 ± 0.42 4.45 ± 0.47 4.44 ± 0.46

GE1 4.47 ± 0.61 4,42 ± 0.57 4.45 ± 0.53 GE2 4.52 ± 0.45 4.39 ± 0.44 4.47 ± 0.37

Grosor en el polo inferior de la rótula (cm) GC 0.48 ± 0.05 0.48 ± 0.06 0.47 ± 0.05

GE1 0.45 ± 0.10 0.48 ± 0.09 0.43 ± 0.07# GE2 0.46 ± 0.08 0.48 ± 0.09* 0.43 ± 0.07*

Grosor al 25% de la longitud del tendón (cm) GC 0.41 ± 0.06 0.40 ± 0.06 0.39 ± 0.06

GE1 0.39 ± 0.08 0.43 ± 0.07* 0.35 ± 0.06# GE2 0.39 ± 0.07 0.41 ± 0.08* 0.35 ± 0.05#


GE1 0.36 ± 0.06 0.43 ± 0.08* 0.35 ± 0.05# GE2 0.32 ± 0.07¥ 0.34 ± 0.06* 0.33 ± 0.07


GE1 0.36 ± 0.12 0.44 ± 0.06* 0.37 ± 0.07# GE2 0.34 ± 0.11 0.39 ± 0.07* 0.35 ± 0.07#

Grosor en la tuberosidad anterior de la tibia (cm) GC 0.51 ± 0.07 0.49 ± 0.08 0.50 ± 0.07

GE1 0.51 ± 0.09 0.56 ± 0.10* 0.48 ± 0.08# GE2 0.46 ± 0.10 0.48 ± 0.09 0.47 ± 0.07

Grosor en corte transversal (cm) GC 0.38 ± 0.04 0.37 ± 0.04 0.37 ± 0.03

GE1 0.35 ± 0.06 0.40 ± 0.05* 0.35 ± 0.05# GE2 0.35 ± 0.06 0.38 ± 0.06* 0.36 ± 0.08

En el grosor del tendón tomado al 25% de la longitud total del mismo, se

observa que en el GE1 se incrementó un 10% en la evaluación post 1 respecto

a la evaluación pre (P=0.000). Sin embargo, en la evaluación post 2 el grosor

del tendón a este nivel se redujo un 19% respecto a la evaluación post 1

(P=0.000). En el GE2 se produjo la misma situación, con incrementos en el

grosor de un 5% en la evaluación post 1 respecto a la pre (P=0.000) y

Tabla 5.1. Resultados obtenidos en las propiedades morfológicas del tendón en los tres momentos de evaluación. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).

* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre # = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2 ¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control = Diferencias significativas entre Grupo Experimental 1 y Grupo Experimental 2.



posteriormente un descenso de un 15% en la evaluación post 2 respecto a la

evaluación post 1 (P=0.000).

En el grosor del tendón tomado al 50% de la longitud total del mismo, en

el GE1 se produjo un incremento del 17% en la evaluación post 1 respecto a la

evaluación pre (P=0.000). Por el contrario, se produjo un descenso de un 19%

en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.000). En el GE2, se

produjo un incremento del 6% en la evaluación post 1 respecto a la

evaluación pre (P=0.013).

En el grosor del tendón tomado al 75% de la longitud total, se observó

que en el GE1 se incrementó un 19% en la evaluación post 1 respecto a la

evaluación pre (P=0.000). Sin embargo, en la evaluación post 2 el grosor del

tendón a este nivel se redujo un 16% respecto a la evaluación post 1 (P=0.000).

En el GE2 se produjo la misma situación, con incrementos en el grosor de un

13% en la evaluación post 1 respecto a la pre (P=0.028) y posteriormente un

descenso de un 11% en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1

(P=0.003).

En el grosor del tendón tomado a nivel de la inserción en la tuberosidad

anterior de la tibia, solo se produjeron modificaciones en el GE1 con

incrementos en la evaluación post 1 respecto a la evaluación pre del 9%

(P=0.000), y posteriormente un descenso en la evaluación post 2 respecto a la

evaluación post 1 del 15% (p=0.000).

En el grosor tomado en el corte ecográfico transversal, en el GE1 se

produjo un incremento del 13% en la evaluación post 1 respecto a la

evaluación pre (P=0.001). Este incremento se redujo en la misma medida en la

evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.006). En el GE2, se

obtuvo un incremento del 8% en la evaluación post 1 respecto a la evaluación

pre (P=0.004), sin producirse modificaciones en la evaluación post 2.

5. 1. 2. Valoración de las propiedades elásticas del tendón

En este apartado se estudian los resultados obtenidos en las variables

relacionadas con las propiedades elásticas del tendón obtenidas mediante



SEL. Estas variables fueron el índice de rigidez del tendón al 25%, 50% y 75% de

su longitud total. Los resultados de estas variables se muestran en la Figura 5.2.

Al realizar la estadística comparativa entre grupos, en la evaluación

post 2 el GE1 obtuvo unos valores en el índice de rigidez del tendón tomado al

25% de su longitud un 38% superiores que el GC (P=0.024).

Al comparar los efectos del entrenamiento intra-grupos, se puede

observar que en el GC no se produjo ninguna modificación estadísticamente

significativa en las tres variables analizadas. En el índice de rigidez del tendón

tomado al 25% de su longitud, se observa que en el GE1 se produjo un

incremento en la evaluación post 2 respecto a la evaluación pre (50%;

P=0.002) y a la evaluación post 1 (64%; P=0.000). Del mismo modo, en el GE2 se

produjo un incremento en la evaluación post 2 respecto a la evaluación pre

(38%; P=0.039) y a la evaluación post 1 (47%; P=0.000).

En el índice de rigidez tomado al 50% de la longitud del tendón, se

observa que el GE1 incrementó sus valores en la evaluación post 2 respecto a

ÍDIC

E D

E Ri

IGID

EZ

MOMENTO

ELASTOGRAFÍA AL 25% DE LA LONGITUD DEL TENDÓN

ÍDIC

E D

E RI

GID

EZ

MOMENTO


ÍDIC

E D

E RI

GID

EZ

MOMENTO


¥

*# *#

*#

#

# #

Figura 5.2. Valores medios de los índices de rigidez del tendón. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. * = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre # = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2 ¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control



la evaluación pre (41%; P=0.001) y a la evaluación post 1 (51%; P=0.000). En el

GE2 se produjo un incremento en esta variable en la evaluación post 2

respecto a la post 1 (44%; P=0.001).

En el índice de rigidez tomado al 75% de la longitud del tendón, se

produjo un incremento en ambos grupos experimentales en la evaluación post

2 respecto a la evaluación post 1 (GE1: 64%, P=0.000; GE2: 55%, P=0.001).

5. 1. 3. Valoración de la arquitectura muscular de los músculos VL y VM

En este apartado se analizan los resultados en las variables de arquitectura

muscular tomadas en el VL y VM mediante ecografía. Como se ha

mencionado en la metodología, estas variables fueron el ángulo de

penneación, el grosor muscular y la longitud de la fibra y fueron tomadas a

nivel distal y en el punto medio de la longitud del muslo. Los resultados de estas

variables en el VL y en el VM se muestran en las Tablas 5.2 y 5.3,

respectivamente.

En lo que respecta al músculo VL, al comparar entre grupos solo se

encontraron diferencias significativas entre el GE1 y el GC en la evaluación

post 1 en el grosor muscular a nivel distal (P=0.002).

Al comparar los efectos del entrenamiento en los grupos de

participación, encontramos que en el GC no se producen modificaciones en

las variables de arquitectura muscular analizadas en el VL. En el ángulo de

penneación a nivel distal se produjo un incremento en el GE1 del 23% (P=0.01)

en la evaluación post 1 respecto a la evaluación pre. Posteriormente el

resultado en esta variable se redujo un 14% en la evaluación post 2 respecto a

la evaluación post 1.

En el grosor muscular a nivel distal del VL, se observó un incrementó en

ambos grupos experimentales en la evaluación post 1 respecto a la

evaluación pre (GE1: 21%, P=0.007; GE2: 18%, P=0.038). En el GE2 se observó un

descenso del 11% en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1

(P=0.038). No se observaron modificaciones en la longitud de la fibra del VL a

nivel distal.



En el ángulo de penneación del VL tomado en el punto medio de la

longitud del músculo, se observó un incremento del 21% en la evaluación post

1 respecto a la evaluación pre en el GE1. En el GE2 no se observó ninguna

modificación en esta variable. En el grosor del músculo VL tomado en este

mismo punto, so observó un incremento en ambos grupos experimentales en la

evaluación post 1 respecto a la evaluación pre (GE1: 22%, P=0.008; GE2: 17%,

P=0.029). En el GE2 se produjo un descenso del 7% en la evaluación post 2

respecto a la evaluación post 1 (P=0.026). No se encontraron diferencias

significativas en la longitud de la fibra de este músculo en el punto medio de su

longitud.

En lo que respecta al músculo VM, no se encontraron diferencias

significativas entre los grupos de participación en ninguna de las variables

analizadas.

Pre Post 1 Post 2 Ángulo de Penneación VLd (º) GC 16.20 ± 2.62 15.60 ± 3.40 16.93 ± 2.71

GE1 14.27 ± 6.16 18.40 ± 2.61* 15.93 ± 2.40# GE2 14.06 ± 4.68 16.41 ± 3.66 16.12 ± 4.08

Grosor Muscular VLd (cm) GC 1.52 ± 0.32 1.36 ± 0.32 1.45 ± 0.27

GE1 1.39 ± 0.66 1.74 ± 0.32*¥ 1.58 ± 0.37 GE2 1.30 ± 0.39 1.57 ± 0.22* 1.40 ± 0.34#

Longitud de la fibra VLd (cm) GC 5.58 ± 1.08 5.29 ± 1.03 5.16 ± 0.72

GE1 4.85 ± 2.27 5.42 ± 0.62 5.61 ± 1.37 GE2 5.21 ± 1.84 5.81 ± 1.22 5.21 ± 0.22

Ángulo de Penneación VLm (º) GC 15.60 ± 3.62 15.00 ± 3.85 14.93 ± 3.35

GE1 12.27 ± 5.48 15.53 ± 2.47* 14.80 ± 2.76 GE2 12.88 ± 4.28 15.24 ± 2.49 14.76 ± 2.19

Grosor Muscular VLm (cm) GC 2.08 ± 0.39 2.02 ± 0.35 2.00 ± 0.36 GE1 1.63 ± 0.75 2.07 ± 0.36* 1.96 ± 0.30 GE2 1.74 ± 0.62 2.08 ± 0.33* 1.94 ± 0.32# Longitud de la fibra VLm (cm) GC 7.97 ± 1.77 8.10 ± 1.71 8.02 ± 1.86 GE1 6.95 ± 3.41 7.85 ± 1.45 7.74 ± 0.83 GE2 7.65 ± 3.06 8.13 ± 1.87 7.81 ± 1.36

Tabla 5.2. Resultados obtenidos en las variables de arquitectura muscular en el músculo Vasto Lateral (VL). GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2; VLd: vasto lateral a nivel distal; VLm: vasto lateral en el punto medio de su longitud (media ± SD).

* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre # = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2 ¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control



Cuando comparamos los efectos del entrenamiento intra-grupos, se

puede observar que en el GC no se produjeron modificaciones en ninguna de

las variables analizadas. En la variable ángulo penneación a nivel distal, se

obtuvo un incremento en ambos grupos experimentales al finalizar la

intervención (GE1: 24%, P=0.003; GE2: 20%, P=0.019). En el GE1 se observó un

descenso del 18% en esta variable en la evaluación post 2 respecto a la


En el grosor muscular del VM a nivel distal se encontró en el GE1 un

incremento del 13% al finalizar la intervención (P=0.004). Este incremento se

redujo un 17% a las 6 semanas de terminar la intervención. En el GE2, aunque

esta variable experimenta la misma tendencia, las diferencias no llegan a ser

estadísticamente significativas.

Pre Post 1 Post 2 Ángulo de Penneación VMd (º) GC 25.20 ± 4.74 24.53 ± 5.68 23.60 ± 5.55

GE1 21.28 ± 10.62 27.87 ± 6.02* 23.07 ± 3.53# GE2 21.12 ± 5.90 26.18 ± 2.63* 23.24 ± 2.93

Grosor Muscular VMd (cm) GC 2.17 ± 0.47 2.17 ± 0.45 2.02 ± 0.45

GE1 2.02 ± 0.42 2.31 ± 0.42* 1.93 ± 0.30# GE2 1.95 ± 0.31 2.10 ± 0.33 1.92 ± 0.41

Longitud de la fibra VMd (cm) GC 5.31 ± 0.85 5.41 ± 1.24 5.34 ± 1.02

GE1 5.01 ± 0.90 5.09 ± 1.12 4.91 ± 1.05 GE2 5.05 ± 0.79 4.73 ± 0.87 5.06 ± 1.05

Ángulo de Penneación VMm (º) GC 17.14 ± 5.16 16.50 ± 4.13 16.93 ± 3.33

GE1 14.80 ± 7.70 17.40 ± 3.74 18.00 ± 4.05 GE2 14.47 ± 4.34 16.67 ± 1.95 17.47 ± 3.85

Grosor Muscular VMm (cm) GC 2.21 ± 0.61 2.18 ± 0.52 2.11 ± 0.41 GE1 1.93 ± 0.30 2.13 ± 0.53 2.17 ± 0.32 GE2 2.01 ± 0.50 2.06 ± 0.42 2.14 ± 0.48 Longitud de la fibra VMm (cm) GC 8.01 ± 2.69 7.97 ± 2.19 7.53 ± 1.71 GE1 6.27 ± 3.26 6.71 ± 1.38 7.44 ± 2.18 GE2 6.98 ± 2.56 7.42 ± 1.35 7.25 ± 1.30

Tabla 5.3. Resultados obtenidos en las variables de arquitectura muscular en el músculo Vasto Medial (VM). GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. VMd: vasto lateral a nivel distal; VMm: vasto lateral en el punto medio de su longitud (media ± SD).

* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre # = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2



En las restantes variables de arquitectura muscular en el VM, no se produjeron

modificaciones estadísticamente significativas en ninguno de los momentos de

evaluación.

5. 1. 4. Valoración de la composición corporal

Las variables de composición corporal del miembro inferior dominante fueron

obtenidas mediante densitometría ósea. Como se ha mencionado en la parte

de metodología, se analizó la masa magra y el porcentaje de grasa. El

conjunto de estas variables fueron la magra tomada en el muslo del miembro

inferior dominante, la masa magra en todo el miembro inferior dominante, la

masa magra del lado dominante del cuerpo, la masa magra total, el

porcentaje de grasa en el muslo del miembro inferior dominante, el porcentaje

de grasa en el miembro todo el miembro inferior dominante, el porcentaje de

grasa en el lado del cuerpo dominante y el porcentaje de grasa total.

Los resultados de las variables relacionadas con la masa magra se

muestran en la Tabla 5.4. Al comparar los resultados entre los grupos de

participación, no se encontraron diferencias en ninguno de los momentos de

evaluación.

Al analizar los efectos del entrenamiento, se puede observar que en el

GC no se produjo ninguna modificación significativa en las variables

analizadas. La masa magra del muslo se incrementó en ambos grupos

experimentales en la evaluación post 1 respecto a la evaluación pre (GE1: 5%,

P=0.000; GE2: 5%, P=0.000). Estas variables experimentaron un descenso en

ambos grupos en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (GE1: -

4%, P=0.002; GE2: -3%, P=0.011).

En masa libre de grasa obtenida en el miembro inferior dominante, se

observó un incremento del 4% en el GE2 en la evaluación post 1 respecto a la

evaluación pre (P=0.001). En este mismo grupo, se produjo un descenso del 3%

en esta variable en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1

(P=0.04). En el GE1 no se produjeron modificaciones significativas en ninguno

de los momentos de evaluación en la masa magra obtenida en el miembro

inferior dominante.



Pre Post 1 Post 2 Masa magra del muslo del miembro inferior dominante (kg) GC 6.63 ±1.42 6.66 ± 1.40 6.77 ± 1.46

GE1 6.72 ± 1.41 7.04 ± 1.40* 6.82 ± 1.41# GE2 6.42 ± 1.36 6.72 ± 1.47* 6.54 ± 1.39#

Masa magra en todo el miembro inferior dominante (kg) GC 8.88 ± 1.84 8.99 ± 1.80 8.91 ± 1.80

GE1 8.90 ± 2.07 9.07 ± 1.96 8.91 ± 1.99 GE2 8.52 ± 2.02 8.82 ± 2.06* 8.62 ± 2.10#

Masa magra en el lado dominante (kg) GC 25.84 ± 4.64 26.12 ± 4.65 25.96 ± 4.59

GE1 25.23 ± 4.89 25.75 ± 4.82* 25.32 ± 4.68# GE2 24.62 ± 4.89 25.03 ± 5.19* 24.89 ± 5.46

Masa magra total (kg) GC 51.49 ± 9.61 51.98 ± 9.40 51.78 ± 9.27

GE1 50.48 ± 9.64 51.52 ± 9.61* 50.85 ± 9.40# GE2 49.24 ± 9.81 49.99 ± 10.33* 49.53 ± 10.43

En la masa magra del lado del cuerpo del miembro inferior dominante,

se encontró que en ambos grupos experimentales se produjo un incremento al

finalizar la intervención (GE1: 3%, P=0.001; GE2: 2%, P=0.005). En el GE1 se

produjo un descenso del 2% en esta variable en el momento de evaluación

post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.01). Esta tendencia se observó

también en la masa magra total, donde se encontró que en ambos grupos

experimentales se produjo un incremento al finalizar la intervención (GE1: 2%,

P=0.000; GE2: 2%, P=0.008). En el GE1 se encontró un descenso del 2% en esta

variable en el momento de evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1

(P=0.01).

Los resultados de las variables relacionadas con la cantidad de tejido

graso se muestran en la Tabla 5.5. Al igual que sucede con las variables

relacionadas con la masa magra, no se encontraron diferencias significativas

entre los grupos de participación en los distintos momentos de evaluación en

las variables relacionadas con la cantidad de tejido graso.

Al analizar los efectos del entrenamiento intra-grupos, se puede

observar que en el GC no se produjo ninguna modificación estadísticamente

significativa en las variables relacionadas con la cantidad de tejido graso. En

Tabla 5.4. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la masa magra. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).




el porcentaje graso tomado en el muslo de la extremidad dominante, se

observó una misma tendencia en ambos grupos experimentales, con un

descenso en la evaluación post 1 respecto a la evaluación pre (GE1: -3%,

P=0.013; GE2: -2%, P=0.004), y posteriormente un incremento en los resultados

en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (GE1: 4%, P=0.000; GE2:

3%, P=0.001).

El porcentaje de grasa del miembro inferior dominante experimentó la

misma tendencia que la variable anteriormente tratada. Se encontró que en

ambos grupos experimentales se produjo un descenso en la evaluación post 1

respecto a la evaluación pre (GE1: -3%, P=0.012; GE2: -3%, P=0.003). En la

evaluación post 2, se produjo un incremento en esta variable en ambos grupos

experimentales respecto a la evaluación post 1 (GE1: 3%, P=0.006; GE2: 3%,

P=0.003).

Pre Post 1 Post 2 Grasa en el muslo del miembro inferior dominante (%) GC 22.79 ± 9.81 22.55 ± 9.10 22.52 ± 8.69

GE1 24.09 ± 8.70 23.26 ± 8.95* 24.48 ± 9.04# GE2 26.33 ± 11.20 25.41 ± 11.05* 26.44 ± 11.16#

Grasa en el miembro inferior dominante (%) GC 22.56 ± 8.36 22.47 ± 8.01 22.73 ± 7.83

GE1 24.86 ± 7.93 24.14 ± 8.16* 25.08 ± 8.15# GE2 27.09 ± 10.06 26.27 ± 10.03* 27.25 ± 10.17#

Grasa en el lado dominante (%) GC 20.73 ± 7.62 20.59 ± 7.11 20.75 ± 7.00

GE1 22.07 ± 6.68 21.55 ± 6.78 22.51 ± 6.61# GE2 24.47 ± 9.41 23.92 ± 9.12 24.77 ± 9.14#

Grasa total (%) GC 20.53 ± 7.80 20.39 ± 7.27 20.45 ± 7.05

GE1 21.96 ± 6.57 21.54 ± 6.62 22.30 ± 6.68# GE2 24.26 ± 9.30 23.89 ± 9.25 24.57 ± 9.20#

En el porcentaje graso valorado en el lado de la extremidad inferior

dominante, se obtuvo en ambos grupos experimentales un incremento en la

evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (GE1: 5%, P=0.002; GE2: 4%,

P=0.005). En los demás momentos de evaluación no se produjeron

modificaciones estadísticamente significativas en esta variable. Esta misma

situación se repite en el porcentaje de grasa total, encontrándose incrementos

Tabla 5.5. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la cantidad de tejido graso. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).




en ambos grupos en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1

(GE1: 3%, P=0.004; GE2: 3%, P=0.01).

