Análisis electromiográfico de la coactivación de cuádriceps e isquiotibiales en jugadores de fútbol

Torres Márquez, Gonzalo (2020). Análisis electromiográfico de la coactivación de cuádriceps e isquiotibiales en jugadores de fútbol. Thesis (Doctoral), Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte (INEF) (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.66004.

Description

Title: Análisis electromiográfico de la coactivación de cuádriceps e isquiotibiales en jugadores de fútbol
Author/s:
  • Torres Márquez, Gonzalo
Contributor/s:
  • Navarro Cabello, Enrique
Item Type: Thesis (Doctoral)
Read date: 2020
Subjects:
Freetext Keywords: Lesión de isquiotibiales; coactivación; prevención; rehabilitación; electromiografía = Hamstring injury; coactivation; prevention; rehabilitation; electromyography
Faculty: Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte (INEF) (UPM)
Department: Salud y Rendimiento Humano
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

Full text

[img]
Preview
PDF - Requires a PDF viewer, such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
Download (2MB) | Preview

Abstract

Introducción. Se producen entre 6,4 y 25,9 lesiones por cada mil horas de juego. De ese total de lesiones, un 12 % se sitúan en la musculatura isquiotibial. La mayoría de autores coinciden en que la lesión de isquiotibiales se produce en deportes donde hay un requerimiento alto de velocidad, y más concretamente en la última fase de balanceo. Los factores de riesgo de la lesión de isquiotibiales son numerosos, aunque la mayoría de estudios afirman que el haber tenido una lesión previa en la misma musculatura es el principal. Dentro del resto de factores que también afectan a la lesión de isquiotibiales, el ratio entre la musculatura isquiotibial y el cuádriceps, ha suscitado un enorme interés a lo largo de los años. Dicho ratio de fuerza, se venía midiendo con máquinas isocinéticas, pero debido a su alta exigencia se ha dejado de utilizar en equipos de fútbol profesionales y se ha sustituido por otras técnicas que aporten datos fiables y que se puedan usar en cualquier momento de la temporada, incluso con jugadores previamente lesionados. La electromiografía de superficie es una técnica no invasiva que permite el registro de la actividad eléctrica de cualquier músculo del cuerpo, en situaciones con una alta transferencia a momentos reales de juego. Además, la electromiografía de superficie permite usar diferentes tipos de normalización en función de las características y objetivos de la toma de datos, siendo el uso de una prueba de referencia máxima y la actividad total del músculo, las dos normalizaciones más usadas. Los ejercicios de sentadilla búlgara, zancada y sentadilla, han sido estudiados e incorporados en numerosos protocolos de prevención y rehabilitación. Por lo tanto, se sugiere que la validación de su uso con futbolistas podría aportar nuevas conclusiones para su futuro uso como útil en el diagnóstico de la lesión en futbolistas. Objetivos. Se planteó un objetivo general del proyecto: desarrollar una herramienta, aplicada a la prevención y rehabilitación de la lesión de isquiotibiales en fútbol. El presente trabajo consta de dos estudios, con sus respectivos objetivos. Estudio 1: Actividad electromiográfica de cuádriceps e isquiotibiales durante la ejecución de los ejercicios de sentadilla búlgara y zancada en un equipo de fútbol profesional. • Analizar la coactivación de cuádriceps e isquiotibiales en ejercicios usados en la prevención y rehabilitación de la lesión de isquiotibiales mediante el uso de la Contracción Voluntaria Isométrica Máxima. Estudio 2: Valoración de la coactivación isquiotibiales/cuádriceps sin el uso de Contracción Voluntaria Isométrica Máxima. • Analizar la coactivación de cuádriceps e isquiotibiales en ejercicios usados en la prevención y rehabilitación de la lesión de isquiotibiales sin el uso de la Contracción Voluntaria Isométrica Máxima diferenciando las fases en cada uno de los ejercicios. Material y Métodos. Se realizaron dos estudios, el primero de ellos con jugadores del Rayo Vallecano de Madrid SAD, B, con 17 jugadores. El segundo estudio se realizó con el equipo de fútbol Atlético de Madrid juvenil A, con 19 jugadores. En ambos estudios se registró la actividad eléctrica de cuádriceps e isquiotibiales por medio de electromiografía de superficie en los ejercicios de sentadilla búlgara y zancada para el estudio con el Rayo Vallecano, y sentadilla búlgara, zancada y sentadilla para el estudio con los futbolistas del Atlético de Madrid. Para el estudio con el Rayo Vallecano se usó una prueba de referencia máxima para normalizar los datos, sin embargo en el estudio con el Atlético de Madrid se usó la activación total de cada músculo para normalizar los datos de cada vientre muscular. Resultados. Estudio 1: Actividad electromiográfica de cuádriceps e isquiotibiales durante la ejecución de