La rotura del ligamento cruzado anterior (LCA) es una lesión osteomuscular frecuente; comúnmente se presenta sin contacto con un adversario y representa el 50% de todas las lesiones ligamentarias de la rodilla1. La lesión del LCA es más prevalente en atletas femeninas (4 a 8 veces con relación a los hombres) y en individuos que participan en deportes que involucran saltos, cambios súbitos de dirección, aceleración y desaceleración como el ultimate2. Estos movimientos implican tensión sobre el LCA, debido a la generación de mayor fuerza de tipo excéntrico de los músculos extensores de la rodilla3, lo cual genera la traslación de la tibia sobre el fémur4, 5. La tensión no solo es contrarrestada por el LCA, sino también por la coactivación de los músculos flexores de la rodilla como son el semitendinoso y semimembranoso6.

Las consecuencias de la rotura del LCA son graves: a) alejan al atleta de la actividad deportiva por un período de 6 a 9 meses; b) generan riesgos potenciales de infección luego de la reconstrucción quirúrgica, y c) pueden encontrarse cambios artrósicos entre el 50 y el 90% de los pacientes luego de 7 años de la lesión7, 8, 9. Por tal razón, la investigación reciente se ha centrado en la prevención mediante programas de acondicionamiento físico, entrenamiento neuromuscular y de la propiocepción, los cuales han demostrado ser efectivos10, 11, 12, 13.

La etiología de la lesión del LCA sin contacto es desconocida, pero se han identificado múltiples factores de riesgo que han sido clasificados en extrínsecos e intrínsecos14, 15, 16. Entre los factores extrínsecos destacan las condiciones medioambientales, los implementos deportivos y las situaciones específicas de juego14, 15, 16, y entre los intrínsecos están la edad, el género17, 18, la composición corporal, los anatómicos y la preactivación neuromuscular13, 19, 20, la cual forma parte del sistema sensoriomotor21, que es un elemento esencial en el mantenimiento de la homeostasis articular durante la estabilidad funcional de la articulación.

La electromiografía de superficie (EMGS) permite hacer una evaluación dinámica del control neuromuscular, un indicador importante de la estabilidad articular, durante tareas funcionales21, 22. En el año 2009 fue descrito un patrón neuromuscular con EMGS, durante un gesto común de algunos deportes de equipo, como el fútbol, balonmano y ultimate, que involucra un cambio súbito de dirección lateral, denominada maniobra evasiva de salto lateral (MESL). Durante dicha maniobra, una mayor preactivación del músculo vasto lateral y una menor preactivación del semitendinoso se asociaron con rotura del LCA en atletas mujeres23. La EMGS, como técnica objetiva de medición de la actividad neuromuscular para tamización, representa un avance relevante en la prevención de lesiones, ya que permite detectar atletas en riesgo de rotura del LCA.

Las características anatómicas específicas relacionadas con la rotura del LCA, principalmente en mujeres, como son el genu valgo, la torsión tibial externa, el genu recurvatum y un menor desarrollo muscular del muslo13, 20, están asociadas con cambios en los vectores de fuerza de los músculos alrededor de las articulaciones. Se desconoce si dichas alteraciones anatómicas son factores de riesgo independientes para la rotura del LCA o están relacionadas con una preactivación neuromuscular anormal que puede ser evaluada durante la MESL.

El ultimate es un deporte en auge, con un incremento importante en el número de participantes en los últimos años en todo el mundo. Es un juego entre 2 equipos de 7 jugadores cada uno, en donde se utiliza un frisbee o disco volador, en un campo rectangular, con medidas aproximadas a la mitad del ancho de un campo de fútbol y con una zona de gol en cada extremo. El objetivo de cada equipo es anotar gol teniendo a uno de sus jugadores atrapando un pase dentro de dicha zona que se está atacando. Un lanzador no podrá correr con el disco, pero podrá lanzarlo en cualquier dirección y a cualquiera de sus compañeros del equipo. Cada vez que un pase no sea completado, ocurre un cambio de posesión y el otro equipo podrá tomar el disco para anotar en la zona de gol opuesta. Generalmente los partidos se juegan a 17 goles y duran alrededor de 100 min. El ultimate es un deporte autoarbitrado y de no contacto. Las maniobras que se realizan durante el juego, como son los cambios súbitos de dirección lateral, aceleración, desaceleración y saltos, son consideradas factores de riesgo para la lesión del LCA y lo convierten en un modelo ideal para estudiar conjuntamente los factores de riesgo anatómicos y neuromusculares en sus participantes1.