5. 2. Adaptaciones funcionales en el aparato extensor de la rodilla como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a diferentes velocidades


relacionadas con las propiedades contráctiles de los músculos VL, RF y VM y las

variables relacionadas con la fuerza de la musculatura del muslo.

5. 2. 1. Valoración de las propiedades contráctiles de la musculatura extensora de la rodilla

Las propiedades contráctiles de los músculos VL, RF y VM fueron evaluadas

mediante TMG. Como se ha descrito en el apartado de la metodología, estas

variables para cada uno de los músculos fueron el desplazamiento muscular

máximo, el tiempo de respuesta, el tiempo de contracción, el tiempo de

sustentación y el tiempo de relajación.

Los resultados de las variables relacionadas con las propiedades

contráctiles en el músculo VL se muestran en la Tabla 5.6. La estadística

inferencial aplicada determinó que no existen diferencias significativas entre

los grupos de participación en los tres momentos de evaluación. Al analizar los

efectos del entrenamiento intra-grupos, se observó en ambos grupos

experimentales un descenso en el tiempo de respuesta en la evaluación post 1

respecto a la evaluación pre (GE1: -12%, P=0.000; GE2: -11%, P=0.000). Este

descenso se mantuvo en las 6 semanas posteriores al cese de la intervención

en ambos grupos (GE1: -4%, P=0.023; GE2: -4%, P=0.009). En los tres grupos de

participación, las demás variables no sufrieron modificaciones

estadísticamente significativas en los tres momentos de evaluación.


contráctiles del músculo RF se muestran en la Tabla 5.7. Al comparar entre

grupos de participación, encontramos que al finalizar la intervención el GE2

obtuvo un tiempo de contracción muscular menor que el GC (P=0.041). En

este mismo momento de evaluación, el GE1 obtuvo un tiempo de sustentación



superior al GC (P=0.016). En las restantes variables analizadas, no se produjeron

diferencias estadísticamente significativas entre grupos en los distintos

momentos de evaluación.

Pre Post 1 Post 2 Desplazamiento muscular máximo VL (mm) GC 5.75 ± 1.56 6.01 ± 1.40 5.76 ± 1.64

GE1 6.09 ± 1.47 5.77 ± 1.48 5.44 ± 1.28 GE2 5.66 ± 1.62 5.02 ± 1.57 5.15 ± 1.73

Tiempo de respuesta VL (ms) GC 21.46 ± 2.03 21.74 ± 1.87 20.98 ± 2.14

GE1 23.07 ± 2.09 20.61 ± 1.98* 21.48 ± 2.37* GE2 22.83 ± 1.60 20.35 ± 1.54* 21.08 ± 2.44*

Tiempo de contracción VL (ms) GC 22.72 ± 4.41 22.73 ± 3.12 22.44 ± 4.21

GE1 23.31 ± 3.98 21.80 ± 4.17 21.86 ± 2.80 GE2 22.68 ± 2.25 20.80 ± 3.21 21.22 ± 3.51

Tiempo de sustentación VL (ms) GC 175.77 ± 221.81 190.65 ± 216.69 172.91 ± 221.19

GE1 231.04 ± 243.45 163.63 ± 82.43 156.78 ± 72.79 GE2 184.35 ± 198.38 157.63 ± 93.59 172.37 ± 112.01

Tiempo de relajación VL (ms) GC 103.40 ± 229.29 113.56 ± 227.66 107.47 ± 229.04 GE1 170.48 ± 237.70 76.90 ± 70.77 71.76 ± 52.17 GE2 123.77 ± 184.81 88.70 ± 68.65 102.46 ± 73.66

Al comparar los resultados intra-grupos, observamos que en el GC no se

produjeron modificaciones estadísticamente significativas en las variables

analizadas. En el GE1, el tiempo de respuesta muscular se redujo un 11% al

finalizar la intervención (P=0.002). Posteriormente, esta variable se incrementó

un 9% en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.006).

En el tiempo de contracción muscular, se observa que en ambos grupos

de intervención se produjo un descenso en los valores al finalizar la

intervención (GE1: -37%, P=0.000; GE2: -10%, P=0.027). Posteriormente, a las 6

semanas de finalizar la intervención, ambos grupos recuperaron los valores

obtenidos en la evaluación inicial (GE1: 13%, P=0.009; GE2: 11%, P=0.025). No se

produjeron modificaciones estadísticamente significativas intra-grupos en las

restantes variables analizadas en el músculo RF.

Tabla 5.6. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades contráctiles en el músculo vasto lateral (VL). GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).

* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre



Pre Post 1 Post 2 Desplazamiento máximo RF (mm) GC 8.77 ± 2.05 8.71 ± 1.69 9.20 ± 2.01

GE1 9.06 ± 3.21 8.72 ± 3.00 9.25 ± 2.79 GE2 7.73 ± 2.34 8.28 ± 1.87 8.51 ± 2.07

Tiempo de respuesta RF (ms) GC 24.21 ± 1.81 23.86 ± 2.91 24.62 ± 2.62

GE1 24.89 ± 3.46 22.38 ± 2.19* 24.44 ± 4.66# GE2 24.66 ± 2.60 23.06 ± 1.65 23.54 ± 1.88

Tiempo de contracción RF (ms) GC 30.73 ± 6.09 29.66 ± 5.77 31.08 ± 5.67

GE1 31.48 ± 5.99 25.86 ± 3.79* 29.16 ± 6.95# GE2 28.16 ± 4.90 25.52 ± 4.26¥* 28.35 ± 5.33#

Tiempo de sustentación RF (ms) GC 199.89 ± 211.82 154.37 ± 36.68 152.70 ± 32.29

GE1 290.11 ± 269.40 234.61 ± 75.62¥ 213.64 ± 69.95 GE2 211.60 ± 210.86 209.11 ± 100.68 211.45 ± 97.56

Tiempo de relajación RF (ms) GC 125.62 ± 220.88 90.33 ± 44.43 88.15 ± 34.81 GE1 188.21 ± 259.34 62.89 ± 64.28 84.99 ± 54.60 GE2 119.63 ± 185.46 111.67 ± 90.46 123.77 ± 84.00


contráctiles del músculo VM se muestran en la Tabla 5.8. Al comparar entre

grupos de participación se observa que no se obtuvieron diferencias

estadísticamente significativas en las tres evaluaciones realizadas. Al comparar

los efectos del entrenamiento intra-grupos, se observó al finalizar la

intervención un descenso en el tiempo de respuesta muscular en ambos

grupos experimentales (GE1: -7%, P=0.013; GE2: -9%, P=0.001), que

posteriormente se incrementó en la evaluación post 2 (GE1: 7%, P=0.012; GE2:

6%, P=0.039).

El tiempo de contracción del músculo VM experimentó un descenso en

el GE1 al finalizar la intervención (p=0.003). No se produjeron modificaciones

estadísticamente significativas en el GE2 en esta variable. Del mismo modo, no

se encontraron modificaciones estadísticamente significativas en las restantes

variables relacionadas con las propiedades contráctiles del músculo VM en

ambos grupos experimentales.

Tabla 5.7. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades contráctiles en el músculo recto femoral (RF). GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).




Pre Post 1 Post 2 Desplazamiento máximo VM (mm) GC 6.79 ± 1.79 7.30 ± 1.45 6.91 ± 1.30

GE1 7.79 ± 1.40 7.19 ± 1.52 7.03 ± 1.42 GE2 6.90 ± 1.81 6.69 ± 1.38 6.49 ± 1.54

Tiempo de respuesta VM (ms) GC 21.64 ± 1.64 21.18 ± 2.15 21.03 ± 1.67

GE1 22.56 ± 1.86 21.13 ± 1.32* 22.65 ± 2.72# GE2 22.12 ± 2.51 20.23 ± 2.72* 21.48 ± 3.12#

Tiempo de contracción VM (ms) GC 24.43 ± 5.17 24.11 ± 3.12 24.78 ± 4.00

GE1 27.16 ± 6.29 23.47 ± 3.40* 24.76 ± 4.26 GE2 24.54 ± 4.40 22.27 ± 3.13 23.07 ± 3.35

Tiempo de sustentación VM (ms) GC 267.13 ± 200.15 246.15 ± 201.15 263.26 ± 199.51

GE1 273.49 ± 190.90 331.31 ± 180.99 279.06 ± 108.39 GE2 272.17 ± 177.74 268.72 ± 111.00 269.30 ± 110.13

Tiempo de relajación VM (ms) GC 111.14 ± 174.81 92.95 ± 207.65 104.39 ± 207.90 GE1 103.51 ± 176.51 139.06 ± 174.02 110.71 ± 108.32 GE2 107.98 ± 138.79 93.76 ± 80.86 78.35 ± 77.74

5. 2. 2. Valoración de la fuerza isométrica de la musculatura del cuádriceps e isquiosurales

La fuerza isométrica de la musculatura del cuádriceps y los isquiosurales fue

evaluada mediante dinamometría isocinética. Para ambos grupos musculares

se evaluó el pico par máximo, el pico par máximo relativo, el pico par

promedio máximo y el pico par promedio máximo relativo.

Los resultados de las variables de fuerza isométrica de la musculatura

del cuádriceps se muestran en la Tabla 5.9. Al realizar estadística comparativa

entre los grupos de intervención se observa que no se obtuvieron diferencias

significativas en los tres momentos de evaluación. Además, se observa cuando

se analizan los efectos del entrenamiento intra-grupos que no se produjeron

modificaciones estadísticamente significativas en el GC en las variables

analizadas.

En ambos grupos experimentales se produjo un incremento en el pico

par máximo al finalizar la intervención (GE1: 10%, P=0.000; GE2: 10%, P=0.001). A

las 6 semanas de haber finalizado la intervención, se observó un descenso en

los resultados de esta variable en ambos grupos experimentales (GE1: -8%,

Tabla 5.8. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades contráctiles en el músculo vasto medial (VM). GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).




P=0.004; GE2: -6%, P=0.004). Al relativizar esta variable con la masa magra de la

extremidad evaluada, se observó que solo el GE1 obtiene un incremento

significativo en la evaluación post 1 (P=0.006).

Pre Post 1 Post 2 Pico par máximo isométrico (N· m) GC 247.79 ± 61.78 258.01 ± 69.65 259.93 ± 77.21

GE1 257.21 ± 82.01 287.05 ± 80.14* 263.21 ± 69.85# GE2 241.31 ± 78.42 267.56 ± 79.34* 250.62 ± 78.42#

Pico par máximo isométrico relativo (N· m/kg) GC 28.23 ± 5.62 28.87 ± 5.76 29.19 ± 5.75

GE1 28.57 ± 4.57 31.57 ± 5.45* 29.52 ± 4.59 GE2 28.29 ± 5.04 30.28 ± 4.52 28.85 ± 4.05

Pico par promedio máximo isométrico (N· m) GC 230.62 ± 61.15 237.90 ± 69.75 242.21 ± 72.73

GE1 245.12 ± 77.24 266.21 ± 81.46* 248.96 ± 66.24# GE2 227.38 ± 76.13 251.11 ± 78.77* 236.68 ± 72.66

Pico par promedio máximo isométrico relativo (N· m/kg) GC 27.18 ± 4.94 26.51 ± 5.37 27.19 ± 5.28

GE1 27.23 ± 4.16 29.11 ± 5.00 27.93 ± 4.32 GE2 26.60 ± 4.78 28.38 ± 4.63 27.26 ± 3.69

En el promedio de los tres picos máximos obtenidos en el test isométrico

para la musculatura del cuádriceps, se observa que el ambos grupos

experimentales incrementaron sus valores en la evaluación post 1 (GE1: 8%,

P=0.029; GE2: 9%, P=0.009). En la evaluación post 2 se observa que solo el GE1

experimentó un descenso en esta variable respecto a la evaluación post 1

(P=0.027). Cuando se relativiza esta variable con la masa magra de la

extremidad evaluada, se observa que estas modificaciones desaparecen.

Los resultados de las variables de fuerza isométrica de la musculatura

isquiosural se muestran en la Tabla 5.10. Al realizar estadística comparativa

entre los grupos de intervención, se observan en la evaluación post 1

diferencias estadísticamente significativas entre los dos grupos experimentales

y el GC en la variable pico par promedio máximo isométrico relativo (GE1:

p=0.05; GE2: p=0.03). No se obtuvieron diferencias significativas entre los grupos

de participación en las restantes variables en los tres momentos de evaluación.

Tabla 5.9. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isométrico para la musculatura del cuádriceps. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).




Al analizar los resultados intra-grupos, se observa que en el GC no se

produjeron modificaciones estadísticamente significativas en las variables

analizadas. En ambos grupos experimentales se obtuvo un incremento en el

pico par máximo al finalizar la intervención (GE1: 6%, P=0.047; GE2: 7%, P=0.03).

A las 6 semanas de haber finalizado la intervención, se produjo un descenso en

los resultados de esta variable en ambos grupos experimentales (GE1: -9%,

P=0.001; GE2: -10%, P=0.000). Al relativizar esta variable con la masa magra de

la extremidad evaluada, se observa que en ambos grupos experimentales se

obtuvo un descenso en los resultados obtenidos en la evaluación post 2

respecto a la evaluación post 1 (GE1: -7%, P=0.021; GE2: -9%, P=0.001).

En el promedio de los tres picos máximos obtenidos en el test isométrico

para la musculatura isquiosural, se observa que ambos grupos experimentales

obtuvieron un descenso en los resultados de esta variable en el momento post

2 respecto al momento post 1 (GE1: -7%, P=0.035; GE2: -7%, P=0.047). Al

relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad evaluada, se

observa que solo el GE2 obtuvo un descenso en esta variable en el momento

de evaluación post 2 respecto al momento post 1 (P=0.049).

Pre Post 1 Post 2 Pico par máximo isométrico (N· m) GC 109.38 ± 37.50 107.57 ± 37.50 107.35 ± 37.29

GE1 115.63 ± 34.87 123.64 ± 38.23* 113.09 ± 32.51# GE2 111.56 ± 31.97 120.49 ± 28.77* 108.58 ± 31.70#

Pico par máximo isométrico relativo (N· m/kg) GC 12.16 ± 2.46 11.83 ± 2.82 11.95 ± 2.84

GE1 12.93 ± 2.17 13.48 ± 1.93 12.59 ± 1.61# GE2 13.08 ± 2.10 13.76 ± 2.06 12.56 ± 1.95#

Pico par promedio máximo isométrico (N· m) GC 101.61 ± 36.89 95.73 ± 30.71 100.46 ± 36.71

GE1 109.21 ± 33.96 115.22 ± 35.02 106.66 ± 32.04# GE2 105.62 ± 31.06 110.80 ± 27.13 103.26 ± 30.60#

Pico par promedio máximo isométrico relativo (N· m/kg) GC 11.27 ± 2.52 10.66 ± 2.61 11.13 ± 2.76

GE1 12.20 ± 2.19 12.57 ± 1.76¥ 11.85 ± 1.60 GE2 12.36 ± 2.05 12.71 ± 2.17¥ 11.93 ± 1.85#

Tabla 5.10. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isométrico para la musculatura isquiosural. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).




5. 2. 3. Valoración de la fuerza concéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps

La valoración de la fuerza isocinética concéntrica de la musculatura del

cuádriceps fue determinada mediante dinamometría isocinética. Como se ha

mencionado en la metodología, esta valoración fue realizada a tres

velocidades distintas, 60º/s, 180º/s y 300º/s. Las variables analizadas en este test

fueron el pico par máximo, el pico par promedio máximo, el trabajo en la

repetición máxima y el trabajo total. Además, estas variables fueron

relativizadas con la masa magra de la extremidad inferior estudiada.

En la Tabla 5.11 se muestran los resultados de las variables relacionadas

con la fuerza concéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps a una

velocidad de a 60º/s. Al realizar la estadística inferencial entre los grupos de

participación, se observan diferencias significativas entre el GE2 y el GC

(P=0.030) y entre el GE2 y el GE1 (P=0.009) en el trabajo total al comienzo de la

investigación. Así mismo, al relativizar esta variable con la masa magra de la

extremidad inferior dominante, se observan diferencias en esta misma

evaluación entre el GE2 y el GC (P=0.025) y entre el GE2 y el GE1 (P=0.009).

Al analizar los efectos del entrenamiento, se puede observar que en el

GC no se produjeron modificaciones estadísticamente significativas en las

variables analizadas en los tres momentos de evaluación. En el pico par

máximo concéntrico analizado a la velocidad de 60º/s, se observa que en

ambos grupos experimentales se obtuvo un incremento al finalizar la

intervención (GE1: 17%, P=0.003; GE2: 21%, P=0.000). Aunque en la evaluación

post 2 los resultados de esta variable descendieron para ambos grupos

experimentales, estas diferencias se mantienen respecto a la evaluación pre

en el GE1 (P=0.029). Al relativizar esta variable con la masa magra de la

extremidad inferior evaluada, se puede observar la misma tendencia en

ambos grupos de intervención, con incrementos del 14% para el GE1 (P=0.008)

y del 16% para el GE2 (P=0.011), y manteniéndose una diferencia del 5% en

esta variable en la evaluación post 2 respecto a la evaluación pre solo en el

GE1 (P=0.011).

En la variable pico par promedio máximo concéntrico realizado a la

velocidad de 60º/s se observa que ambos grupos experimentales



incrementaron sus valores al finalizar la intervención (GE1: 14%, P=0.028; GE2:

20%, P=0.002). Sin embargo, al contrario de lo que sucede en la variable

anteriormente descrita, solo el GE2 mantuvo estas diferencias en la evaluación

post 2 respecto a la evaluación pre (p=0.035). Al relativizar esta variable con la

masa magra de la extremidad inferior evaluada, se observa que solo el GE2

mantuvo estas diferencias en los momentos de evaluación post 1 (P=0.005) y

post 2 (P=0.02).

Pre Post 1 Post 2 Pico par máximo concéntrico a 60º/s (N· m) GC 183.54 ± 47.59 201.94 ± 42.32 204.21 ± 50.28

GE1 168.32 ± 38.05 202.29 ± 49.73* 196.42 ± 48.60* GE2 152.24 ± 45.27 191.54 ± 55.21* 172.57 ± 45.78

Pico par máximo concéntrico relativo a 60º/s (N· m/kg) GC 21.22 ± 5.88 22.70 ± 3.50 22.95 ± 3.33

GE1 19.29 ± 3.58 22.51 ± 3.83* 23.57 ± 7.96* GE2 18.49 ± 5.20 21.95 ± 4.38* 20.40 ± 3.85

Pico par promedio máximo concéntrico a 60º/s (N· m) GC 141.74 ± 36.84 155.82 ± 34.36 164.76 ± 41.62

GE1 140.85 ± 34.52 163.84 ± 35.15* 158.11 ± 33.27 GE2 116.04 ± 34.68 145.52 ± 40.95* 137.78 ± 36.69*

Pico par promedio máximo concéntrico relativo a 60º/s (N· m) GC 16.41 ± 4.48 17.49 ± 2.69 18.58 ± 3.38

GE1 16.32 ± 3.68 18.46 ± 3.83 18.09 ± 3.81 GE2 13.98 ± 3.82 16.93 ± 4.57* 16.53 ± 4.02*

Trabajo en la repetición máxima concéntrica a 60º/s (J) GC 143.51 ± 39.71 160.14 ± 31.91 150.51 ± 36.11

GE1 132.33 ± 38.41 161.75 ± 37.52* 146.06 ± 29.04 GE2 110.33 ± 35.21 144.51 ± 38.19* 127.85 ± 39.22

Trabajo relativo en la repetición máxima concéntrica a 60º/s (J/kg) GC 16.55 ± 4.84 18.05 ± 3.14 17.04 ± 3.53

GE1 15.37 ± 4.25 18.02 ± 3.06* 16.70 ± 2.76 GE2 13.39 ± 4.47 16.81 ± 4.08* 15.25 ± 4.09

Trabajo total concéntrico a 60º/s (J) GC 332.98 ± 110.18 360.33 ± 73.74 350.31 ± 86.66

GE1 345.66 ± 116.77 358.82 ± 88.42 352.49 ± 86.38 GE2 233.07 ± 92.67¥ 297.98 ± 98.14* 295.49 ± 100.03*

Trabajo total concéntrico relativo a 60º/s (J/kg) GC 38.54 ± 13.25 40.59 ± 7.07 39.72 ± 8.94

GE1 39.61 ± 10.89 40.32 ± 9.19 40.37 ± 9.25 GE2 27.86 ± 9.09¥ 34.86 ± 11.55* 35.87 ± 12.88*

En el trabajo desarrollado en la repetición máxima, se observa que en

ambos grupos experimentales se produjo un incremento al finalizar la

intervención (GE1: 18%, P=0.003; GE2: 24%, P=0.000). Estos incrementos se

Tabla 5.11. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isocinético concéntrico a la velocidad de 60º/s. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).

* = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre ¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control = Diferencias significativas entre Grupo Experimental 1 y Grupo Experimental 2



mantiene en los dos grupos experimentales cuando relativizamos esta variable

con la masa magra de la extremidad inferior evaluada (GE1: 15%, P=0.019;

GE2: 20%, P=0.03).

En el trabajo total desarrollado en el test concéntrico realizado a la

velocidad de 60º/s, se observa que solo en el GE2 se produjo un incremento

significativo en esta variable en la evaluación post 1 (22%; P=0.025) y en la

evaluación post 2 (1%; P=0.007) respecto a la evaluación inicial. Esta tendencia

se mantuvo al relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad

inferior evaluada (post 1: 23%, P=0.022; post 2: 29%, P=0.003).


con la fuerza isocinética concéntrica de la musculatura del cuádriceps a una

velocidad de 180º/s. Al comparar entre grupos, se encontraron diferencias

significativas al finalizar la intervención entre el GE1 y el GC (P=0.008) y entre el

GE2 y el GC (P=0.028) en la variable pico par promedio relativo. No se

encontraron diferencias significativas entre los grupos de participación en las

restantes variables analizadas en las tres evaluaciones realizadas.

Al comparar los efectos del entrenamiento se observa que en el GC no

se produjeron modificaciones estadísticamente significativas en las variables

analizadas. Por el contrario, los dos grupos experimentales incrementaron sus

resultados en el pico par máximo al finalizar la intervención (GE1: 21%, P=0.02;

GE2: 19%, P=0.013). A las 6 semanas siguientes de finalizar la intervención, se

observó un descenso en esta variable en el GE2 (p=0.037), sin experimentar

modificaciones estadísticamente significativas en el GE1.

Al relativizar el pico par máximo con la masa magra de la extremidad

inferior analizada, se observa que ambos grupos experimentales

incrementaron sus valores en la evaluación post 1 (GE1: 18%, P=0.006; GE2: 16%,

P=0.017). En la evaluación post 2 no se encontraron modificaciones en esta

variable respecto a la evaluación pre y a la evaluación post 1.

En la variable pico par promedio máximo, se observa que en ambos

grupos experimentales se produjo incremento al finalizar la intervención (GE1:

25%, P=0.000; GE2: 23%, P=0.001). Por el contrario, en la evaluación post 2 se

observó un descenso en esta variable en ambos grupos experimentales



respecto a la evaluación post 1 (GE1: -18%, P=0.046; GE2: -16%, P=0.008).

Además, los resultados obtenidos por el GE1 en esta variable en el momento

post 2 fueron estadísticamente superiores a los obtenidos en la evaluación

inicial (P=0.028). Al relativizar esta variable con la masa magra de la

extremidad inferior evaluada, se observa que ambos grupos experimentales

incrementaron sus valores en la evaluación post 1 respecto a la evaluación pre

(GE1: 22%, P=0.000; GE2: 21%, P=0.001). Además, se observa que en el GE2 se

produjo un descenso significativo en esta variable en el momento post 2

respecto al momento post 1 (P=0.015).


GE1 136.80 ± 31.74 173.11 ± 57.31* 158.34 ± 57.14 GE2 128.59 ± 64,17 158.23 ± 54.05* 140.26 ± 61.99#


GE1 15.65 ± 2.95 19.01 ± 4.23* 19.04 ± 7.46 GE2 15.06 ± 5.51 17.97 ± 4.01* 15.47 ± 5.08


GE1 104.21 ± 19.00 139.59 ± 44.47* 122.92 ± 41.30*# GE2 100.02 ± 46.98 130.72 ± 39.79* 110.17 ± 43.62#

Pico par promedio máximo concéntrico relativo a 180º/s (N· m) GC 12.65 ± 2.10 12.21 ± 1.49 14.33 ± 2.87

GE1 12.04 ± 2.36 15.39 ± 3.55¥* 13.72 ± 3.21 GE2 11.77 ± 4.15 14.91 ± 2.93¥* 12.87 ± 3.53#


GE1 99.22 ± 41.77 130.29 ± 34.02* 112.78 ± 34.17# GE2 89.37 ± 30.33 113.53 ± 31.73* 99.18 ± 28.50#


GE1 11.41 ± 3.88 14.38 ± 2.18* 11.75 ± 3.04# GE2 10.65 ± 2.88 13.10 ± 2.89* 11.32 ± 2.52


GE1 234.34 ± 76.53 280.63 ± 85.36* 250.85 ± 80.07 GE2 198.31 ± 71.22 246.83 ± 76.40* 222.35 ± 65.94


GE1 26.75 ± 6.94 30.93 ± 6.70 28.25 ± 6.99 GE2 23.61 ± 6.92 28.48 ± 7.28* 26.56 ± 7.42






con la fuerza isocnética concéntrica de la musculatura del cuádriceps a una

velocidad de 300º/s. Al comparar entre grupos, se encontraron diferencias

significativas al finalizar la intervención entre el GE1 y el GC (P=0.045) y entre el

GE2 y el GC (P=0.024) en la variable pico par promedio relativo. No se

encontraron diferencias significativas entre los grupos de participación en las

restantes variables analizadas en los tres momentos de evaluación.

Del mismo modo, ambos grupos experimentales incrementaron sus

valores en el trabajo en la repetición máxima al finalizar la intervención (GE1:

24%, P=0.004; GE2: 21%, P=0.026). Por el contrario, estos incrementos se

redujeron en la evaluación post 2 en el GE1 (-13%; P=0.015) y en el GE2 (-13%;

P=0.049). Esta tendencia se mantiene al relativizar esta variable con la masa

magra de la extremidad inferior evaluada en evaluación post 1 (GE1: 21%,

P=0.004; GE2: 19%, P=0.018). En la evaluación post 2 se observó en el GE1 un

descenso del 18% en esta variable respecto a la evaluación post 1 (P=0.015).

No se produjeron diferencias estadísticamente significativas en este sentido en

el GE2.

Por último, en el trabajo total realizado en el test isocinético concéntrico

a la velocidad de 180º/s se observa que ambos grupos experimentales

incrementaron su valores al finalizar la intervención (GE1: 16%, P=0.034; GE2:

20%, P=0.02). No se obtuvieron modificaciones en los grupos experimentales en

esta variable en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 y a la

evaluación pre. Al relativizar esta variable, se observó que solo el GE2 obtuvo

un incremento del 17% en el trabajo total al finalizar la intervención (P=0.022).

Al comparar los efectos del entrenamiento se observa que en el GC no

se produjeron modificaciones estadísticamente significativas en las variables

analizadas. Por el contrario, los dos grupos experimentales incrementaron sus

resultados en el pico par máximo al finalizar la intervención en esta velocidad

de contracción (GE1: 13%, P=0.000; GE2: 13%, P=0.000). Estas diferencias solo se

mantuvieron en el GE1 en la evaluación post 2 (P=0.028). Estos resultados se

mantienen al relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad

inferior evaluada, con un incremento del 21% en el GE1 (P=0.001) y del 19% en



el GE2 (P=0.000). Del mismo modo, este incremento solo se mantuvo en la

evaluación post 2 en el GE1 (P=0.007).


GE1 100.62 ± 16.02 130.41 ± 28.97* 127.91 ± 46.60* GE2 106.52 ± 36.78 137.86 ± 45.91* 120.48 ± 41.89


GE1 11.67 ± 2.31 14.70 ± 3.28* 16.05 ± 8.94* GE2 12.71 ± 3.68 15.71 ± 3.51* 14.11 ± 3.46


GE1 87.04 ± 14.99 112.00 ± 23.49* 102.03 ± 34.04* GE2 86.48 ± 23.71 110.26 ± 26.28* 99.30 ± 30.04

Pico par promedio máximo concéntrico relativo a 300º/s (N· m/kg) GC 10.69 ± 1.48 10.60 ± 1.56 10.65 ± 2.23

GE1 10.06 ± 1.56 12.57 ± 2.51¥* 11.94 ± 3.33* GE2 10.44 ± 2.81 12.74 ± 2.35¥* 11.71 ± 2.63


GE1 80.84 ± 21.36 100.19 ± 27.46* 87.70 ± 19.27# GE2 72.77 ± 22.70 94.31 ± 22.08* 81.20 ± 24.41#


GE1 9.99 ± 4.36 10.21 ± 3.69 10.95 ± 2.89 GE2 9.57 ± 3.31 11.71 ± 3.94* 10.86 ± 3.67


GE1 190.09 ± 54.20 211.21 ± 59.38 206.90 ± 54.26 GE2 166.39 ± 49.25 193.66 ± 53.85* 185.36 ± 61.17


GE1 21.78 ± 5.48 23.64 ± 5.74 23.64 ± 5.32 GE2 20.18 ± 5.73 22.66 ± 6.43 22.00 ± 6.44

El pico par promedio máximo se incrementó en ambos grupos

experimentales al finalizar la intervención (GE1: 22%, P=0.000; GE2: 22%,

P=0.000), manteniéndose este incremento solo en el GE1 en la evaluación post

2 (P=0.007). Al relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad

inferior evaluada se observó la misma tendencia que en la variable anterior,

incrementando ambos grupos experimentales sus resultados en la evaluación

post 1 (GE1: 20%, P=0.000; GE2: 18%, P=0.000), y manteniendo estos resultados

solo el GE1 en la evaluación post 2 (P=0.010).





Del mismo modo, ambos grupos experimentales incrementaron sus

valores en el trabajo en la repetición máxima al finalizar la intervención (GE1:

19%, P=0.001; GE2: 23%, P=0.000). Por el contrario, estos incrementos se

redujeron en la evaluación post 2 en el GE1 (-12%; P=0.029) y en el GE2 (-14%;

P=0.016). Al relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad

inferior evaluada, solo se observó un incremento del 18% en el GE1 en


Por último, en el trabajo total realizado en el test isocinético concéntrico

a la velocidad de 300º/s se observa que solo el GE2 experimentó un

incremento del 14% en esta variable en el momento post 1 (P=0.040). Este

incremento significativo desapareció al relativizar la variable con la masa

magra de la extremidad evaluada.

5. 2. 4. Valoración de la fuerza excéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps

Al igual que la fuerza concéntrica, la valoración de la fuerza isocinética

excénctrica de la musculatura del cuádriceps fue determinada mediante

dinamometría isocinética. Esta valoración fue realizada a tres velocidades

distintas, 60º/s, 180º/s y 300º/s. Las variables analizadas en este test fueron el

pico par máximo, el pico par promedio máximo, el trabajo en la repetición

máxima y el trabajo total. Además, estas variables fueron relativizadas con la

masa magra de la extremidad inferior estudiada.


con la fuerza excéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps a una

velocidad de 60º/s. Al realizar la estadística inferencial entre los grupos de

participación, no se observaron diferencias estadísticamente significativas en

las variables analizadas en los tres momentos de evaluación. Cuando se

analizaron los efectos del entrenamiento, se observó que solo el GE1 mejoró los

valores en el pico par máximo al finalizar la intervención (12%; P=0.021). En esta

variable, el GE2 mejoró también sus valores en el momento pos t 1, sin llegar a

ser estas mejoras estadísticamente significativas (P=0.071). No se produjeron

modificaciones en las restantes variables analizadas en esta velocidad de



ejecución en los tres grupos de participación, tanto al finalizar la intervención

como a las 6 semanas de haber finalizado la misma.

Pre Post 1 Post 2 Pico par máximo excéntrico a 60º/s (N· m) GC 238.79 ± 84.48 243.12 ± 88.33 237.55 ± 79.29

GE1 246.15 ± 66.63 280.80 ± 63.99* 265.33 ± 62.71 GE2 238.28 ± 70.59 266.07 ± 67.61 242.13 ± 71.19

Pico par máximo excéntrico relativo a 60º/s (N· m/kg) GC 26.73 ± 8.24 26.77 ± 8.10 26.83 ± 7.89

GE1 27.94 ± 6.65 31.43 ± 6.35 31.34 ± 8.63 GE2 28.61 ± 7.78 30.59 ± 5.88 28.24 ± 6.06

Pico par promedio máximo excéntrico a 60º/s (N· m) GC 214.79 ± 83.66 212.93 ± 85.12 223.07 ± 80.68

GE1 220.02 ± 70.10 254.95 ± 72.70 227.90 ± 65.70 GE2 210.90 ± 73.90 226.40 ± 86.52 216.59 ± 75.14

Pico par promedio máximo excéntrico relativo a 60º/s (N· m/kg) GC 23.90 ± 8.24 23.27 ± 7.82 25.00 ± 7.56

GE1 24.81 ± 6.68 28.23 ± 6.05 26.13 ± 7.69 GE2 25.13 ± 8.35 26.33 ± 8.87 25.18 ± 6.69

Trabajo en la repetición máxima excéntrico a 60º/s (J) GC 185.84 ± 72.66 180.44 ± 80.67 171.11 ± 72.10

GE1 193.84 ± 72.45 222.48 ± 46.84 202.09 ± 44.00 GE2 180.31 ± 62.99 200.44 ± 64.88 175.66 ± 56.11

Trabajo relativo en la repetición máxima excéntrico a 60º/s (J/kg) GC 20.99 ± 8.61 19.85 ± 8.77 19.63 ± 8.66

GE1 21.78 ± 7.44 24.83 ± 5.47 22.37 ± 4.94 GE2 21.94 ± 8.94 23.68 ± 8.72 20.71 ± 5.89

Trabajo total excéntrico a 60º/s (J) GC 441.50 ± 224.57 445.19 ± 217.07 425.89 ± 174.51

GE1 485.72 ± 192.47 514.98 ± 162.86 478.73 ± 147.44 GE2 433.17 ± 182.45 462.25 ± 154.31 454.01 ± 168.35

Trabajo total excéntrico relativo a 60º/s (J/kg) GC 49.70 ± 25.98 49.16 ± 24.27 48.46 ± 19.96

GE1 54.55 ± 20.13 57.38 ± 16.45 54.99 ± 18.28 GE2 51.08 ± 18.24 54.36 ± 18.56 53.81 ± 18.81


con la fuerza excéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps a una

velocidad de 180º/s. Al comparar entre grupos de participación, se observa en

el pico par promedio relativo que el GE1 y el GE2 obtuvieron valores superiores

al finalizar la intervención que el GC (GE1: P=0.034; GE2: P=0.015). No se

encontraron más modificaciones en las restantes variables entre grupos de

participación en los tres momentos de evaluación.

Tabla 5.14. Resultados obtenidos en las variables analizadas en el test isocinético excéntrico a la velocidad de 60º/s. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).





GE1 213.36 ± 72.59 246.61 ± 65.49* 239.09 ± 81.14 GE2 208.53 ± 78.07 242.43 ± 78.80* 211.08 ± 74.54#


GE1 23.82 ± 5.82 27.15 ± 3.97 26.55 ± 9.91 GE2 24.48 ± 6.59 27.80 ± 6.62* 24.64 ± 5.82


GE1 190.03 ± 61.70 224.86 ± 63.75* 217.61 ± 80.09* GE2 185.87 ± 78.06 221.48 ±73.73* 189.74 ± 78.32#


GE1 21.32 ± 5.15 24.72 ± 4.27¥* 24.26 ± 6.65 GE2 21.88 ± 6.99 25.30 ± 6.09¥* 21.91 ± 6.25#


GE1 170.44 ± 61.07 207.24 ± 65.55* 173.08 ± 56.48# GE2 160.31 ± 63.84 193.68 ± 60.40* 163.62 ± 53.61#


GE1 10.29 ± 3.50 10.29 ± 2.95 9.98 ± 2.57 GE2 9.55 ± 2.49 9.20 ± 2.25 9.66 ± 3.19


GE1 451.51 ± 184.52 501.31 ± 187.50 463.31 ± 178.80 GE2 396. 73 ± 180.67 466.50 ± 178.67 402.51 ± 168.93#


GE1 49.95 ± 15.78 54.69 ± 15.40 51.68 ± 15.96 GE2 46.67 ± 16.57 53.71 ± 17.46 47.58 ± 17.64

En el pico par máximo se produjo un incremento del 13% en el GE1 al

finalizar la intervención (P=0.016). Del mismo modo, en el GE2 se produjo un

incremento del 14% en esta variable al finalizar la intervención (P=0.011). Sin

embargo, en el momento post 2, el GE2 redujo sus valores en el pico par

máximo respecto a la evaluación post 1 (-13%; P=0.001), descenso que no se

produjo en el GE1 de forma significativa. Al relativizar esta variable con la

masa magra de la extremidad inferior evaluada, se observó que solo el GE2

experimenta un aumento del 12% en los valores de esta variable al finalizar la

intervención (P=0.045).





En el pico par promedio excéntrico realizado a la velocidad de 180º/s,

se observa que ambos grupos experimentales aumentaron sus valores al

finalizar la intervención (GE1: 15%, P=0.008; GE2: 16%, P=0.005). En la evaluación

post 2, se observa que el GE1 mantuvo este incremento respecto a la

evaluación pre (P=0.05). Sin embargo, en este momento de evaluación, se

produjo un descenso del 14% en esta variable en el GE2 respecto a la

evaluación post 1 (P=0.001). Estos resultados se mantienen al relativizar esta

variable con la masa magra de la extremidad inferior evaluada, en donde

ambos grupos experimentales incrementaron sus valores al finalizar la

intervención (GE1: 14%, P=0.029; GE2: 14%, P=0.022), y posteriormente se

produjo un descenso en la evaluación post 2 solo en el GE2 (P=0.002).

En el trabajo en la repetición máxima, se observa que ambos grupos

experimentales incrementaron sus valores al finalizar la intervención (GE1: 18%,

P=0.005; GE2: 17%, P=0.009), y posteriormente se redujeron en la evaluación

post 2 (GE1: -17%, P=0.000; GE2: -16%, P=0.001). Al relativizar esta variable con

la masa magra de la extremidad inferior evaluada, las modificaciones

anteriormente mencionadas desaparecieron.

En lo que respecta a la variable relacionada con el trabajo total

desarrollado en el test excéntrico a la velocidad de 180º/s, se observa que en

el GE2 se produjo un descenso en el momento de evaluación post 2 respecto

a la evaluación post 1 (P=0.021). Estas modificaciones desaparecieron al

relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad inferior evaluada.

Por último, los resultados de las variables relacionadas con la fuerza

excéntrica isocinética de la musculatura del cuádriceps a una velocidad de a

300º/s se muestran en la Tabla 5.16. Al comparar entre los grupos de

participación se observa que al finalizar la intervención, el GE1 obtuvo valores

superiores que el GC en las variables pico máximo relativo (P=0.043), pico par

promedio máximo (P=0.036) y pico par promedio máximo relativo (P=0.008).

Esta situación también se da en el GE2 en las mismas variables (P=0.030;

P=0.027; P=0.003, respectivamente).

Al comparar los efectos del entrenamiento, no se encontraron

modificaciones en las variables analizadas en el GC. En la variable pico par



máximo se observa que el GE1 redujo sus valores en la evaluación post 2

respecto a la evaluación inicial (P=0.016). En esta variable, el GE2 redujo sus

valores en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.036). Al

relativizar esta variable, estas modificaciones solo se produjeron en el GE1

(P=0.021).


