Descripción y análisis de una prueba para medir fuerza isométrica

de extensión de rodilla unilateral con plataformas de fuerza en

estudiantes universitarios: Estudio Piloto

Bautista Hernández Laura Daniela

Casalins González Linda Marcela

Jiménez Alvarado Yessica Paola

Universidad De Santander - UDES

Facultad De Fisioterapia

Bucaramanga

2020

Descripción y análisis de una prueba para medir fuerza isométrica

de extensión de rodilla unilateral con plataformas de fuerza en

estudiantes universitarios: Estudio Piloto

Bautista Hernández Laura Daniela

Casalins González Linda Marcela

Jiménez Alvarado Yessica Paola

Trabajo de grado para optar el título de fisioterapeuta

Docentes asesores:

MSc. Esp. FT. Javier Hernán Carreño Robayo

Phd. Daniel Dylan Cohen

Universidad De Santander - UDES

Facultad De Fisioterapia

Bucaramanga

2020

1

2

3

4

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos a Dios y a la vida por la oportunidad de crecer y pertenecer a un entorno estudiantil de calidad, por nuestra salud y bienestar físico y mental y por la sabiduría que ayuda a mantenernos y continuar en el camino correcto.

Agradecemos a nuestras familias y amigos por el gran apoyo brindado en el cumplimiento de este gran logro culminado, por el esfuerzo y entrega en el cumplimiento de este ciclo y por el cariño que nos brindaron durante todo este proceso.

Agradecemos a nuestro docente asesor de trabajo de grado Javier Hernán Carreño Robayo, por su orientación, confianza y motivación, durante este proyecto.

Agradecemos a la Universidad de Santander por generar espacios que

permiten el crecimiento integral de nuevos profesionales que trabajan en

el desarrollo de la región; con gran orgullo llevaremos el nombre de

nuestra alma mater, institución que brindó sus instalaciones a pro del

conocimiento y la enseñanza, seleccionando los mejores profesionales

para el nacimiento de nuevos ciudadanos.

5

DEDICATORIA

Esta tesis está dedicada a nuestros padres quienes con su amor, paciencia y esfuerzo nos han permitido llegar a cumplir hoy un sueño más, gracias por inculcarnos el ejemplo de esfuerzo y valentía, de no temer a las adversidades porque Dios está con nosotras siempre. A nuestros hermanos por su cariño y apoyo incondicional, durante todo este proceso, por estar con nosotras en todo momento, gracias. A toda nuestra familia porque con sus oraciones, consejos y palabras de aliento hicieron de nosotras mejores personas y de una u otra forma nos acompañan en todos nuestros sueños y metas.

Laura Daniela Bautista Hernández

Linda Marcela Casalins González

Yessica Paola Jiménez Alvarado

6

TABLA DE CONTENIDO

LISTA DE TABLAS 8

LISTA DE FIGURAS 9

LISTA DE ANEXOS 10

RESUMEN 11

ABSTRACT 12

1. INTRODUCCIÓN 13

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 15

2.1 PREGUNTA PROBLEMA 17

3. JUSTIFICACIÓN 18

4. OBJETIVO GENERAL 20

4.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 20

5. MARCO REFERENCIAL 21

5.1 MARCO TEÓRICO 21

5.1.1 LA FUERZA ISOMÉTRICA. 21

5.1.2 MÉTODO ISOCINÉTICO. 23

5.1.3 EVALUACIÓN DE LA RODILLA. 24

5.1.4 MOVIMIENTOS ISOMÉTRICOS, ISOTÓNICOS E ISOCINÉTICOS. 25

5.2 MARCO CONTEXTUAL 29

5.3 MARCO LEGAL 29

6. MATERIALES Y MÉTODOS 31

7

6.1 TIPO DE ESTUDIO 31

6.2 MUESTRA Y MUESTREO 31

6.3 TIPO DE MUESTREO 31

6.4 POBLACIÓN 31

6.4.1 UNIVERSO 31

6.4.2 POBLACIÓN OBJETO 31

6.4.3 CRITERIOS DE INCLUSIÓN 31

6.4.4 CRITERIOS DE EXCLUSIÓN 32

6.5 VARIABLES 32

6.6 PROCEDIMIENTO 32

6.7 EVALUADORES 34

6.8 RECLUTAMIENTO DE PARTICIPANTES 34

6.9 RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN 35

6.10 INSTRUMENTOS 35

6.10.1 CUESTIONARIO PARA LA RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN 35

6.10.2 PLATAFORMAS DE FUERZA 35

6.10.3 SOFTWARE FORCEDESK 36

7. ANÁLISIS ESTADÍSTICO 37

8. CONSIDERACIONES ÉTICAS 38

9. RESULTADOS 39

10. DISCUSIÓN 44

11. LIMITACIONES DEL ESTUDIO Y FORTALEZAS 47

12. CONCLUSIÓN 48

13. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 49

14. ANEXOS 56

8

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Tipo de contracciones musculares. .................................... 26

Tabla 2. Características de la población en estudio, distribuidas

por sexo. .............................................................................................. 40

Tabla 3. Valores covarianza de las variables neuromusculares

distribuidas por sexo. ......................................................................... 41

Tabla 4. Resultados de las variables neuromusculares entre

miembros inferiores en las mujeres. ................................................. 42

Tabla 5. Resultados de las variables neuromusculares entre

miembros inferiores para los hombres. ............................................ 43

9

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Sistema para valoración de Fuerza de extensión de rodilla

isométrica. ........................................................................................... 22

Figura 2. Prueba isométrica de extensores de rodilla unilateral con

plataforma de fuerza. .......................................................................... 34

Figura 3. Plataforma de fuerza valdperformance. ............................ 35

Figura 4. Software FORCEDECKS. .................................................... 36

Figura 5. Protocolo evaluación fuerza isométrica. .......................... 39

10

LISTA DE ANEXOS

Anexo 1. Variables .............................................................................. 56

Anexo 2. Cuestionario para la recolección de información ............ 58

Anexo 3. Consentimiento informado ................................................ 61

Anexo 4. Cronograma de actividades ............................................... 64

Anexo 5. Presupuesto ........................................................................ 65

11

RESUMEN

Título: Descripción y análisis de una prueba para medir fuerza isométrica de extensión de rodilla unilateral con plataformas de fuerza en estudiantes universitarios: Estudio Piloto.

Autores: Bautista Hernández Laura Daniela, Casalins González Linda Marcela, Jiménez Alvarado Yessica Paola.

Palabras claves: Fuerza isométrica, Plataforma de Fuerza, Contracción Muscular, Extensión de Rodilla.

Descripción:

La asociación de la fuerza muscular con todas las causas de mortalidad, su importancia en la prevención de caídas como consecuencia de los cambios de envejecimiento y el papel que desempeña en cualquier proceso de rehabilitación, hacen que esta condición física requiera una evaluación objetiva para garantizar la fiabilidad de los resultados. El objetivo de este estudio fue describir y analizar una prueba para medir la fuerza isométrica de extensión de rodilla unilateral a 135° de flexión, empleando una plataforma de fuerza en estudiantes de la Universidad de Santander.

Fue un estudio descriptivo observacional de corte transversal. Se realizó con 10 estudiantes de entre 18 y 28 años de la Universidad de Santander, que no presentaron alteraciones musculoesqueléticas. Los análisis de las diferentes variables se realizaron por sexo, a través de la prueba estadística T-Student. Asimetrías superiores al 15% entre la pierna dominante y la no dominante se encontraron en las mujeres para las variables de fuerza máxima (19%), TDF 100ms y TDF 200 ms (15.4 y 26.3% respectivamente) e impulso absoluto a 200ms (19.6%). Estas diferencias no fueron estadísticamente significativas. Además, se midió la variabilidad entre los ensayos para cada miembro inferior donde se observó poca variabilidad.

Finalmente, fue posible describir una prueba para medir la fuerza isométrica de los extensores de rodilla, usando una plataforma de fuerza y así obtener valores objetivos de fuerza muscular isométrica en sujetos sanos. No se encontraron diferencias entre el lado dominante con respecto al lado no dominante tanto en hombres como en mujeres, esto confirma que existe una alta probabilidad de poder utilizar esta prueba en pacientes pre y posquirúrgicos de rodilla, sin embargo, se sugiere antes de esto, realizar un estudio de reproducibilidad de esta prueba.

