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2 feb 2012

Análisis de los parametros de equilibrio y control motor en jovenes con síndrome de down sometidos a un programa de actividad física

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En estudios previos se han observado diferencias entre la población general y sujetos con Síndrome de Down (SD), en cuanto a la actividad muscular del agonista-antagonista y durante la bipedestación y ejecución de determinados ejercicios. Los jóvenes con SD presentan hipotonía muscular, hiperlaxitud articular y déficit de integración sensorial, estos factores contribuyen a una lentitud en la respuesta muscular, coactivación muscular, un menor balanceo en la base de sustentación y oscilación del centro de masa corporal.

Autor(es): Lourdes Gutiérrez Vilahú, Núria Massó Ortigosa, Miriam Guerra Balic
Entidades(es): Facultad de Ciencias de la Salud, 2Facultad de Psicologia, Ciencias de la Educación Física y del Deporte Blanquernacom
Congreso: IX Congreso Internacional sobre la Enseñanza de la Educación Física y el Deporte Escolar
Úbeda 8 – 11 de Septiembre de 2011
ISBN: 9788461536665
Palabras claves: Síndrome de Down, electromiografía, danza y control motor

Análisis de los parámetros de equilibrio y control motor en jóvenes con síndrome de down sometidos a un programa de actividad física

Resumen

Introducción: En estudios previos se han observado diferencias entre la población general y sujetos con Síndrome de Down (SD), en cuanto a la actividad muscular del agonista-antagonista y durante la bipedestación y ejecución de determinados ejercicios. Los jóvenes con SD presentan hipotonía muscular, hiperlaxitud articular y déficit de integración sensorial, estos factores contribuyen a una lentitud en la respuesta muscular, coactivación muscular, un menor balanceo en la base de sustentación y oscilación del centro de masa corporal.

Objetivos: Valorar las respuestas musculares y la oscilación del centro de gravedad en situaciones de desequilibrio en jóvenes con SD, y detección de posibles cambios relacionados con la aplicación de un programa de actividad física basado en la danza.

Hipótesis: La aplicación de un programa de actividad física basado en ejercicios específicos de danza aporta mejoras en el equilibrio y el control motor de la postura en los jóvenes con SD.

Metodología: Estudio experimental, longitudinal y prospectivo. Se determinan dos grupos de individuos con SD, un grupo control SD sin intervención y un grupo SD con intervención, realizando una evaluación antes y después de aplicarles un programa de entrenamiento basado en ejercicios de danza. Se practica análisis electromiográfico comparativo del tibial anterior, soleo y gastrocnemios, así como análisis del centro de gravedad mediante la plataforma de fuerzas.

Conclusiones: Resultados obtenidos en estudios previos realizados mediante la metodología expuesta han mostrado la necesidad de diseñar un programa para mejorar la cinemática y la capacidad perceptiva.

Introducción

Marco teórico de las características de los sujetos con SD.

El SD es la anormalidad del cromosoma 21, el aumento del material genético altera todos los aspectos del desarrollo físico, mental y social de un individuo. Las alteraciones específicas de la percepción sensorial- motora, la manera de estructurar el medio ambiente y los programas aplicados a su medida que puedan maximizar el potencial de las personas con SD y aumentar su participación en la actividad física (Jobling 2006).

El SD es una de las causas más frecuentes de deficiencia intelectual, los individuos con SD presentan diversos déficits cognitivos induciendo a los déficits de conducta. La lentitud motora y perceptiva se evidencia por una reacción alargada en el movimiento. Dentro del marco cognitivo esa lentitud se atribuye a menudo a los déficits en el procesamiento entre el comienzo de un estimulo y el inicio de la respuesta necesaria. La programación del movimiento aparece afectada y podría ser responsable de múltiples correcciones observadas durante la ejecución y procesamiento del movimiento (Lalo, 2005).