El objetivo de este estudio fue describir la proporción de deportistas de ultimate que presentan un patrón neuromuscular anormal del muslo durante la MESL y explorar su relación con características posturales y anatómicas.

Se realizó un estudio transversal, que incluyó atletas de ultimate de 3 clubes de la ciudad de Medellín, Colombia, en enero de 2012, quienes se encontraban en la etapa de preparación para la temporada.

Los criterios de inclusión fueron ser mayor de edad y haber entrenado en forma continua durante los últimos 6 meses. Se excluyeron los deportistas que tenían el antecedente de rotura del LCA o que presentaban en el momento de la evaluación alguna lesión osteomuscular. A cada deportista se le realizó una historia clínica y un examen físico completo, una evaluación antropométrica que incluyó pliegues cutáneos y circunferencias según las normas internacionales propuestas por la ISAK24. Se evaluó la preactivación de los músculos del muslo durante la MESL con EMGS y las características posturales estáticas y anatómicas de los miembros inferiores por medio del software Kinovea 0.8.15.

El estudio fue aprobado por el comité de Bioética del Instituto de Investigaciones de la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia; todos los participantes firmaron el consentimiento informado.

Inicialmente se estandarizó la MESL, con una distancia fija de 2 m para el punto de apoyo; además, a cada participante se le dieron las instrucciones pertinentes para realizar la maniobra tan rápido y contundente como fuera posible, con el fin de simular una situación de juego en la cual el movimiento es realizado cuando el tiempo en la toma de decisiones sobre la corrección de la postura es muy limitado. El propósito de la maniobra es evasivo, donde el atleta se inclina en una dirección y luego se mueve en la dirección opuesta (Figura 1). Un estudio demostró alta reproducibilidad test-retest para la magnitud y el momento de la actividad electromiográfica durante esta maniobra25. Se observó que es ejecutada por un programa motor constante, altamente consistente y que permanece sin cambios durante una temporada regular con los entrenamientos y los partidos25.

Figura 1. Secuencia de pasos para realizar la maniobra evasiva de salto lateral. A) Impulso para cambiar de dirección de izquierda a derecha. B) Momento de apoyo del pie derecho donde se presenta la máxima tensión del ligamento cruzado anterior. C) Cambio de dirección de derecha a izquierda. D) Retorno a la posición basal.

Luego de estandarizar la MESL y verificar el aprendizaje por parte del deportista, se colocaron los electrodos de superficie para la realización de la EMGS (Biometrics Ltda-SX230) con un distancia fija entre ellos de 20 mm en la zona media del vasto lateral (VL), el vasto medial (VM), el recto femoral (RF), la porción larga del bíceps femoral (BFcl) y el semitendinoso (ST). Posteriormente las señales fueron llevadas a través de cables recubiertos, hechos a la medida, hacia los instrumentos de preamplificación, con un ancho de banda de 10 a 1.000 Hz. Los ángulos de la cadera y la rodilla fueron medidos con electrogoniómetros flexibles (Biometrics Ltda-SG150) posicionados lateralmente en las articulaciones de la cadera y de la rodilla26.