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ABSTRACT

Title: Description and analysis of a test to measure isometric strength of unilateral knee extension with force platforms in university students: Pilot Study.

Authors: Bautista Hernández Laura Daniela, Casalins González Linda Marcela, Jiménez Alvarado Yessica Paola.

Keywords: Isometric Strength, Force Platform, Muscle Contraction, Software, Knee Extension.

Description:

The association of muscular strength with all causes of mortality, its importance in preventing falls as a consequence of aging changes and the role it plays in any rehabilitation process, make this physical condition require an objective evaluation to guarantee the reliability of the results. The objective of this study was to describe and analyze a test to measure the isometric strength of unilateral knee extension at 135° of flexion, using a force platform in students from the University of Santander.

It was a descriptive observational cross-sectional study. It was carried out with 10 students between 18 and 28 years old from the University of Santander, who did not present musculoskeletal alterations. The analyzes of the different variables were made by gender, through the statistical T-Student test. Asymmetries> 15% between the dominant and the non-dominant leg were found in women in variables such as peak force (19%), TDF 100ms and TDF 200 ms (15.4 and 26.3% respectively) and absolute impulse at 200ms (19.6 %). These differences were not statistically significant. Additionally, variability between trials was measured for each lower limb where little variability was observed.

Finally, it was possible to describe a test to measure the isometric strength of the knee extensors, using a strength platform and thus obtain objective values of isometric muscle strength in healthy subjects. No differences were found between the dominant side with respect to the non-dominant side in both men and women, this confirms that there is a high probability of being able to use this test in pre and post surgical knee patients, however, it is suggested before this, carry out a reproducibility study of this test

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1. INTRODUCCIÓN

Las cualidades o habilidades físicas facilitan al ser humano afrontar la realización de las actividades de la vida diaria. Éstas, a su vez, están influenciadas por la madurez biológica, principalmente en la etapa entre los 18 a los 28 años. Algunos componentes antropométricos (estatura, el peso corporal, entre otras), junto con los antecedentes deportivos y el componente genético, permiten explicar la variabilidad del desarrollo y evidenciar diferencias entre la edad cronológica y la maduración biológica. (1)

La evaluación de la condición física, la composición corporal, la funcionalidad, entre otros en cualquier sujeto, facilita obtener una perspectiva del individuo haciendo evidentes, sus limitaciones, restricciones y/o dificultades durante la ejecución de las actividades de la vida diaria. Estas capacidades físicas, como la fuerza muscular, que se define como la fuerza medida en Newtons, Kilogramos o libras, generada por un músculo o por un grupo de músculos alcanzada o superada (ACSM, 2016). Su evaluación puede darse de manera dinámica (movimiento de una carga externa o parte del cuerpo en la que el músculo cambia de longitud) o de manera estática (sin cambio de longitud muscular). La importancia de su evaluación radica en la posibilidad de pronosticar la mortalidad y el estado funcional de un individuo. (2–4)

La fuerza dinámica habitualmente se mide con equipos conocidos como dinamómetros isocinéticos en los que se controla la velocidad del movimiento, por ejemplo: 60° por segundo. Una de sus grandes limitaciones es que solo permite evaluar articulaciones como la cadera, la rodilla, el codo y el hombro, además de lo anterior mencionado, el costo, la disponibilidad y la dificultad de implementación de tales evaluaciones pueden limitar su uso en entornos clínicos dando paso a otros métodos más asequibles como las plataformas de fuerza y la electromiografía. (5)

La fuerza isométrica ha sido empleada por más de 40 años en ciencias del ejercicio físico. Se han utilizado varios métodos para evaluarla y/o emplearla, debido a su facilidad de realizarla, a su bajo gasto energético

14

y a su aplicabilidad en diferentes articulaciones en el ser humano.(6) Una de las grandes ventajas de este método de medición es la obtención de la fuerza pico máxima (FPM) y la tasa del desarrollo de la fuerza (TDF), las cuales permiten no solo establecer relaciones de desequilibrio de fuerza, llevar un adecuado seguimiento en rehabilitación e identificar posibles factores de riesgo para las lesiones de ligamento cruzado anterior (LCA)(7,8), sino que además permite determinar el índice de asimetría entre extremidades (LSI) revelando el desequilibrio de fuerza entre los miembros inferiores.(9)

La evaluación de la fuerza muscular a nivel de la articulación de la rodilla, es de vital importancia para el diagnóstico y pronóstico en cualquier persona. El método de evaluación que habitualmente se viene desarrollando por los fisioterapeutas, es el método de evaluación manual,(10) sin embargo, es imprescindible el uso de mediciones más objetivas tanto para demostrar la evolución en el paciente sino también, para reorientar el tratamiento del mismo en caso de ser necesario. La opción más indicada sería en este caso el dinamómetro anteriormente mencionado, sin embargo, su difícil acceso y su alto costo, lo convierte en un método inasequible. Ante esta situación, las plataformas de fuerza, empleadas en el ámbito deportivo para el análisis de saltos, se han convertido en una buena herramienta para la valoración de la fuerza isométrica.(11)

Por otro lado, la fuerza en el movimiento de extensión de rodilla está relacionada con la realización de las actividades de la vida diaria, la capacidad para realizar actividades ambulatorias, como levantarse de una silla o caminar a una velocidad adecuada. La evidencia actual sugiere que la pérdida de fuerza muscular es un predictor importante de la limitación de la movilidad, discapacidad física y mortalidad. Se ha sugerido que las pruebas de fuerza podrían usarse para identificar a las personas que independientemente realizan sus actividades, pero tienen un mayor riesgo de volverse dependientes debido a la poca fuerza muscular. (12,13)

El presente estudio tiene como objetivo describir y analizar una prueba para medir la fuerza isométrica de extensión de rodilla unilateral a 135°, empleando una plataforma de fuerza ubicada en forma vertical en estudiantes de la Universidad de Santander.

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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Una de las capacidades físicas más importantes en el desarrollo de las tareas del día a día es la fuerza, y en concreto, la fuerza del tren inferior ya que está directamente implicada en actividades como caminar, subir escaleras, correr, saltar o pasar de una posición bípedo a sedente, entre otras. La medición de la fuerza muscular es importante no solo en personas aparentemente sanas, sino también en aquellas que presentan algún tipo de limitación física. (14)

En el contexto de las ciencias del ejercicio físico y el deporte, existen diversos instrumentos específicos para evaluar o estimar la fuerza muscular de los miembros inferiores, entre los que se destaca el dinamómetro isocinético(9), plataformas de fuerza, los tapetes de estabilidad, sensores de velocidad(14), análisis por sensores LED(15), o la medición por electromiografía(16); además de los diversos test de campo ampliamente utilizados como el test de salto contra movimiento, el test de squat jump, test de salto longitudinal, etc. Cada uno de estos cuenta con una serie de ventajas y desventajas y dependen en gran medida de las posibilidades de accesibilidad a los mismos para su uso. (17)

Los dinamómetros isocinéticos son una herramienta fiable para evaluar la capacidad de generar momento de fuerza en ciertas articulaciones, mide la fuerza muscular ejercida dinámica e isométricamente en un rango de movimiento determinado o en un ángulo específico. Es uno de los métodos más objetivos para cuantificar la fuerza muscular en condiciones dinámicas, habiéndose demostrado en numerosas publicaciones la fiabilidad, validez y reproducibilidad de las variables obtenidas, por lo que cada vez se utiliza con más frecuencia en la clínica.(18) Sin embargo su alto costo y su poca disponibilidad en países subdesarrollados como el nuestro, demanda la necesidad de recurrir al uso de otros elementos igual de efectivos y eficaces pero más asequibles y portátiles como lo son las plataformas cuyo uso se ha venido incrementando en la investigación deportiva.(11,19–22)

