Efecto de un programa de realidad virtual para mejorar la estabilidad de tronco en lanzadores de bala y jabalina paralímpicos. Un estudio de casos

Introducción

El deporte paralímpico congrega a personas con discapacidad alrededor de un deporte de alto rendimiento, el cual se rige bajo los mismos parámetros del deporte olímpico [1]. Sus orígenes datan desde la segunda guerra como una alternativa para los veteranos de la guerra con lesiones medulares [2]. En los juegos paralímpicos de 2012 se reunieron alrededor de 160 países con más de 4000 atletas con diferentes discapacidades compitiendo en 28 deportes [3]. Algunos de esos deportes son el atletismo de pista y el lanzamiento de jabalina, adaptados para la diversidad de sus atletas, los cuales son clasificados según su patología, el nivel neurológico de la lesión, el control y la fuerza de sus miembros superiores, inferiores y tronco [4] (o según las extremidades que puedan usar). Para el desempeño del deporte, en el caso de los lanzadores de las categorías F54- 57 [5], compiten en una silla especial anclada a la pista de lanzamiento, algunos con posibilidad de utilizar una barra de sujeción, permitiendo entonces que para el gesto deportivo el atleta use principalmente el tronco y las extremidades superiores.

Para poder entender la ejecución del movimiento en el deporte de lanzamiento de jabalina hay que tener en cuenta que, para los atletas sin discapacidad, el lanzamiento de jabalina se puede dividir en dos fases: la de la carrera de aproximación y la entrega (también llamada empuje final o fase de lanzamiento). La primera juega un papel clave en el aumento de la velocidad de lanzamiento de la jabalina, factor importante para determinar la distancia de lanzamiento. Sin embargo, en el caso de los atletas que lanzan desde silla, al tener un uso escaso o nulo de sus extremidades inferiores, el impulso que se transmite al objeto proviene esencialmente del tronco y los miembros superiores [6].

Es por esto que en este tipo de deportistas es importante el uso y el entrenamiento de los músculos del llamado cinturón lumbo-pélvico o Core [7], lo cual ha sido reportado por diversos autores [8,9], con resultados que son corroborados con estudios electromiográficos que evidencian la actividad de los músculos del tronco. Estos últimos preceden a la activación de los músculos de las extremidades, en este caso los miembros superiores, lo que puede interpretarse como una forma de crear una base estable para el movimiento desde la pelvis y la columna vertebral [10]. La literatura reporta que en pacientes con una lesión por encima del nivel medio torácico, quienes carecen de control volitivo de la musculatura del tronco y la cadera, pueden presentar inestabilidad de la columna y un aumento en los riesgos de patologías osteomusculares, como el dolor lumbar, lesiones del manguito rotador y otros problemas crónicos de salud [11,12]. Así mismo, la inestabilidad del tronco puede causar una inclinación pélvica posterior (retroversión) que flexiona considerablemente la columna toraco-lumbar, llevando a la aparición de posturas cifóticas [13] y el acortamiento del brazo de palanca de las extremidades superiores.

En tal sentido, la inestabilidad del tronco parece tener una relación desfavorable con las lesiones deportivas y varios componentes del rendimiento deportivo [14]. Por ejemplo, estudios reportan la eficacia de entrenamiento de la estabilidad del Core en deportistas, para el manejo de problemas como el dolor lumbar o la prevención de lesiones de miembro inferior [15]. Específicamente en el lanzamiento desde silla, Chow y cols. [6] plantean que, debido a los ajustes a las exigencias de la técnica deportiva y la presencia de condiciones de salud que afectan la estabilidad de tronco, debe hacerse un especial énfasis en maximizar el potencial funcional de los movimientos del tronco en la preparación física de los lanzadores paralímpicos, y así optimizar el rendimiento, junto con la prevención de lesiones.

Sin embargo, la valoración y entrenamiento de la estabilidad es una tarea compleja, dado que es el resultado de la interacción de los sistemas sensoriomotor, visual y vestibular [16]. De allí que cada vez tome más auge el uso de herramientas interactivas con ambientes virtuales, conocido como realidad virtual. Esta es una simulación a través de computadoras en la que los gráficos son usados para crear un mundo realista, permitiendo interactividad en tiempo real [17]. La realidad virtual puede ser inmersiva, la cual utiliza medios externos, como cascos, plataformas, gafas, guantes, etc., o puede ser no inmersiva, pues no requiere que el usuario esté completamente centrado en el programa y puede hacer uso de un ratón o teclado [18].

