EFECTIVIDAD DEL BIOFEEDBACK-EMG EN LA REHABILITACION
DE LESIONES DEPORTIVAS DE LA RODILLA
Antonio Hernández Mendo (España)
mendo@uma.es

Departamento de Psicología Social y de la Personalidad de la Universidad de Málaga

Resumen
Este trabajo, de acuerdo con el realizado por otros autores, tiene por objeto estimar la fiabilidad de las medidas electromiográficas, tomadas sobre el cuádriceps femoral, permitiendo de esta manera avalar los resultados obtenidos mediante biofeedback electromiográfico (BF-EMG) en un caso de lesión del tendón rotuliano.
Para el cálculo de la fiabilidad se utilizó el método test-retest en dos sesiones de cinco ensayos. En la intervención con BF-EMG se realizaron siete sesiones de línea base, catorce de entrenamiento y una de seguimiento. En las sesiones de línea base se evaluó la actividad electromiográfica integrada de ambos cuádriceps durante contracción isométrica de máximo esfuerzo tomándose medidas, en todos los casos, de la amplitud de la señal. Las sesiones de entrenamiento, que eran precedidas y seguidas de la toma de datos en condiciones de línea base, constaban de doce ensayos cada una de ellas con feedback auditivo y visual de la actividad-EMG integrada del cuádriceps izquierdo en todos los casos.
Los resultados obtenidos son satisfactorios tanto en lo que se refiere al estudio de la fiabilidad como de la intervención con BF-EMG.
Palabras clave: Rehabilitación. Lesión del tendón rotuliano. Biofeedback electromiográfico.

Abstract
EFFECTIVENESS OF THE BIOFEEDBACK-EMG IN THE REHABILITATION OF SPORT LESIONS OF THE KNEE
This research acording to some made by other authors, wants to estimate the realibility of electromiographyc measures, taken from the femoral quadriceps, allowing us, this way, to guarantee the resoults obtenied by electromyographyc biofeedback (EMG-BF), in the case of a rotulian-tendon injury.
The method test-retest was used to the calculation of the reability in two session of five essais each one. In the intervention with EMG-BF seven sessions of base line were made, fourteen of training and one of control. In the base-line sessions the electromiographyc activity was measured in both quadriceps during the isometric contraction taking measures, in all cases, of the wideness of the signal. The trainning were anteceded and followed by the fotting down of measures in base-line conditions, and they consisted on twelve essais each one of them with auditive and visual feedback of the EMG activity, integrated in the left quadriceps in all cases.
The resoults obteined are as satisfactory in the study of the realiability as the intervention with EMG-BF.
Key words: Rotulian-tendon injury. Biofeedback Electromyographyc. Reabilitation.

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Introducción
El notable incremento de las lesiones deportivas y la necesidad de una técnica de rehabilitación eficaz que implique de una forma activa y consciente al deportista a fin de lograr una homeostasis entre la rehabilitación física y la necesaria adaptación psicológica, están permitiendo que el BF-EMG se presente como una técnica eficaz de rehabilitación en el tratamiento de las lesiones deportivas.

Del total de lesiones deportivas la proporción más elevada se produce en estructuras de carga como la rodilla, con un porcentaje en torno al 46% (Black, 1986). Aunque básicamente las lesiones deportivas son iguales a las que se producen en otros ámbitos de la vida, las diferencias esenciales estriban tanto en la forma en la que se producen como en la necesidad de contar con una rápida recuperación que permita un rendimiento, posterior, al máximo nivel.

Distintos autores han planteado el BF-EMG como técnica de gran valor en la rehabilitación de lesiones de rodilla (Sprengeer et al., 1979; Krebs, 1981; Simón y Hernández, 1993) aunque para evidenciar la eficacia del BF-EMG en lesiones de rodilla es preciso estimar, previamente, la fiabilidad de las medidas electromiográficas recogidas en el cuádriceps femoral por ser éste el grupo muscular más importante implicado en una de las funciones primordiales de la rodilla: la extensión. Para el cálculo de la fiabilidad hemos tenido en cuenta el trabajo de Graham (1979).

Este trabajo tiene, por tanto, un doble objetivo, (a) estimar la fiabilidad de las medidas electromiográficas recogidas en el cuádriceps femoral con el fin de avalar (b) la eficacia de un tratamiento de BF-EMG en un caso de lesión del tendón rotuliano.

