Ayala, F.; Sainz de Baranda, P.; De Ste Croix, M. y
Santonja, F. (2013) Fiabilidad absoluta
de las medidas isocinéticas para estimar la función
muscular / Absolute reliability
of isokinetic measurements for estimating muscle function. Revista Internacional de Medicina y
Ciencias de la Actividad Física y el Deporte vol. 13 (52) pp. 799-830. Http://cdeporte.rediris.es/revista/revista52/artfiabilidad407.htm
REVISIÓN
/ REVIEW
Fiabilidad absoluta de las medidas isocinéticas para
estimar la función muscular
Absolute reliability of
isokinetic measurements for estimating muscle function
Ayala, F.1; Sainz de
Baranda, P.2; De
Ste Croix, M.3 y Santonja, F.4
1. Doctor en Ciencias de la Actividad Física y del
Deporte. Centro de Investigación del Deporte. Universidad Miguel
Hernández de Elche. (España). ISEN formación universitaria, centro adscrito a
la Universidad de Murcia (España). fayala@umh.es
2.
Doctora
en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. Facultad de Ciencias de la
Actividad Física y del Deporte. Universidad de Murcia (España). psainzdebaranda@gmail.es.
3. Doctor en Ciencias de
la Actividad Física y el Deporte. Faculty of
Sports, Health and Social Care. University of Gloucestershire, Gloucester
(United Kingdom). Mdestecroix@glos.ac.uk
4.
Doctor en Medicina y
Cirugía. Facultad de Medicina. Universidad de Murcia. Servicio
de Traumatología. Hospital Universitario. V. de la Arrixaca.
Murcia (España). fernando@santonjatrauma.es
Agradecimientos
“Este trabajo es resultado del proyecto 06862/FPI/07 financiado con cargo al
Programa de Formación de Recursos Humanos para la Ciencia y la Tecnología de la
Fundación Séneca, Agencia de Ciencia y Tecnología de la Región de Murcia, en el
marco del PCTRM 2007-2010, con financiación del INFO y del FEDER de hasta un 80%”.
Código UNESCO / UNESCO Code: 5899 Educación Física y Deporte / Physical Education and Sports
Clasificación Consejo de Europa /
Council of Europe Classification: 11. Medicina del Deporte / Sports Medicine
Recibido 21 de julio de 2011 Received July 21, 2011
Aceptado 13 de octubre de 2013
Accepted October 13, 2013
Resumen
El objetivo principal de esta revisión de la
literatura fue analizar y comparar la fiabilidad absoluta de los índices
isocinéticos más empleados en el ámbito clínico y deportivo para la estimación
de la función muscular de los movimientos de flexión y extensión de rodilla (momento
de fuerza máxima [PFM], ángulo de fuerza máxima [A-PFM], potencia media [PM] y
trabajo total [TrT]). Un total de 20 estudios científicos fueron analizados
tras cumplir con todos los criterios de inclusión previamente establecidos. Los
resultados muestran que los índices isocinéticos PFM, PM y TrT parecen
presentar una moderada fiabilidad absoluta, mientras que son contradictorios
los valores obtenidos para el índice A-PFM. Son necesarios más estudios
científicos que analicen la fiabilidad absoluta de los principales índices
isocinéticos, especialmente el índice A-PFM, a través de procedimientos
exploratorios que empleen velocidades angulares altas, movimientos excéntricos
y diferentes posiciones de evaluación (sedentación, decúbito prono y decúbito supino).
Palabras clave: peak torque, variabilidad
inter-sesión, reproducibilidad, error de la medida, evaluación isocinética.
Abstract
The main purpose of this systematic literature review
was to analyse and compare the absolute reliability of the most common
isokinetic indexes used in clinical and sporting contexts for estimating the
muscle function of the knee flexion and extension movements (peak torque [PT],
angle of peak torque [A-PT], average power [AP] and total work [TW]). A total
of 20 research studies were analysed after meeting all the inclusion criteria
previously established. The results show that the isokinetic indexes PT, PM and
TW appear to present moderate absolute reliability scores, while the results for
the A-PT are contradictory. More research studies are necessary that analyse
the absolute reliability of the most common isokinetic indexes, specially of the A-PT, throughout testing procedures that
use high angular velocities, eccentric movements and different testing
positions (seated, lying prone and lying supine).
Key words: peak torque, inter-session variability, reproducibility, measurement
error, isokinetic assessment
1. Introducción
En el área de la medicina deportiva, y más concretamente, en la campo
de la rehabilitación físico-deportiva, el disponer de pruebas de valoración
precisas de la función muscular ha sido muy importante y altamente demandado
para evaluar el impacto de cualquier intervención terapéutica y/o el efecto de
un programa de entrenamiento (Maffiuletti, Bizzini, Desbrosses, Babault y
Munzinge, 2007).
