Not merely a protective packing organ? A review of fascia and its force transmission capacity
Wilke J, Schleip R, Yucesoy CA y col
J Appl Physiol 2018 Jan 1;124(1):234-244. doi:10.1152/japplphysiol.00565.2017
La fascia es el tejido conectivo que rodea al músculo esquelético y tradicionalmente se ha caracterizado por ser una envuelta pasiva con implicación limitada para el movimiento. Sin embargo, durante las últimas décadas, ha aumentado el interés por el tejido conectivo muscular por parte de investigadores y clínicos. Además de poseer un rol importante en la propiocepción y la percepción del dolor, la fascia ha demostrado conectar de forma mecánica los músculos del cuerpo humano, lo que compromete el concepto clásico de los músculos como “actores” morfológicamente independientes.
La continuidad miofascial puede tener implicaciones significativas para la salud y la enfermedad.
Cambios en la rigidez del tejido
La fascia altera su rigidez (resistencia a la deformación por causa externa) a través de dos mecanismos: contracción celular y la modificación de las características del fluido.
Contracción celular
Los experimentos in vitro han revelado un efecto de aumento de tensión de la fascia con el estiramiento. Mientras que al principio la respuesta a este estímulo mecánico va disminuyendo progresivamente con el tiempo, la rigidez del tejido se recupera durante el reposo siguiente y puede incluso mejorar por encima de los niveles originales. Se ha especulado que la contracción celular representa el mecanismo principal del aumento de la rigidez. Además la presencia de células contráctiles se ha confirmado para las fascias plantar, lumbar y crural, la fascia lata y la fascia del músculo gastrocnemio. En la mayoría de los casos las células contráctiles detectadas son miofibroblastos, que son una célula intermedia entre los fibroblastos y las células musculares del tejido liso cuya actividad y diferenciación están reguladas por el mecanismo de carga del tejido. La fuerza contráctil de los miofibroblastos es dos veces mayor que la de los fibroblastos debido a la expresión de la proteína muscular actina alpha-lisa en las fibras en tensión. Como los miofibroblastos se conectan a través de uniones GAP y de adherencia, son capaces de sincronizar su contracción, aumentando el impacto mecánico total.
La relevancia de la contracción celular para el movimiento es un tema de debate. Algunos autores asumen que la actividad de las células contráctiles crea un tono fascial y que la actividad celular puede ser la responsable de los cambios a largo plazo en la rigidez del tejido conectivo. Esta hipótesis está basada en datos que indican que la actividad excesiva crónica de los miofibroblastos causa fibrosis en los tejidos, como ocurre en diferentes patologías, por ejemplo: contractura de dupuytren, o el hombro congelado.
La contracción celular en la fascia está mediada por citokinas endógenas. La estimulación del sistema nervioso simpático ha demostrado que influye en la expresión del transforming growth factor B1, un polipeptido que promueve la síntesis de colágeno. La secreción de transforming growth factor B1 regula la diferenciación de los miofibroblastos y la actividad contráctil. Así pues, cambios crónicos en el sistema nervioso autónomo pueden afectar a la rigidez fascial, contribuyendo al desarrollo, prevención y tratamiento de dolores musculoesqueléticos. Finalmente, otra vía de influencia en la diferenciación de los miofibroblastos incluye la carga mecánica sobre el tejido, por ejemplo a través del estiramiento pasivo. Sin embargo, no está del todo claro como estos procesos, mayormente observados en tejidos dérmicos de animales, se trasladan a los humanos.
Cambios en las características de los fluidos
En contraste a las alteraciones crónicas, los cambios en la rigidez fascial a corto plazo no pueden ser dirigidos predominantemente por la contracción celular. Distintos estudios han sugerido que la cantidad de agua que hay en el tejido manipula substancialmente la rigidez. Esta hipótesis es corroborada por otros estudios que demuestran la influencia de los cambios en el contenido de agua sobre el comportamiento viscoelástico del tejido conectivo.