GE1 347.34 ± 98.79 319.67 ± 115.81 264.16 ± 97.42* GE2 287.87 ± 126.05 319.91 ± 118.14 262.32 ± 112.70#


GE1 40.64 ± 14.33 35.70 ± 13.07¥ 31.15 ± 12.66* GE2 34.22 ± 15.01 36.10 ± 9.33¥ 30.20 ± 9.39


GE1 261.66 ± 72.88 261.72 ± 85.20¥ 225.27 ± 80.03# GE2 219.87 ± 90.65 264.11 ± 90.37¥ 220.58 ± 83.56#


GE1 30.21 ± 9.32 29.07 ± 8.61¥ 25.46 ± 7.74 GE2 26.04 ± 10.02 30.07 ± 7.37¥ 25.64 ± 6.75#


GE1 203.80 ± 63.70 230.82 ± 82.70 183.78 ± 70.26# GE2 183.46 ± 82.65 222.06 ± 78.97* 188.12 ± 79.39#


GE1 8.69 ± 2.91 9.23 ± 2.42 9.78 ± 2.63 GE2 8.88 ± 2.68 9.27 ± 2.61 9.81 ± 2.26


GE1 522.49 ± 189.07 548.78 ± 219.52 480.11 ± 208.85 GE2 445.01 ± 211.20 536.67 ± 198.29 467.30 ± 193.03


GE1 58.70 ± 18.02 59.93 ± 19.06 53.42 ± 17.93 GE2 51.51 ±19.25 62.06 ± 19.52 54.69 ± 17.55

En el pico par promedio máximo, ambos grupos experimentales

redujeron sus valores en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1

(GE1: -14%, P=0.039; GE2: -14%, P=0.008). En el pico par promedio relativo, estas

modificaciones solo se produjeron en el GE2 (P=0.028).





Por lo que respecta al trabajo en la repetición máxima, se observa que

en el GE1 se produjo un descenso del 20% en esta variable en la evaluación

post 2 respecto a la post 1 (P=0.001). Por el contrario, en el GE2 se produjo un

incremento del 17% en esta variable al finalizar la intervención (P=0.036),

incremento que posteriormente se redujo un 15% en la evaluación post 2

respecto a la evaluación post 1 (P=0.019). Todas estas modificaciones

desaparecen al relativizar esta variable con la masa magra de la extremidad

evaluada.

Finalmente, no se encontraron modificaciones estadísticamente

significativas en los grupos de participación en el trabajo total y en el trabajo

total relativo a la velocidad de contracción excéntrica de 300º/s.

5. 2. 5. Valoración de la fuerza máxima excéntrica en test 1-RM y de la capacidad de salto

La valoración de la fuerza máxima excéntrica en el test 1-RM se realizó en el

ejercicio DSLS ejecutado en la máquina multipower. Cada repetición

excéntrica realizada en este test fue desarrollada en un tiempo de 3 segundos.

La valoración de la capacidad de salto se realizó mediante el test del triple

salto descrito en la metodología. Como en los apartados anteriores, se

realizará un análisis comparando los grupos de participación en cada uno de

los momentos de evaluación, y posteriormente se analizarán los efectos del

entrenamiento intra-grupos. Los resultados obtenidos en el test 1-RM y en el

triple salto se muestran en la Figura 5.3.a.

Al comparar entre grupos de participación en el test 1-RM, se obtuvo al

finalizar la intervención que ambos grupos experimentales presentaron valores

superiores al GC (GE1: 65%, P=0.000; GE2: 76%, P=0.000). En la evaluación post 2,

estas diferencias solo se mantienen en el GE2 (P=0.045).

Al analizar los efectos del entrenamiento intra-grupos, se observa que el GE1

incrementó un 47% sus valores en esta variable al finalizar la intervención

(P=0.000), manteniéndose este incremento un 16% en el momento post 2

respecto a la evaluación inicial (P=0.000). Por otro lado, el GE2 incrementó sus

valores un 49% al finalizar la intervención (P=0.000), manteniéndose este



incremento un 21% en el momento post 2 respecto a la evaluación inicial

(P=0.000).

Por lo que respecta a la valoración del triple salto, en las Figuras 5.3.b y 5.3.c se

observa que no se obtuvieron diferencias entre los grupos de participación en

cada uno de los momentos en el mejor resultado obtenido en el triple salto ni

en el valor medio de los tres saltos aptos realizados. Del mimo modo, no se

obtuvieron modificaciones intra-grupos en estas variables.

DIS

TAN

CIA

ALC

AN

ZAD

A (

m)

MOMENTO

RESULTADOS TRIPLE SALTO PROMEDIO

DIS

TAN

CIA

ALC

AN

ZAD

A (

m)

MOMENTO

RESULTADOS TRIPLE SALTO MÁXIMO

1-RM

(kg

)

MOMENTO

RESULTADOS TEST 1-RM

*# *#*#

* * ** ¥ **

¥¥

¥

Figura 5.3. Valores medios de los resultados en el test 1-RM y triple salto. Figura 5.3.a. Valores medios obtenidos en el test 1-RM Figura 5.3.b. Valores medios obtenidos en la media de los tres saltos realizados Figura 5.3.c. Valores medios obtenidos en el triple salto máximo

GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. * = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre # = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2 ¥ = Diferencias significativas respecto a Grupo Control

5.3.a 5.3.b

5.3.c



5. 3. Adaptaciones morfológicas, estructurales y funcionales en el aparato extensor de la rodilla de la extremidad contralateral no entrenada como respuesta al ejercicio excéntrico realizado a diferentes velocidades


relacionadas con las propiedades morfológicas, estructurales y funcionales del

aparato extensor de la rodilla de la pierna que no realizó el programa de

entrenamiento. Estos resultados serán agrupados en variables relacionadas

con las propiedades morfológicas y elásticas del TR, variables relacionadas

con las propiedades estructurales y contráctiles de los músculos extensores de

la rodilla y variables relacionadas con las propiedades funcionales de la

musculatura extensora de la rodilla.

5. 3. 1. Valoración de las propiedades morfológicas y elásticas del tendón rotuliano

Se analizaron como variables relacionadas con las propiedades morfológicas

del tendón el grosor al 25%, 50% y 75% de la longitud total del mismo. Además,

se evaluó el índice de rigidez del tendón en los tres puntos citados

anteriormente.


morfológicas del tendón se muestran en la Tabla 5.17. Como se puede

observar, no se obtuvieron diferencias significativas entre los grupos de

participación en los tres momentos de evaluación. Así mismo, del análisis del

efecto del entrenamiento se demuestra que en los tres grupos de

participación no se produjeron modificaciones en las propiedades

morfológicas del TR de la extremidad inferior no entrenada en los tres

momentos de evaluación.


elásticas del TR de la extremidad inferior no entrenada se muestran en la Figura

5.4. En ella se observa que el índice de rigidez tomado al 25% de la longitud

total del tendón se incrementó en ambos grupos experimentales en el

momento de evaluación post 2 respecto a la evaluación pre (GE1: 57%,

P=0.000; GE2: 37%, P=0.012) y respecto a la evaluación post 1 (GE1: 58%,



P=0.000; GE2: 40%, P=0.008). En el índice de rigidez tomado al 50% de la

longitud total del tendón, se observa que ambos grupos experimentales

redujeron sus valores al finalizar la intervención (GE1: -29%, P=0.043; GE2: -26%,

P=0.041). Sin embargo, en la evaluación post 2 se observa que el GE1 y el GE2

incrementaron los valores respecto a la evaluación post 1 (GE1: 47%, P=0.000;

GE2: 32%, P=0.016). No se produjeron modificaciones estadísticamente

significativas en el índice de rigidez tomado al 75% de la longitud total del

tendón.

Pre Post 1 Post 2 Grosor al 25% de la longitud del tendón (cm) GC 0.41 ± 0.08 0.39 ± 0.06 0.39 ± 0.06

GE1 0.40 ± 0.06 0.39 ± 0.10 0.37 ± 0.09 GE2 0.37 ± 0.08 0.37 ± 0.09 0.36 ± 0.07


GE1 0.38 ± 0.10 0.38 ± 0.10 0.36 ± 0.08 GE2 0.33 ± 0.07 0.34 ± 0.08 0.33 ± 0.06


GE1 0.40 ± 0.06 0.41 ± 0.09 0.40 ± 0.08 GE2 0.36 ± 0.07 0.37 ± 0.09 0.36 ± 0.06

5. 3. 2. Valoración de las propiedades estructurales y contráctiles de los músculos extensores de rodilla

Como se ha descrito en la metodología, las propiedades estructurales y

contráctiles de los músculos extensores de la rodilla se evaluaron mediante

ecografía, densitometría ósea y TMG. Se analizaron en la extremidad no

entrenada los grosores de los músculos VL y VM a nivel distal, la masa magra y

el porcentaje de grasa en el muslo, y el Dm, tiempo de respuesta y tiempo de

contracción de los músculos VL y RF.

Los resultados en las variables relacionadas con el grosor de los

músculos VL y VM, así como la masa magra y el porcentaje de grasa en el

muslo se muestran en la Tabla 5.18. Al comienzo de la investigación, el GE2

obtuvo unos resultados inferiores en el grosor muscular del VL que el GC

*

Tabla 5.17. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con el grosor del tendón de la extremidad inferior no entrenada. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).



(P=0.000). No se obtuvieron diferencias significativas entre los grupos de

participación en el resto de variables relacionadas con las propiedades

estructurales de la musculatura extensora de la rodilla.

Al analizar el efecto del entrenamiento intra-grupos, se observa que el

GE2 incrementó los valores en el grosor muscular del VL a nivel distal en las

evaluaciones post 1 (21%; P=0.000) y post 2 (27%; P=0.000) respecto a la

evaluación pre. En el grosor del músculo VM a nivel distal, el GE1 redujo un 12%

sus valores en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.014).

La masa magra en el muslo de la pierna no entrenada se incrementó solo en

el GE1 al finalizar la intervención (3%; P=0.004) y en el porcentaje de grasa

tomado en la misma zona, ambos grupos experimentales incrementaron sus

valores en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (GE1: 3%,

P=0.008; GE2: -3%, P=0.019).

Los resultados en las variables relacionadas con propiedades

contráctiles de los músculos VL y RF se muestran en la Tabla 5.19. Al comparar

ÍDIC

E D

E Ri

IGID

EZ

MOMENTO


ÍDIC

E D

E RI

GID

EZ

MOMENTO


ÍDIC

E D

E RI

GID

EZ

MOMENTO


*#

*# #

#

Figura 5.4. Valores medios de los índices de rigidez del tendón de la extremidad inferior no entrenada. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. * = Diferencias significativas respecto a evaluación Pre # = Diferencias significativas entre evaluación Post 1 y evaluación Post 2



entre grupos, se muestra que no existen diferencias significativas en los tres

momentos de evaluación. El GE1 redujo sus valores en las variables tiempo de

respuesta y tiempo de contracción del músculo RF al finalizar la intervención.

No se obtuvieron modificaciones estadísticamente significativas en los tres

grupos de participación en el resto de variables relacionadas con las

propiedades contráctiles de los músculos VL y RF.

Pre Post 1 Post 2 Grosor muscular VLd (cm) GC 1.55 ± 0.24 1.44 ± 0.14 1.58 ± 0.30

GE1 1.35 ± 0.28 1.34 ± 0.24 1.34 ± 0.29 GE2 1.16 ± 0.23¥ 1.46 ± 0.32* 1.60 ± 0.33*

Grosor muscular VMd (cm) GC 2.07 ± 0.36 2.12 ± 0.34 1.89 ± 0.27

GE1 2.14 ± 0.38 2.20 ± 0.38 1.93 ± 0.29# GE2 2.01 ± 0.29 2.07 ± 0.36 1.93 ± 0.30

Masa magra en el muslo (kg) GC 6.63 ± 1.50 6.65 ± 1.51 6.67 ± 1.46

GE1 6.65 ± 1.46 6.84 ± 1.43* 6.72 ± 1.40 GE2 6.41 ± 1.37 6.53 ± 1.46 6.50 ± 1.48

Grasa en el muslo (%) GC 22.48 ± 10.01 22.22 ± 9.42 22.10 ± 9.09

GE1 23.70 ± 8.70 23.29 ± 8.96 24.12 ± 9.09# GE2 25.77 ± 11.20 25.49 ± 11.40 26.22 ± 11.49#

5. 3. 3. Valoración de la fuerza de la extremidad inferior no entrenada

La valoración de la fuerza de la extremidad inferior no entrenada se realizó

mediante test isométricos en la musculatura extensora y flexora de la rodilla,

test de fuerza concéntrica y excéntrica realizados a distintas velocidades, test

1-RM realizado en fase excéntrica y triple salto realizado a una pierna. Se

analizaron como variables el pico par máximo en los test isométricos,

concéntricos y excéntricos, el peso levantado en el test 1-RM y la distancia

máxima alcanzada en el triple salto realizado con una pierna.

Los resultados de las variables analizas en los test los test isométricos,

concéntricos, y excéntricos se muestran en la Tabla 5.20. Se observa que

Tabla 5.18. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades estructurales de los músculos VL y VM y con la composición corporal en el muslo. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2; VLd: vasto lateral a nivel distal; VMd: Vasto medial a nivel distal (media ± SD).




ambos grupos experimentales incrementaron el pico par máximo isométrico en

la musculatura extensora de la rodilla al finalizar la intervención (GE1: 16%,

P=0.000; GE2: 14%, P=0.013). En la evaluación post 2, solo el GE1 mantuvo las

diferencias en este momento respecto a la evaluación pre (P=0.000). Por otro

lado, se observa que ambos grupos experimentales incrementaron el pico par

máximo isométrico en la musculatura flexora de la rodilla al finalizar la

intervención (GE1: 12%, P=0.006; GE2: 11%, P=0.034). En la evaluación post 2,

solo el GE1 redujo un 8% los valores en esta variable respecto a la evaluación

post 1 (P=0.000).

Pre Post 1 Post 2 Desplazamiento máximo VL (mm) GC 6.65 ± 1.24 6.49 ± 1.95 6.40 ± 1.28

GE1 6.11 ± 2.05 6.53 ± 1.66 6.12 ± 1.51 GE2 5.52 ± 2.00 5.32 ± 1.45 5.11 ± 1.69

Tiempo de respuesta VL (ms) GC 22.99 ± 1.71 21.77 ± 2.09 22.53 ± 2.11

GE1 22.58 ± 1.94 22.01 ± 2.13 22.54 ± 2.73 GE2 22.56 ± 2.67 21.79 ± 2.18 22.66 ± 2.72

Tiempo de contracción VL (ms) GC 22.96 ± 2.09 22.56 ± 3.45 23.18 ± 1.90

GE1 22.91 ± 3.40 22.30 ± 3.09 24.03 ± 4.99 GE2 22.54 ± 2.90 21.38 ± 3.09 22.31 ± 3.34

Desplazamiento máximo RF (mm) GC 8.92 ± 2.09 9.20 ± 2.77 9.03 ± 2.34

GE1 8.94 ± 2.38 8.06 ± 2.61 8.19 ± 3.26 GE2 8.10 ± 1.69 8.49 ± 2.42 8.62 ± 2.10

Tiempo de respuesta RF (ms) GC 22.28 ± 2.47 23.89 ± 2.77 24.58 ± 2.44

GE1 24.74 ± 2.62 22.66 ± 1.47* 23.98 ± 3.02 GE2 24.63 ± 3.16 23.11 ± 2.41 24.78 ± 3.15

Tiempo de contracción RF (ms) GC 30.79 ± 6.48 28.66 ± 3.80 30.69 ± 6.56

GE1 30.56 ± 5.21 26.10 ± 5.28* 28.83 ± 6.44

GE2 29.23 ± 5.16 27.05 ± 5.35 28.73 ± 5.24

Por lo que respecta a los resultados en los pico par analizados en el test

concéntrico, se observa ambos grupos experimentales incrementaron sus

valores al finalizar la intervención en las velocidades de 60º/s (GE1: 20%,

P=0.000; GE2: 18%, P=0.002), 180º/s (GE1: 24%, P=0.000; GE2: 22%, P=0.000) y

Tabla 5.19. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con las propiedades contráctiles de los músculos vasto lateral (VL) y recto femoral (RF) de la extremidad infererior no entrenada. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).




300º/s (GE1: 15%, P=0.004; GE2: 20%, P=0.000). En el pico par máximo

concéntrico realizado a 60º/s obtenido en la evaluación post 2, solo el GE1

redujo los valores un 13% respecto a la evaluación post 1 (P=0.025). Por otro

lado, ambos grupos experimentales mantuvieron los incrementos en la

evaluación post 2 respecto a la evaluación pre en los picos par máximos

concéntricos obtenidos a las velocidades de 180º/s (GE1: 18%, P=0.003; GE2:

19%, P=0.003) y 300º/s (GE1: 15%, P=0.010; GE2: 16%, P=0.007).

En los resultados obtenidos en el pico par máximo excéntrico analizado

a la velocidad de 60º/s, se observa que al finalizar la intervención ambos

grupos experimentales incrementaron sus valores respecto a la evaluación pre

(GE1: 22%, P=0.000; GE2: 17%, P=0.014), reduciéndose posteriormente en el GE1

en la evaluación post 2 respecto a la evaluación post 1 (P=0.023). Además, al

finalizar la intervención los resultados obtenidos por el GE1 en esta variable son

superiores a los obtenidos por el GC (P=0.046).

En el pico par excéntrico analizado a la velocidad de 180º/s, se observa

que solo el GE1 incrementó sus valores un 19% al finalizar la intervención

(P=0.001), incremento que posteriormente se redujo un 14% en la evaluación

post 2 (P=0.018). Además, al finalizar la intervención los resultados obtenidos

por el GE1 en esta variable fueron superiores a los obtenidos por el GC

(P=0.042). No se obtuvieron modificaciones estadísticamente significativas en

esta variable en el GE2, y del mismo modo, no se obtuvieron modificaciones

estadísticamente significativas entre grupos e intra-grupos en el pico par

excéntrico analizado a la velocidad de 300º/s.

Por otro lado, ambos grupos experimentales obtuvieron resultados

superiores que el GC en el test 1-RM al finalizar la intervención (GE1: P=0.001;

GE2: P=0.000). Además, al analizar los efectos del entrenamiento intra-grupos,

se observa que ambos grupos experimentales incrementaron sus valores al

finalizar la intervención respecto a la evaluación pre (GE1: 36%, P=0.000; GE2:

37%, P=0.000). En la evaluación post 2, se observa que ambos grupos

experimentales mantuvieron dichos incrementos respecto a la evaluación pre

(GE1: 30%, P=0.000; GE2: 25%, P=0.000), pero siendo en este momento los

valores inferiores respecto a la evaluación post 1 (GE1: 9%, P=0.014; GE2: 16%,

P=0.000).



Pre Post 1 Post 2 Pico par máximo isométrico cuádriceps (N· m) GC 238.78 ± 64.62 242.33 ± 63.83 254.24 ± 73.82

GE1 236.17 ± 81.31 282.60 ± 79.10* 270.92 ± 73.71* GE2 220.89 ± 90.75 257.22 ± 76.11* 247.23 ± 80.33

Pico par máximo isométrico isquiosurales (N· m) GC 99.60 ± 32.27 98.95 ± 27.63 100.19 ± 32.09

GE1 104.22 ± 35.72 118.54 ± 36.46* 109.08 ± 33.05# GE2 94.99 ± 35.72 106.29 ± 27.16* 104.21 ± 30.68

Pico par máximo concéntrico a 60º/s (N· m) GC 170.94 ± 37.73 193.22 ± 53.56 188.40 ± 47.97

GE1 171.22 ± 42.99 214.69 ± 56.86* 186.66 ± 41.28# GE2 157.21 ± 44.99 190.62 ± 54.80* 182.04 ± 53.63


GE1 133.38 ± 38.49 174.68 ± 51.27* 162.78 ± 52.35* GE2 119.24 ± 47.67 153.84 ± 62.95* 148.12 ± 61.47*


GE1 110.33 ± 28.86 130.46 ± 27.82* 129.41 ± 42.28* GE2 100.73 ± 35.80 126.41 ± 48.88* 120.12 ± 44.83*

Pico par máximo excéntrico a 60º/s (N· m) GC 195.73 ± 96.16 203.19 ± 96.52 204.26 ± 94.28

GE1 210.85 ± 74.61 271.73 ± 73.84¥* 239.81 ± 65.08# GE2 205.73 ± 87.65 246.97 ± 59.93* 230.31 ± 72.13


GE1 206.16 ± 57.84 256.04 ± 72.90¥* 219.32 ± 84.80# GE2 192.69 ± 66.62 220.11 ± 78.20 206.35 ± 76.08


GE1 216.58 ± 82.80 262.65 ± 93.42 232.64 ± 95.62 GE2 222.54 ± 96.46 243.46 ± 76.83 250.62 ± 119.64

1-RM (kg) GC 109.04 ± 27.64 118.11 ± 20.71 125.29 ± 27.81 GE1 102.41 ± 21.22 160.57 ± 29.50¥* 145.65 ± 35.99*# GE2 103.28 ± 23.54 164.68 ± 38.72¥* 138.24 ± 34.63*#

Por último, en el triple salto máximo realizado con la extremidad no

dominante no se produjeron diferencias entre grupos en los tres momentos de

evaluación. Además, al analizar los efectos del entrenamiento intra-grupos, se

observa que no se producen modificaciones estadísticamente significativas en

esta variable (Figura 5.5).