Método
Sujetos
Para el cálculo de la fiabilidad la recogida de la señal se realiza sobre una muestra de estudiantes de enseñanza secundaria del I.E.S.P. de Vimianzo (Vimianzo-La Coruña), todos ellos voluntarios. La muestra está compuesta por 41 sujetos (28 mujeres y 13 hombres) con un rango de edad entre 15 y 19 años. Del grupo de mujeres 27 eran diestras, de éstas, 20 no realizaban actividad física fuera de las horas lectivas y las otras 7 la realizaban con asiduidad; había únicamente una mujer zurda que no realizaba actividad física. Del grupo de hombres, 10 eran diestros, de éstos, 2 no realizaban actividad física fuera de las horas de clase y los otros 8 sí la realizaban. De los restantes, 3 hombres zurdos, uno no practicaba deporte y otros dos lo practicaban habitualmente.

Por lo que respecta al tratamiento en BF-EMG se realiza en un jugador de baloncesto de 20 años que milita en un equipo aficionado de la liga local. Debido a una lesión del tendón rotuliano está inactivo, deportivamente, durante un período de 10 meses. La propia etiología de la lesión provoca una pérdida de tono muscular en el cuádriceps femoral izquierdo. Para paliar esta pérdida de tono la prescripción facultativa consiste en la realización de ejercicios de fuerza concéntrica y excéntrica al menos tres veces por semana.

Material
El registro de la actividad EMG se realizó mediante electrodos de superficie de 15 mm. de diámetro. Un electromiógrafo de dos canales (Mioback CY-351/2) con una velocidad de lectura 30 datos/segundo entre 0.1 y 20.000 microvoltios y una frecuencia entre 30 y 300 Hz.

Dos férulas permitían el mantenimiento de la postura de ambas rodillas en extensión completa. Mediante un cronómetro digital se controlaba el tiempo en las pausas interensayos.

Diseño
La estimación de la fiabilidad se realizó a lo largo de dos sesiones de, al menos, cinco ensayos en condiciones de línea base sin que los sujetos recibieran ningún tipo de señal.

Con el fin de valorar la eficacia relativa del BF-EMG frente a la realización de ejercicios de fuerza se utilizó un diseño básico AB.

Procedimiento
La toma de datos para el cálculo de la fiabilidad se llevó a cabo mediante el método de test-retest en dos sesiones separadas por al menos quince días. Cada sesión estaba compuesta, por al menos, cinco ensayos. En cada uno de los cuales los sujetos, que se encontraban en sedestación con extensión completa de ambas rodillas, debían efectuar una contracción isométrica de máximo esfuerzo del cuádriceps femoral durante seis segundos, primero con la pierna derecha y luego con la izquierda, de forma alterna hasta completar cinco ensayos con cada una. Para la recogida de la señal los electrodos se colocaban a lo largo de la línea que une la Espina Ilíaca antero superior con el borde externo de la base de la rotula a distancias proporcionales de acuerdo a la longitud de esta línea. En todas las sesiones se efectuaba una pausa inter-ensayos de 2 minutos.

Para el desarrollo del tratamiento de BF-EMG en el jugador de baloncesto, se realiza una línea base que consta de siete sesiones de tres ensayos cada una, en las que se evalúa la actividad-EMG de ambos cuádriceps en contracción isométrica, tomándose medidas de la amplitud de la señal.

Debido a la estrecha relación que existe entre el ángulo de la articulación de la rodilla y la actividad-EMG del cuádriceps (Krebs et al., 1983), en todas las sesiones de cálculo de la fiabilidad y tratamiento (línea base, tratamiento y seguimiento), el sujeto permanece en sedestación, con ambas piernas en extensión apoyadas sobre una silla y bloqueada la articulación de ambas rodillas mediante dos férulas que impedían su flexión.

Los electrodos para la recogida de la señal, para el tratamiento, se sitúan, como ya se reseñó para el cálculo de la fiabilidad, a lo largo de la línea que une la espina Ilíaca antero superior con el borde externo de la base de la rótula. El primer electrodo activo se sitúa a 18 cm de la espina Ilíaca y el segundo a 40 cm. El electrodo inactivo se sitúa entre los dos, equidistante al menos 3cm. El tiempo de pausa interesayos en todas las sesiones es de 2'.

