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Introducción

    En todos los trabajos consultados que evaluaron la influencia de diferentes programas de entrenamiento con estimulación eléctrica neuromuscular (EENM) en estudiantes de educación física se obtuvieron resultados beneficiosos independientemente de la cualidad física analizada (Karba y cols., 1990; Venable y cols., 1991; Miller y Thépaut-Mathieu, 1993; Martin y cols., 1994; Taillefer, 1996). Solamente un estudio evaluó la influencia de este tipo de entrenamiento sobre la fuerza máxima isométrica, observándose mejoras significativas sin que existiese un aumento de la masa muscular (Martin y cols., 1994). Venable y cols. (1991) y Taillefer (1996) realizaron tests de salto vertical, obteniéndose beneficios en ambos estudios. El primero de estos autores no especifica la metodología utilizada para medir la altura del salto, y el segundo realizó varios de los saltos descritos por Bosco sobre plataforma de contacto (SJ, CMJ, DJ 20-40-60). En este tipo de población no se ha realizado ninguna investigación que evalúe los efectos de la EENM sobre la fuerza resistencia, mientras que en la bibliografía específica sobre la EENM, sólo se encuentra un test que la evalúe por medio de un protocolo consistente en mantener una carga de forma isométrica durante el mayor tiempo posible (Rich, 1992). Según los resultados de Rich (1992), la fuerza resistencia no aumentó tras 18 sesiones de EENM en personas sedentarias.

    Una vez revisados los estudios que utilizan la EENM como método de entrenamiento en estudiantes de educación física, se comprueba que ninguno de ellos evaluó los efectos de la EENM a medio plazo, valorándose siempre las cualidades físicas al principio y justo al acabar la fase experimental. Por esta razón no se conoce si la EENM pudiera tener algún efecto residual en las mismas, que suponga una posible adaptación tardía, como han descrito algunos autores para la mayoría de los métodos de entrenamiento (Cometti, 1998a; García-Manso y cols., 1998). El único estudio que realizó una valoración a medio plazo (4 semanas después de EENM) fue el de Maffiuletti y cols. (2000), llevado a cabo en deportistas, quienes observaron un mantenimiento de la fuerza máxima isométrica y dinámica ganada tras las sesiones de EENM, así como un mantenimiento de las mejoras en el squat jump (SJ) y un incremento del countermovement jump (CMJ).

    La controversia existente en los resultados de los estudios que utilizaron la EENM como método de entrenamiento, se debe, en parte, a la heterogeneidad existente en los parámetros de la corriente eléctrica. Algunos trabajos han intentado establecer cuáles deben ser los valores ideales de estos parámetros (Hainaut y Duchateau, 1992; Herrero y García, 2002; Holcomb, 1997; Lake, 1992). En la literatura consultada, casi todos los trabajos aplicaron frecuencias de estimulación bastante elevadas, por encima de 70 Hz (Karba y cols., 1990; Miller y Thépaut-Mathieu, 1993; Martin y cols., 1994; Strojnik ,1995; Taillefer, 1996; Strojnik ,1998), debido básicamente a que la principal cualidad evaluada fue la fuerza muscular y sus manifestaciones (Dooley y cols., 1983; Selkovitz, 1985; Pierre y cols., 1986; Duchateau y Hainaut, 1988; Delitto y cols., 1989; Portmann y Montpetit, 1991; Poumarat y cols., 1992; Rich, 1992; Martin y cols., 1994; Van Gheluwe y cols., 1997; Colson y cols., 2000). Algunos autores han señalado que cuanto mayor sea la frecuencia de corriente, mayor será la fuerza producida en cada contracción, y por ello mejores serán los incrementos obtenidos tras un periodo de entrenamiento (Child y cols., 1998; Coarasa y cols., 2000). Por lo tanto, el objetivo de este estudio es valorar los efectos a corto y medio plazo de un protocolo de entrenamiento con EENM en el cuadriceps sobre diferentes manifestaciones de la fuerza (fuerza máxima isométrica, hipertrofia, fuerza explosiva y fuerza resistencia), en un grupo de estudiantes de educación física.

Metodología

Sujetos

    La muestra estaba compuesta por 17 varones estudiantes de educación física: peso (71,0±1,92 kg), talla (173,6±0,2 cm) y edades comprendidas entre los 18 y los 21 años, todos ellos de 1º curso del ICAFD de la Universidad de León, por lo que todas las prácticas físicas que realizaban en clase eran idénticas. Ninguno de los sujetos realizó algún tipo de entrenamiento físico a lo largo de la fase experimental. Todos ellos fueron informados previamente de los objetivos y duración del estudio, dando su consentimiento por escrito para participar de forma voluntaria en el mismo. Se formaron dos grupos aleatoriamente: grupo que se sometió a un entrenamiento de EENM (GE, n=9), y grupo control (GC, n=8).

