Valoración de la fatiga neuromuscular en el antebrazo del motorista de velocidad

Abstract

Actualmente, es frecuente ver cómo muchas escuderías tienen sus motos paradas en boxes por patologías neuromusculares de sus pilotos oficiales, debiendo recurrir a pilotos substitutos. Durante una carrera de motos la fatiga es alta porque los pilotos tienen que soportar niveles de tensión muscular elevados, particularmente en los brazos y antebrazos y además mantenidos durante un largo periodo de tiempo.

Un estudio previo realizado durante una carrera de resistencia de 24 h (Marina, Porta, Vallejo, & Angulo, 2011) sugirió que el sistema central no era el motivo principal que explicaba la disminución en la contracción máxima voluntaria (CMV), sino factores periféricos. De ese estudio surgió la necesidad de simular la posición del piloto durante la frenada, así como proponer un protocolo estandarizado en un entorno controlado, dando lugar a la presente tesis.

En el primer estudio comparamos dos protocolos, uno continua y otro intermitente (PIF) modificado a partir del estudio surgido de las 24 h. El incremento de la amplitud electromiográfica (EMG) y el decremento de la frecuencia EMG confirmaron mediante el protocolo continua los resultados obtenidos por autores anteriores, pero no con el PIF. Nuestro PIF se mostr6 mas discriminativo entre pilotos expertos y grupo control, alcanzando los primeros una duración mayor y verificándose una mayor correlación con las molestias en el antebrazo. El segundo estudio examin6 el comportamiento de la serial EMG combinando diferentes intensidades y tiempos de descanso, con el sujeto en posición de pilotaje accionando la maneta de freno con la mano derecha. El objetivo de este estudio era verificar si la disparidad de los resultados EMG en PIFs publicados en la literatura, puede deberse a diferentes duraciones en los periodos de contracción-relajación, así como a las intensidades de contracción (% CMV). Los resultados sugirieron que utilizar intensidades bajas (-30 % CMV) y tiempos de recuperación cortos de no más de 10 segundos es la mejor estrategia para inducir fatiga neuromuscular.

El tercer estudio nació de la idea que posiblemente no todo el mundo tiene el mismo patrón de disminución de la CMV a lo largo del tiempo. Desarrollamos un modelo matemático no lineal que permitiese verificar dicha hipótesis. Después de aplicar dicho modelo confirmamos que efectivamente, podríamos distinguir tres perfiles básicos de fatiga funcional (lineal, exponencial y tres fases), valorada a lo largo de un PIF a través de la medición repetitiva de la CMV. Sabiendo que las mejores pilotos presentaban un patrón lineal, este segundo estudio supone un primer paso para estudiar si una determinada preparación física podría cambiar y/u optimizar un patrón inicial hacia uno lineal. De la sucesión de estudios descritos anteriormente, vimos que para progresar en esta línea de investigación teníamos que combinar las contracciones voluntarias y la serial EMG con la valoración de otros marcadores neurofisiológicos de fatiga central y periférica. Por eso en el cuarto estudio aplicamos potenciales evocados mediante estimulación eléctrica periférica y estimulación magnética transcraneal, en el segmento fatigado (derecho) y no fatigado (izquierdo), para estudiar posibles efectos contralaterales de la fatiga durante la recuperación del PIF. En esta nueva versión de protocolo modificamos los tiempos de descanso y añadimos el gesto de girar el puño del gas, para acercarnos más a la situación real de pilotaje. Los resultados obtenidos en este último estudio y en el conjunto de la tesis sugieren que la fatiga experimentada par las motoristas se debe principalmente a factores periféricos. Sin embargo no podemos descartar factores centrales.

During a motorcycle race fatigue levels are high as riders are required to endure high levels of muscle tension for long periods of time, especially in their arms and forearms. For this reason the present thesis focuses on fatigue in the right forearm muscles. In the first study we compared an intermittent fatigue protocol (IFP) especially designed for motorcycle riders with a continuous protocol. The IFP was not only able to discriminate between the riders and the control group, but also proved to have a strong relationship with the level of motorcyclist forearm discomfort. Despite the results obtained with continuous protocol were similar to those reported in the literature, our IFP confirmed the discrepancies between studies suggesting that the combination of different, contraction-relaxation periods, submaximal contraction intensities (% maximal voluntary contraction, MVC), muscle groups and other non-controlled or non-reported factors, are critical to understand muscle fatigue in IFPs. The above mentioned results invited us to investigate the effects of two different recovery periods and two intensities on the EMG signal in the study II, using a unique IFP. The results suggested that using short recovery periods and low intensities is the best approach to evoke fatigue. In study Ill, time course parameters of contraction and relaxation were examined to better characterize the reduction in the maximal force generating capacity of a muscle (MVC) during an IFP specifically designed for road racing motorcycle riders. Also, a mathematical nonlinear force fatigue model was proposed and confirmed a satisfactory adjustment to all participants. The same mathematical expression derived three patterns of force fatigue : three-phase , exponential and linear. Finally, in the fourth study which purpose was to investigate the contribution of central and peripheral mechanisms of fatigue on the exerted and contralateral extensor digitorum communis following an IFP, we examined the time-course of recovery of maximal voluntary contraction (MVC), compound muscle action potential (CMAP), motor evoked potential (MEP) to transcranial magnetic stimuli and the cortical silent period (CSP) throughout 20 min of recovery. The results suggested that local factors were those mainly responsible for the incomplete MVC recovery after the IFP.