Análisis electromiográfico del efecto de relajación en el bíceps

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Fisioterapia. 2013;35(2):47---51
www.elsevier.es/ft
ORIGINAL
Análisis electromiográfico del efecto de relajación en el bíceps
femoral en sujetos sometidos a estiramientos vs. facilitación
neuromuscular propioceptiva
O. da Rocha Mafra a,∗ , R. José Soares b , J. Alves de Moraes Filho a,c ,
I. Chulvi-Medrano c , J.C. Sanchez Colado c y E.H. Martin Dantas a
a
Laboratorio de Biociencias de Motricidade Humana (LABIMH), Universidade Federal de Río de Janeiro (UNIRIO),
Río de Janeiro, Brasil
b
Departamento de Fisioterapia, Universidade de Taubaté, São Paulo, Brasil
c
Laboratorio de Actividad Física y Salud, Universidad de Valencia, Departamento de Educación Física y Deporte,
Universidad de Valencia, Valencia, España
Recibido el 24 de mayo de 2011; aceptado el 15 de mayo de 2012
Disponible en Internet el 25 de julio de 2012
PALABRAS CLAVE
Electromiografía;
Fisioterapia;
Ejercicios de
estiramiento
muscular
∗
Resumen
Objetivo: Analizar el nivel de relajación del bíceps femoral en individuos sometidos a una sesión
aguda de estiramientos y de facilitación neuromuscular propioceptiva.
Material y métodos: Los sujetos fueron divididos aleatoriamente en: a) grupo de facilitación
neuromuscular propioceptiva (GFNP n = 15; 22,13 ± 2,70 años; IMC 24,12 ± 3,69) que realizaron
la técnica de contracción-relajación; b) grupo de estiramientos (GE; n = 15; 22,87 ± 4,07 años;
IMC 24,51 ± 4,33) que ejecutó estiramientos submáximos mantenidos durante 6 s. Estos estiramientos fueron ejecutados con la cadera flexionada y la rodilla extendida, y c) grupo de control
(GC n = 15; 24,67 ± 4,30 años; IMC 23,91 ± 3,09). Se realizó un análisis electromiográfico pre y
postintervención.
Resultados: Un ANOVA con medidas repetidas reveló la existencia de una reducción significativa de la actividad muscular en el GFNP ( %= ---46,95%, p = 0,0001) y en GE ( %= ---30,71%,
p = 0,034). Los registros para el GC no desvelaron ninguna diferencia significativa. Las comparaciones intergrupo desvelaron que el GFNP presentó valores significativamente menores que
el GC en el postest (% = ---41,57%, p = 0,004), no existiendo más diferencias significativas.
Conclusiones: Ambos métodos de entrenamiento de la flexibilidad investigados desencadenan
efectos similares sobre la relajación en el músculo analizado (bíceps femoral), aunque el grupos
GFNP fue el único que mostró una diferencia significativa con respecto al grupo control.
© 2011 Asociación Española de Fisioterapeutas. Publicado por Elsevier España, S.L. Todos los
derechos reservados.
Autor para correspondencia.
Correo electrónico: [email protected] (O. da Rocha Mafra).
0211-5638/$ – see front matter © 2011 Asociación Española de Fisioterapeutas. Publicado por Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados.
http://dx.doi.org/10.1016/j.ft.2012.05.007
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O. da Rocha Mafra et al
KEYWORDS
Electromyography;
Physiotherapy;
Muscle stretching
exercises
Electromyographic analysis of the relaxation effect on the femoral biceps in subjects
undergoing stretching vs. proprioceptive neuromuscular facilitation stretching
Abstract
Objective: To assess the level of relaxation of the biceps femoris in individuals carrying out an
acute session of stretching and proprioceptive neuromuscular facilitation.