Como la contribución relativa de la contracción celular y de los cambios en el contenido de líquidos al estado de rigidez del tejido no pueden ser cuantificados exactamente, es más plausible que ambos mecanismos actúen de forma coordinada. Un aumento en el flujo de líquido intersticial (por ejemplo, tras tratamientos manuales) desencadena tanto la diferenciación de los miofibroblastos y el realineamiento de las fibras de colágeno. Además, los cambios agudos en la rigidez inducidos por las alteraciones en el contenido de agua, podría favorecer el aumento de actividad contráctil a largo plazo.
Los experimentos histoquímicos han revelado la presencia de ácido hialurónico entre las láminas fibrosas de la fascia muscular. Lo que provee un lubricante liso y deslizante y permite una alta adaptabilidad al movimiento del músculo que está debajo. De forma similar a otros fluidos, el ácido hialurónico es sensible a las cargas mecánicas y su concentración aumenta después del ejercicio. Aunque las cantidades fisiológicas de esta sustancia deberían facilitar el movimiento, altas cantidades de la misma puede incluso causar restricciones. En ausencia de carga mecánica, por ejemplo, durante la inactividad física o inmovilización, el ácido hialurónico se hace más viscoso y el resultado mecánico de este proceso puede ser una mayor rigidez de la fascia.
Continuidad miofascial
El tejido conectivo y el músculo que rodea pueden influir uno sobre otro a través de la interacción mecánica mutua entre los elementos contráctiles y las estructuras fasciales relacionadas con el músculo.
Algunos estudios proponen una transmisión radial de la fuerza muscular sobre la fascia envolvente. Durante la contracción, el músculo acortado aumenta su diámetro, lo que se traduce en un estiramiento del epimisio. Sin embargo, algunos detalles anatómicos sugieren que la interacción mecánica entre el músculo y el tejido conectivo está bien, a pesar de eso.
Dentro del vientre muscular, el aparato contráctil y la fascia están interconectados. Las fibras musculares y el endomisio no sólo se funden al final sino también a lo largo de toda la longitud de la fibra muscular. Además, la fascia intramuscular como el endomisio, perimisio y epimisio, son continuos con estructuras de colágeno como tractos neurovasculares, septos intermusculares, fascias compartimentales y membranas interóseas. Finalmente, en algunos casos, se han observado inserciones directas de músculos esqueléticos en la miofascia.
La continuidad estructural no está limitada a las uniones entre la fascia y el músculo. El tejido conectivo que envuelve los músculos adyacentes de las extremidades inferiores se ha demostrado que están firmemente fusionados. En vista de las relaciones morfológicas íntimas entre los músculos y los tejidos conectivos asociados, los efectos de los cambios de rigidez local y las fuerzas musculares locales alteradas podrían afectar tanto el tejido de origen como a las áreas de alrededor. 2 tópicos han sido objeto de recientes investigaciones: la transmisión de fuerzas miofasciales 1) intra- extremidades y 2) en una serie de cadenas miofasciales.
Transmisión de fuerzas miofasciales “intra-extremidad”
El sarcómero es la unidad funcional básica del músculo esquelético y su longitud representa la llave determinante de la producción de fuerza muscular. Teniendo esto en cuenta, las interacciones mecánicas entre los elementos contráctiles y las estructuras fasciales relacionadas con el músculo tienen mayor significancia funcional al afectar al equilibrio de fuerza determinado por la longitud del sarcómero. La conexión mecánica de la fibra muscular al epimisio, a lo largo de toda su longitud, indica que no puede considerarse como un elemento mecánico que se conecta con la matriz extracelular exclusivamente.
Como la fibra muscular tiene otras conexiones con la matriz extracelular a lo largo de su periferia, debe haber cargas miofasciales actuando sobre ella. Estas cargas incluyen fuerzas ejercidas por el endomisio, así como fuerzas producidas en las fibras musculares vecinas… así pues, debido a las fuerzas de transmisión mecánica, las variaciones de fuerza en ambas estructuras influirán en los alrededores. Esto puede incluso involucrar a músculos adyacentes: a través de las uniones de tejido conectivo entre ellos, un “estrés” aplicado a un músculo puede afectar a sus sinergistas o antagonistas vecinos.