La calibración de la señal de los goniómetros fue realizada en los ángulos anatómicos de la rodilla y la cadera de 0° y 90°, respectivamente, usando una guía geométrica. Se ha determinado que los ángulos de la rodilla y la cadera, las fuerzas de reacción en tierra y la EMGS durante la MESL son confiables y reproducibles25. La señal de posición del goniómetro y de la electromiografía fue tomada de forma sincronizada a 1.000 Hz utilizando un convertidor análogo/digital (DataLOG MWX8, Biometrics Ltda) y almacenada en un computador personal para su posterior análisis. Se utilizó una frecuencia de muestreo de 100 Hz debido a que la mayor parte de las señales de la EMGS están concentradas entre 20 y 200 Hz y solo un contenido despreciable se encuentra más allá de los 500 Hz27, 28.

Posteriormente todas las señales de la EMGS fueron filtradas a una alta frecuencia, con un punto de 5 Hz. La raíz media cuadrática (RMS) de la amplitud en la EMGS fue obtenida instantáneamente 10 ms antes de que los pies estuvieran en contacto con el suelo, lo cual se detectó con sensores de presión localizados en la planta del pie; posteriormente, la señal fue normalizada teniendo en cuenta el punto más alto de la RMS de la amplitud de la EMGS, registrada durante la MESL25 (Figura 2). Para los análisis se tuvo en cuenta el promedio de 5 intentos en cada deportista. Se definió una preactivación anormal durante la MESL cuando se encontró un cociente de preactivación entre el VL y el ST mayor de 1.

Figura 2. Adquisición de la señal electromiográfica durante la fase de registro. Durante la maniobra evasiva de salto lateral se monitoriza la preactivación neuromuscular de los grupos musculares vasto lateral, vasto medial, semitendinoso, porción larga del bíceps femoral y recto femoral. La señal de la electromiografía de superficie es amplificada y trasferida al ordenador en milivoltios (mV).

Para la evaluación postural estática de los miembros inferiores se utilizó una tabla de postura como guía para los diferentes ejes del cuerpo. Adicionalmente, una línea de plomada se utilizó como guía para establecer las posibles alteraciones posturales estáticas. En la vista lateral, sobre el plano sagital lado derecho e izquierdo, la línea de la plomada utilizó como puntos de referencia el meato auditivo externo, la articulación del hombro y ligeramente por delante del maléolo externo. En posición de espalda, plano coronal, vista posterior, la línea de la plomada pasó por las apófisis espinosas de los cuerpos vertebrales, el pliegue interglúteo y entre las rodillas y los talones. La posición erecta permitió referir el conjunto del alineamiento corporal del individuo observado desde 4 posiciones: frente, espalda, lado derecho y lado izquierdo29. El test de la línea de plomada se utilizó para determinar si los puntos de referencia del sujeto se encontraban alineados de igual manera que los puntos correspondientes en el modelo postural29. Las desviaciones de los diferentes puntos de referencia revelaron el grado de incorrección del alineamiento del sujeto.

Adicionalmente, se tomaron imágenes de la postura de cada atleta en los planos coronal y sagital. Se utilizó el software de análisis de imágenes Kinovea 0.8.15 para medir el ángulo que va desde la cresta iliaca anterosuperior, pasando por la rótula hasta el tobillo. Si el ángulo era menor de 170° se calificó como genu valgo, y si era mayor de 177°, se calificó como genu varum. En el plano sagital se midió el ángulo de la rodilla formado por 2 líneas que unen el trocánter mayor del fémur, el cóndilo lateral de la rodilla y el maléolo lateral; cuando el ángulo era mayor de 10° se consideró genu recurvatum. Las rótulas se clasificaron como divergentes, convergentes o neutras, luego de trazar una línea por el eje diafisiario femorotibial.

Se estimó un tamaño de muestra de 45 atletas teniendo en cuenta que las alteraciones posturales estarían en el 80% de aquellos con el patrón neuromuscular anormal durante la MESL y en el 20% de aquellos sin el patrón; además, se consideró una relación de 3:1, una confianza del 95% y una precisión relativa del 75%. Se utilizó el software Epidat versión 3.1 de la Organización Panamericana de la Salud.

