delia constanza serpa anaya

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  • FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FSICA Y EL DEPORTE

    DEPARTAMENTO DE EDUCACIN FSICA Y DEPORTIVA.

    DOCTORADO: NUEVAS PERSPECTIVAS EN INVESTIGACIN EN

    CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FSICA Y EL DEPORTE

    TTULO DE LA TESIS:

    EFECTO DEL ENTRENAMIENTO EXCNTRICO SOBRE PROPIEDADES BIOMECNICAS DEL

    TENDN DE AQUILES

    AUTORA:

    DELIA CONSTANZA SERPA ANAYA

    DIRECTORES: Dr. FRANCISCO JAVIER ROJAS RUIZ

    Dr. AURELIO CAPPOZZO Dr. EMILIO SNCHEZ-CANTALEJO RAMREZ

    GRANADA 2012

  • Editor: Editorial de la Universidad de GranadaAutor: Delia Constanza Serpa AnayaD.L.: GR 745-2013ISBN: 978-84-9028-421-6

  • INFORME DE LOS DIRECTORES DE TESIS

    Los doctores D. F.Javier Rojas Ruiz, profesor del Departamento de Educacin Fsica y

    Deportiva de la Universidad de Granada, D. Aurelio Cappozzo , profesor del

    Departamento del Movimiento Humano y Ciencias del Deporte de la Universidad de

    Roma "Foro Italico" y D.Emilio Snchez-Cantalejo Ramrez, Profesor de la Escuela

    Andaluza de Salud Pblica

    , directores de la tesis: EFECTO DEL ENTRENAMIENTO

    EXCNTRICO SOBRE LAS PROPIEDADES BIOMECNICAS DEL TENDN DE

    AQUILES, de la que es autora Da. Delia Constanza Serpa Anaya.

    HACEN CONSTAR: Que la presente Tesis Doctoral, ha sido realizada bajo

    nuestra direccin y rene, a nuestro juicio, las condiciones requeridas para que pueda

    optar al grado de Doctor.

    Y para que as conste, expedimos el presente en Granada a 09 de Septiembre de

    2012.

    Dr. F. Javier Rojas Dr. Aurelio Cappozzo Dr.Emilio Snchez-Cantalejo

  • Compromiso de respeto a los derechos de autor

    El doctorando Delia Constanza Serpa Anaya y los directores de la tesis

    DR.Francisco Javier Rojas Ruiz, DR.Aurelio Cappozzo y DR.Emilio Snchez- Cantalejo,

    garantizamos, al firmar esta tesis doctoral, que el trabajo ha sido realizado por el

    doctorando bajo la direccin de los directores de la tesis y hasta donde nuestro

    conocimiento alcanza, en la realizacin del trabajo, se han respetado los derechos de otros

    autores a ser citados, cuando se han utilizado sus resultados o publicaciones

    Directores de la Tesis Doctoranda

  • AGRADECIMIENTOS

    Para mis

  • ndice Tesis Doctoral

    I

    NDICE GENERAL

  • DELIA CONSTANZA SERPA ANAYA

    II

  • ndice Tesis Doctoral

    III

    NDICE GENERAL Pgina

    Resumen e introduccin de la Tesis Doctoral

    Resumen 1

    Origen y Motivaciones de la Tesis Doctoral 3

    Organizacin estructural de la investigacin. 6

    1.1. Introduccin 13

    1.2. Estado del arte 17

    1.2.1. Complejo msculo tendn 17

    1.2.1.1. Arquitectura del msculo 18

    1.2.1.2. Tipos de contraccin muscular 18

    1.2.1.2.1 Contraccin excntrica 20

    1.2.1.3. Biomecnica muscular 41

    1.2.1.4. Estructura del tendn 47

    1.2.1.5. Composicin del tendn 49

    1.2.1.6. Caractersticas del tendn 52

    1.2.1.7. Funciones del tendn 52

    1.2.1.8. Biomecnica del tendn 53

    1.2.2. Tendn de Aquiles

    1.2.2.1. Anatoma 62

    1.2.2.2. Biomecnica 64

    1.2.2.3. Implicaciones del comportamiento mecnico 70

    1.2.2.4. Tendinopata 71

    PRIMERA PARTE:

