biomecánica de los músculos abdominales

7/30/2019 Biomecnica de los Msculos Abdominales

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Biomecnica de los Msculos Abdominales

RESUMEN

El objetivo del presente trabajo es analizar, desde el punto de vista biomecnico, con elapoyo de estudios electromiogrficos, la accin de los msculos de la pared abdominaly los flexores de cadera, para interpretar dicha accin en diferentes ejercicios. Se harealizado una profunda revisin bibliogrfica, en especial de trabajos con aportes deelectromiografas de superficie e intramusculares. En los ejercicios estudiados delevantamiento del tronco hasta los 30 y flexin inversa del tronco se ha demostradoque el grado de participacin del msculo recto mayor del abdomen es mayor conrespecto a los dems msculos de la pared abdominal en ambos movimientos. En laflexin inversa del tronco puede afirmarse que la participacin de la porcin superior

del recto mayor del abdomen es mayor con respecto a la inferior, mientras que la accinde los flexores de cadera es prcticamente nula con el mantenimiento del aplanamientode la columna lumbar en la realizacin del levantamiento del tronco a 30.

INTRODUCCIN

Los msculos abdominales y los flexores de cadera se encuentran comprometidos enuna diversa variedad de ejercicios, los cuales son puestos en prctica generalmente conuna vaga o errnea interpretacin sobre la accin biomecnica de aquellos. Debido aesto es conveniente analizar, basndose en variados estudios electromiogrficos, la participacin de dichos msculos en diferentes acciones, con el objetivo de establecer

parmetros claros y sustentables de la actividad de los mismos.DESARROLLO

Movimientos de Columna y Caderas durante la Elevacin del Tronco

Con las rodillas flexionadas, la articulacin de la cadera puede flexionarseaproximadamente 125, desde la posicin de extensin cero hasta un ngulo agudo de55 aproximadamente entre el fmur y la pelvis. Con las rodillas extendidas, laarticulacin de la cadera puede flexionarse aproximadamente 80, hasta un nguloobtuso de aproximadamente 100 entre la pelvis y el fmur.El equivalente de este movimiento representa el movimiento de elevacin del troncocon las rodillas extendidas, en el cual la pelvis est flexionada hacia los muslos en unaamplitud aproximada de 80 a partir del piso, hasta 100 desde flexin de la articulacinde la cadera y rodillas tambin flexionadas.

Se considera que la flexin normal de la columna cervical y lumbar elimina lasconvexidades anteriores (aplanamiento y/o inversin de las lordosis). Una inclinacin pelviana posterior (retroversin) y la flexin de la columna lumbar, son compatibles conuna extensin (hiperextensin) de 10 de la articulacin de la cadera.

La Posicin Neutra:Es la posicin supina, la columna vertebral y la pelvis apoyadasen el piso, no hay actividad muscular, las caderas y las rodillas pueden estar extendidas(no hay actividad muscular), o flexionadas, en este caso se requiere de cierto grado de


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contraccin para mantener la posicin. Si las caderas estn flexionadas(aproximadamente 60) se produce cierta retroversin de la pelvis lo que es lo mismoque decir que se produce una leve flexin de la columna lumbar.

La Posicin Inicial:Se alcanza a partir de la posicin neutra. La pelvis se inclina hacia

atrs (retroversin), la columna lumbar est flexionada levemente por la contraccin delos msculos abdominales (contraccin dinmica concntrica); si las caderas estabanextendidas en este momento se hiperextienden (10) elongndose los msculos flexoresde cadera, y si se parte de la posicin de caderas flexionadas se reduce un poco lamisma.

El Levantamiento del Tronco (incorporacin)

1- El pasaje de la Posicin Inicial a la Posicin Sedente hasta los 30

Se considera que el tronco alcanza los 30 de flexin cuando las escpulas sedesprenden del piso, se flexiona la columna cervical, la contraccin de los msculos dela regin anterior del cuello permiten fijar el trax; con punto fijo en la pelvis losmsculos abdominales producen el levantamiento del tronco, con una contraccindinmica concntrica, a la vez que los msculos flexores de las caderas fijan la pelvis(contraccin isomtrica) evitando que la misma bascule hacia la retroversin; en elmovimiento de vuelta a la posicin inicial, los msculos abdominales harn unacontraccin dinmica excntrica mientras que los flexores de las caderas continuarn encontraccin isomtrica en su papel de fijar la pelvis.

El orden de participacin de los msculos: A medida que se inicia lentamente la flexindel tronco por elevacin de la cabeza y de los hombros a partir de la posicin supina, podemos observar en un individuo con msculos abdominales normales, que la cajatorcica se hunde por delante, las costillas se separan hacia fuera y aumenta el nguloinfraesternal. Los rectos abdominales actan para conseguir el hundimiento anterior delas costillas y la inclinacin posterior de la pelvis. La separacin hacia fuera de la cajatorcica y el aumento acompaante del ngulo infraesternal es compatible con la accindel msculo Oblicuo menor o interno (OMe).

A medida que el tronco se eleva en flexin, sobre los muslos, las costillas tienden aaproximarse lentamente y disminuye el ngulo infraesternal, en este momento elmsculo Oblicuo Mayor o externo (OMa) se contrae.

Crowe y colaboradores, en un estudio electromiogrfico del levantamiento de la posicin sedente, sealan que la actividad aparece, en primer lugar en la porcinsuperior del Recto Mayor del Abdomen (RMA), seguido aproximadamente, 0,2 o 0,3segundos ms tarde, por la porcin inferior de dicho msculo y del OMe, y al finalizar el levantamiento participa el Oblicuo Mayor o Externo (OMa). Tambin los individuossometidos a la prueba fueron invitados a arquear el trax hasta que las escpulasestuvieran separadas del suelo, procurando mantener esa posicin durante dos o tressegundos; los electromiogramas demostraron una actividad intensa de todo el grupoabdominal. Sarti, a travs de un estudio electromiogrfico (Sarti M. y col., 1996),obtuvo resultados similares en referencia al msculo RMA, que apoya la

fundamentacin de cmo se desencadena la accin mecnica de ste msculo y de cmoes el perfil de la curva obtenida. Como se observa en la figura 1, durante la realizacin


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del levantamiento del tronco hasta los 30 de flexin (incorporacin) la porcin superior del RMA acta en mayor grado en la accin de la incorporacin, mientras que la porcin inferior de dicho msculo acta en menor proporcin.

Figura 1. Encorvamiento de Tronco. (modificado de Sarti y col. 1996). Fases delmovimiento: (1) escapular, (2) mantenimiento y (3) retorno. El recuadro representa laiEMG de las porciones superior e inferior (RS, RI) del Recto Mayor del Abdomendurante el movimiento.

Walters y Patridge demostraron la existencia de una mayor actividad en las porcionessuperiores del Recto abdominal cuando no se vence otra resistencia que la del pesocorporal, pero la actividad es igual en las porciones superior e inferior cuando se carga

en los hombros un peso adicional de 4,5 kilogramos.Lpez Calbet F. Y C., destacan el hecho de la obtencin de valores ms elevados en lazona superior abdominal por norma. Incluso en los ejercicios supuestamente dirigidos ala zona abdominal inferior (flexin inversa del tronco), los valores de la zona abdominalsuperior son mayores. La zona abdominal inferior logra mejores resultados conejercicios en los que la pelvis permanece fija (flexin del tronco) que con los ejerciciosen que el tronco permanece fijo (flexin inversa), pero siempre los valores son menores para los abdominales inferiores .

2- El Levantamiento a Ms de 30

A partir de los 30 la columna lumbar ya no flexiona ms y los msculos abdominalesse han acortado totalmente. Por lo tanto el levantamiento se hace con la contraccindinmica concntrica de los msculos flexores de las caderas que levantan el troncotraccionando desde la columna lumbar (Psoas Ilaco; PI), y desde la pelvis (el resto delos flexores). Al bascular la pelvis se produce la flexin de las caderas permitiendo ellevantamiento total. Durante todo este movimiento los msculos abdominales semantuvieron en contraccin isomtrica fijando a la columna lumbar en flexin. En eldescenso hasta los 30 los msculos abdominales mantienen la misma funcin y tipo decontraccin y los flexores de las caderas harn una contraccin dinmica excntrica.

La Accin de los Flexores de las Caderas durante la Elevacin del Tronco: En elmomento de la iniciacin de la incurvacin del tronco para alcanzar la posicin sedente,con las caderas extendidas y sin sujecin de los pies, los flexores de las caderas semueven en la direccin del alargamiento pasivo a medida que la pelvis se inclina haciaatrs (retroversin); los estudios por electromiografas de La Ban y colaboradores y deCrowe y colaboradores lo confirman; stos ltimos afirman que los flexores de lascaderas comienzan a actuar cuando las escpulas estn separadas del suelo.

Con las caderas y rodillas flexionadas existe una contraccin activa de los msculos quemantienen a estas articulaciones en esa posicin, independientemente de la sujecin de

los pies. Los flexores de las caderas se hallan en estado de contraccin activa a partir delmomento en que se adopta la posicin de flexin, esta conclusin es confirmada por losestudios electromiogrficos de los autores arriba citados.


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Los flexores de las caderas inician el levantamiento del tronco desde la posicin inicialhacia la posicin sedente, en el caso de grave debilidad de los abdominales, provocandoel arqueamiento (hiperlordosis) de la columna, bien con las caderas flexionadas oextendidas; en oposicin a los abdominales que provocan la incurvacin del tronco,

(flexin de la columna lumbar).Aflojamiento de los Flexores de las Caderas

Existe un concepto ampliamente aceptado de que la flexin de las caderas y rodillasdurante la elevacin del tronco afloja a los flexores de las caderas y reduce suefectividad. Se interpreta que esta posicin elimina la accin de los flexores de lascaderas o que estos estn fuera de accin o menos tensos. Evidentemente estainterpretacin es errnea debido a que: 1- ambos grupos musculares son sinergstas, esdecir cuando un grupo acta como protagonista el otro lo hace como fijador y viceversa,y 2- Si se elimina la accin de los flexores de las caderas no sera posible pasar a la posicin sedente. Sin embargo Juker, D., et. al.; en un estudio electromiogrficoconjunto realizado por la Universidad McGill y la Universidad de Waterloo, ambas deCanad, junto con la Universidad de Bern, de Suiza, encontraron que la accin delmsculo Psoas (principal flexor de la cadera) en el ejercicio de la figura, es pocosignificativa con respecto a los msculos de la pared abdominal. Esto puede apreciarseen la figura 2.

Con respecto al significado: hacer menos tensos cuando se halla en posicin deacortamiento requiere un anlisis e interpretacin:

Surgen tres cuestiones:

Cul de los flexores de las caderas est totalmente acortado durante la flexin de lascaderas y rodillas para el levantamiento?.Puede ponerse en acortamiento un msculo biarticular?Cul es la relacin entre la fuerza y la longitud de un msculo?En esta posicin el msculo Psoas Ilaco (PI) se acorta a causa de que esfundamentalmente un msculo uniarticular, lo mismo ocurre con los aductores; ElSartorio (flexor de la cadera y de la rodilla) biarticular se acorta en ambos extremos; ElTensor de la Fascia Lata (TFL) y el Recto anterior del cuadriceps (RAc) no se acortanapreciablemente debido que son extensores de la rodilla.

La Fuerza de un msculo est en relacin con su Longitud: los msculos y sus tejidosconectivos (aponeurosis, tendones) tienen la propiedad de la elasticidad. Cuando seestiran, esta elasticidad da como resultado energa acumulada (energa elstica). Durantela actividad muscular posterior, esta energa acumulada se libera, aumentando laintensidad de la fuerza. En el cuerpo intacto, la longitud muscular est restringida por ladisposicin anatmica y la unin de los msculos a los huesos. Cuando est unido al

esqueleto, un msculo con la longitud correspondiente al estado de reposo estnormalmente bajo una ligera tensin, ya que se halla moderadamente elongado. Si unmsculo fuera liberado de sus uniones, adoptara un longitud relajada, un tanto ms


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corta.

Las mediciones indican que puede generarse fuerza mxima en un msculo cuando stees elongado primero hasta una longitud aproximadamente un 20% superior a la dereposo. Cuando el msculo est elongado hasta esta longitud, la combinacin de energa

acumulada y la fuerza de accin muscular se optimizan, resultando una mayor produccin de fuerza mxima. Aumentar o reducir la longitud muscular ms all del20% reduce el desarrollo de la fuerza. Por ejemplo si el msculo est elongado hasta dosveces su longitud de reposo, la fuerza que produce ser casi igual a cero.

Pero hay que considerar otro factor. La fuerza creada por la fibra muscular durante laaccin muscular depende del nmero de puentes cruzados en contacto con losfilamentos de actina en cualquier momento dado. Cuantos ms estn en contacto almismo tiempo, ms fuerte ser la accin muscular.

Y otro factor para tener en cuenta es el ngulo de la articulacin y la determinacin del brazo de momento para la fuerza, cuando ste es perpendicular a la lnea de traccin sedan las condiciones biomecnicas para lograr la fuerza ptima. Pero no siempre lascondiciones mecnicas condicen con las fisiolgicas.

La accin del msculo PI es eliminada por la flexin completa de las articulaciones delas caderas. Por el contrario, debe ser considerado como provisto de una fuerza potente,independientemente del grado de flexin de la cadera. Crowe y col. dicen: nuestroselectromiogramas muestran un aumento acentuado de la actividad del PI cuando serealiza el levantamiento a la posicin sedente con el mximo grado de flexin de lascaderas, este estudio confirma que cuanto ms acortado est el msculo desarrollamenor tensin y requiere mayor cantidad de unidades motoras para vencer una mismaresistencia (carga submxima).

Un estudio realizado por O`Connell y Gardner confirman la experiencia de Crowe y col.y agregan que: en el momento de la flexin mxima, cuando la actividad del PI esmayor, este es el perodo de menor actividad de los flexores auxiliares. Esto est enoposicin con la suposicin de que colocando las caderas en flexin se afloja el PI y se produce una transmisin de la actividad contrctil desde l a los msculos auxiliares.

Se acepta que la elevacin del tronco a partir de la posicin de caderas flexionadas es derealizacin ms difcil que a partir de la posicin caderas extendidas, ya que en esta

ltima los flexores de caderas estn en ventaja debido a que se hallan levementeestirados. Por lo tanto los flexores de cadera podrn fortalecerse ms con la posicincaderas flexionadas; situacin irnica, cuando el propsito expresado, por quienes preconizan la posicin de flexin de caderas es el de minimizar o eliminar a los flexoresde caderas.

Cuando los msculos flexores de caderas estn retrados, existen indicaciones para eluso temporal de la posicin con flexin de caderas. En la posicin supina con lascaderas extendidas, los flexores de caderas retrados, mantienen la columna lumbar enhiperextensin y la pelvis en anteversin. Con el objeto de iniciar, en forma pasiva oactiva, una retroversin de la pelvis, es necesario liberar la accin de traccin de los

flexores de caderas acortados gracias a la flexin pasiva de las caderas y de las rodillas,colocando almohadones por debajo de las rodillas, se elimina as la necesidad de que


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acten los flexores de las caderas para mantener la posicin de flexin de dichaarticulacin. Las rodillas y las caderas requieren ser flexionadas solamente en el gradonecesario para liberar la accin de traccin de los flexores de caderas sobre la pelvis. A partir de esta posicin pueden realizarse los ejercicios: la inclinacin posterior de la pelvis (retroversin), y la elevacin de la cabeza y del tronco por el arqueamiento del

tronco; al mismo tiempo y gracias al adecuado ejercicio abdominal, se elongarn losflexores de las caderas, y se debern indicar adems ejercicios especficos para laelongacin de estos msculos; por lo que en un momento dado el individuo ser capazde realizar la retroversin plvica con las caderas extendidas.

Accin de los Abdominales durante la Elevacin y Descenso de las Piernas

Desde un punto de vista mecnico, la pelvis puede ser inclinada hacia atrs por mediode una traccin hacia abajo sobre el isquin, una traccin hacia arriba sobre el pubis yuna traccin oblicua desde la cresta ilaca anterior hacia la caja torcica posterior. Elmsculo o las fibras musculares situadas en estas lneas de traccin son: los extensoresde las caderas, el recto abdominal y las fibras laterales del oblicuo mayor. Estosmsculos actan para inclinar la pelvis hacia atrs (retroversin) tanto si el individuoest en posicin de bipedestacin erecta o en decbito supino.

Durante la elevacin de ambas piernas, a partir de la posicin decbito supino, losextensores de las caderas cesan en su ayuda activa a la inclinacin de la pelvis haciaatrs y el recto abdominal y el oblicuo externo asumen los papeles principales si serealiza un esfuerzo para flexionar la columna lumbar y para mantener la porcin inferior de la espalda aplanada sobre el suelo mientras permanece extendida la columna dorsal.

Los msculos abdominales se alargan a medida que la espalda comienza a arquearse sila potencia no es suficiente para mantener la pelvis en inclinacin posterior.

En la iniciacin de la elevacin doble de las piernas, o en el descenso, la observacindel trax mostrar la tendencia de las costillas a ejercer traccin hacia dentro,disminuyendo as el ngulo infraesternal. Este movimiento es compatible con la lnea detraccin y accin del OMa.

La Flexin Inversa del Tronco (flexin de la pelvis sobre el tronco)

Se parte de la posicin inicial: decbito supino, con las caderas y rodillas en mxima

flexin y la pelvis en retroversin; en esta posicin los msculos abdominales fijan la pelvis y los flexores de las caderas estn en mxima flexin.

El ejercicio consiste en la flexin de la pelvis sobre el tronco, (elevacin de la pelvis,llevando las rodillas hacia el trax).

Para Lpez Calvet F. Y C., en este ejercicio la actividad es mayor en la porcin superior de los rectos mayores; contradiciendo as la creencia generalizada de que es un ejercicio para abdominales inferiores. La figura 3, correspondiente a un estudio electromiogrficorealizado por Sarti (Sarti M.A. y col., 1996) demuestra dicha teora.

Efectos de la Sujecin de los Pies durante la Elevacin del Tronco


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Debido a la distribucin del peso corporal, muchos individuos son incapaces de sentarsea partir de la posicin supina con el tronco en extensin, excepto en el caso de que se proceda a la sujecin de los pies. Este hecho no debe ser interpretado como unaindicacin al realizar ejercicios para los msculos abdominales dbiles. Se trata ms bien de una contraindicacin debido a que, proporciona una oportunidad para realizar el

levantamiento a la posicin sedente con el tronco extendido. Hay registroselectromiogrficos que demuestran que el fijar los pies durante el levantamiento a la posicin sedente se incrementa el nivel de participacin de los flexores de las caderas.La sujecin de los pies hacia abajo proporcionan la oportunidad de permitir que losflexores de las caderas eleven el tronco extendido, aun en el caso de que exista unaacentuada debilidad de los msculos abdominales.

Movimientos de los Brazos en la Prueba de los Msculos Abdominales

El efecto en el esfuerzo est en relacin con la forma que se modifica el Brazo deMomento de la Resistencia (BMR).

La resistencia por el peso del tronco aplicado al centro de gravedad de ste, ser mayor cuando el tronco est cerca de la horizontal, por que el BMR es mayor en este punto, astambin el esfuerzo muscular para mover el tronco es tambin el mximo en esta parte.

El esfuerzo muscular se puede incrementar si la longitud del BMR aumenta; moviendoel centro de gravedad del tronco a un punto ms cercano de la cabeza, y se puede lograr bien levantando los brazos o bien aadiendo peso (carga externa), la demanda de losmsculos ser marcadamente incrementada.

La posicin de la cabeza se deber tambin tener en cuenta, si la columna cervical estflexionada en el momento del levantamiento el BMR estar disminuido.

Existen otras variantes para hacer cambiar la resistencia, como son: la utilizacin de los planos inclinados, las posiciones en suspencin, cargas externas con el uso de tensores oelsticos, etctera. Cada caso deber ser estudiado en particular para poder hacer elanlisis que permitir determinar la intensidad del trabajo de los msculos actuantes.

CONCLUSIN

Como se desprende de nuestra revisin, podemos concluir que los movimientos

estudiados de levantamiento del tronco hasta los 30 y flexin inversa del tronco, hansido analizados desde el punto de vista biomecnico y electromiogrfico y se hademostrado que el grado de participacin del msculo recto mayor del abdomen esmayor con respecto a los dems msculos de la pared abdominal en ambosmovimientos. A su vez, cuando se flexiona inversamente el tronco puede afirmarse quela participacin de la porcin superior del recto mayor del abdomen es mayor conrespecto a la inferior, mientras que la accin de los flexores de cadera es prcticamentenula con la posicin inicial que conlleva luego a la realizacin del levantamiento deltronco a 30 o incorporacin.

Agradecimientos

Los autores agradecen la colaboracin y paciencia de todo el grupo de trabajo del


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Laboratorio de Biomecnica y Fisiologa del Ejercicio del Instituto Federico W.Dickens, como as tambin a sus autoridades, personal administrativo y alumnos.Tambin a todos los autores que facilitaron sus trabajos, en especial a M.A. Sarti, por suinvalorable aporte.

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