LA ELECTROESTIMULACIÓN NEUROMUSCULAR EN EL ENTRENAMIENTO DE MUSCULACIÓN EN SUJETOS ENTRENADOS. 1 Jose Manuel Prieto, 1Carlos Pablos Abella, 1Jose Vte. Sánchez-Alarcos Díaz-Pintado, Marta Martín Rodríguez. 2 1 UIRFIDE. Departamento de Educación Física y Deporte. Universidad de Valencia. Instituto Universitário Dom Afonso III. INUAF. Portugal 2 RESUMEN En la actualidad existe mucho escepticismo sobre la efectividad de la electroestimulación neuromuscular (EENM) como un método de entrenamiento de la fuerza. Esto se debe a la imposibilidad de comparar los resultados por la heterogeneidad que presentan los estudios realizados (sujetos, tiempo de trabajo, tipo de corriente). Una de las justificaciones que se plantean como la causa del aumento de la fuerza mediante EENM son las adaptaciones neuronales. El presente estudio se plantea, intentando controlar el efecto de dichas adaptaciones mediante sujetos con años de experiencia en el trabajo de fuerza. Los resultados muestran como la EENM puede ser planteada como un método post fatiga en el culturismo. PALABRAS CLAVE: Electroestimulación, entrenamiento, fuerza, musculación, culturismo. INTRODUCCION El problema que en la actualidad presenta la electroestimulación como método de entrenamiento es el escepticismo que despierta en el ámbito del rendimiento deportivo, ya que no está claro que la estimulación eléctrica neuromuscular (EENM) pueda ser considerada, por sí sola, como un método alternativo de entrenamiento (Hainaut & Duchateau,1992). Este escepticismo viene marcado por la disparidad de resultados que reflejan los diversos estudios que se han realizado (Herrero & García, 2002, Hainaut & Duchateau,1992). Esta diversidad de resultados responde a: las características de los sujetos utilizados en los estudios, la duración del tiempo de trabajo, las corrientes utilizadas (tipo de impulso, frecuencia y tiempo de aplicación), la capacidad a valorar (fuerza isométrica máxima, fuerza explosiva, fuerza máxima dinámica, hipertrofia, etc), trabajo que realizaron los sujetos paralelamente al trabajo de EENM (desde ningún tipo de actividad hasta entrenamiento sistemáticos de baloncesto, voleibol, halterofilia, pliometría, etc). Según las características de lo sujetos de estudio se dan diferentes resultados, así tenemos que en los estudios con sujetos sedentarios los resultados son contradictorios, hallándose ganancia de fuerza sobre la contracción voluntaria, en unos estudios (Colson et al.,2000; Selkowitz,1985). En otros, la EENM provoca un aumento de la fuerza menor que la ganada en la contracción voluntaria (Poumarat et al.,1992; Duchateau & Hinaut, 1988), o similar (Hainaut & Duchateau, 1992), y finalmente, estudios donde no se encuentra ganancia de fuerza mediante la EENM (Rich,1992; Dooley et al.,1983; Currier & Mann, 1983). En los trabajos donde los sujetos eran estudiantes de educación física, encontramos que los consultados por Herrero y García (2002) obtienen ganancias en todas las cualidades analizadas. Finalmente, en estudios donde los sujetos eran deportistas vuelven a darse diversidad de resultados. Así, tenemos estudios donde no se dan ganancias en las diferentes manifestaciones de fuerza que se controlan (Sánchez-Alarcos & Pablos, 2002; Pierre et al., 1986) y estudios donde sí se manifiestan estas ganancias de fuerza a través de la EENM (Maffiuletti et al.,2000; Pichon et al., 1994; Portman & Montpeitit, 1991; Delitto et al., 1989). Otro aspecto a tener en cuenta es que la EENM por sí sola no mejora la fuerza explosiva en acciones rápidas, donde la coordinación intermuscular resulta un factor importante para el éxito