INTRODUCCIÓN

Caer sobre una sola pierna es un movimiento común en deportes como el baloncesto, el voleibol y el fútbol. Cuando este movimiento no está adecuadamente controlado por el sistema neuromuscular, puede ocurrir una lesión del ligamento cruzado anterior (LCA) sin contacto.1,2 Está bien establecido que las atletas femeninas tienen más probabilidades de sufrir lesiones del LCA sin contacto que sus homólogos masculinos que practican los mismos deportes.3 También se ha demostrado que las atletas tienen una mayor propensión a sufrir lesiones del LCA en su extremidad no dominante, que se definió como la extremidad de apoyo al patear una pelota.4,5 Sin embargo, se han informado diferencias mínimas en las variables mecánicas entre las extremidades dominantes y no dominantes durante una tarea de corte en atletas de fútbol femenino.6 Por lo tanto, no está claro si el aumento informado en la tasa de lesiones entre las extremidades dominantes y no dominantes está relacionado con diferencias mecánicas bilaterales.

Los mecanismos para la lesión del LCA sin contacto consisten en ángulos articulares dinámicos que dan como resultado fuerzas de tracción excesivas en el ligamento. Por ejemplo, se ha demostrado que la abducción excesiva de la rodilla y la rotación interna aumentan la tensión del LCA durante el modelado cadavérico.7 El análisis de video de incidentes de lesiones del LCA ha identificado la abducción y la rotación interna combinadas de la rodilla como un mecanismo de lesión.8 Los investigadores también han demostrado que una mayor inclinación pélvica lateral está relacionada con un mayor momento de abducción de la rodilla, lo que puede aumentar el riesgo de lesión del LCA sin contacto.1,9,10 Alternativamente, los estudios que utilizan modelos 3D e imágenes de resonancia magnética sugieren que el LCA está bajo mayor tensión durante la extensión de la rodilla durante la carga dinámica y estática.11,12 Además de los diversos mecanismos de lesión del LCA, los investigadores también han planteado la hipótesis de que las diferencias cinemáticas (asimetría) de las extremidades inferiores pueden aumentar el riesgo de lesión debido a una mayor carga y dependencia en una extremidad, combinada con la incapacidad para mantener la estabilidad en la otra.13

La tarea de aterrizaje con una sola pierna (SLD) se usa a menudo para evaluar la simetría cinemática de las extremidades inferiores.14–16 Otras tareas que están más relacionadas funcionalmente con los movimientos deportivos, incluidas las maniobras de corte, saltos de distancia con una sola pierna y saltos con una sola pierna, también se han utilizado para analizar la simetría de las extremidades inferiores.17–20 Sin embargo, estas tareas pueden requerir una mayor coordinación y capacitación para lograr o realizar dentro de los límites de un diseño de estudio.dieciséis Por lo tanto, la complejidad relativamente limitada del SLD puede hacer que sea ventajoso para el análisis de asimetrías bilaterales intrínsecas entre individuos con antecedentes de formación variados.

Estudios previos que han utilizado una tarea SLD para examinar posibles asimetrías bilaterales de las extremidades inferiores han informado resultados mixtos. Recientemente, Wang y Fu demostraron un mayor rango de movimiento total de la cadera y la rodilla en el plano sagital en la extremidad dominante de las jugadoras de fútbol.21 Otros investigadoresdieciséis no encontró diferencias cinemáticas bilaterales de cadera y rodilla en mujeres recreativamente activas. Las diferencias entre las poblaciones pueden explicar los hallazgos contradictorios. Sin embargo, otra posible razón de las discrepancias entre estos estudios es la clasificación de las extremidades inferiores ya sea por miembro dominante o miembro no dominante al realizar un análisis de grupo.

Cuando se utiliza un análisis de grupo para el examen de las diferencias bilaterales, pueden surgir problemas debido a la dificultad de clasificar un miembro inferior dominante. Si bien varios estudios han definido la extremidad inferior dominante como la pierna utilizada para patear una pelota,5,6,14–16 el dominio de las extremidades probablemente sea específico de la tarea.22 Si el dominio de las extremidades es específico de la tarea, agrupar las extremidades de los participantes en función de lo que sería una pregunta arbitraria puede generar resultados engañosos. Estos factores han llevado a los investigadores a afirmar que los datos de diseño de un solo sujeto deben informarse además del análisis de grupo al realizar comparaciones bilaterales.23 Por lo tanto, se reduce el potencial de que los hallazgos aplicables queden enmascarados por la variabilidad interindividual entre las extremidades dominantes o no dominantes.

