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28 feb 2011

Análisis comparativo de la arquitectura muscular mediante ecografía del gastrocnemio medial

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Por un lado, se muestra el proceso a través del cual, partiendo de la observación de las imágenes tomadas y aplicando unas simples mediciones y cálculos matemáticos básicos, se han determinado los valores correspondientes al grosor muscular, ángulo de penneación y longitud de fascículo.


Autor(es):
CARLOS GARCÍA-ALÉN LORES
Entidades(es):
Congreso: V Congreso nacional de las ciencias del deporte y la educación física
Pontevedra: 7-9 de Mayo de 2009
ISBN: 978-84-613-1660-1
Palabras claves: Ecografía, arquitectura muscular, gastrocnemio medial

RESUMEN

COMUNICACIÓN/PÓSTER

En este trabajo, se expone el análisis de dos ecografías tomadas del Gastrocnemio Medial de un alumno universitario:

- Por un lado, se muestra el proceso a través del cual, partiendo de la observación de las imágenes tomadas y aplicando unas simples mediciones y cálculos matemáticos básicos, se han determinado los valores correspondientes al grosor muscular, ángulo de penneación y longitud de fascículo.

- Por otro lado, se han comparado estos resultados con los datos hallados en diferentes experiencias similares llevadas a cabo por el grupo de investigación del profesor Luis María Alegre (Universidad de León), cuyos estudios han sido pioneros, en nuestro país, en la utilización de la ecografía como instrumento de investigación en el ámbito del rendimiento deportivo y es, además, una de las principales líneas de investigación de su grupo.

Por lo tanto, el objetivo de este póster es mostrar de la manera más completa y visual posible las conclusiones del análisis comparativo, sus implicaciones en el rendimiento físico y la técnica utilizada para la extracción de datos a partir de las imágenes tomadas.

INTRODUCCIÓN.

Los primeros análisis de arquitectura muscular con fines médicos están fechados en los años 80. Sin embargo, no fue hasta principios de los 90 cuando, gracias al avance de la tecnología, tuvieron lugar los primeros estudios de este tipo relacionados con el ámbito de las ciencias del deporte (Rutherford y Jones; Kawakami y cols). En nuestro país, los pioneros en este campo han sido los miembros del grupo de investigación de Luis María Alegre (Universidad de León), cuyas investigaciones más importantes comenzaron a finales de los 90 y comienzos de 2000. En este trabajo, se presenta un estudio descriptivo de la arquitectura muscular de un alumno universitario. Los resultados extraídos se han comparado con los datos de diferentes investigadores, entre ellos los del grupo de investigación antes mencionado.

MATERIAL Y MÉTODOS.

Para la obtención de las imágenes, se ha utilizado un ecógrafo Hona HS-1500, proporcionado por la Universidad de Castilla-La Mancha. El nivel de práctica de actividad física del individuo examinado es recreacional (2 veces por semana). La posición en la que se encontraba el sujeto era de sedestación intermedia y la zona muscular estudiada es el Gastrocnemio Medial de la pierna derecha. Las imágenes se corresponden a dos secciones, una transversal y otra longitudinal, de la zona mencionada y tienen una profundidad de 4 centímetros, lo cual nos permite observar los parámetros a estudiar: El grosor muscular, el ángulo de penneación de las fibras y la longitud del fascículo muscular. El cálculo de los datos es relativamente sencillo. Aplicaremos cálculos matemáticos básicos:

  • Grosor muscular: La imagen que podemos observar, bien sobre un papel, bien sobre una pantalla digital de ordenador no nos muestra el grosor real del músculo, porque presenta las dimensiones a escala. Para determinar el grosor real, tomaremos una serie de mediciones, con una regla, sobre esa misma imagen:
    • El grosor del músculo (Distancia desde la aponeurosis superficial, hasta la aponeurosis profunda): Hacemos dos mediciones en dos puntos distintos y calculamos la media de ambas.
    • El tamaño, en centímetros, de toda la imagen ecográfica (De “arriba a abajo”). De esta manera, con una “regla de 3”, obtendremos el grosor real.

A ————- 4 cm B ————- X A: Tamaño de toda la imagen ecográfica. B: Media de las dos distancias correspondientes al grosor del músculo “sobre el papel o pantalla digital”. X: Incógnita. Es el grosor real del músculo.

  • Ángulo de penneación: Para calcular este parámetro, debemos utilizar una imagen donde sean visibles los fascículos musculares (Sección longitudinal). Una vez que observemos claramente la dirección de estos, prologaremos un fascículo hasta cortar la aponeurosis profunda (En la imagen, línea divisoria ente el Gratrocnemio y el Sóleo). Con un transportador de ángulos, mediremos el ángulo formado. Al igual que en el apartado anterior, tomamos dos mediciones de dos puntos distintos y hallamos la media.
  • Longitud del fascículo muscular: Sabiendo los datos anteriores, obtenemos la longitud del fascículo aplicando un cálculo trigonométrico.

