Abstracto
La tensiomiografía (TMG) es un método no invasivo para medir las propiedades contráctiles del músculo esquelético que se utiliza cada vez más en la investigación y la práctica. Sin embargo, la falta de estandarización en los protocolos de medición mitiga el uso sistemático en entornos médicos deportivos. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo investigar los efectos de la fijación de la parte inferior de la pierna y la ubicación del sensor en los parámetros derivados de TMG. Veintidós participantes masculinos se sometieron a mediciones TMG en el m. bíceps femoral (BF) en orden aleatorio con y sin fijación de la parte inferior de la pierna (fija frente a no fija). Las mediciones se realizaron al 50% de la longitud del músculo (BF-medio) ya 10 cm distales a este (BF-distal). La ubicación del sensor afectó significativamente las propiedades contráctiles, con y sin fijación. Tiempo de retardo (Td) fue mayor en BF-medio en comparación con BF-distal (fijo: 23,2 ± 3,2 ms vs. 21,2 ± 2,7 ms, pag = 0,002; no fijo: 24,03 ± 4,2 ms frente a 21,8 ± 2,7 ms, pag = 0,008), al igual que el desplazamiento máximo (Dmetro) (fijo: 5,3 ± 2,7 mm frente a 3,5 ± 1,7 mm, pag = 0,005; no fijo: 5,4 ± 2,5 mm frente a 4,0 ± 2,0 mm, pag = 0,03) y la velocidad de contracción (VC) (fijo: 76,7 ± 25,1 mm/s frente a 57,2 ± 24,3 mm/s, pag = 0,02). No se revelaron diferencias significativas para la fijación de la parte inferior de la pierna (todas pag > 0,05). En resumen, la ubicación del sensor afecta los parámetros derivados de TMG en el BF. Nuestros hallazgos ayudan a los investigadores a crear procedimientos de medición personalizados de acuerdo con los objetivos individuales de las mediciones de TMG y permiten una interpretación adecuada de los parámetros de TMG.
Citación: Schwiete C, Roth C, Braun C, Rettenmaier L, Happ K, Langen G, et al. (2023) La ubicación del sensor afecta los parámetros de contractilidad del músculo esquelético medidos por tensiomiografía. PLoS ONE 18(2): e0281651. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0281651
Editor: Shirley Siu Ming Fong, Universidad de Educación de Hong Kong, HONG KONG
Recibió: 15 de noviembre de 2022; Aceptado: 30 de enero de 2023; Publicado: 9 de febrero de 2023
Derechos de autor: © 2023 Schwiete et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la Licencia de atribución de Creative Commonsque permite el uso, la distribución y la reproducción sin restricciones en cualquier medio, siempre que se acredite el autor original y la fuente.
Disponibilidad de datos: El conjunto de datos se cargó en un repositorio de datos público (DRYAD, (DOI): doi:10.5061/dríada.63xsj3v6b). URL:https://datadryad.org/stash/share/zUTMUUr28VoRqd8H9p1C8e5GjkHQ90n8X6LWk9V3Q20.
Fondos: Los autores no recibieron financiación específica para este trabajo.
Conflicto de intereses: Los autores han declarado que no existen intereses contrapuestos.
Introducción
La contractilidad del músculo esquelético es un factor importante que influye en el rendimiento deportivo, ya que se requiere un ciclo de puente cruzado eficiente para generar una fuerza óptima [1]. En los últimos años, la tensiomiografía (TMG) ha surgido como un método útil y no invasivo para evaluar la contractilidad muscular midiendo el desplazamiento radial del músculo en respuesta a un estímulo eléctrico estandarizado de 1 milisegundo. El estímulo eléctrico bipolar es provocado por dos electrodos autoadhesivos y medido por un sensor de desplazamiento de alta precisión colocado perpendicularmente en el vientre del músculo [2, 3]. A continuación, la intensidad de estimulación se aumenta progresivamente hasta que se alcanza el desplazamiento radial máximo o la amplitud de estimulación máxima. En general, cinco parámetros primarios se derivan de TMG: desplazamiento muscular máximo (Dmetro) se da en milímetros (mm) y refleja el primer pico de la curva de desplazamiento; tiempo de retardo (Td) representa el tiempo entre el pulso eléctrico y el 10% del desplazamiento máximo; tiempo de contracción (TC) refleja el período de tiempo desde el 10% hasta el 90% de la curva de medición; tiempo de semi-relajación (Tr) es el tiempo entre el 90% y el 50% de Dmetro en la curva descendente, y el tiempo sostenido (Ts) es la duración de la contracción sostenida, que se mide entre el 50 % de Dmetro a cada lado de la curva de contracción. como TC representa el tiempo del 10% al 90% de Dmetrono es posible interpretar TC independientemente de Dmetrolo que puede dificultar la interpretación adecuada de la velocidad de contracción real [4]. Por lo tanto, la velocidad de contracción (VC) se calcula como una alternativa indirecta a TCcomo VC combina la respuesta muscular a la contracción en dimensiones temporales y espaciales.
El examen de la contractilidad muscular a través de TMG proporciona a los investigadores información sobre las capacidades musculares del atleta. Las mediciones son altamente reproducibles (ICC = 0,92 a 0,97; CV = 2,7 % a 4,7 %) y se correlacionan con características fisiológicas y de rendimiento [2, 5, 6]. Ejemplar, los parámetros TMG se correlacionan con biomarcadores de daño muscular en el suero sanguíneo después de un protocolo de entrenamiento de fuerza [7, 8]con consumo máximo de oxígeno y gasto cardíaco máximo [9]. Además, TMG se ha aplicado en el campo de la composición corporal. [10, 11].
