La dinamometría de presión manual es un parámetro que mide la fuerza muscular estática máxima. Se considera una característica interesante para valorar el rendimiento físico1–3 y se incluye entre las pruebas funcionales para la evaluación de la condición nutricional4–7. Durante el crecimiento se experimentan cambios con la edad y el sexo que se asocian tanto al incremento de la masa corporal como al entrenamiento y el ejercicio físico desempeñado. Sin embargo, estudios recientes que relacionan la fuerza muscular en la etapa adulta con la longitud y el peso al nacimiento8,9 han llamado la atención sobre la influencia que presenta la formación de fibras musculares durante el desarrollo intrauterino.

Los estudios en adultos han permitido conocer la evolución ontogénica normal y el deterioro que se produce durante el envejecimiento10–12 o como resultado de diversas enfermedades neurológicas, pulmonares y cardiovasculares, entre otras13–15. En niños y adolescentes también se ha constatado que la fuerza muscular se ve afectada en enfermedades de diversa índole, como miopatías, espina bífida, parálisis cerebral, lesiones traumáticas y quemaduras16–18. Esto remarca la necesidad de conocer con detalle el patrón de desarrollo de la dinamometría en niños sanos para evaluar, por comparación con los estándares, tanto la posible discapacidad como la eficacia de una rehabilitación o tratamiento, máxime cuando se trata de una prueba diagnóstica reproducible y válida a partir de los 4 años16.

Se han publicado datos normativos actualizados para adultos españoles de ambos sexos19,20, pero los artículos que en los últimos 20años aportan valores de dinamometría en edad pediátrica y juvenil son limitados en lo que respecta a las edades contempladas, pues se centran en la adolescencia o no se expresan en forma de tablas que permitan su fácil utilización en la práctica clínica21–24. La comparación de un parámetro individual con los valores que corresponden a la población propia permite saber si el sujeto se encuentra dentro de los límites apropiados y, en caso contrario, valorar el grado de discapacidad que manifiesta. La finalidad de este trabajo es, por tanto, ofrecer valores referenciales de la fuerza muscular estática de la mano para la población infantil y juvenil de ambos sexos, de entre 6 y 18años, residente en Madrid. Al mismo tiempo, profundizar en el conocimiento de la variación normal de esta característica con la edad y en función del sexo, el tamaño y la composición corporal.

La muestra se compuso de un total de 2.125 sujetos residentes en la ciudad de Madrid con edades comprendidas entre los 6 y los 18años (1.176 varones y 949 mujeres). Eran alumnos del Centro Escolar de Infantil y Primaria Ciudad de Valencia, del Instituto de Enseñanza Secundaria Santa Eugenia y de las Facultades de Biología y Medicina de la Universidad Complutense. Cada uno de los participantes mayores de edad así como los padres de los menores dieron su consentimiento informado para participar en el estudio. Aunque el 90% de los niños y los jóvenes analizados había nacido en Madrid, en el 62% de los casos los 4 abuelos procedían de otras regiones españolas, motivo que, desde el punto de vista de su ascendencia, refleja la heterogeneidad en la composición de la población madrileña, en su mayoría con origen en la España central.

Como parte de un proyecto de mayor amplitud iniciado en el año 2006 (CGL2005-03752), de cada individuo se recogieron numerosas medidas antropométricas de las que en el presente trabajo se utilizaron, junto con la dinamometría de ambas manos, el peso (kg), la estatura (cm), el perímetro del brazo (cm) y los pliegues de grasa subcutánea (mm) tricipital, bicipital, subescapular y suprailíaco. Las citadas dimensiones se tomaron con aparatos homologados y de acuerdo con las normas del Programa Biológico Internacional, elaborado por el Internacional Council of Scientific Unions y que recoge los procedimientos esenciales para el estudio biológico de las poblaciones humanas25,26. Para medir la dinamometría, en concreto, se utilizó un dinamómetro digital (Takei Ltd.) con precisión de 100g y ajustable al tamaño de la mano. El sujeto con el brazo extendido y paralelo al tronco, sujetaba el aparato y ejercía la fuerza máxima. Tras un intento de prueba y un tiempo de recuperación de un minuto, la maniobra se repitió 2 veces alternando la mano derecha y la mano izquierda. Como medida válida se anotó el mejor de los 2 intentos efectuados con cada extremidad. Asimismo, se apuntó si el sujeto era diestro o zurdo a fin de conocer cuál era su mano dominante; en el 96% de los casos resultó ser la mano derecha.

