Entrenamiento excéntrico

El músculo posee "tejido productor de tensión compuesto por pequeñas unidades contráctiles denominadas sarcómeros ", cada una de las cuales contiene un " miofilamento grueso ( miosina ) y uno delgado ( actina ) (filamentos musculares o proteínas) que se superponen para formar un enlace de puente cruzado (unión)". ^{[ 1 ]}

Durante un ejercicio concéntrico, el acortamiento muscular se produce a medida que los puentes cruzados de miosina y actina se unen y se separan repetidamente para desplazar la actina a través de la miosina, generando así fuerza. Cada ciclo de unión y separación de los puentes cruzados se impulsa mediante la hidrólisis de una molécula de adenosín trifosfato (ATP). Ejemplos de este tipo de ejercicios incluyen patear una pelota o levantar pesas. ^{[ 1 ]}

En las reversiones de liberación controlada de tales movimientos concéntricos, el movimiento excéntrico estira el músculo con una fuerza opuesta que es mayor que la fuerza muscular. Cuando los miofilamentos de la fibra muscular se estiran en tales contracciones excéntricas, puede haber una menor cantidad de desprendimientos de los enlaces de miosina y actina de los puentes cruzados . Con más puentes cruzados unidos, hay una mayor producción de fuerza en el músculo. ^{[ 3 ]} Ejemplos de actividades que implican contracción muscular excéntrica incluyen caminar cuesta abajo o resistir la fuerza de la gravedad al bajar un objeto pesado. ^{[ 1 ]}

Las acciones excéntricas estiran los sarcómeros hasta el punto de que los miofilamentos pueden sufrir tensión, lo que se conoce como dolor muscular de aparición tardía inducido por el ejercicio (DOMS). Un área de investigación muy prometedora en relación con el DOMS y el ejercicio excéntrico es el efecto de repetición (RBE). Para ayudar a prevenir o disminuir el DOMS causado por el ejercicio excéntrico, o para facilitar la recuperación, el deportista estimula el músculo de forma excéntrica y repite el ejercicio a intervalos semanales para aumentar la fuerza y ​​permitir que la tensión (en respuesta a un nivel de fuerza determinado) disminuya con el tiempo. ^{[ 4 ]}

Este movimiento se ha descrito como entrenamiento negativo. Este movimiento "negativo" es necesario para revertir la trayectoria inicial del músculo . ^{[ 1 ]} Las contracciones excéntricas utilizan menos energía metabólica, aunque pueden generar más fuerza que las acciones concéntricas. ^{[ 1 ]}

En una acción muscular excéntrica , la carga excede la fuerza que el músculo puede desarrollar a una longitud constante. Durante las contracciones excéntricas, el músculo se estira, por lo que absorbe energía mecánica . ^{[ 5 ]} Estos ejercicios implican trabajo negativo . ^{[ 1 ]} La energía mecánica se disipa o se convierte en una o una combinación de dos energías: energía de retroceso elástico y energía térmica.

La principal forma en que la contracción excéntrica promueve la hipertrofia muscular es que produce un mayor rendimiento mecánico con un menor costo metabólico en comparación con la contracción concéntrica. ^{[ 7 ]} Esta mayor tensión mecánica se considera esencial para el crecimiento. ^{[ 8 ]} Además, el ejercicio excéntrico provoca un aumento significativo del daño muscular inducido por el ejercicio (DME), como se observa en las microlesiones de las fibras musculares, la disrupción del sarcolema y una respuesta inflamatoria que conduce al dolor muscular de aparición tardía (DOMS). ^{[ 7 ]}

También hay evidencia que respalda que las contracciones excéntricas activan vías moleculares específicas, que provocan una mayor señalización anabólica y expresión génica que las contracciones concéntricas. ^{[ 8 ]} Esto se observa en las diferencias de remodelación estructural del músculo al comparar las dos contracciones de entrenamiento. El entrenamiento excéntrico parece causar un mayor aumento en la longitud de los fascículos (los sacómeros se añaden en serie), mientras que el entrenamiento concéntrico conduce a un aumento en el ángulo de penación (los sacómeros se añaden en paralelo). ^{[ 8 ]}

