clasificaciÓn de ejercicios de fortalecimiento de la
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UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA REHABILITACIÓN
ESCUELA DE KINESIOLOGÍA
CLASIFICACIÓN DE EJERCICIOS DE FORTALECIMIENTO DE LA CADENA
POSTERIOR DE MIEMBRO INFERIOR, EN BASE A LA AMPLITUD DE
ACTIVACIÓN MUSCULAR, EN FUTBOLISTAS AMATEUR ENTRE 18-25
AÑOS DE LA UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO
Tesis de pregrado para optar al grado de Licenciado en Kinesiología.
AUTORES:
OLIVER ESTEBAN FARIAS ANJARI
FELIPE ALONSO FERRADA MUÑOZ
DANIELA ALEJANDRA OYANADEL EYZAGUIRRE
FELIPE ALEJANDRO SALVATIERRA PAREDES
PROFESOR GUIA: LEONIDAS EDUARDO ARIAS POBLETE
Santiago de Chile, 2018
2
DEDICATORIA
OLIVER ESTEBAN FARIAS ANJARÍ
Es un momento bastante especial, hemos culminado un proceso que no fue
fácil, pero sin duda ha sido una experiencia inolvidable al contribuir con nuevos
conocimientos al mundo de la ciencia.
Por esta misma razón, quiero agradecer a:
Dios en primer lugar, por su amor y por proveerme todo lo necesario para que
junto a mis compañeros hayamos concluido con éxito esta investigación.
Mi familia por su apoyo y amor incondicional, pero quiero mencionar
especialmente a mi madre, Patricia Anjari, ella ha sido la que me ha sostenido
con todo su cariño para que pueda desenvolverse de la mejor manera y
desarrollarme sin mayores preocupaciones.
Mi novia por apoyarme en todo momento y por decidir vivir este proceso como
si fuera suyo. También a mis amigos por siempre preocuparse y alentarme a no
dejar de luchar por mis sueños.
Este hermoso equipo de trabajo, por su astucia y responsabilidad, admiro a
cada uno de ellos por su disciplina de trabajo y por sobre todo por las grandes
personas que son. Finalmente agradecer a nuestro profesor guía por su
compromiso y por su disposición a ayudarnos en todo este proceso.
3
FELIPE ALONSO FERRADA MUÑOZ
Aprovecho la instancia de este último trabajo para agradecer de forma
simbólica, por todos estos años de crecimiento personal, académico y
profesional.
Mencionar que el pilar fundamental en este proceso fue la familia. Entregando
con sacrificio y esfuerzo los medios para lograr mis objetivos en esta hermosa
profesión. Es por esto que quiero destacar la labor que realizo mi madre,
Marisol Muñoz, que siendo el único sustento económico logro con esmero sacar
a una familia adelante.
Por otra parte, agradecer a mis amigos, por estar siempre en los momentos
difíciles dando apoyo y aportando alegría en el recorrido de esta etapa.
Finalmente agradecer a los docentes que ayudaron a formarme en esta linda
profesión, tanto aquellos que fueron participe de los cuatro años de formación,
como aquellos que por nueve semanas entregaron su confianza, conocimientos
y dedicación.
4
DANIELA ALEJANDRA OYANADEL EYZAGUIRRE
En primer lugar, quiero agradecer a todo el cuerpo académico de la Universidad
y a compañeros de diferentes años de la carrera de Kinesiología, por la buena
disposición que nos han brindado como grupo para poder realizar nuestro
proyecto de investigación.
Quiero agradecer infinitamente a mis padres Alicia y Malcon junto con hermana
María Francisca que me han apoyado y guiado durante estos 5 años, los cuales
han sido de crecimiento personal y futuramente profesional. Estoy muy
agradecida por la posibilidad que me han brindado para poder estudiar y sacar
adelante una carrera profesional que me permitirá contribuir en mejorar la salud
de muchas personas.
Agradezco a mis compañeros de trabajo por la infinita paciencia que me han
brindado, reconozco que ha sido un largo proceso donde en múltiples
ocasiones surgieron diferentes puntos de vistas y nos costó ponernos de
acuerdo frente a ciertos temas, pero valoro que esas diferencias generadas nos
haya podido guiar para dejar plasmado en este proyecto lo mejor de cada uno.
Gracias también por los momentos vividos y la perseverancia.
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FELIPE ALEJANDRO SALVATIERRA PAREDES
A continuación me gustaría agradecer a todos lo que hicieron posible la
realización de esta investigación, la que a pesar de requerir mucho tiempo, y sin
estar libre de impedimentos a lo largo de las jornadas, pudimos finalizar, en
primer lugar están mis compañeros, los cuales no dieron tregua al cansancio, ni
a las incógnitas que nos fueron presentadas en cada progreso obtenido, gracias
por su dedicación y compromiso inexpugnable, también quiero hacer un
reconocimiento a nuestra facultad por permitirnos utilizar sus instalaciones, y a
nuestro profesor guía por su entrega y estar presto a la hora de ser mentor,
brindándonos su conocimiento, de igual manera, pero no menos importante,
quiero agradecer a mi padres Laura y César, mi hermano Gabriel y mi pareja
Daniela por ser un pilar fundamental en mi vida, alentando el sentido de
compromiso, paciencia y mi carácter, permitiendo cultivar el conocimiento, para
ser un aporte en el área de la salud de este país.
6
Resumen
Las lesiones de isquiotibiales son recurrentes en las disciplinas deportivas de
equipos como el fútbol, siendo la rehabilitación un punto clave para prevenir
alteraciones futuras. Dentro de este proceso, los paradigmas de fortalecimiento
son más bien empíricos, por lo tanto criterios fundamentados en torno a los
ejercicios utilizados son requeridos. Bajo este contexto, el objetivo de la
presente investigación es clasificar los ejercicios de fortalecimiento de la cadena
posterior de miembro inferior, en base a la amplitud de activación muscular, en
futbolistas amateur de la Universidad Andrés Bello (UNAB), para lo cual se
utilizó un diseño no experimental de tipo descriptivo, de corte transversal. La
población de estudio, fueron estudiantes universitarios de la carrera de
Kinesiología de la UNAB, que estaban cursando de primero a quinto año,
durante el periodo académico 2017. Los participantes fueron citados al
Laboratorio de la Facultad de Ciencias de la Rehabilitación, en donde luego de
firmar el consentimiento informado debieron realizar una fase de calentamiento
en cicloergómetro, luego se calculó la MCIV (Máxima contracción isométrica
voluntaria) de los músculos Semimembranoso, Semitendinoso, Bíceps Femoral
y Glúteo Mayor, para finalmente aplicar una batería de ejercicios de
fortalecimientos, los cuales fueron clasificados según la intensidad de activación
muscular. En relación a esto, se obtuvo que 8 de los 13 ejercicios
implementados fueron clasificados de baja intensidad, 3 de mediana intensidad
y 2 de alta intensidad, mientras que el peak de amplitud de los músculos
Semimembranoso, Semitendinoso y Bíceps Femoral se desplazó a la derecha
en términos temporales, en la medida que se comparan los ejercicios
clasificados como de baja, media y alta intensidad.
7
INDICE DE CONTENIDOS
1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................... 10
1.3. Delimitación ......................................................................................... 12
1.3.1. Espacial ........................................................................................... 12
1.3.2. Cronológica .................................................................................... 12
1.3.3. Conceptual ...................................................................................... 12
1.4 Objetivos .............................................................................................. 13
1.4.1 Objetivo General .............................................................................. 13
1.4.2 Objetivos Específicos .................................................................... 13
2. MARCO TEÓRICO .................................................................................... 14
2.1. Deporte .................................................................................................. 14
2.1.1 Clasificación de los deportes ......................................................... 14
2.1.2 Fútbol ............................................................................................... 15
2.1.3. Futbolista amateur ......................................................................... 15
2.1.3.1 Lesiones comunes en futbolistas ............................................... 16
2.3. Lesiones musculares ........................................................................... 17
2.3.1. Factores de riesgo de lesión en isquiotibiales ............................ 17
2.3.4. Rehabilitación post lesión ............................................................. 17
2.3.5. Evaluación muscular ...................................................................... 18
2.4. Electromiografía ................................................................................... 19
2.4.1. Electromiografía de superficie ...................................................... 19
2.4.2. Generación de la señal eléctrica ................................................... 20
8
2.4.3. Fuentes que interfieren en la señal ............................................... 20
2.4.3.1. Ruido ............................................................................................ 20
2.4.3.2. Volumen conductor ..................................................................... 21
2.4.3.3. Crosstalk ...................................................................................... 22
2.4.4. Posicionamiento de los electrodos .............................................. 22
2.4.5. Técnica de normalización .............................................................. 22
3. DISEÑO METODOLÓGICO ....................................................................... 24
3.1. Tipo de investigación o Estudio .......................................................... 24
3.2. Población y muestra ............................................................................. 24
3.3. Aspectos éticos de la investigación ................................................... 25
3.4. Variables ................................................................................................ 27
3.5. Materiales y métodos ........................................................................... 28
3.5.1. Materiales ........................................................................................ 28
3.5.2. Prueba piloto .................................................................................. 30
3.5.3. Recolección de los datos y mediciones ....................................... 30
3.5.4. Técnicas para el análisis de la información ................................. 32
3.5.5. Análisis de datos ............................................................................ 35
4. RESULTADOS ........................................................................................... 37
4.1. Características generales de la muestra ............................................ 37
4.2. Intensidad de los ejercicios ................................................................. 37
4.2.1. Ejercicios de baja intensidad (<50% de la CVM) .......................... 39
4.2.2. Ejercicios de mediana intensidad (≥ 50% o <80% de la MCIV) ... 41
4.2.3. Ejercicios de alta intensidad (≥ 80% de la MCIV) ......................... 42
6. CONCLUSIÓN ........................................................................................... 48
9
8. ANEXOS .................................................................................................... 57
8.2 Anexo Nº2: Consentimiento Informado ............................................... 58
8.3. Anexo Nº3: Set de ejercicios ............................................................... 62
8.4. Anexo Nº4: Localización de electrodos según protocolo SENIAM .. 75
10
1. INTRODUCCIÓN
1.1. Problema de investigación
El deporte es una actividad tanto recreativa como competitiva, que puede traer
consigo múltiples daños a los tejidos, ya sea fracturas, esguinces o lesiones
musculares1. En relación a este tema un estudio realizado en cuatro
campeonatos de fútbol organizados por la CONMEBOL, destaca que los
hombres presentaron lesiones con mayor incidencia en el muslo con un 25,2%,
seguido de la cabeza y cara 14,8%, la pantorrilla 11,2%, el pie 10,3% y el tobillo
9,5%2.