Como variable derivada se calculó el índice de masa corporal (IMC) (peso [kg]/talla2 [m2]). También se estimó la densidad, el peso magro (PM), o libre de grasa, y el porcentaje de grasa corporal (%G) empleando las ecuaciones de Durnin y Womersley27 y Siri28, cuyas expresiones matemáticas completas se encuentran en un artículo precedente que los autores publicaron en esta revista29. Para calcular la composición corporal en la zona mesobraquial se aplicaron las expresiones de Gurney y Jellife30:

• Área total del brazo (ATB) = C2/(4π)

• Área muscular del brazo (AMB) = [C–(Tsπ)]2/(4π)

• Área grasa del brazo (AGB) = ATB−AMB

• Donde C es el perímetro del brazo en extensión (cm) y Ts es el pliegue tricipital (cm).

El análisis estadístico se llevó a cabo con el programa SPSS 14.0. Para analizar la variabilidad ontogénica y sexual se efectuaron previamente pruebas de normalidad mediante los test de Kolmogorov-Smirnov y Shapiro-Wilk, y con posteridad se aplicaron los test de la U de Mann-Whitney. Las curvas se suavizaron mediante el método de la mínima mediana de los cuadrados, y los estándares para varones y mujeres se construyeron aportando el valor de la media y la desviación estándar (DE) así como la distribución percentilar por clase de edad (años cumplidos). El grado de asociación entre la dinamometría de la mano, el IMC y las medidas de tamaño y composición corporal se analizó mediante el coeficiente de correlación de Spearman.

Como se refleja en las figuras 1 y 2, durante el período estudiado la fuerza de presión de ambas manos fue aumentando progresiva y significativamente con la edad, aunque con distinto ritmo en cada uno de los sexos (especialmente desde las edades peripuberales). A pesar de que el carácter transversal del estudio implica ciertas limitaciones con relación al cálculo de ritmos o tasas de variación respecto al tiempo, el tamaño muestral con el que se trabajó permitió obtener resultados coherentes. De esta forma, puede observarse que los mayores incrementos se produjeron entre los 9 y los 11años en las niñas y más tarde, entre los 13 y los 14 años, en los varones, en los que se aprecia con gran claridad el «pico» de máxima aceleración del estirón prepuberal. La velocidad de crecimiento sigue en ambas manos una pauta semejante al modelo general propio de la estatura y las dimensiones longitudinales en su conjunto31,32. Como consecuencia de los mayores incrementos anuales en la serie masculina, el dimorfismo sexual comienza a ser estadísticamente significativo a partir de los 12años (test de la U de Mann-Whitney; p < 0,05), cuando las diferencias entre los promedios masculino y femenino se acentúan, y alcanza el máximo en las 5 últimas clases de edad (p < 0,001). En líneas generales y para los tramos de edad que han podido compararse, ya que no se han encontrado investigaciones que abarquen la totalidad del período, el patrón descrito coincide con lo observado en niños estadounidenses, belgas y cubanos33–35.

Figura 1.

Ritmo de crecimiento de la dinamometría de presión manual. (A) Mano derecha; (B) Mano izquierda.

(0.25MB).

Figura 2.

Evolución con la edad y dimorfismo sexual de la dinamometría de presión manual. (A) Mano derecha; (B) Mano izquierda.

(0.25MB).