Existe gran evidencia científica acerca de la importancia de la transmisión de fuerzas miofasciales intra extremidad en estudios con animales y con cadáveres. En este sentido, es menor la evidencia disponible en humanos y en condición in-vivo.
Como aplicación práctica, en pacientes con parálisis cerebral, la transmisión de fuerza miofascial epimuscular debería ser considerado como un determinante de la condición de rodilla patológica, y las adaptaciones de los tejidos pueden ocurrir en las estructuras fasciales en vez de en el aparto contráctil muscular. Esto tiene implicaciones considerables para los tratamientos quirúrgicos y el manejo de la espasticidad en pacientes con parálisis cerebral utilizando toxina botulínica. Además, la transmisión de fuerzas intra-extremidad puede jugar un papel importante en el rendimiento deportivo, ya que es capaz de cambiar la producción de fuerza muscular, lo que va a afectar a los momentos de la articulación y al rango de movimiento (ROM). En individuos sanos y atletas, la comprensión de las interacciones mecánicas musculares podría ayudar a optimizar y restaurar el rendimiento. Diferentes Adaptaciones en las estructuras fasciales (intra e inter muscular) podrían causar en los mismos músculos funcionar de forma distinta. Por ejemplo, debido a la transmisión de fuerza miofascial a través de las uniones de tejido conectivo, el aumento patológico de la rigidez de un músculo puede restringir la extensibilidad de los músculos sinergistas y antagonistas.
Bajo condiciones fisiológicas, la transmisión de fuerzas miofasciales intra-extremidad parece ser relevante durante las contracciones excéntricas y las intervenciones de estiramiento. Las contracciones excéntricas suponen un alto estrés mecánico sobre los músculos afectados. Posiblemente la trasmisión de fuerzas miofasciales a los músculos adyacentes representa un mecanismo de protección del músculo a la sobrecarga. El estiramiento se ha usado de forma primaria para alterar la función neurofisiológica y biomecánica de los músculos estirados. Sin embargo, debido a las conexiones morfológicas, puede afectar tanto a músculos sinergistas como antagonistas, modificando así el rendimiento deportivo.
En resumen, se necesita más investigación para valorar la importancia de la transmisión de fuerzas miofasciales intra-extremidad para las enfermedades musculoesqueléticas y el rendimiento deportivo. Además, las intervenciones basadas en movimiento, pueden ser interesantes para elucidar los efectos de los tratamientos del tejido blando sobre el grado de las interacciones mecánicas. La liberación miofascial utilizando un foam roller y terapia manual podrían ser capaces de manipular la transmisión de fuerzas y facilitar así el movimiento y la potencia. Existe evidencia que sugiere que pequeñas fuerzas podrían ser suficientes para inducir interacciones mecánicas entre compartimentos musculares.
Transmisión de fuerzas miofasciales a través de cadenas miofasciales
El concepto de cadena miofascial sugiere que las fuerzas mecánicas pueden ser transferidas, no solo intra-extremidad entre agonistas y antagonistas, sino también entre músculos posicionados en serie. Uno de los enfoques más populares abarca un sistema de 12 líneas fasciales-musculares que conectan los músculos del cuerpo. Aunque la continuidad miofascial no está limitada a los componentes incorporados en estas cadenas, la evidencia de los estudios en cadáveres ha verificado su existencia en, al menos, algunos aspectos. Se ha discutido que el mecanismo potencial de transmisión de fuerzas entre los componentes de las cadenas miofasciales principalmente ocurre en la dirección longitudinal. Los estudios histológicos apoyan esta teoría. La disposición de las fibras de colágeno entre el tejido conectivo es dependiente de la aplicación de la carga; así como los tendones y ligamentos están diseñados primariamente para transferir y actuar contra las fuerzas de estiramiento, las fibras de colágeno están mayoritariamente alineadas a la morfología de la estructura. El colágeno de la miofascia se encuentra formando un entramado de fibras, con distintos ángulos de dirección. Aunque la disposición bidireccional del colágeno permite estirar tanto en el plano transverso como en el longitudinal, la máxima capacidad de carga en la dirección longitudinal es casi cinco veces mayor para la fascia crural y tres veces mayor para la fascia de la pared abdominal. Sorprendentemente, a pesar de su disposición bidireccional, la fascial lata del muslo tiene propiedades similares a las del tendón patelar que es unidireccional.