los ejercicios de sentadilla búlgara y zancada en un equipo de fútbol profesional. No se encontraron diferencias significativas entre ambas piernas. La activación muscular en los dos ejercicios propuestos (zancada y sentadilla búlgara) fue significativamente diferente (sentadilla búlgara > zancada). La activación del cuádriceps (53,55±4,98;63,48±5,30), como grupo muscular conjunto fue significativamente diferente entre los dos ejercicios y también los isquiotibiales (18,90±1,43;25,98±1,97). Dentro de cada ejercicio, también se encontraron diferencias significativas en la activación de cada vientre muscular tanto para la zancada como para la sentadilla búlgara (VM>VL>RF;ST>BF). Estudio 2: Valoración de la coactivación isquiotibiales/cuádriceps sin el uso de Contracción Voluntaria Isométrica Máxima. Tanto el efecto principal del factor pierna como las diferencias en la activación intramuscular grupal entre pierna dominante y no dominante en cada fase del movimiento de cada músculo en los ejercicios analizados no fueron significativas. Se encontraron diferencias significativas en la activación muscular entre los diferentes músculos dentro del grupo muscular (cuádriceps e isquiotibiales) para cada uno de los ejercicios (VM>VL>RF;ST>BF). Se encontraron diferencias significativas en la actividad eléctrica (RMS) entre las fases y en los tres ejercicios (isométrica>concéntrica>excéntrica). No hubo diferencias significativas entre el ratio de la pierna dominante y la no dominante. No se encontraron diferencias significativas en el ratio entre ejercicios. Se encontraron diferencias significativas en el ratio para cada una de las fases dentro de cada ejercicio. Sin embargo, no se encontraron diferencias en el efecto fase X ejercicio. Conclusiones. Se ha desarrollado una metodología nueva que permite valorar el equilibrio muscular de forma fiable y que puede ser aplicada durante la temporada competitiva. Con la utilización de la prueba máxima de referencia se han encontrado ratios Isquiotibiales/Cuádriceps muy consistentes y cercanos a lo que otros autores han reportado. Por otro lado, también se han encontrado ratios de coactivación sin la normalización con prueba máxima. La no diferencia entre pierna, reafirma la idea de que a mayor nivel de juego, menores diferencias entre piernas. Se encontró el mismo patrón de activación con los dos tipos de normalizaciones de la señal, siendo el músculo que mayor activación tuvo en todos los ejercicios el vasto medial, seguido del vasto lateral y por último el recto femoral. En los isquiotibiales, el semitendinoso tuvo mayor porcentaje de activación que el bíceps femoral. En los 3 ejercicios propuestos (zancada, sentadilla búlgara y sentadilla) la fase isométrica fue la que mayor activación tuvo en el cuádriceps, seguida de la concéntrica o de subida y por última la excéntrica o fase de bajada. En los isquiotibiales, la fase concéntrica fue la que mayor activación tuvo. ----------ABSTRACT---------- Introduction. There are between 6.4 and 25.9 injuries per thousand hours of play. Of this total of injuries, 12% are located in the hamstrings. Most authors agree that hamstring injury occurs in sports where there is a high requirement for speed, and more specifically in the last phase of swinging. The risk factors for hamstring injury are numerous, although most studies state that having had a previous injury to the same muscle is the main one. Among the rest of the factors that also affect the hamstring injury, the ratio between the hamstring and the quadriceps muscles has raised enormous interest over the years. This ratio of strength had been measured with isokinetic machines, but due to its high demand has been discontinued in professional soccer teams and has been replaced by other techniques that provide reliable data and can be used at any time of the season, even with previously injured players. Surface electromyography is a non-invasive technique that allows the recording of the electrical activity of any muscle in the body, in situations with a high transference to real game moments. In addition, surface electromyography allows the use of different types of normalization depending on the characteristics and objectives of the data collection, being the use of a maximum reference test and total muscle activity the two most used normalizations. The Bulgarian squat, lunge and squat exercises have been studied and incorporated in numerous prevention and rehabilitation protocols. Therefore, it is suggested that the validation of their use with soccer players could provide new conclusions for their future use as a useful tool in the diagnosis of injury in soccer players. Objectives. The general objective of the project was to develop a tool applied to the prevention and rehabilitation of hamstring injury in soccer. This work consists of two studies, with their respective objectives. Study 1: Electromyographic activity