Materiales

• Dos plataformas de fuerza extensiométricas (Dinascan 600M®) con una precisión de 0,1 N y una frecuencia máxima de muestreo de 1000 Hz, conectadas a una unidad electrónica externa que introduce los datos a un ordenador donde son tratados con el software Dinascan-v8.0.

• Una plataforma de contacto o sistema de medición de saltos verticales (Ergo Jump Bosco/System®), que consta de un micro ordenador (Psion Organiser II®) y una plataforma mecánica. El sistema tiene una precisión de 1000Hz para el cronometraje del tiempo de vuelo.

• Una báscula digital Tefal Sensitive Computer®, con un rango de medición de 0,1-150 Kg y una precisión de 0,100 Kg.

• Cuatro estimuladores Compex Sport-2®, con cuatro canales, una intensidad máxima de 120 mA, una precisión de 1 mA y electrodos adhesivos de 10x5 y 5x5 cm.

• Un estimulador Compex Sport-P® con software de programación en CD-ROM, interfaz para PC, adaptador para el interfaz, cuatro canales, una intensidad máxima de 120 mA, una precisión de 1 mA y electrodos adhesivos de 10x5 y 5x5 cm.

• Un goniómetro de dos ramas de acero inoxidable Therapeutic Instruments® con un rango de 180º y una precisión de 1º.

• Una Cinta métrica inextensible Holtain® con una precisión de 1 mm.

• Un tallímetro Detecto®, modelo D52, U.S.A.; con un rango de medición entre 60 y 200 cm, y una precisión de 0,5 cm. Constituido por un plano horizontal adaptado por medio de un cursor a una escala métrica vertical, instalada perpendicularmente al plano basal.

• Dos soportes de barra olímpica Salter® regulables en altura cada 5cm.

• Máquina de extensión de cuadriceps Salter® con una resistencia máxima de 75 kg y una precisión de 5 kg.

Métodos

Entrenamiento con EENM

    El entrenamiento con EENM se mantuvo durante cuatro semanas, llevándose a cabo un total de 15 sesiones (Karba y cols., 1990; Venable y cols., 1991). Cada una de estas sesiones tenía una duración de 25 minutos, aplicándose durante los 5 primeros minutos un calentamiento con EENM de baja frecuencia, y durante los siguientes 20 minutos, 40 contracciones con una onda cuadrangular bifásica consecutiva y simétrica con un ancho de impulso de 400 µs y una frecuencia de 90 Hz (Miller y Thépaut-Mathieu, 1993). El tiempo de contracción/reposo fue de 4s y 27s respectivamente, y la intensidad fue la máxima tolerada por los sujetos (Selkovitz, 1985; Delitto y cols., 1989; Portmann y Montpetit, 1991; Miller y Thépaut-Mathieu, 1993; Koutedakis y cols., 1995; Taillefer, 1996; Van Gheluwe, 1997; Coarasa y cols., 2000).

    Se utilizaron electrodos adhesivos de dos tamaños: dos de 10x5 cm que se situaban 10 cm por debajo de cada espina iliaca anterosuperior (Koutedakis y cols., 1995); y cuatro de 5x5 que se situaban sobre la parte más prominente del vasto interno y del vasto externo cuando éstos se encontraban en tensión (figura 1) (Martin y cols., 1994), coincidiendo aproximadamente esta última colocación con los puntos motores de ambos músculos (Plaja, 1999). La EENM se realizaba de modo isométrico manteniendo la rodilla en un ángulo de 120º en cada sesión, considerando 180º la extensión completa de la rodilla (figura 2). Se utilizó este ángulo debido a que fue el más efectivo en la bibliografía consultada (Selkovitz, 1985; Vanderthommen y cols., 1999; Maffiuletti y cols., 2000).

    En cada sesión los sujetos se tumbaban sobre una colchoneta, colocando sus pies encajados en unas espalderas (figuras 3 y 4), y modificando la distancia entre sus cuerpos y la espaldera hasta alcanzar el ángulo deseado, anotándose las intensidades máximas toleradas por cada uno de ellos. Se contó con 5 aparatos electroestimuladores, los cuales se fueron rotando entre los sujetos en cada sesión.