Tabla 5.20. Resultados obtenidos en las variables relacionadas con la fuerza de la extremidad inferior no entrenada. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2. (media ± SD).




Figura 5.5. Valores medios de la distancia máxima alcanzada en el triple salto realizado con la extremidad inferior no entrenada. GC: Grupo Control; GE1: Grupo Experimental 1; GE2: Grupo Experimental 2.

DIS

TAN

CIA

ALC

AN

ZAD

A (

m)

MOMENTO

RESULTADOS TRIPLE SALTO MÁXIMO


Capítulo 6. Discusión

6. Discusión La presente investigación ha pretendido evaluar los efectos del EE realizado a

distintas velocidades sobre las propiedades morfológicas, estructurales, y

funcionales del complejo extensor de la rodilla. Además, se pretendió analizar

si el entrenamiento excéntrico realizado con una pierna, provoca

adaptaciones estructurales y funcionales en la contralateral no entrenada.

El concepto de EE se introdujo por primera vez a finales del siglo XIX. Esta

modalidad de ejercicio ha demostrado que provoca mayor cantidad de

fuerza para un menor gasto energético (Elmer y LaStayo, 2014), situación que

justifica su utilización para mejorar las ganancias de fuerza así como para la

prevención y recuperación de lesiones tendinosas y musculares. Además, los

expertos del entrenamiento de la fuerza consideran la velocidad de ejecución

como parámetro un de carga a tener en cuenta para conseguir ganancias de

fuerza e incrementar la masa muscular (Schoenfeld, 2010).

Siguiendo la división establecida en el apartado de resultados, la

discusión de esta investigación va a estar dividida en tres apartados

diferenciados que disertarán sobre (1) los efectos del EE realizado a distintas

velocidades sobre las propiedades morfológicas y estructurales y (2) las

propiedades funcionales del complejo extensor de la rodilla. Así mismo, (3) se

discutirán los efectos del EE realizado a distintas velocidades con la extremidad

inferior dominante sobre la extremidad inferior contralateral no entrenada.

6. 1. Efectos del ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades sobre las propiedades morfológicas y estructurales del complejo extensor de la rodilla

En el presente apartado se han estudiado los efectos del EE realizado a

diferentes velocidades sobre las propiedades morfológicas y elásticas del TR, la

arquitectura muscular del VL y VM, así como en el contenido de masa magra y

grasa corporal. Como se puede observar en los resultados obtenidos, se ha

demostrado que el protocolo de EE utilizado en esta investigación provoca

adaptaciones morfológicas y en el índice de rigidez del tendón. Del mismo

modo, el protocolo de intervención utilizado incrementó los grosores



musculares del aparato extensor de la rodilla, la masa magra del muslo, y

redujo la grasa localizada.

Aunque el tendón es considerado una estructura avascularizada, se ha

demostrado que responde a cargas mecánicas externas alterando sus

propiedades biomecánicas (módulo de Young) (Arampatzis et al., 2010;

Reeves et al., 2003) y/o morfológicas (CSA) (Arampatzis, Karamanidis y

Albracht, 2007; Kongsgaard et al., 2007; Seynnes et al., 2009). Estas respuestas o

adaptaciones dependen fundamentalmente de la actividad y de la

intensidad del estímulo al que se ve sometido (Arampatzis, Karamanidis, Morey-

Klapsing, De Monte y Stafilidis, 2007; Kongsgaard, Aagaard, Kjaer y Magnusson,

2005; Wang y Watanabe, 2012).

Bajo nuestro conocimiento, este es el primer estudio que ha comparado

los efectos del DSLS realizado en fase excéntrica y a distintas velocidades de

ejecución sobre las propiedades morfológicas y elásticas de tendones

rotulianos sanos. Estudios previos en modelos animales han demostrado que el

EE modifica la expresión genética del tendón produciendo un incremento en

la síntesis del colágeno (Heinemeier, Olesen, Haddad, et al., 2007; Heinemeier,

Olesen, Schjerling, et al., 2007; Kaux et al., 2013). En el caso de tendones

humanos, se ha demostrado que el altas cargas pueden aumentar la síntesis

de colágeno en las 48-72 horas después del ejercicio (Miller et al., 2005), pero

en la revisión bibliográfica realizada hasta la fecha, no se han encontrado

estudios que evalúen de forma específica el efecto del EE realizado a

diferentes velocidades en la expresión del colágeno, sus factores de

crecimiento y la capacidad de hipertrofia en tendones humanos.

El EE ha sido una de las modalidades de tratamiento conservador más

utilizadas para la recuperación de las tendinopatías en general (Joseph y

Denegar, 2015), y de la tendinopatía rotuliana en particular (Gaida y Cook,

2011; Malliaras, Barton, et al., 2013; Visnes y Bahr, 2007; Visnes et al., 2005). Para

esta última, los protocolos de recuperación incluyen el DSLS como ejercicio a

realizar debido a que ofrece resultados más favorables que el single leg squat

realizado sobre una superficie plana (Young et al., 2005). La razón mediante la

cual se apoya esta justificación hace referencia a que la carga a la que se ve



sometida el TR en el primero es mayor que en el segundo (Kongsgaard et al.,

2006; Zwerver, Bredeweg y Hof, 2007).

Los resultados obtenidos en el grosor del tendón coinciden con

investigaciones previas que han comparado los grosores de tendones sanos y

tendones patológicos (Cook, Khan, Kiss y Griffiths, 2000; Gisslen, Gyulai,

Soderman y Alfredson, 2005; Zhang et al., 2014). Por otro lado, aunque la

mayoría de las investigaciones que han conseguido hipertrofiar el TR han

utilizado al menos doce semanas de protocolo de intervención mediante EE

(Farup, Rahbek, Vendelbo, et al., 2014; Kongsgaard et al., 2007; Malliaras,

Kamal, et al., 2013; Seynnes et al., 2009), en el presente estudio se ha

demostrado que seis semanas de intervención utilizando el ejercicio DSLS

centrado en su fase excéntrica son suficientes para incrementar el grosor del

TR, con independencia de la velocidad de ejecución de la repetición a la que

se ha trabajado.

Investigaciones demuestran que las zonas de mayor incremento del

CSA del TR se sitúan en los extremos proximal y distal (Farup, Rahbek, Vendelbo,

et al., 2014; Kongsgaard et al., 2007; Seynnes et al., 2009). Esta circunstancia

puede ser debida a que son las zonas en las cuales el tendón se encuentra

más vascularizado (Kongsgaard et al., 2007). Sin embargo, en nuestra

investigación los mayores incrementos en el grosor se producen en el cuerpo

del tendón (25%, 50% y 75%). Esta situación puede ser debida al tipo de

ejercicio utilizado ya que, a diferencia de las anteriores investigaciones, en el

presente estudio hemos utilizado un ejercicio con una ejecución biomecánica

distinta y que ha demostrado someter al TR a una importante tensión

(Kongsgaard et al., 2006; Purdam et al., 2004; Young et al., 2005; Zwerver et al.,

2007).

Al intentar establecer qué velocidad de ejecución provoca mayores

incrementos en el grosor del tendón, se encontró la inexistencia de diferencias

entre los grupos de intervención. Sin embargo, se observó que el grupo

experimental que realizó las ejecuciones del EE de forma más lenta,

incrementó de forma más pronunciada el grosor del tendón en la mayoría de

las zonas en las que se evaluó. Esta circunstancia puede ser debida a que el

tiempo en el cual el tendón se ve sometido a la sobrecarga externa es mayor



en las repeticiones ejecutadas más lentamente, situación que podría estimular

de forma más importante el proceso de síntesis de colágeno y que por lo tanto

provocaría un aumento en el grosor del tendón (Heinemeier y Kjaer, 2011).

Estudios en modelos animales han demostrado que el cese repentino de

entrenamiento provoca efectos negativos sobre las propiedades estructurales

del TR . Por otro lado, no se han encontrado investigaciones en la literatura que

hayan evaluado los efectos residuales sobre las propiedades morfológicas en

el TR tras el cese de un programa de entrenamiento mediante contracciones

excéntricas. En la presente investigación se observó que, tras producirse una

hipertrofia en el tendón al finalizar la intervención, los tendones de ambos

grupos experimentales regresaron a sus valores previos obtenidos al comienzo

del estudio a las seis semanas del cese de la actividad. Esta situación puede

deberse a que, además de un incremento en la síntesis del proceso del

colágeno, se produce un incremento en las concentraciones de agua interna

y de material adicional (Shalabi, Kristoffersen-Wiberg, Aspelin y Movin, 2004).

En 2001 se informó por primera vez del aumento en la rigidez del TR tras

doce semanas de entrenamiento mediante contracciones isométricas (Kubo

et al., 2001). En tendones de Aquiles se ha demostrado que este tipo de

entrenamiento incrementa la rigidez del tendón a los dos meses de iniciar el

programa (Kubo, Ikebukuro, Maki, Yata y Tsunoda, 2012). Por otro lado, se ha

demostrado mediante SEL que los tendones rotulianos patológicos presentan

una mayor rigidez que los tendones sanos (Zhang et al., 2014). La SEL ha

demostrado ser una técnica fiable y reproducible en la exploración del índice

de rigidez de tendones rotulianos sanos (Porta et al., 2014). En la presente

investigación se observó que al finalizar la intervención, no se produjeron

modificaciones en el índice de rigidez del tendón en los tres puntos evaluados

(25%, 50% y 75% de la longitud total del tendón). En la literatura existe cierta

controversia en este sentido, con investigaciones que han reportado un

descenso (Kongsgaard et al., 2010) y un incremento (Malliaras, Kamal, et al.,

2013) en la rigidez del tendón tras someterle a cargas externas.

Estudios en modelos animales han asociado el incremento en la rigidez

del tendón a un aumento en el proceso de síntesis del colágeno (Heinemeier,

Bjerrum, et al., 2013; Heinemeier y Kjaer, 2011; Heinemeier, Olesen, Haddad, et



al., 2007; Heinemeier, Olesen, Schjerling, et al., 2007; Kaux et al., 2013). Los

estudios realizados por Kubo et al. (2010) en el TR y Kubo et al. (2012) en el

tendón de Aquiles, encontraron una reducción en el índice de rigidez a los dos

meses y al mes de finalizar un programa de entrenamiento mediante

contracciones isométricas, respectivamente. En nuestra investigación, se

observó que a las seis semanas de finalizar la intervención ambos grupos

experimentales incrementaron el índice de rigidez del TR en las tres zonas

evaluadas. Estas discrepancias en los resultados obtenidos pueden deberse a

las diferencias en las intervenciones, ya que el EE provocaría adaptaciones en

el índice de rigidez más a largo plazo que el ejercicio isométrico. Además, el

incremento en el índice de rigidez unido a la reducción del grosor del tendón

puede deberse a un cambio en las propiedades mecánicas de los

componentes que forman la estructura del tendón. Estas propiedades pueden

haberse modificado a través de mecanismos tales como el incremento en el

empaquetamiento de las fibras de colágeno o a través de alteraciones en el

ángulo proyectado por las mismas (Michna y Hartmann, 1989; Woo et al., 1980;

Wood, Cooke y Goodship, 1988).

Los estudios de Arampatzis, Karamanidis y Albracht (2007), Arampatzis et

al. (2010), Kongsgaard et al. (2007) y Malliaras, Kamal, et al. (2013) reportaron

que una mayor intensidad de carga incrementa el índice de rigidez del

tendón. Este aumento en la rigidez se ha asociado a mejoras en la eficiencia

del gesto deportivo. De esta manera, en la intervención realizada por Albracht

y Arampatzis (2013) sobre el tendón de Aquiles de corredores provocó un

aumento de la rigidez acompañada de una mejora de la economía de

carrera. En el estudio realizado por Fletcher et al. (2010), se observó una

correlación significativa entre los cambios en la rigidez del tendón asociados a

la intervención y la economía de carrera de r = -0.723, destacando estos

autores la fuerte relación entre las propiedades mecánicas de los tendones y

el gasto energético de la carrera.

El TR es considerado como un tendón corto y grueso cuya función

principal es la de transmitir las fuerzas generadas en el cuádriceps hasta la tibia.

Por lo tanto, un tendón con poca capacidad de extensibilidad proporcionaría

una trasmisión de fuerzas más eficiente. Además, el TR presenta otras funciones



importantes como son el almacenamiento/liberación de energía en las fases

de carga y descarga articular, así como protección ante lesiones musculares

(Magnusson, Hansen y Kjaer, 2003). Para poder realizar estas funciones, el TR se

comporta como un amortiguador debido a la presencia entre sus

componentes de materiales con propiedades elásticas. Por lo tanto, el

aumento en la rigidez del tendón podría ser adecuado para transmitir las

fuerzas de forma rápida y eficaz, pero podría afectar a su función de

amortiguación mecánica y a la capacidad de ahorro de energía elástica

para la economía de movimiento (Zhang et al., 2014).

En relación a los cambios observados en el tejido muscular, hay que

tener en cuenta que el aumento en el número total de sarcómeros en serie y

en paralelo provoca un incremento en la longitud y en el ángulo de

penneación del fascículo y, en consecuencia, en el grosor muscular

(Hedayatpour y Falla, 2015). Nuestros resultados demuestran que los protocolos

de intervención planteados en esta investigación incrementan el grosor en el

VL tomado a nivel distal (GE1=21%; GE2=18%), produciéndose un incremento

en el ángulo de penneación de la fibra en este punto solo en el grupo que

entrenó a velocidades de ejecución más lentas. Esta situación también se

produjo en la imagen ecográfica tomada en el punto medio de la longitud del

músculo VL, observando también mayores incrementos en el grupo que

entrenó de forma más lenta (22%) que en el grupo que entrenó de forma más

rápida (17%). Por lo que respecta al VM, se observó que ambos grupos

experimentales incrementan sus valores en el ángulo de penneación tomado

a nivel distal, y solo el grupo experimental que realizó las repeticiones a una

velocidad de ejecución más lenta incrementó el grosor en este punto. Las

mayores modificaciones observadas en el músculo VL con respecto al VM

pueden ser debidas a que, aunque no se ha demostrado una mayor

activación muscular del VL respecto al VM en la ejecución de este ejercicio

(Kongsgaard et al., 2006), el VL tiene una mayor capacidad de adaptación

estructural a nivel distal al entrenamiento de fuerza excéntrica que el músculo

VM (Blazevich et al., 2007). Además de los resultados anteriormente descritos,

podemos manifestar que el ejercicio DSLS ofrece mayores adaptaciones en los

músculos del cuádriceps a nivel distal.



Aunque en nuestra investigación se realizaron seis semanas de

intervención, se ha demostrado que cuatro semanas de entrenamiento

mediante EE son suficientes para provocar adaptaciones en la arquitectura de

los músculos extensores de la rodilla (Baroni, Geremia, et al., 2013; Baroni,

Rodrigues, et al., 2013). El aumento del grosor muscular es una adaptación al

entrenamiento de fuerza (Blazevich, 2006; Blazevich y Sharp, 2005). Este

aumento puede ser debido a un incremento en el ángulo de pennación, en la

longitud del fascículo o por ambas circunstancias (Baroni, Geremia, et al.,

2013). Anteriores investigaciones encontraron un aumento de longitud del

fascículo (Lynn, Talbot y Morgan, 1998) y en el ángulo de penneación

(Aagaard et al., 2001) de los músculos sometidos a trabajo excéntrico. Una

mayor hipertrofia muscular después del EE con altas intensidades de carga

también se asoció con un mayor ángulo de penneación del fascículo. Así

mismo, se ha demostrado que el aumento en el grosor muscular también

puede ser debido a un incremento en el CSA de la fibra (Fry, 2004; Hortobagyi

et al., 2000). Estos resultados indican que los estímulos mecánicos inducidos por

el EE de alta intensidad pueden ser un mecanismo fundamental para la

hipertrofia muscular.

En nuestro estudio, los incrementos en el grosor muscular del VL pueden

haber sido debidos al aumento del ángulo de penneación observados tanto a

nivel proximal como a nivel distal. Estos resultados no coinciden con los de

otras investigaciones que encontraron un incremento en el grosor muscular

como posible consecuencia del aumento en la longitud del fascículo (Baroni,

Geremia, et al., 2013; Blazevich et al., 2007; Blazevich et al., 2003; Franchi et al.,

2014; Raj, Bird, Westfold y Shield, 2012; Reeves et al., 2009). La muestra de

estudio en un caso (personas de edad avanzada) (Reeves et al., 2009), en el

protocolo de intervención (ejercicio utilizado, intensidad de carga y duración

del programa) en ambos (Baroni, Geremia, et al., 2013; Reeves et al., 2009), o

errores en la técnica de recogida de los datos mediante ecografía (Baroni,

Geremia, et al., 2013) podrían ser las causas que justifican estas discrepancias

en los resultados obtenidos sobre la longitud del fascículo. Además, un estudio

reciente ha demostrado que no todos los protocolos de EE provocan un

incremento en la longitud del fascículo (Sharifnezhad, Marzilger y Arampatzis,

2014). La velocidad de ejecución de la repetición excéntrica sería un factor



determinante para conseguir adaptaciones en estas variables (Sharifnezhad et

al., 2014).

Por lo que respecta a la velocidad de ejecución de la repetición

excéntrica, los resultados obtenidos en la presente investigación evidencian

que este parámetro de carga no es determinante a la hora de conseguir

adaptaciones a nivel estructural del músculo. Estos resultados no coinciden

con los obtenidos por Sharifnezhad et al. (2014), quienes encontraron que altas

velocidades de ejecución de la repetición excéntrica, provoca mayores

adaptaciones en la longitud del fascículo del VL. El tipo de EE utilizado en la

intervención (ejercicio en cadena cinética abierta (CCA) sobre un

dinamómetro isocinético) y la velocidades de ejecución de las repeticiones

excéntricas (250º/s) fueron distintas a la planteada en nuestra investigación,

por lo que esta circunstancia puede ser una de las razones por las cuales los

resultados no coincidan.

Por otro lado, son pocas las investigaciones que han evaluado los

efectos del desentrenamiento sobre la arquitectura muscular tras someter a

sujetos a un protocolo de entrenamiento mediante contracciones excéntricas.

Blazevich et al. (2007) encontraron que el ángulo de penneación del fascículo

de los músculos VM y VL se conservan después de un periodo de

desentrenamiento de tres meses. Estos resultados coinciden con los obtenidos

en nuestra investigación en el músculo VL tomado a nivel medial. Por el

contrario, se demostró que en el mismo músculo a nivel distal, el ángulo de

penneación se vio reducido a las seis semanas de finalizar la intervención.

Dado que una reciente investigación ha demostrado que el músculo VL

exhibe una respuesta adaptativa no homogénea al entrenamiento de fuerza

(Wells et al., 2014), este músculo podría exhibir de igual manera una respuesta

distinta en toda su longitud al proceso de desentrenamiento.

La conservación de las propiedades estructurales del músculo tras un

proceso de desentrenamiento cobran especial importancia en el campo de la

recuperación de lesiones o enfermedades de deportistas. La no reducción del

ángulo de penneación y del grosor muscular obtenidos en el VL a nivel medial

del grupo experimental que entrenó de forma más lenta, presentaría

importantes implicaciones a la hora de mantener las propiedades estructurales



del músculo así como para el mantenimiento de los valores de fuerza tras un

proceso de desentrenamiento. Por lo tanto, el entrenamiento bajo estas

condiciones ayudaría a los deportistas lesionados a mantener su estado de

condición muscular previos a la lesión durante un periodo de tiempo

determinado. En este sentido, se ha demostrado que las adaptaciones

morfológicas se pierden antes que las funcionales (Kubo et al., 2010), situación

que podría confirmar la anterior afirmación.

