La tensiomigrafía como herramienta de evaluación mucular

Introducción

La Tensiomiografía (TMG) es un método de evaluación, desarrollado por el profesor Valencic en la Faculty of Electrical Engineering de la Universidad de Ljubljana (Eslovenia), a principios de los años 1990. Su objetivo era desarrollar un instrumento para el control de enfermos con patologías neuromusculares (Valencic, 1990) que posteriormente se trasladó al campo del  deporte cuamdo se solicitó la colaboración de este grupo de trabajo con el equipo olímpico esloveno de cara a la preparación para los Juegos Olímpicos de Sydney 2000 y los Juegos Olímpicos de Invierno celebrados en Salt Lake City 2002. Desde la perspectiva de la actividad física, lo más interesante de la técnica es que resulta un método de evaluación no invasivo en el que no se requiere ningún esfuerzo por parte del sujeto que se evalúa. Este aspectos es muy positivamente valorados por deportistas y entrenadores que demandan siempre la utilización de test de evaluación que sean rápidos, precisos y que no interfieran en el trabajo diario.

Se utiliza para evaluar el balance muscular, el tono (rigidez), la fatiga y las características 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). Mide los cambios geométricos (desplazamiento radial) que tiene lugar en el vientre muscular cuando se produce una contracción generada por un estímulo eléctrico externo.

Figura 1: Colocación del sensor de desplazamiento sobre el musculo y proceso de recogida de datos por efecto del estímulo electrico aplicado.

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Los parámetros que aporta la TMG han sido correlacionados diferentes mecanismos condicionales, morfológicos o neuromusculares (Valencic et al., 1997, Simunic, 2003). Dahamane et al., (2000) encuentraron una correlación positiva (r=0.93) entre el porcentaje de fibras de contracción lenta (fibras tipo-I), determinadas mediante análisis histoquímico, y el tiempo de contracción muscular (Tc). También se ha demostrado la relación lineal entre las valores de deformación transversal (Dm) de las fibras y la  onda M (Kersevan et al., 2002). Esto ha permitido a diversos investigadores utilizar esta herramienta para:  observar la atrofia que se produce, en amputados, de la musculatura situada por encima de la articulación de la rodilla (Burger et al., 1996); realizar el seguimiento de pacientes con problemas neuromusculares (Grabljevec et al., 2004); evaluar los procesos de adaptación de las propiedades contráctiles musculares en sujetos sometidos a un programa de entrenamiento (Djordjevik et al., 2000; Kersevan et al., 2002); controlar los fectos de un determinado de trabajo sobre la musculatura entrenada (Praprotnik et al., 2000). La validez del método ha sido estudiada en diversos estudios. Krijaz et al. (2008) estudiaron la reproducibilidad del TMG en sujetos sanos (13 varones; Edad entre 19 a 24 años). Los autores encontraron, al evaluar el biceps braquial un bajo nivel de error (0,5 a 2%) y un coeficiente de correlación entre clases de un 0,86. En cualquier caso, pensamos que de no seguirse un riguroso protocolo, la utilidad del método se reduce significativamente. Es por esto, que en este trabajo, nosotros nos planteamos revisar los aspectos más importante que deben ser tenidos en cuenta en el momento de efectuar una evaluación muscular con tensiomiografía (TMG). Nuestro grupo de trabajo (Rodríguez-Matoso et al., 2009) realizó un trabajo para comprobar la reproductibilidad y fiabilidad de la técnica. Como consecuencia pudimos observar una elevada fiabilidad de la técnica (alfa de Combach Tc. 0.89; Dm: 0.92; Td: 0.90; Ts: 0.89; Tr: 0.88), pero comprobando que la reproductibilidad de los datos queda condicionada por la repetición exacta de los protocolos de medición y, muy concretamente, de la posición en la que se coloca el sensor. Nosotros pensamos que para poder lograr datos robustos y fiables en mediciones pre-post, se hace necesario minimizar al máximo los posibles errores (diferencias detectadas entre dos mediciones) que puedan derivarse al proceso de medición (protocolo de evaluación) por una incorrecta aplicación de la técnica de medida. De no seguirse un riguroso protocolo, la utilidad del método se puede ver significativamente afectada.

