Efecto de la fatiga sobre el comportamiento mecánico muscular tras un entrenamiento intensivo de fuerza

Introducción

La fatiga expresa la incapacidad de un órgano, tejido o sistema para responder normalmente a un estímulo o tarea. Estas situaciones aparecen como consecuencia de esfuerzos de muy distinta duración (de pocos segundos a varias horas) y modo de manifestación (velocidad, coordinación, fuerza, etc,.). Su aparición determina alteraciones en el estado del músculo y la respuesta neuromuscular, alterando su rigidez, la velocidad de conducción del estimulo y su velocidad de contracción. Basándonos en las posibilidades que nos proporciona la Tensiomiografía (TMG), decidimos utilizar esta herramienta como método de valuación de los efectos que la fatiga provoca en el músculo cuando su origen es un entrenamiento de fuerza. Para ello analizamos cómo evoluciona la respuesta muscular durante una sesión intensiva de fuerza con sobrecargas dirigida a la musculatura flexora de la articulación del codo. La TMG permite evaluar el tono (rigidez), la respuesta muscular y el balance entre estructuras musculares mediante el análisis de las características mecánicas y de la capacidad contráctil de los músculos superficiales (Valencic et al, 1997; Dahmane et al., 2000; Valencic et al., 2000, Valencic et al. 2001; Simunic, 2003). Mide los cambios geométricos (desplazamiento radial) que tiene lugar en el vientre muscular cuando se produce una contracción generada por un estímulo eléctrico externo. Estos parámetros son determinados a partir del desplazamiento del sensor y por el tiempo en que se produce la deformación. Mide el desplazamiento radial de las fibras transversales del vientre muscular y el tiempo en que se produce la contracción. El TMG nos proporciona cinco parámetros Tiempo de respuesta (Td), Tiempo de contracción (Tc), Deformación (Dm), Tiempo de relajación (Tr) y Tiempo de sostén (Ts) y la posibilidad de conocer la Velocidad de deformación radial (Vc). Dm representa el desplazamiento radial del vientre muscular expresado en milímetros y muestra el tono y rigidez muscular, variando en cada sujeto por cada grupo muscular en función de sus características morfofuncionales y de la forma en que esas estructuras han sido entrenadas. Td representa el tiempo que tarda la estructura muscular analizada en alcanzar el 10% del desplazamiento total observado tras una estimulación. Su valor dependerá del tipo de fibra dominante en esa estructura, de su estado de fatiga y de su nivel de potenciación y activación (Dahmane et al., 2005). Tc representa el tiempo que transcurre desde Td (10% de Dm) hasta que alcanza el 90% de la deformación máxima. Ts corresponde al tiempo que transcurre desde que la deformación inicial alcanza el 50% de su valor máximo, hasta que los valores de deformación, durante la relajación, vuelven a valores de un 50% de la deformación máxima. Tr representa el tiempo que transcurre desde que Dm se reduce entre el 10% y el 90% durante la fase de recuperación. Vc se calculó a partir del tiempo que tarda el músculo en alcanzar una deformación de 2 mm. Cambios específicos en estos parámetros (­Dm; ­Tr; ­Ts; ¯Vc) pueden ser asociados con la fatiga neuromuscular (Simunic, 2003; Quiroga et al., 2009ª y 2009b), mientras que otras modificaciones en la respuesta (¯Dm; ­Vc) pueden ir asociados a una activación muscular (Quiroga et al., 2009ª y 2009b).

Metodología

Muestra Se evaluaron 16 estudiantes de la FCAFD de la ULPGC (Edad: 25.13 2.64; Peso Corporal: 79.86 8.88; Estatura: 179 7.36) que firmaron un consentimiento informado para participar como sujetos experimentales en el estudio. El estudio respetó en todo momento los principios éticos para las investigaciones médicasen seres humanos propuestos en la Declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial. Instrumento de medida La respuesta muscular se evaluó, en cada brazo, con un TMG-BCM aplicando un impulso de 70 miliamperios. La primera medición se realizó en situación de reposo (antes de la 1ª serie y sin calentamiento previo) y los cinco registros siguientes fueron realizados en los 30” posteriores a la finalización de cada serie, colocando el sensor de deformación en el mismo punto que la toma anterior. Para ello se fijó el punto de evaluación en la medición de reposo con un lápiz dermográfico. Finalizadas las cinco series, y su posterior evaluación, durante la recuperación se efectuaron cuatro registros más a los tres, seis, diez y quince minutos siguientes. La robustez de la herramienta y la reproducibilidad del método ha sido evaluada en diferentes estudios (Simunic, 2001; Krizaj et al., 2008; Rodríguez-Matoso et al., 2009). Para la evaluación, el sujeto se situaba sobre una silla con un ángulo de 90º en la articulación del codo. Una vez situado el sensor en el punto de evaluación, el evaluador sostenía el brazo evaluado por la zona de la muñeca y antebrazo para omitir cualquier tipo de movimiento que pudiera ocasionar un registro anómalo de la muestra. El entrenamiento consistía en un trabajo de curl de bíceps braquial con barra plana (30 Kg). El movimiento se repetía en quince ocasiones con movimientos de ritmo controlado y organizando el trabajo en cinco series de tres repeticiones con dos minutos de recuperación entra cada una de ellas.