Los estudios realizados en cadáveres humanos concluyen que las fuerzas aplicadas a estructuras locales pueden afectar de forma sustancial a tejidos conectivos vecinos y músculos.
Sin embargo, en estudios realizados in vivo en la cínica proveen información muy valiosa acerca de la contribución de la transmisión de fuerzas miofasciales al correcto funcionamiento del sistema de movimiento. En experimentos casi idénticos, el aumento de la flexión de cadera ha mostrado reducir el ROM del tobillo. Este hallazgo puede ser indicador de la transmisión de fuerzas entre la cadena miofascial posterior. En posición de sentado y con las rodillas extendidas, los participantes de un estudio llevaron a cabo una basculación de la pelvis. De forma simultanea una ecografía de la fascia del músculo gastrocnemio reveló su desplazamiento en la dirección craneal.
En condiciones fisiológicas, las intervenciones basadas en cadenas miofasciales podrían maximizar la efectividad. Aunque esto no ha sido estudiado, es posible que la combinación local y no local de estiramiento es más efectivo que el ejercicio local sólo. En enfermedades musculo esqueléticas, los tratamientos remotos pueden ser razonables si la aplicación local está contraindicada. Pacientes con dolor de cuello con frecuencia tienen un ROM cervical disminuido. Como una manipulación terapéutica manual puede tener eventos adversos serios, intervenciones a distancia podrían ser una alternativa viable. Además, el papel de la transmisión de fuerzas miofasciales entre las cadenas miofasciales puede ser relevantes en condiciones de dolor crónico resultado de sobrecargas acumuladas en el tejido. Puede hipotetizarse que las alteraciones patológicas de las propiedades del tejido mecánico se proyectan a las regiones vecinas y remotas, causando síntomas no locales.
Los pacientes con dolor lumbar crónico tienden a tener aumentada la rigidez y reducida la flexibilidad en los músculos isquiotibiales, conectados a la espalda baja a través de la cadena miofascial posterior. En sujetos con disfunción de la articulación sacroilíaca, se ha observado una actividad anormal en el dorsal largo y el glúteo mayor contralateral durante la marcha. Algo similar sucede en pacientes con dolor de espalda durante la extensión de cadera en una posición de prono. La hiperactividad de los dos músculos, conectados en la cadena posterior diagonal, podría representar un intento de crear estabilidad tensando la lámina posterior de la fascia toracolumbar, que tiene un papel mayor en la transferencia de fuerzas entre las extremidades superiores e inferiores.
La fascitits plantar es otra patología con posibles anormalidades en la cadena miofascial. Con el músculo gastrocnemio y los isquiotibiales, dos partes de la cadena posterior, con una aumentada rigidez, de acuerdo con el análisis de la literatura, el estiramiento de los músculos del gemelo podrá ser un efectivo método de tratamiento.
Finalmente, unos músculos aductores y recto abdominal hipertónicos y desequilibrados son sospechosos de ser la causa del dolor inguinal, que con frecuencia afecta a jugadores de fútbol. Ambos músculos están morfológicamente conectados en la cadena frontal diagonal. Sin embargo, no hay estudios que evalúen el valor terapéutico de las intervenciones en este sentido.
Conclusiones
A la luz de los temas discutidos previamente, la percepción clásica de los músculos esqueléticos como actores independientes requiere una gran revisión. Los componentes activos del sistema de movimiento representan sólo una parte de un sistema de tensiones a lo largo de todo el cuerpo que se caracteriza por interacciones mecánicas directas entre músculos y sus sinergistas, antagonistas, y otros músculos adyacentes. Aproximaciones más holísticas que tienen en cuenta la influencia de los componentes fasciales respectivos podrían mejorar el rendimiento y abordar de forma más eficiente algunos problemas tanto en atletas como en pacientes.