of quadriceps and hamstrings of a professional football team during Bulgarian Squat and Lunge exercises. - To analyze the coactivation of quadriceps and hamstrings in exercises used in the prevention and rehabilitation of hamstring injury through the use of Maximum Voluntary Isometric Contraction. Study 2: Assessment of Hamstring: Quadriceps Coactivation without the Use of Maximum Voluntary Isometric Contraction. - To analyze the coactivation of quadriceps and hamstrings in exercises used in the prevention and rehabilitation of hamstring injury without the use of Maximum Voluntary Isometric Contraction, differentiating the phases in each of the exercises. Material and Methods. Two studies were carried out, the first one with players from the Rayo Vallecano de Madrid SAD, B, with 17 players. The second study was carried out with the Atletico de Madrid youth soccer team A, with 19 players. In both studies, the electrical activity of quadriceps and hamstrings was registered by means of Surface Electromyography in the Bulgarian squat and lunge exercises for the study with the Rayo Vallecano, and Bulgarian squat, lunge and squat for the study with the Atlético de Madrid soccer players. For the study with the Rayo Vallecano a maximum reference test was used to normalize the data, however in the study with the Atlético de Madrid the total activation of each muscle was used to normalize the data of each muscle belly. Results. Study 1: Electromyographic activity of quadriceps and hamstrings of a professional football team during Bulgarian Squat and Lunge exercises. No significant differences were found between both legs. The muscle activation in the two proposed exercises (lunge and Bulgarian squat) was significantly different (Bulgarian squat > lunge). The activation of the quadriceps (53.55±4.98; 63.48±5.30) as a joint muscle group was significantly different between the two exercises and also the hamstrings (18.90±1.43;25.98±1.97). Furthermore, within each exercise, significant differences were found in the activation of each muscle belly for both the lunge and the Bulgarian squat (VM>VL>RF;ST>BF). Study 2: Assessment of Hamstring: Quadriceps Coactivation without the Use of Maximum Voluntary Isometric Contraction. Both the main effect of the leg factor and the differences in intramuscular group activation between dominant and non-dominant leg in each phase of the movement of each muscle were not significant in the analyzed exercises. Significant differences in muscle activation between different muscles within the muscle group (quadriceps and hamstrings) were found for each of the exercises (MV>VL>RF;ST>BF). Significant differences were found in the electrical activity (RMS) between the phases and in the three exercises (isometric>concentric>eccentric). There were no significant differences between the ratio of the dominant and non-dominant leg. No significant differences were found in the ratio between exercises. Significant differences were found in the ratio for each of the phases within each exercise. However, no differences were found in the phase per exercise effect. Conclusions. A new methodology has been developed to reliably assess muscle balance and it can be applied during the competitive season. With the use of the maximum reference test, very consistent hamstring/quadriceps ratios have been found, which are close to what other authors have reported. On the other hand, ratios of coactivation without normalization with maximum test have also been found. The lack of difference between legs reaffirms the idea that the higher the level of play, the lesser the difference between legs. The same activation pattern was found with both types of signal normalization, with the muscle that had the greatest activation in all exercises being the vastus medialis, followed by the vastus lateralis and finally the rectus femoris. In the hamstrings, the semitendinosus had a higher percentage of activation than the biceps femoris. In the three exercises proposed (lunge, Bulgarian squat and squat) the isometric phase had the greatest activation in the quadriceps, followed by the concentric or upward phase and finally the eccentric or downward phase. In the hamstrings, the concentric phase was the one with the greatest activation.

More information

Item ID: 66004
DC Identifier: https://oa.upm.es/66004/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:66004
DOI: 10.20868/UPM.thesis.66004
Deposited by: Archivo Digital UPM 2
Deposited on: 04 Feb 2021 15:56
Last Modified: 04 Aug 2021 22:30
  • Logo InvestigaM (UPM)
  • Logo GEOUP4
  • Logo Open Access
  • Open Access
  • Logo Sherpa/Romeo
    Check whether the anglo-saxon journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo Dulcinea
    Check whether the spanish journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo de Recolecta
  • Logo del Observatorio I+D+i UPM
  • Logo de OpenCourseWare UPM