Los estándares de dinamometría para ambos sexos y manos se muestran en las tablas 1 y 2, e incluyen para cada categoría de edad el valor de la media, de la DE y la distribución del percentil (P5, P25, P50, P75, P90 y P99). Cabe precisar que en los patrones confeccionados para adultos se suele incorporar el valor del 85% de la media como límite de la normalidad36–38. En realidad, como se ha comprobado al revisar la bibliografía, tal punto de corte resulta objetivo sólo para la predicción de complicaciones derivadas de intervenciones quirúrgicas39 y, en cualquier caso, no tiene utilidad demostrada en niños o en adolescentes. Por esto no se ha considerado oportuno incluir aquí este parámetro y sí seguir las recomendaciones de las normas construidas para uso pediátrico, que abogan por el habitual tratamiento de la distribución en percentiles como los aquí establecidos24,35.

Los valores que reportan los estándares permiten comprobar con mayor detalle las características del modelo de desarrollo que corresponde a la dinamometría de presión manual en la población objeto de estudio. Tanto la variabilidad interindividual, que se refleja en las cifras de la DE, como las diferencias entre manos tienden a incrementarse ligeramente en chicos y chicas a lo largo del período analizado, lo que reflejaría preferentemente el efecto del entrenamiento o la mejor coordinación muscular resultante de la lateralidad o la dominancia40. Cabe precisar que en la última clase de edad, la diferencia entre la fuerza de la mano derecha e izquierda es prácticamente idéntica en ambos sexos: 1,99kg para la serie masculina y 2,01 kg para la serie femenina. El mismo fenómeno se reporta en los estándares que en el 2008 se han publicado para la población brasileña a partir de un amplio estudio poblacional con una muestra superior a los 4.000 individuos y que comienza precisamente a los 20años38. Los autores reportan para los jóvenes brasileños de la misma edad diferencias entre una y otra mano de 1,5kg para los varones y de 1,6kg para las mujeres. En términos generales, en la población española parece observarse una cierta tendencia a la disminución de la forma física que se refleja a través de la fuerza dinamométrica máxima cuando se comparan estudios llevados a cabo en las décadas de 1980 y 19901,23 frente a los más recientes, entre los que se incluye el presente. La trascendencia de este cambio lleva a considerar en profundidad este tema en un próximo trabajo.

En las tablas 3 a 5 se reflejan las estadísticas descriptivas para el resto de las variables antropométricas. Por lo que respecta a la estatura, peso e IMC, tanto en la serie masculina como en la serie femenina, los promedios obtenidos para todos los grupos de edad son muy cercanos a los publicados en el estudio transversal español de crecimiento del 200841. Tal situación refrenda que también de acuerdo con el tamaño corporal, la muestra aquí analizada puede considerarse representativa de la población española actual. La superior muscularidad de los varones se refleja en los valores del PM y del AMB, mientras que la mayor adiposidad relativa de las mujeres queda patente en las cifras del %G total y del AGB. A la vista de los resultados precedentes, se evidencia la influencia de la edad y del género sobre la fuerza muscular de la mano en términos absolutos. Sin embargo, ya que los cambios de tamaño y composición corporal durante el crecimiento son notablemente diferentes entre varones y mujeres, tiene interés analizar la evolución de la dinamometría en función de éstos.

Con el propósito anterior, se efectuó un análisis de correlación múltiple en el que, junto con la dinamometría, se incluyeron en principio la edad y otras dimensiones antropométricas directas y derivadas (tabla 6). Dado que los resultados obtenidos para ambas manos fueron prácticamente idénticos, los valores reflejados en esta tabla corresponden a la mano derecha. El primer paso efectuado puso de manifiesto que la fuerza manual se asocia positiva y significativamente a todas las variables consideradas (p < 0,001). En ambos sexos lo hace más fuertemente con la edad y con la estatura. En segundo lugar, la dinamometría se correlaciona más estrechamente con el PM que con el peso total o el IMC. También fueron elevados los coeficientes que corresponden al perímetro del brazo y a su ATB y AMB. Los coeficientes de menor rango corresponden a todos los indicadores de adiposidad introducidos en la exploración estadística: AGB, pliegue tricipital y %G.