La disfunción en el control postural es a menudo descrito en términos de dificultades en la coordinación motora, problemas con la integración sensorial- motora o simplemente “torpe” en los movimientos. Estos movimientos torpes aparecen cuando los individuos son lentos para adaptarse a los cambios ambientales y a las condiciones de trabajo o son menos capaces de hacer los ajustes posturales anticipatorios. La pobre coordinación motora o la muestra de una falta de delicadeza nombrada por varios autores como torpeza. Incluye  una variable y un patrón de retraso en el desarrollo motor, déficit en las tareas implican el equilibrio, la velocidad y el control viso motor (Webber, 2004).

La disminución del tono muscular o hipotonía es una de las características comunes asociadas a los individuos con SD. De hecho el número de escalas clínicas de valoración del tono muscular siempre han sido poco fiables. El parámetro de la rigidez está relacionado con la restauración de la fuerza elástica del modelo teórico (Winter et al., 2003).

Winter desarrolló un modelo para influir en la postura y valorar la rigidez en la articulación del tobillo sobre la dinámica del centro de masa del cuerpo. Se trata de medir el tono muscular pasivo y cuantificar la rigidez en el control postural durante la bipedestación. También examinó las asociaciones entre las estimaciones de rigidez derivada de los modelos del tono muscular para determinar la relación entre el tono muscular en reposo y la organización de las respuestas posturales.

Los análisis detallados de los movimientos han demostrado que los individuos con SD muestran mayores tiempos de reacción en comparación con los individuos neurológicamente típicos y el aumento de la variabilidad en el rendimiento (Virji-Babul, 2003).
También se les asocian algunas deficiencias anatómicas como estatura pequeña, extremidades inferiores y dígitos cortos y una propensión a la obesidad (Latash, 2007).

Estos niños con discapacidad cognitiva, tienden a tener menor aptitud cardiovascular, son más pobres en sus habilidades motoras, tienen mayor porcentaje de cuerpo gordo y problemas cardiacos (Angulo-Barroso, 2007). Además, manifiestan un aumento en la incidencia de problemas ortopédicos, deformidades óseas, pie plano, valgo de calcáneo, rodilla en posición valga y pie plano en pronación. Presentan también como alteraciones dolorosas que requieren tratamiento quirúrgico, tales como la inestabilidad de la articulación atlantoaxoidea, la escoliosis y la subluxación de la cabeza femoral y rotuliana (Concolino, 2006).

Además, de la hiperlaxitud en las articulaciones (Angulo-Barroso, 2007); (Concolino, 2006), presentan disminución del tono muscular y la fuerza muscular, disminución de la percepción propioceptiva y deficiencias en la densidad ósea y cartílago, especialmente en la cadera (Jobling, 2006).

Los investigadores en niños y adolescentes con SD acerca de la actividad física en cuatro niveles: sedentario, ligera, moderada y vigorosa, han descrito cambios en los movimientos generales. Son movimientos brutos de todo el cuerpo que mejoran y varían en intensidad, fuerza y velocidad (Angulo-Barroso, 2007).

Las limitaciones físicas y fisiológicas mencionadas podrían predisponer a los individuos con SD a una mayor incidencia en patología ortopédica y a una inestabilidad de la extremidad inferior. El resultado de examinar la estabilidad dinámica de los segmentos de las extremidades inferiores en niños y preadolescentes es evaluada con un tapiz rodante a velocidades variables, es la forma de explicar las fluctuaciones observadas en los patrones de comportamiento humano e incluso en las tareas bien practicadas. La teoría de los sistemas dinámicos proporciona una explicación a la argumentación del auto organización de los sistemas complejos. De acuerdo con este enfoque, la inestabilidad aumenta durante las transiciones de comportamiento. Por lo tanto, la cuantificación de la cantidad de inestabilidad en un sistema como el desarrollo del comportamiento aporta información útil acerca de la integridad del sistema (Buzzi, 2004).

Cuando se compara el desarrollo motor entre personas con SD y personas sin discapacidades, se observa un déficit en el rendimiento, secuencia y estrategia para controlar el movimiento para adquirir una postura y un control motor. El desarrollo del movimiento es interferido por un retraso en el control postural que resulta necesario para la ejecución de dicho movimiento. Sin embargo, existe una gran variabilidad en la aparición de los ajustes posturales (Shumway-Cook, 1985).

La oscilación del centro de masa del cuerpo es considerado una capacidad del control postural. En general, los individuos con SD presentan menos desplazamiento del centro de presión del pie, aunque la frecuencia de la media es superior. Parece ser que una de las características generales de la personas con SD desde la infancia hasta la edad adulta es una mayor influencia en la velocidad, tienden a unas frecuencias más altas de lo normal debido a un trastorno muscular relacionado con la hipotonía. La activación simultanea de pares de músculos, agonista- antagonista, desencadena una mayor rigidez, es coherente con una co-acticación, una estrategia que es consecuencia de la incapacidad para desempeñar la fuerza muscular suficiente y la presencia de una conjunta hipermobilidad en SD Además, la co-activación es una estrategia para optimizar la seguridad y la estabilidad en las perturbaciones posturales inesperadas. El aumento de la co-activación  muscular en SD es observada en movimientos simples y en el conjunto de dos movimientos y durante el control postural (Webber, 2004).

Para generar niveles normales de la fuerza, aumentan la duración de la activación muscular, es decir, los individuos con SD carecen de la capacidad de modular la intensidad de activar agrupaciones motoneuronales (Virji-Babul, 2006). Otros estudios han encontrado deficiencias en el momento secuencial de la activación muscular en el control postural (Webber, 2004). Los estudios demuestran que en los individuos con SD se observa una deficiencia en el rendimiento motor, no son estables y fijas pero son adaptables y modificables. A pesar de que en cierta manera, estos déficits dependen de anomalías orgánicas, pero los programas de intervención física han obtenido mejoras de rendimiento y revelan la importancia de los factores funcionales en el desarrollo motor (Meegan, 2006).

La respuesta a la actividad muscular también es usada para valorar el equilibrio, mediante el registro electromiografía de superficie (EMGs) se analizan los resultados de co-contracción, los mayores niveles de activación conducen a un aumento de la rigidez del tobillo, así como a una disminución de la influencia del cuerpo para garantizar la estabilidad del mismo (Winter, 1998).
El análisis EMG de la respuesta muscular durante la actividad de la musculatura del tobillo muestra un aumento de los niveles valorados en la condición de bipedestación. El SNC tiene que modular el tono muscular y mantener si precisa la rigidez. También encuentra aumentos en los registros EMG en los músculos de la pierna que reflejan mayor rigidez para compensar la laxitud ligamentosa de la capsula articular (Aruin, 2001).

Técnicas usadas

La EMGs  permite estudiar la actividad muscular en acciones dinámicas, siendo aplicable al análisis biomecánico de un gesto, al análisis de la marcha, en estudios de fatiga muscular, rendimiento deportivo y en áreas como la medicina laboral y ergonomía. Se puede decir que la EMGS, a veces denominada Electromiografía cinesiológica, es el análisis electromiográfico que permite recoger la señal eléctrica de un músculo en un cuerpo en movimiento. Hay que matizar que, según esta definición su uso se limita a aquellas acciones que implican una actitud dinámica. No obstante, también es aplicable al estudio de acciones estáticas que requieren un esfuerzo muscular de carácter postural.

La finalidad principal de este tipo de medida es conocer la actividad de uno o varios músculos en una acción concreta. Ello incluye:

  • determinar en cada instante si el músculo está activo o inactivo;
  • saber qué grado de actividad muestra durante los periodos en que se halla activo;
  • conocer qué tipo de relación o interacción mantiene con el resto de músculos implicados en la acción a estudiar (concepto de coordinación intermuscular).