de la acción (Herrero et al., 2001; Sánchez y Pablos, 2002; Duchateau y Hainaut, 1988), necesitando realizar un trabajo adicional de transferencia para que se de esta mejora (Maffiuletti et al., 2002a; Maffiuletti et al., 2000). En la literatura científica una de las justificaciones que se describen para explicar la ganancia de fuerza mediante EENM es que ésta, se debe a adaptaciones neuronales y no a un aumento de la capacidad de generar fuerza de las fibras musculares (Maffiuletti et al, 2003; Maffiuletti et al, 2002b; Colson et al, 2000; Martín et al,1994,). La brevedad del tiempo de trabajo que los estudios presentan, es la justificación en el que se basa esta conclusión. Estos periodos de entrenamiento son demasiados breves para que se produzcan adaptaciones musculares, sin embargo, debido a que la contracción provocada por la EENM se produce por la excitación del nervio y no de las fibras musculares directamente (Enoka.,1988) si es probable que se produzca una adaptación neural. La heterogeneidad existente en la metodología de los estudios (características de los sujetos), así como la justificación presentada en algunos estudios, de que el aumento de la fuerza es debido a factores nerviosos, es el motivo de la realización de este trabajo. Con el propósito de efectuar un estudio que controlara estas variables, se realizó este trabajo presentando como objetivo del mismo valorar la capacidad de la EENM para desarrollar la fuerza en sujetos entrenados (más cercanos a la realidad en el ámbito del rendimiento) mediante la inclusión de un protocolo donde se sustituye parte del trabajo dinámico voluntario por EENM, frente a un grupo control el cual solo realiza trabajo dinámico voluntario. METODOLOGÍA Sujetos: La muestra estaba compuesta por 12 varones que practicaban la musculación de manera sistemática y habitual, con una periodicidad mínima de tres sesiones semanales (edad: 27.83 ± 4.46; peso: 72.7 ± 8.37; talla: 1.72 ± 0.08). La elección de los sujetos estuvo supeditada a: 1) tener una experiencia mínima de dos años de práctica habitual y 2) no tomar o haber tomado sustancias dopantes o ergogénicas, que ayudaran a modificar la composición corporal y/o el rendimiento deportivo. Todos ellos fueron informados del objeto de la investigación, dando su consentimiento por escrito. Material: El entrenamiento dinámico voluntario se realizó utilizando material propio para el trabajo de musculación (máquinas, barras, discos, mancuernas, bancos y poleas). Para el trabajo de EENM se utilizaron electroestimuladores Compex Sport 3, con cuatro canales, una intensidad máxima de 120 mA, (sensibilidad de 1 mA) y electrodos adhesivos Compex de 10x5 y 5x5 cm2. Para los tests de fuerza se utilizaron: barras, discos, mancuernas, bancos. En las mediciones antropométricas se emplearon: báscula mecánica Parra de 0 a 150 kg. (sensibilidad de 100 gr), tallímetro Detecto - D52, con un rango de medición entre 60 y 200 cm (sensibilidad de 0,5 cm). Método: Se formaron dos grupos de trabajo (6 sujetos cada uno), los cuales realizaron un programa de entrenamiento durante seis semanas a razón de cuatro sesiones por semana. Un grupo realizó un trabajó dinámico voluntario (grupo control “GC”) en el que ejercitó: pectoral, espalda (dorsal, redondo y trapecio), deltoides (fascículos lateral y posterior), tríceps, bíceps, cuadriceps, isquiotibiales, triceps sural y abdominales. El trabajo se distribuyó en sesiones alternando el trabajo de miembros superiores-espalda y miembros inferiores, siendo los abdominales los únicos que se trabajaron en todas las sesiones. Se realizaron entre 2-3 ejercicios para