En un segundo y tercer paso, se repitió el análisis tomando como variables de control la edad y la estatura; al eliminar el efecto de la edad, se apreció con mayor claridad la influencia de la composición corporal sobre la fuerza. Aunque todos los valores del coeficiente de correlación de Spearman (Rho de Spearman) se reducen, el máximo se constata ahora entre la dinamometría y el PM, seguido del peso total y del AMB. La correlación con los indicadores de adiposidad se hace negativa y pierde la significación.

Si finalmente se normaliza también para la talla, se advierte que el PM y el AMB son, con independencia de la edad y la estatura, las variables con mayor influencia sobre la fuerza de presión máxima de la mano. Aunque el modelo que se ha explicado es igual en ambos sexos, la asociación de la dinamometría con las variables más informativas del tamaño corporal (peso y talla) y de la cantidad de masa muscular (AMB y PM) resultó más estrecha en los varones, como se manifiesta por el mayor valor de los correspondientes coeficientes.

Sin duda, el crecimiento óseo longitudinal favorece el desarrollo de la dinamometría. Según explica Shepard42, mientras el cúbito y el radio crecen, las fibras musculares se alargan y se añaden unidades contráctiles a la unión entre músculo y tendón, lo que favorece la ganancia en fuerza de agarre o presión. Este fenómeno justifica que en investigaciones precedentes se haya observado que la influencia de la estatura sobre la fuerza es especialmente buena para ambos sexos en individuos con edad inferior a los 18años43. En un estudio llevado a cabo en el Instituto Auxológico Italiano sobre una muestra de escolares de entre 5 y 15años, se concluyó que el impacto del PM sobre los valores dinamométricos era de mayor importancia que el del IMC44.

En el presente estudio se contó con un efectivo muestral más grande y un intervalo de edad más amplio, se corroboraron tales hipótesis y se pusieron de manifiesto que no sólo la muscularidad total sino también la mesobraquial se encuentran más asociadas a la fuerza isométrica de presión manual que las dimensiones clásicas de tamaño. Así puede decirse que entre los 6 y los 18años y para una misma estatura, la fuerza de agarre depende más del PM o del AMB que del peso total del individuo o de su robustez. Desde el punto de vista práctico, este conocimiento es útil porque aporta una mayor información sobre el pronóstico de la capacidad funcional durante el crecimiento. En particular, en el caso de los niños y jóvenes con sobrepeso u obesidad donde un incremento de la masa corporal total no repercute necesariamente en una mayor capacidad dinamométrica. Las ecuaciones de predicción de la fuerza manual a partir del PM o del AMB, así como los estándares construidos en función de estas variables, pueden ser objeto de un próximo trabajo.

En conclusión, la fuerza estática de la mano evaluada por dinamometría se incrementa con la edad y presenta un dimorfismo sexual significativo a partir de los 12años. Se aportan tablas con valores obtenidos en niños y jóvenes sanos que pueden ser utilizados como patrón de referencia para la valoración del desarrollo funcional o el diagnóstico clínico de la discapacidad. Se corrobora el impacto del género y la edad sobre esta característica y se comprueba que la fuerza estática de la mano se correlaciona más fuertemente con el PM o el AMB que con las variables directas de tamaño y con el IMC, situación aún más evidente cuando se normaliza para la edad y la estatura.

Este trabajo está incluido en los proyectos «Condición Nutricional y Biodiversidad de las Poblaciones Humanas» financiados por el Ministerio de Educación y Ciencia (Ref: GCL2004-03157 y GCL2005-03572). Todos los autores pertenecen al Grupo de Investigación Acreditado UCM 920325 «Condición nutricional en las poblaciones humanas: aplicaciones clínicas, epidemiológicas y de promoción de la salud».