Material and methods: The subjects were randomly divided into: a) group of proprioceptive
neuromuscular facilitation (GFNP n = 15; 22.13 ± 2.70 years, BMI 24.12 ± 3.69) who performed
the contraction-relaxation technique; b) stretching group (SG, n = 15; 22.87 ± 04.07 years; BMI
24.51 ± 4.33) who performed submaximal stretch held for 6 seconds. These stretches were performed with the hip flexed and knee extended, c) control group (CG n = 15; 24.67 ± 4.30 years,
BMI 23.91 ± 3.09). Electromyographic analysis was performed pre and post intervention.
Results: A repeated measures ANOVA revealed that there was a significant reduction in muscle
activity GFNP ( % = ---46.95%, P=.0001) and GA ( % = ---30.71%, P=.034). The results for the GC
did not reveal any significant difference. The intergroup comparison revealed that the GFNP had
significantly lower values than the GC in the post-test ( % = ---41.57%, P=.004), no significant
differences being found.
Conclusions: Both flexibility training methods studied cause similar effects on relaxation in the
analyzed muscle (biceps femoris), although the GFNP group was the only one that showed a
significant difference compared to the control group.
© 2011 Asociación Española de Fisioterapeutas. Published by Elsevier España, S.L. All rights
reserved.
Introducción
Material y métodos
Los programas de entrenamiento de la flexibilidad (PEF)
pueden ejecutarse a diferentes intensidades (máximas y/o
submáximas) de la amplitud de movimiento (ADM). Por
una parte, el entrenamiento con intensidad máxima puede
ser realizado a través de los métodos estáticos, dinámicos y facilitación neuromuscular propioceptiva (FNP)1,2 .
Los ejercicios realizados con la metodología de FNP incorporan técnicas de contracción-relajación en posiciones
máximas de la ADM, estimulando con ello los mecanismos
propioceptivos1-3 . Por otra parte, el estiramiento submáximo consiste en la ejecución de un movimiento lento hasta
un punto de elongación muscular confortable donde se mantendrán hasta 15 s4 .
Ambas metodologías permiten abordar diferentes objetivos, tales como deportivos, terapéuticos, de mejora en la
actitud corporal y postural, de alivio de calambres musculares, de reducción en el riesgo de lesión y dolores lumbares,
y de relajación en estados de elevada tensión residual
muscular5 .
El nivel de relajación muscular puede ser evaluado
mediante el estudio electromiográfico (EMG), puesto
que registra la actividad eléctrica muscular durante
movimientos, en situaciones patológicas, en contextos
atlético-deportivos6-8 , y como método de valoración de la
fatiga muscular9-12 . Esta técnica exploratoria captura
la señal eléctrica del músculo tras la elongación debido
a la contracción muscular acontecida por el reflejo de
protección; la EMG detectará las posibles variaciones de
actividad eléctrica que reflejarán un mayor o menor nivel
de relajación muscular postestiramiento13 .
Así pues, el objetivo de la presente investigación ha sido
comparar el nivel de relajación muscular evaluado electromiográficamente tras una sesión de entrenamiento de
flexibilidad aplicando la metodología de estiramiento estático submáximo y de FNP.
Sujetos
La muestra estuvo constituida por 275 estudiantes de fisioterapia de la Facultad de Santo Agostinho, de la ciudad
de Teresina-Piauí, Brasil. La edad de los sujetos estuvo
comprendida entre los 17 y los 30 años, siendo conformada íntegramente por varones sedentarios sin alteraciones
neuromusculares asociadas. Se excluyó a los sujetos con
enfermedades metabólicas, que mantuvieran una dieta
hiperproteica o que consumieran de cualquier sustancia que
pudiese influir en el estudio electromiográfico, como el
alcohol y/o los suplementos ergogénicos o farmacológicos.
Por último, fueron desestimados los sujetos que presentaran incapacidad física durante el registro electromiográfico,
perjudicando con ello los resultados.
Tras aplicar los criterios de inclusión y de exclusión,
fueron seleccionados 45 sujetos que se dividieron aleatoriamente por sorteo simple, estableciendo 3 grupos de
15 sujetos en función del tipo de intervención: grupo de FNP
(GFNP), grupo de estiramiento submáximo (GE) y un grupo
control (GC).