Por otro lado, se demostró que independientemente de la velocidad de

contracción, el programa de EE utilizado en la presente investigación provocó

incrementos en la masa magra de ambos grupos de intervención. Algunas

investigaciones han propuesto que el EE es el modo de entrenamiento más

eficaz para promover el crecimiento muscular (Hornberger y Chien, 2006;

Vandenburgh, 1987). Cuando el músculo se estira a la vez que se contrae,

provoca un daño a nivel celular de los componentes contráctiles del músculo

(Coffey y Hawley, 2007; Hedayatpour, Falla, Arendt-Nielsen y Farina, 2008) que

inducen a una secuencia de eventos fisiológicos (activación de las señales de

expresión genética) que provocan la hipertrofia muscular (Aronson et al., 1997;

Coffey y Hawley, 2007; Hedayatpour et al., 2008). Del mismo modo, se ha

demostrado que el EE provoca mayores ganancias de masa muscular que el

ejercicio concéntrico debido a que produce una serie de modificaciones

histoquímicas y de los sustratos metabólicos que inducen a la hipertrofia

(Walker et al., 1998).

La hipertrofia muscular producida tras la aplicación de un programa de

EE también puede ser debida a que los efectos de la testosterona se ven

reforzados por la aplicación de la carga mecánica, ya sea directamente

mediante un aumento de la síntesis y con la inhibición de la degradación de

proteínas (Buresh, Berg y French, 2009), y/o indirectamente mediante la

estimulación de la liberación de otras hormonas anabólicas tales como la

hormona del crecimiento (Crewther, Keogh, Cronin y Cook, 2006). De esta

manera, se han encontrado correlaciones positivas entre la intensidad de

entrenamiento, la concentración de testosterona y el CSA del músculo, lo que

indica que el incremento en los niveles de testosterona inducido por el EE es un

importante contribuyente para la hipertrofia muscular (Ahtiainen, Pakarinen,



Alen, Kraemer y Hakkinen, 2003). La hormona del crecimiento puede contribuir

a la hipertrofia muscular a través de ambos procesos anabólicos y catabólicos.

Un aumento en la concentración de la hormona del crecimiento puede

mejorar la interacción con los receptores celulares del músculo, facilitar la

recuperación de la fibra y estimular también una respuesta hipertrófica (Bricout,

Germain, Serrurier y Guezennec, 1994).

Al analizar los resultados en la masa magra por regiones corporales tras

la realización de los programas de intervención, se demostró que no solo se

provoca un incremento en esta variable a nivel de la región del cuádriceps,

sino que estos incrementos se extienden a todo el miembro inferior entrenado,

a todo el hemicuerpo entrenado y a todo el cuerpo en general, igualmente

independientemente de la velocidad de contracción empleada. Estos

incrementos pueden ser debidos al tipo de ejercicio empleado en la

intervención, ya que el ejercicio DSLS no se centra única y exclusivamente en

la musculatura anterior del muslo, sino que la participación de los extensores y

estabilizadores de cadera, así como los de la musculatura del tronco se ve

reflejada (Kongsgaard et al., 2006; Zwerver et al., 2007), situación que podría

desencadenar una mayor secreción de hormonas anabólicas (Hansen,

Kvorning, Kjaer y Sjogaard, 2001).

Cuando se valoraron los efectos del desentrenamiento sobre la masa

magra en las zonas analizadas a las seis semanas de finalizar la intervención, se

observó que ambos grupos experimentales volvieron a valores iniciales previos

al comienzo de la investigación. Estas pérdidas fueron más acentuadas en el

grupo que entrenó de forma más lenta, quienes regresaron a los valores en la

masa previos a la investigación en el hemicuerpo entrenado y en la masa

magra total, circunstancia que no sucede en el grupo que entrenó con

velocidades de ejecución más altas y que puede ser debida a que este grupo

estimuló de forma más intensa las fibras de contracción rápida, ya que el EE

realizado a intensidades altas sobre-estimula el contenido y la modulación de

receptores androgénicos y en humanos esto parece ocurrir principalmente en

las fibras musculares de contracción rápida (Bamman et al., 2001).

Otro hallazgo importante obtenido en la presente investigación es la

pérdida de grasa localizada en el muslo y en la extremidad inferior entrenada



en ambos grupos experimentales al finalizar la intervención. También se

demostró que a las seis semanas de finalizar la intervención, los valores de

grasa corporal regresaron a los obtenidos al comienzo del estudio. En este

sentido, diferentes estudios en adultos han establecido la importancia del

entrenamiento de fuerza para mejorar el perfil lipídico (Kokkinos y Hurley, 1990;

Perez-Gomez et al., 2013; Sheikholeslami Vatani, Ahmadi, Ahmadi Dehrashid y

Gharibi, 2011). De esta manera, aproximadamente el 90% de la energía

utilizada por el músculo esquelético en reposo se deriva de la oxidación de

lípidos (Consitt, Bell y Houmard, 2009). Teniendo en cuenta que la absorción de

los ácidos grasos libres se incrementa en la contracción muscular (Kiens, 2006),

es probable que el entrenamiento de fuerza desempeñe un rol importante en

la lipidemia. Además de un incremento en la masa muscular de los grupos

experimentales encontrados en nuestra investigación, el entrenamiento de la

fuerza mejora el metabolismo de los lípidos, mediante una reducción en la

síntesis de ácidos grasos libres y estimulando la oxidación de los mismos (Bosma,

2014).

Estos resultados no están en concordancia con los obtenidos por

investigaciones previas que evalúan la efectividad del entrenamiento de

fuerza sobre la pérdida de grasa localizada (Alegre et al., 2015; Perez-Gomez

et al., 2013). Esta discrepancia en los resultados puede ser debida a los

protocolos de entrenamiento así como a las diferentes muestras utilizadas en

los estudios. En nuestro caso, el entrenamiento mediante contracciones

excéntricas con altas intensidades podría inducir mayor daño muscular que

haría que el gasto energético post ejercicio se viera incrementado, y por

consiguiente se reduciera la grasa corporal (Borsheim y Bahr, 2003).

En resumen, en la presente investigación se ha demostrado que el EE

Decline single leg squat realizado con altas intensidades (80% del 1-RM

excéntrico) provoca adaptaciones morfológicas en el tendón. Dado que se

han obtenido mayores incrementos en el grosor, el ejercicio realizado de

forma más lenta podría tener mayores efectos sobre sus propiedades

estructurales y elásticas. Por otro lado, se ha demostrado que el EE con

independencia de las velocidades de ejecución planteadas en la presente

investigación, provoca adaptaciones a nivel estructural en la musculatura



extensora de la rodilla, incrementando los grosores musculares y la masa

magra, y reduciendo la grasa localizada. Además, se ha demostrado que con

independencia de la velocidad de ejecución, a las seis semanas de estas

adaptaciones se pierden siendo estos cambios más evidentes en el tejido

muscular que en el tendinoso.

6. 2. Efectos del ejercicio excéntrico realizado a distintas velocidades sobre las propiedades contráctiles y funcionales del complejo extensor de la rodilla

En el presente apartado se discutirán los efectos de la aplicación del EE

realizado a distintas velocidades sobre las propiedades contráctiles de la

musculatura extensora de la rodilla y el rendimiento funcional evaluado en test

de fuerza isométrica, concéntrica, excéntrica y explosiva (triple salto realizado

a una pierna). Con nuestra investigación se ha demostrado que el EE realizado

con altas intensidades, modifica fundamentalmente los tiempos de respuesta

de la musculatura extensora de la rodilla y produce un incremento en el

rendimiento de fuerza, fundamentalmente concéntrica. Además, se ha

demostrado que el ejercicio DSLS realizado de forma excéntrica no influye

sobre el rendimiento en el triple salto realizado a una pierna.

La literatura evidencia que el entrenamiento de fuerza provoca

respuestas a corto plazo sobre las propiedades contráctiles del músculo

evaluadas mediante TMG (de Paula Simola et al., 2015; Garcia-Manso et al.,

2012; Hunter et al., 2012). No se han encontrado estudios que hayan evaluado

los efectos a medio-largo plazo de un programa de entrenamiento mediante

contracciones excéntricas sobre las propiedades contráctiles de la

musculatura extensora de la rodilla. En nuestra investigación se ha demostrado

que el programa de entrenamiento mediante contracciones excéntricas

llevado a cabo por los grupos experimentales, provocó una reducción en los

tiempos de respuesta de los músculos VL y VM, independientemente de la

velocidad de ejecución a la que se ha realizado. Además, el grupo que

entrenó de forma más lenta, redujo estos valores también en el músculo RF.

El tiempo de respuesta evaluado mediante TMG representa el tiempo

que tarda la estructura muscular analizada en alcanzar el 10% del



desplazamiento del vientre muscular tras la estimulación eléctrica (Valencic et

al., 2001), dependiendo por lo tanto de la velocidad de descarga de las

unidades motoras. A pesar de una reducción en el reclutamiento de unidades

motoras durante el ejercicio, el entrenamiento mediante contracciones

musculares excéntricas ha demostrado producir una mayor cantidad de

fuerza que el entrenamiento isométrico o concéntrico (Tesch, Ekberg, Lindquist

y Trieschmann, 2004). Esta mayor cantidad de fuerza es el resultado de una

mayor tensión producida por los puentes cruzados y el estiramiento excesivo y

progresivo del sarcómero, lo que predispone a la destrucción de las proteínas

contráctiles y a daños en estructuras celulares como el sarcolema, el retículo

sarcoplásmico y los túbulos T (Proske y Allen, 2005; Tesch et al., 2004).

Por el contrario, investigaciones previas evidencian que después de la

realización del EE se produce una mayor activación muscular (Aagaard et al.,

2000; Bawa, 2002). Esta situación se ha atribuido a las vías de regulación

neuronales implicados en el proceso de excitación e inhibición (Hedayatpour y

Falla, 2015). Durante las contracciones excéntricas, el flujo de entrada espinal

de los receptores aferentes de Golgi Ib y articulares inducen a una elevada

inhibición presináptica del huso neuromuscular aferente Ia, como se ha

demostrado en la reducción de la respuesta en el reflejo de Hoffman y en la

amplitud electromiográfica durante las contracciones excéntricas frente a las

concéntricas (Aagaard et al., 2000; Bawa, 2002). Esta situación puede ser la

causa de la reducción en los valores del tiempo de respuesta de los músculos

VL, RF y VM encontrados en nuestra investigación.

El tiempo de contracción muscular medido mediante TMG depende del

contenido de fibras y del estado de fatiga en la que se encuentre el músculo

(Dahmane et al., 2005). El entrenamiento con cargas pesadas puede

aumentar la excitabilidad de las neuronas motoras que inervan estas fibras o

incluso mejorar los patrones de reclutamiento de las unidades motoras

(Masamoto, Larson, Gates y Faigenbaum, 2003). En la presente investigación se

ha demostrado que el entrenamiento excéntrico realizado a velocidades más

lentas provoca una reducción en los tiempos de contracción de los músculos

RF y VM, lo que evidencia que el entrenamiento excéntrico realizado de forma

más lenta hace que el músculo recupere antes su estado de reposo



posiblemente por un mayor reclutamiento de fibras tipo II. Esta circunstancia

puede verse justificada debido a que el entrenamiento mediante

contracciones excéntricas incrementa la tasa de lactato muscular (de Paula

Simola et al., 2015), provocando una mayor demanda glucolítica y por

consiguiente un mayor reclutamiento de este tipo de fibras (Gleeson, Blannin,

Walsh, Field y Pritchard, 1998).

Otro aspecto importante que se ha demostrado en la presente

investigación es que el entrenamiento de fuerza de alta intensidad mediante

contracciones excéntricas mejora el rendimiento sobre las contracciones

isométricas, concéntricas y excéntricas. Se ha demostrado que el

entrenamiento mediante contracciones excéntricas puede conducir a

mayores ganancias de fuerza debido a que implican un menor coste

energético para desarrollar una carga determinada (Peñailillo et al., 2013),

permiten superar una mayor carga que durante acciones concéntricas o

acciones concéntricas-excéntricas en un mismo porcentaje de 1-RM

(Flanagan et al., 2014; Moir et al., 2013), y conducen a una mayor activación

previa de las unidades motoras (Hortobagyi, Barrier, et al., 1996; Hortobagyi et

al., 2000).

Por otro lado, en la presente investigación hemos encontrado que el EE

DSLS mejora los valores de fuerza isométrica de la musculatura isquiosural. Una

co-activación significativa de la musculatura isquiosural se ha demostrado

durante la ejecución de ejercicios en CCC para la musculatura del cuádriceps

(Gabriel, Kamen y Frost, 2006). Además, en este tipo de ejercicios, la

activación en apoyo monopodal es el doble que en apoyo bipodal (McCurdy

et al., 2010). Es por esta razón por lo que se cree que los ejercicios en CCC son

más beneficiosos para mejorar la estabilidad de la articulación, en este caso

de la rodilla (Kvist y Gillquist, 2001). Aunque en esta investigación no se ha

evaluado, el incremento en la activación de la musculatura isquiosural

demostrado en las anteriores investigaciones, podría ser una de las razones por

las cuales se ha encontrado un aumento en los valores de fuerza isométrica en

la musculatura flexora de rodilla.

El grado de activación de la musculatura antagonista en la ejecución

de cualquier ejercicio depende de una amplia gama de factores entre los



que se incluye la velocidad y la amplitud de movimiento (Karst y Hasan, 1987).

Cualquier co-contracción de los antagonistas reduce claramente la fuerza

generada y deteriora por inhibición recíproca, la capacidad de activar

completamente los agonistas. Diferentes estudios han encontrado menor co-

activación muscular al realizar ejercicios de fuerza y/o potencia en deportistas

entrenados que en sujetos no entrenados (Baratta et al., 1988; Osternig, Hamill,

Lander y Robertson, 1986). Además se ha demostrado que se produce una

reducción en la activación de la musculatura antagónica (isquiosurales) tras

someter a los extensores de rodilla a un entrenamiento mediante

contracciones isométricas (Carolan y Cafarelli, 1992). Durante la ejecución de

ejercicios que impliquen múltiples articulaciones (como el utilizado en nuestra

investigación), el nivel de activación de la musculatura antagonista puede ser

mayor (Folland y Williams, 2007), proporcionando de esta manera otra razón

mediante la cual se produce un aumento en la fuerza flexora de la rodilla.

Otro resultado relevante obtenido en la presente investigación son los

incrementos en la fuerza concéntrica obtenidos en ambos grupos de

intervención independientemente de la velocidad de ejecución de la

repetición excéntrica. Una de las razones mediante las cuales el

entrenamiento mediante contracciones excéntricas puede mejorar el

rendimiento en acciones concéntricas se refiere a la capacidad del músculo

de actuar como una especie de amortiguador. En este sentido, Doan et al.

(2002) explican que una mayor fuerza excéntrica puede aumentar el

almacenamiento de energía elástica en las fibras musculares y tendones, lo

que proporcionará una mayor capacidad de producir fuerza en la acción

concéntrica. Además, un aumento en el grosor muscular de la musculatura

extensora de la rodilla podría ser la causa de estos incrementos en los valores

de fuerza concéntrica.

De la revisión de la literatura realizada, nos encontramos con diversos

estudios que han encontrado una mejora en el rendimiento en acciones

concéntricas o isotónicas tras la aplicación de un programa mediante

contracciones excéntricas (Ben-Sirah et al., 1995; Doan et al., 2002; Johnson et

al., 1976; Jones y Rutherford, 1987; Kelly et al., 2014; Reeves et al., 2009; Seliger

et al., 1968; Smith y Rutherford, 1995; Vikne et al., 2006). Los resultados en las



ganancias de fuerza de estas investigaciones son ligeramente inferiores a las

obtenidas en nuestro estudio ( 20-25%, para ambos grupos de intervención).

De todos los estudios analizados, solo Reeves et al. (2009) evaluaron los efectos

del EE sobre la fuerza concéntrica evaluada en dinamómetro isocinético a

distintas velocidades de ejecución (50, 100, 150 y 200º/s), encontrando mejoras

en la fuerza concéntrica solo a altas velocidades de evaluación (200º/s) con

porcentajes de mejora que se asemejan a los obtenidos en nuestra

investigación a altas velocidades de ejecución ( 25%). Una de las razones de

la consecución de menores ganancias en fuerza concéntrica obtenidas en el

estudio de Reeves et al. (2009) respecto al nuestro podría estar en el ejercicio

empleado, ya que estos autores utilizaron un ejercicio de CCA dentro de su

programa de intervención.

Por otro lado, con el desarrollo de esta investigación se ha demostrado

que el entrenamiento mediante contracciones excéntricas produce menos

ganancias de fuerza excéntrica que de fuerza concéntrica. De hecho, solo se

encontraron mejoras en el pico par máximo obtenido en el test realizado a

60º/s en el grupo que entrenó de forma lenta (12%), mejoras que desaparecen

al relativizar estos valores por la masa magra de la extremidad entrenada. Las

mayores ganancias en fuerza excéntrica se centraron en la velocidad del test

a 180º/s, con mejoras en ambos grupos de intervención en los pico par y

trabajos en la repetición máxima ( 12-15%) al finalizar la intervención.

Los resultados encontrados en nuestra investigación no coinciden con

los de estudios previos que han demostrado ganancias en fuerza excéntrica

tras la aplicación de un programa mediante este tipo de contracciones

(Reeves et al., 2009; Smith y Rutherford, 1995; Wirth et al., 2014). De ellos, solo el

estudio de Reeves et al. (2009) evaluó los efectos del EE sobre las ganancias

de fuerza evaluadas en dinamómetro isocinético a distintas velocidades de

contracción (50, 100, 150 y 200º/s), demostrando que tras la aplicación de un

programa de EE de 14 semanas de duración en personas mayores, las

ganancias de fuerza excéntrica se producen en todas las velocidades de

ejecución testeadas.

Bajo nuestro punto de vista, la razón mediante la cual no se han

encontrado mejoras en la fuerza excéntrica en determinadas velocidades de



ejecución la atribuimos a la especificidad de la prueba en dinamómetro

isocinético, ya que en la evaluación del test 1-RM excéntrico se ha

demostrado que ambos grupos de intervención mejoran sus valores alrededor

del 50%. De hecho, el GE2 entrenó bajo las mismas condiciones técnicas de

ejecución del test (mismo tiempo en la duración de la repetición excéntrica),

hecho que hace que las ganancias en este grupo fueran ligeramente

superiores a las del GE1 que entrenó de forma más lenta (49% vs. 47%,

respectivamente).

El concepto de especificidad en las adaptaciones al entrenamiento es

consistente con estudios anteriores en adultos jóvenes entrenados en

contracciones concéntricas y excéntricas realizados en dinamómetro

isocinético (Higbie, Cureton, Warren y Prior, 1996; Hortobagyi, Barrier, et al.,

1996; Hortobagyi, Hill, et al., 1996). Además del tipo de contracción, otro de los

factores a tener en cuenta en la especificidad de un ejercicio es la posición en

la cual se va a ejecutar. Las mejoras en la fuerza después de un programa de

entrenamiento son específicas de cada posición corporal empleada (Wilson,

Murphy y Walshe, 1996), del papel de la musculatura a emplear y de la

secuencia de contracción que tienen que llevar a cabo, algo que puede ser

muy diferente aunque el objetivo sea distinto (como es el caso de la

evaluación en CCA en el test isocinético y en CCC en el test 1-RM) (Rutherford

y Jones, 1986). En este sentido, se ha demostrado que existe una variabilidad

importante inter e intra-sujetos en la coordinación intermuscular al realizar

ejercicios aparentemente similares de extensión de rodilla (Nozaki, Nakazawa y

Akai, 2005), y esto evidencia que el hecho de que las acciones que requieren

el desarrollo de fuerza máxima necesitan un grado de habilidad imprescindible

para llevarlo a cabo de manera óptima.