Con este propósito, a finales de 1960 surgieron los primeros artículos
científicos que recomendaban y utilizaban dispositivos dinamométricos
isocinéticos (Hislop y Perrine, 1967; Moffroid, Whipple, Hofkosh, Lowman y
Thistle, 1969; Thistle, Hislop, Moffroid y Lowman, 1967), y durante más de tres
décadas han sido consideradas herramientas de investigación estándar o de
criterio para investigar la función de un grupo muscular aislado, y más
concretamente, de los músculos presentes en la pierna (Brown, 2000; Maffiuletti
et al., 2007).
Sin embargo, la precisión de los dispositivos isocinéticos para
evaluar la función muscular ha sido aceptada por clínicos y científicos en base
a conocimientos teóricos y empíricos, y en menor medida a la evidencia
científica existente con respecto a su grado de validez y fiabilidad. Entre la
gran variedad de índices o parámetros isocinéticos descritos por la literatura
científica, los denominados “pico-momento de fuerza máxima o peak torque”
(PFM); “ángulo donde se produce el pico de fuerza máxima o angle of peak
torque” (A-PFM); “potencia media o average power” (PM); y “trabajo total o
total work” (TrT) son los más empleados para evaluar y monitorizar cambios en
la función muscular durante procesos de rehabilitación y/o entrenamiento físico
(Brown, 2000; Yong-Hao Pua, Bryant, Steele, Newton y Wrigley, 2008).
La validez de criterio de un instrumento de medida podría ser
definida como el grado de precisión o correlación con que las puntuaciones
de un dispositivo permiten pronosticar alguna variable de criterio elegida
(gold standard) (Hopkins, 2000). En
este contexto, la literatura
científica sugiere que los índices isocinéticos anteriormente expuestos (PFM y
PM principalmente), medidos a través de acciones de flexión y extensión de
rodilla, poseen un moderado grado de correlación para categorizar a deportistas
según su nivel de rendimiento, expresado a través de múltiples acciones, tales
como: (a) el salto vertical (Ashley y Weiss, 1994); (b) la carrera (Anderson,
Gieck, Perrin, Weltman, Rutt y Denegar, 1991); (c) la capacidad anaeróbica
(Brown, Whitehurst y Buchalter, 1994); y (d) la resistencia muscular (Haymes y
Dickinson, 1980). Igualmente, los índices isocinéticos parecen poseer una sensibilidad
suficiente para discriminar entre personas con diferentes niveles de
rendimiento o roles en deportes colectivos (Brown y Wilkinson, 1983; Wrigley,
2000; Yong-Hao et al., 2008).
Por otro lado, el concepto de fiabilidad hace referencia a la consistencia
o repetitividad de una medida, esto es, si la aplicación del instrumento de
evaluación reporta consistentemente los mismos resultados bajo las mismas
condiciones. En este sentido, la evaluación más precisa de la fiabilidad de un
instrumento o procedimiento de valoración es determinada cuando se realizan
diferentes tests en cortos (consistencia interna o fiabilidad relativa) y
moderados (estabilidad o fiabilidad absoluta) periodos de tiempo, empleando el
clásico diseño test-retest (Baumgarter, 1989; Hopkins, 2000).
A nivel práctico, el análisis de la fiabilidad absoluta
(reproducibilidad de la medida) presenta mayor interés debido a que permitirá
valorar la “eficacia real” (más allá del error de la medida debido a variación
técnica o biológica) de programas de intervención sobre el nivel de función
muscular de pacientes y deportistas (Hopkins, 2000). Igualmente, otro uso
importante de la fiabilidad absoluta es la posibilidad de comparación entre
diferentes dispositivos isocinéticos e incluso, clínicos e investigadores
podrían emplear esta información para determinar el tamaño muestral de sus
estudios (Hopkins, 2000).
Sin embargo, por lo que respecta al grado de fiabilidad absoluta de
los índices isocinéticos PFM, A-PFM, PM y TrT, son muy pocos los estudios
científicos que han abordado su estudio, siendo a menudo controvertidos los
resultados obtenidos (Dvir, 2004).
Es importante un análisis crítico y exhaustivo de la literatura
científica que permita identificar el grado de fiabilidad absoluta de los índices
isocinéticos PFM, A-PFM, PM y TrT. Este conocimiento permitirá valorar si los
incrementos en los resultados obtenidos en comparación con los valores
iniciales-basales tras la aplicación de programas de intervención reflejan un
cambio real o si por el contrario están asociados al error de la medida.
Por lo tanto, el objetivo principal de esta revisión de la literatura
fue analizar y comparar la fiabilidad absoluta de los índices isocinéticos más
empleados en el ámbito clínico y deportivo para la estimación de la función
muscular de los movimientos de flexión y extensión de rodilla.
2.
