VARIACIONES DE LA FUERZA ISOMÉTRICA INDUCIDAS POR

VARIACIONES DE LA FUERZA ISOMÉTRICA
INDUCIDAS POR ELECTROENTRENAMIENTO
CON BAJA, MEDIA FRECUENCIA Y EJERCICIOS
ACTIVOS: ESTUDIO PILOTO
RESUMEN
Kreimer, Martín Federico
Lic. En Kinesiología y Fisiatría
Lic. En Actividad Física y Deportiva
Técnico en Deporte
M.N.: 9850
Puga, Leopoldo Miguel
Lic. En Kinesiología y Fisiatría
Profesor Nacional de Educación Física
Maestro Nacional de Educación Física
M.N.: 9853
La electroestimulación neuromuscular (EENM) es utilizada para el mantenimiento e incremento de la fuerza muscular. El propósito de este estudio piloto fue comparar en individuos sexo masculino (n=4, 8 miembros inferiores)
la efectividad del entrenamiento de cuádriceps empleando 3 metodologías
durante 45 días. Las mismas fueron distribuidas aleatoriamente en Grupo 1:
RBS-BF + ejercicios (n=2); Grupo 2: Neo-rusas + ejercicios (n=2) y Grupo
3: Ejercicios (n=4). Como parámetro evolutivo fue medida la fuerza máxima
voluntaria isométrica (FMVI) con un dinamómetro digital con interface a pc
y la perimetría. La ganancia de fuerza fue mayor con corrientes Neo-Rusas
combinadas con ejercicios (4,4 KgF; 27,58 %) que con RBS-BF combinada con
ejercicios (4,1 KgF; 23,93 %) y que con solo ejercicios activos (2,39 KgF;
12,16 %). La diferencia en la perimetría fue mayor con corrientes RBS-BF
combinada con ejercicios (1 cm) que con Neo-Rusas combinada con ejercicios y solo ejercicios activos (0,5 cm).
En base a los datos y al pequeño n se prejuzga que la combinación de electroestimulación con ejercicios activos es más efectiva que la sola realización
de ejercicios activos.
INTRODUCCIÓN
Prato, Agustín Juan
Lic. En Kinesiología y Fisiatría
M.N.: 9867 – M.P.:4763
Lic. Ronzio Oscar*
A
K
D
4
Lic. Terapia Física
Profesor Titular Cátedra Agentes Físicos Aplicados, Carrera de Kinesiología
y Fisiatría, Universidad Maimónides.
Prof. Adjunto Cátedra de Kinefisiatría
Computacional, Carrera de Kinesiología y Fisiatría, Universidad De Morón,
Buenos Aires, Argentina.
Docente Cátedra Agentes de Terapia
Física, Universidad del Salvador, Buenos Aires, Argentina.
M.N.: 7421
Contacto:
[email protected]/ www.fisergo.com
www.agentesfisicos.com
La estimulación eléctrica neuromuscular (EENM) es empleada cuando el sistema nervioso periférico se encuentra íntegro (1) con el objetivo de facilitar
la contracción voluntaria insuficiente, prevención o tratamiento de la atrofia,
fortalecimiento y rendimiento muscular (2). El resultado de un entrenamiento,
ya sea por electroestimulación o por contracción voluntaria, depende de la
fuerza producida en las sesiones. Deben alcanzarse repetidamente niveles mínimos de intensidad de contracción del 20% de la fuerza máxima voluntaria
isométrica (FMVI) para lograr el mantenimiento de la fuerza y trofismo muscular. Para mejorar el rendimiento muscular son necesarios picos de fuerza
por encima del 35% de FMVI (3, 4). También es importante el tipo de contracción y el ángulo de entrenamiento para la ganancia de fuerza con EENM (5).
La magnitud de la respuesta contráctil en la estimulación neuromuscular está
en función de los parámetros de la corriente eléctrica, como ser duración de
pulso, intensidad, frecuencia y tiempos de contracción y relajación. Estas variables deben permitir generar picos de fuerza máxima con mínima sensación
nociceptiva.
Las corrientes de media frecuencia incluyen a las rusas o de Koth, las neorusas y las interferenciales. Las corrientes neo-rusas se diferencian en poseer
variabilidad en la modulación de frecuencia, ciclo de trabajo y emplean una
forma de onda rectangular bifásica simétrica en vez de sinusoidal como las
tradicionales corrientes rusas.
Mientras que en América Latina el auge de las corrientes rusas aún existe, en
Europa y otras partes del mundo se las ha reemplazado por corrientes con
formas de onda rectangulares bifásicas simétricas de baja frecuencia (RBS-BF),
disponibles en equipos portátiles de buena calidad. Según las investigaciones las
mismas son más tolerables e inducen mayor fuerza que las corrientes rusas (6-8).
No obstante no se han realizado estudios comparativos sobre la ganancia de
fuerza entre diferentes tipos de corrientes por lo que el objetivo del presente
trabajo es estudiar y comparar la evolución de la FMVI ante la aplicación de
corrientes Neo-Rusas combinadas con ejercicios activos, corrientes RBS-BF
combinadas con ejercicios activos y solo ejercicios activos en un entrenamiento de 45 días.
MATERIAL Y MÉTODO
Selección y distribución de los sujetos:
En este estudio de casos clínicos (prospectivo, longitudinal y experimental) se
seleccionaron 4 sujetos sanos (8 miembros inferiores) sexo masculino entre
18 y 28 años de edad (21,5 años de promedio), informados del procedimiento
a aplicar y del objetivo del trabajo. Se consideró como criterio de exclusión
el realizar actividad física en forma regular, intolerancia o fobia a la electroestimulación y patologías de miembros inferiores. Durante el mismo hubiesen
quedado eliminados los sujetos que no asistiesen en dos oportunidades al
entrenamiento.
Se realizó una distribución aleatoria de los sujetos para el entrenamiento de la
musculatura extensora de rodilla, de modo tal que cada individuo realice electroestimulación sumada a ejercicios en un miembro inferior y solo ejercicios
en el otro. Los tres grupos quedaron conformados de la siguiente forma:
• G1: RBS-BF + ejercicios (n=2).
• G2: Neo-rusas + ejercicios (n=2).
• G3: Ejercicios (n=4).
Variables evaluadas:
La fuerza máxima voluntaria isométrica (FMVI) del cuádriceps fue medida, luego de realizar una entrada en calor general estandarizada en cinta, con un
dinamómetro digital Metrix T3, con interfaz a PC y con soft diseñado ad hoc
por Quadiom® para AgentesFisicos®, con interacción al Microsoft Excel®.
Los individuos fueron sentados en una banca de cuádriceps con flexión de
cadera de 110° y 40° de flexión de rodilla (Figura 1), apoyando la almohadilla
correspondiente a la palanca de la camilla a 5 cm por encima de la línea transversal maleolar. Los miembros superiores se ubicaron al costado del cuerpo,
sujetándose de las agarraderas laterales de la camilla, debiendo estar alineados
en relación a los maléolos del peroné correspondientes a cada brazo siguiendo una línea imaginaria.
Figura 1. Sistema de dinamometría montado en la banca de cuádriceps.
Figura 1. Sistema de dinamometría montado en la banca de cuádriceps.
Se le pidió al participante que realice una contracción máxima isométrica,
extendiendo la rodilla por espacio de seis segundos (figura 2). Se registraron
tres repeticiones con pausa de diez segundos entre cada una de ellas, teniendo
en cuenta para el estudio, aquella repetición donde se obtenga el valor más
elevado (9). En caso de producirse la mayor FMVI en la última repetición se le
solicitó una repetición más. Las evaluaciones fueron realizadas 72 horas antes
y después de finalizado el protocolo.
Figura 2. Evaluación de la FMVI.
A
K
Figura 2. Evaluación de la FMVI.
D
5
También se evaluó la perimetría a 15 cm. de la rótula (10), el peso y el índice de
masa corporal (IMC).
Metodología de entrenamiento y electroestimulación
Se entrenó el cuádriceps en los últimos 40 grados de extensión de rodilla.
Al llegar al 0º de flexión se solicitó una contracción isométrica durante 6
segundos.
Este entrenamiento se llevo a cabo durante 4 semanas, con una frecuencia de
3 sesiones /semana (lunes- miércoles-viernes). En la primer semana se realizaron 3 series de 10 repeticiones al 100% de la FMVI, en la segunda 4 series de
10 repeticiones al 100% de la FMVI, en la tercera (fase de descarga) se realizaron 3 series de 10 repeticiones al 100% de la FMVI y en la cuarta semana 3
series de 10 repeticiones al 110 % de la FMVI (tabla 1). (11, 12) El tiempo total de
entrenamiento fue de 40 minutos.
