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Ejercicio físico y salud del aparato locomotor. Ejercicio físico sí, pero no cualquier ejercicio.

Authors:
4
Capítulo
Ejercicio físico y salud del aparato
locomotor. “Ejercicio físico sí, pero
no cualquier ejercicio”
Francisco J
. Vera-Garcia
Universidad Miguel Hernández de Elche (España)
Casto Juan Recio
Universidad Miguel
Hernández de Elche (España)
Alejandro López
-Valenciano
Universidad Miguel Hernández de Elche (España)
María Pilar García
-Vaquero
Universidad Miguel Hernández de Elche (España)
David Barbado Murillo
Universidad Miguel Hernández de Elche (España)
1.
Beneficios del ejercicio físico para el aparato locomotor
2. Criterios para el análisis de la eficacia y seguridad de los ejercicios
3.
Análisis de la eficacia y seguridad de diversos ejercicios
problemáticos
4.
Conclusiones
5.
Referencias bibliográficas
Motricidad humana.
Hacia una vida más saludable
52
1. BENEFICIOS DEL EJERCICIO FÍSICO PARA EL APARATO LOCOMOTOR
El movimiento del cuerpo humano o de una parte del mismo es generado por el
aparato locomotor que abarca tres sistemas anatómicos interrelacionados: el sistema
osteoarticular (huesos, articulaciones, ligamentos, etc.), el sistema muscular (músculos y
tendones) y el sistema nervioso.
Está ampliamente documentado que los beneficios en el aparato locomotor debidos al
ejercicio físico producen una mejora de la condición física y la salud y por consiguiente de
la calidad de vida, especialmente en el adulto-mayor (Warburton, Nicol, y Bredin, 2006).
Específicamente, las adaptaciones en el aparato locomotor debidas a la práctica regular
y estructurada de ejercicios contra resistencia incrementan o mantienen los niveles de
fuerza y potencia muscular (Folland y Williams, 2007) necesarios para el desempeño de
actividades de la vida diaria, favoreciendo la mejora o mantenimiento de la capacidad
funcional y disminuyendo el riesgo de sufrir lesiones o enfermedades crónicas relacionadas
con el sistema musculo-esquelético tales como la osteoporosis, osteoartritis, etc. (Pedersen
y Saltin, 2006).
En concreto, el incremento o mantenimiento de los niveles de fuerza y potencia
muscular se relaciona principalmente con las adaptaciones que se producen en el sistema
neuromuscular (Bouchard, Blair, y Haskell, 2012; Folland y Williams, 2007):
1. Adaptaciones del sistema nervioso
a. Aumento de la frecuencia de activación de las motoneuronas.
b. Aumento del reclutamiento de las unidades motoras.
c. Mejoras en la sincronización de las unidades motoras: incremento en la capacidad
de activar sincrónicamente el mayor número de fibras musculares; activación
preferencial de las fibras musculares de contracción rápida en acciones balísticas o
explosivas; etc.
d. Mejora de la coordinación intermuscular: activación preferencial de los músculos
con mayor porcentaje de fibras musculares de contracción rápida durante
movimientos explosivos; menor activación de los músculos antagonistas cuando
no se precisa de un elevado nivel de rigidez muscular; etc.
2. Adaptaciones del sistema muscular
a. Aumento del tamaño de las fibras musculares (hipertrofia). Se debe
fundamentalmente al incremento del número de miofibrillas de las fibras
musculares.
b. Incremento de la vascularización.
c. Posiblemente aumento del número de fibras musculares (hiperplasia).
d. Aumento del tejido conectivo (proporcional al incremento en el tamaño del
músculo).
e. Mejora de la integridad estructural y funcional de los tendones.
Por otro lado, la disminución del riesgo de sufrir lesiones o enfermedades crónicas se
relaciona principalmente con las adaptaciones producidas en el sistema osteoarticular
(Pedersen y Saltin, 2006; Warburton et al., 2006):
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1. Adaptaciones del sistema osteoarticular
a. Estimulación del desarrollo del contenido mineral óseo.
b. Mejora de la integridad estructural y funcional de las articulaciones y los
ligamentos.
2. CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS DE LA EFICACIA Y SEGURIDAD DE LOS
EJERCICIOS
Como se ha comentado en el apartado anterior, los programas estructurados de
actividad física pueden proporcionar adaptaciones muy beneficiosas para el aparato
locomotor. Sin embargo, no toda práctica de actividad física es beneficiosa, sino que
existen actividades que pueden no producir los objetivos pretendidos o incluso
desencadenar alteraciones o patologías de diferente severidad. En este sentido, existen dos
aspectos importantes a tener en cuenta a la hora de planificar y prescribir programas de
ejercicios físicos, es decir, la eficacia y la seguridad de los mismos. Un ejercicio eficaz es
aquel que consigue un nivel de estimulación suficiente como para provocar las
adaptaciones pretendidas en los tejidos (Juker, McGill, Kropf, y Steffen, 1998; Vera-Garcia,
Flores-Parodi, Elvira, y Sarti, 2008; Vera-García, Grenier, y McGill, 2000). Por su parte, un
ejercicio es seguro cuando su práctica supone un riesgo muy bajo de lesión, ya que no
somete a los tejidos a niveles de estrés mecánico superiores a los tolerables (Axler y McGill,
1997; Kavcic, Grenier, y McGill, 2004).
2.1. Ejercicios problemáticos
En las últimas décadas, diversas publicaciones de divulgación y varios artículos
publicados en revistas científicas han llamado la atención sobre la existencia de ejercicios de
acondicionamiento muscular y de flexibilidad que han sido calificados como desaconsejados o
contraindicados, ya que no cumplen con el criterio de seguridad. La repetición sistemática de
este tipo de ejercicios ha sido relacionada con la aparición de lesiones, especialmente, en
poblaciones donde los individuos pueden tener un bajo nivel de tolerancia a la carga o
estrés mecánico, es decir, en la educación física, el deporte de iniciación, el deporte
recreativo, el fitness, la tercera edad y la rehabilitación, entre otros.
Desafortunadamente, una mala interpretación de los resultados de los trabajos
científicos ha llevado al rechazo total de algunos de estos ejercicios, apareciendo en
ocasiones como ejercicios prohibidos. En este sentido, diversas publicaciones presentan
imágenes donde los ejercicios referidos aparecen tachados o con símbolos de prohibición
que demuestran cierto alarmismo y radicalización en relación con estas tareas. Además, en
ocasiones estos ejercicios son calificados como desaconsejados o contraindicados de forma
descontextualizada, es decir, sin tener en cuenta aspectos tan importantes como los
objetivos para los que se realizan o el estatus de salud y la condición física de las personas
que los utilizan. Así, aunque la sentadilla profunda o deep squat (ver apartado 3.1.) es un
ejercicio que en ocasiones ha sido calificado como desaconsejado por someter a la rodilla a
un estrés muy elevado, es un ejercicio adecuado y necesario en deportes como la halterofilia,
donde los deportistas están adaptados al estrés que genera este tipo de tareas. De igual
forma, aunque el ejercicio de jalón polea tras nuca (ver apartado 3.2.) también ha sido
calificado como desaconsejado por basarse en acciones de tracción con el hombro en una
posición que no es habitual para buena parte de la población (hombro en rotación externa
máxima o casi máxima), estas acciones son habituales en escaladores, los cuales han
desarrollado un gran nivel de tolerancia al estrés al que se somete al hombro durante este
tipo de esfuerzos.
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Por tanto, podemos decir que un ejercicio ni es bueno, ni es malo (contraindicado,
desaconsejado, etc.), sino que es adecuado o no para conseguir el objetivo pretendido
(eficacia) con el menor riesgo posible (seguridad). Durante el diseño y prescripción de
ejercicios físicos es importante que los profesionales de las Ciencias de la Actividad Física y
el Deporte reflexionen sobre la eficacia y la seguridad de los ejercicios que pretenden
utilizar en una población concreta, de modo que la ratio eficacia/riesgo sea lo más grande
posible, es decir, que se obtenga la máxima eficacia con el nimo riesgo. Los ejercicios
que tradicionalmente han sido calificados de contraindicados o desaconsejados, son
actividades que generalmente presentan una ratio eficacia/riesgo baja, es decir, que para la
mayor parte de los individuos la realización de estos ejercicios no supone ningún beneficio,
supone un riesgo considerable de lesión o ambas cosas. En nuestra opinión, desde un
punto de vista terminológico, quizá es más adecuado denominarlos ejercicios problemáticos
que ejercicios contraindicados o desaconsejados, ya que su uso no está contraindicado en
todas las personas o situaciones que consideremos, sino que son ejercicios que nos
plantean un mayor problema a la hora de encontrar situaciones donde su uso es adecuado
(donde la ratio eficacia/riesgo es elevada).
