Introducción

Los isquiotibiales son músculos que forman el compartimento posterior del muslo. Es un grupo muscular poliarticular compuesto por la cabeza larga del bíceps femoral (biarticular), la cabeza corta del bíceps femoral (monoarticular), el semitendinoso (biarticular) y el semimembranoso (biarticular). Como pasan a través de la cadera y la rodilla, actúan como extensores de la cadera (excepto la porción corta del bíceps femoral) y flexores de la rodilla.

El fortalecimiento de este grupo muscular puede ayudar en la prevención y rehabilitación de lesiones de rodilla, así como también en la reducción del riesgo de sufrir una lesión por distención (1) de isquiotibiales y/o incrementar el rendimiento en acciones como correr en velocidad (2).

Uno de los ejercicios más utilizados a la hora de fortalecer las musculatura de la zona posterior del muslo, es la flexion de piernas o curl de piernas en máquina. Este ejercicio, que fortalece la flexión de la rodilla de forma aislada, puede ser realizado en dos máquinas: una que permite la ejecución del movimiento de flexión de la rodilla, en posición prona (acostado boca abajo) y otra que permite la flexión de la rodilla mientras está sentado. Aunque los ejercicios se pueden realizar con un rango de movimiento completo, la flexión de piernas en la versión sentado (debido a la flexión de la cadera presente durante todo el ejercicio) impone un estiramiento constante en los 3 músculos biarticulares de los isquiotibiales (3), lo que implica trabajar en longitudes musculares más largas, en comparación con la versión boca abajo. Por consiguiente, tal como se ha demostrado en numerosos estudios anteriores (4, 5, 6), cuando los ejercicios se realizan bajo tension en longitudes musculares largas, los niveles de crecimiento muscular tienden a ser mayores. Sin embargo, estos resultados no son unánimes, en particular debido a la heterogeneidad de los protocolos establecidos y del nivel de los participantes.

En cuanto a la disminución de lesiones, se ha sugerido que el entrenamiento constante con longitudes musculares largas limitaría el daño muscular inducido por el trabajo excéntrico (7), sobre todo cuando dicho trabajo excéntrico es llevado a cabo en velocidad, como cuando se realiza un esprint. El daño muscular y las lesiones por distensión parecen desencadenarse por contracciones excéntricas rápidas (8), y algunos autores sugieren que existe un vínculo entre la susceptibilidad de un músculo al daño y la probabilidad de lesión.

Entonces, ¿una flexión de piernas sentado disminuiría el daño muscular relacionado con la fase excéntrica en mayor medida que el ejercicio de flexión de piernas prono? ¿Qué variación permitiría más hipertrofia?.

Para responder estas preguntas, un grupo de investigadores realizó un estudio con el objeto de explorar los efectos del entrenamiento en ambas versiones del ejercicio de flexión de piernas sobre la hipertrofia muscular de los isquiotibiales y la susceptibilidad al daño muscular inducido por el ejercicio excéntrico.

El estudio

Para este estudio se estableció un protocolo en 2 fases: la primera consistió en comparar los efectos del entrenamiento, durante 12 semanas, entre ambas versiones del curl de piernas (sentado y prono) sobre la hipertrofia de los isquiotibiales, y la segunda fase consistió en realizar una sesión exclusivamente excéntrica para analizar el daño muscular, y establecer una conexión entre el programa realizado en la fase 1 y una posible protección del músculo.

Primera fase: 20 adultos sanos no entrenados (7 mujeres y 13 hombres) participaron del estudio. De manera aleatoria, cada sujeto fue sometido a ambas versiones del ejercicio de curl de piernas. Los sujetos realizaron la version sentado (flexión de cadera de 90°) con una pierna, y la version prono (flexión de cadera de ~30°) con la otra. Ambas variantes fueron completadas al 70% de una repetición máxima (1RM), con 10 repeticiones por serie, 5 series por sesión y 2 sesiones por semana durante un periodo de 12 semanas.

Para evaluar la hipertrofia muscular, antes y después de esta fase, los investigadores utilizaron imágenes por resonancia magnética (MRI) para medir el volumen de cada músculo que compone los isquiotibiales y el volumen general de los mismos.

Segunda fase: Para la segunda fase, 19 de los 20 participantes en la fase 1 y 12 participantes adicionales a modo de control (4 mujeres y 8 hombres que no participaron en la primera fase) realizaron una sesión puramente excéntrica que constó de 3 series de 10 repeticiones al 90% de 1RM, para cada pierna, en cada condición (curl de piernas sentado y boca abajo). Antes, 24, 48 y 72 horas después de la sesión se evaluó la fuerza máxima (1RM) y el tiempo de relajación transversal (T2) medido por MRI (que depende de la presencia de edema e inflamación).