Método
2.1. Criterios de
inclusión
Como criterios de inclusión que los estudios
y trabajos debían cumplir para formar parte de la presente revisión de la
literatura se establecieron: (a) ser artículos originales, tesis doctorales,
comunicaciones cortas y resúmenes con enlace a texto completo (gratuito y bajo
suscripción); (b) estar escritos en ingles, portugués o español; (c) ser
estudios controlados con diseños pre-test y pos-test cuyos objetivos fuesen
analizar y/o comparar la fiabilidad de los índices isocinéticos PFM, A-PFM, PM
y TrT obtenidos durante movimientos de flexión y extensión de rodilla; (d)
emplear como muestra de estudio hombres y mujeres asintomáticos de todo rango
de edad y condición física (sedentarios, físicamente
activos, deportistas de alto nivel); y (d) presentar una descripción
detallada de sus procedimientos exploratorios.
2.2.
Estrategia de búsqueda bibliográfica
La localización de
artículos se realizó en las bases de datos informatizadas on-line más
importantes en el ámbito de las áreas de la Salud y de la Educación Física,
incluyendo: Medline, Cochrane Library, ENFISPO, SportsDiscus, Lilacs Teseo,
OVID, así como el metabuscador Google. Se emplearon como palabras clave: isokinetic test, peak torque, angle of peak torque, total work,
average power, pre-test and post-test, reproducibility, absolute reliability,
knee flexion, knee extension, measurement error, variability (tabla 1).
La palabra “isokinetic test” fue siempre utilizada
como criterio de búsqueda, de tal forma que, en las diversas exploraciones
bibliográficas efectuadas, el término isokinetic test siempre estuvo presente
en uno de los campos de búsqueda, quedando el resto de campos subordinados con
la preposición “and” y completos por una de las palabras clave anteriormente
expuestas. No fue aplicada limitación en el año de publicación. La búsqueda
finalizo en febrero de 2011.
|
Tabla 1: Bases de
datos y estrategias de búsqueda utilizadas.
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Base
de datos
|
Estrategias
de búsqueda
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|
PubMed
SportsDiscus
OVID
Cochrane Library
Lilacs Teseo
Google
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- Isokinetic test
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- Absolute reliability
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- Peak torque
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- Reproducibility
|
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- Angle of peak
torque
|
- Pre-test y post-test
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|
- Total work
|
- Measurement error
|
|
- Average power
|
- Knee flexion
|
|
- Variability
|
-
Knee extension
|
Los títulos y resúmenes de los
artículos encontrados a través del empleo de la estrategia de búsqueda
anteriormente expuesta fueron inicialmente analizados por un único investigador
experto (Doctor en Ciencias de la Actividad Física y del Deporte, con más de 10
años de experiencia en el campo de la investigación) para determinar si a
priori cumplían los criterios de inclusión y exclusión establecidos. En este
sentido, los títulos y resúmenes de los artículos encontrados fueron
categorizados como: (a) aptos; (b) dudosos; y (c) no aptos. En los casos de
aquellos artículos cuyo título y resumen no proporcionaban información
explicita suficiente sobre el cumplimiento de los criterios de inclusión, se
procedió a la total lectura y análisis del mismo para su posterior
categorización como “apto” o “no apto”. La opinión de un experto independiente
fue solicitada para los casos en los cuales tras el análisis del artículo
completo no se llego a un juicio claro de “apto” o “no apto”.
Una vez seleccionados todos los
artículos cuyos títulos y resúmenes potencialmente cumplían los criterios de
inclusión y exclusión se procedió a su obtención en versión electrónica como
artículos completos.
2.3.
Extracción de datos
Una lista con variables
metodológicas de interés para entrenadores, preparadores físicos, médicos del
deporte y demás miembros del ámbito de la actividad físico-deportiva fue
desarrollada a priori (tabla 2). Esta lista estuvo vertebrada en el diseño previamente
establecido por Keating
y Matyas (1996), donde se incluyen aspectos tales
como (a) tipo de diseño, (b) descripción de la muestra, (c) preparación de la
prueba exploratoria, (d) aspectos a destacar durante el procedimiento de
evaluación, (e) estadísticos empleados, (f) resultados (cuantitativos y
cualitativos) y (g) conclusiones.
|
Tabla 2: Lista de extracción de datos de los
estudios científicos analizados.