Estadística Inicialmente, se aplicó la prueba de Kolmogorov-Smirnov para verificar la distribución de los datos. Para el análisis comparativo se utilizó una ANOVA por medidas repetidas, con prueba de comparaciones múltiples de Bonferroni con valor de significación para un nivel alfa de 0,05. Toda la estadística fue realizada utilizando el paquete estadístico SPSS-v17 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).

Resultados y Discusión

Los datos (media y desviación típica) obtenidos en cada parámetro, por cada evaluación, se muestran agrupados por brazo dominante (tabla 1 y figura 1) y no dominante (tabla 2 y figura 2).

Tabla 1. Media y desviación típica de los parámetros Td, Tc, Dm, Vc, Tr y Ts en reposo, tras las cinco series y en los cuatro registros de la fase de recuperación (3’, 6’, 10’ y 15’) del bíceps braquial externo del brazo derecho.

Contenido disponible en el CD Colección Congresos nº 1

3.

Nótese como Dm disminuye durante las tres primeras series (aumento del tono y la rigidez muscular), para aumentar su valor en las dos siguientes por efecto de la fatiga y volver a la situación de partida durante la recuperación. Estos cambios estructurales van acompañados por un aumento significativo (p<0.05) de Vc (potenciación) y mantiene este comportamiento hasta finalizar el ejercicio. En este parámetro, la evolución hacia los valores iniciales se inicia con la recuperación, pero sin alcanzar los valores de reposo en los 15’ posteriores al ejercicio (fatiga neural). Debemos tener en cuenta que el valor de Dm representa y evalúa el stiffness (rigidez) muscular, variando en cada sujeto por cada grupo muscular en función de sus características morfofuncionales y de la forma en que esas estructuras han sido trabajadas. Valores bajos, respecto a los valores medios de los presentados en una población tipo, nos indican un elevado tono muscular y un exceso de rigidez en las estructuras del músculo. Valores elevados indican una falta de tono muscular o la aparición de fatiga (Valencic et al., 2001; Dahmane et al., 2001 y Krizaj et al., 2008).

Figura 1. Gráfico de cajas correspondientes a los parámetros Td, Tc, Dm, Vc, Tr y Ts en reposo, tras las cinco series y en los cuatro registros de la fase de recuperación (3’, 6’, 10’ y 15’) del bíceps externo del brazo derecho.

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3.

Existen pequeñas diferencias en el comportamiento observado en la musculatura del brazo no dominante que, como es lógico, muestran menor adaptación al trabajo de fuerza y a la oposición a la fatiga. En el bíceps braquial del brazo izquierdo, es a partir de la tercera serie cuando se observa una activación intensa de esta musculatura (Vc) y progresivo aumento de su tono (Dm), lo cual podría explicarse por ser un gesto bilateral en el que la musculatura flexora de ambos brazos trabajo simultáneamente pero en diferente proporción. En nuestro estudio, la musculatura flexora de la articulación del codo del lado dominante es quien realiza la mayor parte del esfuerzo hasta la manifestación de la fatiga tratando de optimizar el esfuerzo. Una vez que se manifiesta la fatiga, esta se muestra de forma más intensa y rápida que en el lado más entrenado. La diferencia entre ambos brazos (dominante – no dominante) también se muestra durante el periodo de recuperación, donde la recuperación es menor en el brazo no dominante, lo que se explica por la menor adaptación de sus estructuras musculares a los esfuerzos a los que fueron sometidos.

Tabla 2. Media y desviación típica de los parámetros Td, Tc, Dm, Vc, Tr y Ts en reposo, tras las cinco series y en los cuatro registros de la fase de recuperación (3’, 6’, 10’ y 15’) del bíceps braquial externo del brazo izquierdo.

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3.

Figura 2. Gráfico de cajas correspondientes a los parámetros Td, Tc, Dm, Vc, Tr y Ts en reposo, tras las cinco series y en los cuatro registros de la fase de recuperación (3’, 6’, 10’ y 15’) del bíceps externo del brazo izquierdo.

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3.

Conclusiones

La capacidad contráctil (magnitud y modo en que se manifiesta) varía significativamente por efecto de la potenciación y la fatiga. Los cambios más evidentes corresponden a los valores de Dm y Vc, los cuales muestran alteraciones a nivel estructural y neural. A lo largo de las series, las fases de potenciación y fatiga quedan de manifiesto por una reducción de Dm e incremento de Vc en la primera fase, y por un incremento de Dm con disminución de Vc en la segunda. Con el protocolo utilizado, 15’ de recuperación se muestran insuficientes para recuperar los valores de reposo. Esta comportamiento no es exactamente igual en los dos brazos, mostrando una mayor participación de la musculatura del brazo dominante en las primeras series de trabajo.