2.2. Estrés mecánico y riesgo de lesión
Al conjunto de fuerzas que actúan sobre un determinado tejido o estructura se le
denomina carga mecánica. Las cargas que actúan sobre los diversos materiales biológicos, así
como las que actúan sobre otro tipo de materiales, como el deportivo, provocan un
determinado esfuerzo o estrés mecánico en los materiales, que causa una tensión en sus enlaces
intermoleculares y que tiene como resultado la deformación (momentánea o permanente)
del tejido. El esfuerzo o estrés mecánico (V) no es, por tanto, la fuerza (F) que actúa sobre
un material, sino el resultado de aplicar ésta sobre un área (A) determinada del material, es
decir: V = F/A (unidad: N/m2 ó Pa). En función del área que consideremos, la misma
fuerza producirá un nivel de estrés diferente en los tejidos.
Existen distintos tipos de estrés según la dirección y sentido de las fuerzas que se
aplican sobre un tejido: i) estrés de compresión, cuando las fuerzas tienden a aplastar y
comprimir el tejido; ii) estrés de tracción, cuando las fuerzas tienden a alargar el tejido y
separar las moléculas; iii) estrés de cizalla o cizalladura, cuando se aplican fuerzas de
direcciones paralelas y sentido contrario que tienden a deslizar lateralmente unas capas del
tejido sobre otras; iv) estrés de curvación o flexión, cuando las fuerzas tienden a doblar el tejido,
sometiendo una parte de éste a tracción y otra a compresión; v) estrés de torsión, cuando se
aplican fuerzas que tienden a girar una parte del tejido en relación a otra. Los tejidos
biológicos no responden igual a todos los tipos de estrés. Así por ejemplo, debido al
contenido de mineral y colágeno del tejido óseo, éste se caracteriza por ser muy resistente
al estrés de compresión y de tracción, sin embargo, es relativamente frágil ante otros tipos
de estrés, como por ejemplo el de torsión.
La respuesta al estrés mecánico depende tanto de las características de la carga (tipo,
magnitud, frecuencia, duración, etc.), como de las características y del estado del tejido
(densidad, fatiga, temperatura, etc.), es decir, de su nivel de tolerancia al estrés. Cada tejido
biológico tiene un nivel determinado de tolerancia al estrés mecánico, superado el cual el
tejido se rompe total o parcialmente y aparece la lesión. A continuación se presentan las
variables más importantes en relación con la aparición de lesión en los tejidos sometidos a
estrés mecánico:
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1. Magnitud de la carga
Como muestra la figura 1, las cargas de mayor intensidad (ejemplo: ejercicios
realizados contra una gran resistencia externa o a gran velocidad) suponen un mayor riesgo
de lesión. Las lesiones traumáticas, que aparecen ante caídas, golpes, movimientos
balísticos, etc., son un ejemplo de lesiones producidas ante cargas de gran intensidad.
Figura 1. Cuando se aplica una carga poco intensa existe un margen de seguridad
que evita la aparición de lesión. Sin embargo, al aumentar la magnitud de la carga
se puede superar el nivel de tolerancia del tejido, produciéndose una lesión
traumática (adaptado de McGill, 1997).
Generalmente, los estudios biomecánicos analizan la seguridad de los ejercicios físicos
mediante el cálculo de la magnitud y dirección de las fuerzas que se generan en diferentes
estructuras anatómicas durante su realización, así como su comparación con valores de
referencia (Axler y McGill, 1997; Kavcic et al., 2004; McGill, 1995, 1998; McGill,
Karpowicz, Fenwick. y Brown, 2009; Moreside, Vera-Garcia, y McGill, 2007). Así, por
ejemplo, la realización del ejercicio de incorporación del tronco o sit-up (ver apartado 3.3.)
supone un mayor riesgo de lesión lumbar en comparación con la práctica del ejercicio de
encorvamiento del tronco, curl-up o crunch (ver apartado 3.3.), ya que el primero genera fuerzas de
compresión lumbar muy superiores a las generadas por el segundo (Axler y McGill, 1997;
Kavcic et al., 2004). Además, el ejercicio de incorporación del tronco genera valores de
compresión lumbar superiores al nivel de seguridad (3400 N) establecido por el National
Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH, 1981) de Estados Unidos. Aunque este
nivel de seguridad fue establecido inicialmente como valor de referencia para reducir la
incidencia del síndrome de dolor lumbar en la industria norteamericana, se ha aplicado
también para el análisis de la seguridad de los ejercicios de tronco (Moreside et al., 2007).
2. Frecuencia o duración de la carga
Las cargas de intensidad baja o moderada también pueden producir lesiones si se
aplican de forma repetitiva o mantenida en el tiempo, ya que el estrés repetitivo o
mantenido fatiga los tejidos y reduce su nivel de tolerancia a la carga (figura 2). Así, cuanto
mayor sea la frecuencia o duración de la carga que se aplica sobre un material biológico,
mayor será la probabilidad de que esa zona resulte dañada o lesionada por sobreuso o fatiga
Carga
Nivel de
Tolerancia
Margen de
seguridad
“Lesión traumática”
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del material. Los movimientos repetitivos, particularmente cuando se combinan con cargas
de gran intensidad o posturas incorrectas, incrementan el riesgo de lesión musculo-
esquelética (Barr y Barde, 2002; Potvin y Norman, 1993).
Figura 2. La repetición o el mantenimiento de cargas de baja intensidad fatigan el
tejido, reduciendo su nivel de tolerancia a la carga y facilitando la aparición de
lesiones por sobreuso (adaptado de McGill, 1997).
Ejemplos de este tipo de lesiones por sobreuso son las fracturas que se producen en el
quinto metatarsiano del pie en futbolistas o en huesos de la muñeca en jugadores de
balonmano durante la repetición de gestos deportivos.
3. Nivel de tolerancia al estrés mecánico
Como se ha comentado anteriormente, durante la ejecución de una tarea determinada
el riesgo de lesión no depende sólo del estrés al que sometemos a los tejidos, sino también
de las características y del estado del individuo, es decir, de su nivel de tolerancia al estrés.
Así, por ejemplo, halterófilos profesionales pueden soportar fuerzas de compresión lumbar
muy superiores a los 15000 N (Cholewicki, McGill, y Norman, 1991), superando
ampliamente el nivel de seguridad establecido por el NIOSH (3400 N). Para estos
deportistas la práctica del ejercicio de incorporación del tronco (presentado en párrafos
anteriores) no supone un riesgo importante de lesión lumbar (siempre que se controle la
duración y frecuencia del ejercicio), ya que su nivel de tolerancia está muy por encima del
estrés generado.
A continuación se presentan diversos factores que influyen en el nivel de tolerancia de
los tejidos al estrés mecánico y que deben ser tenidos en cuenta para establecer criterios de
prevención de lesiones:
a. La adaptación de los tejidos al estrés mecánico:
Como afirma la ley de Wolff (Frost, 1994), los tejidos biológicos se adaptan al nivel de
estrés mecánico al que son sometidos, siempre y cuando el estrés no supere su nivel de
tolerancia. Para que el proceso de adaptación sea adecuado se deben alternar
apropiadamente periodos de carga y descarga, para de este modo, facilitar los procesos de
sobrecompensación e hipertrofia del tejido (figura 3). Un correcto entrenamiento, basado
Carga
Nivel de
Tolerancia
Margen de
seguridad
Tiempo
Fatiga
“Lesión por
sobreuso”
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en una prescripción adecuada de ejercicio físico (en cuanto a tipo de ejercicios, intensidad,
duración, frecuencia, recuperación, etc.), mejorará la resistencia de las estructuras
corporales a la carga mecánica, reduciendo el riesgo de lesión.