E.I 72 h
Semana 0
Viernes
C1
3x10
100% FMVI
Semana 1
Lunes
C2
4x10
100% FMVI
Semana 2
Lunes
Descarga
3x10
100% FMVI
Semana 3
Lunes
C1
3x10
110% FMVI E.F 72 h
Semana 4 Semana 5
Lunes
Lunes
Tabla 1: Programación del entrenamiento (E.I: Evaluación inicial / E.F: Evaluación final /
C: Carga de entrenamiento)
Al Grupo 1 se le sumó a la contracción voluntaria una mediada por corrientes
rectangulares bifásicas simétricas de baja frecuencia (RBS-BF), programado a
30 Hz, rampa de ascenso de 2 segundos, meseta 6 segundos, rampa de descenso 2 segundos, siendo el tiempo de contracción total de 10 segundos y el de
reposo de 50 segundos.
Al Grupo 2 se le sumó a la contracción voluntaria una mediada por corrientes
Neo-Rusas con una frecuencia portadora de 2083Hz (duración de fase de 240
us), frecuencia de modulación de 30.53 Hz, relación 1:4, rampa de ascenso de
2 segundos, meseta de 6 segundos, rampa de descenso de 2 segundos, siendo
el tiempo de contracción total de 10 segundos y el de reposo de 50 segundos.
Estos tiempos de contracción y relajación concuerdan con los protocolos
propuestos por Koth, empleados en las corrientes rusas originales.(13) Los demás parámetros han sido calibrados para entrenar fibras rojas con variables
características de los equipos de corrientes Neo-Rusas.
El Grupo 3 realizó solo ejercicios voluntarios.
Para la aplicación de corrientes RBS-BF se empleó un equipo marca Demox®,
modelo EPM, con interfase a computadora con la que se programa las variables. El equipo de ondas rusas empleado fue CEC®, modelo Russian Stimulation E-5. La emisión de los equipos fue medida mediante un osciloscopio
Velleman, modelo Digital PC Scope PCS 8031, de 12 MHz.
A
K
D
6
Ambos protocolos de electroestimulación fueron realizados con dos electrodos de goma bañados en carbono, nuevos, de 70,84 cm2, acoplados mediante
un paño Ballerina® embebido en agua de la red, ubicados uno en la línea media
del tercio superior de muslo (punto motor de recto anterior) y otro en el
tercio distal, hacia medial (punto motor del vasto interno). La intensidad fue
regulada según tolerancia de cada sujeto, buscándose siempre una contracción
franca, sin vermiculaciones. Una vez conseguida la misma se solicitó a los pacientes que realicen contracciones voluntarias acompañando a la electroestimulación.
RESULTADOS
El peso promedio de los sujetos varió 1,33 Kg y el IMC promedio tuvo una
disminución de 0,12 (tabla 2)
Individuo
Edad Peso inicial (kg)
Peso Final (kg)
Estatura
Estatura IMC
Inicial (m) Final (m) Inicial
IMC
Final
1
19
68,7
69
1,71
1,71
23,49
23,60
2
21
65,5
63,8
1,68
1,68
23,21
22,60
3
19
70,5
70
1,75
1,75
23,02
22,86
4
27
66,5
67
1,68
1,68
23,56
23,74
67,8
69,13
1,705
1,71
23,32
23,20
Promedio 21,5
Diferencia 1,33
Diferencia -0,12
Tabla 2: Variaciones de las variables peso, estatura e IMC.
La FMVI luego del entrenamiento con corrientes RBS-BF combinada con ejercicios se incrementó en promedio 4,1 KgF (23,93 %). La perimetría arrojó un
incremento promedio fue de 1 cm (tabla 3).
Tabla 3
Rectangulares bifásicas simétricas de baja frecuencia + ejercicio
FMVI (KgF)
Promedio
Inicial
Final
16,23
Perimetría (cm)
Diferencia
Diferencia %
Inicial
Final
Diferencia
20,37
4,14
25,51
51
52
1
18,14
22,19
4,05
22,34
49
50
1
17,18
21,28
4,10
23,93
50
51
1
Tabla 3: Variaciones en la fuerza máxima voluntaria isométrica (FMVI) y en la perimetría
causadas por el entrenamiento con RBS-BF y ejercicios.
La FMVI con el entrenamiento con corrientes Neo-Rusas combinada con ejercicios se incrementó en promedio 4,4 KgF (27,58 %). La perimetría arrojó un
incremento promedio fue de 0,5 cm (tabla 4).
Tabla 4
Corrientes rusas + ejercicios
FMVI (KgF)
Promedio
Perimetría (cm)
Inicial
Final
Diferencia
Diferencia %
Inicial
Final
Diferencia
14,32
20,63
6,32
44,10
49
49
0
22,42
24,90
2,48
11,06
48
49
1
18,37
22,77
4,40
27,58
48,5
49
0,5
Tabla 4: Variaciones en la fuerza máxima voluntaria isométrica (FMVI) y en la perimetría
causadas por el entrenamiento con Neo-Rusas y ejercicios.