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|
Referencia
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|
Diseño
|
|
Tipo
(medidas repetidas, pre-test y post-test)
|
|
Número
de sesiones exploratorias
|
|
Intervalo
temporal entre sesiones exploratorias consecutivas (semanas, días)
|
|
Sesión
de familiarización (si/no)
|
|
Población
|
|
Número
|
|
Sexo
(hombre/mujer)
|
|
Edad
(media y desviación estándar)
|
|
Nivel
de condición física (sedentarios, físicamente activos, deportista [indicar
modalidad deportiva])
|
|
Preparación
de la prueba exploratoria
|
|
Marca
y modelo del dispositivo dinamométrico
|
|
Procedimiento
de calentamiento (si/no, tipo y parámetros de la carga)
|
|
Posición
adoptada por el sujeto evaluado (sedentación, bipedestación, tendido supino,
tendido prono)
|
|
Estabilización
|
|
Alineación
del eje de giro de la articulación con el eje de giro del dinamómetro
|
|
Longitud
del brazo telescópico
|
|
Carga
previa para la activación
|
|
Método
de corrección gravitacional o si ha sido empleado
|
|
Durante la prueba exploratoria
|
|
Pierna
evaluada (ambas, dominante o no dominante, derecha o izquierda) y orden
(aleatorio, no aleatorio [indicar estrategia])
|
|
Modo
(isocinéticos [pasivo, isocinético, reactivo], isométrico, isotónico)
|
|
Tipo
de contracción muscular evaluada (concéntrica, excéntrica, ambas)
|
|
Tipo
de movimiento articular de la rodilla evaluado (flexión, extensión, ambos) y
modalidad (ciclo simple [concéntrico/concéntrico, excéntrico-excéntrico]
ciclo compuesto (concéntrico-excéntrico, excéntrico-concéntrico], movimiento
único)
|
|
Rango
de movimiento articular evaluado
|
|
Velocidades
angulares y orden de evaluación
|
|
Número
de series-repeticiones-ciclos por movimiento articular o velocidad angular
|
|
Periodos
de descanso
|
|
Análisis
estadístico
|
|
Tipo
de estadísticos utilizados para expresar la fiabilidad absoluta
|
|
Estrategia
de selección del valor final del índice isocinético destinado al análisis
estadístico (media de los intentos, mejor de los intentos)
|
|
Prueba
estadística empleada para evaluar las diferencias inter-sesión (paramétrica,
no paramétrica, indicar nombre)
|
|
Otros
|
|
Resultados
y Conclusiones
|
|
Cuantitativos
(porcentuales, ∆ entre pre-test y post-test en newton·metro)
|
|
Cualitativos
|
|
Consideraciones
del/los autor/es
|
|
Otros
comentarios
|
|
|
Todas las variables metodológicas
fueron extraídas, registradas y analizadas en todos los artículos por el mismo
investigador experto. Aquellos artículos que no especificaron explícitamente
alguna de las variables anteriores recibieron la categorización en dicha
sección de “no informa”, no siendo eliminados del proceso de análisis por este
hecho. Este método de extracción de datos ha sido recomendado por “Cochrane
Collaboration Back Review Group” para la realización de revisiones sistemáticas
(Van Tulder, Furland, Bombardier y Bouter, 2003).
3.
Resultados
La estrategia de búsqueda y selección de artículos
empleada en esta revisión obtuvo un total de 30 artículos cuyos títulos y
resúmenes parecían cumplían los criterios de inclusión y exclusión previamente
establecidos por los autores. De todos los títulos y resúmenes seleccionados
como aptos (n=30), 5 de ellos tuvieron un acceso restringido y/o fue imposible
su obtención en formato electrónico. Así, un total de 25 fueron conseguidos
como artículos completos en versión electrónica. Sin embargo, 5 artículos
fueron desechados por presentar una pobre descripción de la metodología
empleada (n=3) así como por no describir apropiadamente el análisis estadístico
utilizado (n=2). Por lo tanto, un total de 20 artículos fueron analizados e
incluidos en esta revisión. Todos los estudios analizaron la fiabilidad
absoluta de los índices isocinéticos PFM, A-PFM, PM y/o TrT durante los
movimientos de flexión y extensión de rodilla.
4.
Discusión
A continuación se
va a exponer un análisis detallado de los resultados obtenidos por los diversos
estudios científicos con relación al grado de fiabilidad absoluta de los
índices isocinéticos PFM, A-PFM, PM y TrT obtenidos a través de la flexión y
extensión de rodilla.
Por último, la tabla 7 muestra una ligera
tendencia a conseguir mejores valores de fiabilidad de la variable TrT durante
el movimiento de extensión de rodilla en comparación con el movimiento
articular de flexión de rodilla, independientemente de la velocidad angular
utilizada durante el proceso exploratorio.
Es importante resaltar el carácter teórico de
todas las consideraciones anteriormente expuestas, debido a la elevada
heterogeneidad presente en los procedimientos exploratorios de los distintos
estudios seleccionados para el análisis.
5. Limitaciones
aportadas por la literatura científica sobre la evaluación isocinética
5.1.
Protagonismo de los diferentes índices isocinéticos en la literatura científica
Son numerosos los estudios
científicos que han tratado de determinar la fiabilidad absoluta de los
distintos índices isocinéticos. La mayor parte de estos estudios científicos se
han centrado en el análisis de los índices isocinéticos PFM (n=17) y TrT (n=8),
siendo menos numerosos los estudios dedicados a determinar el error de la
medida del índice PM (n=5), y casi inéditos los estudios que evalúan la
reproducibilidad del índice A-PFM (n=2).
5.2.
Protagonismo de las diferentes velocidades angulares
en la literatura científica
El brazo telescópico de los
dinamómetros isocinéticos modernos es capaz de moverse en velocidades angulares
que oscilan entre los 30 y 500º/s. Las acciones deportivas generalmente
requieren de movimientos rápidos y explosivos, cuyo tiempo de aplicación de
fuerza es muy corto (200 a 500 ms) (Cronin, McNair y Marshall, 2001).
Por esta razón, la evaluación
isocinética teóricamente debería emplear velocidades angulares moderadas-altas
(180-300º/s), si se pretende reflejar la realidad de las acciones deportivas, y
con ello aumentar la validez ecológica del procedimiento exploratorio.
Sin embargo, tan sólo Iga et al.
(2006) y Ordaway et al. (2006) han empleado velocidades angulares mayores de
180º/s en sus procedimientos exploratorios (240º/s en ambos estudios). Quizás
la evaluación de los índices isocinéticos utilizando velocidades angulares
moderadas y altas (180-300º/s) podría ser de gran ayuda para clínicos,
entrenadores y demás miembros del ámbito físico-deportivo, pues podrían
(teóricamente) aportar datos que reflejen valores de fuerza más cercanos a la
realidad deportiva, pudiendo con ello combatir el principal inconveniente de la
evaluación isocinética, la escasa contextualización de sus acciones de
evaluación.
Por lo tanto, parece clara la
necesidad de estudios científicos que determinen la reproducibilidad de las
acciones isocinéticas rápidas como requisito previo indispensable para la
justificación de su uso en los procedimientos exploratorios.
5.3.
Aspectos procedimentales de la evaluación
isocinética
La fiabilidad de una medida puede verse
afectada por ciertos factores, tales como: (a) la complejidad del movimiento
evaluado (sesgo de aprendizaje), (b) si la valoración es llevada a cabo por el
mismo examinador (fiabilidad intra-examinador) o por diferentes examinadores
(fiabilidad inter-examinadores), (c) factores ambientales como temperatura y
momento del día, (d) la realización o no de calentamiento previo, (e) e incluso
por las características propias de la población a la que va dirigida
(escolares, adultos jóvenes sanos, personas con patologías) (Hopkins, 2000).
En este sentido, y en el contexto de la
exploración isocinética, Keating y Matyas (1996) consideran que el sesgo de
aprendizaje, la posición adoptada por el sujeto y el rango de movimiento
evaluado podrían ser tres de los aspectos más importantes a controlar para
tratar de conseguir una medida estable de los índices isocinéticos.
Por ello, a continuación se va a exponer un
análisis del efecto que el sesgo de aprendizaje, la posición adoptada por el
sujeto y el rango de movimiento evaluado podrían tener sobre los resultados
obtenidos en una evaluación isocinética.
5.3.1. Efecto de aprendizaje
Las pruebas isocinéticas requieren de la
cooperación del paciente durante el procedimiento de valoración, el cual podría
conseguir mejoras en sus resultados tras la repetición de la prueba
transcurrido un periodo corto de tiempo. Este fenómeno se conoce como efecto de
aprendizaje. Si el efecto de aprendizaje aparece, esto quiere decir que el
sujeto evaluado es capaz de conseguir mejores resultados de fuerza isocinética
en la última medición (en comparación con la primera) siempre y cuando se hayan
efectuado dos o más mediciones separadas entre sí unos minutos. El efecto de
aprendizaje podría interferir negativamente en la evaluación de la fiabilidad
de la medida (Thomas y Nelson, 1990).
A
pesar de las demandas neuromusculares específicas, y en muchos casos novedosas,
que la valoración isocinética solicita del sujeto evaluado, pocos estudios han
investigado el número de repeticiones necesarias para conseguir valores estables
de la medida durante la misma sesión de valoración (estabilidad intra-sesión)
(Lund et al., 2005; Madsen, 1996; Madsen y Lauridsen, 1995).
Lund
et al. (2005) examinaron el efecto de aprendizaje de la prueba isocinética
durante 4 repeticiones máximas de flexo-extensión de rodilla, separadas entre
sí por un periodo de 20 minutos en personas adultas jóvenes sanas (n = 33).
Estos autores informaron de la no existencia del efecto de aprendizaje entre la
primera repetición y las sucesivas 3 repeticiones para la extensión y flexión
de rodilla, si bien observaron que los mejores resultados (no significativos)
para la extensión de rodilla se consiguieron en la primera repetición.
Las
conclusiones obtenidas por Lund et al. (2005) no han sido apoyadas por ciertos
estudios previos (Burdett y Swearingen, 1987; Friedlander, Block, Byl, Tubbs,
Sadowsky y Genant, 1991; Kues, Rothstein y Lamb, 1992; Murray, Gardner,
Mollinger y Sepic, 1980), aunque si por otros de naturaleza más reciente
(Madsen, 1996; Madsen y Lauridsen, 1995). Así, determinados estudios han
informado que los resultados obtenidos en la segunda y posteriores repeticiones
son estadísticamente mayores que los obtenidos en la primera medición
(sistematic bias). En este sentido, Kues, Rothstein y Lamb (1992), basado en un
análisis visual de los datos obtenidos en la valoración de la rodilla,
concluyeron que los sujetos deberían ser evaluados utilizando 4 repeticiones
máximas y seleccionando el mayor resultado obtenido (cuantitativamente) como
medida de máximo esfuerzo.
Keatin
y Matyas (1996) tras realizar un minucioso análisis de los factores que podrían
influir en la estabilidad de la medida, establece que el control de
determinados aspectos del procedimiento exploratorio quizás disminuya la
variabilidad de la misma: (a) la realización de una sesión de familiarización
del procedimiento exploratorio días antes de su puesta en marcha; (b) la
ejecución de un calentamiento previo; (c) la apropiada estabilización del
sujeto a ser evaluado; (d) la correcta alineación del eje de giro de la
articulación con el eje de giro del dinamómetro; (e) así como la selección de
la longitud exacta del brazo telescópico.
En
esta línea, Keatin y Matyas (1996) consideran que si se respetan las premisas
anteriores, 2 repeticiones podrían ser necesarias para conseguir estabilidad en
la medida si se emplean velocidades angulares bajas (0-90º/s), 3 repeticiones
para velocidades medias-altas (90-180º/s) y 4 para velocidades altas (>
180º/s).
Por
otro lado, los estudios que han analizado el efecto de aprendizaje de las
medidas isocinéticas (principalmente el pico de fuerza máximo) durante varios
días (inter-sesión) informan, de forma general, de la no existencia de sesgo de
aprendizaje en los resultados obtenidos (Dauty y Rochcongar, 2001; Deighan, De
Ste Croix y Armstrong, 2003; Iga et al., 2006; Impellizzeri et al.,
2008; Kellis et al., 1999; Li et al., 1996; Maffiuletti et al., 2007; Sole et
al., 2007). Sin embargo, los movimientos de flexión de rodilla y la evaluación
bajo velocidades altas parecen ser las variables más susceptibles de alteración
de una sesión a otra (sesgo de aprendizaje) (Iga et al., 2006; Maffiuletti et
al., 2007).
Glesson
y Mercer (1992), tras evaluar la variación inter-sesión (5 días de intervalo
entre sesiones consecutivas) del rendimiento de la fuerza isocinética de
mujeres y hombres físicamente activos concluyeron que tras una sesión de
familiarización, la variabilidad de la medida podría ser atribuida a la
variación biológica, tecnológica y error de la medida más que vinculada al
efecto de aprendizaje.
5.3.2.
Posición adoptada por el sujeto evaluado
La posición de la persona es uno de los
aspectos más importantes que el clínico debe tener en cuenta a la hora de
diseñar sus procedimientos exploratorios (Keating y Matyas, 1996). En este
sentido, los dispositivos isocinéticos permiten valorar la función muscular de
la articulación de la rodilla empleando diferentes posiciones, entre las que
destaca la sedentación con flexión de cadera en torno a los 80º -100º como la más
empleada (Kellis et al., 1999; Li et al., 1996; Maffiuletti et al., 2007; Lund
et al., 2005), aunque ciertos estudios adoptan para valorar la función muscular
la posición de tendido, tanto en su variante prono (figura 1) (Worrell, Perrin
y Denegar, 1989) como supino (Worrell, Denegar, Armstrong y Perrin, 1990;
Worrell, Perrin y Denegar, 1989).
Figura 1: principales
posiciones adoptadas durante una evaluación de la fuerza isocinética de la
flexión y extensión de rodilla: a) sedentación, b) tendido prono y c) tendido
supino.
Los estudios que han determinado el efecto de
la posición del cuerpo sobre los resultados obtenidos en las valoraciones
isocinéticas de la flexión y extensión de rodilla informan que la producción de
fuerza concéntrica y excéntrica está influenciada por la posición del cuerpo
(Curner, 1977; Figioni, Christ y Massey, 1988; Lunnen, Yack, Leveau, 1981;
Gordon, Huxley, Julian, 1986; Worrell, Denegar, Armstrong y Perrin, 1990;
Worrell, Perrin y Denegar, 1989).
