Validez y fiabilidad de los ratios de fuerza isocinética para la estimación de desequilibrios musculares / Validity and reliability of isokinetic strength ratios for estimating muscle imbalances

Varios índices de fuerza isocinética (bilateral y unilateral) de la rodilla han sido extensivamente empleados para: a) identificar posibles factores de riesgo de lesión del ligamento cruzado anterior (LCA) de la rodilla y/o desgarros de la musculatura isquiosural; b) monitorizar la eficacia de programas de rehabilitación, y c) determinar si un deportista puede regresar al entrenamiento y/o a la competición de forma segura tras haber superado un proceso de rehabilitación. Sin embargo, la precisión de estos índices isocinéticos para evaluar desequilibrios musculares ha sido aceptada en base a conocimientos teóricos y empíricos, y en menor medida a la evidencia científica existente con respecto a su grado de validez y fiabilidad. Por ello, los objetivos de esta revisión bibliográfica fueron: 1) analizar y comparar la validez y la fiabilidad de los índices de fuerza bilateral y unilateral de la rodilla para la estimación y monitorización de posibles desequilibrios musculares, así como 2) aportar valores de referencia para categorizar la función muscular como normal o con riesgo significativo de lesión. Un total de 13 artículos científicos cumplieron los criterios de inclusión y exclusión inicialmente establecidos. Tras el análisis de los estudios se puede concluir que: a) son muy escasos los trabajos científicos que analizan la validez y la fiabilidad de los índices de fuerza bilateral y unilateral (convencional y funcional) para identificar desequilibrios musculares; b) un desequilibrio bilateral menor del 10-15% y un desequilibrio unilateral menor de 45-60% podrían ser un buen umbral de seguridad para reducir la probabilidad de sufrir una lesión de la musculatura isquiosural y del LCA; c) los índices de fuerza de la rodilla parecen presentar moderados valores de fiabilidad absoluta (error estándar de la medida <15%), y d) son necesarios más estudios que aborden la determinación de la fiabilidad y la validez de los índices de fuerza en diferentes modalidades deportivas(AU)

Several isokinetic strength ratios (bilateral and unilateral) of the knee have been extensively used: (i) to identify possible anterior cruciate ligament (ACL) and hamstring strain injury risk factors; (ii) to monitor the effectiveness of rehabilitation programs; and (iii) to determine if an athlete is able to return safely to training and competition sessions after finishing a specific rehabilitation program. However, the precision of these isokinetic strength ratios to evaluate muscle imbalances has been accepted based on theoretical and empirical knowledge, and less based on the scientific evidence regarding their validity and reliability. The purposes of this literature review were: (1) to analyse and compare the validity and reliability of unilateral and bilateral isokinetic strength ratios of the knee for estimating and monitoring possible muscle imbalances; as well as (2) to report cut-off values to categorize the muscle function as normal or with significantly high injury risk. A total of 13 scientific studies fulfilled all the previously established inclusion and exclusion criteria. After analysing all the studies, it was possible to conclude that: (i) very few studies have analysed the validity and reliability of bilateral and unilateral (conventional and functional) isokinetic strength ratios of the knee to identify muscle imbalances; (ii) a bilateral imbalance lower than 10-15% and unilateral imbalances lower than 20-40% could be an appropriate cut-off score to reduce the likelihood of developing hamstring strains and ACL injuries; (iii) the isokinetic strength ratios of the knee appear to present moderate absolute reliability scores (standard error of the measurement <15%); and (iv) more studies are needed to determine the validity and reliability of the isokinetic strength ratios of the knee in different sport modalities(AU)

Fiabilidad absoluta de los índices convencional y funcional y momento máximo de fuerza isocinética de la flexión y extensión de rodilla / Absolute reliability of conventional and functional ratios and peak isokinetic torque of knee flexion and extension

Introducción: Las pruebas de valoración de fuerza isocinética son probablemente las herramientas de estimación de la función muscular más utilizadas en el ámbito físico-deportivo. Sin embargo, existe una limitada evidencia científica que justifique su uso como herramientas de precisión. Por ello, el objetivo principal de este estudio fue examinar la fiabilidad absoluta de los índices de fuerza convencional y funcional, así como de los picos o momentos máximos de fuerza (PFM) concéntricos y excéntricos de la flexión y extensión de rodilla en adultos jóvenes físicamente activos. Material y métodos: Cincuenta y dos participantes completaron 3 sesiones de evaluación de los índices de fuerza convencional y funcional y PFM concéntricos y excéntricos de la flexión y extensión de rodilla, con un intervalo de 72-96h entre sesiones consecutivas. La fiabilidad absoluta intersesión fue examinada mediante el cálculo de los estadísticos cambio en la media entre sesiones de valoración expresado en términos porcentuales (CM), porcentaje del error típico (expresado como coeficiente de variación [CVET]) e índice de correlación intraclase (ICC). Resultado: Pobres valores de fiabilidad absoluta se encontraron para los índices convencional (CM=0,2-0,4%; CVTE=16-18%; ICC=0,6-0,7) y funcional (CM=-2,1-0,2%; CVTE=18-20%; ICC=0,3-0,7) de la rodilla. Igualmente, moderados valores de fiabilidad absoluta (CM=-3,0-1,5%; CVTE=9-16%; ICC=0,7-0,9) fueron observados para la variable PFM independientemente del movimiento articular de la rodilla (flexión y extensión), tipo de activación muscular (concéntrica y excéntrica) y velocidad angular (60°/s y 180°/s) empleada. Conclusiones: Una modificación mayor de =12 y de =17% en los valores iníciales de la variable PFM (independientemente del tipo de contracción y movimiento articular) e índices isocinéticos (convencional y funcional), respectivamente, podrían ser considerados como reales y no simplemente debidos al error de la medida. Estos valores de fiabilidad absoluta podrían ser lo suficientemente sensibles como para detectar cambios de gran magnitud, como los acontecidos tras la aplicación de programas de rehabilitación en personas lesionadas(AU)