Dichas intervenciones han sido probadas con éxito en procesos de rehabilitación en pacientes con alteraciones neurológicas y musculoesqueléticas, tales como artritis, parálisis cerebral, Párkinson, entre otros [19-21]. En el deporte, esta tecnología de realidad virtual también empieza a ser ampliamente utilizada, especialmente en el ámbito de la recreación y en deportes como el atletismo de carreras, el fútbol, el ciclismo y el remo [22,23]. Sin embargo, son pocos los reportes de estudios en deporte paralímpico y menos aún con intervenciones en lanzadores desde silla.

El presente trabajo, tiene entonces como objetivo describir el efecto que produce una intervención basada en realidad virtual usando la plataforma Thera-Trainer Balance (Thera-Trainer, Hochdorf, Germany), para mejorar la estabilidad de tronco en un grupo de deportistas paralímpicos de alto rendimiento en lanzamiento de jabalina, buscando con ello contribuir a definir su posible uso en esta población.

Metodología

La investigación se llevó a cabo como un estudio cuasiexperimental intrasujeto, evaluando las condiciones de los participantes antes y después de la intervención. La población inicial fue convocada a través del Centro de Medicina Deportiva de la Liga de Atletismo. Estuvo constituida por siete atletas de altos logros en el lanzamiento de bala y jabalina paralímpico, ubicados en la categoría funcional de F51 a F57 [5], que son aquellos deportistas que compiten en sillas de lanzamiento. En estas clasificaciones, los atletas poseen una discapacidad física como lesión medular a diferentes niveles, amputaciones o acortamientos de las extremidades inferiores. Cada deportista participó de manera voluntaria y firmó el consentimiento informado. La investigación cuenta con la aprobación del Comité de Ética 002-018 de la Universidad del Valle, cumpliendo con las normas de Helsinki.

Las evaluaciones e intervenciones fueron realizadas en el laboratorio de análisis de movimiento de la unidad de medicina deportiva de la Liga de Atletismo de Indervalle de Cali, Colombia. Dado que algunos de los deportistas asistieron a menos del 80% de las sesiones de entrenamiento con realidad virtual, estos fueron excluidos del estudio, quedando al final una muestra de cinco deportistas paralímpicos.

Instrumentos y métodos

En la evaluación e intervención de la estabilidad de tronco se empleó la plataforma Thera-Trainer Balance (Thera-Trainer, Hochdorf, Germany) que es un bipedestador que se puede ajustar según las necesidades del paciente, facilita la reeducación del equilibrio y el control del tronco [24,25], además de brindar información del desplazamiento del centro de gravedad estático y dinámico durante las pruebas preestablecidas por el equipo, por medio de un sensor de movimiento ubicado en la plataforma. Cuenta con un software Thera - Soft SB Basic que proporciona un entrenamiento mediante realidad virtual, el cual contiene juegos lúdicos que pueden ser modificados según la necesidad propia de cada deportista (Figura 1). La plataforma se ubica a nivel de la cresta iliaca anterior (como recomienda el fabricante), aunque en los casos de las lesiones medulares más altas se fija la mesa a un nivel que permita que el participante logre tener control del tronco.

Figura 1. Interfaz software Thera – Soft SB Basic

El protocolo de evaluación se estandarizó mediante una de las pruebas del software, que consistió en desplazar la plataforma hasta su máxima capacidad en dirección antero-posterior y laterales durante un minuto. El sensor de movimiento registra en el software la información del desplazamiento en una gráfica de plano cartesiano, permitiendo evaluar el desplazamiento del centro de gravedad durante las actividades. Con el propósito de eliminar la ayuda que se puede obtener de los miembros superiores, se les solicitó a los deportistas cruzar los brazos en la parte anterior del tronco, para llevar a cabo la prueba.

Para definir los tiempos, la frecuencia, la duración de las sesiones y el tipo de ejercicios, se realizó una revisión bibliográfica a partir de la cual se determinó realizar el siguiente protocolo de intervención: seis semanas, tres sesiones semanales de 45 minutos cada una [26,27]. Se utilizaron todos los ejercicios incluidos en el software Thera soft. Se ajustó la resistencia mecánica de la plataforma al 50% para las evaluaciones iniciales y se fue incrementando a medida que fueron avanzando en las intervenciones.

Se realizaron también evaluaciones iniciales que constaron de tres repeticiones de cada actividad determinada, para favorecer el efecto de aprendizaje y la interacción con el software y así se estableció la línea de base, para así realizar una evaluación final. El software genera los resultados en forma de PDF, en el que se puede evidenciar un informe con las gráficas de los desplazamientos, para analizarlos posteriormente de forma descriptiva, según las diferencias en los registros gráficos de las evaluaciones iniciales y finales.