A continuación se realizan catorce sesiones de entrenamiento en días alternos. En cada sesión, antes y después, se toman medidas de la actividad-EMG en condiciones de línea base. En cada una de las sesiones se realizan doce ensayos de contracción isométrica del cuádriceps izquierdo, recibiendo el sujeto señal auditiva y visual en todos los ensayos.

Al mes de finalizar el tratamiento se lleva a cabo una sesión de seguimiento.

Resultados
Para la estimación de la fiabilidad se utilizó el paquete estadístico SPSS/PC a través del cual se obtuvieron todos los estadísticos descriptivos y el Alpha de Cronbach. En cuanto a las medidas de actividad EMG obtenidas señala que se encontraron diferencias significativas debidas al sexo de los sujetos (no se encontraron diferencias respecto a la practica deportiva o a la lateralidad dominante, podemos suponer que debido al reducido número de sujetos que componía la muestra). La significación encontrada debido al sexo oscilaba entre el .001 y el .004 dependiendo del ensayo y de la lateralidad del miembro.

Por lo que se refiere al estudio de la fiabilidad. Las correlaciones obtenidas entre los ensayos en cada pierna son significativas al .001. Las correlaciones obtenidas para los ensayos con la pierna derecha son:

N of cases:    41    1-tailed Signif:   * - .01   ** - .001

Correlations:	D21	D22	D23	D24	D25
D11	.7196**	.7571**	.7442**	.7434**	.7552**
D12	.8083**	.8370**	.8360**	.8148**	.8305**
D13	.7993**	.8345**	.8350**	.8201**	.8406**
D14	.8098**	.8569**	.8573**	.8367**	.8340**
D15	.8155**	.8508**	.8454**	.8480**	.8449**

De la misma manera las correlaciones obtenidas para los ensayos con la pierna izquierda son:

N of cases:    41    1-tailed Signif:   * - .01   ** - .001

Correlations:	D21	D22	D23	D24	D25
D11	.6102**	.6438**	.6057**	.6317**	.6747**
D12	.5224**	.5405**	.5877**	.5633**	.6082**
D13	.6252**	.6614**	.6942**	.6499**	.7247**
D14	.5712**	.6039**	.6516**	.6185**	.6418**
D15	.6511**	.6733**	.7136**	.6700**	.7248**

Por los que se refiere a la fiablidad, la media de correlación inter-item es de .7277.

R E L I A B I L I T Y A N A L Y S I S - S C A L E (C O N S C A L E)

# OF CASES =      41.0

ITEM MEANS	MEAN	MINIMUM	MAXIMUM	RANGE	MAX/MIN	VARIANCE
	449.0951	396.5122	493.7317	97.2195	1.2452	1172.6567
ITEM VARIANCES	MEAN	MINIMUM	MAXIMUM	RANGE	MAX/MIN	VARIANCE
	37493.0088	18830.156	58891.651	40061.495	3.1275	192729409
INTER-ITEM COVARIANCES	MEAN	MINIMUM	MAXIMUM	RANGE	MAX/MIN	VARIANCE
	27095.0596	8137.8055	56275.415	48137.610	6.9153	126569233
INTER-ITEM CORRELATIONS	MEAN	MINIMUM	MAXIMUM	RANGE	MAX/MIN	VARIANCE
	.7277	.3402	.9785	.6383	2.8766	.0239

La media de la correlación item-total es de .8453 y la media del Alpha de cada ítem es de .98. La media del índice de discriminación de cada ítem es de .9737. Y por último señalar que el índice Alpha total es igual .9812.

