Educación cruzada del entrenamiento de fuerza unilateral

Serie: 'In corpore sano? (V)

En 1858, el científico Alfred Volkmann (1), observó que la habilidad para detectar estímulos táctiles en la punta de un dedo podía mejorarse con entrenamiento. Sin embargo, lo que llamó la atención de Edward Wheeler Scripture sobre este trabajo no fue la mejora en la percepción táctil del dedo entrenado, sino el progreso que tuvo lugar en esta misma habilidad en el dedo homólogo de la mano contralateral, el cuál no había entrenado. Alentado por estos resultados, Scripture desarrolló otro estudio para indagar sobre este fenómeno según el cual parecían darse adaptaciones en zonas homólogas del cuerpo que no habían sido sometidas a un entrenamiento sistemático (2). Sin embargo, en esta ocasión Scripture decidió focalizar sus esfuerzos de investigación en la habilidad para generar fuerza. Para ello, tras medir la fuerza de presión manual en ambas manos, sometió al único participante de su estudio a un entrenamiento que consistía en realizar 10 contracciones máximas diarias con la mano derecha durante 9 días. Los resultados mostraron un aumento en la fuerza de presión manual, no solo de la mano entrenada (+69%), sino también en la mano no entrenada (+43%). A este fenómeno, según el cual se producen mejoras en la capacidad de generar fuerza en una extremidad que no ha sido entrenada tras el entrenamiento de su homóloga contralateral, se le denominó como 'Educación cruzada' (EC, en inglés “Cross-Education”) (2).

Inicialmente se interpretó este fenómeno con cierto escepticismo, asociando la EC simplemente a la familiarización de los participantes con los métodos de medición (3,4). Sin embargo, desde el estudio inicial de Scripture, la EC ha sido observada en multitud de ensayos controlados aleatorizados (3,5–7). En este tipo de estudios, la existencia de un grupo control el cual realiza los mismos test de medición de fuerza que el grupo experimental, permite la exclusión del efecto de la familiarización como mecanismo responsable de la EC. Recientes meta-análisis cuantifican la magnitud de la EC en torno a un 12-18% de mejora en la capacidad de generar fuerza con respecto a los valores iniciales (5,6). La EC ha sido observada en músculos tanto de las extremidades superiores, como inferiores, tanto en hombres como en mujeres, en ancianos y en jóvenes, y con distintos tipos de contracción muscular (5,6).

En cuanto al origen de la EC, se han elaborado distintas teorías para tratar de explicar este fenómeno. Al contrario de lo que suele ocurrir en los músculos entrenados, en los músculos no entrenados no se produce un aumento en la masa muscular (hipertrofia) a pesar de los aumentos observados en la fuerza máxima (4,8). En consecuencia, se ha descartado que la EC tenga su origen en adaptaciones estructurales de los músculos no entrenados. Por ello, a día de hoy, la teoría más aceptada es que la EC tiene su origen en una serie de adaptaciones que ocurren en el sistema nervioso y que permiten mejorar la capacidad de generar fuerza del miembro no entrenado (4). Concretamente, se piensa que las adaptaciones que subyacen a la EC tienen lugar en la corteza motora primaria contralateral al miembro no entrenado, la cual, aunque en menor grado, se activa simultáneamente junto con la corteza motora contralateral al miembro entrenado durante contracciones musculares unilaterales (4). Sin embargo, más allá del origen de este fenómeno, resulta interesante pensar en su posible aplicación práctica en el ámbito del entrenamiento. ¿Cómo se puede utilizar este fenómeno en beneficio de la persona entrenada?

La EC cobra relevancia en aquellos casos en los que, por motivos de lesión ortopédica o daño neurológico, se da una incapacidad funcional en uno de los lados por la cual no puede ser sometido a entrenamiento activo. Existe evidencia del posible beneficio de la EC en pacientes con lesiones ortopédicas unilaterales en miembros superiores (9) e inferiores (10), e incluso también en pacientes con hemiparesia tras sufrir un ictus (11). Sin embargo, aunque los resultados son prometedores, la realidad es que existen estudios discordantes que ponen en duda el posible beneficio del entrenamiento de fuerza unilateral como terapia coadyuvante a la rehabilitación estándar (12). Es probable que esta falta de unanimidad en los resultados, en comparación a la homogeneidad presente en la literatura que estudia la EC en personas sanas, se deba a los cambios que genera la propia lesión en el sistema nervioso, los cuales podrían limitar la EC. Por ello, es necesario que los futuros esfuerzos investigadores se centren en el estudio de este fenómeno en poblaciones objetivo que puedan beneficiarse de la EC.

Referencias:

1.          Volkmann A. Ueber den einfuse der usbung auf das erkennen taktil distansen. Berlin K-Sachs Ges D Weiss Math Phys. 1858;10(38).

2.          Scripture E.W.  and Brown E.M. STL. On the education of muscular control and power. Stud from Yale Psycological Lab. 1894;2:114–9.

3.          Munn J, Herbert RD, Gandevia SC. Contralateral effects of unilateral resistance training: a meta-analysis. J Appl Physiol. 2004/04/13. 2004;96(5):1861–6.

4.          Carroll TJ, Herbert RD, Munn J, Lee M, Gandevia SC. Contralateral effects of unilateral strength training: evidence and possible mechanisms. J Appl Physiol. 2006;101(5):1514–22.

5.          Manca A, Dragone D, Dvir Z, Deriu F. Cross-education of muscular strength following unilateral resistance training: a meta-analysis. Eur J Appl Physiol. 2017;117(11):2335–54.

6.          Green LA, Gabriel DA. The effect of unilateral training on contralateral limb strength in young, older, and patient populations: a meta-analysis of cross education. Phys Ther Rev. 2018;1–12.

7.          Colomer‐Poveda D, Romero‐Arenas S, Fariñas J, Iglesias‐Soler E, Hortobágyi T, Márquez G. Training load but not fatigue affects cross‐education of maximal voluntary force. Scand J Med Sci Sports. 2021 Feb 23;31(2):313–24.

8.          Colomer-Poveda D, Romero-Arenas S, Keller M, Hortobágyi T, Márquez G. Effects of acute and chronic unilateral resistance training variables on ipsilateral motor cortical excitability and cross-education: A systematic review. Phys Ther Sport. 2019 Nov;40:143–52.

9.          Magnus CRA, Arnold CM, Johnston G, Dal-Bello Haas V, Basran J, Krentz JR, et al. Cross-Education for Improving Strength and Mobility After Distal Radius Fractures: A Randomized Controlled Trial. Arch Phys Med Rehabil. 2013/03/27. 2013 Jul;94(7):1247–55.

10.        Harput G, Ulusoy B, Yildiz TI, Demirci S, Eraslan L, Turhan E, et al. Cross-education improves quadriceps strength recovery after ACL reconstruction: a randomized controlled trial. Knee Surgery, Sport Traumatol Arthrosc. 2019 Jan 29;27(1):68–75.

11.        Ehrensberger M, Simpson D, Broderick P, Monaghan K. Cross-education of strength has a positive impact on post-stroke rehabilitation: a systematic literature review. Top Stroke Rehabil. 2016/02/26. 2016;23(2):126–35.

12.         Zult T, Gokeler A, van Raay J, Brouwer RW, Zijdewind I, Farthing JP, et al. Cross-education does not accelerate the rehabilitation of neuromuscular functions after ACL reconstruction: a randomized controlled clinical trial. Eur J Appl Physiol. 2018/05/26. 2018;118(8):1609–23. 

ISSN 2697-1992.

Editor: Universidad Isabel I

Burgos, España