Efectos de distintos volúmenes de entrenamiento pliométrico sobre la actividad neuromuscular, fuerza y potencia de extremidades inferiores, en sujetos sedentarios y/o físicamente inactivos

Abstract

El estilo de vida sedentario con baja actividad física aumenta el riesgo de patologías en las extremidades inferiores y provoca una disminución de la masa muscular abdominal, afectando la capacidad para desarrollar fuerza y potencia muscular. La pandemia de COVID-19 ha exacerbado esta conducta sedentaria, especialmente entre los jóvenes, con una disminución significativa en el tiempo dedicado a actividades físicas vigorosas y caminatas. Frente a esta problemática, se propone la implementación de un programa de salto pliométrico (PJT) como alternativa, el cual, ya ha demostrado que, en menos de seis semanas, puede promover adaptaciones neuromusculares que permitan una mayor producción de fuerza neta sin necesariamente inducir hipertrofia muscular. Sin embargo, existe incertidumbre sobre el volumen mínimo de entrenamiento pliométrico (EP) necesario para generar cambios en la fuerza y potencia de las extremidades inferiores, especialmente en población sedentaria y/o físicamente inactiva. Además, es de importancia abordar la asimetría muscular y la dominancia intersegmental, ya que altos niveles de asimetría se asocian con alteraciones en el desempeño durante tareas funcionales. Dado lo anterior, el objetivo principal de esta tesis doctoral fue determinar los efectos del EP de volumen variable sobre la fuerza, potencia y amplitud eléctrica muscular de EEII en sujetos sedentarios y físicamente inactivos. Para cumplir con este objetivo se realizó una revisión sistemática (estudio 1), tres estudios descriptivos (estudios 2, 3 y 4) y un ensayo clínico aleatorizado (estudio 5): En el primer estudio, una revisión sistemática, se determinó la calidad de la evidencia de estudios que evalúan los efectos de diferentes protocolos de fortalecimiento de miembros inferiores en la actividad muscular, fuerza y potencia en sujetos sedentarios y/o físicamente inactivos y la efectividad de esos protocolos de fortalecimiento de extremidades inferiores en la actividad muscular, fuerza y potencia en sujetos sedentarios y/o físicamente inactivos. En el segundo estudio, se determinó los efectos de dos posiciones de flexión de rodilla (60 y 90 grados) durante un ejercicio pliométrico resistido sin saltos, sobre la actividad muscular de los músculos vastos en relación con la dominancia y la fuerza, potencia y trabajo durante las fases concéntrica y excéntrica del ejercicio pliométrico resistido sin saltos, donde participaron 31 sujetos. En el tercer estudio, se investigó la relación entre la frecuencia de oscilación muscular (tono) y la fuerza, potencia y trabajo de las extremidades inferiores durante una tarea iSTS-TS en los modos isocinético e isotónico con un dinamómetro electromecánico funcional, donde participaron 33 sujetos. En el cuarto estudio, se exploró la actividad muscular de las extremidades inferiores en relación con la dominancia y las variaciones en la fuerza y potencia durante las fases de pararse (SU) y sentarse (SD) de la prueba pararse-sentarse y volverse a sentar en individuos sedentarios, comparando las modalidades de evaluación isocinética e isotónica, donde participaron 33 sujetos. Finalmente, en el quinto estudio, se buscó identificar el volumen mínimo de EP necesario para provocar mejoras en las propiedades viscoelásticas del músculo y el tendón, así como en los niveles de fuerza y potencia de las extremidades inferiores durante una prueba iSTS-TS en sujetos sedentarios. Al abordar estos aspectos, este estudio plantea la hipótesis de que el EP conducirá a mejoras significativas en las propiedades viscoelásticas, la fuerza muscular y la potencia durante la prueba iSTS-TS en sujetos sedentarios. Además, se espera que volúmenes más altos de entrenamiento produzcan mayores mejoras en la fuerza y la potencia, mientras que volúmenes más bajos afecten principalmente a las propiedades viscoelásticas. Para ello se conformaron 3 grupos; Un grupo control (CG) formado por 16 sujetos, un grupo de entrenamiento (TG) con un volumen basado en estudios anteriores, conformado por 12 sujetos, y otro grupo de entrenamiento con un volumen reducido (RVTG) en un 50% formado por 16 sujetos. A través de estos estudios se busca contribuir al conocimiento sobre los efectos que tienen distintas modalidades del EP sobre la actividad muscular, fuerza y potencia de miembros inferiores, asociado al desempeño de tareas funcionales, elemento de relevancia para sujetos sedentarios y físicamente inactivos. Este conocimiento proporciona un marco valioso para adaptar el EP a objetivos específicos de rendimiento y rehabilitación, facilitando así un entrenamiento y recuperación más efectivos y eficientes. Todo lo anterior, puede ser usado en la programación o modificación de las actuales estrategias asociadas al ámbito del entrenamiento físico para potenciar el desempeño funcional en esta población.