Las lesiones de isquiotibiales son recurrentes en disciplinas deportivas de
equipo y en el fútbol en general, debido a que en estos deportes existen
cambios de dirección, aceleraciones y acciones de alta velocidad3. El
mecanismo de lesión más común es la acción excéntrica de los isquiotibiales en
la carrera, particularmente en la fase de desaceleración, siendo el músculo
Bíceps Femoral el más afectado en su porción larga3. Adicionalmente, estudios
electromiográficos y cinéticos revelan que los isquiotibiales son el grupo
muscular más activo y desarrollan el mayor torque en la cadera y rodilla desde
la fase de oscilación final, hasta la fase de apoyo medio de la carrera4,5,6. Por
otro lado, según la literatura existen factores de riesgo que pueden predisponer
al sujeto a tener una lesión en la región posterior del muslo, como son la falta
de fuerza y flexibilidad, sobrecarga, fatiga, o haber tenido una lesión anterior en
la zona3,7.
Con respecto a la rehabilitación de las lesiones musculares, en general se
distinguen 3 fases, la primera es de tipo aguda que tiene como objetivo proteger
la zona, minimizar el rango de movimiento y disminuir la pérdida de fuerza a
11
través del ejercicio o del entrenamiento isométrico (50% a 75%) en múltiples
rangos sin dolor; la segunda consiste en restablecer los niveles de fuerza a
través de todos los rangos de movimiento y mejorar el control neuromuscular de
cadera y pelvis en preparación para movimientos específicos del deporte, se
puede comenzar con el entrenamiento de fuerza tanto en contracciones
excéntricas y concéntricas; y por último la tercera fase que se enfoca en
movimientos funcionales y entrenamiento excéntrico en posiciones musculares
alargadas, todo ello, según el estudio realizado por Schmitt8. Sin embargo, poco
se sabe sobre la activación muscular selectiva de la región posterior de muslo,
particularmente Glúteo Mayor e isquiotibiales, que permita generar un programa
de fortalecimiento progresivo para la prevención y/o rehabilitación de lesiones,
del mismo modo se desconocen programas que consideren la amplitud de la
activación muscular como un factor relevante durante la ejecución de ejercicios
que tradicionalmente, son ocupados para intervenir sobre estos grupos
musculares, con el objetivo de fortalecer la musculatura aledaña y de manera
progresiva llegar hasta el sitio de lesión. En la actualidad los programas de
fortalecimiento son de tipo empírico y no cuentan con fundamento para su
posterior aplicación, por lo que frente a ese problema, en la presente
investigación se evaluará la actividad muscular de los músculos Glúteo Mayor e
isquiotibiales, mediante una batería de ejercicios que permita generar una
clasificación de estos, en base a la amplitud de activación muscular. Elementos
que podrían ser utilizados para implementar un programa de fortalecimiento
progresivo en el contexto de la rehabilitación y prevención de lesiones.
12
1.2. Formulación de la pregunta de investigación.
¿Es posible clasificar los ejercicios de fortalecimiento de la cadena posterior de
miembro inferior, según criterios de baja, media y alta intensidad en base a la
amplitud de activación muscular, en futbolistas amateur de la Universidad
Andrés Bello, durante la ejecución de ejercicios de fortalecimiento?
1.3. Delimitación
1.3.1. Espacial
Laboratorio de Ciencias de la Rehabilitación, edificio C1, de la Universidad
Andrés Bello.
1.3.2. Cronológica
El proyecto de investigación se llevó a cabo desde marzo de 2016 hasta
octubre de 2017 (Ver anexo Nº1).
1.3.3. Conceptual
El presente estudio centró su análisis teórico en los siguientes conceptos:
activación y fortalecimiento muscular, electromiografía.
13
1.4Objetivos
1.4.1 Objetivo General
● Clasificar los ejercicios de fortalecimiento de la cadena posterior de
miembro inferior, en base a la amplitud de activación muscular, en
futbolistas amateur de la Universidad Andrés Bello.
1.4.2 Objetivos Específicos
● Identificar los ejercicios de fortalecimiento, que son considerados de baja
intensidad, según la amplitud de activación de los músculos Glúteo
Mayor, Semimembranoso, Semitendinoso y Bíceps Femoral.
● Identificar los ejercicios de fortalecimiento, que son considerados de
media intensidad, según la amplitud de activación de los músculos
Glúteo Mayor, Semimembranoso, Semitendinoso y Bíceps Femoral.
● Identificar los ejercicios de fortalecimiento, que son considerados de alta
intensidad, según la amplitud de activación de los músculos Glúteo
Mayor, Semimembranoso, Semitendinoso y Bíceps Femoral.
14
2. MARCO TEÓRICO
2.1. Deporte
El deporte por definición, es actividad física ejercida como juego o competición,
cuya práctica supone entrenamiento y sujeción a normas9. Por otro lado supone
que es un fenómeno sociocultural, que se relaciona con el comportamiento
(manifestación) de la corporalidad lúdico-expresiva del individuo como unidad
biopsicosocial10, éste influirá tanto en el desarrollo como en el estilo de vida de
la persona. Existen muchos deportes, por lo que existe una diversidad de
cualidades, técnicas y reglas que los diferencian entre sí, así como también en
el modo en que se ejecutan ya sea de manera colectiva o individual, además
del uso de algún instrumento o por el contrario los que requieren el esfuerzo
físico del sujeto.
2.1.1 Clasificación de los deportes
Si analizamos los deportes en términos generales, Bouet11 los clasificó en
modalidad de combate con o sin implemento, de balón o pelota, en el que
podrían ser deportes colectivos o individuales, deportes de la naturaleza, que se
realizan en condiciones naturales lo que genera que sean deportes de alto
riesgo, los deportes mecánicos que se caracterizan por el uso de implementos
mecánicos que generan la energía y el hombre quien los controla o dirige, y
finalmente los deportes gimnásticos y atléticos, los cuales se caracterizan por
ser de medición subjetiva y objetiva, respectivamente, en donde el competidor
esfuerza su cuerpo por lograr el objetivo planteado en la disciplina11.
15
2.1.2 Fútbol
Es el deporte más practicado a nivel mundial, tanto por niños y adultos de
manera amateur o profesional. La última encuesta Big Count realizada en 2006
por la Federación Internacional de Asociaciones de Fútbol (FIFA) indicó que
había más de 200.000 jugadores de fútbol profesional y 265 millones de
jugadores aficionados registrados12.
En el fútbol las acciones específicas de los jugadores dentro del campo de
juego dan mayor importancia al grupo muscular extensor de rodilla durante los
saltos, tiros y fintas, mientras que los flexores son los encargados de estabilizar
la rodilla durante los giros rápidos, cambios de dirección y movimientos
explosivos13. Además mencionar que un desequilibrio muscular a nivel de
extensores y flexores de rodilla aumenta el riesgo de lesiones en los jugadores
de fútbol13.
2.1.3. Futbolista amateur
En el congreso que se realizó en Lisboa el año 1956, la FIFA hace la distinción
entre dos tipos de futbolista, el amateur y el profesional. El futbolista amateur se
define como aquel que juega sin recibir algún tipo de remuneración y no posee
contrato o licencia, mientras que el futbolista profesional son jugadores que
reciben un pago por jugar ya sea tiempo parcial o tiempo completo14.