ITEM-TOTAL STATISTICS

	SCALE MEAN IF ITEM DELETED	SCALE VARIANCE IF ITEM DELETED	CORRECTED ITEM TOTAL CORRELATION	SQUARED MULTIPLE CORRELATION	ALPHA IF ITEM DELETED
D11	8577.1707	10100425.445	.7879	.9543	.9807
D12	8572.9268	10040650.670	.8562	.9769	.9801
D13	8557.7561	10104287.739	.8595	.9755	.9801
D14	8548.3415	10064230.130	.8601	.9849	.9801
D15	8545.6341	10057488.938	.8792	.9813	.9800
I11	8582.3659	10299953.388	.6966	.9351	.9814
I12	8585.3902	10490857.444	.6033	.9602	.9820
I13	8557.4390	10324818.752	.7427	.9540	.9811
I14	8566.1463	10378635.128	.7286	.9842	.9812
I15	8547.0976	10305871.190	.7863	.9883	.9808
D21	8505.6829	9641621.0220	.8990	.9743	.9798
D22	8515.7561	9612449.6390	.9349	.9883	.9794
D23	8499.9512	9624282.6976	.9295	.9839	.9795
D24	8488.1707	9563399.0951	.9485	.9852	.9793
D25	8493.1951	9621907.0610	.9319	.9859	.9794
I21	8513.7317	9852670.9512	.8970	.9667	.9797
I22	8510.0488	9805917.7976	.8950	.9687	.9797
I23	8493.2439	9854488.0890	.8888	.9694	.9798
I24	8497.8049	9938085.5610	.8856	.9741	.9798
I25	8498.2927	9895510.5622	.8954	.9834	.9797

Visto los resultados podemos afirmar que la fiabilidad es totalmente satisfactoria y es además congruente con el trabajo de Graham (1979) que obtiene un alpha con un rango entre .87 y .99.

Por lo que respecta a los resultados obtenidos en el tratamiento con BF-EMG en el caso de lesión del tendón rotuliano, se evidencia un notable incremento de la actividad-EMG del cuádriceps izquierdo a medida que transcurren las sesiones de entrenamiento (gráficos 1 y 2).

Se observa también la reducción de las diferencias en actividad-EMG entre ambos cuádriceps (gráfico 0). Antes de finalizar la intervención se reincorpora a la competición, sin molestias y obteniendo buenos resultados.

Como se observa en el gráfico Nº 3 hay, generalmente, un incremento paulatino de la actividad-EMG, tanto en la línea base pre como en la post lo que es indicativo de la ganancia en el control de la respuesta bajo condiciones de no feedback.

El seguimiento realizado al mes de finalizar la intervención refleja un mantenimiento de los resultados conseguidos.

Discusión
Por lo que respecta al estudio de la fiabilidad consideramos que se debería repetir el estudio con una muestra más amplia con el fin de realizar, simultáneamente al estudio de la fiabilidad, un análisis de varianza que explique las diferencias que pueden surgir con respecto al sexo, a la práctica deportiva y a la lateralidad dominante.

Por otro lado, los resultados expuestos del tratamiento de BF-EMG de este trabajo y los de otro precedente (Simón y Hernández, 1993) muestran la utilidad del biofeedback en la rehabilitación de algunas dolencias de rodilla (meniscectomías y distonías). No obstante consideramos que se debería llevar a cabo un estudio con una muestra amplia de sujetos y someter los datos a un análisis estadístico multivariado.

Referencias

• Black, J.A. (1986), The influence of the subtalar joint on running injuries of the lower limb. Proceeding of the VIII Commonwealth and International Conference on Sport, Physical Education, Dance, Recreation and Health, E. & F. N. Spon, New York, 162-168
• Graham, G.P. (1979), Reliability of electromyographic measurements after surfac electrode removal and replacement, Perceptual an Motor Skills, 49(1), 215-218.
• Krebs, D.E. (1981), Clinical electromyography feedback following meniscectomy: a multiple regression experimental analysis, Physical Therapy, 61, 1017-1021.
• Krebs, D.E.; Stables,W.H.; Cuttita,D.; Zickel,R.E. (1983), Knee joint angle: Its relationship to quadriceps femoris activity in normal and postarthrotomy limbs, Archives of physical medicine and rehabilitation, 64, 441-447.
• Norius, M.J.; SPSS INC (1988), SPSS/PC+ V2.0 for the IBM/XT/AT and PS/2. Michigan: SPSS Inc.
• Simon, M.A.; Hernandez,A. (1993, abril), Valoración de la efectividad de los ejercicios isométricos y del biofeedback-emg en la reeducación neuromuscular después de meniscectomía. Comunicación presentada en el II Congreso de Psicología Conductual, Palma de Mallorca.
• Sprenger, C.K.; Carlson,K.; Wessman,H.C. (1979), Application of electromyographic following medial meniscectomy, Physical Therapy, 59, 167-169.