Como una variable adicional, a cada deportista se le evaluó la estabilidad de tronco antes y después de la intervención, a partir del volumen de acción en sedente [28], el cual evalúa el máximo desplazamiento del tronco en dirección antero-posterior y lateral en una silla sin respaldo, y se emplea como referente funcional en el deporte paralímpico [29]. Aunque la escala tiene parámetros cualitativos de valoración (Tabla 1), para este estudio el desplazamiento del tronco también se midió en grados, a partir de videografía.

Tabla 1. Escala de valoración del Volumen de Acción, según la IWBF [30]

Resultados

Luego de aplicar los criterios de inclusión o de exclusión, la población analizada estuvo constituida por cinco atletas de altos logros de la Selección Valle, Colombia, participantes en el lanzamiento de jabalina paralímpico. Tres deportistas presentan antecedentes de trauma raquimedular; los otros dos, afectaciones del miembro inferior. A continuación, se presentan las características demográficas y clínicas de los deportistas participantes en el estudio (Tabla 2).

Tabla 2. Características demográficas y clínicas de los deportistas

Como se mencionó previamente en este documento, los sujetos fueron evaluados antes y después de las sesiones de intervención en la plataforma estabilométrica (Figura 2). El software arroja de forma automática unos resultados gráficos que permiten analizar los datos obtenidos durante las sesiones (Figura 3). Posteriormente, los resultados finales fueron graficados según el desplazamiento máximo que logró cada deportista, tanto en dirección lateral como anteroposterior y el valor promedio de desplazamiento, para identificar la tendencia al movimiento en un sentido en particular (Figuras 4 y 5).

Figura 2. Imágenes entrenamiento con el Thera-Trainer Balance

Figura 3. Evaluaciones paralímpicas escaladas.

Figura 4. Desplazamiento del CG en sentido lateral (derecho-izquierdo), antes y después de la intervención

Figura 5. Desplazamiento del CG en sentido antero-posterior, antes y después de la intervención.

En las pruebas iniciales es posible evidenciar un rango de desplazamiento menor en los deportistas sin lesión medular (sujetos 4 y 5) en comparación con los otros deportistas. Sin embargo, se aprecia una mayor dificultad para desplazar el centro de gravedad (CG) en sentido lateral que en sentido antero-posterior. En todos se observa una tendencia al desplazamiento en sentido posterior.

En la evaluación final, el rango de desplazamiento aumenta en casi todos los sujetos (Tabla 3), con excepción del sujeto 5, cuyos valores permanecen casi estables tanto en las evaluaciones iniciales como en las finales. La diferencia en el desplazamiento entre la prueba inicial y final en promedio de los participantes fue de 6.26 grados. Los sujetos 2 y 4 fueron los que presentaron los mayores cambios en sentido derecho-izquierdo y los sujetos 1 y 4 en sentido antero-posterior.

Tabla 3. Valores totales de desplazamiento y diferencias entre evaluaciones inicial y final

Con relación al control de tronco medido a través del volumen de acción, los cambios fueron menos evidentes en términos cuantitativos, ya que no se presentó mayor variación en los resultados evaluados desde la valoración inicial y la final, pues los sujetos 4 y 5 mantuvieron el máximo puntaje de la escala de calificación, mientras que en los sujetos 1, 2 y 3, los cuales presentan lesión medular, la valoración cualitativa final incrementó su valor en relación a la inicial. Solo el sujeto 3 presentó cambios en los grados de desplazamiento del tronco en flexión y en inclinaciones laterales (Tabla 4).

Tabla 4. Cambios en el volumen de acción, antes y después de la intervención

Discusión

El rol de la estabilidad del tronco en el rendimiento deportivo es controversial, debido a que se conoce poco sobre su relación directa. Sin embargo, numerosos investigadores consideran que una adecuada estabilidad del tronco previene lesiones y posibilita un mejor desempeño deportivo, siendo más evidente en algunas disciplinas deportivas como los lanzamientos [31,32]. De allí que los entrenadores deban buscar siempre las mejores estrategias para el logro del máximo nivel posible de estabilidad en este segmento corporal.

En las evaluaciones iniciales llevadas a cabo en los cinco deportistas paralímpicos, cuatro de ellos muestran deficiencias en el control de tronco y solo uno completa el rango de movimiento exigido por la plataforma, aun cuando el nivel de exigencia de la prueba fue graduada para todos al 50% de la máxima resistencia que ofrece el Thera Trainer Balance. Aunque, como era de esperarse, los deportistas con lesión medular fueron los que obtuvieron los peores resultados, sí llama la atención que la deportista que presentaba problemas de acortamiento de una extremidad tuviera dificultades para completar la prueba.