16

La plataforma de fuerza se fundamenta en la tercera ley de Newton o principio de acción-reacción. Cuando caminamos, ejercemos sobre el suelo una combinación de la fuerza de gravedad y de la inercia que llevamos. Por dicho principio de acción y reacción, el suelo nos devuelve una fuerza de igual magnitud, pero de sentido contrario, y que se va a ejercer sobre los distintos segmentos y articulaciones de la extremidad inferior. Además, dichas plataformas tienen un costo reducido comparado con los dinamómetros isocinéticos y es un instrumento que genera resultados confiables, que pueden ser de gran importancia en estudios clínicos, siendo accesible para personas que lo requieran en pre y/o postquirúrgicos de rodilla, deportistas, entre otros, mostrando avances de su rehabilitación de una forma objetiva. (23)

Una de las causas de la pérdida progresiva de la fuerza muscular es la inactividad física la cual al 2018, según un estudio publicado en la reconocida revista LANCET, reportó que hay 1,9 millones de personas en 168 países distintos, en otras palabras 1 de cada 4 personas es inactiva alcanzando una cifra de 36,8% en los países desarrollados.(24)

Esta inactividad física en el cuerpo humano, promueve una acumulación excesiva de calorías en el cuerpo por el poco consumo energético traduciéndose en un aumento en mayores depósitos de tejido graso y aumento del riesgo de mortalidad por todas las causas.(25) La prevalencia de sedentarismo a nivel global en los adultos en Colombia, es de 17%, mientras que la de actividad física moderada es de 31% a 51%, según la Encuesta Nacional de la Situación Nutricional (ENSIN, 2015) la prevalencia de actividad física mínima en adultos entre 18 y 64 años es de 51.3%, tanto en hombres (61.1%) como en mujeres (42.7%).(26)

Por otro lado, la Organización Mundial Salud (OMS), en su informe sobre la situación de las enfermedades no transmisibles del año 2010, estima que 3,2 millones de personas mueren cada año debido a la falta de actividad física, lo que constituye el cuarto factor de riesgo de muerte en todo el mundo (el 6% de las defunciones). Además, la OMS, también estima que los hábitos de vida sedentarios son una de las causas fundamentales de mortalidad y discapacidad en el mundo.(27) Estas cifras, sumadas a las anteriormente mencionadas de inactividad física y sedentarismo, hacen que sea de gran importancia la medición de la fuerza muscular.(28)

17

Describir este análisis mediante los resultados obtenidos con las plataformas de fuerza, para los extensores de rodilla, permitirá establecer los parámetros y estandarizar un protocolo para obtener así, un análisis profundo con resultados exactos y concretos que faciliten estudios futuros los cuales tengan como objetivo hallar la reproducibilidad del instrumento de medición siendo de gran importancia en personas que se encuentren en una fase de rehabilitación postquirúrgica ejemplo un postoperatorio de ligamento cruzado anterior o un reemplazo articular dando así, más herramientas para fisioterapeutas y profesionales de la salud para la selección y reorientación de sus tratamientos.

2.1 Pregunta problema

¿Cómo medir la fuerza isométrica de extensores de rodilla unilateral empleando una plataforma de fuerza en una muestra de estudiantes universitarios?

18

3. JUSTIFICACIÓN

La evaluación de la fuerza muscular es uno de los factores predictivos importantes no solo de las enfermedades neurológicas o trastornos musculoesqueléticos, sino también de la función física de las personas. Se calcula que los costos de los trastornos musculoesqueléticos en términos de invalidez y de días perdidos de trabajo, son de 215 mil millones de dólares al año en Estados Unidos.(29) En Colombia la incidencia de algunas enfermedades ocupacionales, entre ellas los trastornos musculoesqueléticos, fue de 68,063 casos en 1985 y llegó a 101,645 casos en el año 2000.(30) En particular, la disminución de la fuerza muscular, velocidad y potencia de la extremidad inferior se correlaciona con cambios en la fuerza de agarre(31) y como un indicador importante de la marcha e indicadores que determinan la independencia física de la población adulta.(32)

En la profesión de fisioterapia se encuentran problemas a la hora del uso de pruebas válidas, la dificultad de hacer objetivas medidas subjetivas como la evaluación muscular por medio de la escala de Daniels o de Lovett ha sido y sigue siendo un reto para la fisioterapia, ya que no son fiables a la hora de establecer un pronóstico exacto en la rehabilitación o seguimiento del tratamiento fisioterapéutico en pacientes pre y post operatorios de cirugías por lesiones, enfermedades musculoesqueléticas o en áreas deportivas.(33)

Algunas de estas pruebas han sido rechazadas por estudios de análisis de la evidencia científica por no presentar una metodología adecuada y una buena calibración, por esta razón se necesitan procedimientos de evaluación validados mediante el desarrollo de proyectos de investigación que contemplen las bases actuales del funcionamiento del cuerpo humano. Esto posibilita a la fisioterapia medidas uniformes, con independencia de los equipos que realicen dicha valoración funcional y que presenten una relación directa entre la valoración y el consiguiente tratamiento.(33)

19

El método de dinamometría isocinética utiliza tecnología informática y robotizada para obtener y procesar datos cuantitativos de la fuerza muscular, generando resultados objetivos hacia diagnósticos concretos, esto es importante para hacer seguimiento a los cambios en el rendimiento funcional. La ventaja sobre otros métodos se refleja en la posibilidad de evaluar objetivamente las prestaciones dinámicas del grupo muscular responsable para el movimiento en una articulación en particular.(34)

Actualmente las plataformas son utilizadas para medir la fuerza explosiva, siendo este uno de los factores determinantes del éxito en todas las actividades que requieren una alta expresión muscular de fuerza en el menor tiempo posible, jugando un papel esencial en una gran cantidad de disciplinas deportivas relacionadas con los saltos y la propulsión etc.; sin embargo, también se usa para medir la fuerza isométrica, siendo un instrumento que, en unión, en este caso con el Software ForceDecks el cual proporciona retroalimentación instantánea sobre el rendimiento neuromuscular y las asimetrías para pruebas dinámicas e isométricas generando valores como; fuerza pico a 150ms y a 200 ms, el impulso absoluto, la tasa del desarrollo de la fuerza, entre otras; y que además con modificaciones en cuanto a la posición del usuario, puede producir resultados similares al dinamómetro isocinético en un grupo muscular en particular objetivamente.(35)

20

4. OBJETIVO GENERAL

Descripción y análisis de una prueba para medir la fuerza isométrica de extensión de rodilla unilateral a 135° de flexión, empleando una plataforma de fuerza en estudiantes de la Universidad de Santander.

4.1 Objetivos específicos

4.1.1. Definir el protocolo para la medición de la fuerza isométrica de los

extensores de rodilla unilateral a 135° de flexión, empleando una

plataforma de fuerza.

4.1.2. Describir la población según las variables sociodemográficas y de

condición física evaluadas.

4.1.3.Analizar los resultados de las variables neuromusculares obtenidas

a través de la plataforma de fuerza con respecto a las variables

antropométricas distribuidas por sexo.

4.1.4. Evaluar las diferencias entre miembros inferiores de las variables

neuromusculares obtenidas con las plataformas de fuerza, teniendo en

cuenta el miembro inferior dominante y el sexo.

21

5. MARCO REFERENCIAL

Para abordar el desarrollo del proyecto, se considera pertinente enunciar los conceptos técnicos en los que se fundamentan los objetivos, así como también el Marco Conceptual y Legal del mismo.