Otra posible razón de las discrepancias entre los estudios antes mencionados es la interpretación de las variables en puntos de tiempo discretos que pueden conducir al análisis de menos del 5 % de los datos.24 Es posible que el análisis discreto de las variables biomecánicas no siempre sea comparable entre los participantes o dentro de los participantes debido a las variaciones temporales en los rastros de movimiento.18,25 Estas posibles inconsistencias pueden limitar la interpretación de un componente temporal y cómo la cinemática se relaciona temporalmente con otros factores biomecánicos dentro del mismo movimiento. Por lo tanto, es posible que se requiera un método más sólido al examinar un movimiento relacionado con el riesgo de lesión del LCA que no tiene un mecanismo y un momento claros. Una solución propuesta a este problema es el mapeo paramétrico estadístico (SPM) que puede usarse para analizar estadísticamente la forma de onda cinemática del ciclo completo de la tarea.25

Las asimetrías bilaterales durante un SLD no se han analizado con un análisis SPM a nivel de grupo o de sujeto único. Por lo tanto, el propósito del presente estudio fue examinar las formas de onda cinemáticas SLD de atletas recreativas femeninas para la pelvis, la cadera y la rodilla usando SPM. Al incluir un análisis de grupo y un diseño de sujeto único, el estudio actual buscó identificar el potencial de la variabilidad entre participantes para influir en las asimetrías bilaterales del grupo. Se planteó la hipótesis de que se producirían diferencias bilaterales de las formas de onda en el nivel de diseño de un solo sujeto, pero no en el nivel de grupo debido a la variabilidad entre participantes.

MÉTODOS

Participantes

Nueve mujeres participantes que no tenían cirugía, enfermedad o lesión actual en las extremidades inferiores se ofrecieron como voluntarias para este estudio. Los participantes tenían una media [SD] edad de 22.4 [3.5] años, altura de 1,68 [0.57] m, masa de 61.0 [6.7] kg. Todos los participantes se definieron como físicamente activos y realizaron actividades pliométricas al menos una vez por semana. Físicamente activo se definió como realizar al menos 30 minutos de ejercicio de baja intensidad cinco veces por semana, 20 minutos de ejercicio de alta intensidad tres veces por semana o participantes que corrieron al menos cinco millas por semana. Con fines descriptivos, se preguntó a todos los participantes con qué extremidad preferían patear una pelota. Todos informaron que su extremidad derecha era su extremidad preferida para patear. Antes de la participación, todos los participantes firmaron un formulario de consentimiento informado aprobado por la junta de revisión interna de la Universidad.

Instrumentación

Las trayectorias de marcadores tridimensionales se recolectaron con un sistema de captura de movimiento de ocho cámaras (250 Hz; VICON, Oxford Metric Ltd., Oxford, Reino Unido). Se equipó a los participantes con 73 marcadores retrorreflectantes (14 mm) que se usaron para crear un modelo personalizado basado en grupos para las extremidades superiores, el torso, la pelvis y las extremidades inferiores (Figura 1).

Figura 1

Figura 1.Modelo personalizado basado en grupos con marcadores de calibración incluidos.

Se utilizó una plataforma de fuerza (1000 Hz; ORG-6, AMTI Inc., Watertown, MA, EE. UU.) sincronizada en el tiempo con el sistema de captura de movimiento para recopilar las fuerzas de reacción del suelo (GRF).

Procedimiento de caída de aterrizaje

Antes de realizar el SLD, los participantes realizaron un calentamiento de cinco minutos en una bicicleta estacionaria. Luego se pidió a los participantes que realizaran la tarea SLD desde una plataforma de 60 cm después de completar dos pruebas de práctica en cada pierna. La plataforma se colocó detrás de la plataforma de fuerza con una distancia mínima que permitió a los participantes aterrizar verticalmente en el centro de la plataforma de fuerza para minimizar el GRF en la dirección anteroposterior. Se pidió a los participantes que colocaran la extremidad en la que aterrizarían fuera del escalón y luego se dejaran caer sobre la plataforma de fuerza con una asistencia mínima de su extremidad de apoyo para dejar caer la caja. No se impusieron restricciones en el posicionamiento de los brazos. Los participantes realizaron 10 intentos exitosos en cada pierna con un máximo de 15 intentos. A los participantes se les dio todo el tiempo que necesitaban entre las pruebas y las extremidades iniciales se equilibraron para reducir el efecto potencial de la fatiga. Las pruebas se consideraron exitosas si el participante podía dejar la caja sin bajar con la pierna de apoyo y mantener el equilibrio al aterrizar según lo determinado por el investigador. Todos los participantes usaron sus propios zapatos de actividad, lo que se hizo para eliminar cualquier perturbación causada por el calzado novedoso.