    MARCO CONCEPTUAL. FUNDAMENTACIN TERICA

  • DELIA CONSTANZA SERPA ANAYA

    IV

    1.2.3. Fundamentacin del protocolo de ejercicio excntrico 76

    1.2.4. Factores mecnicos 81

    1.2.4.1. Momento de fuerza 81

    1.2.4.2. Centro de rotacin 85

    1.2.4.3. Brazo de palanca 87

    1.2.4.4. Biomecnica de los materiales 92

    1.2.4.4.1. Rigidez 92

    1.2.4.5. Tcnicas de medicin mecnicas 98

    1.2.4.5.1. Estereofotogrametra 98

    1.2.4.5.2. Ecografa 100

    1.2.4.5.3. Dinamometra 108

    1.3. Objetivos e hiptesis

    1.3.1. Objetivo General 112

    1.3.2. Objetivos especficos 112

    1.3.3. Hiptesis 112

  • ndice Tesis Doctoral

    V

    2. Mtodo 117

    2.1. Sujetos 117

    2.2. Diseo 117

    2.3. Procedimientos 118

    2.3.1. Protocolo de ejercicio excntrico 118

    2.3.2. Protocolo evaluacin antes y despus del experimento 121

    2.3.2.1. Captura de datos de preparacin 126

    2.3.2.1.1. Equipo y su ubicacin en el laboratorio 126

    2.3.2.1.2. Calibracin de la posicin de las cmaras 132

    2.3.2.1.3. Posicionamiento de los marcadores 136

    2.3.2.1.4. Creacin de la base de datos 138

    2.3.2.1.5. Creacin del modelo a analizar 138

    2.3.2.1.6. Captura de datos especfica 141

    2.3.2.2. Medicin momento de fuerza plantiflexora 145

    2.3.2.3. Registro del desplazamiento tendn de Aquiles 148

    2.3.3. Elaboracin de datos 150

    2.3.3.1. Clculo de los brazos de palanca 150

    2.3.3.2. Clculo de la fuerza del tendn de Aquiles 152

    2.3.3.3. Clculo del desplazamiento unin mio-tendinosa 153

    2.3.3.4. Clculo de la rigidez del tendn de Aquiles 156

    2.4. Anlisis estadstico 156

    SEGUNDA PARTE:

    METODOLOGA

  • DELIA CONSTANZA SERPA ANAYA

    VI

    3.1. Coeficiente de correlacin intra-clase (CCI) 164

    3.2.

    3.3. Anlisis exploratorio 166

    Anlisis descriptivo 165

    3.3.1. Univariado 166

    3.3.2. Bivariado 168

    3.4. Anlisis exploratorio de diferencias porcentuales 173

    3.5. Pruebas de hiptesis 175

    3.5.1. Prueba del supuesto de normalidad en las diferencias 175

    3.5.2. Prueba no paramtrica de igualdad de medias 176

    3.2.3. Pruebas paramtricas de igualdad de medias 176

    3.6. Relacin lineal entre pares de variables 177

    TERCERA PARTE:

    RESULTADOS

  • ndice Tesis Doctoral

    VII

    4. Discusin y limitaciones 183

    5. Conclusiones, aplicaciones y futuras investigaciones 191

    6. Referencias bibliogrficas 197

    7. Anexo 211

    CUARTA PARTE:

    DISCUSIN Y LIMITACIONES

    QUINTA PARTE:

    CONCLUSIONES, APLICACIONES Y FUTURAS INVESTIGACIONES

    SEXTA PARTE:

    REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

    SPTIMA PARTE:

    ANEXO

  • DELIA CONSTANZA SERPA ANAYA

    VIII

    ndice de figuras

    Figura 0.- Esquema organizativo de la investigacin 7

    Figura 1.- Modelo mecnico de Hill 17

    Figura 2.- Comparacin entre contraccin excntrica y concntrica 19

    Figura 3.- Actividad excntrica 21

    Figura 4.- Curva velocidad- Fuerza en diferentes niveles de actividad muscular 23

    Figura 5.- Grfica fuerza- costo metablico 25

    Figura 6.- Esquema de adaptaciones musculares por el entrenamiento excntrico 29

    Figura 7.- Imagen ecogrfica de una tendinopata crnica 39

    Figura 8.- Curva fuerza longitud del sarcmero 43

    Figura 9.- Curva fuerza velocidad de la contraccin concntrica y excntrica 45

    Figura 10.-Estructura jerrquica del tendn 49

    Figura 11.- Curva fuerza alargamiento del tendn 54

    Figura 12.- Curvas del comportamiento biomecnico del tendn 56

    Figura 13.- Grfica del mecanismo de histresis en el tendn 57

    Figura 14.- Curvas de los cambios de la relacin fuerza- longitud, 59

    Figura 15.- Anatoma del tendn de Aquiles 62

    Figura 16.- Movimiento de plantiflexin 75

    Figura 17.- Diagrama vectorial de un torque. 82

    Figura 18.- Esquema del centro de rotacin 91

    Figura 19.- Diseo para el clculo escalar de dos vectores 91

    Figura 20.- Diagrama del proceso de fotogrametra 100

    Figura 21.- Imgenes ecogrficas del tendn de Aquiles normal 105

    Figura 22.- Imgenes ecogrficas del tibial anterior y diseo del experimento 107

    Figura 23.- Imagen de ultrasonido de la unin mio-tendinosa 108

    Figura 24.- Celda de carga 110

    Figura 25.- Movimiento base del protocolo de ejercicio 120

    Figura 26.- Curva relacin entre la fuerza muscular (Fmus) y Longitud. 121

    Figura 27.- Estimacin de la fuerza del tendn 122

    Figura 28.- Ilustracin esquemtica del desplazamiento del te