Limitations and Future Directions

Los métodos más utilizados para visualizar la arquitectura muscular son tres: uno directo, la disección y dos indirectos, las imágenes de ecografía y de RMN.

2.4.1. Disección

La disección es un método con el que se adquiere la información directamente, evitando los errores originados por la falta de precisión de los instrumentos de medida y los de la interpretación de la información (Chleboun y cols., 2001; Friedrich y Brand, 1990; García, 1959; Huijing, 1984; Kawakami y cols., 1993; Murray y cols., 2000; Martin y cols., 2001; Narici y cols., 1992; 1996b; Scott y cols., 1993; Wickiewicz y cols., 1983; Zuurbier y cols., 1992). Su principal inconveniente es la dificultad para extrapolar los datos obtenidos a seres vivos, especialmente cuando los músculos se encuentran activados, pues los procedimientos de fijación y los tratamientos aplicados a los músculos disecados pueden producir cambios morfológicos en los tejidos (Huijing, 1984; Ito y cols., 1998; Kawakami y cols., 1994; Maganaris y cols., 1998; Martin y cols., 2001; Narici y cols., 1996b; Rutherford y Jones, 1992). Debido a estos problemas, son más aplicables para el análisis y la modelización biomecánica los datos obtenidos in vivo.

2.4.2. Ecografía

Las imágenes de ecografía son el método más utilizado para la visualización de la arquitectura muscular in vivo. Se basan en la captación de los ecos que producen los espacios entre los fascículos, diferenciando los distintos tipos de tejidos: adiposo, muscular y óseo. Es un método relativamente barato de análisis no invasivo y se usa tanto en reposo como durante la contracción. Presenta una validez (Chleboun y cols., 2001; Kawakami y cols., 1993; Narici y cols., 1996b;) y una reproducibilidad aceptables (Alegre y cols., 2001, 2002; Bleakney y Maffulli, 2002; Fukunaga y cols., 1997a).

Como factor limitante, encontramos que la ecografía requiere protocolos estrictos para asegurar la reproducibilidad. Debido a esto, se pueden encontrar errores en las mediciones de estudios longitudinales. Rutherford y Jones (1992), Maganaris y cols. (1998) y Narici y cols. (1996b) exponen trabajos en los que los coeficientes de variación entre distintas medidas son relativamente altos (del orden del 10%), aunque otros autores obtienen coeficientes sensiblemente menores. A pesar de ello, es la técnica más versátil para la visualización y análisis de la arquitectura muscular in vivo, por su precio e inocuidad.

Recientemente, se han realizado estudios que prueban su validez y fiabilidad al calcular volúmenes musculares, tanto en músculos del miembro inferior como el tibial anterior (Esformes y cols., 2002) y los extensores de las rodillas (Miyatani y cols., 2002), como en músculos del miembro superior (Miyatani y cols., 2000). De esta forma, se cubre una de las limitaciones de esta técnica y se amplía, más todavía, su polivalencia.

2.4.3. Resonancia magnética nuclear

La imagen por RMN se basa en la interacción de los núcleos de los átomos de hidrógeno, muy abundantes en los seres vivos, y los campos magnéticos generados por un imán de alto campo.

La RMN es el método no invasivo de referencia para calcular el CSA y el volumen de un músculo o grupo muscular. Presenta grandes ventajas, como su alta resolución al diferenciar vientres musculares y distintos tejidos (Cerretelli y Binzoni, 1997; Kawakami y cols., 1994; Scott y cols., 1993). Otras ventajas son la capacidad para obtener imágenes en los tres planos del espacio, poder realizar reconstrucciones rápidas del volumen muscular, lograr imágenes basadas en referencias internas y la inocuidad para el sujeto (Housh y cols., 1992). En cuanto a los inconvenientes, además del enorme coste de los equipos,

debemos señalar la imposibilidad de observar la arquitectura muscular con distintos niveles de contracción. Sin embargo, los nuevos equipos, especialmente los de alto campo, puede que sean capaces de resolver este problema en un futuro cercano.

2.5. MODELOS

Cuando se busca clasificar un músculo como especialista en fuerza o velocidad, deberemos considerar los parámetros de la arquitectura muscular (ángulo de peneación, longitud de las fibras, PCSA), los factores neuromusculares (tipo de motoneuronas, coordinación inter e intramuscular), los factores histoquímicos (tipo de fibras musculares) y los factores mecánicos (momentos respecto a las articulaciones, forma del músculo que provoque más o menos inercia angular). Considerando globalmente todos estos factores, se podrá conocer de forma precisa las posibilidades funcionales de un músculo determinado.

Además de la clasificación general mostrada al inicio de este capítulo podemos encontrar varias categorías dentro de los músculos de fibras oblicuas, basándonos en la relación entre la longitud de las fibras y el PCSA. Así, tenemos músculos preparados para generar grandes fuerzas, con fibras cortas y grandes PCSAs, como los que componen el cuádriceps. El sóleo también es un ejemplo de un músculo diseñado para ejercer fuerza (Fukunaga y cols., 1992; Lieber y Fridén, 2000, Wickievicz y cols., 1983). Esto concuerda bien con su función postural y estabilizadora. En otro extremo, encontramos los músculos preparados para generar velocidad con fibras largas y PCSAs medias, que les permiten largos recorridos al contraerse con fuerzas relativamente bajas, como, por ejemplo, los isquiotibiales.

Sin embargo, Blazevich (2000) señala las paradojas entre el diseño arquitectónico de un músculo y el tipo histológico de fibras que lo componen: el músculo gastrocnemio tiene una arquitectura favorable para una producción grande de fuerza a velocidades pequeñas, pero su tipo de fibra predominante es FT o de contracción rápida. La explicación del autor es que el tipo de fibra determinaría los aspectos de velocidad, mientras que la arquitectura sería determinante en la fuerza. El gastrocnemio, que es un músculo de pequeño recorrido, se usa, no obstante, en la carrera y en los saltos, donde se requieren altas fuerzas y

velocidades. Además, la capacidad anaeróbica de las fibras FT sería útil cuando existen altas presiones intramusculares que impiden un flujo de sangre (y por tanto de O2). Por otra

parte, Kawakami y cols. (1998) exponen que las diferencias en la velocidad de acortamiento y fuerza máxima de los gastrocnemios medial (GM) y lateral (GL) estarían determinadas, principalmente, por las características arquitectónicas de estos músculos, puesto que ambos presentaban los mismos porcentajes de fibras musculares lentas y rápidas.