Análisis de los datos

La cinemática angular y el centro de masa se calcularon utilizando una secuencia de rotación Cardan (XYZ) con el software Visual 3D (v6, C-Motion Inc., Germantown, MD, EE. UU.). Los ángulos de los segmentos de la pelvis se calcularon utilizando una secuencia de rotaciones ZYX para ser consistentes con la comprensión clínica convencional de la inclinación y la caída de la pelvis. La pelvis se modeló utilizando las espinas ilíacas superior anterior y posterior y los ángulos de los segmentos de la pelvis se calcularon en relación con el sistema de coordenadas global. La caída pélvica se definió como el ángulo en el plano frontal y la inclinación pélvica se definió como la rotación del segmento en el plano sagital. Los valores negativos en el plano frontal se representaron como una caída pélvica contralateral y la inclinación pélvica anterior se representó como valores positivos. Las trayectorias de los marcadores se filtraron utilizando un filtro Butterworth de cuarto orden a 8 Hz y los datos cinéticos se filtraron a 20 Hz respectivamente. Los datos GRF verticales se utilizaron para definir el contacto inicial (IC) al comienzo de la fase de desaceleración. El IC se definió como el momento en que se superó el umbral de GRF vertical de 20 N. Para definir el final de la fase de desaceleración, usamos la altura vertical mínima del centro de masa (minCOM).26 Los datos temporales de articulaciones (cadera y rodilla) y segmentos (pelvis) se analizaron entre IC y minCOM utilizando MATLAB (MathWorks, Natick, MA, EE. UU.). Los datos temporales se interpolaron en 101 puntos de datos (100 % del ciclo) para el análisis SPM.

Mapeo paramétrico estadístico

Todos los análisis de SPM se realizaron en MATLAB utilizando un paquete de software de código abierto spm1D 0.4.27 Múltiples emparejados tSe realizaron pruebas (p < 0,05) con correcciones de Bonferroni para comparar los datos cinemáticos agrupados de las extremidades inferiores de todos los participantes en cada porcentaje del ciclo. Para el análisis de grupo, se utilizaron las trayectorias medias de las veinte pruebas de cada participante (10 en cada pierna). Además, emparejado t-Se realizaron pruebas comparando las extremidades de cada participante individual que se calculó utilizando 10 ensayos de cada extremidad. El nivel de significación para todas las pruebas estadísticas después de las correcciones alfa fue (p = 0,006). La hipótesis nula se rechaza si el cálculo t-valor excedió el umbral crítico. En SPM el t-el valor se calcula a través de la región temporal de interés (es decir, IC a minCOM). Considerando que, el umbral crítico es un producto de la teoría de campos aleatorios que se puede utilizar para determinar un umbral donde los campos aleatorios gaussianos uniformes equivalentes se cruzarían en el nivel alfa especificado cuando la hipótesis nula es verdadera.28

RESULTADOS

El análisis SPM de grupo con pares t-las pruebas no revelaron diferencias significativas entre las extremidades dominantes y no dominantes para todas las variables cinemáticas (Figura 2).

Figura 2

Figura 2.Cinemática de grupo desde el contacto inicial hasta la altura mínima del centro de masas.

Los valores medios están representados por líneas discontinuas con las líneas sólidas que indican las desviaciones estándar. La extremidad derecha se muestra en negro y la izquierda en rojo. Los valores positivos y negativos indican la dirección de la variable (por ejemplo, los valores (+) indican aducción de cadera y los valores (-) indican abducción de cadera.

Análisis de SPM individual con pares t-Las pruebas revelaron diferencias cinemáticas significativas entre las extremidades derecha e izquierda para todos los participantes. En la cadera en el plano sagital, siete participantes tenían una diferencia significativa entre sus dos extremidades. Durante la fase en que la diferencia entre los miembros inferiores superó el umbral crítico, cuatro de esos siete participantes tuvieron un aumento relativo en la flexión de la cadera en el miembro derecho (figura 3).

figura 3

Figura 3.Cinemática del plano sagital de la cadera para cada participante desde el contacto inicial hasta la altura mínima del centro de masa.

Los valores positivos indican flexión de la cadera. Los valores medios están representados por líneas discontinuas con las líneas sólidas que indican las desviaciones estándar….