La descripción de las variables nominales se realizó por medio de frecuencias y proporciones. Se utilizó la prueba de Kolmogorov-Smirnov y Shapiro-Wilk para evaluar si la distribución de las variables cuantitativas, en toda la muestra y en los diferentes subgrupos, provenía de una población con distribución normal. Se realizó la descripción de las variables demográficas, clínicas, del entrenamiento, antropométricas, de la alineación postural y neuromusculares en toda la muestra. Para las variables cuantitativas con una distribución normal se utilizó el promedio y la desviación estándar. Para las variables cuantitativas con distribución diferente a la normal se utilizó la mediana. Para las variables nominales se estimó la proporción de individuos con o sin la característica evaluada. Se calculó la proporción de individuos con el patrón neuromuscular anormal durante la MESL.

Se realizó la descripción de las variables demográficas, clínicas, del entrenamiento, antropométricas, de la alineación postural de acuerdo a la presencia del patrón neuromuscular anormal durante la MESL. Para determinar si existían diferencias entre los deportistas con el patrón neuromuscular anormal y aquellos quienes no lo presentaban, en las variables cuantitativas se utilizó la prueba t de Student o la U de Mann Whitney, dependiendo del tipo de distribución de dichas variables. Se realizó la prueba χ2 de independencia para establecer si existe relación entre las características de alineación postural estática de miembros inferiores y el patrón neuromuscular anormal.

Se realizó un análisis de regresión logística binomial para ajustar la relación entre las características de alineación postural estática de miembros inferiores y el patrón neuromuscular anormal por edad, sexo, índice de masa corporal (IMC) y adiposidad. Para obtener los OR ajustados se incluyeron en los diferentes modelos las variables de importancia según la literatura científica y las variables que en el análisis bivariado se observó un valor de p < 0,25. Se calculó el OR y sus respectivos intervalos de confianza al 95%. Los análisis fueron realizados con el software SPSS, versión 20.0, y se utilizó un nivel de significación estadística del 5%.

Inicialmente, fueron invitados a participar 52 atletas, de los cuales uno no aceptó, 3 tenían criterios de exclusión y en el trascurso de la recogida de los datos de la EMGS la señal fue perdida en 3 individuos; finalmente el grupo de análisis estuvo conformado por 45 atletas (23 mujeres y 22 hombres) (Figura 3). Entre los participantes, en 10 deportistas se encontró el patrón neuromuscular anormal durante la MESL que corresponde al 22,6% (38,1% de los hombres y 8,3% de las mujeres). Los deportistas incluidos tenían un promedio de edad de 22,5 ± 5 años, un IMC de 21,8 ± 2,4 kg/m2 y un porcentaje de grasas corporal de 11,4 ± 5,6. El promedio de participación en el deporte de forma competitiva fue de 46 meses, y las características anatómicas y posturales más frecuentes fueron las rótulas divergentes y los pies pronos, con el 46,7 y el 22,2%, respectivamente.

Figura 3. Flujograma que muestra la inclusión de los deportistas al estudio.

Cuando se hizo la comparación entre los individuos con y sin el patrón neuromuscular anormal durante la MESL, según las características demográficas, antropométricas y neuromusculares, se encontraron diferencias en el porcentaje de grasa corporal (–4,13%; IC 95%: –8,04 a –0,23; p = 0,03), la preactivación de los músculos ST (–29,34%; IC 95%: –34,23 a –24,46; p < 0,001), RF (–9,0%; IC 95%: –16,50 a –1,50; p = 0,02), la diferencia entre la preactivación del músculo VL y el músculo ST (30,39%; IC 95%: 20,85 a 39,92; p < 0,001) y el cociente entre la preactivación del músculo VL y el músculo ST (0,46; IC 95%: 0,36 a 0,56; p < 0,001) (Tabla 1). En el análisis bivariado el sexo y la alineación frontal de las rótulas se asociaron con el patrón neuromuscular anormal durante la MESL, p = 0,02 y p = 0,01, respectivamente (Tabla 2). No se encontró asociación de las características posturales y alteraciones anatómicas con el patrón neuromuscular anormal luego de ajustar por la edad, el sexo, el porcentaje de grasa corporal y el IMC (Tabla 3).