Todos los sujetos recibieron información sobre los procedimientos experimentales, así como de las dudas que
tuvieran; posteriormente, firmaron un consentimiento informado según la Declaración de Helsinki14 . El proyecto de
investigación fue aprobado por el Comité de Ética y de Investigación (CEP) de la Facultad Integral Diferencial (FACID) con
el protocolo n.◦ 470/08.
Procedimientos de registro de datos
Antropometría
El índice de masa corporal (IMC) se calculó siguiendo
las recomendaciones de la International Society for the
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Análisis electromiográfico del efecto de relajación en el bíceps femoral
Figura 1 Puntos de ubicación de los electrodos fijados en los
sujetos para el estudio del bíceps femoral, según el SENIAM.
Advancement of Kinanthropometry15 . La evaluación se realizó mediante un estadiómetro y báscula mecánica (con
capacidad de 150 kg y precisión de 100 g) de la marca Filizola
(Brasil).
Electromiografía
La evaluación electromiográfica se realizó antes y después
de la sesión experimental en cada sujeto con los procedimientos descritos a continuación.
El sujeto, tumbado en decúbito dorsal en una camilla modelo 4040 de ISP, era sometido, por el investigador
principal, a una flexión de cadera pasiva con la rodilla extendida para determinar la amplitud de movimiento
correspondiente a cada tipo de intervención (descrita en el
próximo apartado). Manteniendo las recomendaciones previas establecidas por Tanaka y Farah16 , la ejecución del
procedimiento fue gradual y manteniendo una velocidad
lenta. A partir de ese momento, se conecta el electromiógrafo manteniendo el registro de la señal durante 2 s.
El registro de la actividad eléctrica del músculo bíceps
femoral se realizó adhiriendo un electrodo bipolar en la
pierna derecha (fig. 1). Fue utilizado un electromiógrafo
EMG System (Brasil) de 4 canales con electrodos bipolares
activos de superficie (amplificados), aunque para el estudio del bíceps femoral solo fue utilizado un único canal. El
software de adquisición y procesamiento de señal posee una
frecuencia de muestreo de 2000 Hz, amplificador, y filtro de
20 a 500 Hz y conversor analógico de 12 bits. Previo a la
colocación de los electrodos, se limpió la piel de los sujetos
con alcohol al 70% con el fin de eliminar residuos sebáceos
y realizar la tricotomia17,18 .
La ubicación de los pares de electrodos de superficie
(Ag/AgCL; con 1 cm de diámetro y con adhesivo de fijación)
de configuración bipolar para el estudio del bíceps femoral
correspondió con la descripción recomendada por la Surface Electromyography for the Non Invasive Assessment of
Muscles (SENIAM)19 para la evaluación no invasiva de los músculos (fig. 1). Siguiendo con las recomendaciones de esta
institución, el electrodo se colocó en el punto medio de la
línea que conforma la tuberosidad isquiática y el epicóndilo
lateral de la tibia19 .
Intervención
Los sujetos de GE realizaron una sesión de estiramiento de
tipo pasivo, estático submáximo. Desde la posición inicial
49
de decúbito dorsal, el investigador realizaba pasivamente
una flexión de cadera con la rodilla extendida que mantuvo
durante 6 s sin forzar la máxima ADM. Este procedimiento
se repitió 3 veces con un intervalo de descanso de 15 s entre
los mismos.
El grupo GFNP realizó una sesión de FNP que involucró metodología de contracción-relajación. Desde la misma
posición inicial se procedió manteniendo el siguiente protocolo: 1) relajación de la musculatura isquiotibial para
que el investigador realizara un estiramiento pasivo de la
cadera con la rodilla extendida hasta el umbral del ADM; 2)
contracción activa de los isquiotibiales durante 8 s en una
acción isométrica máxima, y 3) relajación de los isquiotibiales continuada por una movilización pasiva hasta el nuevo
límite de ADM generada por el investigador. Esta secuencia
fue repetida 3 veces con intervalos de descanso de 15 s entre
ellas.