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¿Sabías? Un aumento en el tiempo de relajación transversal refleja una mayor inflamación en el músculo.

Resultados

Hipertrofia: Como se logra apreciar en la Figura 1, después de la primera fase del protocolo, la hipertrofia total de los isquiotibiales aumentó un 14.1% para el curl de piernas sentado y un 9.3% para el curl de piernas boca abajo. Estos cambios en la estructura muscular, se evidenciaron en cada musculo biarticular (cabeza larga del bíceps femoral, semitendinoso y semimembranoso) del isquiotibial, pero no en el músculo monoarticular (cabeza corta del bíceps femoral).

Figura 1. Cambios porcentuales en el area de la sección transversal de los músculos que comprenden el isquiotibial. WH= Isquiotibial completo, BFL= Cabeza larga del biceps femoral, ST= Semitendinoso, SM = Semimembranoso, BFS =Cabeza corta del biceps femoral.

Además, el bíceps femoral aumentó más de volumen en la parte proximal (+20,8 vs. +8,7%) y distal (+10,7 vs. +5,4%), y el semitendinoso aumentó más de volumen proximal (+28,2 vs. 21,1%) con el curl de piernas sentado (Figura 2).

Figura 2. Cambios porcentuales en el area de la sección transversal muscular antes y después de la intervención para las secciones proximales y distales en la cabeza larga del biceps femoral (BFL) y el semitendinoso (ST)

T2: No hubo diferencias significativas entre las dos variantes del ejercicio de flexión de piernas para ninguno de los músculos isquiotibiales en el tiempo de relajación transversal. En el grupo control, es decir, los sujetos que no participaron en la primera fase de entrenamiento, los valores de T2 fueron mucho más altos que para los demás participantes (Figura3).

Figura 3. Cambios en T2 de cada músculo isquiotibial al 50% de la longitud del muslo pre ejercicio excéntrico, a las 24, 48 y 72 hrs posteriores para ambas variantes de flexion de piernas y el grupo control.

¿Qué significa esto?

Los resultados de este estudio muestran que (1) la hipertrofia de los isquiotibiales fue mayor después del entrenamiento utilizando una flexión de piernas en su versión sentado, y (2) no hubo evidencia de que el entrenamiento con una mayor longitud muscular (curl de piernas sentado) tuviera un mayor efecto protector contra el daño de los isquiotibiales.

Veamos algunos detalles interesantes que nos ayudaran a clarificar el porque de estos resultados.

#1. Crecimiento muscular

Los resultados obtenidos en este estudio indican que hubo una mayor hipertrofia promedio en los músculos isquiotibiales cuando el ejercicio de flexión de piernas se realizó sentado. La mayor tensión pasiva en esta variante es probablemente la razón principal de esta diferencia en las ganancias de volumen muscular. Los cuatro músculos individuales examinados demostraron consistentemente que una mayor hipertrofia ocurrió exclusivamente bajo la condición en la que los músculos fueron entrenados en longitudes musculares largas (en el curl de piernas sentado). Estos datos son consistentes con los resultados de una revisión sistemática y meta-análisis de Pallarés y cols. (9), en el que se sugiere que un ejercicio que permita entrenar con un mayor rango de movimiento (especialmente en longitudes musculares largas) tiende a ser mejor que entrenar con un rango de movimiento más corto para maximizar la hipertrofia.

El motivo de este mayor rango de movimiento en la flexión de piernas sentado, tiene que ver con la anatomía del grupo de músculos que componen el isquiotibial. Recuerde que, los isquiotibiales en su mayor parte, son un músculo biarticular (excepto la cabeza corta del bíceps femoral que solo cruza la articulación de la rodilla). Debido a esto, son extensores de cadera y flexores de rodilla. Teniendo esto en mente, y a pesar de que ambos ejercicios se realizan con un rango completo de movimiento, el factor determinante es la posición de las caderas. En este sentido, una flexión de piernas acostado boca abajo alarga los isquiotibiales a través de la extensión de la rodilla (rodillas rectas) y a través de una flexión mínima de la cadera. Por otro lado, una flexión de piernas en la versión sentado impone un estiramiento constante en los 3 músculos biarticulares de los isquiotibiales a través de una combinación de extensión completa de rodilla y flexión profunda de cadera (presente durante todo el ejercicio) (3).