Evaluación del entrenamiento

    Todos los sujetos (GE y GC) fueron evaluados mediante una batería de tests en tres momentos distintos: 1) antes del programa de entrenamiento; 2) al acabar el programa de entrenamiento (4ª semana); 3) dos semanas después de haber terminado el programa de entrenamiento (6ª semana). La batería de tests se aplicó en el siguiente orden:

• Medición de perímetros del muslo derecho (PD) e izquierdo (PI): Se tomaban a una distancia fija (figura 5) del borde superior de la rótula para cada sujeto, estando éste de pie con la pierna completamente extendida (figura 6), y apoyando el peso corporal sobre la pierna que no se estaba midiendo. La cinta debía quedar completamente perpendicular al segmento del muslo, realizándose la medición tres veces y tomando como valor a analizar la media aritmética de las tres mediciones.

• Tests de salto vertical (Vélez, 1992; Cometti, 1998b): Con el propósito de evaluar la fuerza explosiva, se realizaron los saltos verticales SJ y CMJ sobre plataforma de contacto, atendiendo al protocolo de saltos verticales descrito por Bosco, sin estandarizar el grado de flexión de las rodillas (figuras 7 y 8).

    Este protocolo está ampliamente referenciado por la bibliografía específica y los saltos incluidos fueron:

• Squat Jump (SJ): test de salto vertical para evaluar la fuerza concéntrica explosiva de la musculatura extensora de la extremidad inferior.

• Counter Movement Jump (CMJ): test de salto vertical, tras flexión de rodillas para evaluar la fuerza concéntrico-elástico-explosiva de la extremidad inferior.

• Test de Abalakov (ABK) sobre plataforma de contacto, realizando un salto vertical con brazos libres. Este test permite evaluar la contribución del movimiento libre y coordinativo de los brazos al salto vertical al compararlo con el CMJ de Bosco (Vélez, 1992).

    Todos los saltos verticales fueron realizados 3 veces en el orden inverso al que se exponen, de más a menos natural, tomando el salto máximo como valor a analizar.

• Test de Fuerza Máxima Isométrica (FMI): Este test se realizó sobre dos plataformas de fuerza, con un soporte de barra olímpica fijo y anclado en el suelo (figura 9). La altura de la barra se reguló libremente para cada sujeto dependiendo de la comodidad de la postura, pero manteniendo la altura dentro de la misma sesión y en las diferentes sesiones de tests. En cada una de las series de tests se realizaron dos intentos de una duración de 6 s, siendo almacenados para su posterior tratamiento con una frecuencia de muestreo de 100 Hz. Se tomó como intento válido el mayor de los dos ensayos. La FMI se expresa en Kg (sin considerar el peso corporal).

• Test de Fuerza Resistencia (FR): Se realizó en una máquina de extensión de cuadriceps (figura 10). Cada sujeto debía de realizar el máximo número de repeticiones posibles con el 80% de su peso corporal. En cada repetición se debía partir de una flexión de 90º y lograr la extensión completa de rodilla (180º). En el momento en que el sujeto realizaba dos repeticiones consecutivas sin llegar a la extensión completa de la rodilla, finalizaba la prueba incluyéndose ambas en el cómputo total. La inclinación del respaldo y del asiento fue la misma para todos los sujetos, variando la altura del rodillo en función de la longitud de la pierna del sujeto, buscando la posición más cómoda para el ejecutante.

Tratamiento gráfico y estadístico

    Se utilizó la Hoja de Cálculo Excel-v7.0 para el registro de los datos y su tratamiento gráfico, y el programa SPSS-v6.0 para Windows, para el tratamiento estadístico. Los resultados aparecen como valores medios y error estándar de la media. Para el estudio de las diferencias entre los valores de las 3 sesiones de tests se utilizó la prueba no paramétrica de Wilcoxon. Para el análisis de las diferencias entre el GE y el GC se utilizó la prueba no paramétrica U de Mann-Whithey. El análisis de las relaciones entre variables se llevó a cabo mediante la prueba no paramétrica de Spearman (Polit y Hungler, 1999). Los niveles de significación "p" se han identificado como: *, &, $ = p<0,05; **, &&, $$ = p<0,01; ***, &&&, $$$ = p< 0,001.

Resultados

    La prueba U de Mann-Whithey refleja que no existen diferencias significativas entre el GE y el GC en los resultados del test 1 para ninguna de las variables analizadas. Tampoco se observan diferencias estadísticamente significativas en ambos grupos en cuanto al peso y la talla entre los 3 tests.