The sedentary lifestyle with low physical activity increases the risk of pathologies in the lower limbs and results in a decrease in abdominal muscle mass, affecting the ability to develop muscle strength and power. The COVID- 19 pandemic has exacerbated this sedentary behavior, especially among the youth, with a significant decrease in time devoted to vigorous physical activities and walking. In response to this issue, the implementation of a plyometric jump training (PJT) program is proposed as an alternative, which has already demonstrated, in less than six weeks, the ability to promote neuromuscular adaptations that allow for greater net force production without necessarily inducing muscle hypertrophy. However, there is uncertainty about the minimum volume of a PJT needed to generate changes in the strength and power of the lower limbs, especially in sedentary and/or physically inactive populations. Additionally, addressing muscular asymmetry and intersegmental dominance is important, as high levels of asymmetry are associated with impairments in performance during functional tasks. The main objective of this doctoral thesis was to determine the effects of variable-volume plyometric training on the strength, power, and muscle electrical amplitude of lower extremities in sedentary and physically inactive subjects. To achieve this goal, a systematic review (Study 1), three descriptive studies (Studies 2, 3, and 4), and a clinical trial (Study 5) were conducted: In the second study, the effects of resisted plyometric exercise without jumps in two knee flexion positions (60 and 90 degrees) on the muscle activity of the vastus muscles in relation to limb dominance and strength, power, and work during the concentric and eccentric phases of the exercise were determined, involving 31 subjects. In the third study, the relationship between muscle oscillation frequency (tone) and the strength, power, and work of the lower limbs during an instrumented sit-to-stand and stand-to-sit task in isokinetic and isotonic modes with a functional electromechanical dynamometer was investigated, involving 33 subjects. In the fourth study, the muscle activity of the lower extremities in relation to dominance and variations in strength and power during the standing and sitting phases of the sit-to-stand and stand-to-sit test in sedentary individuals was explored, comparing isokinetic and isotonic assessment modalities, involving 33 subjects. Finally, in the fifth study, the aim was to identify the minimal volume of plyometric training required to elicit improvements in the viscoelastic properties of muscle and tendon, as well as in levels of muscle strength and power in the lower extremities during a instrumented sit-to-stand-to-sit (iSTSTS) task in sedentary subjects. By addressing these aspects, this study hypothesizes that plyometric training will lead to significant improvements in viscoelastic properties, muscle strength, and power during the iSTS-TS test in sedentary subjects. Additionally, it is expected that higher volumes of training will result in greater improvements in strength and power, while lower volumes will primarily affect viscoelastic properties. For this purpose, three groups were formed: a control group (CG) consisting of 16 subjects, a plyometric training group with a volume based on previous studies (TG) consisting of 12 subjects, and another training group with a volume reduced by 50% (RVTG) consisting of 16 subjects. Through these studies, the aim is to contribute to the understanding of the effects of different plyometric training modalities on the muscle activity, strength, and power of the lower limbs, associated with the performance of functional tasks, a relevant aspect for sedentary and physically inactive individuals. This knowledge provides a valuable framework for tailoring plyometric exercise to specific performance and rehabilitation goals, thereby facilitating more effective and efficient training and recovery. All of the above can be utilized in the programming or modification of current strategies associated with the field of physical training to enhance functional performance.