Teniomiógrafo

La evaluación mediante TMG se realiza utilizando un sensor de presión colocado sobre el vientre del músculo seleccionado. Para provocar la contracción se aplica una corriente eléctrica bipolar, mediante electroestimulador, a través de dos electrodos situados en los extremos proximal y distal del músculo, evitando que su colocación afecte a los tendones de inserción de dichas estructuras (Figura 2).

Figura 2: Colocación del los electrodos y el sensor de desplazamiento.

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Para una correcta evaluación del músculo, los electrodos deben estar separados entre 2 y 5 centímetros (cm.), según músculo, respecto al punto de medición (Valencic, 2002; Simunic, 2003). La posición del sujeto evaluado tiene que asegurar la completa relajación de la musculatura analizada, por lo que se debe colocar al sujeto sobre una camilla o sobre una silla, buscando lograr los ángulos articulares, entre segmentos, que recomiendan los fabricantes. Para ello es recomendable disponer de los cojines diseñados para dicho proceso (Figura 3).

Figura 3: Cojines diseñados para estandarizar el grado de flexión de la articulación de la rodilla.

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La duración de dicho estímulo eléctrico debe estandarizarse en 1 milisegundo (ms.), ya que tanto estímulos de mayor o menor duración alteran el tiempo de reacción (Knez et al., 2000). Pese a la elevada reproducibilidad que muestra este método (Krizaj et al., 2008), es necesario seguir fielmente un protocolo previamente fijado para cada evaluación. En este sentido, en nuestro laboratorio, como ya señalamos, comprobamos que ligeras modificaciones en la colocación del sensor, respecto al extremo distal y proximal del músculo, conllevan a cambios en el nivel de deformación muscular (Rodríguez-Matoso et al., 2009). En el estudio citado, los autores observaron que midiendo la respuesta muscular en tres posiciones diferentes, equidistantes entre sí 1 y 2 centímetros, no determinaban cambios significativos en los tiempos de contracción o de relajación, pero, sin embargo, el nivel de deformación muscular si se veía estadísticamente afectado.

Es necesario asegurarse de que el sensor se coloque perpendicularmente al vientre muscular (Valencic et al., 1997) y ejerciendo una presión aproximada de 1.5 x 10-2 N/mm2 sobre un área de 113 m2 (Dahmane et al., 2001). Este procedimiento es fundamental para la recogida de datos por parte el sensor de desplazamiento durante la contracción muscular (Figura 4).

Figura 4: Desplazamiento del sensor durante la contracción muscular, despues de la estimulación eléctrica.

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Nuestra experiencia nos dice que es aconsejable marcar el sensor de desplazamiento con el fín de estandarizar la presión inicial que se ejerce contra el vientre muscular.

Información aportada por la TMG

Una vez cumplidos los criterios metodológicos descritos estamos en condiciones de realizar la evaluación. Con ella dispondremos de una información grafica y numérica de la respuesta muscular estudiada. Los datos aportados, correspondientes a la máxima respuesta observada, permiten obtener un informe de valores correspondientes a cuatro intervalos que caracterizan los aspectos más relevantes de la respuesta mecánica muscular (Figura 5). El primer intervalo representa el tiempo que tarda el músculo en responder al estímulo y que, dependiendo de las características y las posibles patologías de las fibras musculares, oscila entre 20 y 60 ms. El segundo intervalo, sucede cuando la contracción se acelera rápidamente hasta alcanzar la máxima deformación. En ese momento, nos encontramos en el tercer intervalo, donde se produce una estabilización de la respuesta, para, finalmente, empezar, en el cuarto intervalo, un descenso de la misma (Valencic et al., 2001).

Figura 5: Gráfica de la respuesta muscular a un estímulo eléctrico obtenida mediante TM., Donde 1 representa el tiempo de reacción al estímulo, 2 representa el intervalo cuando la contracción se acelera rápidamente hasta alcanzar la máxima deformación, 3 estabilización de la respuesta y 4 un descenso de la misma.

