Evaluación de la Oxigenación Muscular y la Dinámica de Recuperación en Individuos con Osteoartritis de Rodilla

La osteoartritis (OA) de rodilla es un trastorno articular degenerativo asociado con dolor, debilidad muscular y limitaciones funcionales que afectan negativamente el rendimiento muscular de las extremidades inferiores. Estudios previos han reportado alteraciones estructurales y fisiológicas en el músculo cuádriceps en individuos con OA de rodilla, particularmente en el vasto medial oblicuo (VMO). Estas alteraciones incluyen reducción del área transversal muscular, aumento de la infiltración grasa intramuscular, cambios vasculares y alteración de la activación neuromuscular, lo que puede contribuir a la disminución de la estabilidad articular de la rodilla y la progresión de la enfermedad.

La oxigenación muscular (SmO₂) es un parámetro fisiológico importante que refleja el equilibrio entre el suministro y la utilización de oxígeno en el músculo esquelético y proporciona información objetiva sobre la función metabólica y circulatoria muscular. A pesar de la relevancia potencial de SmO₂ para comprender la disfunción del cuádriceps en la OA de rodilla, los estudios que investigan las respuestas de oxigenación inducidas por el ejercicio y la dinámica de recuperación en esta población siguen siendo limitados.

Este estudio observacional, comparativo y transversal tiene como objetivo evaluar la dinámica de SmO₂ del VMO en individuos con OA de rodilla y comparar estos parámetros con controles sanos emparejados por edad y sexo. El estudio también investigará las asociaciones entre los parámetros de SmO₂, la fuerza muscular, el rendimiento funcional y la intensidad del dolor.

Se invitará a participar a individuos diagnosticados con OA de rodilla por un médico de medicina física y rehabilitación y a voluntarios sanos que cumplan los criterios de elegibilidad. Se obtendrá el consentimiento informado por escrito de todos los participantes antes de su participación. Los participantes que cumplan los criterios de inclusión se asignarán a dos grupos: un grupo con OA de rodilla y un grupo de control sano. Todos los participantes se someterán a los mismos procedimientos de evaluación durante una única sesión de evaluación.

De acuerdo con las recomendaciones de la Sociedad Internacional de Investigación en Osteoartritis (OARSI), en participantes con OA de rodilla bilateral, la rodilla objetivo para el análisis se determinará mediante una estrategia predefinida: (1) se seleccionará la rodilla con mayor dolor en reposo o durante la actividad; (2) si los niveles de dolor son iguales, se seleccionará la rodilla con mayor gravedad radiográfica (grado Kellgren-Lawrence); (3) si tanto el dolor como la gravedad radiográfica son iguales, la pierna dominante (la extremidad preferida para patear un balón) se designará como la rodilla objetivo. La rodilla objetivo servirá como referencia para las mediciones de seguimiento, incluyendo SmO₂ y evaluaciones clínicas específicas de la rodilla.

Hasta donde sabemos, ningún estudio previo ha comparado directamente los parámetros de SmO₂ entre individuos con OA de rodilla y controles sanos. Por lo tanto, se utilizó como referencia un estudio que investigó los cambios de SmO₂ en un grupo muscular similar y utilizando la misma técnica de medición en individuos que se sometieron a reconstrucción del ligamento cruzado anterior. La estimación del tamaño muestral se realizó utilizando el software G*Power (versión 3.1) basándose en un modelo de prueba t de muestras independientes de dos colas para comparar la diferencia media entre dos grupos. Para el cálculo se utilizó el tamaño del efecto reportado para SmO₂ del VMO en el estudio de referencia (d de Cohen = 1.02). Con un nivel alfa de 0.05, una potencia estadística de 0.80 y una proporción de asignación de grupos de 1:1, el tamaño muestral requerido se calculó en 17 participantes por grupo, resultando en un total de 34 participantes.

Antes de las mediciones, los participantes descansarán en posición sentada durante 10 minutos. La intensidad del dolor se evaluará utilizando la Escala Visual Analógica (EVA). Tras el período de descanso, se realizarán mediciones de SmO₂ utilizando un dispositivo de espectroscopia de infrarrojo cercano (Moxy Monitor) colocado sobre el músculo VMO. Se registrarán los valores basales de SmO₂ durante un período de medición de 60 segundos.

Después de la medición basal, los participantes realizarán una tarea de ejercicio estandarizada de mini-sentadilla. La mini-sentadilla se seleccionó como un ejercicio funcional y seguro de cadena cerrada comúnmente utilizado en individuos con osteoartritis de rodilla para activar la musculatura de las extremidades inferiores, y se combinó con aducción isométrica de cadera utilizando un balón colocado entre las rodillas para mejorar la activación del vasto medial oblicuo y la estabilización medial de la rodilla. Inmediatamente después del ejercicio, se monitorizará la oxigenación muscular del VMO y se registrará el proceso de recuperación. El tiempo de recuperación se definirá como la duración requerida para que el valor de SmO₂ regrese a su nivel basal mientras el participante descansa en posición sentada.

Tras completar las mediciones de recuperación, los participantes descansarán durante 10 minutos para minimizar los efectos de la fatiga. Posteriormente, se evaluará la fuerza muscular utilizando un dinamómetro isocinético mediante contracciones isométricas voluntarias máximas de extensión de rodilla realizadas a 15° de flexión de rodilla. Este ángulo articular se seleccionó porque el vasto medial oblicuo demuestra mayor activación cerca de la extensión terminal de la rodilla. Adicionalmente, la prueba a 15° coloca al cuádriceps en una posición biomecánicamente ventajosa para la producción de torque mientras minimiza el estrés articular. Los participantes realizarán tres contracciones máximas, cada una con una duración aproximada de 6 segundos, con estímulo verbal estandarizado e intervalos de descanso de 60 segundos; se utilizará el valor medio del torque máximo para el análisis. Luego se evaluará el rendimiento funcional utilizando la Prueba de Sentarse y Levantarse en 30 Segundos. Todas las mediciones se realizarán durante una única sesión, y no se realizará seguimiento longitudinal de los participantes.

Los análisis estadísticos se realizarán utilizando SPSS. La distribución de datos se evaluará mediante pruebas de normalidad. Las estadísticas descriptivas se presentarán como media ± desviación estándar o mediana según corresponda. Las diferencias entre grupos entre individuos con OA de rodilla y controles sanos se analizarán mediante prueba t de muestras independientes o prueba U de Mann-Whitney. Las asociaciones entre los parámetros de oxigenación muscular, la fuerza muscular, el rendimiento funcional y el dolor se examinarán mediante análisis de correlación de Pearson o Spearman. Se considerará estadísticamente significativo un valor de p < 0.05.