L = G / senα L: Longitud del fascículo. G: Grosor muscular.

α: Ángulo de penneación.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Tras aplicar los cálculos anteriores, el sujeto aporta los siguientes resultados:

  • Grosor muscular: 2,69 cm.
  • Ángulo de penneación: 41,5º
  • Longitud de fascículo: 4,06 cm.

Estos datos se han comparado con los resultados de dos estudios similares en cuanto a la metodología, pero con tamaños mayores de muestras: Kumagai y cols (2000); Alegre y cols (2003).

La primera referencia se refiere a parámetros musculares encontrados en corredores de velocidad (100 metros) de distintos niveles. Estos deportistas presentan, al igual que el sujeto de esta práctica, un elevado grosor muscular, pero, por el contrario, un menor ángulo de penneación, lo que da, como resultado, una longitud de fascículos considerablemente mayor. El trabajo de fuerza e hipertrofia al que se ven sometidos los deportistas de esta modalidad da lugar a un gran grosor muscular. Sin embargo, no es esperable un gran ángulo de penneación, ya que el entrenamiento de potencia y explosividad muscular exige la presencia de grandes longitudes de fascículos, lo cual provoca una adaptación de las fibras musculares, en detrimento del ángulo que forman respecto a su inserción en el tendón.

Por otro lado, el grupo de investigación de Alegre analizó estos parámetros musculares en un grupo de estudiantes masculinos de primer curso de Ciencias del Deporte, con un nivel recreacional de actividad física. Los integrantes de la muestra de este estudio presentan unos valores menores de grosor muscular y ángulo de penneación (1,77 y 24,6 respectivamente) que el sujeto de este trabajo. Sin embargo, el valor de la longitud de los fascículos musculares se aproxima bastante entre ambos (4,25). Esto último se debe a que, tanto los individuos de la muestra del estudio de Alegre, como el sujeto de la práctica, presentan un nivel recreacional de actividad física similar, cuya demanda muscular no exige longitudes de fascículos muy grandes. Por otro lado, la diferencia existente entre los grosores musculares y los ángulos de penneación pueden ser justificadas por el distinto tipo de actividad deportiva que cada sujeto practique.

CONCLUSIONES

Los datos extraídos de la arquitectura muscular del sujeto estudiado guardan relación con las características musculares esperadas en cuanto a su nivel de práctica de actividad física. Esto mismo sucede con los sujetos de los estudios de Alegre y cols. Sin embargo, existen estudios que, a la hora de relacionar la arquitectura muscular con las variables de la fuerza, no encuentran correlaciones significativas. De ahí que muchos autores recomienden la medición directa de la fuerza mediante instrumental específicamente diseñado para esta capacidad, antes que realizar interpretaciones a partir de medidas simples.

Por tratarse de un estudio descriptivo de caso, sería necesario realizar un análisis con una muestra más numerosa para obtener una mayor fiabilidad de los resultados.

Pese a todo, el uso de la ecografía como instrumento de investigación es relativamente asequible en cuanto a la tecnología necesaria, aunque precisa de tediosos protocolos para obtener validez de resultados.

BIBLIOGRAFÍA

  • Aguado X. (2004). Arquitectura muscular. Consultado el 1 de marzo de 2006 en http://www.uclm.edu/profesorado/xaguado/ASIGNATURAS/Murcia2004/4-%20Arquitectura.pdf
  • Alegre L.M., Gonzalo J.M. y Aguado X. (2002). Repercusiones de la arquitectura del músculo en la manifestación de la fuerza. Revista de Entrenamiento Deportivo, 16: 16-20.
  • Alegre L.M., Aznar D., Delgado T., Jiménez F. y Aguado X. (2003). Fuerza y arquitectura muscular en un grupo de estudiantes. Revista de Entrenamiento Deportivo, 17: 23-29.
  • Alegre L.M., Lara A., Abián J., Jiménez L., Ureña A. y Aguado X. (2006). Arquitectura muscular en cuatro grupos de mujeres jóvenes. Archivos de Medicina del Deporte, 114: 265-273.
  • Aznar D., Delgado T., Alegre L.M. y Aguado X. (2006). Estudio comparativo de la fuerza explosiva y arquitectura muscular en cuatro grupos de estudiantes. Apunts: Educación Física y Deportes, 85: 46-55.
  • Kumagai K., Abe T., Brechue W.F., Ryushi T., Takano S. y Mizuno M. (2000). Sprint performance is related to muscle fascicle length in male 100-m sprinters. Journal of Applied Physiology, 88: 811-6.

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