5.1 Marco teórico

5.1.1 La fuerza isométrica. La fuerza isométrica es la fuerza máxima que el sistema neuromuscular es capaz de ejercer con contracción voluntaria contra una resistencia, sin desplazamiento de las fibras musculares. Así mismo, Weineck (2005), menciona que en este trabajo “se produce una contracción de los elementos contráctiles; sin embargo, los elásticos se estiran, de forma que desde fuera no se percibe un acortamiento muscular”.(36)

La electromiografía de superficie es una técnica no invasiva que registra la actividad muscular durante la contracción isométrica o isocinética, y su evaluación a través del análisis del espectro de frecuencias de la señal electromiográfica más que de su amplitud. Con este instrumento se obtiene información precisa sobre la magnitud de la contracción de músculos aislados expresados como porcentajes de la contracción voluntaria máxima, siento este un reflejo de la intensidad del esfuerzo del músculo estudiado para un determinado movimiento. No es directamente superponible a los de fuerza muscular, ya que hay otros factores que determinan las diferencias en la fuerza real de un músculo sometido a esfuerzo isotónico; sin embargo, hay buena correlación entre los datos obtenidos mediante electromiografía dinámica y el par máximo de fuerza de la dinamometría isocinética.(37)

La plataforma de fuerza marca valdperformance mide la fuerza aplicada por una persona u objeto a través de unos dispositivos denominados galgas extensiométricas. Dichos dispositivos que son habitualmente empleados en el área de construcción tienen la capacidad de sensar los

22

cambios de tensión o de comprensión y transformarlos en valores numéricos. Las plataformas son comúnmente utilizadas para medir la fuerza estática de una persona de pie, o la fuerza vertical involucrada en la contracción muscular durante alguna actividad como por ejemplo los saltos, permitiendo obtener resultados de dicha contracción durante un intervalo de tiempo, siendo de suma importancia en un ambiente clínico como también en uno de investigación.

La dinamometría isométrica consiste en medir la fuerza ejercida contra una resistencia mayor sin desplazamiento. Para este tipo de fuerza, se utilizan dinamómetros de tipo mecánico diseñados para medir un solo grupo muscular, siendo el más utilizado el dinamómetro. También suelen emplearse mecanismos piezoeléctricos o transductores de fuerza, interpuestos en un sistema de cables o cinchas ancladas en un soporte externo (mesa, sillón o jaula especial).(1)

Figura 1. Sistema para valoración de Fuerza de extensión de rodilla isométrica.

23

5.1.2 Método Isocinético. En el siglo XX, debido a los efectos de la Poliomielitis, se desarrollaron métodos estandarizados de evaluación de la fuerza muscular, los que finalmente fueron agrupados como métodos manuales. Tiempo después, a raíz de los sucesos ocurridos durante la Segunda Guerra Mundial, se desarrollaron nuevos métodos de cuantificación más objetiva de la fuerza muscular, con nuevos protocolos, los que fueron agrupados bajo la denominación de métodos mecánicos. Este avance continuó y condicionó la creación de otras formas de evaluación muscular. El mejoramiento de las técnicas quirúrgicas, el desarrollo de la medicina deportiva y la profundización del conocimiento en el área de la fisiología del ejercicio, posibilitaron el desarrollo del concepto de ejercicio isocinético.(38)

Hislop y Perrine en el año 1967, definen el concepto de ejercicio isocinético como “un movimiento producido a una velocidad angular constante con una resistencia que varía para acomodarse a la tensión muscular”.(39)

La dinamometría isocinética ha ido integrándose progresivamente en el mundo de la kinesiología y la medicina deportiva, de tal forma que cada vez son más reconocidas sus valiosas cualidades en la evaluación y el tratamiento del músculo esquelético.(40)

La utilización del método isocinético tiene muchas ventajas. Podemos nombrar, por ejemplo, que al evaluar sólo una articulación por cada prueba y dar la posibilidad de aislar grupos musculares, permite identificar problemas más específicos y, por lo tanto, orientar hacia diagnósticos más específicos. Por otro lado, el protocolo usado para los test es altamente reproducible, siempre que la corrección de la gravedad y la posición del paciente hayan sido debidamente considerados.(41)

Es importante mencionar que, la dinamometría isocinética presenta ciertas desventajas. Al compararla con otros métodos, la realización de una prueba isocinética es más cara y lenta. Además, algunos estudios

24

sostienen que los valores obtenidos con esta prueba no pueden correlacionarse significativamente con ejercicios funcionales, debido a que en la máquina isocinética se realizan movimientos sólo en planos puros y no combinados, como los que se utilizan en la vida diaria.(42)

5.1.3 Evaluación de la rodilla. La rodilla es una de las articulaciones más grandes del cuerpo humano; en la cual se unen 3 huesos: el extremo inferior del fémur, el extremo superior de la tibia y la rótula. Es una articulación de suma importancia para la deambulación y la carrera, que soporta todo el peso del cuerpo en el despegue y la recepción de saltos. Su mecánica articular, por ende, es muy compleja, ya que posee una gran estabilidad en extensión completa para soportar el peso corporal sobre un área relativamente pequeña; pero al mismo tiempo debe estar dotada de la movilidad necesaria para las actividades anteriormente mencionadas y para orientar eficazmente al pie en relación con las irregularidades del terreno.(43)

A nivel de rodilla, estudios han demostrado que los valores de los parámetros medidos son mayores en sujetos de sexo masculino y que a la vez, el valor de estas mediciones va disminuyendo a medida que la edad aumenta.(39)

La relación del grupo flexor y extensor de rodilla ha sido ampliamente estudiada y siempre ha mostrado una predominancia del grupo extensor, ya sea en acción estática o dinámica. Esto está en directa relación con la diferencia de áreas que existe entre los componentes del cuádriceps (extensores) y los isquiotibiales (flexores). Se sabe que la fuerza que puede ejercer el tejido muscular es directamente proporcional al área de sección transversal fisiológica de las fibras que lo componen y por lo tanto esta es una de las razones que generaría las diferencias del torque. Otra de las causas que explica el mayor torque generado por los extensores de rodilla, es la ventaja mecánica determinada por su mayor brazo de palanca, producto de la polea formada por la rótula.(38)

25

En el presente estudio se realizó la evaluación de la rodilla a 135° debido a que en este ángulo las proteínas contráctiles, actina y miosina, se encuentran en un punto adecuado en donde pueden realizar el proceso de puentes cruzados con mayor facilidad, además de esto, presenta ventaja mecánica siendo importante resaltar que, durante la extensión completa, la patela se sitúa en la superficie superior del fémur y en la flexión completa, la rótula se encuentra en el surco intercondíleo desplazándose hacia el extremo distal del fémur. Mientras que, durante el movimiento de extensión hacia flexión de la misma, la carilla inferior de la patela entra en contacto a partir de los 135º con las carillas laterales.(44)

Además, en estudios internos se evaluaron diferentes planos y grados de movimiento, en donde a los 135° se encontraron valores mayores de fuerza máxima al compararse con otros grados y en diversos artículos fue uno de los ángulos más evaluados.

5.1.4 Movimientos isométricos, isotónicos e isocinéticos.

La contracción es un proceso fisiológico por el cuál el músculo al recibir una tensión se alarga o se acorta. Encontramos diferentes tipos de contracción muscular, los cuáles se desarrollan en diferentes momentos. (Ver tabla 1)

26

Tabla 1. Tipo de contracciones musculares.

Tipo de

contracción

Definición Tipo de movimiento Modalidad

Isométrico

Contracción

estática

NA Cadena

cinética

Abierta o

cerrada

Isotónico

Se realiza

contra una

carga

constante,

velocidad de

movimiento

variable.

Concéntrico: Se produce

un acortamiento de la

distancia origen e

inserción.

Excéntrico: El origen y la

inserción de los músculos

se alejan.

Cadena

cinética

Abierta o

cerrada

Isocinético

Velocidad de

movimiento

constante y

programada,

resistencia

adaptada

Concéntrico: Se produce

un acortamiento de la

distancia origen e

inserción.

Excéntrico: El origen y la

inserción de los músculos

se alejan.

Cadena

cinética

Abierta o

cerrada

Fuente: Rehabilitación (Madrid) 2005;39(6):288-96

Algunos estudios los han evaluado de la siguiente manera:

En un estudio, el grupo experimental (ejercicios isocinéticos) predominó el sexo femenino 96,6%, el promedio de edad es 59,00 años, el peso 66,03Kg, la talla 153,63cm y el índice de masa corporal 28,00 y el grupo control (ejercicio isométrico) predominó el sexo femenino 91,2%, el promedio de edad es 58,12 años, el peso 70,12Kg, la talla 156,79cm y el índice de masa corporal 28,56. La comparación de estas variables entre

27

los grupos no reveló diferencia estadísticamente significativa (p>0,05), excepto en la talla (p=0,025).(45)

En el estudio mencionado, el análisis de la fuerza muscular comparando las categorías de forma independiente demuestra diferencia a las 8 semanas, en la categoría normal se encuentra el 33,3% del ejercicio isocinético y el 15,2% del ejercicio isométrico (p=0,04).

