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CÓMO FUNCIONAN LOS MÚSCULOS PARA PROTEGER A UN PITCHER

| Mecánica de Pitcheo
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Marzo 9, 2015

Hablemos de músculos. Los músculos son los motores del cuerpo. Son el componente que genera el movimiento. Pueden también absorber fuerzas peligrosas para proteger tejidos más vulnerables, como ligamentos, y esto es especialmente importante para los lanzadores.

Antes de profundizar en el tema, si te has perdido la parte uno o dos de la introducción de tres partes acerca de mi visión sobre la biomecánica del lanzamiento, aquí hay un pequeño resumen.

No estoy de acuerdo con utilizar la carga total del codo como una aproximación de la carga sobre el ligamento colateral cubital (UCL por sus siglas en Inglés). Por lo tanto, creo que utilizar la carga total como un indicador del riesgo de lesión es un error.

Uno de los mayores inconvenientes de utilizar la carga total de la articulación es que no provee información acerca de los músculos adyacentes. Es por esto que tomo en cuenta los músculos, junto con los ligamentos y huesos, cuando analizo la biomecánica de un movimiento de lanzamiento utilizando técnicas de modelado computacional.

Ahora que ya estan al día, enfoquemonos en los músculos.

Un músculo se origina en una parte del cuerpo, en una ubicación llamada origen. Luego se cruza con una o dos articulaciones y se inserta en una parte diferente del cuerpo, en una ubicación llamada inserción. La parte de originen es típicamente la parte más grande. Cuando un músculo es excitado por el sistema nervioso, se contrae e intenta acortarse. Al hacerlo, ejerce una fuerza que tira desde el origen y la inserción. Las fuerzas de tracción causan que las partes conectadas del cuerpo intenten rotar alrededor de las articulaciones abarcadas en direcciones que acortan el músculo.

Una de las propiedades más vitales del músculo es la propiedad fuerza-velocidad. Debido a esta propiedad, la fuerza de tracción ejercida por un músculo depende de la velocidad con la que cambia su longitud. Cuando un músculo se contrae y se acorta rápidamente, no puede generar mucha fuerza de tracción. A esto se le llama una contracción concéntrica. En contraste, cuando un músculo se está extendiendo pero también está excitado por el sistema nervioso (es decir, intentando contraerse), esto genera muchas fuerzas de tracción. Esto se llama una contracción excéntrica. Una contracción estacionaria, cuando el músculo no cambia de longitud se llama una contracción isométrica. 

Force-Velocity Curve

Gráfico de Millard et al. 2013 [1]. El eje vertical muestra el multiplicador por el cual la fuerza ejercida por un músculo es disminuida o incrementada dependiendo del tipo de contracción.

Una contracción excéntrica ocurre cuando una fuerza externa es aplicada a un músculo y ésta es mayor a la fuerza de tracción interna máxima que puede generar en su condición actual. La fuerza de tracción interna máxima es gobernada por la estructura del músculo, su nivel actual de excitación del sistema nervioso y otros factores fisiológicos. Como se puede ver en la figura, un músculo puede en realidad producir más fuerza durante el estiramiento que lo que puede producir cuando se contrae o cuando está estático.

(Una gran referencia para los párrafos previos es este texto del Dr. Rick Lieber [2].)

Nuestros cuerpos a menudo utilizan contracciones excéntricas para desacelerar partes del cuerpo luego de períodos de rápida aceleración, que es exactamente lo que pasa con el antebrazo durante el lanzamiento.

Otros ejemplos de contracciones concéntricas, isométricas y excéntricas pueden ser vistos cuando una persona hace dominadas. Cuando la persona se acerca a la barra, sus bíceps se están contrayendo concéntricamente. Cuando la persona mantiene la posición, los músculos se están contrayendo isométricamente. Y finalmente, cuando la persona baja suavemente desde la barra y controlando el descenso, los bíceps están contrayéndose excéntricamente.

Biceps

Entender la producción de fuerza muscular bajo todas las condiciones es crítico para analizar y mejorar la mecánica de pitcheo, especialmente en el codo. Todos los músculos que cruzan esta articulación contribuyen esencialmente utilizando todos los tipos de contracciones musculares.

Y en los círculos de pitcheo y béisbol, un grupo de músculos del codo tiene más atención que el resto. Los músculos flexores-pronadores.

Este grupo de músculos recibe más atención por una buena razón – estudios han demostrado que las contracciones musculares en este grupo pueden aliviar la carga en el ligamento cubital colateral (UCL). [3-5]. Una carga menor en el ligamento puede reducir el riesgo de una ruptura en el mismo, y el riesgo de cirugía de Tommy John. Asimismo, lesiones en este grupo muscular incrementan la carga sobre el ligamento durante el lanzamiento y por lo tanto aumenta el riesgo de lesión en el ligamento.