En cuanto a los parámetros individuales, parece existir una relación entre Dmetro y rigidez muscular [12, 13], lo que permite a los investigadores y profesionales monitorear la rigidez a través de TMG. Además, T.C se considera que se correlaciona con la composición de las fibras musculares y puede proporcionar inferencias sobre la distribución de las fibras de contracción lenta o rápida [14]. Td se puede utilizar para derivar implicaciones relativas a la velocidad de reacción del sistema nervioso. García-Manso et al. [15] documentó una disminución significativa en la Td de ellos. rectus femoris después de un ultra-triatlón. Además, T.d está asociado con la velocidad de potencia de las fibras musculares y, por lo tanto, está relacionado con la fuerza muscular [16]. VC es adecuado para detectar cambios funcionales en las propiedades mecánicas de los músculos. Las disminuciones crónicas en la velocidad de sprint y el cambio de dirección se asocian potencialmente con una disminución de la VCque, por lo tanto, se sugiere como una herramienta de monitoreo para evaluar posibles impedimentos cuando se corre a la máxima velocidad [16].
En conjunto, TMG ofrece una evaluación no invasiva de las características musculares de un atleta, así como una presentación sencilla de los resultados de la medición. Sin embargo, la interpretación de los datos y su validez están limitadas debido a la falta de una estandarización competente de los protocolos de medición. [3, 9]. Una revisión sistemática reciente con metanálisis de Lohr et al. [4] enfatizó la falta de evidencia sólida para la precisión del diagnóstico al investigar el rendimiento muscular a través de TMG. Por ejemplo, la variabilidad de los parámetros puede verse afectada por ligeros cambios en el ángulo de la articulación, la ubicación del sensor o la distancia entre electrodos. [3]. Estudios previos han demostrado que la colocación del sensor en el vientre del músculo afecta a Dmetro y TC de diferentes músculos del tronco y de las extremidades superiores e inferiores [17]. Además, los cambios en el ángulo articular y, por lo tanto, la longitud del músculo afectaron DmetroTdy TC en los estudios de Ditroilo et al. [18] y Latella et al. [19]. Dado que los movimientos de la parte inferior de la pierna durante la medición afectan el ángulo de la articulación y la longitud del músculo, la fijación de la parte inferior de la pierna podría influir en los resultados de la medición. Si bien investigaciones anteriores expusieron una alta variabilidad de las mediciones de TMG debido a factores externos, el impacto exacto de la posición del sensor y el movimiento de las articulaciones durante las mediciones de TMG, especialmente en la extremidad inferior, sigue sin estar claro.
En consecuencia, el objetivo del presente estudio fue examinar los efectos de la ubicación del sensor y la fijación de la parte inferior de la pierna durante las mediciones de TMG en las propiedades contráctiles de la m. bíceps femoral (BF). Se eligió el BF porque ya existe una gran cantidad de trabajo con respecto a los músculos anteriores de la pierna, por ejemplo, m. recto femoral y m. vasto lateral. Sin embargo, el grupo de músculos posteriores de la pierna todavía está subrepresentado en esta área de investigación.
Nuestra hipótesis fue que (1) la ubicación del sensor y (2) la fijación de la parte inferior de la pierna afectan la contractilidad muscular del BF derivada de la TMG. Según el mejor conocimiento de los autores, este fue el primer estudio en implementar mediciones TMG en dos sitios de medición diferentes en el BF. Además, ningún estudio hasta la fecha ha investigado los efectos de la fijación de la parte inferior de la pierna en los parámetros de contractilidad muscular del BF.
Métodos
Diseño del estudio
Para este estudio se utilizó un diseño cruzado aleatorizado de un solo grupo, que fue aprobado por el comité de ética local (departamento del comité de ética 05, Universidad Goethe, Frankfurt am Main, Alemania, n.°: 2021–17) y realizado de acuerdo con las normas éticas establecidas por la declaración de Helsinki. La contractilidad del músculo esquelético del BF de la pierna dominante se evaluó mediante tensiomiografía (TMG; TMG-BMC Ltd., Ljubljana, Eslovenia). Los participantes se acostaron en posición prona con los tobillos colocados sobre el cojín TMG para medir la parte inferior de la pierna, de modo que la medición se realizó con una flexión de la rodilla de aproximadamente 5°. [20, 21]. Se adhirieron dos electrodos (autoadhesivo, Dura-Stick, 50 ✕ 50 mm) a la piel desinfectada con una distancia entre electrodos de 5 cm entre los bordes enfrentados de los electrodos [21, 22]. A continuación, el sensor TMG se colocó perpendicularmente a la piel, con una retracción de aproximadamente 2 cm en su alojamiento. Las mediciones de TMG se realizaron en dos sitios de medición y condiciones en el BF. El primer sitio de medición fue al 50% de la longitud entre el origen (tuberosidad isquiática) y la inserción (cabeza del peroné) (BF-medio); el sitio se marcó con un bolígrafo resistente al agua. Para asegurarse de que la marca se colocó correctamente en el BF, cada participante realizó una contracción isométrica con los isquiotibiales contra la mano del investigador. Por lo tanto, se instruyó a los participantes, mientras estaban acostados en decúbito prono, para que levantaran la parte inferior de la pierna hasta alcanzar una flexión de 90° en la articulación de la rodilla. Posteriormente, el investigador colocó su mano contra el talón del participante, a quien se le indicó que presionara su talón contra la mano del investigador con la mayor fuerza posible durante 5 segundos. Durante la contracción isométrica, el investigador palpaba el BF con la mano libre para asegurar una correcta colocación sobre el vientre muscular.
El segundo sitio de medición fue 10 cm distal de BF-mid y también se marcó (BF-distal)….
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