A
K
D
7
Con la realización solo de ejercicios voluntarios el incremento de la FMVI fue
de 2,39 KgF (12,16 %). La perimetría arrojó un incremento promedio fue de
0,5 cm (tabla 5).
INCREMENTO DE FMVI (KgF)
4,40
4,10
4,50
Kilogramos Fuerza (KgF)
4,00
3,50
2,39
3,00
RBS-BF + Ej.
Tabla 5
NEO-RUSAS + Ej.
2,50
EJERCICIOS
2,00
1,50
Ejercicios
1,00
0,50
FMVI (KgF)
0,00
Figura 2. Comparación del incremento
de la FMVI en KgF producido por los
tres protocolos.
GANANCIA PORCENTUAL DE FMVI
27,58
30,00
23,93
Promedio
Porcentaje (%)
25,00
20,00
Inicial
Final
20,09
27,47
Perimetría (cm)
Diferencia
Diferencia %
Inicial
Final
Diferencia
7,39
36,77
51
53
2
16,53
17,43
0,91
5,48
50
50
0
20,42
21,46
1,04
5,07
49
49
0
18,81
19,06
0,25
1,31
51
51
0
18,96
21,35
2,39
2,39
50,25
50,75 0,5
RBS-BF + Ej.
NEO-RUSAS + Ej.
12,16
15,00
EJERCICIOS
10,00
Tabla 5: Variaciones en la fuerza máxima voluntaria isométrica (FMVI) y en la perimetría
causadas por el entrenamiento con ejercicios.
5,00
0,00
CONCLUSIÓN
Figura 3. Comparación de la ganancia
porcentual de la FMVI producida por
los tres protocolos.
PERIMETRÍA
52
51
51
Perimetría (cm)
50
49
50,75
50,25
50
49
48,5
RBS-BF + Ej.
NEO-RUSAS + Ej.
48
EJERCICIOS
47
DISCUSIÓN
46
45
Pre-tratamiento
Post-tratamiento
Figura 4. Comparación de las variaciones en la perimetría producida por los
tres protocolos.
Bibliografía
1. Carlos J. Clinical Electrotherapy:
Physiology and Basic Concepts: A
review of concepts underlying the
clinical application of electrical stimulation. .APTA; 1990 [cited 2008
11 de noviembre de 2008]; 8:[
2. Rioja J. Electroterapia de baja frecuencia: actualizaciones en lo concerniente al efecto excitomotor.
Rehabilitacion1995;29:274-80.
3. Miller C, Thepaut-Mathieu C. Facteurs conditionnant l´efficacité
de l´entraînement par l´électrostimulation.
Cinésiologie
A
1990;29:147-55.
K
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Secretaría de la AKD
D
8
Las variaciones de peso e IMC no resultaron relevantes. En cuanto a la ganancia
de FMVI fue mayor con corrientes Neo-Rusas combinadas con ejercicios (4,4
KgF; 27,58 %) que con RBS-BF combinada con ejercicios (4,1 KgF; 23,93 %) y
que con solo ejercicios activos (2,39 KgF; 12,16 %) (Figura 2 y 3). La diferencia
en la perimetría fue mayor con corrientes RBS-BF combinada con ejercicios
(1 cm) que con Neo-Rusas combinada con ejercicios y solo ejercicios activos
(0,5 cm) (Figura 4).
Todos los protocolos de entrenamiento han demostrado ser efectivos para
incrementar la fuerza máxima voluntaria isométrica de los individuos, siendo
más efectiva la combinación de contracciones voluntarias con electroestimulación, tanto con corrientes Neo-Rusas como con RBS-BF.Tanto la FMVI como
la perimetría se incrementaron a pesar de haber empleado frecuencias donde
apenas son exigidas las fibras musculares rojas (30 Hz) por lo que se prejuzga
que de emplearse frecuencias superiores ambas variables se incrementarían
en mayor proporción ya que la fuerza inducida sería mayor. (14)
El pequeño n de este estudio piloto es insuficiente para concluir sobre cuál
corriente es más efectiva, no obstante existen estudios donde se plantea que la
corriente RBS-BF es más confortable e induce una mayor contracción que las
de media frecuencia moduladas a baja (6-8), por lo que produce un mayor reclutamiento, mayor fuerza inducida y por ende generaría mayor ganancia de fuerza. Se
deja planteada la metodología para investigaciones ulteriores con un n mayor.