16
2.1.3.1 Lesiones comunes en futbolistas
Las lesiones más comunes en futbolistas de ambos géneros son las
contusiones, seguido de desgarros de fibras musculares, distensiones
musculares y esguinces2. Los primeros mencionados tienen una mecánica
particular, debido a que suelen desarrollarse en la fase de desaceleración que
realiza la musculatura Isquiotibial durante la carrera, siendo el músculo Bíceps
Femoral en su porción larga3 el más afectado en contracción excéntrica,
asociado a la fatiga muscular que aparece a lo largo del partido3. Hay distintos
artículos referidos al tiempo en que se produce la lesión, mientras que algunos
autores aseguran que entre el minuto 30 y 45, es cuando se genera el mayor
índice de lesiones2, no obstante, otros autores mencionan que ⅔ de las roturas
de isquiotibiales se producen al final del entrenamiento o del partido, asociado
a la fatiga muscular en la región isquiotibial15. Si bien en las mujeres que
practican este deporte existe un mayor número de lesiones en este grupo
muscular, estas son leves, por el contrario, en los hombres es donde se
encuentran las lesiones más graves2.
Según un estudio realizado en 38 academias del fútbol amateur inglés, en que
participaron 3.805 jóvenes de 9-19 años, la mayor incidencia de lesión son los
desgarros musculares 31%, seguido de esguinces ligamentosos 20%. Las
regiones anatómicas que se presentaron la mayor incidencia de lesión fueron
el muslo 19%, tobillo 19% y rodilla 18%. Asociándose la carrera como el
principal mecanismo de lesión con un 19% de frecuencia16.
17
2.3. Lesiones musculares
2.3.1. Factores de riesgo de lesión en isquiotibiales
El riesgo de una lesión muscular varía según las disciplinas, movimientos
biomecánicos, técnicas, implementos utilizados, la duración de la práctica y la
formación del volumen de trabajo. En el caso del fútbol al ser una disciplina que
combina varias destrezas y esfuerzos extenuantes como fintas repentinas,
saltos, tiros, velocidad, resistencia, fuerza, agilidad, técnica y aptitud analítica,
existen diversos factores que pueden inducir a lesiones musculares15. Existen
factores que no son modificables propios del futbolista como: La edad, raza y
una historia previa de lesión17, esta última aumenta en cinco veces la
probabilidad de sufrir una lesión a repetición durante la vida deportiva del
futbolista18, en el caso de los factores modificables descritos en la literatura
encontramos, limitación en la flexibilidad del cuádriceps, alteraciones de
coordinación asociadas a déficit en la fuerza de la musculatura de la pelvis y
tronco, además de la falta de flexibilidad y fuerza o fatiga, siendo el
desequilibrio de la fuerza entre agonistas y antagonistas uno de los predictores
más relevantes en la lesión de la musculatura Isquiotibial15.
2.3.4. Rehabilitación post lesión
Con respecto a la rehabilitación de las lesiones musculares de isquiotibiales
según el estudio realizado por Schmitt se distinguen 3 fases: primera fase o
fase aguda tiene como objetivo proteger la zona, minimizar el rango de
movimiento y disminuir la pérdida de fuerza a través del ejercicio o del
entrenamiento isométrico en múltiples ángulos sin dolor; con el objetivo de
18
normalizar la marcha y la fuerza en flexión de rodilla mayor al 50%, con esto el
atleta podría comenzar la siguiente fase. La segunda fase consiste en
restablecer los niveles de fuerza a través de entrenamiento tanto en
contracciones excéntricas y concéntricas, al culminar esta fase el deportista
debería tener fuerza completa en un test muscular manual y además ser capaz
de correr tanto de frente como de espalda sin dolor a velocidad moderada, y por
último la tercera fase, la cual se enfoca en movimientos funcionales y
entrenamiento excéntrico en posiciones musculares alargadas, al término de
esta fase el deportista deberá presentar niveles de fuerza óptimos a través de
todo el rango de movimiento y ser capaz de realizar habilidades relacionadas al
deporte sin limitaciones8. Existen otros estudios similares al modo de aplicación
de una rehabilitación según fases, pero integrando ejercicios de estabilización
de tronco y de fortalecimiento excéntrico con una duración de aplicación de dos
a seis semanas como indica Silder y Akling19, 20. Es importante señalar que la
evidencia plantea que protocolos de ejercicios excéntricos pueden ayudar a
reducir posteriores lesiones21. Dando como resultado una reducción de la tasa
de lesión en un 85%22.
2.3.5. Evaluación muscular
En la evaluación de la musculatura podemos encontrar distintos mecanismos,
los cuales permiten medir la longitud muscular, la fuerza23 y la amplitud de
activación, siendo esta última medida mediante electromiografía.
19
2.4. Electromiografía
Es una disciplina encargada de detectar y analizar la señal eléctrica, que
proviene de los músculos al momento de la contracción colectiva de sus
fibras24, 25. Es importante destacar que la señal se ve perjudicada por distintos
factores, ya sea por el ruido, es decir cualquier aspecto de la señal que se
considerado indeseable, volumen del conductor, que es el tejido que se
interpone entre el electrodo y el músculo, y por último el crosstalk, que hace
referencia a la injerencia de potenciales de acción de unidades motoras que no
se desean evaluar. Posterior a la evaluación se deben interpretar los datos
mediante: recolección, procesamiento, normalización y análisis kinesiológico26.
La detección de la señal eléctrica puede ser de dos formas, puede ser en forma
directa, la cual se caracteriza por la inserción del electrodo directamente en el
tejido muscular o bien puede ser de forma indirecta o no invasiva, se denomina
así debido a que los electrodos son colocados de manera superficial en la piel,
encima del tejido muscular a evaluar.
2.4.1. Electromiografía de superficie
La electromiografía superficial no es invasiva, nos permite obtener las señales
eléctricas producidas por la activación muscular de manera fácil y segura24. A
través de la piel se recoge la señal electromiográfica, la cual ha tenido gran
eficacia en el área de la rehabilitación, debido a su fácil forma de ser adquirida,
es por esto que se justifica el uso de ésta modalidad de electromiografía en el
ámbito clínico, abarcando evaluaciones de patrones de movimiento normal
hasta algunos tipos de desórdenes neuromusculares26.
20
2.4.2. Generación de la señal eléctrica
La activación muscular y por ende la generación de actividad eléctrica, se debe
a la activación previa de una neurona motora que inerva distintas fibras
musculares, la cual se denomina como unidad motora (UM). La intensidad de la
acción muscular estará determinada por el número de UM que sean activadas y
su frecuencia de descarga, además de otros factores significativos como son: el
tamaño, el tipo de fibra y el estado funcional de la UM, estas son reclutadas
desde las más pequeñas a las más grandes, por lo anterior el sentido de
reclutamiento recibe la denominación de principio de tamaño26, 27.
2.4.3. Fuentes que interfieren en la señal
El registro de la actividad muscular es relativamente simple, pero identificar la
señal electromiográfica producida por la contracción muscular es más complejo,
debido a que hay otras fuentes que afectan en la señal original. Podemos
describir tres elementos que son importantes para analizar el registro
correspondiente y que por consiguiente afectan enormemente la calidad de los
datos, estos son: el ruido, volumen conductor y crosstalk26.
2.4.3.1. Ruido
Se define como cualquier aspecto de la señal indeseable que pueda esconder
las características que son de un real interés26. El ruido puede provenir de
diversas fuentes, tales como:
21
● El ruido inherente a los artefactos eléctricos. Este ruido tiene
componentes de frecuencia que van desde 0 a miles de Hz, este ruido no
puede eliminarse, sólo se puede reducir utilizando aparatos electrónicos
de alta calidad.
● El ruido ambiental. Este ruido procede de fuentes emisoras
electromagnéticas o corrientes eléctricas, las cuales pueden tener una
amplitud de 1 a 3 veces mayor a la señal original.
● Ruido proveniente de artefactos en movimiento. Sus principales fuentes
provienen entre la superficie de interacción del electrodo y la piel y/o
también del movimiento del cable que conecta el electrodo al
amplificador. Las señales eléctricas de ambas fuentes de ruido varían
entre las frecuencias de 0 a 20 Hz.
● Ruido proveniente de la inestabilidad propia de la señal. Esta explicación
se debe a que es afectada por la naturaleza aleatoria de la tasa de
disparo de las unidades motoras, cuya frecuencia va de 0 a 20 Hertz28.
2.4.3.2. Volumen conductor
Corresponde a cualquier tejido biológico que se interponga entre la fibra
muscular y el electrodo afectando la captación de la señal muscular que se
desea obtener. Considerando que el cuerpo es un buen conductor eléctrico, que
a la vez tiene propiedades de conductividad variable en todos sus tejidos,
22
significa que el volumen conductor juega un rol importante al momento de
determinar las características de la señal26.