El investigador principal controló todas las sesiones de
estiramiento y de FNP. Las informaciones verbales realizadas durante la toma de datos estaban protocolizadas. En
ambas intervenciones las condiciones ambientales fueron
similares.
La monitorización de la intensidad de los estiramientos en ambas condiciones experimentales se llevó a cabo
utilizando la escala de esfuerzo percibido en flexibilidad
(PERFLEX)20 .
El GC no realizó ningún tipo de intervención y fue
sometido al mismo protocolo de evaluación que los grupos
experimentales, descritos anteriormente.
Análisis estadístico
Los registros fueron tratados con el programa PASW Statistic 18.0 para Windows. Los resultados están presentados en
forma de valores máximos y mínimos, la media ± desviación estándar. Previo al análisis inferencial se realizaron las
pruebas de normalidad y de homogeneidad de varianza de
los datos mediante el test de Shapiro-Wilk y Levene, respectivamente. Para conocer los efectos de las intervenciones
experimentales se utilizó un análisis de varianza con medidas repetidas con los factores de grupo (GFNP, GE y GC)
y tiempo (pre y postest), seguido de un estudio post hoc
de Tukey para identificar las posibles diferencias significativas. El estudio admitió una valor de p < 0,05 como diferencia
estadística significativa.
Resultados
La tabla 1 presenta los resultados descriptivos de la actividad eléctrica en GFN, GE y GC. Resultó destacable que todos
los grupos presentaran una distribución de datos próxima a
la curva de normalidad.
En la figura 2 quedan reflejadas las comparaciones de la
actividad eléctrica del músculo bíceps femoral de la muestra
examinadas por la EMG. Obsérvese la reducción significativa
del pretest frente al postest en el GFNP ( % = ---46,95%,
p = 0,0001) y en GE ( % = ---30,71%, p = 0,034), por su parte
el GC no sufrió alteraciones. Las comparaciones intergrupos muestran los valores de GFNP significativamente
menores que el GC en el postest ( % = ---41,57, p = 0,004).
Las demás comparaciones no obtuvieron diferencias
significativas.
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O. da Rocha Mafra et al
Resultados de actividad eléctrica en el músculo bíceps femoral de la muestra
Tabla 1
GFNP
GE
GC
Media
Desviación estándar
Mínimo
Máximo
p (SW)
33,38
33,82
32,13
9,41
9,48
6,57
19,53
19,86
24,33
49,26
46,41
42,70
0,327
0,107
0,081
GC: grupo control, valores en microvoltios (␮V); GE: grupo sometido a estiramiento; GFNP: grupo sometido a facilitación neuromuscular
propioceptiva; p (SW): test de normalidad de Shapiro-Wilk.
Por último, indicar que los valores medios obtenidos en la
escala PERFLEX fueron 45,20 ± 7,50 para GE y 71,70 ± 6,40
para GFNP expresando una intensidad correspondiente a forzar y disconfort en esta escala respectivamente.
Discusión
Electromiografía (µV,)
Los resultados obtenidos en el presente estudio muestran
que ambas intervenciones agudas mediante ejercicios de
flexibilidad lideran reducciones en los niveles de actividad
eléctrica en el músculo bíceps femoral, evaluada electromiográficamente. Estos resultados concuerdan con los
publicados previamente por Halbertsma et al.21 y Björklund et al.22 quienes concluyen que la actividad eléctrica
muscular desciende durante y/o después de los ejercicio de
estiramientos. No obstante, debe ser destacado que solo los
valores obtenidos por GFNP presentaron valores significativamente menores que el GC en el postest.
La interpretación de la EMG no revela diferencias entre
los 2 grupos experimentales de la presente investigación
(GFNP y GE). El bajo nivel de actividad electromiográfica
registrada refleja la capacidad de relajación del sistema
neuromuscular23 tras un estímulo de elongación. Por lo
tanto, estos resultados sugieren la hipótesis de que los ejercicios de estiramientos aplicados en ambas metodologías de
entrenamiento de flexibilidad estimularán los reflejos inhibitorios que superarán los impulsos excitatorios resultantes
de la tensión del estiramiento muscular, desencadenando la
relajación muscular, aunque se requerirá de más investigación para corroborar esta aseveración.