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Atendiendo a la evolución de la gráfica, se deducen los cinco parámetros que se utilizan en este tipo de evaluación y que dependen de la magnitud de los desplazamientos radiales de las fibras transversales musculares y del momento en que estos se producen (Valencic et al, 1997; Simunic, 2003). Los parámetros a los que hacemos referencia son (Figura 6): Deformación o desplazamiento máximo radial del vientre muscular (Dm), Tiempo de contracción (Tc), Tiempo de reacción (Td), Tiempo que mantiene la contracción (Ts) y Tiempo de relajación (Tr).

Figura 6: Gráfica de la respuesta muscular a un estímulo eléctrico obtenida mediante TMG. Donde Dm representa la deformación muscular máxima, Td el tiempo de reacción al estímulo, Tc es el tiempo de contracción, Ts indica el tiempo de mantenimiento de la contracción y Tr que representa el tiempo de relajación.

1. La Deformación máxima (Dm) viene dada por el desplazamiento radial del vientre muscular expresado en milímetros. 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 entrenadas. 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. Mientras que, valores mayores, indican una falta de tono muscular o un grado elevado de fatiga (Valencic et al., 2001; Dahmane et al., 2001 y Krizaj et al., 2008).
2. El Tiempo de reacción (retardo o activación – Td), representa el tiempo que tarda la estructura muscular analizada en alcanzar el 10% del desplazamiento total observado, tras una estimulación. Como es lógico, 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).
3. El Tiempo de contracción (Tc) se obtiene en esta metodología, determinando el tiempo que transcurre desde que finaliza el Tiempo de reacción (10% de Dm) hasta que alcanza el 90% de la deformación máxima.
4. El Tiempo de sustentación (Ts), representa, en este caso, el tiempo teórico que se mantiene la contracción. En la TMG se calcula determinando el 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.
5. El Tiempo de relajación (Tr) aporta información sobre los niveles de fatiga, de forma que valores elevados de este parámetro, respecto a los normales para el sujeto evaluado, indican potenciales estados de fatiga.

Sobre la interpretación de los datos

Entendemos que no podemos terminar este trabajo sin recordar que es necesario tener en cuenta que la interpretación de los datos y la metodología a emplear en la evaluación responde a los criterios de individualidad (perfil individual del deportista) y especificidad (características de la modalidad deportiva). Respecto al concepto de individualidad, Krizaj et al. (2008) observaron que el grado de adaptación del sujeto al estímulo eléctrico determina los incrementos de los estímulos (impulsos eléctricos) a emplear en la evaluación, ya que aspectos como: el umbral de activación, la conductancia, el grosor de la piel, la hidratación muscular, la temperatura, etc., influyen, en cada sujeto, sobre la respuesta muscular. En este trabajo, se señala que su elevada sensibilidad impedía alcanzar altos niveles de estimulación impidiendo evaluar de forma correcta la respuesta muscular. Desde un punto metodológico, los autores recomiendan que, para evitar la fatiga muscular, los tiempos mínimos que deben transcurrir entre cada incremento de estímulo, deben ser superiores a los 10 segundos. En nuestro caso, hermos observado en algunos sujetos el fenómeno contrario, es decir, su elevada tolerancia al dolor hacía que se pudiera llegar a elevados niveles de aplicación del estímulo sin que aparentemente se hubiera alcanzado su respuesta mecánica.

Conclusiones

La Tensiomiografía (TMG) se muestra como un método de evaluación del tono muscular, no invasivo, fiable y de fácil reproducibilidad que no requiere ningún esfuerzo por parte del sujeto al que se aplica. Se utiliza para evaluar la rigidez, las características mecánicas y la capacidad contráctil de los músculos superficiales mediante la medición del desplazamiento radial de las fibras transversales del vientre muscular, en función del tiempo en que se produce la contracción. Pese a la elevada reproducibilidad que muestra este método, es necesario seguir fielmente un protocolo previamente fijado para cada evaluación: colocación y presión inicial del sensor de desplazamiento; duración del estímulo, así como la separación en tiempo entre cada uno; angulación adecuada para cada articulación; incrementos de los estímulos eléctricos. Por último señalar que en la interpretación de los datos debe seguir los criterios de individualidad (perfil individual del deportista) y el de especificidad (características de la modalidad deportiva).