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Deporte y salud: mercados tecnológicos que ayudan al deportista a mejorar su rendimiento y prevenir lesiones

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El ejercicio físico es parte intrínseca del nuevo paradigma de vida saludable. De hecho, la función muscular es la piedra angular para todas nuestras actividades diarias.

Sin embargo, la actividad física sin un adecuado control personal y médico puede no ser un hábito tan beneficioso. Podría incluso ser lesivo y perjudicial. Este punto cobra una especial relevancia cuando nos aproximamos al deporte de alto rendimiento. El desgaste físico y psíquico son puntos relevantes donde aún existe más ciencia que tecnología.

Menciono la función muscular, pero los especialistas llevan décadas hablando, con mayor rigor, de la función neuromuscular. Hace diez años nuestro colaborador y eminente investigador navarro Mikel Izquierdo sentó las bases neuromusculares y biomecánicas de la actividad física y del deporte. En el deporte de alto rendimiento resulta imprescindible llevar al límite las capacidades musculares del deportista. La función muscular está gobernada por una función superior: la función cerebral. Es un hecho reconocido que llegar a la cima exige entrenar y potenciar al máximo ambas funciones. De hecho, el factor diferencial en la élite ya no está en la respuesta muscular sino en la adecuación de la respuesta cognitiva, y en el control psicoemocional ante situaciones límite de tensión física y psíquica.

Los avances en el conocimiento de la anatomía, la función, la neurociencia y la patología del sistema músculo-esquelético, así como en la aplicación de tecnologías como la neuroimagen (fMRI) plantea las bases de la activación muscular desde la toma de decisiones del deportista en su origen, en su función cerebral, gracias a la identificación de las áreas cerebrales implicadas en la decisión y en la actividad motora: aspecto muy relevante ya que una decisión desacertada puede provocar una situación de riesgo de lesión.

Las lesiones se producen por causas físicas, químicas o biológicas: la mayoría de las veces en situaciones que exigen una respuesta explosiva y extrema de los músculos o cuando coexisten diferentes disfunciones musculares (insuficiencias, desequilibrios, límites inadecuados en los ritmos de activación o incoordinaciones).

La decisión del deportista en las situaciones extremas en que compite es generalmente impulsiva por el casi nulo tiempo de respuesta del que dispone, y en la mayoría de los casos, la causa intrínseca de la lesión. La toma de decisiones es un proceso influenciado por los niveles de fatiga física y psíquica del momento, por el estado nutricional y por la calidad del sueño y del descanso previo, entre otros factores.

La ciencia ha demostrado que la práctica repetitiva permite entrenar el proceso decisional para optimizar la eficiencia en la respuesta: debe combinar el acierto técnico en la dinámica de la competición deportiva y evitar consecuencias lesivas para el deportista tanto entre expertos como noveles.

Herramientas de prevención y optimización

Las herramientas de prevención lesional y optimización técnica son el objeto de deseo de cualquier deportista de élite, de su preparador físico y de su médico deportivo. Existen dos tecnologías muy prometedoras para grabar y estabilizar en el cerebro los engramas de activación muscular adecuados que pueden conducir a una decisión-respuesta que asegure la doble eficiencia perseguida.

  • La tecnología de procesamiento de imagen, bien sea realidad virtual, aumentada o mixta, combinada con la tecnología de monitorización y análisis del movimiento, bien por medios ópticos, inerciales o combinados: permite plantear entornos inmersivos, realistas y controlados, que no solo estimulan adecuadamente funciones cognitivas como la memoria de trabajo, la concentración, la atención o la visión periférica (imprescindibles para mejorar la anticipación o el tiempo de reacción), sino que además permiten repetir el entrenamiento de estas capacidades hasta que se convierten en praxis automatizadas y que, en conjunto, ayudan a mejorar la toma de decisiones y competitividad del deportista.
  • La estimulación neuromuscular (NMES, NeuroMuscular Electrical Stimulation), complementada con la electromiografía (EMG) para cerrar el bucle, especialmente ahora que han saltado al campo de lo inalámbrico. La estimulación permite aplicar de forma artificial la señal eléctrica que el cerebro envía (o debería enviar) al músculo para provocar su contracción y ejecutar un determinado movimiento. Se estimula el nervio o el músculo eléctricamente en rangos fisiológicos que controlan su intensidad, amplitud, frecuencia, número de pulsos y duración de los mismos.

La EMG es una tecnología pasiva que permite conocer el estado de contracción del músculo e incluso la “intención muscular” de activarse, y por tanto proporcionar el feedback necesario para que la tecnología NMES regule su nivel de estimulación (es lo que llamamos “cerrar el lazo o bucle”). Esta combinación tecnológica está en disposición de crear dispositivos para la monitorización y valoración del estado del músculo o grupo de músculos en diferentes niveles de fatiga.

La tecnología NMES monocanal (dos electrodos) se utiliza también para la recuperación del tono muscular tras el entrenamiento intenso,. No obstante se encuentra prácticamente obsoleta ya que su basto nivel de reclutamiento de fibras no ha generado la evidencia científica suficiente. Este hecho ha dado paso a la investigación y desarrollo de nuevos prototipos NMES multicanal, capaces de hacer una selección más precisa de las fibras musculares reclutadas para la estimulación. Se ha probado con éxito en la optimización del proceso posoperatorio en la cirugía de ligamento anterior cruzado reduciendo considerablemente los plazos de vuelta a la rehabilitación física, tal y como han demostrado Feil et al. Conviene destacar que la NMES es una tecnología muy cercana a la FES (Functional Electrical Stimulation) empleada con gran éxito en la rehabilitación motora y funcional de miembros paréticos tras sufrir un ictus; por el contrario, está muy alejada de la EMS (Electrical Muscle Stimulation) tecnología utilizada en los famosos chalecos y trajes de electroestimulación que se comercializan para la musculación del cuerpo.

Deporte y salud es sin duda un mercado relevante para la tecnología multicampo (multicanal) de estimulación neuromuscular patentada por TECNALIA: pueden diseñarse matrices flexibles de electrodos muy variados en tamaño y forma e imprimirse o integrarse en un vestible adaptable a cualquier grupo muscular. Esto permite un reclutamiento muy selectivo de las fibras musculares a estimular en cada caso. A la vez, la electrónica de control asociada consigue también unos niveles de autocalibración, autoconfiguración y autorregulación que evitan la fatiga del músculo estimulado.

¡Todo un campo de posibilidades para ayudar al deportista a mejorar su rendimiento y prevenir lesiones!

Sobre Alberto Martínez Cantera

Ingeniero industrial por la UPV-EHU y máster en Tecnología Social (2007). Trabaja en TECNALIA desde 1990 y toda su vida profesional ha estado ligada a la tecnología para la autonomía y calidad de vida de las personas.

Fue director de proyectos nacionales e internacionales de I+D+i en el área de Salud de TECNALIA, especializándose en tecnologías eHealth para el envejecimiento y la discapacidad y especialmente en la monitorización e interpretación del comportamiento y de la actividad humana, con un foco muy específico en la detección de cambios en los hábitos de la vida diaria como síntomas para la detección precoz de enfermedades de origen neurológico.

Actualmente es gestor del mercado de salud relacionado con la neuroingeniería, integrado en un grupo de investigación donde se desarrollan soluciones robotizadas y wearables para la valoración, la compensación, el entrenamiento y la recuperación y rehabilitación de las capacidades motoras y funcionales del ser humano, aplicadas principalmente a patologías asociadas al daño cerebral y a trastornos músculo-esqueléticos.

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