Parece ser que el tiempo consumido durante la evaluación de la actividad eléctrica muscular tras un estímulo de
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
33,38
33,73
32,32 30,31
26,38 *
17,71 *,**
GC
GF
GF
Pretest
Postest
*p < 0,05 pre vs. postest
**p < 0,05 pos-GFNP vs. pos-GC
Figura 2 Análisis electromiográfico del bíceps femoral entre
GFNP, GE y GC. GC: grupo control; GE: grupo de estiramientos
submáximos; GFNP: grupo de facilitación neuromuscular propioceptiva. *p < 0,05 pre vs. postest. **p < 0,05 pos-GFNP vs.
pos-GC.
ejercicios de estiramiento puede influir en la respuesta electromiográfica. En este sentido, Kay y Blazevich24 examinaron
electromiográficamente el efecto agudo con duración moderada en el ejercicio de estiramiento estático de la flexión
plantar realizada en 3 repeticiones de 60 s. Este estímulo
proporcionó una reducción de la actividad eléctrica del músculo tríceps sural 3 min postintervención de entrenamiento.
Sin embargo, no fueron encontradas diferencias cuando la
misma evaluación se administró 30 min post sesión.
En un estudio muy similar al presente, Babault et al.23
estudiaron los efectos agudos provocados por 15 min de
un programa de estiramientos estático (30 s manteniendo
la posición en el punto de disconfort) y de FNP con la
técnica de contracción-relajación submáxima (6 s de contracción submáxima previo a 24 s de estiramientos) en la
flexión plantar. El estudio proporcionó resultados que muestran reducciones similares en ambos grupos experimentales
sobre la capacidad de producción de fuerza muscular y
de la actividad electromiográfica del músculo gastrocnemio cuando fue evaluado inmediatamente después de la
intervención. Sin embargo, no presentó diferencias entre
los tipos de metodología del entrenamiento de flexibilidad.
A la misma conclusión se llega en nuestro estudio; este fenómeno de relajación puede ser justificado por las reducciones
excitatorias de las motoneuronas inducidas por los métodos estáticos y de la FNP25 . Esta situación podría explicar
parcialmente las reducciones en la producción de fuerza
muscular descrita en trabajos previos26 , pero, no obstante,
esta investigación no examinó dicha capacidad, por lo tanto,
esta consideración resulta hipotética.
Branco et al.13 evaluaron los efectos crónicos de un programa de ejercicios de estiramiento estático en el torque
y la actividad electromiográfica de los músculos isquiotibiales de 20 jóvenes (edad 20 ± 2,25 años) en posiciones de
reposo, sensación de disconfort sin dolor (SD) y sensación
de disconfort con dolor (SDD). No fueron encontradas diferencias entre los valores de los porcentajes de las señales
electromiográficas de las 3 condiciones analizadas. Estos
resultados están contrapuestos con los obtenidos en la presente investigación. Esta divergencia puede explicarse a las
diferencias metodológicas utilizadas principalmente en el
periodo de intervención y de evaluación de la señal electromiográfica, puesto que no fue realizada inmediatamente
tras la sesión de intervención, diferencia con respecto a la
presente investigación.
Conclusiones
Tras el análisis de los resultados, se puede concluir que los
2 métodos de entrenamiento de flexibilidad estudiados en
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Análisis electromiográfico del efecto de relajación en el bíceps femoral
la presente investigación proporcionan relajación muscular
del bíceps femoral. Aunque será el GFNP la metodología que
mayores niveles de relajación obtenga frente al grupo control, los resultados comparativos no presentan diferencias
entre los grupos experimentales. Deberán realizarse futuros
estudios para describir los efectos agudos y crónicos en la
relajación muscular y la capacidad de generar fuerza tras
un entrenamiento de flexibilidad realizado con diferentes
metodologías.
Conflicto de intereses
Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
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