Los resultados de estos estudios demuestran
que la fuerza máxima de los extensores y flexores de rodilla fue
significativamente menor en la posición de tendido al ser comparada con la
posición de sedentación (Figioni, Christ y Massey, 1988; Lunnen, Yack y Leveau,
1981; Worrell, Perrin y Denegar, 1989). Así, Lunnen, Yack y Leveau (1981)
examinaron la máxima fuerza isométrica de la musculatura flexora de rodilla en
una angulación de 60º de flexión de rodilla, y empleando posiciones de flexión
de cadera de 0º, 45º, 90º y 135º. Estos autores encontraron que la fuerza
isométrica de la musculatura flexora de rodilla fue significativamente menor en
la posición de 0º de flexión de cadera que en las posiciones de 90º y 135º de
flexión. Worrell, Perrin y Denegar (1989) compararon la fuerza isocinética de
la flexión y extensión de rodilla concéntrica en posición de sentado y tumbado
supino en estudiantes universitarios (n=12). Estos autores también encontraron
mayores valores de fuerza de la flexión y extensión de rodilla en la posición
de sedentación en comparación con la posición de tendido supino.
El mecanismo que podría explicar esta
reducción de fuerza en función de la posición del cuerpo quizás esté
relacionado con la curva fuerza-posición, la cual describe la longitud óptima
donde un músculo puede desarrollar la máxima fuerza (Gordon, Huxley y Julian,
1986). En este sentido, Worrell, Perrin y Denegar (1989) sugieren que en
angulaciones de flexión de cadera por debajo de 60º y por encima de 135º, tanto
la musculatura flexora como la extensora de rodilla se encuentran en una
posición desfavorable para que los puentes cruzados de actina y miosina se
deslicen de forma eficiente.
Worrell, Perrin y Denegar (1989) encontraron
que el descenso en la fuerza de la musculatura flexora de rodilla fue el doble
que el manifestado por la musculatura extensora de rodilla al comparar las
posiciones de sentado con respecto a la de tumbado. Estos autores consideran
que una posible explicación podría radicar en que si se considera el cuádriceps
como la principal musculatura extensora de rodilla y los isquiosurales como la
principal musculatura flexora de rodilla, tres de los
músculos que componen la musculatura del cuádriceps no cruzan la articulación
de la cadera, mientras que los tres músculos que componen la musculatura
isquiosural cruzan tanto la articulación de la cadera como la rodilla. Por lo
tanto, Worrell, Perrin y Denegar (1989) consideran que la musculatura
isquiosural podría ser más susceptible a sufrir variaciones en la magnitud de
su fuerza al modificar la posición de la cadera.
Desde una perspectiva de validez ecológica,
varios estudios proponen valorar la función muscular de la rodilla empleando
posiciones de tendido, pues esta posición refleja con mayor exactitud la
posición de la cadera cuando un deportista se encuentra corriendo a máxima
velocidad (principal mecanismo de lesión de la musculatura isquiosural y LCA)
(Worrell et al., 1990; Worrell, Perrin y Denegar, 1989).
Worrell et al. (1990) examinaron el efecto de
la posición tendido prono y tendido supino sobre la máxima fuerza isocinética
concéntrica y excéntrica de la musculatura flexora de rodilla en jugadoras de
lacrosse (n=12). Los resultados mostraron que la posición tendido
supino presentaba un descenso del 36% y 31% de la máxima fuerza concéntrica
y excéntrica respectivamente en comparación con la posición de tendido prono.
Worrell et al. (1990) sugieren que una posible explicación para este fenómeno
podría radicar en la influencia que determinados reflejos posturales (reflejo
laberintico vestibular, reflejo simétrico y asimétrico del cuello) presentan
sobre el tono de la musculatura isquiosural. Este estudio acaba sugiriendo que
la evaluación de la función muscular de la rodilla se evalué en posición de
tendido prono, debido a que esta posición es más próxima a la realidad
deportiva de las acciones de carrera así como porque facilita una óptima
generación de fuerzas.
Sorprendentemente, tan solo Tredinnick y
Duncan (1988) utilizan la posición de tendido para evaluar la fiabilidad
absoluta del índice isocinético PFM. Por tanto, parece clara la necesidad de
abordar el estudio de la fiabilidad absoluta de los distintos índices
isocinéticos adoptando posiciones distintas a la de sentado, para tratar de
determinar qué posición del sujeto evaluado permite conseguir la mayor
estabilidad de la medida a lo largo del tiempo.
5.3.3.
Rango de movimiento evaluado
El rango de movimiento de la articulación a
ser evaluada es otra de las variables del procedimiento exploratorio más
importantes a tener en cuenta. Los estudios científicos que analizan la
fiabilidad absoluta de los distintos índices isocinéticos de la flexión y
extensión de rodilla utilizan, de forma general, dos tipos de rangos de
movimiento: (a) de 0º (extensión total de rodilla) a 90º -100º de flexión de
rodilla (Arnold, Perrin y Hellwing, 1993; Dauty y Rochcongar, 2001; Deighan, De
Ste Croix y Armstrong, 2003; Dervisevic et al., 2006;
Kellis et al., 1999; Lund et al., 2005; McCleary y Andersen, 1992; Pincivero,
Lephart y Karunakara, 1997; Sole et al., 2007; Symons et al., 2004); y (b) 10º
a 80º -90º de flexión de rodilla (Iga et al., 2006; Impellizzeri et al., 2008;
Maffiuletti et al., 2007)
Además, la mayor parte de los estudios de
fiabilidad de los índices isocinéticos extraen las variables objeto de estudio
de todo el rango de movimiento articular, sin focalizar la atención en rangos
de movimiento específicos ni en ángulos específicos.