Por otro lado, además de las evaluaciones de fuerza en dinamómetros

isocinéticos, las pruebas funcionales de agilidad y salto proporcionan una

información relevante de aspectos tales como el proceso de recuperación de

un deportista lesionado (Sheppard y Young, 2006). El triple salto realizado con

una pierna es una de estas pruebas y es ampliamente utilizada en los procesos

de recuperación de lesiones como la de LCA (Rohman, Steubs y Tompkins,

2015) o la tendinopatía rotuliana (Zwerver et al., 2011) determinando si el



deportista se encuentra apto para la vuelta a la competición. Puesto que el EE

promueve una mayor activación neural (LaStayo et al., 2003), originando

mayores picos de fuerza (Dauty y Potiron-Josse, 2004; Kellis y Baltzopoulos, 1998;

Newton et al., 2006) y estimulando de forma más intensa las fibras rápidas

(Hortobagyi, Hill, et al., 1996) que las contracciones concéntricas o isométricas,

pensamos que el fortalecimiento de los extensores de la rodilla mediante EE,

podría conducir a una mejora en la funcionalidad de la articulación.

Los resultados obtenidos en nuestra investigación demuestran que el

protocolo de intervención realizado por los grupos experimentales no mejoran

el rendimiento en el triple salto realizado a una pierna. Pensamos que la no

mejora en los resultados obtenidos en el triple salto por los dos grupos

experimentales, se debe a que las velocidades de entrenamiento fueron

demasiado bajas para estimular el ciclo de estiramiento-acortamiento, clave

en el rendimiento en esta prueba. Diferentes estudios cinemáticos demuestran

que las velocidades a las que se mueve la articulación de la rodilla en la

ejecución de este tipo de pruebas está por encima de 60º/s (Calmels, Nellen,

van der Borne, Jourdin y Minaire, 1997; Miller et al., 2006), velocidades a las que

no se llega en los protocolos de entrenamiento desarrollados por los grupos

experimentales (GE1 15º/s; GE2 30º/s). Por otro lado, además se ha

demostrado que el entrenamiento de fuerza por sí solo no mejora de forma

significativa el rendimiento en pruebas de desplazamiento (Kraemer et al.,

2002). Otros factores de tipo cognitivo y de coordinación (Sheppard y Young,

2006) también pueden haber influido en la no mejora de estos resultados.

Por lo que respecta a las modificaciones producidas por el proceso de

desentrenamiento de seis semanas de duración, se ha observado que las

propiedades contráctiles de los músculos RF y VM vuelven a sus estados

basales obtenidos previos a la investigación, manteniéndose estas

adaptaciones en el VL. Estos resultados pueden ser debidos a que el ejercicio

planteado en la presente investigación estimula más la acción del músculo VL

respecto al resto de extensores de rodilla, aspecto que se ha visto demostrado

con los incrementos en este músculo en el grosor y ángulo de penneación no

producidos en el músculo VM. Además, se ha demostrado que el

entrenamiento de fuerza con cargas pesadas provoca adaptaciones a nivel



neural que permanecen tras un periodo de desentrenamiento de tres meses

de duración (Andersen, Andersen, Magnusson y Aagaard, 2005).

El reflejo espinal (Yamanaka et al., 1999) y la activación muscular

(Hakkinen, Alen y Komi, 1985; Hakkinen y Komi, 1983) evaluados mediante

electromiografía se ven alterados tras un proceso de desentrenamiento. Estas

alteraciones pueden justificar los cambios producidos en las propiedades

contráctiles de los músculos RF y VM tras las seis semanas de desentrenamiento

encontrados en nuestra investigación. Por otro lado, no se ha encontrado

ningún estudio en la literatura que evalúe el proceso de desentrenamiento tras

la aplicación de un programa de EE sobre las propiedades contráctiles de la

musculatura extensora de la rodilla evaluadas mediante TMG. Estudios

recientes han demostrado mediante TMG que las propiedades contráctiles de

la musculatura flexora y extensora de la rodilla se ven deterioradas tras lesión

del LCA y posterior inmovilización (Alentorn-Geli, Alvarez-Diaz, Ramon, Marin,

Steinbacher, Boffa, et al., 2014; Alentorn-Geli, Alvarez-Diaz, Ramon, Marin,

Steinbacher, Rius, et al., 2014; Alvarez-Diaz, Alentorn-Geli, Ramon, Marin,

Steinbacher, Boffa, et al., 2014). Estos resultados evidencian que puede existir

una alteración neural tras un proceso de desentrenamiento.

Se ha demostrado que después de la interrupción de un programa de

entrenamiento de fuerza, la hipertrofia muscular conseguida así como los

niveles de fuerza vuelven de forma progresiva a los niveles de referencia tras

un proceso de desentrenamiento de larga duración ( 3 meses) (Kubo et al.,

2010; Narici, Roi, Landoni, Minetti y Cerretelli, 1989). Por otro lado, estudios

previos han reportado que los incrementos de fuerza muscular pueden

mantenerse durante un periodo de desentrenamiento de corta duración (<4

semanas) (Kubo et al., 2010; Mujika y Padilla, 2000). Además, investigaciones

previas evidencian que los incrementos en la fuerza muscular producidos por

un entrenamiento de fuerza con intensidades altas se mantienen en periodos

de desentrenamiento prolongados (más de 48 semanas) (Fatouros et al., 2005).

En nuestra investigación, las ganancias de fuerza isométrica y excéntrica

obtenidas por ambos grupos de intervención al finalizar el programa de EE, se

ven reducidas tras las seis semanas de periodo de desentrenamiento. Estos

resultados coinciden con los de otras investigaciones en donde se ha



demostrado que los valores de fuerza descienden aproximadamente entre un

7% y un 15% durante periodos de desentrenamiento que van de 6 a 12

semanas (Blazevich et al., 2007; Hakkinen et al., 1985; Hakkinen y Komi, 1983;

Narici et al., 1989). Este descenso en los valores de fuerza parecen estar

relacionado con una reducción en la actividad electromiográfica (Hakkinen et

al., 1985; Hakkinen y Komi, 1983) así como con una reducción en la masa

muscular y cambios en la arquitectura muscular (Blazevich et al., 2007; Kubo et

al., 2010).

Aún así, los valores de fuerza excéntrica obtenidos en el test 1-RM tras el

periodo de desentrenamiento son superiores a los obtenidos en la evaluación

inicial. En este sentido, nuestros resultados están de acuerdo con los de

investigaciones previas que demostraron que la fuerza dinámica máxima se

mantiene por encima de los valores basales tras periodos de

desentrenamiento de entre tres (Yasuda, Loenneke, Thiebaud y Abe, 2015) y

treinta y una semanas (Ivey et al., 2000). Este mantenimiento de los valores por

encima de los basales puede ser debido a la especificidad de la prueba de

evaluación respecto al entrenamiento (mismo ejercicio y en el caso del GE2,

misma velocidad de ejecución), ya que se ha demostrado que la fuerza

muscular queda preservada de mejor manera en ejercicios o tareas con

mayor especificidad (Hakkinen, Alen, Kallinen, Newton y Kraemer, 2000; Kubo

et al., 2010).

Por otro lado, también se ha demostrado en la presente investigación

que los valores de fuerza concéntrica se mantienen tras el proceso de

desentrenamiento, donde solo el GE2 disminuyó sus valores a los basales en el

test realizado a 180º/s. Estos resultados coinciden con otras investigaciones que

han valorado los efectos del desentrenamiento en la fuerza tras aplicar un

periodo de entrenamiento sobre esta capacidad (Colliander y Tesch, 1992;

Housh, Housh, Weir y Weir, 1996a; Houston, Froese, Valeriote, Green y Ranney,

1983; Ishida, Moritani y Itoh, 1990; Kubo et al., 2010; Shaver, 1975; Staron et al.,

1991; Tucci, Carpenter, Pollock, Graves y Leggett, 1992). En nuestra

investigación, el mantenimiento de la fuerza concéntrica puede ser debido a

que el entrenamiento mediante contracciones excéntricas promueve mayores

y más duraderas adaptaciones neurales (Colliander y Tesch, 1992) y por



consiguiente, mejorará la coordinación inter e intra-muscular a la hora de

realizar una contracción concéntrica.

En resumen, el EE DSLS realizado con altas intensidades de carga

provoca alteraciones en las propiedades contráctiles de la musculatura

extensora de la rodilla, que afectan fundamentalmente al tiempo de

respuesta y al tiempo de contracción muscular. Además, se ha demostrado

que con independencia de la velocidad de ejecución del ejercicio DSLS, los

programas llevados a cabo por ambos grupos experimentales incrementan los

valores de fuerza isométrica de la musculatura agonista y antagonista, así

como en la fuerza concéntrica de ejercicios en CCA y desarrollados en

diferentes velocidades angulares. También se puede destacar que ambos

grupos de intervención experimentaron grandes ganancias en la fuerza

excéntrica en cadena cinética cerrada, sin producirse modificaciones en la

fuerza explosiva evaluada con el test del triple salto a una pierna. Por último,

cabe destacar que el proceso de desentrenamiento de seis semanas de

duración provoca desadaptaciones en ambos grupos de intervención sobre

las propiedades contráctiles de los músculos estudiados así como en la fuerza

isométrica y excéntrica, manteniéndose estables los valores de fuerza

concéntrica respecto al final de la intervención y quedando los de fuerza

excéntrica por encima de los valores basales.

6. 3. Efectos del ejercicio excéntrico realizado con la extremidad dominante sobre las propiedades morfológicas, estructurales y funcionales del complejo extensor de la rodilla de la extremidad contralateral no entrenada

Uno de los objetivos de la presente tesis doctoral fue valorar los efectos del EE

realizado de forma unilateral y a distintas velocidades sobre las propiedades

morfológicas, estructurales y funcionales del complejo extensor de la rodilla de

la extremidad no entrenada. El proceso mediante el cual se producen

adaptaciones en la extremidad contralateral no entrenada en respuesta al

entrenamiento realizado de forma unilateral se denomina entrenamiento

cruzado (Lee y Carroll, 2007; Munn, Herbert y Gandevia, 2004). Mientras la

literatura que apoya la existencia del efecto cruzado es abundante, poco se



conoce acerca de los mecanismos subyacentes responsables de la

transferencia cruzada (Hendy, Spittle y Kidgell, 2012). Lee y Carrol (2007)

manifiestan que el entrenamiento realizado de forma unilateral provoca

cambios específicos en la organización de las vías motoras que es proyectado

al músculo contralateral homólogo. Por otro lado, estos autores manifiestan

que el entrenamiento de fuerza conduce a adaptaciones en las áreas

motoras responsables del control y ejecución de movimientos del miembro

entrenado, pudiendo el hemisferio opuesto que domina el lado no entrenado

acceder a estas adaptaciones.

Tras el análisis de los resultados obtenidos en nuestra investigación, se ha

encontrado que el ejercicio DSLS realizado de forma excéntrica y

unilateralmente no provoca modificaciones en el grosor del TR de la pierna

contralateral, con independencia de la velocidad de ejecución a la que se

haya realizado. Por el contrario, si analizamos los resultados obtenidos en el

tendón de la pierna que realizó el entrenamiento, se observa que al finalizar la

intervención ambos grupos experimentales descienden sus valores en el índice

de rigidez del tendón produciéndose un incremento en esta variable a las seis

semanas de desentrenamiento. En la pierna contralateral no entrenada

sucede esta misma tendencia, con un descenso no significativo al finalizar la

intervención y posteriormente un incremento en los tercios medio y proximal a

las seis semanas de finalizar la intervención.

Estudios en modelos animales han evidenciado cambios bilaterales en

el número de tenocitos y en la densidad vascular de tendones de Aquiles de

conejos a los que se les había sometido a un entrenamiento realizado de

forma unilateral (Andersson et al., 2011). Aunque son difícilmente comparables

los resultados de investigaciones sobre tendones de modelos animales con

investigaciones sobre tendones humanos (Lui, Maffulli, Rolf y Smith, 2011),

estudios más recientes ya están demostrando la existencia de cambios

estructurales en los tendones de forma bilateral tras sufrir patología sintomática

unilateral (Docking, Rosengarten, Daffy y Cook, 2014). Además, una

investigación reciente demuestra que el tratamiento unilateral de tendinopatía

de Aquiles en humanos mediante cirugía, puede tener efectos beneficios en la

extremidad contralateral con patología asintomática (Alfredson, Spang y



Forsgren, 2014). Estas investigaciones justifican sus resultados manifestando que

la transferencia bilateral de una extremidad a otra se produce gracias a la

participación del sistema nervioso central mediante el cual, las modificaciones

producidas en el tendón de una extremidad pueden ser reflejadas de forma

cruzada al tendón de la extremidad contralateral.

Aunque se necesita más investigación al respecto, si seguimos la teoría

que demuestra la producción a nivel local de sustancias neuroquímicas que

estimulan la producción de tenocitos (Danielson, 2009), podemos justificar los

cambios en la rigidez producidos en el tendón contralateral no entrenado. De

acuerdo con esta sugerencia, los cambios bilaterales en la expresión de

neuropéptidos y en la función neuronal en respuesta a entrenamientos

unilaterales pueden ser debidos a la producción de sustancias relacionadas

con los nervios y sus receptores en el tendón que incluyen la acetilcolina (Bjur,

Danielson, Alfredson y Forsgren, 2008b; Danielson, Alfredson y Forsgren, 2006),

catecolamina (Bjur, Danielson, Alfredson y Forsgren, 2008a; Danielson,

Alfredson y Forsgren, 2007), sustancia P (Andersson et al., 2008), y glutamato

(Scott, Alfredson y Forsgren, 2008). Estas sustancias relacionadas con el sistema

nervioso pueden jugar un papel importante en las respuestas de cicatrización

tisular tras lesión tendinosa (Paavola, Kannus, Paakkala, Pasanen y Jarvinen,

2000) y aunque más investigaciones son necesarias al respecto, es posible que

justifiquen las modificaciones en las propiedades mecánicas bilaterales tras

entrenamiento unilateral observadas en nuestra investigación.

Otro resultado destacable observado en nuestra investigación son los

incrementos en el grosor del VL tomado a nivel distal en el GE2 y el incremento

en la masa magra del muslo del GE1. Estos resultados no coinciden con

estudios previos que han evidenciado que el entrenamiento unilateral no

induce a adaptaciones hipertróficas en la extremidad contralateral no

entrenada (Moritani y deVries, 1979; Munn, Herbert, Hancock y Gandevia,

2005; Narici et al., 1989; Ploutz, Tesch, Biro y Dudley, 1994). Las discrepancias en

los resultados pueden deberse a los ejercicios, cargas y la tipología de las

contracciones musculares empleadas. En nuestra investigación, el EE utilizado

(DSLS) estimula la participación de toda la musculatura de la extremidad

inferior así como la musculatura estabilizadora de la cadera y del raquis lumbar



y dorsal. Esta amplia participación de músculos implicados puede haber

provocado un aumento en la secreción de hormonas anabólicas tales como

la testosterona o la hormona del crecimiento (Hansen et al., 2001; Holm et al.,

2008).

Los efectos de la testosterona como hormona anabólica se ven

reflejados en un aumento en la síntesis y en la inhibición de la degradación de

proteínas (Buresh et al., 2009), y/o indirectamente mediante la estimulación de

la liberación de la hormona del crecimiento (Crewther et al., 2006). Además,

algunas investigaciones han propuesto que el EE realizado con altas

intensidades es el modo de entrenamiento más eficaz para promover el

crecimiento muscular (Hornberger y Chien, 2006; Vandenburgh, 1987). Esta

situación puede deberse a que cuando el músculo se estira a la vez que se

contrae, provoca un daño a nivel celular de los componentes contráctiles del

músculo (Coffey y Hawley, 2007; Hedayatpour et al., 2008) que inducen a una

secuencia de eventos fisiológicos (activación de las señales de expresión

genética) que provocan la hipertrofia muscular a nivel local y general

(Aronson et al., 1997; Coffey y Hawley, 2007; Hedayatpour et al., 2008).

Por lo que respecta a la valoración mediante TMG de las propiedades

contráctiles de los músculos extensores de la rodilla, se observó que solo en el

GE1 se produjo un descenso en los tiempos de respuesta y de contracción del

músculo RF. Estas dos variables representan el tiempo que tarda la estructura

muscular analizada en alcanzar el 10% del desplazamiento del vientre

muscular tras la estimulación eléctrica y el tiempo que transcurre desde que

finaliza el tiempo de respuesta hasta que el músculo alcanza el 90% de la

deformación máxima, respectivamente (Valencic et al., 2001). Ambas

variables dependen fundamentalmente de la velocidad de descarga de las

unidades motoras, del contenido de fibras rápidas y lentas presentes en el

músculo y del estado de fatiga en el que se encuentre el mismo (Dahmane et

al., 2005).

Autores han encontrado que tras la realización de EE se produce una

mayor activación muscular debido a la estimulación de las vías de regulación

neuronales implicadas en el proceso de excitación e inhibición (Hedayatpour

y Falla, 2015). Además de las contracciones excéntricas, el entrenamiento con



cargas pesadas puede aumentar la excitabilidad de las neuronas motoras que

inervan las fibras musculares o incluso mejorar los patrones de reclutamiento

de las mismas (Masamoto et al., 2003). En nuestra investigación, estas

adaptaciones producidas a nivel local en la extremidad entrenada pueden

haber sido transferidas a los músculos de la extremidad contralateral no

entrenada, mediante un proceso neuronal a nivel central o periférico, que ha

inducido a producir modificaciones en los patrones de activación

neuromuscular (Evetovich et al., 2001; Hellebrandt, Parrish y Houtz, 1947),

reduciendo de esta manera los valores de los tiempos de respuesta y de

contracción.

Por otro lado, en nuestra investigación se ha demostrado que con

independencia de la velocidad de contracción de la repetición, el

entrenamiento de fuerza mediante contracciones excéntricas realizado de

forma unilateral incrementa la fuerza isométrica de la musculatura flexora y

extensora de la rodilla, la fuerza concéntrica de la musculatura extensora de la

rodilla en las distintas velocidades de ejecución testadas, la fuerza excéntrica

de la musculatura extensora de la rodilla testada a velocidades de ejecución

más bajas (60º/s ambos grupos de intervención; 180º/s solo en el GE1) y la

fuerza excéntrica evaluada en el test 1-RM excéntrico. Por el contrario, no se

encontraron modificaciones en los resultados del triple salto realizado de forma

unilateral con la extremidad no entrenada.

Tras un entrenamiento realizado de forma unilateral, se produce un

aumento en la estimulación de la corteza motora que pueden llevar a

incrementos en la fuerza de la musculatura homóloga contralateral no

entrenada. A esta conclusión llegaron Lee, Gandevia y Carroll (2009) tras

valorar los efectos del entrenamiento de fuerza unilateral de la musculatura

extensora de la muñeca. Mediante una estimulación magnética transcraneal,

estos autores demostraron que se produce un aumento en la capacidad de la

corteza motora para transmitir señales neurales a los músculos del lado

contralateral que no realizó el entrenamiento, sugiriendo de esta manera que

un aumento en la unidad cortical voluntaria conduce a llevar las mismas

adaptaciones sobre el lado contralateral que no realiza entrenamiento (Lee et

al., 2009).



Son diversas las investigaciones que demuestran que el entrenamiento

realizado con una extremidad produce incrementos en la fuerza de la

extremidad contralateral no entrenada (Adamson, Macquaide, Helgerud, Hoff

y Kemi, 2008; Hortobagyi, Lambert y Hill, 1997; Kannus et al., 1992; Lee et al.,

2009; Munn et al., 2005). Los porcentajes de mejora en la fuerza de la

extremidad no entrenada observados en estas investigaciones se sitúan entre

el 7% y el 15%. Además, (Munn et al., 2004) en una revisión con meta-análisis de

la literatura estableció que los porcentajes de mejora tras el entrenamiento

unilateral sobre la extremidad contralateral no entrenada se sitúan entorno al

7.8%. Sin embargo, los resultados obtenidos en nuestra investigación han sido

superiores, con porcentajes de mejora del 15% para la fuerza isométrica en

ambos grupos de intervención, del 20% en la fuerza concéntrica en ambos

grupos de intervención y del 13% y del 18% en la fuerza excéntrica para el

GE1 y el GE2, respectivamente. Estos porcentajes fueron aún mayores en el test

de fuerza excéntrica 1-RM (36% para el GE1 y 37% para el GE2).