Para poder identificar los instantes y periodos  en que se produce la activación de los diferentes músculos en una determinada acción dinámica, es fundamental sincronizar el registro electromiográfico con el de otros sistemas de medición que aporten datos cinemáticos. Estos sistemas suelen implicar la utilización de cámaras, electrogoniómetros u otros elementos de registro con sus correspondientes programas, y nos proporcionan valores de posición, velocidad y aceleración.

Por otro lado, se puede complementar el estudio con sistemas de análisis de fuerzas, también denominados cinéticos, como son la podometría y la plataforma de fuerzas. Por ello, la EMGS forma parte y se ha introducido como elemento importante del análisis biomecánico.

Se parte de la base de que la activación muscular implica:

  • Una difusión iónica previa dentro del músculo, la cual genera un campo eléctrico a su alrededor proporcional a la concentración iónica. Este campo eléctrico es detectado mediante los electrodos de EMG.
  • Una consecuente respuesta mecánica debida al momento articular generado por la fuerza que realiza el músculo  al contraerse (Massó, 2010).

Objetivos

Valorar las respuestas musculares y la oscilación del centro de gravedad en situaciones de desequilibrio en jóvenes con SD.

Analizar mediante l’EMGs el grado de co-contracción de las respuestas musculares en la articulación del tobillo y los cambios en el equilibrio.

Detectar posibles cambios en los parámetros posturales, control motor i respuestas musculares después de una intervención con un programa de actividad física basado en la danza.

Hipótesis

La aplicación de un programa de actividad física basado en ejercicios específicos de danza aporta mejoras en el equilibrio y el control motor de la postura en los jóvenes con SD.

Metodologia

Estudio experimental longitudinal prospectivo.

Descripción de los sujetos de la muestra (SD/ No SD) con evaluación previa a la intervención.
Aplicación del programa de actividad física basado en ejercicios de danza con 2 subgrupos SD i No-SD.
Comparación de los datos de los 4 subgrupos (SD/No SD) antes y después del programa.

Conclusiones

El presente proyecto corresponde a la continuación de anteriores estudios realizados con jóvenes con SD mediante técnicas de EMG. Algunas de las conclusiones obtenidas en dichos estudios son:

  • Los jóvenes con SD muestran mayor activación de la musculatura del tobillo en bipedestación estática, sin embargo muestran menor adaptación a los cambios de condiciones mecánicas y neurofisiológicas.
  • Las situaciones provocadas por un desequilibrio no inducen a cambios en los niveles de coactivación muscular en los individuos con SD.

Dichos resultados nos han sugerido la necesidad de estudiar la influencia de un programa de entrenamiento sobre dichos parámetros.

Bibliografía

      • Angulo-Barroso, R., Burghardt, A. R., Lloyd, M., & Ulrich, D. A. (2008). Physical activity in infants with down syndrome receiving a treadmill intervention. Infant Behavior & Development, 31(2), 255-269.
      • Aruin, A. S., Ota, T., & Latash, M. L. (2001). Anticipatory postural adjustments associated with lateral and rotational perturbations during standing. Journal of Electromyography and Kinesiology: Official Journal of the International Society of Electrophysiological Kinesiology, 11(1), 39-51.
      • Buzzi, U. H., & Ulrich, B. D. (2004). Dynamic stability of gait cycles as a function of speed and system constraints.Motor Control, 8(3), 241-254.
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      • Winter, D. A., Patla, A. E., Prince, F., Ishac, M., & Gielo-Perczak, K. (1998). Stiffness control of balance in quiet standing. Journal of Neurophysiology, 80(3), 1211-1221.

Winter, D. A., Patla, A. E., Ishac, M., & Gage, W. H. (2003). Motor mechanisms of balance during quiet standing.

Journal of Electromyography and Kinesiology: Official Journal of the International

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