El estudio de la magnitud de los índices
isocinéticos obtenidos durante rangos de movimiento y/o ángulos específicos
parece estar ganando protagonismo en los últimos años, sobre todo en el
contexto de la rehabilitación y prevención de lesiones. Por ejemplo, es bien
sabido que los músculos flexores de rodilla actúan como sinergistas (ligamentos
activos) y estructura protectora del ligamento cruzado anterior (LCA), siendo
esta función especialmente importante en los ángulos que oscilan desde los 0 a
los 40º de flexión de rodilla durante acciones dinámicas rápidas, donde la
tensión a soportar por el LCA es máxima debido a la fuerza de tracción ejercida
por los extensores de rodilla (Beymnnon, Johnson, Abate, Fleming & Nichols,
2005; Solomonow, Baratta y D´Ambrosia, 1989). Por lo tanto, el estudio de la
magnitud de los índices isocinéticos extraidos del rango de movimiento de 0º a
40º podría proporcionar una información muy interesante a clínicos y demás
profesionales del ámbito de la rehabilitación físico deportiva sobre el estado
de la estabilidad dinámica de la articulación de la rodilla (Kellis y Katis,
2007).
Sin embargo, únicamente Arnold, Perrin y
Hellwing (1993) y Dervisevic et al. (2006) centran su atención en examinar la
fiabilidad absoluta de los índices isocinéticos en ángulos y rangos de
movimientos específicos. En este sentido, Arnold, Perrin y Hellwing (1993)
determinan la reproducibilidad del índice PFM en los ángulos 30º, 60º y 75º de
flexión de rodilla, mientras que Dervisevic et al. (2006) focalizan su atención
en el rango de 30º -60º de flexión de rodilla.
Por lo tanto, la falta de información científica
relativa a la fiabilidad absoluta de índices isocinéticos en rangos de
movimiento y ángulos específicos pone de manifiesto la clara necesidad de
estudios científicos que aborden esta cuestión.
6. Conclusiones
A pesar de la extensiva utilización de los
dispositivos isocinéticos para evaluar y monitorizar la funcionalidad de la
musculatura de la rodilla tras la aplicación de programas de intervención, es
muy limitada la evidencia científica relativa a la magnitud del cambio
necesario en los diversos índices isocinéticos que expresen un cambio real en
los mismos más allá del sesgo error de la medida.
Por todo ello, es importante considerar con
cautela las conclusiones que se exponen a continuación:
- Los índices
isocinéticos PFM y TrT parecen presentar una moderada-alta fiabilidad
absoluta (SEM y TE < 10%), independientemente de la contracción
muscular evaluada (concéntrica y excéntrica), velocidad angular
seleccionada (baja, moderada y alta) y del movimiento articular realizado
(flexión de rodilla y extensión de rodilla). Asimismo, parece existir una
tendencia que sugiere que la contracción muscular concéntrica presenta una
menor variabilidad inter-sesión en comparación con la contracción
excéntrica.
- El índice
isocinético PM parece poseer una moderada fiabilidad absoluta (SEM y TE
≈ 10-15%). No existe evidencia científica suficiente que permita
evaluar la influencia que las variables tipo de contracción, velocidad
angular y acción muscular poseen sobre la estabilidad de la medida.
§ La fiabilidad
absoluta del índice A-PFM no ha sido debidamente establecida. Los escasos
estudios efectuados a este fin (n=2) muestran resultados muy controvertidos.
Por tanto, su uso debe de ser considerado con enorme cautela por clínicos,
preparadores físicos y demás miembros del ámbito físico-deportivo.
- Son necesarios
más estudios científicos que evalúen la fiabilidad absoluta de los índices
isocinéticos PM y A-PFM.
- Existe una clara
laguna científica en lo relativo al efecto que diferentes posiciones de
evaluación (tendido supino, tendido prono y bipedestación) podrían tener
sobre el grado de variabilidad inter-sesión.
- Es necesario
hacer especial hincapié en el estudio de la fiabilidad absoluta de los
índices isocinéticos empleando velocidades angulares altas, pues reflejan
con mayor precisión la realidad físico-deportiva, y mejoraría con ello la
validez ecológica de los resultados obtenidos.
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vol. 13 - número 52 - ISSN: 1577-0354