Debido a sus propiedades mecánicas, esta forma de entrenamiento puede utilizarse tanto en personas sanas como en personas en rehabilitación. Los estudios han demostrado que las repeticiones negativas combinan una gran cantidad de fuerza en el músculo con un menor gasto energético que el entrenamiento concéntrico normal, que requiere de 4 a 5 veces más energía. En otras palabras, los levantadores son más fuertes en la fase excéntrica del ejercicio, lo que permite levantar pesos mayores y, por consiguiente, lograr mayores estiramientos bajo tensión. Además, los movimientos excéntricos tienden a mejorar la relación estímulo-fatiga y permiten rutinas de entrenamiento más completas. Esto justifica por qué este tipo de entrenamiento es más beneficioso y menos arriesgado para personas en rehabilitación o con capacidad de ejercicio limitada. ^{[ 9 ]}

Un estudio de 8 semanas encontró que los sujetos que entrenaban con la misma intensidad, uno con contracciones predominantemente excéntricas, aumentaron la masa de fibras musculares en aproximadamente un 40%, mientras que el grupo de contracciones concéntricas no mostró cambios. ^{[ 10 ]} Sin embargo, esta diferencia podría no ser la misma cuando la carga total se iguala entre los tipos de entrenamiento. Cuando se iguala la carga, el aumento en el volumen muscular parece ser el mismo entre el entrenamiento concéntrico y el excéntrico. ^{[ 8 ]}

El concepto de sobrecarga excéntrica, donde la fase excéntrica se carga con más peso que la fase concéntrica, es una estrategia que los levantadores avanzados utilizan para maximizar el estímulo hipertrófico. ^{[ 8 ]} Este método funciona debido a las propiedades únicas de la fase excéntrica mencionadas anteriormente. Debido al bajo costo metabólico en relación con la alta producción de fuerza, el ejercicio excéntrico también se utiliza para el entrenamiento de rehabilitación, especialmente para pacientes ancianos con afecciones crónicas que no pueden realizar actividad física intensa. ^{[ 10 ]}

El entrenamiento excéntrico tiene múltiples beneficios para la salud:

• Las contracciones excéntricas utilizan menos energía y, de hecho, absorben energía que se utilizará como calor o retroceso elástico para el siguiente movimiento. ^{[ 1 ]}
• El entrenamiento excéntrico genera mayor fuerza debido a la "disminución de la tasa de desprendimiento de puentes cruzados musculares". Los pacientes y atletas tendrán mayor fuerza muscular para levantar pesos mayores con el entrenamiento excéntrico. ^{[ 1 ]}
• El entrenamiento excéntrico ha demostrado ser una excelente intervención de post- rehabilitación para lesiones de la parte inferior del cuerpo. ^{[ 1 ]}
• El aumento del dolor muscular de aparición tardía (DOMS) provoca mayor sensibilidad en la fase excéntrica, en lugar de dolor puro o inflamación del tendón en los pacientes. ^{[ 1 ]}
• Las personas mayores son menos vulnerables a las lesiones por ejercicio excéntrico, principalmente debido a la menor tensión en los grupos músculo-tendinosos en comparación con el ejercicio concéntrico tradicional. ^{[ 1 ]}
• El efecto de la repetición de sesiones reduce notablemente el dolor muscular de aparición tardía (DOMS ). "Completar sesiones de entrenamiento excéntrico y luego repetir el entrenamiento una semana (o más) después dará como resultado menos DOMS después del segundo entrenamiento." ^{[ 1 ]}
• El estiramiento de los músculos y el entrenamiento excéntrico brindan protección contra lesiones o recaídas. ^{[ 1 ]}
• Los sujetos reportan menos fatiga con el entrenamiento excéntrico que con el entrenamiento concéntrico. ^{[ 1 ]}
• El entrenamiento excéntrico de cuerpo completo puede aumentar la tasa metabólica basal en aproximadamente un 9 por ciento, con la mayor magnitud en las dos primeras horas. ^{[ 1 ]}
• Si bien los costos energéticos siguen siendo bajos, el grado de fuerza es muy alto. Esto da lugar a músculos que responden con aumentos significativos en fuerza, tamaño y potencia muscular. ^{[ 1 ]}

Con el entrenamiento excéntrico, los músculos pueden generar más con menos esfuerzo, lo cual tiene especial importancia en el ámbito de los deportes de alto rendimiento, tanto para la prevención de lesiones como para el entrenamiento de rendimiento óptimo. Para los atletas y aficionados al deporte, este modelo excéntrico puede ayudar con el entrenamiento de fuerza explosiva para prevenir lesiones o lesiones recurrentes, y entrena al cuerpo para utilizar la fuerza cinética generada por el entrenamiento excéntrico de manera más eficiente. ^{[ 11 ]} La atleta olímpica canadiense Kim St-Pierre utiliza el entrenamiento excéntrico como parte de su régimen. La Técnica Esmonde lleva el entrenamiento excéntrico y lo pone al alcance de todos a través de Classical Stretch y Essentrics . Después de someterse a una cirugía de cadera en el verano de 2007, St-Pierre comenzó a practicar la Técnica Esmonde con las expertas Miranda Esmonde-White de Classical Stretch de PBS y Sahra Esmonde-White, presentadora del entrenamiento Essentrics , para recuperarse de su cadera. ^{[ 12 ]}

Según las pruebas, los aumentos tanto en fuerza como en fibras musculares son mayores en el entrenamiento excéntrico que en el entrenamiento concéntrico tradicional. ^{[ 13 ]}

La naturaleza rehabilitadora, el bajo gasto energético, las altas magnitudes de fuerza y ​​el bajo consumo de oxígeno hacen que el ejercicio excéntrico sea adecuado tanto para personas mayores como para funciones de rehabilitación. ^{[ 2 ]} Se ha comprobado que el entrenamiento excéntrico es beneficioso para personas con diversas dolencias físicas . ^{[ 11 ]}

Según una revisión sistemática y un metaanálisis sobre el síndrome de pinzamiento del hombro , el entrenamiento excéntrico no mejoró el dolor ni la función más que otros tipos de entrenamiento. ^{[ 14 ]}

El ejercicio excéntrico o entrenamiento de resistencia se utiliza actualmente como forma de rehabilitación para lesiones deportivas, pero también como una forma alternativa de ejercicio para personas mayores y personas afectadas por trastornos neurológicos, EPOC, trastornos cardiopulmonares y cáncer. ^{[ 15 ]} La pérdida muscular es un gran problema al que se enfrentan las personas que padecen los trastornos mencionados y muchas no pueden participar en protocolos de ejercicio rigurosos. Las contracciones musculares excéntricas producen fuerzas elevadas con bajos costos energéticos. Según Hortobágyi, debido a estas propiedades, el ejercicio excéntrico tiene el mayor potencial para el fortalecimiento muscular. ^{[ 16 ]} Para fortalecer el músculo, la fuerza externa debe superar al músculo mientras este se alarga. ^{[ 17 ]}

Daño muscular percibido: Existe una estipulación con respecto a las contracciones excéntricas en el sentido de que en realidad causan daño y lesión muscular. La contracción excéntrica puede producir dolor muscular de aparición tardía; sin embargo, la contracción en sí misma no causa daño ni lesión muscular. ^{[ 18 ]}

Prueba de fortalecimiento muscular sin daño: Un problema recurrente en la rehabilitación del LCA es mejorar la fuerza muscular del cuádriceps sin volver a lesionarse. El entrenamiento excéntrico temprano de alta fuerza puede usarse para aumentar la fuerza y ​​el volumen muscular sin dañar el injerto del LCA, el tejido blando circundante y el cartílago articular. ^{[ 17 ]} En un experimento realizado en músculos de ratas después de veinte sesiones de entrenamiento excéntrico de baja intensidad en cinta rodante, el peso húmedo de los músculos y la sección transversal de la fibra fue significativamente mayor que los grupos de control y nivel. ^{[ 19 ]} Estos resultados llevaron a la conclusión de que las contracciones excéntricas de baja intensidad tienen la capacidad de "producir suficiente estrés mecánico para inducir hipertrofia muscular sin sobreesfuerzo que podría producir daño en las fibras musculares. Otros artículos han encontrado que el daño muscular no es necesario para alcanzar la hipertrofia. El mayor estrés mecánico provocado por las contracciones excéntricas es lo que conduce a la hipertrofia en individuos sometidos a entrenamiento excéntrico. ^{[ 20 ]} Estudios realizados en ancianos muestran que el acondicionamiento excéntrico de baja intensidad puede minimizar el daño muscular. ^{[ 21 ]} Según Gault, el bajo costo de energía y la baja demanda de oxígeno hacen que el ejercicio excéntrico de baja intensidad sea ideal para los ancianos. ^{[ 22 ]}

Contracción excéntrica y consumo de oxígeno: El consumo de oxígeno es necesario para que los músculos funcionen correctamente. Las contracciones musculares excéntricas se consideran trabajo negativo, ya que el músculo trabaja con resistencia. El trabajo negativo es la energía mecánica absorbida por el trabajo realizado sobre un músculo cuando la fuerza sobre el músculo es mayor que la fuerza producida. ^{[ 18 ]} Se realizó un experimento sobre ciclismo. La cantidad de consumo de oxígeno se midió durante el movimiento de pedaleo hacia adelante como trabajo positivo y pedaleo con resistencia como trabajo negativo. ^{[ 23 ]} Se consumió menos oxígeno durante el trabajo negativo que durante el trabajo positivo, con una relación de consumo de oxígeno de 3:7. ^{[ 23 ]} Debido al bajo consumo de oxígeno del ejercicio excéntrico, se han realizado estudios en pacientes con EPOC grave. Se creó un entrenamiento de ciclismo excéntrico para estos pacientes y los resultados mostraron que no hubo efectos secundarios, dolor muscular mínimo que no afectó la potencia y alta adherencia. ^{[ 24 ]} Además, otros estudios de ciclismo concluyeron que el ciclismo excéntrico era una alternativa segura para pacientes con EPOC, ya que pueden realizar trabajo de alta intensidad con un menor costo. ^{[ 25 ]}

Contracciones excéntricas y gasto cardíaco: Con un menor consumo de oxígeno, ¿cómo afectaría el ejercicio excéntrico al corazón? Se realizó un estudio para evaluar cómo las contracciones excéntricas y concéntricas afectan la modulación autonómica cardíaca después del ejercicio. Hombres (de 18 a 30 años) se dividieron en cuatro grupos: control concéntrico, control excéntrico, entrenamiento concéntrico y entrenamiento excéntrico. Los resultados concluyeron que el entrenamiento de resistencia (contracciones excéntricas) promovió el aumento de fuerza. También se concluyó que se produjo un aumento en la modulación vagal cardíaca durante la recuperación. ^{[ 26 ]}

En la vejez, la pérdida de fuerza y ​​masa muscular es común. A estos factores se suman las enfermedades y las afecciones cardíacas y respiratorias . El entrenamiento excéntrico permite a las personas mayores, y a quienes padecen los mismos problemas, entrenar grupos musculares y aumentar la fuerza y ​​la resistencia con ejercicios de baja intensidad. ^{[ 2 ]}

Se ha demostrado que el entrenamiento de resistencia excéntrica mejora la movilidad funcional de los adultos mayores. Los estudios han demostrado que el entrenamiento excéntrico de la parte inferior del cuerpo , en particular de los extensores de la rodilla , es fundamental para prevenir caídas en adultos mayores y ayudarlos a mantener su independencia.

Un estudio realizado centrado en el entrenamiento excéntrico para el grupo de edad de 65 a 87 años mostró que, en 12 semanas, habían fortalecido sus extensores de rodilla hasta en un 26 %. ^{[ 27 ]} Con esta evidencia, es razonable sugerir que las repeticiones negativas pueden ayudar a mejorar la salud de los adultos mayores.

Las contracciones excéntricas son una causa frecuente de lesiones musculares al realizar ejercicios a los que no se está acostumbrado. Sin embargo, una sola sesión de este tipo de ejercicio excéntrico produce una adaptación que hace que el músculo sea menos vulnerable a las lesiones en la realización posterior del mismo. ^{[ 28 ]}

Todo el sistema músculo-tendinoso trabaja de forma coordinada para frenar el movimiento de las extremidades . La estrecha relación entre músculos y tendones ayuda a disipar el calor o a almacenar temporalmente energía cinética. Si las fuerzas necesarias para frenar una extremidad superan la capacidad del sistema músculo-tendinoso, es probable que se produzca una lesión.

Los atletas con lesiones recurrentes en los músculos isquiotibiales y abductores presentan una mayor disminución de la fuerza excéntrica, lo que sugiere que las mejoras en el entrenamiento excéntrico pueden minimizar los riesgos de lesión al fortalecer los grupos músculo-tendinosos en las zonas del cuerpo sometidas a mayor tensión.

El entrenamiento excéntrico es de gran beneficio para quienes desean prevenir lesiones al mejorar la capacidad del músculo para absorber más energía antes de deteriorarse. Según un artículo, "Tras el entrenamiento con ejercicios excéntricos se observa una mayor rigidez en los tendones, una mayor fuerza al momento de la rotura y una mejor capacidad para absorber energía en la unión musculotendinosa". ^{[ 29 ]}

Las actividades repetitivas intensas tienden a generar trastornos crónicos de los tendones , en los que estos se lesionan, inflaman o se rompen. Si bien estos trastornos suelen estar directamente relacionados con los movimientos musculares excéntricos, la capacidad del músculo para fortalecerse y prevenir lesiones mediante el entrenamiento excéntrico es considerable. Los programas de rehabilitación controlados fortalecen y reparan los tendones. Numerosas evidencias respaldan la idea de que el tendón, al igual que el músculo, puede adaptarse favorablemente al estrés físico y a las cargas excéntricas. ^{[ 29 ]}

Se ha deducido que se necesitan fuerzas musculares y tendinosas elevadas aplicadas en un entorno controlado para una adaptación óptima del tendón. Si bien el estrés excéntrico está relacionado con la lesión, se necesitan ejercicios excéntricos de alta intensidad para maximizar la recuperación. ^{[ 29 ]}

La tendinitis rotuliana es una afección que surge cuando el tendón y los tejidos que lo rodean se inflaman e irritan. Esto suele deberse al uso excesivo, especialmente en actividades que implican saltos. Por esta razón, la tendinitis rotuliana se conoce a menudo como "rodilla de saltador". Un estudio realizado por Roald Bahr y sus colegas analizó qué método de ejercicio de rehabilitación del tendón —el ejercicio de "sentadilla excéntrica" ​​o el ejercicio universal de gimnasio de "extensión/flexión de pierna"— producía mejores resultados de recuperación en el tratamiento de la tendinitis rotuliana crónica. En el programa de ejercicios de doce semanas, se midió la circunferencia del muslo y el momento de fuerza del cuádriceps y los isquiotibiales de los participantes . No hubo diferencias significativas entre los grupos en el momento de fuerza del cuádriceps ni de los isquiotibiales, y el momento de fuerza de los isquiotibiales aumentó significativamente en ambos grupos, pero la sentadilla excéntrica produjo puntuaciones de dolor significativamente menores y el doble de sujetos sin dolor al final del programa que el otro grupo. ^{[ 30 ]}