Introduction: Isokinetic strength tests are probably the most common measurement tools for estimating muscle function in sport setting. However, there is little scientific evidence justifying their use as accurate tools. For that reason, the main purpose of this study was to examine the absolute reliability of isokinetic functional and conventional strength ratios as well as concentric and eccentric isokinetic knee flexion and extension peak torque (PT) of the knee in recreational active young adults. Material and methods: Fifty two participants performed 3 measurement sessions to record the functional and conventional strength ratios and concentric and eccentric knee flexion and extension PTs with a 72-96hours rest interval between consecutive sessions. The inter-session absolute reliability was measured through change in the mean between measures (expressed as percentage value [CM]), typical percentage error (% within-subjects variation [CVTE]), and intraclass correlations (ICC).Results: Poor absolute reliability scores were found for conventional (CM=0.2%-0.4%; CVTE=16%-18%; ICC=0.6-0.7) and functional (CM=−2.1%-0.2%; CVTE=18%-20%; ICC=0.3-0.7) knee strength ratios. Likewise, moderate absolute reliability scores were observed for PT values independently of the knee movement (flexion and extension), type of muscle contraction (concentric and eccentric) and angular velocity (60°/s and 180°/s). Conclusions: An observed change greater than = 12% and = 17% for PT scores (independently of knee movement and muscle contraction) and isokinetic ratios (conventional and functional), respectively, from baseline scores would suggest that a real change in strength balance was likely and not because a measurement error. These absolute reliability scores could be sensitive enough to detect large changes, as showed after completing rehabilitation programs for subjects injured(AU)

Efecto agudo del estiramiento activo sobre los índices de fuerza máxima isocinética unilateral de la rodilla / Acute effect of active stretching on unilateral isokinetic strength indexes of the knee

El objetivo de este estudio fue investigar el efecto agudo de una rutina de estiramientos estáticos activos para la extremidad inferior sobre los índices de fuerza máxima isocinética convencional y funcional de la rodilla en deportistas recreativos. Un total de 49 participantes completaron tres sesiones de evaluación, una inicial de familiarización y dos experimentales (control y estiramientos en orden aleatorio), con un intervalo de 72-96 horas entre sesiones. El protocolo de estiramientos estático activos consistió en 5 ejercicios unilaterales diseñados para estirar los principales grupos musculares de la extremidad inferior. Cada ejercicio de estiramiento fue realizado 2 veces, manteniendo la posición de estiramiento durante 30s (2x30s), con un periodo de descanso entre serie, pierna contra-lateral y/o ejercicio de 20s. En la sesión de control no se realizó el programa de estiramientos. Inmediatamente después de ambos tratamientos (control y estiramientos), se valoraron los índices de fuerza convencional y funcional de la rodilla a 60 y 180º/s, empleando para ello una posición de evaluación de tendido prono. El análisis estadístico realizado a través de un modelo lineal general de medidas repetidas y una prueba de potencia estadística reveló la ausencia de interacción (p > 0.05) entre sesiones experimentales para cada uno de los índices de fuerza objeto de estudio. Por lo tanto, si los índices de fuerza unilateral de la articulación de la rodilla pueden ser utilizados como factores de riesgo primario de desgarros del LCA y distensiones de la musculatura isquiosural, los hallazgos de este estudio sugieren que una rutina de estiramientos estático activos de la extremidad inferior podría no alterar el riesgo relativo de lesión del LCA y la musculatura isquiosural (AU)

The main purpose of this study was to investigate the acute effect of an active lower limb stretching routine on conventional and functional unilateral maximal isokinetic strength ratios of the knee in recreational athletes. A total of 49 participants completed three measurement sessions, an initial session of familiarization and two experimental sessions (control and static stretching in randomized order) with 72-96 hours interval among consecutive sessions. The stretching protocols consisted of 5 different unilateral exercises designed to stretch the major lower limb muscle groups (psoas, gluteus, adductors, quadriceps and hamstring muscles). Each stretching exercise was performed twice, holding the position for 30s (2x30s), with a rest-interval within series, contra-lateral leg and /or exercises of 20s. After the stretching or control intervention, conventional and functional unilateral strength ratios were measured in prone position at 60 and 180º/s. Statistic analysis (general lineal model with repeated measures)indicated no significant interaction (p > 0.05) among experimental sessions for any isokinetic ratios recorded. Therefore, if conventional and functional unilateral strength ratios can be used as indexes of the risk of ACL tears and hamstring muscle strains, the findings of the present study tentatively suggested that static active stretching may not alter the relative risk of ACL tears and hamstring strains (AU)