Figura 3. La carga mecánica es necesaria para prevenir la aparición de lesiones en
el aparato locomotor. Tras periodos de carga se deben realizar periodos de
recuperación que faciliten los procesos de adaptación mecánica (adaptado de
McGill, 1997).
Por otro lado, si los niveles de estrés mecánico a los que se somete un tejido son bajos
(ingravidez, inmovilización articular, sedentarismo, etc.), éste se atrofia y se hace más frágil
y vulnerable. En este sentido, la relación entre la carga mecánica y el riesgo de lesión tiene
forma de U (figura 4), es decir, las cargas de mayor riesgo son tanto las más grandes como
las más pequeñas.
Figura 4. Relación entre la carga mecánica y el riesgo de lesión. Destacar que las
cargas moderadas, es decir, ni muy grandes ni muy pequeñas, son las más seguras
(adaptado de McGill, 1997).
Carga
Riesgo
Carga óptima
Carga
Nivel de
Tolerancia
Sobrecompensación
Tiempo
Recuperación
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b. Características intrínsecas del individuo:
Siguiendo el principio de individualidad del entrenamiento, aquellas cargas que son
óptimas para un sujeto (o para un tejido), no lo son para otro, ya que cada individuo/tejido
tiene un umbral de estimulación y un nivel de tolerancia propios. Asimismo, este nivel y
este umbral no son constantes, sino que varían con la exposición a la carga mecánica. Por
tanto, aunque generalmente se utilizan valores de referencia para facilitar el análisis de la
seguridad de los ejercicios físicos (como por ejemplo el nivel de seguridad establecido por
el NIOSH para la columna lumbar), estos valores no son aplicables a todo el mundo,
especialmente en las siguientes poblaciones: i) deportistas de alto rendimiento, los cuales
suelen tener un mayor nivel de tolerancia al estrés mecánico, así como una mayor habilidad
y experiencia, factores que probablemente pueden beneficiar la ejecución de una tarea y
reducir el riesgo de lesión; ii) personas sedentarias o que han superado recientemente una
lesión o una patología, pues suelen tener un bajo nivel de tolerancia al estrés mecánico por
el desuso o inactividad; iii) individuos con alteraciones patológicas en los tejidos, que
también tienen un menor nivel de tolerancia al estrés en las estructuras lesionadas, por lo
que es posible que ante una carga relativamente baja el cuerpo de estas personas se vea
sometido a un estrés demasiado alto, aumentando la severidad de la lesión. Es en las
poblaciones referidas donde es más complejo prescribir ejercicios eficaces y seguros y
donde se reta verdaderamente los conocimientos y capacidades de los profesionales de las
Ciencias de la Actividad Física y del Deporte.
c. Rangos de movimiento y posiciones no habituales:
En la mayor parte de los movimientos que realiza una persona durante su jornada
laboral o durante el desempeño de sus labores domésticas no se alcanzan los extremos del
máximo rango de movimiento de sus articulaciones. De igual modo, la mayor parte de las
posturas que mantenemos a lo largo del día no se realizan en posiciones cercanas a los
límites del máximo rango de movimiento articular. Por tanto, nuestros tejidos no suelen
estar adaptados a estos movimientos y posturas forzadas, por lo que sus niveles de tolerancia
a la carga suelen ser menores en los extremos del máximo rango de movimiento articular.
Retomando el ejemplo presentado en el apartado 2.1. de este capítulo, el ejercicio de jalón
polea tras nuca es un ejercicio problemático, ya que la mayor parte de la población no está
habituada a realizar ejercicio físico con el hombro en rotación externa máxima o casi
máxima. Por tanto, su uso supone mayor riesgo que realizar ejercicios de tracción en
posiciones menos forzadas, como por ejemplo, el ejercicio de jalón polea al frente, donde la
barra pasa por delante de la cabeza (ver apartado 3.2.).
En relación con la columna vertebral, generalmente se recomienda realizar los
ejercicios con el raquis en posición neutra (es decir, conservando las curvaturas fisiológicas),
ya que estudios mecánicos indican que en esta posición la columna lumbar responde mejor
a la carga mecánica, incrementando su nivel de tolerancia al estrés (Bogduk, 1997;
Gunning, Callaghan, y McGill, 2001; McGill, 2002).
d. Factores ambientales:
Al igual que la temperatura, la humedad o la exposición al sol pueden alterar las
características mecánicas de los materiales deportivos (el pavimento, las zapatillas, etc.),
situaciones en las que el cuerpo se ve sometido a condiciones ambientales extremas (por
ejemplo, actividades físico-deportivas en el desierto o en la alta montaña) pueden reducir el
nivel de tolerancia de los tejidos al estrés mecánico, aumentando el riesgo de lesión.
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En relación con la temperatura, antes de realizar ejercicio físico se recomienda
generalmente realizar un calentamiento que prepare al sujeto para el esfuerzo que va a
realizar. Así, el incremento de la temperatura corporal puede mejorar la eficacia y seguridad
de los ejercicios mediante la reducción de la viscosidad y rigidez muscular y el aumento de
la velocidad de conducción nerviosa, del aporte de oxígeno al músculo desde la mioglobina
y la hemoglobina, del metabolismo muscular y del flujo de sangre a los músculos (Enoka,
2002).
e. Velocidad de aplicación de la carga:
Debido a las propiedades visco-elásticas de los materiales biológicos, la velocidad con
la que se aplica la carga tiene un efecto importante sobre la respuesta al estrés. A mayor
velocidad, el tejido visco-elástico tiende a deformarse menos (tiene un comportamiento
más rígido), lo que puede incrementar el riesgo de lesión. En relación con lo comentado en
el apartado anterior, el incremento de la temperatura mediante un calentamiento adecuado
podría minimizar los riesgos de rotura de los tejidos, ya que mejora la rapidez con la que
éstos se deforman.
2.3. Estrategias para reducir el riesgo de lesión
Tras analizar la relación existente entre el estrés mecánico y las lesiones de los tejidos
biológicos, se pueden extraer los siguientes factores de riesgo de lesión:
1. Someter a los tejidos a un alto nivel de estrés por un traumatismo fortuito o
debido a una mala planificación del entrenamiento (utilización de un ejercicio muy
intenso, manejo de un peso o una resistencia excesiva, etc.).
2. Aplicar a los tejidos esfuerzos de larga duración o de forma muy frecuente (con
poco tiempo de recuperación y/o poca variedad de actividades).
3. Tener un bajo nivel de tolerancia al estrés debido al desuso, a una lesión, a que la
articulación se encuentra en una posición inadecuada, a que no se ha realizado un
calentamiento del tejido, etc.
Generalmente, las lesiones no se producen debido un único factor, sino por la
combinación de varios de los factores referidos. Así, el riesgo de lesión incrementa
exponencialmente cuando se combinan varios factores, como por ejemplo, al realizar
muchas repeticiones de un ejercicio que somete a los tejidos a un alto nivel de estrés sin
permitir la recuperación, sobre todo cuando el nivel de tolerancia al estrés es bajo debido a
una patología previa, a la falta de adaptación del individuo al entrenamiento y/o a la
ausencia de un calentamiento previo.
Como se desprende de los factores de riesgo de lesión, la mejor forma de prevenir la
aparición de lesiones es una adecuada planificación del entrenamiento, ajustando la carga a las
características de los deportistas. En general habrá que evitar el uso de ejercicios que
sometan a los tejidos a niveles de estrés demasiado elevados (utilización de resistencias o
pesos muy grandes, movimientos muy rápidos, etc.), planificar actividades variadas y
periodos de recuperación adecuados y mejorar el nivel de tolerancia de los tejidos al estrés
mediante la realización de un buen calentamiento, evitando realizar ejercicios en posiciones
forzadas o no habituales, limitando la amplitud del movimiento articular cuando se realizan
movimientos balísticos o con mucho peso, etc.
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3. ANÁLISIS DE LA EFICACIA Y SEGURIDAD DE DIVERSOS EJERCICIOS
PROBLEMÁTICOS
En este apartado se presenta el análisis de diversos ejercicios que frecuentemente son
incorporados en rutinas de fortalecimiento muscular y que podríamos catalogar como
problemáticos, ya que salvo en determinadas situaciones (principalmente en el deporte de
competición) la ratio eficacia/riesgo no es buena. Los tres primeros ejercicios ya han sido
presentados a lo largo de este capítulo (sentadilla profunda, jalón polea tras nuca e
incorporación del tronco), pero serán analizados en mayor profundidad.
Para el análisis de cada uno de los ejercicios, primero se valorará si son adecuados para
conseguir el objetivo con el que se realizan (eficacia), después se analizará si su práctica
conlleva un riesgo importante de lesión (seguridad) y finalmente se plantearán alternativas más
eficaces y/o seguras.
3.1.
Sentadilla profunda
o
deep squat
Este ejercicio se realiza habitualmente para fortalecer los músculos extensores de la
cadera, la rodilla y el tobillo (musculatura del salto): principalmente la musculatura glútea, el
cuádriceps y el tríceps sural. Aunque la sentadilla es un ejercicio eficaz para el
fortalecimiento de los músculos referidos, la sentadilla profunda (figura 5.A) es una
modalidad de sentadilla que puede suponer un riesgo importante de lesión en la rodilla en
personas sin experiencia en este tipo de tareas. Así, durante la ejecución del ejercicio se
superan los 90° de flexión de rodilla, alcanzándose en ocasiones la flexión máxima. Esta
hiperflexión con carga supone un riesgo importante de lesión en buena parte de la población
adulta de los países de occidente, donde no es habitual realizar acciones de flexión de
rodilla de gran amplitud en bipedestación (como por ejemplo, estar de cuclillas). Este tipo de
acciones, son más comunes en el niño y en diversos países de oriente, así como en deportes
como la halterofilia.
Además, durante la sentadilla profunda las personas con poca flexibilidad isquiosural y
un mal control postural del tronco tienen problemas para mantener el raquis lumbar y la
pelvis en posición neutra (la pelvis tiende a la retroversión y el raquis lumbar a la flexión;
ver figura 5.A), lo que incrementa el riesgo de lesión en la columna vertebral, sobre todo si
a esta situación le añadimos un peso elevado, aumentamos la velocidad de ejecución y/o
realizamos muchas repeticiones.
Debido a los problemas que plantea este ejercicio, se aconseja limitar la fase
descendente del movimiento hasta el punto en que las rodillas alcanzan los 120-90º de
flexión (Colado, 1996), así como co-activar la musculatura del tronco para estabilizar el
raquis en posición neutra. Generalmente se recomienda no superar la línea vertical
imaginaria que forma la rodilla con la punta de los pies, mantener el tronco lo más erguido
posible, orientar las rodillas hacia donde señalan las puntas de los pies y mantener la misma
distancia entre rodillas (similar o ligeramente superior a la anchura de las caderas) durante
todo el movimiento (figura 5.B).
Un ejercicio que plantea problemas similares a la sentadilla profunda es la zancada
profunda o deep lunge (figura 6.A), cuyo objetivo también se centra en la mejora de la
musculatura extensora del tren inferior, pero estimulando en mayor medida el equilibrio
dinámico y el control postural. De nuevo, su problemática reside en una excesiva flexión de
rodilla de la pierna adelantada y en la pérdida de control de la postura del raquis lumbar y la
pelvis, sobre todo cuando se moviliza peso, la velocidad de ejecución es elevada y/o se
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realizan muchas repeticiones. Al igual que en la sentadilla, para mejorar la seguridad de este
ejercicio se recomienda limitar la flexión de la rodilla a un máximo de 90º y mantener las
curvaturas naturales de la columna durante todo el ejercicio (figura 6.B).
Figura 5. A) Sentadilla profunda. B) Semi-sentadilla.
Figura 6. A) Zancada profunda. B) Semi-zancada.
A
B
A
A
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3.2.
Jalón polea tras nuca
Este ejercicio (figura 7.A) se realiza habitualmente para acondicionar la musculatura
aductora del hombro y la escápula y la flexora del codo, principalmente el dorsal ancho, el
redondo mayor y menor, el romboides mayor y menor, el trapecio y el bíceps braquial. El
jalón polea tras nuca es un ejercicio eficaz para fortalecer la musculatura referida, sobre
todo en personas que realizan habitualmente acciones de tracción con el hombro en
rotación externa, como es el caso de los escaladores. Sin embargo, para la mayor parte de la
población éste es un ejercicio problemático, ya que en las tareas de la vida diaria el manejo
o movimiento de objetos no se suele realizar por detrás de la cabeza (sino por delante,
donde podemos ver los objetos), por lo que las estructuras osteoarticulares y musculares
del hombro no están habituadas a soportar niveles importantes de estrés en la posición
referida. Además, en la parte final de la fase descendente se pierde la posición neutra de la
columna, ya que el tronco se inclina hacia delante y se realiza una importante flexión
cervical para permitir que la barra llegue hasta la nuca y evitar que golpee en la cabeza.
Figura 7. A) Jalón polea tras nuca. B) Jalón polea al frente.
Una alternativa más segura sería la realización del ejercicio de jalón polea al frente (figura
7.B), donde la barra de carga se dirige hacia la clavícula, reduciendo la rotación externa del
hombro. Asimismo, se recomienda mantener el tronco erguido, ligeramente inclinado hacia
atrás, conservando las curvaturas fisiológicas del raquis.
3.3.
Incorporación del tronco
o
sit-up
La incorporación de tronco (figura 8.A) es un ejercicio que engloba dos de los grandes
mitos relacionados con la tonificación de la musculatura abdominal (López-Miñarro, 2002),
ya que ha sido prescrito de forma errónea para fortalecer de forma selectiva la parte
superior del abdomen (denominada en ciertos ámbitos de la actividad física y el deporte
A
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como abdominales superiores en contra de la denominación anatómica clásica), así como para
la pérdida localizada de grasa en esta misma zona.
Figura 8. A) Incorporación del tronco. B) Encorvamiento del tronco.
Aunque existe cierta controversia (Sarti, Monfort, Fuster, y Villaplana 1996; Willett,
Hyde, Uhrlaub, Wendel, y Karst, 2001), la mayoría de estudios electromiográficos que han
comparado la participación de la porción supra- e infra-umbilical del recto del abdomen en
ejercicios de flexión del tronco han encontrado que ambas porciones se activan
sincrónicamente (Moreside, Vera-Garcia y McGill, 2008) y con niveles de activación
similares (Lehman y McGill, 2001; Piering, Janowski, Moore, Snyder, y Wehrenberg, 1993;
Vera-Garcia, Moreside, y McGill, 2011). Además, en el ejercicio de incorporación del
tronco los músculos del abdomen sólo se activan de forma importante durante la fase
inicial y final del ejercicio, es decir, cuando la región lumbar está apoyada en la superficie y
el movimiento se localiza en la parte superior del tronco (aproximadamente los primeros
30-40º de flexión durante la elevación del tronco y los últimos 30-40º de extensión durante
el descenso del tronco). Por el contrario, durante el resto del ejercicio, el movimiento se
localiza en la cadera y son los flexores de esta articulación los agonistas principales del
movimiento (psoas iliaco, principalmente). De este modo, la incorporación del tronco no
es un ejercicio eficaz para activar de forma selectiva la musculatura abdominal (y mucho
menos una parte de esta musculatura), sino para activar de forma conjunta la musculatura
del tronco y la cadera. Esto puede ser beneficioso para fortalecer los músculos flexores del
tronco y la cadera en deportes donde se realice una acción similar a la incorporación del
tronco, como por ejemplo, en remo o en judo suelo.
En relación con la pérdida localizada de grasa, no existen evidencias suficientes que
demuestren que los ejercicios de fortalecimiento muscular (por ejemplo la incorporación
del tronco) sean capaces de reducir la grasa subcutánea de forma aislada en áreas corporales
concretas (por ejemplo en el abdomen). La activación de un grupo muscular determinado
durante la realización de un ejercicio no implica que el sustrato energético necesario para tal
fin se obtenga específicamente de la grasa subcutánea cercana al grupo muscular en
contracción, sino de forma genérica de las diferentes reservas de grasa del organismo.
En relación con el riesgo de lesión, como ya hemos comentado en el apartado 2.2. de
este capítulo, durante la ejecución de la incorporación del tronco se producen grandes
fuerzas de compresión y cizalla en la región lumbar, superiores a las recomendables para
buena parte de la población. Como en el resto de ejercicios analizados, el riesgo de lesión
aumentará si incrementamos la velocidad de la ejecución, introducimos pesos o resistencias
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externas elevadas, se realizan muchas repeticiones, existe alguna alteración o lesión previa,
etc.
Ante los problemas de eficacia y seguridad de este ejercicio, se recomienda la
realización de ejercicios de encorvamiento tronco (figura 8.B), ya que son tareas que aíslan
la activación de los músculos del abdomen sin participación significativa de los músculos de
la cadera. Para ello es importante que la zona lumbar esté siempre en contacto con el suelo,
limitado el movimiento de elevación del tronco hasta el punto donde el borde inferior de
las escápulas comienza a despegar de la superficie.
3.4.
Ejercicio de flexión del tronco con tracción cervical
Durante los ejercicios de flexión del tronco en decúbito supino, como el analizado en
el apartado anterior, en ocasiones los sujetos tienden a traccionar de la cabeza para facilitar
la elevación del tronco (figura 9). Esto, más que un ejercicio problemático, supone una
mala ejecución de los ejercicios de flexión del tronco. En este tipo de acciones, la tracción
ejercida por las manos, apoyadas detrás de la cabeza, se suele realizar con el raquis cervical
en flexión máxima o casi máxima (hiperflexión cervical forzada o con carga), lo que incrementa el
riesgo de lesión en esta zona. Es necesario aclarar que la flexión cervical en sí misma no es
un problema, ya que no supone un riesgo importante de lesión para personas sin patología
cervical, sin embargo, si llegamos a la flexión máxima a gran velocidad o traccionamos de la
cabeza en esta posición, el riesgo aumenta de forma importante. Como hemos comentado
en el apartado 2.3., el riesgo de lesión incrementa notablemente cuando se combinan varios
factores de riesgo, en este caso la hiperflexión cervical y la tracción ejercida por los
miembros superiores.
Como alternativa a esta hiperflexión cervical forzada durante los ejercicios de flexión
del tronco, se aconseja apoyar los dedos de las manos a ambos lados de la cabeza (no
detrás), sin entrelazarlos, y abrir los codos para evitar la tracción, incidiendo en la
importancia de mantener la lordosis cervical (figura 8.B).
Figura 9. Inicio del ejercicio de incorporación del tronco con tracción cervical.
Ejercicio físico y salud del aparato locomotor. “Ejercicio físico sí, pero no cualquier ejercicio”
65
3.5.
Descenso y elevación de miembros inferiores
o
double-leg lowering and
raise
Este ejercicio (figura 10.A), de forma similar al ejercicio de incorporación del tronco,
ha sido utilizado para fortalecer selectivamente la parte inferior del abdomen (denominada
abdominales inferiores en ciertos ámbitos profesionales, también en contra de la denominación
anatómica clásica) y para la pérdida localizada de grasa en esta misma zona. Sin embargo,
como ha sido explicado anteriormente, el descenso y elevación de miembros inferiores no
es eficaz para conseguir estos objetivos, ya que, por un lado, durante la ejecución de
ejercicios de tronco no se suele activar de forma aislada una o varias porciones del recto del
abdomen, sino que todas las porciones se activan simultáneamente y con niveles de
activación similares, y por otro, la pérdida de grasa no se localiza de forma específica en
una zona cercana a la musculatura en contracción.
El descenso y elevación de miembros inferiores es un ejercicio de extensión y flexión
de cadera donde los músculos flexores de esta articulación (psoas ilíaco, tensor de la fascia
lata, sartorio, etc.) se activan en excéntrico y concéntrico para controlar el descenso y la
elevación de las extremidades, respectivamente. Los músculos del abdomen se activan en
isométrico, como sinergistas, para controlar la posición de la parte inferior del tronco, ya
que cuando las piernas están cerca del suelo la pelvis tiende a la anteversión y el raquis lumbar
a la hiperlordosis. Este ejercicio genera niveles importantes de activación abdominal y reta la
estabilidad del raquis lumbar y la pelvis, lo que indica que puede ser eficaz para
acondicionar la musculatura del abdomen.
A pesar de la eficacia de este ejercicio para fortalecer los músculos del abdomen, su
ratio eficacia/riesgo no es buena, ya que durante el descenso y elevación de los miembros
inferiores, sobre todo cuando éstos están cerca del suelo (mayor brazo de palanca), se
generan fuerzas de compresión elevadas en la región lumbar (Axler y McGill, 1997). Para
mejorar la seguridad del ejercicio se han propuesto varias modificaciones, como por
ejemplo, reducir la amplitud del movimiento (bajando sólo hasta el punto donde el sujeto
sea capaz de mantener la columna en posición neutra), flexionar las rodillas para reducir el
brazo de la resistencia y/o mover sólo un miembro inferior para reducir la masa o
resistencia a movilizar. Aunque estas modificaciones reducen el estrés en la columna
lumbar, también disminuyen la eficacia del ejercicio, ya que la activación de la musculatura
abdominal no es tan intensa, por lo que la ratio eficacia/riesgo sigue siendo baja. Una
alternativa eficaz y segura para fortalecer la musculatura abdominal podría ser el ejercicio de
encorvamiento del tronco, presentado anteriormente. Además, si se desea fortalecer la
musculatura abdominal movilizando la parte inferior del cuerpo, se puede realizar el
ejercicio de encorvamiento de la parte inferior del tronco, reverse curl-up o reverse crunch (figura 10.B).
Ambos ejercicios de encorvamiento del tronco suelen producir niveles de activación
similares en las diferentes porciones del recto del abdomen, aunque el encorvamiento de la
parte inferior del tronco suele generar mayores niveles de activación en la musculatura
oblicua (Vera-Garcia et al., 2011).
Motricidad humana.
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Figura 10. A) Descenso y elevación de miembros inferiores. B) Encorvamiento de la
parte inferior del tronco.
3.6.
El molino
,
el molinillo
o
los molinetes
Este ejercicio se realiza generalmente en la fase de calentamiento de sesiones de
entrenamiento deportivo y acondicionamiento físico para incrementar la movilidad de la
columna vertebral mediante acciones de giro del tronco. Aunque el molino puede ser eficaz
para conseguir el objetivo referido, es un ejercicio muy problemático, ya que combina una
postura de flexión del tronco en bipedestación con la rotación del raquis hacia uno y otro
lado (figura 11.A). Cuando la columna está en flexión, parte del peso de la parte superior
del cuerpo es soportado por el anillo fibroso de los discos intervertebrales y por los
ligamentos posteriores de la columna (Bogduk, 1997), lo cual puede suponer un riesgo
importante para personas con lesiones en estas estructuras. Además, en la posición de
flexión referida se separan las carillas de las apófisis articulares de las vértebras en contacto,
las cuales en posición neutra limitan la rotación lumbar a unos 3º de movimiento vertebral.
Al separarse las carillas articulares se alcanza un mayor rango de movimiento de rotación
vertebral que incrementa la tensión en el anillo fibroso (Bogduk, 1997). Así, la combinación
de flexión y rotación del raquis durante el levantamiento de objetos ha sido señalada como
uno de los mecanismos de lesión lumbar más importantes en la industria (Marras et al.,
1993), sobre todo cuando estas acciones se realizan a gran velocidad y/o con pesos o
cargas externas.
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Como alternativa al ejercicio del molino se suelen realizar ejercicios de giro en
bipedestación o sedestación con el tronco en posición vertical, es decir sin flexión del
raquis lumbar (figura 11.B). Generalmente, estos ejercicios de movilidad articular forman
parte de la fase de calentamiento y se realizan a velocidad controlada y sin retar los límites
del rango de movimiento articular lumbar.
Figura 11. A) El molino. B) Rotaciones del tronco en bipedestación.
El molino es un ejercicio que ha sido utilizado también con otros propósitos, como
por ejemplo para fortalecer la musculatura oblicua del abdomen. Sin embargo, en este
ejercicio los músculos del abdomen no se activan con mucha intensidad, ya que sus fibras
musculares se acortan a favor de gravedad. Por el contrario, son los músculos de la espalda
los que participan de forma más determinante en el desarrollo del ejercicio. Para activar los
músculos oblicuos del abdomen es más adecuado realizar movimientos de flexo-rotación
del tronco desde la posición de decúbito supino (como por ejemplo, el encorvamiento del
tronco con giro, cross curl-up o cross crunch) o movimientos de rotación del tronco contra
resistencias externas aplicadas por sistemas de cables y poleas.
3.7.
Remo en maquina
El remo en máquina se realiza frecuentemente en las salas de musculación y fitness
para fortalecer los músculos extensores del hombro y la columna vertebral, los aductores
de la escápula y los flexores del codo mediante acciones de tracción en sedestación,
principalmente el dorsal ancho, el redondo mayor y menor, el deltoides posterior, el
romboides mayor y menor y el bíceps braquial.
Aunque este ejercicio suele ser eficaz y seguro para fortalecer la musculatura referida,
existen variaciones del ejercicio que suponen cierto riesgo para las estructuras vertebrales,
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sobre todo cuando en la fase excéntrica el sujeto realiza una amplia flexión del raquis con
una carga muy elevada y/o a una gran velocidad (figura 12.A). Como se desprende del
análisis de muchos de los ejercicios presentados en este capítulo, uno de los principales
criterios de seguridad es mantener el raquis en posición neutra durante las tareas, ya que de
este modo mejoramos el nivel de tolerancia del raquis al estrés mecánico (ver apartado 2.2.).
Para ello, se aconseja colocar el tronco en la vertical (conservando las curvaturas
fisiológicas), co-activar la musculatura del tronco para facilitar la estabilidad del raquis y la
pelvis y limitar el movimiento a las articulaciones de los miembros superiores (figura 12.B).
Además, es recomendable dirigir el movimiento de tracción hacia el ombligo/región
lumbar para reducir el brazo de la fuerza de tracción y, de este modo, el momento de
fuerza ejercido sobre la columna lumbar (McGill, 2002). Otra recomendación que puede
optimizar la ejecución de este ejercicio es flexionar ligeramente las rodillas para reducir la
tensión en el raquis y la pelvis, sobre todo en sujetos con acortamiento de la musculatura
isquiotibial.
Figura 12. Remo en máquina: A) Ejecución problemática (hiperflexión del raquis
con carga). B) Alternativa (raquis en posición neutra).
3.8.
El Superman
El Superman es un ejercicio eficaz para el acondicionamiento de la musculatura de la
cadena posterior del cuerpo, principalmente los músculos extensores del tronco y la cadera.
Sin embargo, durante su ejecución se produce una hiperextensión forzada del raquis (figura
13.A) lo que supone la generación de fuerzas de compresión lumbar superiores al nivel de
seguridad establecido por el NIOSH (Callaghan, Gunning, y McGill, 1998).
Existen muchos ejercicios que pueden ser utilizados como alternativas más seguras
para el acondicionamiento de la musculatura extensora del raquis y la cadera. Un ejemplo
de estos ejercicios es una modificación del Superman donde no se realiza una
hiperextensión de la columna lumbar. Para ello, antes de iniciar el ejercicio, el sujeto se
coloca en decúbito prono con una colchoneta o esterilla enrollada y situada debajo de la
pelvis, para colocar las caderas en flexión. En esta posición el sujeto extiende el tronco y la
cadera hasta el punto donde el cuerpo alcanza la horizontal (figura 13.B). Otra alternativa,
sería realizar movimientos similares utilizando un banco romano para fijar el tren inferior
(figura 14), pero siempre evitando la hiperextensión del raquis como criterio de seguridad.
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Figura 13. El Superman: A) Ejecución problemática (hiperextensión forzada del
raquis). B) Alternativa (evitando la hiperextensión del raquis).
Figura 14. Extensiones en banco romano.
3.9.
La cobra
La cobra es un ejercicio de extensión del tronco (figura 15.A) que se utiliza para estirar
la musculatura abdominal. A pesar de que el ejercicio puede ser eficaz para conseguir este
objetivo, el sujeto empuja con las manos contra el suelo para conseguir la máxima
extensión posible, lo que implica una hiperextensión forzada del raquis lumbar y por tanto un
importante estrés en la columna vertebral.
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Figura 15. A) La cobra. B) Ejercicio del gato al final de la fase de flexión del tronco.
C) Ejercicio del gato al final de la fase de extensión del tronco.
Una de las alternativas utilizadas para estirar la musculatura abdominal de forma más
segura, son los estiramientos por tracción. Este tipo de estiramientos se suelen realizar
colgados de una barra o espaldera (donde la fuerza de la gravedad es la encargada de
generar la tracción) o de forma activa en ejercicios donde el sujeto intenta crecer, estirando al
máximo su cuerpo en distintas posiciones (tumbado, de pie, sentado, etc.). Otra alternativa
muy utilizada actualmente es el ejercicio conocido como gato o cat-camel (figura 15.B y C).
En este ejercicio se parte de una posición de cuadrupedia, lo que coloca la columna
vertebral en descarga, y se realizan movimientos de flexión (figura 15.B) y extensión del
tronco (figura 15.C) a velocidades lentas y sin forzar las posiciones de hiperflexión e
hiperextensión del raquis.
3.10.
Estiramiento de la musculatura isquiotibial
Para un estiramiento adecuado de la musculatura isquiotibial (semimembranoso,
semitendinoso y bíceps femoral) el ejercicio debe centrarse en alejar el origen (la
tuberosidad isquiática) de la inserción muscular (la tibia y el peroné). Para ello, en ocasiones
se realizan ejecuciones problemáticas, donde el sujeto realiza una hiperflexión forzada de la
columna vertebral (figura 16.A) y/o una hiperextensión de la rodilla con carga, es decir, con el
A
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peso de la parte superior del cuerpo aplicado (a través del miembro superior) sobre la
rodilla o la parte superior del muslo.
Como criterios de seguridad, se recomienda flexionar ligeramente la rodilla y mantener
el raquis en posición neutra durante el estiramiento de la musculatura isquiotibial, evitando
la retroversión de la pelvis. Para ello, es importante que en función de la flexibilidad del
sujeto, la pierna que se va a estirar se eleve a una altura que permita adoptar la posición
referida de forma cómoda y segura (figura 16.B).
Figura 16. Estiramiento de la musculatura isquiotibial: A) Ejecución problemática
(hiperflexión forzada del raquis). B) Alternativa.
4. CONCLUSIONES
De la información presentada en este capítulo se pueden extraer las siguientes
conclusiones principales:
1. El ejercicio físico es una herramienta fundamental para la salud del aparato
locomotor. Sin embargo, una práctica inadecuada, es decir, aquella que somete a
los tejidos a cargas demasiado intensas, duraderas y/o frecuentes para el nivel de
tolerancia del sujeto, puede llevar a lesiones de diferente severidad.
2. Se ha analizado la eficacia y la seguridad de varios ejercicios cuyo uso puede ser
problemático en personas que no tienen un nivel elevado de tolerancia al estrés
mecánico, como por ejemplo, en la educación física, el deporte recreativo y de
iniciación, el fitness, la tercera edad y la rehabilitación.
3. Tras analizar los problemas planteados por los ejercicios referidos, se han
presentado alternativas más eficaces y/o seguras.
Es importante que los profesionales de las Ciencias de la Actividad Física y el Deporte
realicen un análisis exhaustivo de los ejercicios que suelen utilizar en sus programas de
entrenamiento, para de este modo seleccionar aquellos que produzcan los mayores
beneficios con el mínimo riesgo.
A
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5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Axler, C. T., y McGill, S. M. (1997). Low back loads over a variety of abdominal exercises:
searching for the safest abdominal challenge. Medicine and Science in Sports and Exercise,
29, 804-811.
Barr, A. E., y Barde, M. F. (2002). Pathophysiological tissue changes associated with
repetitive movement: a review of the evidence. Physical Therapy, 82(2), 173-187.
Bogduk, N. (1997). Clinical anatomy of the lumbar spine and sacrum. London: Churchill
Livingstone.
Bouchard, C., Blair, S.N., y Haskell, W. (2012). Physical Activity and Health-2nd Edition.
Champaign, Illinois: Human Kinetics.
Callaghan, J. P., Gunning, J. L., y McGill, S. M. (1998). The relationship between lumbar
spine load and muscle activity during extensor exercises. Physical Therapy, 87, 8-18.
Cholewicki, J., McGill, S. M., y Norman, R. W. (1991). Lumbar spine loads during the
lifting of extremely heavy weights. Medicine and Science in Sports and Exercise, 23(10),
1179-1186.
Enoka, R. M. (2002). Neuromechanics of human movement. Champaign, Illinois: Human
Kinetics.
Colado, J. C. (1996). Fitness en las salas de musculación. Barcelona: INDE.
Folland, J. P., y Williams, A. G. (2207). The Adaptations to Strength Training.
Morphological and Neurological Contributions to Increased Strength. Sports Medicine,
37(2), 145-148.
Frost, H. M. (1994). Wolff's Law and bone's structural adaptations to mechanical usage: an
overview for clinicians. The Angle Orthodontist, 64(3), 175-188.
Gunning, J. L., Callaghan, J. P., y McGill, S. M. (2001). Spinal posture and prior loading
history modulate compressive strength and type of failure in the spine: a
biomechanical study using a porcine cervical spine model. Clinical Biomechanics, 16(6),
471-480.
Juker, D., McGill, S. M., Kropf, P., y Steffen, T. (1998). Quantitative intramuscular
myoelectric activity of lumbar portions of psoas and the abdominal wall during a wide
variety of tasks. Medicine and Science in Sports and Exercise, 30, 301-310.
Kavcic, N., Grenier, S., y McGill, S. M. (2004). Quantifying tissue loads and spine stability
while performing commonly prescribed low back stabilization exercises. Spine, 29,
2319-2329.
Lehman, G. J., y McGill, S. M. (2001). Quantification of the differences in
electromyographic activity magnitude between the upper and lower portions of the
rectus abdominis muscle during selected trunk exercises. Physical Therapy, 81(5), 1096-
101.
López-Miñarro, P. A. (2002). Mitos y falsas creencias en la práctica deportiva. INDE: Barcelona.
Marras, W. S., Lavender, S. A., Leurgans, S. E., Rajulu, S. L., Allread, W. G., Fathallah, F.
A., y Ferguson, S. A. (1993). The role of dynamic three-dimensional trunk motion in
occupationally-related low back disorders. The effects of workplace factors, trunk
position, and trunk motion characteristics on risk of injury. Spine, 18(5), 617-628.
McGill, S. M. (2002). Low back disorders. Evidence-based prevention and rehabilitation. Illinois:
Human Kinetics.
McGill, S. M. (1998). Low back exercises: evidence for improving exercise regimens.
Physical Therapy, 78(7), 754-65.
McGill, S. M. (1995). The mechanics of torso flexion: situps and standing dynamic flexion
manoeuvres. Clinical Biomechanics, 10(4), 184-192.
McGill, S. M. (1997). The biomechanics of low back injury: implications on current
practice in industry and the clinic. Journal of Biomechanics, 30(5), 465-475.
Ejercicio físico y salud del aparato locomotor. “Ejercicio físico sí, pero no cualquier ejercicio”
73
McGill, S. M., Karpowicz, A., Fenwick, C. M., y Brown, S. H. (2009). Exercises for the
torso performed in a standing posture: spine and hip motion and motor patterns and
spine load. Journal of Strength and Conditioning Research, 23(2), 455-464.
Moreside, J. M., Vera-Garcia, F. J., y McGill, S. M. (2008). Neuromuscular independence of
abdominal wall muscles as demonstrated by middle-eastern style dancers. Journal of
Electromyography and Kinesiology, 18(4), 527-37.
Moreside, J. M., Vera-García, F. J., y McGill, S. M. (2007). Trunk muscle activation
patterns, lumbar compressive forces, and spine stability when using the bodyblade.
Physical Therapy, 87(2), 153-163.
National Institute for Occupational Safety and Health (1981). A work practices guide for
manual lifting. Technical Report No. 81-122. Cincinnati, OH: US Dept of Health and
Human Service.
Pedersen, B. K., y Saltin, B. (2006). Evidence for prescribing exercise as therapy in chronic
disease. Scandinavian Journal of Medicine and Science Sports, 16(1), 3-63.
Potvin, J. R., y Norman, R.W. (1993). Quantification of erector spinae muscle fatigue
during prolonged, dynamic lifting tasks. European Journal of Applied Physiology, 67, 554-
562.
Piering, A. W., Janowski, A. P., Moore, M. T., Snyder, A. C., y Wehrenberg, W. B. (1993).
Electromyographic analysis of four popular abdominal exercises. Journal of Athletic
Training, 28(2), 120-126.
Sarti, M. A., Monfort, M., Fuster, M. A., y Villaplana, L. A. (1996). Muscle activity in upper
and lower rectus abdominus during abdominal exercises. Archives of Physical Medicine and
Rehabilitation, 77(12), 1293-1297.
Vera-Garcia, F. J., Grenier, S. G., y McGill, S. M. (2000). Abdominal response during curl-
ups on both stable and labile surfaces. Physical Theraphy, 80, 564-569.
Vera-Garcia, F. J., Flores-Parodi, B., Elvira, J. L., y Sarti, M. A. (2008). Influence of trunk
curl-up speed on muscular recruitment. Journal of Strength and Conditioning Research, 22(3),
684-690.
Vera-Garcia, F. J., Moreside, J. M., y McGill, S. M. (2011). Abdominal muscle activation
changes if the purpose is to control pelvis motion or thorax motion. Journal of
Electromyography and Kinesiology, 21(6), 893-903.
Warburton, D. E., Nicol, C. W., y Bredin, S. S. (2006). Health benefits of physical activity:
the evidence. Canadian Medical Association Journal, 174(6), 801-809.
Willett, G. M., Hyde, J. E., Uhrlaub, M. B., Wendel, C. L., y Karst, G. M. (2001). Relative
activity of abdominal muscle during prescribed strengthening exercises. Journal of
Strength and Conditioning Research, 15(4), 480-5.
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Biomechanical methods are frequently used to assess human performance in sports and ergonomics in both laboratory and field settings. Musculoskeletal disorders (MSD) are often related to physical activity. Such disorders affect muscles, tendons, cartilage and ligaments and are often accompanied by pain. They are extremely difficult to diagnose/treat and preventing them is still considered as the best treatment. From this perspective, assessments of human performance and related biomechanical loads are primordial as these contribute to assess the physical risk factors in relation to motor activity. Human performance and biomechanical load are typically measured by means of physiological, kinetic and kinematic recordings. Physiological recordings can consist of surface electromyography or mechanomyography used to estimate the physical and muscular load. Force transducers, force-platform and pressure sensors are key elements for assessing reaction forces and pressure distribution profiles. Accelerometers, gyroscopes, flexible angular sensors and electromagnetic tracking systems are most popular solutions for kinematic assessments. 3D kinetic and kinematic measurements are often combined to estimate joint load using an inverse dynamics approach. The three types of recordings are reviewed in relation to sports and ergonomics focusing on the possibilities of each method. Further, computer simulation and modeling approaches are also presented in relation to sports and ergonomics.