cada grupo muscular con 3-4 series por ejercicio y 10 repeticiones por serie. El aumento de la carga se fue aumentando progresivamente durante las semanas de trabajo en función de la capacidad de cada sujeto. El otro grupo, (“GE”) incluyó en su programa de trabajo EENM. El trabajo de este grupo (GE), mantuvo las mismas características que el (GC) salvo que sustituyó un ejercicio de cada grupo muscular por EENM, exceptuando los abdominales. El tiempo de trabajo con EENM, por grupo muscular, se adaptó para que el número de contracciones fuera el mismo que el realizado por el GC. El trabajo de EENM se realizó de modo isométrico. El GE tuvo un periodo de adaptación al trabajo de EENM de 4 semanas, aunque este no se realizó de manera sistemática ni continuada. Durante el tiempo que duró el entrenamiento se registraron en ambos grupos la intensidad del trabajo realizado, tanto los kilos como las intensidades máximas toleradas por cada sujeto. Las características y protocolos de los trabajos (dinámico voluntario y EENM) se representan en las tablas siguientes. Tabla 1: Características de la corriente aplicada en EENM Frecuencia Anchura del impulso Miembros superiores Anchura del impulso Miembros inferiores Tiempo de contracción Tiempo de reposo 70 Hz. 250 microseg. 400 microseg. 8 seg. 4 seg. Tabla 2: Protocolos de trabajo de los grupos GC y GE. TRABAJO DINAMICO VOLUNTARIO (GC) Ejercicios por grupo muscular Series Repeticiones N° total de contracciones 2 3 10 60 2 4 10 80 3 3 10 90 TRABAJO EENM (GE) Ejercicios por Series Repet. N° Trabajo EENM Trabajo EENM N° total de grupo muscular contracciones (minutos) (contracc.) contracciones 1 3 10 30 6 30 60 1 4 10 40 8 40 80 2 3 10 60 6 30 90 Los sujetos fueron evaluados mediante una batería de tests de fuerza máxima dinámica (1RM). Estos se efectuaron antes de comenzar el programa de trabajo (PRE-T) y al término del mismo (POS-T). Se indicó a los sujetos que no realizaran ningún tipo de actividad física durante veinticuatro horas antes de la realización de los tests. Los tests se ejecutaron en el mismo día en sesiones de mañana y tarde. El protocolo de actuación fue el siguiente: en ambas sesiones de mañana y tarde se realizó un calentamiento específico para los grupos musculares implicados en los diferentes tests. Los tests de fuerza máxima dinámica (1RM) realizados fueron: en la sesión de mañana: press de banco plano (PRE) y squat en máquina “Smith” bajando hasta 90º de flexión de rodillas (SQU), y en la sesión de tarde se efectuaron los tests curl bíceps con barra de pie con la espalda en apoyo (CUR), elevaciones laterales con mancuerna de pie (ELV). Tratamiento estadístico: Se utilizó la Hoja de Cálculo ExcelXP, para el registro de los datos y la confección de los gráficos. El análisis estadístico se realizó mediante el programa estadístico SPSS 10.0, todo en entorno Windows. Se utilizó la prueba de Kolmogorov-Smirnov para determinar la normalidad de la muestra. El estudio de la diferencia de medias se efectuó mediante la prueba anova de un factor y prueba T para muestras relacionadas. RESULTADOS Tras comprobar la normalidad de los datos de la muestra (Kolmogorov-Smirnov, p> 0.05), se realizó un anova de un factor para determinar si existía diferencia significativa en los resultados del PRE-T, entre los dos grupos de trabajo (GC y GE), no encontrándose diferencias significativas (p> 0.05). Análisis global: Los resultados de la tabla 3 muestran que existe un incremento en todos los sujetos, entre los PRE-T y POS-T, (en los diferentes tests realizados: PRE, SQU, CUR, ELV) cuando se estudian como un solo grupo,sin diferenciar