El entrenamiento excéntrico también ha demostrado ser eficaz en el tratamiento de la tendinitis crónica del tendón de Aquiles ; mediante un programa excéntrico de doce semanas para los músculos de la pantorrilla, varios estudios han demostrado la capacidad de las personas para recuperar los niveles normales previos a la tendinitis. ^{[ 31 ] [ 32 ]} El razonamiento detrás de los beneficios del entrenamiento excéntrico para la tendinopatía aún no está claro. ^{[ 33 ]}

La rotura del ligamento cruzado anterior (LCA) de la rodilla causa daños graves que pueden durar varios años y a menudo requieren cirugía. El LCA es uno de los cuatro ligamentos estabilizadores principales de la rodilla. Durante la rehabilitación postoperatoria de los pacientes, el entrenamiento excéntrico puede ser fundamental para desarrollar el tamaño y la fuerza muscular. Según pruebas realizadas por J. Parry Gerber en 2007, los cambios estructurales en los músculos superaron ampliamente los logrados con la rehabilitación concéntrica estándar. El éxito de la exposición progresiva y gradual al trabajo negativo condujo finalmente a la producción de una gran fuerza muscular. ^{[ 34 ]}

La sarcopenia es la pérdida progresiva de masa muscular debido al envejecimiento. La masa muscular comienza a deteriorarse a partir de los 25 años y continúa deteriorándose hasta la vejez. A los 80 años, "se ha perdido la mitad del músculo esquelético" (Lastayo, Woolf, Lewek, Snyder-Mackler, Reich y Lindstedt, 2003). Con esta gran disminución de masa, la fuerza también disminuye. El entrenamiento excéntrico tiene la capacidad de contrarrestar la sarcopenia mediante un entrenamiento sostenido. La característica única de sobrecargas mayores para el músculo con un menor impacto en el cuerpo, así como en los sistemas cardíaco y respiratorio , ofrece una ventaja particular para las personas mayores. El conjunto de atributos de alta fuerza y ​​bajo costo del ejercicio excéntrico lo hace ideal para personas con limitaciones funcionales. ^{[ 29 ]}

Generalmente considerada un precursor de la osteoporosis , la osteopenia se produce cuando la densidad ósea es inferior a los niveles normales. La masa ósea se ve afectada por las fuerzas musculares y las cargas que ejercen sobre la estructura ósea. La resistencia y la densidad del hueso están directamente influenciadas por la tensión local. Debido a la alta tensión que sufren los músculos durante el entrenamiento excéntrico, junto con el bajo gasto energético, este tipo de entrenamiento es esencial para el proceso de rehabilitación. ^{[ 29 ]}

Varios estudios recientes han indicado que el ejercicio excéntrico, como caminar cuesta abajo, tiene mayores efectos beneficiosos sobre la sensibilidad a la insulina, el perfil lipídico y la condición física que caminar cuesta arriba. Un estudio utilizó escaleras y ascensores ^{[ 35 ]} y el otro una montaña y un teleférico ^{[ 36 ]} . En ambos casos, las mejoras cardiovasculares fueron mayores al ser elevado y caminar cuesta abajo que al caminar cuesta arriba y ser descendido. Estos hallazgos cardiovasculares amplían la literatura sobre contracciones musculares excéntricas en medicina deportiva, que ha identificado aplicaciones en la prevención de lesiones, la rehabilitación y actividades de descenso prolongado como el senderismo y el montañismo ^{[ 37 ] .}