Tabla 1. Características demográficas, antropométricas y neuromusculares de los 45 atletas de ultimate incluidos en el estudio según la presencia del patrón neuromuscular anormal durante la maniobra evasiva de salto lateral

* Test U de Mann-Witney.

Tabla 2. Características de la alineación postural y anatómicas de los miembros inferiores de los 45 atletas de ultimate incluidos en el estudio según la presencia del patrón neuromuscular anormal durante la maniobra evasiva de salto lateral

Tabla 3. Modelo de regresión logística para ajustar la asociación entre la alineación postural estática, las características anatómicas de los miembros inferiores y el patrón neuromuscular anormal durante la maniobra evasiva de salto lateral por edad, sexo, porcentaje de grasa corporal e índice de masa corporal

Los factores de riesgo anatómicos y neuromusculares han sido evaluados en diferentes estudios de forma independiente, con el fin de establecer su relación con la rotura del LCA13, 30. El componente neuromuscular es determinante en acciones dinámicas como la MESL, e influye directamente sobre las fuerzas de tensión y de contrarregulación ejercidas en la articulación13. En nuestro estudio, que exploró la asociación entre el componente neuromuscular y las características posturales y anatómicas consideradas de riesgo para la rotura del LCA, no encontramos relación entre ellas.

El estudio de la preactivación neuromuscular durante el movimiento se efectuó con EMGS, que captura un registro de la actividad eléctrica muscular y, por lo tanto, constituye una extensión de la exploración física y una prueba de integridad del sistema motor31. La preactivación neuromuscular anormal durante la MESL promueve mayor extensión y un valgo dinámico de la rodilla, lo que incrementa la probabilidad de rotura del LCA32, ofreciendo una medición más objetiva del riesgo32, 33, 34. Actualmente la EMGS es una herramienta útil en la valoración de la actividad neuromuscular, y podría tener implicaciones en la prevención de lesiones articulares23, 32, 33, 34.

La preactivación neuromuscular anormal fue descrita inicialmente en atletas femeninas de balonmano y fútbol en 200923. Nuestro trabajo es el primero en describir la frecuencia de la preactivación neuromuscular anormal en atletas de ultimate de ambos sexos. Encontramos una proporción de atletas con una preactivación anormal del 22,2%, de los cuales el 80% eran hombres, frecuencia que es diferente a la descrita en otros estudios, donde la preactivación anormal fue mayor en las mujeres con relación a los hombres22. Entre las posibles explicaciones de dichos hallazgos se encuentran las diferencias en las metodologías de entrenamiento utilizadas o en la estabilidad postural dinámica entre ambos sexos13, 35.

No hay evidencia definitiva de que factores anatómicos estén relacionados directamente con un mayor riesgo de rotura del LCA, luego de ajustar por potenciales variables de confusión como son la edad y el sexo36; además, el potencial preventivo de dichas características es relativamente pequeño, ya que la anatomía es difícil de modificar; sin embargo, la anatomía y la postura deben ser tenidas en cuenta, con el propósito de avanzar en el entendimiento de la biomecánica y la fisiopatología de la lesión del LCA.

Entre las características anatómicas, las rodillas en genu valgo y genu varo pueden aumentar el estrés estático de la rodilla37, lo que podría incrementar la tensión sobre el LCA durante acciones dinámicas; sin embargo, se ha reportado que no son predictivos del ángulo dinámico de las rodillas ni de patrones neuromusculares asociados con el riesgo de lesión de LCA durante el movimiento35, 38, hallazgos que corroboran nuestros resultados. El valgo estático no está relacionado con el valgo dinámico de la rodilla y no hay suficiente evidencia de su asociación con las lesiones del LCA38.