grupos de trabajo. Estas diferencias resultan significativas en todos los tests de fuerza (p< 0.05). Tabla 3: Diferencias entre el PRE-T y POS-T sin diferenciar grupos PRE-T POS-T (Sig) PRE M DT 83.33 12.57 86.33 11.74 p<0.05 SQU M DT 125.42 13.43 139.33 18.53 p<0.001 CUR M DT 44.00 4.95 45.25 4.45 p<0.01 ELV M DT 31.50 5.85 37.00 5.75 p<0.01 Análisis diferencial por grupo de trabajo: En el GC (trabajo dinámico voluntario) se observa incrementos de fuerza en todos los tests, entre PRE-T y POS-T, aunque estas diferencias sólo son significativas en SQU y ELV (p< 0.05). En el GE (trabajo EENM) se dio un incremento de la fuerza en todos los tests, entre PRE-T y POS-T, mostrando todos (PRE, SQU, CUR y ELV) diferencias significativas (P< 0.05). 180 Fuerza GC: PRE-T y POS-T 160 * 140 Fuerza GE: PRE-T y POS-T 180 PRE-T 160 POS-T 140 120 120 100 100 80 80 * 60 * PRE-T POS-T * * 60 40 * 40 20 PRE SQU CUR 20 ELV PRE SQU CUR ELV Gráfica 1 y 2: Resultados de los tests antes (PRE-T) y a la finalización (POS-T) del periodo de 6 semanas, de los dos grupos de trabajo (GC y GE). Niveles de significación: *p< 0.05. Tabla 4: Media, DT (kilos) y nivel se significación de los tests de fuerza del GC. PRE-T POS-T (Sig.) PRE M DT 88,33 7,63 90,00 9,19 SQU M DT 130,50 9,95 147,33 19,21 p<0.05 CUR M DT 45,00 6,72 46,17 5,64 ELV M DT 33,33 3,50 37,33 5,61 p<0.05 Tabla 5: Media, DT (kilos) y nivel se significación de los tests de fuerza del GE. PRE-T POS-T (Sig.) PRE SQU CUR ELV M DT 80,00 14,59 82,67 13,66 p<0.05 M DT 120,33 15,36 131,33 15,27 p<0.05 M DT 43,00 2,53 44,33 3,14 p<0.05 M DT 29,67 7,42 36,67 6,41 p<0.05 Comprobado que los dos grupos GC y GE mostraron ganancias entre PRE-T y POS-T (sólo el SQU y ELV son significativas en ambos grupos, siendo PRE y CUR sólo en el GE) se calcularon los porcentajes que representaban estas diferencias, en cada uno de los grupos (gráfica 3) y se realizó un anova de un factor para determinar si existían diferencias significativas entre ambos; el análisis estadístico mostró que no existían diferencias (p>0.05). Incremento (%) 25 % Incremento: GC y GE 20 GC GE 15 10 5 0 PRE CUR SQU ELV Gráfica 3: Porcentaje de los incrementos en los tests de fuerza de los grupos de trabajo (GC y CE). No se dan diferencias significativas entre ambos grupos (p>0.05). DISCUSION El aumento de la fuerza que se refleja en los diferentes tests del GE, indica la potencialidad de la EENM como sistema capaz de mejorar la fuerza dinámica concéntrica en movimientos analíticos simples, ya que en los dos grupos se han conseguido mejoras de fuerza. Esto resultados coinciden con otros de la literatura en la que los tests de fuerza utilizados fueron anisométricos. (Maffiuletti, 2002a ; Colson et al, 2000; Maffiuletti et al, 2000; Martin et al, 1994; Portman & Montpeitit, 1991; Delitto et al, 1989). Asimismo, el que los porcentajes de ganancia de fuerza no presenten diferencias significativas entre ambos grupos, coincide con estudios donde la ganancia de fuerza mediante la EENM no es superior a la fuerza obtenida por contracciones voluntarias (Poumarat et al.,1992; Hainaut & Duchateau, 1992; Duchateau & Hinaut, 1988). Algunos de estos estudios concluyen que la mejora de fuerza obtenida es debida a factores de tipo nervioso, concretamente a las adaptaciones que se producen (Maffiuletti et al, 2003; Maffiuletti, 2002b; Colson et al, 2000, Maffiuletti et al, 2000; Martin et al, 1994). Creemos que el aumento de fuerza que se da en el presente estudio no se justifica por este motivo, por el hecho de que los sujetos presentaban una práctica lo suficientemente larga como para que este factor