No se encontró diferencia del rango de movimiento articular entre los grupos, sin embargo, el rango articular fue grado I en el 100,0% del grupo isocinético y 97,0% del isométrico (p>0,05). Fue menor el dolor en el grupo de ejercicio isocinético a las 8 semanas (p=0,01). Se sugiere que los ejercicios isocinéticos tienen mayor efectividad que los ejercicios isométricos para la fuerza y dolor en usuarios con artrosis de rodilla.

Heyward realiza un estudio, en donde menciona: Todos los métodos de entrenamiento con pesos han demostrado ser efectivos para el desarrollo de la fuerza muscular. Comparar los métodos es difícil, porque el esfuerzo realizado durante los ejercicios estáticos, dinámicos e isocinéticos no son fácilmente equiparables. Asimismo, dada la especificidad del entrenamiento, es difícil hallar un instrumento de prueba imparcial. Por ejemplo, si estamos comparando programas de entrenamiento estáticos y dinámicos y utilizamos una máquina Universal Gym como instrumento de prueba, lo más probable es que los resultados favorezcan al grupo que se ha entrenado utilizando este material.(46)

Coronel MG, en 2018 realiza una investigación, en donde, a través de un estudio transversal, descriptivo, observacional, con muestra con seguridad Zα del 90% (143 sujetos sanos: 71 hombres, 72 mujeres), con edad entre los 18-65 años y nacionalidad mexicana. Se midió la fuerza isométrica de prensión manual gruesa, en Newtons-metro, mediante dinamometría y la herramienta «grip», registrándose en el programa computarizado preestablecido del Equipo Terapéutico Baltimore-Primus, con el promedio de tres pruebas, previo registro de edad, sexo y dominancia en la cédula de recolección.(47)

Concluyendo que la fuerza isométrica de prensión manual gruesa de la población mexicana, es mayor en la población masculina; y tanto en

28

hombres como en mujeres la mayor fuerza se presentó en la mano dominante (derecha). A su vez el grupo etario con fuerza promedio mayor fue el comprendido entre 18-29 años de edad para los varones y entre los 40-49 años en mujeres, aunque la relación edad/fuerza fue estadísticamente significativa sólo para el sexo femenino.

El contar con valores de referencia e instrumentos de medición de la fuerza isométrica de prensión manual gruesa es una herramienta objetiva de gran utilidad para poder determinar la funcionalidad del paciente, evaluar la respuesta al tratamiento y la reincorporación laboral. Se encontró, que los sujetos varones son más fuertes. La fuerza en la mano dominante es mayor en ambos sexos.

Por otro lado, tomando como muestra a los adolescentes escolarizados de tres Institutos de Educación Secundaria de Santander, con edades comprendidas entre los 12 y los 19 años, siendo 255 hombres y 213 mujeres, en este estudio en el cual utiliza el programa SPSS 19.0 para llevar a cabo el análisis estadístico, además se realizaron pruebas de normalidad para todas las variables cuantitativas mediante el test de Shapiro-Wilk.(48)

Ninguna de las variables cuantitativas seguía una distribución normal por lo que se llevaron a cabo pruebas no paramétricas cuando se comparaban con una variable categórica. En este caso, cuando se comparaban categorías, algunas variables seguían una distribución normal una vez segmentada la población o ajustada por edad, sexo o índice de masa corporal (IMC). En esos casos, se utilizó el análisis de ANOVA y el test de Bonferroni.

Se obtuvo que, la fuerza de los grupos musculares de los miembros superiores está fuerte correlacionada con la de los miembros inferiores. Su estudio, puede resultar útil para detectar cambios en la ganancia o pérdida de fuerza de grupos musculares en ciertas enfermedades, grupos poblaciones con características específicas y en poblaciones de deportistas.

La fuerza muscular aumenta a medida que lo hace la edad, los períodos de mayor incremento coinciden con el brote puberal y con las etapas de

29

mayor ganancia de estatura y peso, aumentando el dimorfismo sexual en esta etapa.

El análisis de la asociación entre la fuerza muscular y el IMC requiere incorporar medidas de adiposidad y/o de composición corporal que permitan ajustar las muestras de hombres y mujeres; la mayor fuerza en grupos de mayor IMC puede estar asociado a un mayor rendimiento del componente magro como método compensatorio del exceso de grasa.(40)

5.2 Marco contextual

La población escogida para la realización de la prueba fueron estudiantes de la Universidad de Santander UDES, sede Bucaramanga. El estudio se llevó a cabo en las instalaciones de la Clínica Foscal Internacional (FOSCAL) de Bucaramanga en el laboratorio de análisis de aptitud física, es una entidad que brinda servicios médicos y hospitalarios de alta calidad a pacientes nacionales e internacionales que requieran atención de tercer y cuarto nivel de complejidad médica y tiene desarrollo tecnológico al servicio de los santandereanos y colombianos de todas las clases sociales.

5.3 Marco legal

Ley 528 de 1999: Por la cual se reglamenta el ejercicio de la profesión de fisioterapia, se dictan normas en materia de ética profesional y otras disposiciones.(49)

Ley 23 de 1981: por la cual se dictan normas en materia de ética médica, establece normas que obligan al manejo cuidadoso de la Historia Clínica.(50)

30

Ley 3 de 2001, de 28 de mayo, reguladora del consentimiento informado y de la historia clínica de los pacientes.(51)

Resolución 8430 de 1993, por la cual se establecen las normas científicas, técnicas y administrativas para la investigación en salud.(52)

31

6. MATERIALES Y MÉTODOS

6.1 Tipo de estudio

Observacional descriptivo de tipo corte transversal.

6.2 Muestra y muestreo

Fueron participantes de este estudio, adultos sanos que estén entre las edades de 18 a 28 años, quienes no presenten ninguna alteración muscular en miembros inferiores y cumplan los criterios de inclusión.

6.3 Tipo de muestreo

Muestreo no probabilístico por conveniencia.

6.4 Población

6.4.1 Universo: Adultos sanos entre 18 y 28 años de edad, quienes no

presenten alteraciones músculoesqueléticas.

6.4.2 Población Objeto: Adultos sanos entre 18 y 28 años de edad, que

estudien en las Universidad de Santander UDES.

6.4.3 Criterios de Inclusión: Serán admitidos en el estudio, pacientes

que cumplan con los siguientes criterios:

• Tener una edad entre 18 y 28 años

• Hombres y mujeres que estudien en la Universidad de

Santander UDES

32

6.4.4 Criterios de Exclusión: Serán excluidos de este estudio personas

quienes:

• Presentar antecedentes cardiovasculares tales como

infarto agudo de miocardio, enfermedades

cerebrovasculares o trombolíticas.

• Presentar antecedentes quirúrgicos de miembros

inferiores o lesiones osteomusculares que imposibiliten

la realización de la prueba.

• Presentar dolor en miembros inferiores de intensidad

elevada según la escala numérica (EN), en especial en

movimientos de cadena cinética abierta.

6.5 Variables

(Ver anexo 1)

6.6 Procedimiento

El estudio consta de una prueba isométrica unilateral del movimiento de extensión de rodilla a 135° de flexión de esta, con una plataforma de fuerza ubicada en posición vertical, en el laboratorio de Análisis de Aptitud Física de la Clínica Foscal Internacional (FOSCAL).

Inicialmente se tomó la estatura con el tallímetro de pared y el peso corporal utilizando el bioimpedanciómetro, de acuerdo a los tiempos se dió inicio al calentamiento ya sea en la bicicleta horizontal (50-70rmp) o en la banda sin fin (velocidad de 3-5km/h) de 3-5 min. Seguidamente se añade el usuario al Software ForceDesck con el nombre, apellido, fecha de nacimiento, sexo y adicionalmente el atributo “isométrico-135”.