#2. Daño muscular inducido por el ejercicio excéntrico

Los valores de T2 fueron mucho más altos en el grupo que no realizó la intervención de entrenamiento (grupo control) en comparación con los demás participantes del estudio. Sin embargo, no existieron diferencias significativas entre aquellos que realizaron la flexión de piernas sentado o en posición prono. Estos datos sugieren que ambas formas de realizar un curl de piernas (sentado y boca abajo) son igualmente efectivas para reducir la susceptibilidad al daño muscular.

Estos resultados concuerdan con estudios anteriores (10, 11, 12) en los que se ha demostrado que un efecto protector contra el daño muscular y la susceptibilidad a lesionarse es producto de un efecto acumulativo de entrenamiento, siempre y cuando se proporcione suficiente estímulo de entrenamiento de antemano.

Limitaciones

  • Sujetos no entrenados. Aunque dudo que los resultados sean diferentes en individuos con mayor experiencia en entrenamiento.
  • La segunda limitación (y que los mismos autores reconocen) es la carga que se utilizó en la segunda fase del experimento. Una carga del 90% de 1RM para enfatizar una carga excéntrica podría ser demasiado baja. Por ejemplo, un estudio de Carmona y cols. (13) utilizó una carga del 120% de 1RM solo en la fase excéntrica de un curl de piernas prono, encontrando síntomas de daño muscular mucho mas severos que en el estudio que estamos analizando ahora. Por lo tanto, es posible que aplicar protocolos con cargas excéntricas más altas pueda generar un resultado diferente en las adaptaciones al daño muscular y la susceptibilidad a lesiones.

Conclusiones e implicaciones prácticas

  • El entrenamiento con longitudes musculares más largas tiende a promover un mayor crecimiento muscular que cuando se entrena con longitudes musculares más cortas. Esto no significa que nunca debamos entrenar con longitudes musculares cortas.
  • Los músculos biarticulares (es decir, los que cruzan dos articulaciones), como los isquiotibiales, nos permiten manipular múltiples articulaciones para cambiar la longitud en la que se entrena el músculo.
  • Al comparar directamente los curls de piernas sentado con los curls de piernas acostado, los curls de piernas sentados causaron más hipertrofia en todos los músculos isquiotibiales biarticulares.
  • Finalmente, el entrenamiento regular/constante podría permitir una mejor protección contra el daño muscular, cualquiera sea la variante del curl de piernas. Dicho esto, los resultados son condicionales, ya que la sesión "excéntrica" realizada al 90% de 1RM (concéntrico) no representa necesariamente un verdadero trabajo excéntrico (>100% de 1RM concéntrico) y no representa necesariamente las fuerzas excéntricas experimentadas por el isquiotibiales durante actividades de alta intensidad.

Referencias

1) Guex, & Millet. (2013). Conceptual Framework for Strengthening Exercises to Prevent Hamstring Strains. 
2) Morin y cols. (2015). Sprint Acceleration Mechanics: The Major Role of Hamstrings in Horizontal Force Production.
3) Arnold y cols. (2010). A Model of the Lower Limb for Analysis of Human Movement.
4) McMahon y cols. (2013). Muscular adaptations and insulin-like growth factor-1 responses to resistance training are stretch-mediated.
5) Alegre y cols. (2014). Effects of isometric training on the knee extensor moment–angle relationship and vastus lateralis muscle architecture.
6) Pedrosa y cols. (2021). Partial range of motion training elicits favorable improvements in muscular adaptations when carried out at long muscle lengths.
7) Nosaka y cols. (2005). Partial Protection against Muscle Damage by Eccentric Actions at Short Muscle Lengths.
8) Brockett y cols. (2004). Predicting Hamstring Strain Injury in Elite Athletes.
9) Pallarés y cols. (2021). Effects of range of motion on resistance training adaptations: A systematic review and meta-analysis.
10) Chen y cols. (2009). Muscle damage responses of the elbow flexors to four maximal eccentric exercise bouts performed every 4 weeks. 
11) Maeo, Yamamoto, & Kanehisa. (2015). Muscular Adaptations to Short-term Low-frequency Downhill Walking Training.
12) Maeo, Yamamoto, & Kanehisa. (2016). Downhill walking training with and without exercise-induced muscle damage similarly increase knee extensor strength. 
13) Carmona y cols. (2018). Time Course and Association of Functional and Biochemical Markers in Severe Semitendinosus Damage Following Intensive Eccentric Leg Curls: Differences between and within Subjects.

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