no incidiera en esta mejora. Además, los sujetos que utilizaron la EENM tuvieron un periodo de adaptación a este tipo de trabajo. La mejora que se da en el GE en todos los tests, a diferencia de lo que ocurre en el GC, podría deberse al nivel de los sujetos que conforman los grupos (el nivel inicial de los sujetos del GE es menor, aunque no exista diferencia significativa). Este factor podría tenerse en cuenta, si se tratara de sujetos sedentarios, pero el hecho de que todos ellos tengan como mínimo dos años de experiencia en el trabajo de pesas, justifica el pensar que esta variable (nivel inicial) no ha influido en este resultado. La ganancia significativa en solo dos, de los cuatro tests en el GC, a diferencia del GE donde se da un aumento significativo en todos los tests, puede estar justificada por factores nerviosos relacionados con la fatiga. La fuerza de la contracción está relacionada directamente con la activación eléctrica enviada por el SNC (Bompa & Cornacchia, 2002). La fatiga incide negativamente en la propagación de la excitación nerviosa a través de las vías motoras, la propagación del potencial de acción en la membrana muscular, el aumento del umbral de excitación de la célula muscular (Lee et al, 2000) y la disminución de la activación de las unidades motoras (Grimby et al, 1992; Marsden et al, 1971). El utilizar la EENM, en el GE, después del trabajo dinámico voluntario puede haber contribuido a que los impulsos nerviosos que llegaban a los músculos, cuando ya se daba fatiga, provocaran en las contracciones una mayor activación de unidades motoras en el GE que en las contracciones realizadas de forma voluntaria por el GC, en las últimas series de trabajo. Esto explicaría que en el GC solamente se diera ganancias de fuerza en los tests donde intervienen como principales motores del movimiento músculos de gran potencia (cuadriceps y deltoides) con capacidad para aguantar mejor el fenómeno de la fatiga, así como, la mejora encontrada en el GE en los movimientos que implicaban músculos con menor capacidad de producción de fuerza y resistencia, como el bíceps y tríceps braquial. En el GE estos músculos (bíceps y triceps) recibieron estímulos eléctricos no modulados por el Sistema Nervioso Central, cuando existía fatiga, lo que provocó unas contracciones más fuertes. Para concluir podemos decir que la EENM se presenta como un sistema de trabajo capaz de aumentar la fuerza máxima dinámica en movimientos simples, como los utilizados en el culturismo. Esta capacidad de aumentar la fuerza es similar a la producida por el entrenamiento voluntario. Se revela, en el trabajo de musculación, como un método valioso de trabajo post fatiga, aunque para su confirmación harían falta más estudios incidiendo en este aspecto. BIBLIOGRAFIA - Bompa, T.O., Cornacchia, L.J. (2002) Musculación. Entrenamiento avanzado. Hipano Europea. Barcelona. - Colson, S., Martin, A., Cometti G. y Van Hoecke J. (2000) Re-examination of training by electrostimulation in human elbow musculoskeletal system. Int. J. Sports. Med. 21, 281-288. - Currier, D.P. & Mann, R. (1983) Muscular strength development by electrical stimulation in healthy individuals. Phys Ther. Jun;63(6):915-21. - Delitto A.; Brown M.; Strube M.J.; Rose S.J.; And Lehman R.C. (1989) Electrical stimulation of quadriceps femoris in an elite weight lifter: a single subject experiment. Int. J. Sports. Med. 10(3): 187-191 - Duchateau, J. y Hainaut, K. (1988) Training effects of sub-maximal electrostimulation in a human muscle. Med. Sci. Sports Exer. 20, 99-104. - Enoka, R. M. 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