En las personas con lesión medular torácica, en dependencia del nivel de lesión, se presentan afectaciones en el control motor de algunos o todos los músculos del tronco, lo que puede generar como consecuencia la incapacidad o dificultad para sentarse sin apoyo, mantenerse de pie, caminar o hacer transiciones de movimiento [33]. En los deportistas 1, 2 y 3 de esta investigación no solo se presentan antecedentes de lesión traumática en espina dorsal, sino que también existe un prolongado tiempo de evolución de la patología (mayor a ocho años), que daba para pensar que los cambios en el control postural posteriores al desarrollo del programa de ejercicios propuestos fueran mínimos. Sin embargo, contrario a ello, en los tres sujetos se evidenciaron importantes mejoras en el desplazamiento de tronco, lo cual es posible explicar desde la existencia de una plasticidad neuromuscular que permite que en individuos con lesión medular se generen nuevas sinergias musculares cuando el paciente es sometido a entrenamientos multidireccionales, ejecutados de forma repetitiva [34]. Adicional a los resultados ya mencionados, los deportistas manifestaron que el mejor efecto para ellos fue el poder mantenerse de pie durante las sesiones, así como la disminución de la espasticidad y el clonus asociados a su patología.

Como se mencionó previamente, la deportista 4, que presentaba un acortamiento del miembro inferior, evidenció dificultades para realizar el movimiento del tronco, especialmente en sentido lateral. Esto puede sugerir que más allá de las limitaciones físicas que afecten directamente la columna, como en el caso de los lesionados medulares, existen otros factores que pueden generar un pobre balance muscular, tales como la fatiga por sobreuso, los antecedentes de lesión muscular o articular, la falta o desequilibrios de la fuerza muscular por desuso o inadecuadas técnicas de entrenamiento, entre otras [35]. Estos factores deben considerarse dentro de la evaluación y seguimiento de la condición física de los deportistas. Al finalizar las sesiones de entrenamiento, la deportista mejoró su desempeño, sin que al final lograra alcanzar el valor máximo en la prueba. Durante la ejecución de las actividades virtuales, cada deportista debía vencer una resistencia generada por la plataforma, llevando a reclutamiento de fibras y activación muscular del Core, lo que puede explicar el mejoramiento de la estabilidad de tronco reflejado en los desplazamientos registrados por el software [31].

Por otro lado, con relación a los datos obtenidos, se aprecia una tendencia a la extensión del tronco en todos los participantes, aunque más evidente en los deportistas con lesión medular. Si bien esto puede explicarse desde la falta de fuerza abdominal para llevar el tronco hacia adelante, el diseño de la plataforma de bipedestación facilita que los sujetos puedan dejar caer el cuerpo hacia atrás sin participación incluso de la musculatura extensora del tronco.

Con relación a los métodos de entrenamiento para mejorar la estabilidad del tronco, se considera que estos deben incluir estrategias tanto para entrenar cognitivamente como para mejorar la entrada sensorial de la musculatura del tronco [36]. Además, se deben tener en cuenta otros aspectos que puedan influir directamente en el rendimiento deportivo, como aspectos sociales, emocionales y clínicos de cada deportista [37]. En el caso de la utilización de una plataforma de bipedestación apoyada en realidad virtual, se ha demostrado que, para los deportistas intervenidos, puede generar buenos resultados, como consecuencia de la exigencia impuesta por la postura bípeda, la variedad de ejercicio que integran amplitud de movimiento, velocidad de reacción y precisión, así como la posibilidad de graduar el nivel de complejidad de manera individualizada. Todo ello resulta en una actividad altamente exigente y motivante para su ejecución.

Si bien Vera- García [38] menciona que no existe claridad sobre la frecuencia e intensidad de las sesiones de ejercicio para el trabajo de estabilidad del tronco, la estructura de tres sesiones semanales de media hora durante seis semanas, elegida para esta investigación, parece generar buenos resultados. Sin embargo, dada la pequeña muestra de participantes, se requiere ampliar la intervención en más sujetos y así obtener mejores evidencias.

La transferencia del entrenamiento para mejorar la estabilidad a las actividades de la vida diaria o el deporte es un tema controversial [39]. En el caso de esta investigación, la evaluación del volumen de acción pretendió tener un acercamiento a las condiciones del lanzamiento desde silla. Como se observó, la ganancia en la amplitud del movimiento en la plataforma no necesariamente se transfirió al volumen de acción. Sin embargo, la clasificación cualitativa si mejoró en algunos deportistas.

Conclusiones

Los resultados permitieron evidenciar el efecto positivo del entrenamiento apoyado en realidad virtual para la estabilidad de tronco de los participantes en esta investigación, además de obtener otros beneficios a través de la bipedestación, como la disminución de algunas alteraciones asociadas a su patología. La investigación constituye un importante aporte al conocimiento sobre el tema. Asimismo, abre la posibilidad de incluir el uso de esta tecnología como parte de los protocolos de entrenamiento en esta población.

Puntos destacados: