Laboratory and field tests to assess core stability

Abstract

Core stability is a current topic that has sparked interest in sport sciences in the last 20 years, so many different protocols have been used to assess it in laboratory and field settings. However, there are important limitations in the scientific literature that make the selection and application of tests to measure core stability difficult. Based on these limitations, the general objectives of this Doctoral Thesis were: 1) to analyse the reliability and relationship between some of the most representative tests used to assess core stability in biomechanics laboratories and field settings; 2) to develop new field tests to measure core stability and to analyse the main characteristics of these protocols in order to facilitate their adequate use. In order to achieve these objectives, two correlational and reliability test-retest studies were carried out, in which the participants (healthy and recreationally active males) performed the tests twice, spaced a month apart. In the first study, the following variables were measured: trunk angular displacement, stiffness and damping in the Sudden Loading Test, centre of pressures displacement in the Stable and Unstable Sitting Test, position-holding time in the Biering-Sorensen Test, visual scores of the participants’ postural control in the Three Plane Core Strength Test, and lumbopelvic displacement during the Double-leg Lowering Test. Based on our results, Sudden Loading Test, Stable and Unstable Sitting Test and Biering-Sorensen Test were the only tests which provided reliable variables. The absence of correlations between these protocols, and even between the loading directions of the Sudden Loading Test, suggest that core stability measurements are not generalizable, as they probably assess different dimensions of core stability, or in the case of Biering-Sorensen Test, a different capacity (i.e. trunk extensor endurance). In the second study, three field tests were analysed: the Star Excursion Balance Test and two variations of this test developed to assess trunk postural control while sitting, i.e. the Star Excursion Sitting Test and the Star Excursion Timing Test. The reliability analysis showed the consistency of the three field tests to measure postural control. Regarding the correlational analysis, although the three protocols have similar characteristics, the scores of the Star Excursion Balance Test did not correlate with the scores of the Star Excursion Sitting Test and the Star Excursion Timing Test. This may be because while the Star Excursion Balance Test assesses postural control in single-leg stance, the new protocols were performed in sitting position, which increased the role of the upper-body in postural control, obtaining measures more related to core stability. Overall, the results of this Doctoral Thesis show the complexity of core stability assessment and provide useful information about some popular tests and two new protocols to measure this ability. This information may help coaches, clinicians and researchers to choose the most appropriate tests for each situation and to interpret and apply their results.

La estabilidad del core o core stability es un tema actual que ha despertado mucho interés en ciencias del deporte en los últimos 20 años, de forma que diferentes protocolos han sido utilizados para valorar esta cualidad en trabajos de campo y laboratorio. Sin embargo, en la literatura científica encontramos importantes limitaciones que dificultan la selección y aplicación de estos test como medidas de estabilidad del core. Basándonos en estas limitaciones, los objetivos generales de esta Tesis Doctoral fueron: 1) analizar la fiabilidad de algunos de los test más representativos utilizados para valorar la estabilidad del core en estudios biomecánicos y trabajos de campo, así como la posible relación entre ellos; 2) desarrollar nuevos test de campo para medir la estabilidad del core y analizar las características principales de estos protocolos para facilitar su adecuado uso. Con el fin de alcanzar estos objetivos, se llevaron a cabo dos estudios correlacionales y de fiabilidad test-retest, en los cuales los participantes (varones sanos y físicamente activos) realizaron los test en dos ocasiones, separados por un espacio temporal de un mes. En el primer estudio, se midieron las siguientes variables: desplazamiento angular, rigidez y amortiguamiento del tronco en el Sudden Loading Test; desplazamiento del centro de presiones en el Stable and Unstable Sitting Test; duración del Biering-Sorensen Test; valoración visual del control postural de los participantes en el Three Plane Core Strength Test; y desplazamiento lumbopélvico durante el Double-leg Lowering Test. Tal y como se desprende de nuestros resultados, el Sudden Loading Test, el Stable and Unstable Sitting Test y el Biering-Sorensen Test fueron los únicos test que mostraron variables fiables. La ausencia de correlaciones entre estos protocolos, e incluso entre las direcciones del Sudden Loading Test, sugieren que estas medidas de estabilidad del core no son generalizables, ya que probablemente valoran diferentes dimensiones de esta capacidad, o en el caso del Biering-Sorensen Test, una capacidad diferente (resistencia de la musculatura extensora del tronco). En el segundo estudio, se analizaron tres test de campo: el Star Excursion Balance Test y dos variaciones de este test desarrolladas para valorar el control postural del tronco en sedestación, es decir, el Star Excursion Sitting Test y el Star Excursion Timing Test. El análisis de fiabilidad mostró la consistencia de los tres test de campo para medir el control postural. Respecto al análisis correlacional, aunque los tres protocolos tienen características similares, las puntuaciones del Star Excursion Balance Test no correlacionaron con las puntuaciones del Star Excursion Sitting Test, ni con las del Star Excursion Timing Test. Esto puede ser debido a que, mientras el Star Excursion Balance Test valora el control postural en apoyo monopodal, los nuevos protocolos se llevaron a cabo en sedestación, lo que incrementó el rol del tren superior en el control postural, obteniendo medidas más relacionadas con la estabilidad del core. En general, los resultados de esta Tesis Doctoral muestran la complejidad de la valoración de la estabilidad del core y proporcionan información valiosa sobre varios test para medir esta habilidad, algunos de ellos bastante populares y otros diseñados para la ejecución de este trabajo de investigación. Esta información puede ayudar a entrenadores, profesionales clínicos e investigadores a elegir los test más apropiados para cada situación, así como a interpretar y aplicar sus resultados.