El participante se ubica en posición sedente sobre una máquina diseñada para hacer “la extensión” unilateral de rodilla, con su espalda apoyada en el espaldar y se fija muy bien a través de un arnés (hecho en un material

33

de tela rígido tipo reata ajustable) al espaldar de la silla para evitar la flexión del tronco y sobre los muslos del sujeto, las manos del sujeto deben estar a cada lado de la silla, sujetas a las barras paralelas al asiento. En dicha posición se realizó la extensión isométrica de la rodilla del miembro inferior dominante durante 3 segundos luego se daban 20 segundos de descanso y se repitió el movimiento entre 3 a 4 veces con cada extremidad. La plataforma de fuerza estuvo ubicada de forma vertical adherida a la pared a través de un dispositivo metálico y conectada a la silla por medio de un dispositivo metálico que se diseñó especialmente para la prueba extensión. (Figura 2)

Para iniciar la prueba se busca el usuario en el Software y se seleccionó récord test, dando clic en “Zero platform” y en “Weigth athlete” (el sujeto debió con ambas piernas empujar hasta que en la pantalla mostrara un valor de 3-5 kg).

A continuación, se explicó el test de la siguiente manera: “Señor Participante, esta es una prueba para medir la fuerza de sus piernas, cuando yo le diga “preparado” debe hacer que su pierna toque la almohadilla ubicada al frente. Luego le diré “listo, EMPUJE”. A ese comando verbal, usted debe hacer la mayor cantidad de fuerza posible y sostenerla durante 3 segundos los cuales yo, le indicaré verbalmente. Vamos a repetirlo 4 a 5 veces por cada pierna, empezando por la pierna dominante y luego con la no dominante”.

El participante realizó algunos intentos de prueba antes de comenzar a grabar y además se resolvieron algunas inquietudes en caso de ser necesario. Esto permite resultados más confiables.

Se finalizó el test seleccionando “Stop recording” e inmediatamente se seleccionaron los intentos que fueron con cada extremidad, “Single limb isometric test” “Left or rigth” según fuera coincidieran con el miembro inferior utilizado. Por último, se dio clic sobre seleccionar, analizar y guardar “Analyze and save”.

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Figura 2. Prueba isométrica de extensores de rodilla unilateral con plataforma de fuerza.

6.7 Evaluadores

Los encargados de dirigir el proceso de diligenciamiento del cuestionario por parte de la población de estudio fueron tres fisioterapeutas en formación acompañadas por un docente de fisioterapia.

6.8 Reclutamiento de participantes

Se realizó invitación oficial voz a voz a los estudiantes de la Universidad

de Santander UDES, con el fin de dar a conocer el proyecto e invitar a

participar directamente a los sujetos objeto del estudio.

35

6.9 Recolección de la información

En el contacto inicial con los participantes se explicó los detalles del

proyecto para proceder a recolectar los datos mediante un formulario

virtual de “Google forms” (Ver anexo 2), en caso de aceptar su

participación en el estudio. Posteriormente a cada uno de los sujetos

incluidos en la muestra, se realizaba la toma de medidas

antropométricas, finalmente, se indicaron las orientaciones generales

para la realización de la prueba.

6.10 Instrumentos

6.10.1 Cuestionario para la recolección de información: Mediante un

formulario de “Google forms” se registró la información importante sobre

el usuario las cuales son, fecha de nacimiento, género, edad, miembro

dominante, si es fumador, si presenta algún antecedente cardiovascular

y si realiza actividad deportiva. También, información medible que fue

recolectada el día de la prueba como talla, peso e IMC.

6.10.2 Plataformas de fuerza

Figura 3. Plataforma de fuerza valdperformance.

Fuente: NMP Forcedecks Limited, NMP Technologies Limited

Las plataformas de fuerza son sistemas de análisis del movimiento que permiten medir las fuerzas que un segmento del cuerpo ejerce sobre el plano de apoyo. Esta técnica se fundamenta en la tercera ley de Newton “principio de acción y reacción”, la cual dice que puede obtenerse el valor

36

de una fuerza externa ejercida sobre una superficie, de igual en magnitud y dirección, pero en sentido contrario. Toda fuerza aplicada sobre la plataforma de fuerza producirá una señal eléctrica proporcional a la fuerza que se haya aplicado y que se proyectará en los tres ejes del espacio (x, y, z).(23)

Existen diversas plataformas de fuerza en el mercado, las usadas en el estudio son marca valdperformance.

6.10.3 Software FORCEDESK

Figura 4. Software FORCEDEKS.

Fuente: NMP Forcedecks Limited, NMP Technologies Limited

El Software ForceDecks proporciona retroalimentación instantánea sobre el rendimiento neuromuscular y las asimetrías para pruebas dinámicas e isométricas. La detección de prueba automática única de ForceDecks y el análisis de 'un clic' permite que los datos se recopilen y procesen en menos de un minuto. Facilita la retroalimentación inmediata sobre un gran número de atletas.(53)

37

7. ANÁLISIS ESTADÍSTICO

El paquete estadístico empleado fue software SPSS versión 23.0 para Windows; (SPSS inc, Chicago, IL USA). Para las medidas en escala numérica se calcularon medidas de tendencia central y de dispersión según la distribución de las variables y para las medidas en escala nominal se calcularon frecuencias absolutas y relativas. Los análisis de las diferencias de las variables por sexo se realizaron a través de la prueba T-Student. Se consideró un nivel alpha del 5% para todo el análisis.

38

8. CONSIDERACIONES ÉTICAS

Esta investigación con riesgo mínimo, tuvo en cuenta los principios establecidos en la Declaración de Helsinki para la investigación en humanos de 1964 y de acuerdo con la resolución 8430 de 1993 propuesta por el Ministerio de Salud y Protección de la República de Colombia. Cada participante firmo un consentimiento informado. (Ver anexo 3)

39

9. RESULTADOS

El paso a paso del protocolo diseñado para la evaluación de la fuerza

isométrica de los extensores de rodilla a 135° de flexión, se puede

observar en la Figura 5.

Figura 5. Protocolo evaluación fuerza isométrica.

40

En el presente estudio, participaron 10 sujetos, en los cuales se encontró una media de edad de 19,2 años y un peso promedio de 68 kg. La estatura promedio fue de 1,68 m y un IMC de 23,9 kg/m2. Al analizar las características anteriormente mencionadas entre hombres y mujeres, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas excepto en la variable de talla (p=0,03). (Ver tabla 2)

Tabla 2. Características de la población en estudio, distribuidas por sexo.

VARIABLES MUJERES X (DE)

n=4

HOMBRES X (DE)

n=6

VALOR P

Edad (años) 19,3 (0,96) 19,1 (2,44) 0,90

Peso (kg) 59,1 (7,36) 76,0(17,43) 0,07

Talla (m) 1,60 (0,08) 1,74 (0,05) 0,03*

IMC (kg /m2) 23,2 (1,39) 25,0 (4,52) 0,38

Anteced CV, Qx, Osteo. 0 0 -

Miembro inferior dominante derecho

4 6 -

Dolor en MMII 0 0 -

Tabaquismo 0 0 -

Lugar de procedencia urbana

4 6 -

Estrato socioeconómico 2 3 4

3 1 0

0 2 4

- - -

X: Promedio. DE: Desviación estándar. (*) Valor P < 0,05 diferencia estadísticamente

significativa calculada con la prueba estadística para T-Student para muestras no

pareadas. IMC: Índice de masa corporal. Anteced: Antecedentes. CV:

Cardiovasculares. Qx: Quirúrgicos. Osteo: Osteomuscular. MMII: Miembros Inferiores.

41

Al analizar las variables neuromusculares relativas que resulta de dividir el valor absoluto en peso corporal de cada sujeto, se observa un comportamiento muy similar tanto en el miembro inferior dominante como en el no dominante tanto en hombres como en mujeres. Adicionalmente, las covarianzas entre los ensayos o repeticiones hechas por cada participante con el miembro inferior dominante y el miembro inferior no dominante, se encontraron inferiores o muy cercanas a 10. (Ver tabla 3)

Tabla 3. Valores covarianza de las variables neuromusculares distribuidas por sexo.