Los músculos flexores-pronadores pueden proteger el ligamento cubital colateral porque residen en áreas similares al ligamento en el cuerpo. [6]. Tanto los músculos como el ligamento se originan del lado interno (el lado medial) del hueso de la parte superior del brazo (el húmero). Entonces, cuando los músculos se están contrayendo, lo más probable es que estén absorbiendo fuerzas que de otras maneras estarían dañando al ligamento. 

El Ligamento Cubital Colateral (UCL) se origina en el húmero y luego simplemente cruza la articulación del codo para insertarse en el hueso medial del antebrazo (el cúbito). Sin embargo, el camino de los músculos flexores-pronadores desde su origen hasta la inserción son un poco más complejos. En este grupo de músculos hay cuatro músculos (Flexor cubital del carpo, Palmar Menor, Flexor Radial del carpo y Pronador Redondo) que colectivamente cruzan el codo, antebrazo, muñeca e incluso articulaciones de los dedos.

Intenten poner su mano izquierda en la parte de adentro de su codo derecho y luego hacer un puño con su mano derecha. Van a sentir el movimiento de los tendones de sus músculos flexores-pronadores con su mano izquierda cuando apreten su mano derecha.

Por la complejidad de los caminos que toman los músculos flexores-pronadores, no podemos mirar la articulación de un brazo o una postura individual cuando estamos tratando de analizar el riesgo de lesión de un lanzador. Los movimientos en el codo, el antebrazo, muñeca e incluso los dedos todos impactan los resultados de los músculos flexores-pronadores y su habilidad colectiva para proteger al ligamento cubital colateral. Dependiendo de la mecánica de un pitcher, los patrones de excitación de su sistema nervioso, los músculos pueden contraerse concéntricamente, excéntricamente o isométricamente en cualquier punto del movimiento de lanzamiento.

Por lo tanto, entender cómo están actuando los músculos de un lanzador durante su movimiento específico es imperativo para evaluar los riesgos y prescribir regímenes de entrenamiento específico.

Esto es exactamente lo que hacemos con nuestro enfoque de análisis biomecánico [7]. Utilizó un modelo musculoesqueletal computacional del cuerpo humano para computar y describir las acciones de los músculos y luego evaluar riesgo de lesión basado en los resultados. Mirando las acciones del músculo, se pueden diseñar estrategias que apunten a los músculos más importantes de la manera más efectiva posible.

En movimientos de jugadores de secundaria, universitarios y profesionales he analizado y observado tanto patrones de contracciones concéntricas como excéntricas en los músculos flexores-pronadores durante periodos de tiempo de gran riesgo de lesión al ligamento cubital colateral. Patrones de contracción distintos requieren técnicas de entrenamiento distintas.

No creo en forzar a un pitcher a conformarse a la mecánica “ideal”. Creo que debería haber lineamientos mecánicos, pero creo que es esencial dejar que la anatomía individual de un pitcher y la fisiología muscular guíe su enfoque mecánico preciso. Miren a Greg Maddux. Miren a Randy Johnson. Miren a Pedro Martínez. El éxito en pitcheo viene en todas las formas y tamaños.

Dr. James H. Buffi tiene un título en ingeniería mecánica de la Universidad de Notre Dame y un doctorado en ingeniería biomédica de la Universidad de Northwestern. Su tesis doctoral se llamó “Uso de simulación y modelado biomecánico para calcular las posibles contribuciones musculares al momento varo del codo durante el lanzamiento de béisbol”. También ha sido investigador visitante en el National Center for Simulation in Rehabilitation Research en Stanford University así como un investigador visitante en Massachusetts General Hospital. Puedes seguirlo en twitter @jameshbuffi.

Referencias:

  1. Millard, M., et al., Flexing Computational Muscle: Modeling and Simulation of Musculotendon Dynamics. Journal of Biomechanical Engineering-Transactions of the Asme, 2013. 135(2).
  2. Lieber, R.L., Skeletal muscle structure, function & plasticity : the physiological basis of rehabilitation. 3rd ed. 2009, Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.
  3. Lin, F., et al., Muscle contribution to elbow joint valgus stability. Journal of Shoulder and Elbow Surgery, 2007. 16(6): p. 795-802.
  4. Seiber, K., et al., The role of the elbow musculature, forearm rotation, and elbow flexion in elbow stability: an in vitro study. Journal of Shoulder and Elbow Surgery, 2009. 18(2): p. 260-8.
  5. Udall, J.H., et al., Effects of flexor-pronator muscle loading on valgus stability of the elbow with an intact, stretched, and resected medial ulnar collateral ligament. Journal of Shoulder and Elbow Surgery, 2009. 18(5): p. 773-778.
  6. Davidson, P.A., et al., Functional-Anatomy of the Flexor Pronator Muscle Group in Relation to the Medial Collateral Ligament of the Elbow. American Journal of Sports Medicine, 1995. 23(2): p. 245-250.
  7. Buffi, J.H., et al., Computing Muscle, Ligament, and Osseous Contributions to the Elbow Varus Moment During Baseball Pitching. Ann Biomed Eng, 2014.

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