2.4.3.3. Crosstalk
Cuando decidimos evaluar la actividad muscular de un músculo en específico
puede suceder que se capte la activación de unidades motoras ajenas al
registro muscular el cual se desea estudiar, eso es Crosstalk26.
2.4.4. Posicionamiento de los electrodos
Para el proceso de evaluación de la actividad eléctrica muscular superficial es
necesario que el posicionamiento de los electrodos tenga una normalización
para la toma de datos, por lo cual, SENIAM (Surface Electromyogrphyfor Non
InvasiveAssessment of Muscle) tiene por objetivo resolver los elementos claves
que impiden el útil intercambio de información e integrar la investigación básica
a la Electromiografía. Además da las pautas y recomendaciones que nos
permitan ubicar correctamente los sensores, así como de los procedimientos
previos de instalación y métodos de procesamiento de señales29.
2.4.5. Técnica de normalización
La técnica de normalización consiste en tratar los datos funcionales captados
por cada electrodo como un coeficiente relativo, expresado regularmente como
23
un porcentaje, habitualmente asociado a un valor de referencia obtenido del
mismo músculo, por lo tanto los factores que afectan las señales durante la
realización de la tarea y la contracción de referencia son los mismos, logrando
así, conseguir una mayor probabilidad de veracidad en la medición de la
actividad muscular26. En la actualidad, y a pesar de su gran importancia, no se
conoce un método óptimo de normalización, sin embargo, múltiples
modalidades han surgido a lo largo de los años, lo que implica de una u otra
forma cierta variabilidad en los datos obtenidos. El valor comúnmente empleado
es la MCIV, no obstante se debe tener en cuenta que la capacidad máxima de
activar todas las unidades motoras depende de muchos factores, tales como la
activación del músculo, nivel de entrenamiento y motivación, en donde sin un
entrenamiento adecuado sobre el sujeto la MCIV puede ser 20% a 40% menos
que el máximo verdadero26. Además de este valor existen otros como el valor
promedio EMG, donde destaca la característica que reduce el coeficiente de
variación promedio entre los músculos y los distintos sujetos participantes26.
24
3. DISEÑO METODOLÓGICO
3.1. Tipo de investigación o Estudio
La presente investigación, tiene un enfoque cuantitativo, y un diseño no
experimental de tipo descriptivo, de corte transversal. En donde se observa un
fenómeno, para posteriormente analizarlo.
3.2. Población y muestra
La población objetivo fueron hombres entre 18 y 25 años, pertenecientes a la
Región Metropolitana, Santiago. Siendo la población de estudio, estudiantes de
la Universidad Andrés Bello, que estuvieran cursando entre primero y quinto
año de Kinesiología, durante el periodo académico 2017 y que practiquen fútbol
de manera amateur.
El tamaño de la muestra se determinó usando el software estadístico (G*Power
versión 7.10.0.), basado en una potencia del test al 95% y un nivel de
significancia estadística al 5%, la muestra estimada para el estudio corresponde
a 74 sujetos, sin embargo, por factibilidad que conlleva ejecutar dicho estudio,
solo fueron analizados 10 participantes.
Cabe señalar que todos los participantes del estudio debieron cumplir con los
siguientes criterios de inclusión y exclusión expuestos en la tabla N°1.
25
Tabla N°1: Criterios de inclusión y exclusión
Criterios de Inclusión Criterios de Exclusión
Hombres Antecedente de lesión en grupo muscular
Isquiotibial y Glúteo Mayor menor a 6
meses30.
Edad entre los 18 y 25
años
Lesiones músculo esquelético de miembro
inferior31.
Futbolista amateur Cirugías recientes de miembro inferior31.
IMC entre 18.5 y 24.9
Realización de ejercicios de alta intensidad
24 hrs antes de la prueba32.
Uso de relajantes musculares.
3.3. Aspectos éticos de la investigación
El estudio fue realizado sometiendo a pruebas a un grupo humano, es por
esto, la importancia de hacer valer los principios que se utilizan respecto
a la ética y las regulaciones que hay que tener en una investigación. Además
debe ser considerada la relación entre los investigadores y los sujetos de
estudio, la cual debe basarse en la honestidad, la confianza y el respeto33.
Es por esto que en la presente investigación se deben cumplir los principios
bioéticos, los cuales son:
26
● Autonomía
Este principio fue abordado desde la perspectiva de los dos grupos
involucrados en el estudio:
- Investigadores
Los autores no fuimos influenciados por sujetos ajenos al proceso,
manteniendo la estructura predeterminada del proceso y respetando
la privacidad de los participantes.
- Participantes
Cada sujeto tuvo la facultad de determinar por voluntad propia, si
deseaba participar en la investigación. Se reconoce, además, que
cada persona tuvo la libertad de salir del proceso sin temor a
represalias de ningún tipo.
● No Maleficencia
Los autores de esta investigación nos comprometimos a evitar cualquier tipo de
sufrimiento, físico o psicológico, sobre los participantes del estudio,
implementando criterios de inclusión y exclusión, para minimizar al máximo la
posibilidad que exista algún daño al participar de este estudio.
● Beneficencia
Partiendo desde la premisa, de que si bien los sujetos de estudio no fueron
beneficiados directamente con los ejercicios debido que no se encuentran bajo
un proceso de rehabilitación, dado por la corta duración, poco seguimiento y
variabilidad de ejecución, pero los resultados de la investigación del que fueron
parte se vuelven valiosos, puesto que entregan información objetiva sobre la
27
actividad muscular de la cadena posterior del muslo en el contexto de una
batería de ejercicios de fortalecimiento, que fueron clasificados según la
intensidad de activación muscular. Esta información, puede servir de orientación
para implementar un programa de ejercicios con fines preventivos y/o de
rehabilitación.
● Justicia
Se recurrió a ellos debido a la proximidad que existe con los investigadores,
debido a que las mediciones se realizaron en las dependencias de la
Universidad Andrés Bello. Sin ninguna otra intención adicional, respetamos los
otros principios bioéticos y dejamos a libre elección, post conocimiento del
estudio, su participación.
Respecto a lo mencionado anteriormente esta investigación no vulneró ninguno
de estos principios, debido a esto se tomaron las medidas necesarias que
respaldan la integridad y condición de salud de los sujetos. En función de lo
anterior se les entregó un consentimiento informado (Anexo N°2), el cual
firmaron los participantes de manera voluntaria, en dicho consentimiento se
explicó el proceder del estudio, dejando en claro su decisión de participar,
además de la decisión de retirarse cuando estimen conveniente. Junto con ello
cabe destacar que el estudio fue aprobado por el comité de ética de la Facultad
de Ciencias de la Rehabilitación UNAB.
3.4. Variables
La variable a considerar en esta investigación es la amplitud de la señal (Ver
tabla N°2). Es importante mencionar que la variable en cuestión fue
28
normalizada, por lo tanto si bien la unidad de medida es mV (milivoltios), al ser
normalizada comenzamos a trabajar con porcentajes en relación a la MCIV
(máxima contracción isométrica voluntaria)
Tabla Nº2: Tabla de variable para la medición del estudio
Medición Tipo de
variable
Escala de
medición
Unidad de
medida
Definición
operacional
Amplitud de
la señal
Cuantitativa Continua mV Datos recolectados
con EMG
analizados con el
software MatLab.
3.5. Materiales y métodos
3.5.1. Materiales
Los materiales utilizados con sus respectivas unidades, son mencionados en la
Tabla Nº 3
Tabla Nº 3: Materiales requeridos para la correcta ejecución de la medición
Material específico para la
medición
Unidad
Alcohol 1
Algodón 2
29
Monitor 1
Alargador 1
Rasuradoras 10
Huincha doble contacto 1
Consentimiento informado 10
Mancuerna rusa (13.6kg) 1
Colchoneta 1
Barra 1
Camilla 1
Balón terapéutico 1
Electromiógrafo 1
Cicloergómetro 1
Esfingomanómetro 1
Cronómetro 1
Balón de fútbol 1
Toalla 1
Electrodos 4
30
Silla 1
3.5.2. Prueba piloto
La prueba piloto se realizó la segunda semana de Agosto del año 2017 en la
sede Campus Casona Las Condes perteneciente a la Universidad Andrés Bello,
en el edificio C1 en el laboratorio de Ciencias de la rehabilitación. En esta
instancia se citaron a 2 participantes, con el propósito de detectar algún error o
falencia en el procedimiento de la toma de muestras.
3.5.3. Recolección de los datos y mediciones
Se citaron a los sujetos la segunda semana de octubre del año 2017, en el
Campus Casona de las Condes perteneciente a la Universidad Andrés Bello, en
el edificio C1, Laboratorio de Ciencias de la Rehabilitación.
Posterior a la llegada de los sujetos al lugar de medición, se les entregó el
consentimiento informado (Anexo Nº1), el cual explica el procedimiento al que
se enfrentaron los participantes, teniendo en consideración que este estudio fue
aprobado por el comité de ética de la Universidad Andrés Bello.
En primer lugar los participantes del estudio realizaron una fase de
calentamiento en cicloergómetro, durante 10 minutos a una intensidad sub-
máxima y 10 minutos de estiramientos estáticos pasivos de la cadena posterior
del muslo, aplicado específicamente en la musculatura Isquiotibial y Glúteo
Mayor25.
31
Posteriormente se procedió de la siguiente manera:
1) Determinar el miembro inferior dominante, mediante la prueba de golpear
el balón descrita por Harrison34.
2) Se posicionaron los electrodos según el protocolo de la SENIAM29 para
los músculos Glúteo Mayor, Semitendinoso y Bíceps femoral; por otro
lado se utilizó el método de Perotto y Delagi35 para el músculo
Semimembranoso, estos están descritos en el Anexo Nº4.
3) Se calculó la MCIV de los músculos Semimembranoso, Semitendinoso,
Bíceps Femoral y Glúteo mayor, mediante las posiciones de Kendall23.
(contracción mantenida durante 5 segundos).
4) Se aplicó una batería de ejercicios de fortalecimiento (Ver Anexo 3).
Ejecutando 5 repeticiones o mantención de la posición por 10 segundos
según ejercicio, con 2 minutos de pausa entre cada modalidad de
ejercicio. En la tabla Nº4, se muestra el orden en que fueron aplicados
los ejercicios.
Tabla N°4: Set de ejercicios
1- Estocada 8-Puente en prono
2- Peso muerto en una pierna 9-Puente de cubito lateral
3-Balanceo mancuerna rusa 10-Tijera sostenida de cubito lateral
32
4-Puente flexión unilateral de cadera 11- Puente con espalda neutra
5- Nórdico 12- Cuatro apoyos con brazos y
piernas extendidas
6- Puente en silla
13-Golpe de talón contra balón
7-Deslizar pierna
3.5.4. Técnicas para el análisis de la información
El procesamiento de la señal se realizó mediante el software MatLab © versión
7.10.0. de la siguiente manera:
Se comenzó con un filtrado de todas las señales mediante ICA (Análisis de
componentes independientes), con el uso del algoritmo FastICA, a
continuación, se aplicó la transformada de Hilbert, obteniendo solo el espectro
positivo de la señal, consiguiendo así la envolvente a partir del valor real de la
señal y dicha transformada. Posteriormente se obtuvo la RMS (Raíz cuadrada
media) de cada señal, estableciendo el umbral de activación muscular con este
valor. Finalmente, se aplicó el suavizado con media móvil, con el objetivo de
nivelar los peak en amplitud (Ver figura Nº1).
33
Figura N°1: Primer procesamiento de la señal electromiográfica.
A continuación, se procedió a cortar cada una de las señales electromiográficas
según las espigas generadas por el acelerómetro, con el fin de obtener ciclos
de cada modalidad de ejercicio. Una vez establecidos los ciclos, estos fueron
submuestreados a 1000 puntos, con el objetivo de representar el eje X de 0% a
100%. Mientras que el eje Y, fue normalizado, expresando cada conjunto de
datos como un coeficiente relativo al valor de referencia proporcionado por la
MCIV de cada músculo (Ver figura Nº2).
34
Figura N°2: Segundo procesamiento de la señal electromiográfica.
Considerando el procesamiento de la señal enunciado anteriormente, es
importante señalar lo siguiente:
- Para cada sujeto en estudio se obtuvieron señales independientes, las
cuales fueron analizadas para cada músculo y cada modalidad de
ejercicio.
- En virtud de lo anterior, se obtuvo un valor porcentual de activación
muscular en relación a la MCIV, para cada ejercicio, cada sujeto y cada
músculo.
- Finalmente, cada ejercicio en función de cada músculo, fue clasificado
según el nivel de activación detectado, considerando los criterios de baja
35
intensidad (<50% MCIV), media intensidad (≥50% a <80% MCIV) y alta
intensidad (≥80% of MCIV).
3.5.5. Análisis de datos
Cuando los datos fueron codificados, transferidos a una matriz, guardados en
un archivo y limpiado de errores, se realizaron las siguientes 3 fases:
Fase 1: Seleccionar un programa estadístico: MatLab © versión 7.10.0.
Fase 2: Explorar los datos
● Analizar descriptivamente los datos por variable, mediante medidas de
tendencia central (media) y medidas de variabilidad, para evaluar la
dispersión de los datos (desviación estándar).
● Visualizar los datos por variable.
Fase 3: Evaluación del tipo de distribución que presentan los datos, en donde
considerando las características de estos y el n, se utilizó el test ShapiroWilk,
dando como resultado que la totalidad de nuestros datos, para cada músculo,
condición y variable, distribuyen normal, avalado por un p - valor mayor a alfa
(nivel de confianza 0.05). Lo anterior es clave, ya que si consideramos que para
cada sujeto se obtuvo un valor en amplitud promedio para cada músculo y
ejercicio, y ponderando la distribución normal de los datos, se procedió a
promediar el valor en amplitud para cada una de estas condiciones según
corresponda.
36
Fase 4: Preparación de los resultados para presentarlos (tablas, gráficas,
cuadros).
37
4. RESULTADOS
4.1. Características generales de la muestra
En primer lugar se consideraron las características generales de la muestra,
como son la edad, altura, masa y IMC, tal como se muestra en la tabla Nº5.
Tabla N°5: Características generales de la muestra
Edad
(años)
Masa
(Kg)
Altura
(cms) IMC
21,8 63,6 171 21,72
(SD:1,46 ) (SD: 4,67) (SD: 0,05) (SD: 0,68)
4.2. Intensidad de los ejercicios
En función de este ítem, es importante dar cuenta de ciertos hallazgos:
● Para el músculo Glúteo Mayor, todos los ejercicios fueron considerados
de baja intensidad, ya que su actividad fue menor al 50% de la MCIV.
● Si consideramos los porcentajes de activación en amplitud, para los
músculos Semimembranoso y Semitendinoso, podemos visualizar que
estos presentan una mayor amplitud que el Bíceps Femoral, para los
ejercicios catalogados de baja y media intensidad. Mientras que el
Bíceps Femoral es reclutado con una mayor amplitud para los ejercicios
clasificados de alta intensidad.
38
● Al ponderar el tiempo de ejecución de los ejercicios (0 a 100%), el peak
de amplitud de los músculos Semimembranoso, Semitendinoso y Bíceps
Femoral se desplazó a la derecha, en la medida que se comparan los
ejercicios clasificados como de baja, media y alta intensidad.
● El orden creciente de activación se muestra en la figura Nº3, visualizando
el porcentaje de activación para cada músculo, en función de los
ejercicios ejecutados por los participantes del estudio.
Figura Nº3: Porcentajes de activación muscular en relación a la MCIV
para cada ejercicio
Puenteen
decúbitolateral
Tijerasostenid
a endecúbito
lateral
Puenteen
prono
Puentecon
espaldaneutra
Estocada
Pesomuertoen unapierna
Balanceo de
mancuerna rusa
Puenteen
flexiónunilater
al decadera
4 apoyoscon
brazos ypiernas
extendidas
NórdicoPuenteen silla
Golpe detalón
contrabalón
Delizarpierna
Semimembranoso 15 20 22 26 27 33 38 49,5 54 63 74 81 88
Semitendinoso 16 19 24 25 31 34 37 49 57 61 78 82 91
Biceps F. 10 15 17 22 26 29 32 40 52 55 60 94 99
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% d
e a
ctiv
aci
ón
mu
scu
lar
39
4.2.1. Ejercicios de baja intensidad (<50% de la CVM)
Los siguientes ejercicios fueron clasificados de baja intensidad en función de los
porcentajes de activación de los músculos Semimembranoso, Semitendinoso y
Bíceps Femoral. Es importante señalar que el orden en que serán enunciados a
continuación será bajo un criterio creciente de amplitud (Ver figura Nº4):
- Puente en decúbito lateral
- Tijera sostenida en decúbito lateral
- Puente en prono
- Puente con espalda neutra
- Estocada
- Peso muerto en una pierna
- Balanceo de mancuerna rusa
- Puente en flexión unilateral de cadera
40
Figura Nº4: Porcentajes de activación muscular para cada ejercicio clasificado
de baja intensidad (<50% de la MCIV)
De acuerdo a la figura anterior, se observa que para cada modalidad de
ejercicio los músculos Semimembranoso y Semitendinoso, presentaron mayor
amplitud de activación que el bíceps femoral.
Por otro lado, si consideramos el procesamiento de la señal, es importante
señalar que el peak de amplitud para cada modalidad de ejercicio se obtuvo
entre el 40 al 60% del tiempo de ejecución.
Puenteen
decúbitolateral
Tijerasostenid
a endecúbito
lateral
Puenteen
prono
Puentecon
espaldaneutra
Estocada
Pesomuertoen unapierna
Balanceo de
mancuerna rusa
Puenteen
flexiónunilater
al decadera
Semimembranoso 15 20 22 26 27 33 38 49,5
Semitendinoso 16 19 24 25 31 34 37 49
Biceps F. 10 15 17 22 26 29 32 40
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
% d
e ac
tiv
ació
n m
usc
ula
r
41
4.2.2. Ejercicios de mediana intensidad (≥ 50% o <80% de la MCIV)
Los siguientes ejercicios fueron clasificados de media intensidad en función de
los porcentajes de activación de los músculos Semimembranoso,
Semitendinoso y bíceps femoral. El orden en que serán enunciados, será bajo
un criterio creciente de amplitud (Ver figura Nº5):
- Cuatro apoyos con brazos y piernas extendidas
- Nórdico
- Puente en silla
Figura Nº5: Porcentajes de activación muscular para cada ejercicio clasificado
de mediana intensidad (≥ 50% o <80% de la MCIV)
4 apoyos conbrazos ypiernas
extendidas
Nórdico Puente en silla
Semimembranoso 54 63 74
Semitendinoso 57 61 78
Biceps F. 52 55 60
50
55
60
65
70
75
80
% p
orc
enta
je d
e ac
tiv
ació
n m
usc
ula
r
42
En la figura Nº5 se observa el mismo patrón que en la figura Nº4, en donde para
cada modalidad de ejercicio los músculos Semimembranoso y Semitendinoso,
presentaron mayor amplitud de activación que el Bíceps Femoral.
Bajo la misma lógica enunciada en la subsección anterior, el peak de amplitud
para cada modalidad de ejercicio se obtuvo entre el 50 al 70% del tiempo de
ejecución.
4.2.3. Ejercicios de alta intensidad (≥ 80% de la MCIV)
Los siguientes ejercicios fueron clasificados de alta intensidad en función de los
porcentajes de activación de los músculos Semimembranoso, Semitendinoso y
Bíceps Femoral (Ver figura Nº6):
- Golpe de talón contra balón
- Deslizar pierna
43
Figura Nº6: Porcentajes de activación muscular para cada ejercicio clasificado
de alta intensidad (≥80% de la MCIV)
El patrón de activación muscular en amplitud, se invierte en los ejercicios
clasificados de alta intensidad, ya que en esta ocasión el Bíceps Femoral es el
músculo que presenta una mayor amplitud en comparación al
Semimembranoso y Semitendinoso.
Finalmente se obtuvo, que el peak de amplitud para cada modalidad de
ejercicio se encuentra entre el 60 al 80% del tiempo de ejecución.
Golpe de talón contra balón Delizar pierna
Semimembranoso 81 88
Semitendinoso 82 91
Biceps F. 94 99
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
100
% d
e ac
tiv
ació
n m
usc
ula
r
44
5. DISCUSIÓN
En el presente estudio se evaluaron 13 ejercicios de fortalecimiento de la
cadena posterior del muslo, los cuales fueron descritos en los apartados
anteriores, en base a la amplitud de activación muscular. En lo que respecta a
los resultados expuestos, podemos mencionar que el músculo Glúteo Mayor
presentó una activación que se considera dentro de la categoría baja
intensidad, debido a una amplitud < al 50% de la MCIV, lo cual contrasta con el
resto de los músculos evaluados. En este marco, existen múltiples líneas
argumentativas que pueden explicar este hallazgo, dentro de las cuales
encontramos que la batería de ejercicios propuestos no son los más adecuados
para obtener una mayor activación del Glúteo Mayor. Por otro lado,
considerando la naturaleza monoarticular de este músculo, podría ver mermada
su activación en comparación a los isquiotibiales que son biarticulares, por lo
tanto si evaluamos que la mayoría de los ejercicios involucran un movimiento de
rodilla y cadera, la configuración espacial que tienen estos últimos se ve
potenciada.
En relación a los músculos Semitendinoso y Semimembranoso que fueron
activados con una mayor amplitud que el Bíceps Femoral en los ejercicios de
baja y media intensidad, podemos visualizar que el estudio realizado por
Malliaropoulos, et al21, difiere en este hallazgo, ya que según este autor, los
ejercicios no tienen actividad preferencial en la musculatura Isquiotibial, en
cambio según los resultados de nuestro estudio los músculos Semitendinoso y
Semimembranoso se activan en forma similar entre ellos, sin embargo difieren
con el Bíceps femoral. Esta situación podría ser explicada por el procesamiento
de los datos, ya que si ponderamos que la señal electromiográfica es
considerada de alta complejidad debido a que está influenciada por múltiples
45
factores, como el ruido, el volumen conductor y el crosstalk, en donde esta
última hace referencia a los potenciales de acción de músculos cercanos,
resulta fundamental que los algoritmos utilizados en el marco del procesamiento
puedan sobreponerse a esta situación, y en este contexto los estudios
realizados en esta área hasta la fecha emplean algoritmos tradicionales para el
filtrado de los datos, lo cual puede resultar en la pérdida de información. Bajo
estos antecedentes, en el presente estudio se utilizó para el filtrado de la señal
el algoritmo ICA (análisis de componentes independientes), técnica iterativa que
estima la independencia estadística de señales de un set dado de
combinaciones lineales36, la cual se basa en el problema de la separación ciega
de fuentes, en donde si consideramos que las señales recibidas por los
sensores son mezclas que proceden de varias fuentes independientes, el
objetivo será tomar estas mezclas y obtener a partir de ellas las señales
originales puras37. Si bien se sugiere que ICA puede aislar adecuadamente
algunas señales como el ruido e interferencia, su eficacia para la separación de
la crosstalk puede ser discutida36, sin embargo considerando estudios actuales
sobre la actividad eléctrica de los músculos, el procesamiento en cuestión es
mejor, a la hora de ponderar el reclutamiento muscular y su correlación con la
cinemática del movimiento38. Siguiendo esta línea argumentativa, asociada al
procesamiento de los datos, se constata que el peak de amplitud para cada
modalidad de ejercicio clasificado como baja intensidad, se obtuvo entre el 40 al
60% del tiempo de ejecución, lo cual pudo deberse a que en dicho periodo
existió una mayor cantidad de fibras musculares que se fueron reclutando de
manera progresiva para cumplir con la prueba y en relación a ello, puede
inferirse que dicho intervalo concuerda con la posición más cercana a la MCIV y
donde el sujeto es capaz de realizar su mayor esfuerzo para poder llevar a cabo
una óptima ejecución del movimiento. Por otro lado, si ponderamos el resto de
los ejercicios clasificados como mediana y alta intensidad, se aprecia que este
peak se desplaza a la derecha del tiempo de ejecución, antecedente que va en
46
línea con la mayor demanda muscular, por lo tanto se requiere una mayor
inercia temporal para lograr la aceleración necesaria y cumplir con los
requerimientos de la tarea.
Continuando con el análisis cinemático del movimiento, haciendo énfasis en los
factores temporo-espaciales, se aprecia que la velocidad de ejecución de los
ejercicios podría modificar su clasificación, sobre todo si nos enfocamos en el
ejercicio nórdico, ya que si bien fue clasificado de mediana intensidad, se logró
apreciar que en el marco del procesamiento de los datos, uno de los sujetos
evaluados presentó un nivel de amplitud que sobrepasaba ampliamente al resto
de los sujetos, presentando un 96% de activación en relación a la MCIV, lo cual
habría sido catalogado como alta intensidad. Esta situación se pudo verificar, ya
que se tuvo la precaución de grabar cada uno de los ejercicios, mediante una
cámara que registró a 60 FPS (frame por segundo), y al analizar el registro del
sujeto en cuestión, en comparación al resto de los participantes, se observó un
aumento de velocidad. Es importante señalar que esta situación solo se
presentó en este ejercicio, lo cual nos lleva a reflexionar sobre sus
características. En esta línea, resulta evidente que al ser un ejercicio que
requiere un control excéntrico y además implica regular el peso de gran parte
de nuestro cuerpo, al aumentar la velocidad, los requerimientos de fuerza de la
musculatura posterior de muslo también se acrecientan, lo cual genera un
aumento no solo en el reclutamiento de unidades motoras, sino que también en
la frecuencia de descarga de estas, que en términos electrofisiológicos se
podría manifestar con una mayor amplitud de activación muscular.
Para efectos de la extrapolación de los resultados obtenidos, con el fin de
contribuir a la prevención y/o rehabilitación de lesiones, los ejercicios de fuerza
muscular son utilizados en forma recurrente para fortalecer los grupos
musculares que serán sometidos a cargas de intensidad variable. Cabe
47
mencionar que en muchos casos la elección de ejercicios es más bien empírica
y por ende la intervención carece de objetividad. Es por esto, que los resultados
expuestos pueden ser beneficiosos para una correcta elección en el proceso de
rehabilitación y generar una progresión acorde a las características y condición
del usuario objetivo de la intervención.
Si bien queda demostrado en los resultados, que el orden en que fueron
implementados los ejercicios, no afectaría los datos obtenidos, nos
encontramos con la incertidumbre en cuanto a la técnica que dominaban los
sujetos durante la ejecución de la batería de prueba, puesto que el tiempo de
práctica después del calentamiento y elongaciones habría sido muy limitado.
Además, en el contexto de la evaluación de los ejercicios, se debió integrar un
grupo que fuese propio del Glúteo Mayor para poder considerar la amplitud que
genera y si efectivamente existe una mayor activación en contraste con los
otros músculos evaluados.
48
6. CONCLUSIÓN
La presente investigación tuvo como interrogante ¿Es posible clasificar los
ejercicios de fortalecimiento de la cadena posterior de miembro inferior, según
criterios de baja, media y alta intensidad en base a la amplitud de activación
muscular, en futbolistas amateur de la Universidad Andrés Bello, durante la
ejecución de ejercicios de fortalecimiento?, en donde considerando la
metodología planteada y los objetivos propuestos, se obtuvo que 8 de los 13
ejercicios implementados fueron clasificados de baja intensidad, 3 de mediana
intensidad y 2 de alta intensidad, siendo el ejercicio nórdico el más
controversial, debido a que la velocidad de ejecución condiciona su clasificación
en alguna de las dos categorías más altas (mediana y/o alta intensidad).
Las limitaciones del estudio, se fundamentan entre otras cosas, en el bajo
número de sujetos evaluados y en que la velocidad de ejecución de cada uno
de los ejercicios no fue controlada, situaciones que podrían condicionar los
resultados, respecto a ejercicios específicos y su posible extrapolación a una
mayor población.
Si analizamos las fortalezas, nos encontramos principalmente con los métodos
de análisis de las señales, en términos de los algoritmos utilizados, los cuales
permiten extraer las características requeridas de la señal pero con la mínima
pérdida de información posible. Adicionalmente, la adquisición de los datos se
fundamenta en protocolos validados en la literatura científica, lo cual le otorga
soporte a los resultados expuestos.
Respecto a futuras investigaciones, es necesario evaluar a un mayor número de
sujetos, en donde si bien en el presente documento solo se presentaron los
49
antecedentes de 10 participantes, con el objetivo de cumplir con los
requerimientos para obtener el grado de licenciado en Kinesiología,
actualmente continuamos midiendo, en virtud de que los resultados
presentados tengan un mayor valor, a modo de extrapolación de nuestros
hallazgos. Adicionalmente, considerando un mayor número de muestras, será
posible aplicar estadística inferencial, para evaluar si existen diferencias
estadísticamente significativas en la amplitud de cada uno de los ejercicios
impuestos al sistema músculo esquelético.
Finalmente, es importante considerar que este estudio es la base de
futuras investigaciones, en donde se podrían crear protocolos de fortalecimiento
de la musculatura posterior de muslo, no solo en un plano curativo, sino que
también preventivo de una manera segura y progresiva.
50
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57
8. ANEXOS
Anexo Nº1: Distribución cronológica de la investigación
58
8.2 Anexo Nº2: Consentimiento Informado
____, Octubre de 2017
Clasificación de ejercicios de fortalecimiento de la cadena posterior de
miembro inferior, en base a la amplitud de activación muscular, en
futbolistas amateur entre 18-25 años de la Universidad Andrés Bello”
CONSENTIMIENTO INFORMADO
A través de este documento se le informará el objetivo y procedimientos
a seguir en la investigación y sus derechos como parte de este estudio. A
continuación se detalla cada uno de los puntos en cuestión:
● Objetivo de la investigación: Clasificar los ejercicios de fortalecimiento
de la cadena posterior de miembro inferior, en base a la amplitud de
activación muscular, en futbolistas amateur de la Universidad Andrés
Bello, durante la ejecución de ejercicios de fortalecimiento.
● Relevancia: Considerando que en la presente investigación nos
enfocaremos en la activación muscular selectiva de Glúteo mayor e
isquiotibiales, evaluando una batería de ejercicios que permita generar
una clasificación de estos, en base a la amplitud de activación muscular,
estaremos contribuyendo a implementar un programa de fortalecimiento
59
progresivo en el contexto de la rehabilitación y prevención de lesiones,
en línea con favorecer una recuperación paulatina de los tejidos, sin
generar sobrecarga muscular. Lo anterior podría servir de referencia para
los clínicos en el marco de la rehabilitación de una lesión muscular de la
cadena posterior, ya que si consideramos que el movimiento es el input
para mantener la homeostasis en los tejidos de nuestro sistema músculo-
esquelético, el movimiento precoz ante una lesión , por ejemplo del
Semimembranoso, es clave para una pronta recuperación, más aún si en
la fase de fortalecimiento se implementan ejercicios que aumentan
gradualmente, los requerimientos en la estructura mencionada.
● Procedimientos: Usted será citado al Campus Casona de las Condes
perteneciente a la Universidad Andrés Bellos, en el edificio C1,
Laboratorio de Ciencias de la Rehabilitación.
En primer lugar, usted debe realizar una fase de calentamiento en
cicloergómetro, durante 10 minutos a una intensidad submaximal.
Posteriormente se procederá de la siguiente manera:
-Determinar su miembro inferior dominante, mediante la prueba de
golpear el balón.
-Calcular la MCIV (máxima contracción isométrica voluntaria) de los
músculos Semimembranoso, Semitendinoso, Bíceps Femoral y Glúteo
Mayor (contracción mantenida durante 5 segundos de cada músculo).
-Aplicar una batería de ejercicios de fortalecimientos. Ejecutando 5
repeticiones de cada uno o 10 segundos de mantención según
corresponda y 2 minutos de pausa entre cada modalidad de ejercicio.
● Confidencialidad: Si bien los resultados que se obtengan pretenden
servir para publicaciones de carácter científico, su identidad no
aparecerá en ningún caso publicada, permaneciendo en secreto, sólo
60
codificada con sus iniciales y la fecha del procedimiento; cualquier
persona ajena a esta investigación carece de acceso a información que
permita identificar a los voluntarios que participen en este estudio. La
integridad de los datos obtenidos serán almacenados en formato digital,
por duplicado, en soportes diferentes (disco duro y DVD a modo de
respaldo) mientras dure el estudio. Una vez finalizado este, los datos
serán guardados sólo en medio sólido (DVD) con el fin de contar con un
respaldo para la eventual comprobación de resultados y procedimientos
de análisis. En ambos casos los datos se mantendrán al resguardo del
investigador responsable. Es posible que los datos recopilados en el
marco de esta investigación, sean utilizados en estudios posteriores que
se beneficien del tipo de registros obtenidos. Si así fuese, solamente
estarán disponibles los datos codificados según lo indicado en el párrafo
anterior, manteniendo su identidad personal estrictamente en el
anonimato.
● Responsabilidades del equipo evaluador: Entregar la información
necesaria para la correcta asimilación y entendimiento del objetivo de la
investigación y de los procedimientos, respondiendo a todas aquellas
preguntas provenientes del voluntario. En caso de ocurrir alguna
eventualidad en el transcurso del procedimiento, el grupo investigador se
hará cargo de asumir las posibles intervenciones que se requieran para
la resolución del problema.
En pleno uso de mis facultades, libre y voluntariamente manifiesto que
he sido debidamente informado y en consecuencia autorizo a que me
sea realizado el procedimiento de investigación, teniendo en cuenta que:
1. He comprendido la naturaleza y propósito del procedimiento, sabiendo
que como participante estaré contribuyendo al conocimiento científico
61
2. He tenido la oportunidad de aclarar mis dudas
3. Estoy satisfecho con la información proporcionada
4. Entiendo que mi consentimiento lo puedo revocar en cualquier momento
antes de la realización del procedimiento, sin ningún tipo de explicación.
5. Reconozco que todos los datos proporcionados referentes al historial de
investigación son ciertos y que no he omitido ninguno que pueda influir
en el procedimiento
6. De solicitar los datos obtenidos por mi persona como participante, estos
serán entregados sin ningún inconveniente, teniendo libre acceso a los
registros.
1. Por tanto, yo _______________________________________________
R.U.N. _____________________ declaro estar debidamente informado
y doy mi expreso consentimiento a la realización del procedimiento
propuesto.
____________________________ ___________________________
Firma del Voluntario Firma del investigador a cargo
Klgo. Leonidas Arias.
62
8.3. Anexo Nº3: Set de ejercicios
1. Lunge (Estocada)
El sujeto se encuentra en posición bípeda, con un pie más adelante que el otro,
posterior a esto debe bajar su cuerpo sin mover los pies hasta que las rodillas
formen un ángulo de 90 grados. Este es un ejercicio de cadena cinemática
cerrada. Ejercicio de 5 repeticiones
Figura N°7: Estocada
63
2. Single leg roman dead lift (Peso muerto en una pierna)
Para la posición inicial se les indica a los sujetos que deben mantener los pies
al ancho de sus hombros, con la espalda recta, deben inclinarse hacia adelante
con el tronco rígido mientras una de sus caderas realiza flexión, por otro lado, la
otra cadera se encuentra en posición neutra flexión-extensión elevando el
miembro de esta, con rodilla extendida. Desde Flexión de la cadera continuó
hasta que el tronco sea aproximadamente paralelo al suelo. Este ejercicio fue
correctamente realizado manteniendo un tronco rígido y el miembro inferior de
la cadera en posición neutra en paralelo al piso, junto con la cadera en flexión y
rodilla extendida de la misma. Este es un ejercicio de cadena cinemática
cerrada. Ejercicio de mantención durante 10 segundos.
Figura N°8: Peso muerto en una pierna
64
3. Kettlebell swing (Balanceo de mancuerna rusa)
Se utiliza una mancuerna rusa y el peso dependerá de la intensidad (12 Kg o 16
Kg). El sujeto se encuentra delante de la mancuerna rusa con sus pies
paralelos, a una anchura de los hombros. Flexionando las caderas y las rodillas
mientras se mantiene la columna en una posición neutral, el sujeto va hacia
abajo y agarra la mancuerna rusa con las dos manos. La parte superior del
cuerpo va paralelo al suelo y las rodillas están ligeramente flexionadas (10-15º).
El sujeto balancea con fuerza la mancuerna entre sus piernas y rápidamente
invierte la dirección con una extensión explosiva de la cadera que hace pivotear
la mancuerna rusa a la altura del pecho, donde se extienden las caderas y las
rodillas, y el sujeto está de pie en posición vertical. Este es un ejercicio de
cadena cinemática cerrada. Ejercicio de 5 repeticiones.
Figura N°9: Balanceo de mancuerna rusa
65
4. Bridge (Puente en flexión unilateral de cadera)
El sujeto está en posición supina en el suelo con los brazos a los lados. La
rodilla de la extremidad inferior dominante se flexiona, y el pie se mantiene en el
suelo. La otra pierna está doblada y cruzada sobre la pierna de trabajo. La
cadera se levanta hasta las rodillas, las caderas y hombros están en una línea
recta. Este es un ejercicio de cadena cinemática cerrada. Ejercicio de 5
repeticiones.
Figura N°10: Puente en flexión unilateral de cadera
66
5. Nordic (Nórdico)
Se ponen las rodillas en la colchoneta manteniendo todo el cuerpo recto. El
espacio entre las rodillas tiene que ser el mismo que el ancho de caderas.
Cruzamos los brazos delante del pecho. Un compañero tendrá que coger fuerte
los tobillos por detrás contra el suelo con las dos manos.
Acción: Nos inclinamos ligeramente hacia delante con el tronco recto y las
caderas en posición vertical. Las piernas, las caderas y el tronco forman un solo
bloque. Mantenemos esta posición recta del cuerpo tanto tiempo como
podamos mientras nos dejamos caer hacia delante hasta que nos paramos con
las manos. Este es un ejercicio de cadena cinemática cerrada. Ejercicio de 5
repeticiones.
Figura N°11: Nórdico
67
6. Hamstring bridge (Puente en silla)
El sujeto comienza en decúbito supino con los brazos a cada lado, con las
rodillas dobladas y los talones en una silla. Posteriormente se debe levantar la
cadera del suelo lentamente hasta que las rodillas, la cadera y los hombros
estén en una línea recta. Este es un ejercicio de cadena cinemática cerrada.
Ejercicio de 5 repeticiones.
Figura N°12: Puente en silla
68
7. Slide leg (Deslizar pierna)
Sujeto en decúbito supino en el suelo con ambos brazos a los lados. Las
caderas se extienden y levantan del suelo y una pierna se extiende siguiendo
esta línea recta, la pierna de trabajo se deja en el suelo sobre un paño que se
desliza fácilmente en el suelo. La pierna de trabajo debe deslizarse hacia atrás
y hacia delante. Este es un ejercicio de cadena cinemática cerrada. Ejercicio de
5 repeticiones.
Figura N°13: Deslizar una pierna
69
8. Prone bridge (Puente en prono)
Nos mantenemos en decúbito prono y con la parte superior del cuerpo con los
brazos en ángulo recto. Hay que colocar los pies de forma vertical en el suelo.
Acción: Levantamos el abdomen, las caderas y las rodillas de forma que todo el
cuerpo forme una línea recta, desde los hombros hasta los talones. Los codos
tienen que estar en posición vertical, por debajo de los hombros. Contraemos
los músculos abdominales y los glúteos. Presionamos las escápulas hacia
dentro. Este es un ejercicio de cadena cinemática cerrada. Ejercicio de
mantención durante 10 segundos.
Figura N°14: Puente en prono
70
9. Side bridge (Puente en decúbito lateral)
Sujeto se posiciona en decúbito lateral, se debe apoyar en antebrazos y borde
lateral del pie más cercano a la colchoneta. Posterior a esto debe levantar
cintura, generando una línea recta entre los hombros, la cintura y los pies. Debe
mantener esta posición. Este es un ejercicio de cadena cinemática cerrada.
Ejercicio de mantención durante 10 segundos.
Figura N°15: Puente decúbito lateral
71
10. Active hip abduction (Tijera en decúbito lateral)
Sujeto se posiciona en decúbito lateral, debe apoyar su cabeza en su brazo y
debe realizar una abducción de la pierna más alejada de la colchoneta y
mantener esta posición. Este es un ejercicio de cadena cinemática abierta.
Ejercicio de 5 repeticiones.
Figura N°16: Tijera en decúbito lateral
72
11. Bridge exercise to the neutral spine (Puente con espalda neutra)
Sujeto en decúbito supino en el suelo con ambos brazos a los lados y las
rodillas con una flexión de 90 grados, con ambos pies en el suelo.
Posteriormente se debe extender las caderas formando una línea recta con las
rodillas, la cadera y los hombros, manteniendo esta posición. Este es un
ejercicio de cadena cinemática cerrada. Ejercicio de 5 repeticiones.
Figura N°17: Puente con espalda neutra
73
12. Quadruped arm lower extremity lift (Cuatro apoyos con brazo y pierna
extendida)
El ejercicio comienza en posición cuadrúpeda y consiste en elevar un brazo y la
pierna contralateral hasta la horizontal intentando mantener la columna en
posición neutra (evitando la rotación de la pelvis o el tórax). Este es un ejercicio
de cadena cinemática abierta. Ejercicio de 5 repeticiones.
Figura N°18: Cuatro apoyos con brazo y pierna extendida
74
13. Heel strike against ball (Golpe de talón contra balón)
La posición inicial es prona, donde las extremidades inferiores se encuentren en
neutras, junto con un balón terapéutico de 55cm sobre las vértebras sacras, a
continuación: con el talón de la extremidad inferior dominante, se realizará un
golpe al balón mediante flexión de rodilla, con un intervalo de 2 segundos entre
cada golpe. Ejercicio de 5 repeticiones.
Figura N°19: Golpe de talón contra balón
75
8.4. Anexo Nº4: Localización de electrodos según protocolo SENIAM
Músculo Glúteo Mayor
Figura N° 20: Ubicación de los electrodos para el músculo Glúteo Mayor de
acuerdo al protocolo SENIAM.
La ubicación del electrodo debe ser en la mitad de una línea proyectada entre
las vértebras del sacro y el trocánter mayor, justo en el punto de mayor
prominencia del glútea, en orientación de la espina iliaca posterosuperior y la
zona posterior del muslo, sumando a esto el sujeto debe adoptar la posición
prona.
Fuente: www.seniam.org, 2016
76
Músculo Bíceps Femoral (cabeza larga)
Figura N° 21: Ubicación de los electrodos para el músculo Bíceps Femoral de
acuerdo al protocolo SENIAM.
La ubicación de los electrodos debe ser en la mitad de la proyección desde la
tuberosidad isquiática y el cóndilo lateral del Fémur, orientado a la dirección de
las fibras musculares, sumando a esto el sujeto en cuestión debe adoptar la
posición prona la cara posterior del muslo descubierta, con rodilla en flexión de
90° y una ligera rotación externa de Tibia.
Fuente: www.seniam.org, 2016
77
Músculo Semitendinoso
Figura N° 22: Ubicación de los electrodos para el músculo Semitendinoso,
según el protocolo SENIAM.
La ubicación de los electrodos debe ser en la mitad de la proyección de la
tuberosidad isquiática y el cóndilo medial del Fémur, orientado a las fibras
musculares, sumado a la posición que debe adoptar el sujeto en cuestión es
prono con flexión de 90° de rodilla, además de una leve rotación interna de
Tibia.
Fuente: www.seniam.org, 2016
78
Músculo Semimembranoso
Figura N° 22: Ubicación de los electrodos según el método de Perotto y
Delagi45.
La ubicación de los electrodos debe ser hacia lateral del tendón del músculo
semitendinoso, justo en el ápex de “V” formado por el Bíceps Femoral y el
Semitendinoso, orientado a las fibras musculares, sumado a la posición prona
del sujeto, con flexión de rodilla y leve rotación interna de Tibia.
Fuente: www.seniam.org, 2016