Una de las razones de haber obtenido mayores ganancias de fuerza en

nuestra investigación puede ser debida a la metodología del entrenamiento

llevada a cabo por los grupos experimentales. La alta intensidad de carga

(80% del 1-RM excéntrico) y la ejecución de las repeticiones en fase excéntrica

llevadas a cabo por la extremidad que realizó el entrenamiento, pueden

haber estimulado de forma más importante el mecanismo mediante el cual se

produce el entrenamiento cruzado. En este sentido, en la investigación llevada

a cabo por Hortobagyi et al. (1997), se demostró que el entrenamiento

excéntrico con alta intensidad de carga produce mayores ganancias de

fuerza en la pierna contralateral no entrenada que el entrenamiento mediante

contracciones concéntricas. Estos autores concluyen que las mayores

ganancias en fuerza producidas tras el entrenamiento excéntrico son

probablemente debidas a los mecanismos aferentes y eferentes que permiten

a los participantes lograr una mayor activación de la musculatura de la

extremidad no entrenada.

De la revisión de la literatura realizada, podemos establecer tres

mecanismos o adaptaciones mediante las cuales se pueden haber producido

las ganancias de fuerza en la extremidad contralateral no entrenada



obtenidas en nuestra investigación: adaptaciones producidas a nivel muscular,

espinal o cortical. A nivel muscular, diversas investigaciones no han

identificado adaptaciones en el músculo periférico en la extremidad no

entrenada, lo que sugiere que sea poco probable que los mecanismos

musculares jueguen un papel importante en el entrenamiento cruzado

(Hortobagyi, Hill, et al., 1996; Houston et al., 1983). Sin embargo, esta falta de

resultados no son concluyentes debido a que los métodos utilizados para

evaluar estas adaptaciones carecen de sensibilidad (Carroll, Herbert, Munn,

Lee y Gandevia, 2006). Además, como se ha mencionado anteriormente, en

nuestra investigación este motivo sí que puede ser una razón para observar los

incrementos de fuerza, ya que en ambos grupos de intervención se produce

una hipertrofia en el muslo de la pierna no entrenada.

Otra razón mediante la cual se pueden justificar los incrementos en la

fuerza observados en la pierna no entrenada en ambos grupos experimentales

hace referencia a los mecanismos espinales. Aunque la metodología actual

no es capaz de determinar las vías espinales específicas que pueden estar

involucradas, existen pruebas que evidencian adaptaciones en los circuitos

medulares tras el entrenamiento de fuerza (Carroll, Selvanayagam, Riek y

Semmler, 2011). La mayor parte de la literatura que ha investigado el efecto

del entrenamiento de fuerza sobre el reflejo de Hoffman presentan resultados

solo de la pierna que realizó el entrenamiento, y los estudios que examinan el

papel de la médula espinal sobre los mecanismos de transferencia cruzada

son limitados (Hendy et al., 2012). Solo se han encontrado cuatro estudios que

han valorado el reflejo de Hoffman en la extremidad que no realizó el

entrenamiento (Dragert y Zehr, 2011; Fimland et al., 2009; Kim, Corcos y Hornby,

2015; Lagerquist, Zehr y Docherty, 2006). De estos cuatro estudios, solo (Kim et

al., 2015) encontraron que el entrenamiento de fuerza excéntrica realizado de

forma unilateral mejora el reflejo de Hoffman en pacientes con lesión medular

incompleta.

Por otra parte, como se ha mencionado anteriormente las conexiones

entre la corteza motora primaria de ambos hemisferios cerebrales

proporcionan mecanismos neuronales que pueden haber ayudado a obtener

los incrementos en la fuerza de la extremidad no entrenada obtenidos en



nuestra investigación. La irradiación motriz descrita por Cernacek (1961)

describe la actividad corticoespinal bilateral que se produce durante un

movimiento unilateral. Algunos estudios indican que esta irradiación motriz

puede contribuir a la transferencia de fuerza en la extremidad contralateral no

entrenada (Hortobagyi et al., 2011; Perez y Cohen, 2008). Además, la actividad

motora en esta extremidad parece depender de la magnitud de la activación

producida en la extremidad que realiza el entrenamiento (Carson, 2005; Perez

y Cohen, 2008), produciéndose más activación cuando la extremidad que

realiza el entrenamiento es la dominante (Farthing, Chilibeck y Binsted, 2005).

Por lo tanto, las altas intensidades de carga así como el entrenamiento

realizado en la extremidad dominante, pueden justificar los incrementos en la

fuerza de la extremidad no entrenada obtenidos en nuestra investigación.

Por último, en lo que respecta al proceso de desentrenamiento en la

pierna contralateral no entrenada, se observó que no se sigue un patrón

homogéneo en los resultados de las variables analizadas. En el tendón se

observó que ambos grupos experimentales incrementaron los valores en el

índice de rigidez a las seis semanas de finalizar la intervención. Como se ha

descrito en el punto 6. 1., esta situación también se produjo en el tendón de la

extremidad que realizó el entrenamiento pudiendo ser debida a que como el

tendón es una estructura poco vascularizada (Kongsgaard et al., 2007), es

necesario más tiempo para que se produzcan las adaptaciones oportunas.

Además, esta afirmación puede ser justificada debido a que las mayores

adaptaciones en el índice de rigidez del tendón se producen en la zona de

irrigación del TR (extremos proximales y distales) (Kongsgaard et al., 2007).

A pesar del gran interés que existe sobre los efectos del entrenamiento

cruzado sobre el desarrollo de la fuerza muscular, son pocas las investigaciones

que han evaluado los efectos del desentrenamiento sobre este fenómeno. En

la presente investigación, a nivel estructural y funcional de la musculatura

extensora de la rodilla de la extremidad no entrenada, se observó que el GE1

mantuvo los valores de masa magra tras el proceso de desentrenamiento y

que ambos grupos de intervención incrementaron sus porcentajes grasos

obtenidos en el muslo. Por otro lado, hubo una tendencia al mantenimiento de

los valores de fuerza isométrica y fuerza concéntrica evaluadas en



dinamómetro isocinético en ambos grupos experimentales, con una pérdida

de fuerza excéntrica más acentuada en el GE1, tanto en el test 1-RM como en

el test de fuerza excéntrica realizado en dinamómetro isocinético.

La literatura no evidencia si la fuerza adquirida tras el entrenamiento

cruzado se mantiene o se reduce tras el desentrenamiento (Shima et al., 2002).

La no reducción en los valores de fuerza isométrica de la musculatura

extensora de la rodilla obtenidos en nuestra investigación tras el proceso de

desentrenamiento coinciden con los de otras investigaciones que encontraron

que las ganancias en la fuerza isométrica obtenidas tras el proceso de

entrenamiento se mantenían tras 12 semanas (Houston et al., 1983) y 6

semanas (Shima et al., 2002) de desentrenamiento. Por otro lado, Housh et al.

(1996a) y Housh, Housh, Weir y Weir (1996b) encontraron que las ganancias de

fuerza dinámica máxima (1-RM) obtenidas tras un proceso de entrenamiento

excéntrico y concéntrico se mantuvieron tras 8 semanas de desentrenamiento.

El mantenimiento de la fuerza de la pierna contralateral no entrenada

tras el proceso de desentrenamiento puede deberse a diversos mecanismos.

Por un lado, la masa magra del muslo obtenida a las seis semanas de finalizar

la intervención no se vio reducida de forma significativa respecto a la

evaluación post 1, manteniéndose incluso en ambos grupos de investigación

por encima de los valores obtenidos en la evaluación inicial. Una mayor masa

magra está relacionada con un mayor contenido de proteínas contráctiles y

por lo tanto justificaría una mayor capacidad de producir fuerza en los distintos

tipos de contracción (isométrica, concéntrica o excéntrica) (Folland y Williams,

2007). Además de la masa magra, otros mecanismos no evaluados en esta

investigación podrían estar relacionados con el mantenimiento de la fuerza en

la extremidad no entrenada tras el proceso de desentrenamiento.

Las adaptaciones en los sistemas neurales central y periférico así como

en las propiedades contráctiles de músculos podrían ser otras razones que

pueden justificar el mantenimiento en los niveles de fuerza observados tras el

proceso de desentrenamiento. Autores han encontrado que uno de los

efectos del entrenamiento cruzado es el aumento de la actividad muscular

voluntaria de la musculatura de la extremidad contralateral no entrenada (Lee

et al., 2009). Aunque no se ha evaluado en la presente investigación, este



aumento en la actividad muscular podría haber persistido tras las seis semanas

del proceso de desentrenamiento y por consiguiente, mantendría los niveles

de fuerza isométrica, concéntrica y excéntrica observados.

Los resultados obtenidos en la presente investigación tienen una

repercusión importante para aquellas personas o deportistas lesionados que

hayan sufrido una inmovilización tras lesión. Es conocido que la inmovilización

tiene un efecto perjudicial significativo sobre la capacidad funcional del

músculo esquelético, con pérdidas importantes de fuerza y masa muscular

(Farthing, Krentz y Magnus, 2009). Además, la inmovilización de la extremidad

inferior parece proyectar las mayores pérdidas de fuerza, con valores que

pueden llegar hasta el 47% de pérdidas a las tres semanas (Hortobagyi et al.,

2000). Por lo tanto, y dado que se ha demostrado que se producen mayores

incrementos en la masa muscular en la extremidad inmovilizada (Hortobagyi et

al., 2000), el entrenamiento cruzado mediante contracciones excéntricas

puede ser utilizado en el ámbito de la rehabilitación con el fin de mitigar los

efectos provocados por la inmovilización.

En resumen, tras la realización de la presente investigación, se ha

demostrado que el EE realizado de forma unilateral no provoca

modificaciones en el grosor del TR de la pierna contralateral no entrenada,

con independencia de la velocidad de ejecución de la repetición excéntrica.

Por el contrario, se observa que el índice de rigidez en esta estructura se

incrementa a las seis semanas de cesar la intervención. Otro aspecto

importante a destacar en la extremidad inferior no entrenada son los

incrementos en la masa magra del muslo que pueden haber repercutido en

las mejoras de la fuerza isométrica, concéntrica y excéntrica. Además, la

mayoría de estos incrementos observados permanecieron en el tiempo

durante el proceso de desentrenamiento, aspecto a tener en cuenta en el

proceso de recuperación de lesiones que requieran un proceso de

inmovilización.


Capítulo 7. Conclusiones

7. Conclusiones El análisis de las diferentes variables derivadas de las pruebas de composición

corporal, ecografía, SEL, arquitectura muscular, TMG, fuerza isométrica, fuerza

concéntrica, fuerza excéntrica y fuerza explosiva en los tres grupos de estudio

(GC, GE1 y GE2), nos ha permitido alcanzar los objetivos planteados al

comienzo de la presente tesis doctoral.

En respuesta a los objetivos generales de esta investigación analizar los

efectos de un programa de EE realizado a distintas velocidades sobre las

propiedades estructurales, neuromusculares y funcionales del aparato

extensor de la rodilla y evaluar las adaptaciones que un programa de EE

realizado con la extremidad inferior dominante provoca en el aparato extensor

de la rodilla de la extremidad contralateral se ha podido comprobar que, con

independencia de la velocidad de ejecución, el programa de EE de seis

semanas de duración realizado por ambos grupos experimentales produce

modificaciones en las propiedades morfológicas, estructurales y funcionales

del aparato extensor de la rodilla. Además, también se ha podido comprobar

que, con independencia de la velocidad de ejecución, el EE realizado de

forma unilateral produce adaptaciones en las propiedades morfológicas,

mecánicas y funcionales del aparato extensor de la rodilla de la extremidad

contralateral no entrenada.

En respuesta a los objetivos específicos, se determinan las siguientes

conclusiones:

1. Con independencia de la velocidad de ejecución, el programa de

ejercicio excéntrico realizado por ambos grupos de intervención

produce un incremento de la masa magra y una reducción de la grasa

localizada en el muslo de la extremidad entrenada.

2. Velocidades de ejecución más lentas de la repetición excéntrica

producen mayores incrementos en el grosor del tendón rotuliano. Sin

embargo, este parámetro de carga no parece ser determinante para

modificar las propiedades elásticas de esta estructura.



3. Con independencia de la velocidad de ejecución, el programa de

ejercicio excéntrico realizado por ambos grupos experimentales

incrementa el grosor de los músculos vasto lateral y vasto medial como

consecuencia del incremento del ángulo de penneación. Estos

incrementos se acentúan más a nivel distal del músculo.

4. El ejercicio Decline single leg squat realizado de forma unilateral y en

fase excéntrica modifica los tiempos de respuesta y contracción de los

músculos vasto lateral y recto femoral, sin producir alteraciones en el

músculo vasto medial.

5. Con independencia de la velocidad de ejecución de las repeticiones

excéntricas, el Decline single leg squat realizado de forma unilateral

incrementa los valores de fuerza isométrica, concéntrica y excéntrica

en ejercicios de cadena cinética abierta, así como en la fuerza

excéntrica de ejercicios de cadena cinética cerrada.

6. El programa de ejercicio excéntrico realizado por ambos grupos de

investigación no produce modificaciones en el rendimiento funcional

valorado con el test del triple salto realizado de forma unilateral.

7. El ejercicio Decline single leg squat realizado unilateralmente y de forma

excéntrica produce un incremento en la rigidez del TR de la extremidad

contralateral no entrenada a las seis semanas de finalizar la intervención,

sin producir modificaciones sobre las propiedades morfológicas de esta

estructura anatómica.


excéntrica produce un incremento en la masa magra del muso de la

extremidad contralateral no entrenada que va acompañada de

aumentos en los valores de fuerza isométrica, concéntrica y excéntrica

de esta extremidad.


excéntrica no produce modificaciones sobre el rendimiento funcional

de la extremidad contralateral evaluado mediante el triple salto.

Por lo tanto, dado que solo en las variables relacionadas con el grosor

del tendón, el grupo que realizó la repetición excéntrica en un tiempo de 6s

incrementó en mayor medida sus valores que el grupo que realizó la repetición

excéntrica en un tiempo de 3s, y dado que no se han encontrado diferencias


Capítulo 7. Conclusiones

entre los grupos experimentales en las adaptaciones obtenidas sobre las

propiedades morfológicas y neuromusculares de la musculatura extensora de

la rodilla, se acepta parcialmente la hipótesis 1 planteada inicialmente (el

programa de ejercicio excéntrico de 6 semanas de duración, con una

frecuencia de entrenamiento de 3 sesiones por semana y ejecutando la

contracción excéntrica en un tiempo de 6 segundos, provoca mayores

adaptaciones en las propiedades morfológicas y elásticas del tendón rotuliano

así como en las propiedades estructurales y neuromusculares de la

musculatura extensora de la rodilla).

Por el contrario, queda aceptada la hipótesis 2 (el ejercicio excéntrico

realizado con la extremidad inferior dominante provoca adaptaciones sobre

las propiedades morfológicas, estructurales y funcionales del aparato extensor

de la rodilla de la extremidad contralateral no entrenada) ya que se ha

demostrado que el ejercicio Decline single leg squat realizado de forma

unilateral, modifica las propiedades elásticas del tendón rotuliano y produce

incrementos en la masa magra y en la fuerza isométrica, concéntrica y

excéntrica de la extremidad contralateral no entrenada.


Capítulo 8. Limitaciones del Estudio

8. Limitaciones del Estudio Una vez realizada la presente investigación, a continuación se hará una

reflexión sobre las limitaciones que se han podido presentar en la ejecución y

desarrollo de la misma:

1. Por lo que respecta a los recursos económicos y materiales, nos

hubiera gustado medir los CSA de tendones y músculos mediante

resonancia magnética. Aunque esta prueba es más costosa, es

considerada más fiable que la ecografía a la hora de evaluar las

adaptaciones en las propiedades morfológicas de las estructuras

evaluadas, debido principalmente a que la ecografía es una prueba

operador-dependiente.

2. Por lo que respecta a la alimentación, no se tuvo control sobre la

dieta llevada a cabo por cada uno de los participantes en el tiempo

que duró la investigación. Esto podría haber ocasionado que

participantes con dietas alto contenido en proteínas hubieran

incrementado de forma más acentuada su masa muscular, fuerza y

grosor del tendón.

3. La evaluación de la capacidad funcional mediante el triple salto

podría haberse realizado mediante un salto con contramovimiento

(CMJ) en plataforma de fuerzas. De esta manera, el cálculo de la

atura de salto hubiera sido más preciso y además se podrían haber

registrado más variables relacionadas con las fuerzas registradas en

la batida y en la amortiguación.


Capítulo 9. Futuras líneas de Investigación

9. Futuras líneas de Investigación Son muchas investigaciones las que evidencian que el EE es un modo de

entrenamiento eficaz y efectivo para la prevención y readaptación de

lesiones deportivas, así como para incrementar los valores de fuerza y masa

muscular. Por lo tanto, y una vez finalizada la presente tesis doctoral, se nos

presenta un amplio abanico de líneas de investigación con el EE como

temática principal que intentará justificar de forma más amplia el por qué de

estos beneficios.

En aspectos relacionados con la prevención y la readaptación de lesiones:

• Implementar un programa de EE mediante ejercicios específicos en

periodos de entrenamiento de deportes con alta prevalencia de

lesiones musculares y tendinosas.

• Comparar velocidades de ejecución y de intensidad de carga en el

ejercicio Decline single leg squat en lesionados de tendinopatía

rotuliana y poder determinar qué protocolo es más efectivo para

recuperar esta lesión.

• Con el fin de mejorar la estabilidad de la articulación de la rodilla,

emplear protocolos similares y evaluar la cinemática y la cinética de

esta articulación en acciones específicas de deportes donde las

lesiones de rodilla tengan una alta prevalencia.

• Valorar el papel del entrenamiento cruzado realizado mediante

contracciones excéntricas sobre lesionados de gravedad de forma

unilateral y comprobar de esta manera el papel de este modo de

entrenamiento sobre el deterioro producido por la inmovilización y el

desentrenamiento.

En aspectos relacionados con el rendimiento deportivo:

• Valorar los efectos del EE sobre variables sanguíneas tales como el

cortisol, la testosterona, la creatinkinasa, urea, creatinina, mioglobina o

elementos inmunológicos, para que nos den información sobre

respuestas fisiológicas del organismo ante este tipo de estímulos.



• Evaluar mediante biopsia muscular los efectos del EE realizado a

diferentes velocidades e intensidades de carga sobre parámetros

moleculares e histoquímicos.

• Con el fin de evaluar el grado de implicación del sistema nervioso,

valorar mediante EMG las posibles respuestas neuromusculares tanto en

la extremidad que realice el entrenamiento excéntrico, como en la

contralateral no entrenada y valorar de esta manera las posibles

adaptaciones.


Capítulo 10. Bibliografía

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Capítulo 11. Anexos

Anexos Anexo I: Informe del dictamen del comité ético de investigación clínica del área sanitaria de Toledo



Anexo II: Hoja de consentimiento informado

HOJA DE CONSENTIMIENTO DE INDIVIDUAL

Yo . con

NIF .y mayor de edad participo libremente y de forma

voluntaria en el estudio titulado “Efectos del ejercicio excéntrico sobre las propiedades

morfológicas, mecánicas y neuromusculares del complejo extensor de la rodilla” realizado en el

Laboratorio de Rendimiento y Readaptación Deportiva y consiento que me sean realizadas

las mediciones que los responsables del laboratorio crean oportunas.

He recibido información sobre los procedimientos que van a llevarse a cabo y las

consecuencias y riesgos de dicha investigación, comprendiéndola en su totalidad y las

preguntas que he formulado han sido contestadas satisfactoriamente. Por lo tanto, participo

voluntariamente en esta actividad y soy consciente de que puedo renunciar en el momento

que desee en el transcurso de la investigación.

Acepto que los datos obtenidos formen parte de la base de datos del Laboratorio de la Unidad

Central de Investigación Deportiva y de la Facultad de Ciencias del Deporte de Toledo y, en

caso de ser necesario, sean publicados con la condición de que mi nombre no sea utilizado.

Firma en prueba de su consentimiento

Fdo:

Certificando que los términos del formulario han sido explicados verbalmente a la persona que

entiende estos términos antes de firmarlo.

En a. de del .

Laboratorio de Rendimiento y Readaptación Deportiva


Capítulo 11. Anexos

Anexo III: Cuestionario IPAQ modificado



Anexo IV: Cuestionario VISA-P. Modificado de Hernandez-Sanchez et al., (2011).


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