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Generaciones atrás el estado de Salud era considerado, de forma casi generalizada, como un Designio Divino y en consecuencia debía aceptarse. Posteriormente con la Ciencia y la Investigación adecuada se ha comprobado que este conformismo y determinismo puede cambiarse y no considerarlo como factor exclusivo. Durante algunas décadas mediante la diseminación de la cultura y la creciente accesibilidad a ella, junto con los progresos sociales y la mejora de las condiciones de vida, gran parte de la sociedad ha conocido cómo mediante una alimentación adecuada y unos hábitos de vida equilibrados puede incidirse de forma directa sobre su estado de bienestar psico-físico. Dentro de estos hábitos se ha demostrado la gran importancia que posee el Ejercicio Físico en la mejora de la Calidad de Vida por su efecto inmunológico, entre otros muchos, contra enfermedades variadas. Sin embargo, a pesar de la bondad de la práctica física no toda va a ser beneficiosa para preservar la salud, ya no sólo por las lesiones o problemas específicos que se asocian de forma inherente a ciertas prácticas, sino porque casi la mayoría de las actividades de forma aislada no cubren un mínimo de exigencias indispensables para preservar los parámetros vitales óptimos que la mayor tecnificación y el sedentarismo del hombre “moderno” han puesto en peligro. Es de esta síntesis, de la interdisciplinariedad de ciencias y conocimientos desde donde brota el FITNESS. La primera parte del libro que tiene en sus manos desarrolla las bases teóricas y filosóficas que envuelven el fitness, como faro desde el que iluminar todas aquellas prácticas físicas que quieren acercarse a su puerto; para posteriormente concentrarse en los centros de Salud o Fitness, clubes, gimnasios, o cualesquiera que sean los nombres con los que se desean denominar, y más ceñida y extensamente analizar las diferentes actividades que se pueden plantear en una SALA DE FITNESS (reconvertidas salas de musculación o de pesas). Se realiza de forma casi pionera un esfuerzo para sintetizar los diferentes conocimientos que envuelven a esta corriente del ejercicio saludable, abordándose de manera práctica y aplicada la mayoría de temas que suelen plantearse en las Salas, dando un enfoque y una coherencia común a todas las actividades que allí se practican. Las diferentes tablas de valoración física, cuestionarios, fichas de seguimiento, ilustraciones, ejemplos, fotografías, principios metodológicos, progresiones…, etc. facilitarán la realización de planificaciones con un alto grado de seriedad y profundidad. Siendo por tanto un libro, aunque con marcada tendencia hacia los profesionales del campo de la actividad y el ejercicio físico, por el rigor y especificidad con el que se presentan ciertos aspectos, muy asequible, poe su aplicación práctica, para aquellas personas que deseen acercarse a conocer en mayor profundidad la Filosofía Fitness, y más concretamente, todos los ejercicios y consideraciones que deben tenerse en cuenta a la hora de programar un plan de entrenamiento totalmente seguro y eficaz.
Article
Objective: To compare the intensity of the upper versus lower rectus abdominis (RA) muscle activity provoked by each of two different abdominal exercises and to contrast the intensity of contraction elicited by two different abdominal exercises on each RA muscle portion. Design: Nonrandomized control trial. Setting: Kinesiology laboratory in a university medicine faculty. Participants: Convenience sample of 33 healthy volunteers. Subjects who had practiced endurance or strength training activities (1.5 hours 3 days a week for 3 years) and those who had not accomplished that criterion comprised a high and a low physical activity group, respectively. Each of these two groups was divided by the ability to perform the exercises into two subgroups: correct and incorrect performers (cp, ic). Main outcome measure: Average surface iEMG was compared between upper and lower RA and on each muscle portion performing curl-up (CU) and posterior pelvic tilt (PT) exercises. The coefficient of variation, a two-way analysis of variance, and the t test were calculated. Results: The upper RA showed significantly greater activity during performance of CU exercise by the cp subgroups of both high (t = 2.14302, 95%) and low (t = 2.35875, 95%) activity groups. Only the cp subgroup of the high activity group showed that PT was significantly more strenuous than CU exercise on lower RA (t = -2.06467, 95%). Conclusions: Among correct performers, CU produces greater activity on upper RA. For persons who have a high level of activity, PT is more strenuous than CU on lower RA. Among incorrect performers, either exercise indistinctly activates the muscle portions.
Article
The aim of this study was to compare trunk muscular recruitment and lumbar spine kinematics when motion was constrained to either the thorax or the pelvis. Nine healthy women performed four upright standing planar movements (rotations, anterior-posterior translations, medial-lateral translations, and horizontal circles) while constraining pelvis motion and moving the thorax or moving the pelvis while minimizing thorax motion, and four isometric trunk exercises (conventional curl-up, reverse curl-up, cross curl-up, and reverse cross curl-up). Surface EMG (upper and lower rectus abdominis, lateral and medial aspects of external oblique, internal oblique, and latissimus dorsi) and 3D lumbar displacements were recorded. Pelvis movements produced higher EMG amplitudes of the oblique abdominals than thorax motions in most trials, and larger lumbar displacements in the medial-lateral translations and horizontal circles. Conversely, thorax movements produced larger rotational lumbar displacement than pelvis motions during rotations and higher EMG amplitudes for latissimus dorsi during rotations and anterior-posterior translations and for lower rectus abdominis during the crossed curl-ups. Thus, different neuromuscular compartments appear when the objective changes from pelvis to thorax motion. This would suggest that both movement patterns should be considered when planning spine stabilization programs, to optimize exercises for the movement and muscle activations desired.
Article
Since most previous reports of EMG activation profiles from psoas and the abdominal wall have been qualitative, the objective of this work was to document myoelectric activity from these deep muscles. This knowledge is required to assist in choosing specific training exercises and for making rehabilitation decisions that require knowledge of normalized and calibrated muscle activation levels in different tasks. Intramuscular EMG was collected from five men and three women, in whom amplitudes were normalized to maximum contraction efforts and reported over a wide variety of clinical and rehabilitation tasks. Electrodes were inserted into vertebral portions of psoas and the three layers of the abdominal wall. Normalized signal amplitudes were reported as peak levels and time histories. All forms of sit-ups activated psoas (15-35% MVC) more than the curl-up (<10%); psoas was not highly activated during barbell lifting of loads up to 100 kg (< 16% MVC); psoas was most active during maximal hip flexion efforts; push-ups activated psoas up to 25% MVC. Several isometric abdominal exercises were evaluated using the criteria of maximizing abdominal activation while minimizing psoas activity: the side (bridge) support exercise proved the best training method for the abdominal wall. Consideration of deep muscle activity, provided in this report, is important for choosing the most appropriate rehabilitation and training program for an individual. Specific guidance is provided for choosing the best abdominal exercise, together with activation profiles during lifting, during twisting, and during hip rotation.
Article
McGill, SM, Karpowicz, A, Fenwick, CMJ, and Brown, SHM. Exercises for the torso performed in a standing posture: spine and hip motion and motor patterns and spine load. J Strength Cond Res 23(2): xxx-xxx, 2009-The purpose of this study was to document the muscle activity, spine motion, spine load, and stiffness during several movement-based or "functional" exercises and to assess the effect of technique change. Eight subjects, all healthy men from a university population, were instrumented to obtain surface electromyography of selected trunk and hip muscles, together with video analysis and electromagnetic lumbar spine position sensor to track spine posture. Exercises included a walkout in the sagittal plane that compared an upright form against a wall with those performed on the floor, overhead cable pushes, lateral cable walkouts, the good morning exercise, and the bowler's squat. Generally, muscle activation levels were quite modest even though the tasks were quite strenuous in many cases. Even though similar joint moments were required in different exercises, the pattern of activity between muscles was different. Abdominal bracing increased spine stiffness at the expense of more spine load. Thus, muscle activity seems to be constrained in "functional" exercises. There are several possible reasons for this. Single muscles cannot be activated to 100% of the maximum voluntary contraction in functional exercises because this would upset the balance of moments about the 3 orthopedic axes of the spine, or it would upset the balance of stiffening muscles around the spine required to ensure stability of the spinal column. The one exception was the floor walkout, which resulted in full activation of the rectus abdominis; however, this was a sagittal plane task without the joint moment constraints of multiplanar exercise. Therefore, maximal muscle activity is observed during single-plane tasks, but muscle activation levels were constrained during functional tasks. Thus, strength training muscles may not help in "functional multiplanar" tasks. These data can be used to assist decisions regarding the selection of exercises, specifically choices regarding the starting challenge, progression, exercise form, and possibly corrective technique for those who have spine concerns, or those simply looking for performance enhancement.
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The reaction moments at the knee, hip, and L4/L5 joints, and the compressive and shearing forces on L4/L5 are documented in powerlifters competing in a national powerlifting championship. Analyses were made of 13 female and 44 male competitors. The joint moments and forces were estimated from a linked segment model (WATBAK) that incorporated functional low back extensor musculature with a moment arm of 6 cm and a line action that was oriented 5 degrees posteriorly to the L4/L5 compression axis. This oblique orientation of the extensor muscles reduced the anterior shearing load on the vertebral motion unit. Average compressive loads on L4/L5 were estimated up to 17,192 N while the highest average L4/L5 and hip moments were 988 and 1047 N.m, respectively. The sumo deadlift style resulted in a 10% reduction in the joint moment and 8% reduction in the load shear force at the L4/L5 level when compared with the conventional lifting style. Formulation of linear regression equations to predict the load lifted using reaction joint moments yielded substantial unexplained variability, though significant relationships were found. This analysis suggested that there is large variability in the pattern of loading joints among national class powerlifters.