La pronación de los pies también es una característica anatómica importante que ha sido descrita como factor de riesgo para la rotura del LCA en algunos trabajos39, 40 pero en otros no41. En nuestro estudio, la pronación de los pies se encontró en el 22% de los deportistas; sin embargo, no fue asociada con la preactivación anormal, lo cual fortalece el concepto que indica que las características anatómicas son independientes del tipo de activación neuromuscular.

Los atletas con un patrón de preactivación neuromuscular normal (67,8%) mostraron mayor preactivación en los músculos flexores de la rodilla, principalmente en el músculo semitendinoso, y menor preactivación en los músculos extensores, lo que podría limitar el valgo dinámico excesivo y la rotación externa de la rodilla, reduciendo el estrés sobre el LCA y ofreciendo mayor estabilidad a la rodilla4, 34.

Un IMC alto también ha sido relacionado con un mayor riesgo de lesión del LCA, especialmente en atletas adolescentes femeninas42. Algunos estudios han descrito que un incremento en el IMC predispone a una mayor extensión de la extremidad inferior y una disminución de la flexión de la rodilla durante el aterrizaje43; sin embargo, otros autores no han reportado relación entre el IMC y las lesiones del LCA en atletas femeninas44, 45. Aunque en nuestro trabajo no encontramos diferencias en el IMC entre los individuos con una preactivación neuromuscular anormal y sin ella, debido a la controversia actual sobre el tema, incluimos en los análisis multivariados el IMC como una potencial variable de confusión. Es posible que el IMC no esté relacionado con la activación neuromuscular ni sea un factor de riesgo importante para la rotura del LCA.

Cuando se diseñan planes de entrenamiento neuromuscular óptimos, en los diferentes ámbitos del deporte, especialmente en la prevención y la readaptación luego de lesiones deportivas, es de vital importancia analizar los factores de riesgo relacionados con el sistema sensoriomotor y el correcto funcionamiento del control neuromuscular13, 21. Actualmente existen investigaciones que han demostrado que el entrenamiento neuromuscular mejora las capacidades relacionadas con este sistema, como son la sensación de posición y movimiento articular, los patrones de activación muscular y cualidades físicas como la fuerza y el equilibrio13, 46. Además, en la última década se han desarrollado trabajos que han logrado reducir el número de lesiones deportivas luego de un entrenamiento del control neuromuscular47.

Teniendo en cuenta el potencial preventivo, los hallazgos de nuestro estudio sugirieren la búsqueda de alteraciones en la activación neuromuscular en todos los atletas que practican deportes que involucran maniobras de alto riesgo para la lesión del LCA, independientemente de las características anatómicas y posturales que posean.

Nuestro estudio es clasificado como de tipo transversal el cual no permite establecer una asociación causal entre las variables y el desenlace. Además, la frecuencia de alteraciones posturales encontrada fue menor que la calculada; por tal razón, la potencia del estudio podría ser menor a la estimada y aumentar la probabilidad de un error tipo ii.

Se encontró una frecuencia de preactivación neuromuscular anormal del 22,6%, la cual fue mayor en hombres que en mujeres. La preactivación neuromuscular anormal durante la MESL es independiente de las características posturales estáticas y anatómicas de los miembros inferiores en deportistas de ultímate.

Esta investigación fue realizada con recursos de la Universidad CES, Medellín, Colombia.

Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.

Agradecimientos

Nuestros sinceros agradecimientos al Bioingeniero Jorge Mario Vélez, de la IPS Arthros, Medellín, Colombia, por sus valiosos aportes; a la Universidad CES; al Posgrado de Medicina Aplicada a la Actividad Física y al Deporte de la Universidad de Antioquia; a todos los deportistas que accedieron a ser evaluados e hicieron posible estos hallazgos.

Recibido 14 Febrero 2014

Aceptado 29 Julio 2014

Autor para correspondencia. jagallo2000@yahoo.com