Variables

Neuromusculares

Mujeres Hombres

No Dom Cov

Dom Cov

No Dom Cov

Dom Cov

F. Pico vertical 11,1 12,0 9,9 16,5

F. Pico vertical neta / PC 11,3 11,9 10,0 16,9

TDF 100 ms / PC 11,8 13,4 12,7 17,2

TDF 200 ms / PC 12,2 15,9 12,6 19,7

Imp. Absoluto 100ms 13,7 12,3 16,3 18

Imp. Absoluto 200ms 12,9 13,9 10 16,6

T. de inicio de F. pico (s) 0,08 0,08 0,10 0,09 No Dom: Miembro inferior no dominante. Dom: Miembro inferior dominante. Cov: Covarianza (variabilidad

entre las repeticiones por cada miembro inferior) TDF: Tasa del desarrollo de la fuerza. Imp: Impulso. F:

Fuerza. PC: Peso corporal. T: Tiempo

Al comparar las variables neuromusculares entre miembros inferiores

dominante y no dominante en las mujeres, no se encontraron diferencias

estadísticamente significativas, sin embargo, si se encontraron

porcentaje de asimetría > al 15% para las variables de fuerza pico vertical

(19,0%), TDF 100ms (15,4%) y 200 ms (26,3%), la fuerza pico vertical

neta (18,7%) y el impulso absoluto a los 200 ms (19,6%). (Ver tabla 4)

42

Tabla 4. Resultados de las variables neuromusculares entre miembros inferiores en las mujeres.

Variables

Neuromusculares

Miembros Inferiores MUJERES

Valor P %

Asimetría No Dom X (DE)

Dom X (DE)

F. Pico vertical 414,3 (18,8) 322 (15) 0,2 19,0*

F. Pico vertical neta / PC [N/kg]

7.0 (1,5) 5,5 (1,6) 0,2 18,7*

TDF 100 ms / PC [N/s/kg]

60,4 (10,7) 50,6 (16,9) 0,4 15,4*

TDF 200 ms / PC [N/s/kg]

28,5 (5,3) 20,5 (7,0) 0,1 26,3*

Imp. Absoluto 100ms [Ns]

14,7 (3,4) 13,6 (4,1) 0.7 1,7

Imp. Absoluto 200ms [Ns]

47,2 (9,8) 36,7 (12,1) 0.2 19,6*

X: Promedio. No Dom: Miembro inferior no dominante. Dom: Miembro inferior dominante. DE:

Desviación estándar. TDF: Tasa del desarrollo de la fuerza. Imp: Impulso. F: Fuerza. PC: Peso

corporal. Valor P: Obtenido a través de la prueba estadística de T-Student para muestras no

pareadas.

Al comparar las variables neuromusculares entre miembros inferiores

dominante y no dominante en los hombres, no se encontraron diferencias

estadísticamente significativas, sin embargo, si se encontró porcentaje

de asimetría > al 10% para la variable de IMP 100ms (11,4%) (Ver tabla

5)

43

Tabla 5. Resultados de las variables neuromusculares entre miembros inferiores para los hombres.

Variables Neuromusculares

Miembros Inferiores HOMBRES Valor

P %

Asimetría No Dom X (DE)

Dom X (DE)

F. Pico vertical 875,3 (66,8) 835,8 (92,5) 0,9 8,2

F. Pico vertical neta / PC [N/kg]

11,7 (2,0) 11,5 (2,6) 0,9 2,1

TDF 100 ms / PC [N/s/kg]

102,0 (18,5) 106,6 (27,8) 0.7 4,1

TDF 200 ms / PC [N/s/kg]

44,3 (17,0) 40,3 (6,2) 0,6 4,2

Imp. Absoluto 100ms [Ns]

29,2 (10,8) 31,3 (9,0) 0.7 11,4

Imp. Absoluto 200ms [Ns]

100,3 (35,9) 94,1 (23,1) 0,7 2,6

X: Promedio. No Dom: Miembro inferior no dominante. Dom: Miembro inferior dominante. DE:

Desviación estándar. TDF: Tasa del desarrollo de la fuerza. Imp: Impulso. F: Fuerza. PC: Peso

corporal. Valor P: Obtenido a través de la prueba estadística de T Student para muestras no

pareadas.

44

10. DISCUSIÓN

Las diferencias entre los sujetos evaluados al comparar sus características, están principalmente dadas entre las variables de talla y peso. A pesar de que los grupos comparten un promedio de edades muy similar, la estatura y el peso, guardan una relación directa con las capacidades físicas propias del ser humano tales como la fuerza, la potencia, la resistencia muscular, el área de sección transversal de la fibra muscular, entre otras.(54)

En diferentes estudios se han analizado las diferencias entre hombres y mujeres. Welle y cols, hicieron una revisión de tema donde mencionan que existen alrededor de 3000 genes relacionados con la expresión del sistema musculoesquelético y que, a su vez, estos pueden terminar produciendo las diferencias entre sexos. (55) Dichas diferencias también pueden estar mediadas por factores hormonales como la testosterona, la hormona tiroidea (T3), los estrógenos y sus receptores. (56)

La fuerza muscular es una determinante de salud en el ser humano, diversos estudios han demostrado su relación inversa con todas las causas de mortalidad tales como la diabetes mellitus, el infarto agudo de miocardio, la enfermedad cerebrovascular, la hipertensión arterial, etc. (57) Dentro de las formas habituales que existen para su valoración están los métodos con los que se evalúa la fuerza dinámica o isocinética y aquellos en los que se mide la fuerza estática o isométrica. Izquierdo y cols, plantearon que la fuerza muscular depende de cada grupo muscular sin embargo existen otras investigaciones en los que son evidentes las correlaciones entre la fuerza máxima de distintos grupos musculares.(58-

59)

En este estudio se encontraron valores mayores de fuerza isométrica pico para los hombres con respecto a las mujeres incluso, ajustando el resultado por peso. En diversos estudios, mencionaron que las características de las unidades motoras, así como el nivel de activación de la musculatura evaluada son diferentes al realizar una valoración de fuerza dinámica y de fuerza isométrica.(60) Linnamo y cols, mencionan que durante las acciones isométricas se incrementa la actividad de las

45

motoneuronas gama por aferencias del huso neuromuscular y, además, desde un punto de vista biomecánico, las contracciones isométricas no se incluye el componente elástico en la producción de la fuerza.(61)

La musculatura extensora de rodilla, es generalmente más evaluada. En diversos artículos, se compara con su musculatura antagonista (los flexores de rodilla), sin embargo, los extensores tienen una mayor participación en casi todas las actividades de la vida diaria tales como subir y bajar escaleras, levantarse de una silla, subir y bajar pendientes o saltar. Los resultados de esta investigación tienen, como limitante que la fuerza máxima contracción es medida solo en un punto específico del arco del movimiento (135° de flexión de rodilla) dado que es el punto donde ofrece mayor torque, y no durante todo el rango del movimiento que es lo más similar a las actividades de la vida diaria. Sin embargo, existen diversos estudios donde se encuentra una relación entre las fuerzas dinámicas y fuerzas estáticas.(62-64)

Una de las propiedades encontradas en la distribución de los tipos de fibras que conforman el vasto lateral del cuádriceps en los hombres (músculo agonista evaluado en esta investigación), es la alta prevalencia de fibras musculares rápidas subdivididas en fibras tipo IIA (46%) y IIx (20%) y en menor proporción se encuentran las fibras tipo I (34%). En las mujeres la distribución cambia en donde las tipo IIx (23%), las tipo IIa (36%) y las tipo I (41%). (54) Esto podría justificar en parte la diferencia entre porque se observaron mayores valores en hombres para las variables de TDF - 100 ms, TDF - 200 ms y el impulso absoluto a los 100 - 200 ms entre hombres y mujeres. Vale la pena resaltar que la TDF es considerada una variable más indicada que la variable de fuerza máxima dado que no solo en los deportes sino también en diversas actividades de la vida diaria, el tiempo dado para generar fuerza se limita a < de 200ms mientras que el tiempo promedio necesario para lograr el pico máximo de fuerza es de 400 ms o más.(65)

No se observaron diferencias estadísticamente significativas al comparar los miembros inferiores para cada una de las variables examinadas, entre los hombres y las mujeres respectivamente. Estos resultados son muestra clara de que las extremidades que no presentan antecedentes de lesiones musculoesqueléticas, presentan valores equiparables de fuerza máxima. Algunas investigaciones han mencionado que la fuerza

46

de los miembros superiores es representativa de los miembros inferiores. Otros por el contrario no han encontrado están correlaciones. En un estudio futuro que está propuesto realizar con estudiantes universitarios de edades similares a este estudio piloto, pretende realizar esta comparación entre la fuerza prensil y la fuerza isométrica en miembros inferiores. Así mismo, examinar sujetos con antecedentes osteomusculares y determinar si existen diferencias más allá de las que podrían justificarse por las características dadas por el sexo.

Llama la atención que los valores de fuerza isométrica fueron mayores en la mayoría de las variables neuromusculares, en el miembro inferior no dominante que en el miembro inferior dominante. En las mujeres además se encontraron diferencias que, aunque no fueron estadísticamente significativas, si fueron clínicamente significativas con porcentaje de diferencia > al 15%: de fuerza pico vertical (19,0%), TDF 100ms (15,4%) y TDF 200ms (26,3%), la fuerza pico vertical neta (18,7%) y el impulso absoluto a los 200 ms (19,6%). Habitualmente se prefiere uno de los miembros para iniciar una actividad como subir o bajar gradas, saltar, golpear un balón, etc. Esto hace pensar que este miembro inferior, tendría la posibilidad de generar más, sin embargo, dicho miembro inferior, parece tener una menor capacidad de producir grandes cantidades de fuerza por unidad de tiempo (TDF) isométrica que el miembro inferior no dominante. Sin embargo, estos hallazgos se deben analizar en una muestra mucho mayor para poder ser generalizadas.

Uno de los aspectos por mejorar en un futuro estudio, es el aumento del número de sujetos evaluados para obtener un poder mayor en los resultados de la validación del test de la fuerza isométrica máxima de extensores de rodilla con plataformas. Se espera poder incluir al menos 60 participantes que no tengan antecedentes de lesión de miembros inferiores y que además no sean deportistas. Poder comparar dichas mediciones con un gold estándar como lo es el dinamómetro isocinético Biodex System 3 Pro, Biodex Medical, Shirley, NY, USA es lo que se pretende hacer a futuro como parte de la confiabilidad de la prueba con plataformas desarrollada.

47

11. LIMITACIONES DEL ESTUDIO Y FORTALEZAS

La limitación de este estudio fue que no se logró la muestra total debido a la pandemia por COVID-19 que obligó a los ciudadanos a un confinamiento en los hogares, por lo tanto, no se pudo determinar su reproducibilidad.

Cabe resaltar como fortaleza que se contó con una infraestructura adecuada para las condiciones de funcionamiento, accesibilidad y seguridad para el desarrollo del estudio. Además, se dispuso del equipamiento y los insumos necesarios en condiciones adecuadas.

48

12. CONCLUSIÓN

Este estudio logró describir una prueba para medir la fuerza isométrica de extensores de rodilla, empleando una plataforma de fuerza y obtener así, valores objetivos de fuerza muscular isométrica en sujetos sanos. En futuras investigaciones, se espera poder determinar la reproducibilidad de dicha prueba para posteriormente, poderla aplicar a pacientes prequirúrgicos y postquirúrgicos de rodilla, como también a adultos mayores que presenten alto riesgo alto de caídas. Además, se corroboró que las diferencias entre miembro inferior dominante y no dominante no son significativas, en términos de este tipo de fuerza muscular, independientemente del sexo. Futuras investigaciones deberían enfocarse en utilizar las plataformas de fuerza para test de fuerza isométrica bilateral no solo de miembros inferiores sino también, de miembros superiores.

49

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56

14. ANEXOS

Anexo 1. Variables

VARIABLES DEF

CONCEPTUAL

DEF

OPERATIVA

NATURA

LEZA

ESCALA

DE

MEDICIÓN

VALOR QUE

ASUME

RELACIÓN

Fuerza neta

a (150-200

ms)

Es la suma de

todas las

fuerzas que

actúan sobre un

cuerpo

Resultado de

fuerza neta

evidenciado

por el software

Forcedecks de

plataforma

marca

valdperforman

ce

Cuantitati

va

Razón Newton Dependiente

Fuerza pico

vertical

Máxima tensión

vertical de todas

las fuerzas que

actúan sobre un

cuerpo

Resultado de

fuerza vertical

máxima neta

evidenciado

por el software

Forcedecks de

plataforma

marca

valdperforman

ce

Cuantitati

va

Razón Newton Dependiente

Tasa de

desarrollo de

la fuerza

(100, 200

ms)

La tasa de

desarrollo de la

fuerza es la

capacidad de

ejercer fuerzas

máximas en un

tiempo mínimo,

y es un índice

de fuerza

explosiva

(Zatsiorsky,

1995).

Resultado de

la tasa de

desarrollo de

la fuerza

evidenciado

por el software

Forcedecks de

plataforma

marca

valdperforman

ce

Cuantitati

va

Razón Newton/Segu

ndo (N/s)

Dependiente

Impulso

absoluto

(100, 200

ms)

Efecto general

de una fuerza

que actúa con el

tiempo

Resultado del

impulso

absoluto

evidenciado

por el software

Forcedecks de

Cuantitati

va

Razón Newton Dependiente

57

plataforma

marca

valdperforman

ce

Tiempo de

inicio de

fuerza pico

(s)

Tiempo que

tarda en darse

el inicio de la

fuerza

Resultado del

impulso

absoluto

evidenciado

por el software

Forcedecks de

plataforma

marca

valdperforman

ce

Cuantitati

va

Razón Newton Dependiente

Edad Tiempo que ha

vivido una

persona u otro

ser vivo

contando desde

su nacimiento.

Edad referida

por el

estudiante en

el momento de

la entrevista

Cuantitati

va

discreta

Razón años Independient

e

Sexo El sexo viene

determinado por

la naturaleza,

una persona

nace con sexo

masculino o

femenino

Sexo referido

por el Paciente

Cualitativ

a

Nominal (0)Masculino

(1) femenino

Independient

e

Peso En física

clásica, el peso

es una medida

de la fuerza

gravitatoria que

actúa sobre un

objeto

Registro en

kilogramos

con la báscula

TANITA

Cuantitati

va

continua

Razón Kilogramos Independient

e

Talla La estatura o

talla es la

considerada

altura humana,

la distancia

medida

normalmente

desde pies a

cabeza, en

centímetros o

Tallimetro de

pared

Cuantitati

va

continua

Razón Centímetros Independient

e

58

metros; pies o

pulgadas,

estando la

persona

erguida/parada,

generalmente

descalzo.

IMC Método utilizado

para estimar la

cantidad de

grasa corporal

que tiene una

persona, y

determinar por

tanto si el peso

está dentro del

rango normal, o

por el contrario,

se tiene

sobrepeso o

delgadez

Peso/talla2 Cuantitati

va

continua

Intervalo Kg/mts2 Independient

e

Anexo 2. Cuestionario para la recolección de información

59

60

61

Anexo 3. Consentimiento informado

62

63

64

Anexo 4. Cronograma de actividades

Actividad

feb-

19

mar

-19

abr-

19

may

-19

ago-

19

sep-

19

oct-

19

nov-

19

feb-

20

mar

-20

abr-

20

may

-20

Tema del proyecto

Título

Introducción

Planteamiento

del problema

Justificación

Objetivos

Marco teórico

Entrega del documento

y sustentación oral

Metodología

Recolección de la

muestra

Elaboración de base de

datos

Análisis de los datos y

presentación de

resultados

Presentación del trabajo

y sustentación oral

Discusión de los

resultados

Conclusiones

Elaboración del artículo

y sometimiento de

artículo científico.

ACTIVIDADES REALIZADAS

65

Anexo 5. Presupuesto

Presupuesto global de la propuesta por fuentes de financiación.

Descripción de los gastos de personal (en miles de pesos)

66

Descripción de los equipos que planea adquirir (en miles de pesos)

Materiales y suministros.

67

Valoraciones salidas de campo

Descripción de servicios técnico