    La figura 11 muestra que el entrenamiento con EENM supuso una hipertrofia tanto del perímetro derecho (PD), 1,56 cm (3,6%), como del izquierdo (PI), 2,25 cm (5,17%), tras las cuatro primeras semanas (p<0,05). Dos semanas después del entrenamiento con EENM los valores descienden significativamente en el muslo derecho (p<0,05). Pese a este descenso y a la tendencia que muestra el muslo izquierdo a disminuir tras las sesiones de EENM, existen diferencias significativas entre los valores iniciales y los obtenidos en la sexta semana (p<0,05) siendo estas diferencias de 0,7 cm (1,6%) (PD) y de 1,19 cm (2,74%) (PI). En el GC (figura 12) no se manifiestan diferencias significativas entre ninguno de los tests.

    En cuanto a la fuerza explosiva, no se observan diferencias significativas en el GE (figura 13) entre ninguno de los tests. Tan solo se observa una disminución significativa (p<0,05) en el CMJ entre el test 2 y el test 3. Esta disminución es de 1,61 cm (4,5%). En el GC tampoco se observan diferencias significativas entre ninguno de los tres tipos de saltos (figura 14).

    La FMI aumentó en 303,4 N (10,7%) tras las sesiones de EENM (test 1 y test 2). Entre el test 2 y el test 3 se constató un aumento (p<0,05) de 368,67 N (11,7%). El incremento obtenido entre los test 1 y 3 (p<0,01) es de 672,08 (23,7%). No se constataron modificaciones en el GC. En el test 2 se encuentran diferencias significativas entre ambos grupos (p<0,05). Estas diferencias entre el GE y el GC también se manifiestan en el test 3 (p<0,05). Se observa una tendencia por la cual las personas que parten de una FMI inicial menor, son las que mayores incrementos obtuvieron durante la fase experimental (r=-0,53; p<0,05).

    En cuanto a la fuerza resistencia (figura 16), el incremento para el GE fue de 5,33 repeticiones (27,9%) (p<0,05) tras la sesiones de EENM (test 1 y test 2). Dos semanas después (test 2 y test 3) el incremento medio fue de 5,89 repeticiones (24,18%) (p<0,01). Los progresos obtenidos tras las seis semanas de fueron de 11,22 repeticiones (58,6%) (p<0,05). En el GC no se observaron modificaciones significativas. En el test 2 se constatan diferencias significativas entre el GC y el GE (p<0,05). Estas diferencias también se obtienen entre ambos grupos en el test 3 (p<0,05).

    En la figura 17 se muestran los niveles de intensidad medios tolerados por los sujetos durante las sesiones de EENM. Se observa una progresiva mayor tolerancia a la intensidad eléctrica, constatándose un incremento medio de 59,4 mA entre la primera y la última sesión.

Discusión

    El aumento de los perímetros derecho (1,56 cm) e izquierdo (2,25 cm) del GE es similar al obtenido por Cometti y Cottin (Cometti, 1998a), quienes tras un periodo de EENM del cuadriceps de 3 semanas, a razón de 3 sesiones de entrenamiento por semana, constataron incrementos en el perímetro del muslo de 2 cm en ambas piernas. Kotz (1971, citado en Cometti, 1998a) es de los pocos autores que utilizó el método de medición de perímetros musculares, evaluando la influencia de un entrenamiento con EENM de 19 días. Sus resultados muestran incrementos de un 11% en el perímetro del tríceps sural, que son considerablemente superiores a los presentados aquí, pudiendo deberse al mayor número de sesiones y a que los sujetos siguiesen entrenándose durante la fase experimental, en tanto que eran deportistas. Cabric y cols. (1988) también reflejaron una hipertrofia significativa del 20% en el tamaño de las fibras musculares (tipo I y II) tras la aplicación de 19 sesiones de EENM, para lo que realizaron biopsias musculares en 6 sujetos, siendo estos aumentos mayores en las fibras tipo II, y no diferenciándose entre las fibras tipo IIa y IIb. Martin y cols. (1994) también valoraron la posible hipertrofia de un programa de EENM de 12 sesiones sobre el tríceps sural mediante la técnica de tomografía axial computerizada (TAC). No observaron aumentos en el área de sección transversal, lo que pudiera deberse a las diferencias con el protocolo que se propone en nuestro estudio. La anchura de impulso que utilizan es más corta (200 ms frente a 400 ms) y el tiempo de cada contracción más largo (10 s frente a 4 s), por lo que posiblemente la fuerza desarrollada sería menor. En función de los citados estudios, parece ser que la EENM con características similares a la que aquí se plantea es efectiva para el aumento de la masa muscular o hipertrofia.

    Taillefer (1996), tras una fase de entrenamiento estático del cuadriceps con EENM, obtuvo mejoras de un 14% en el SJ y un 18% en CMJ, lo que podría justificarse por el elevado número de sesiones de EENM (30 sesiones). Maffiuletti y cols. (2000) obtuvieron mejoras de un 14% en el SJ tras cuatro semanas de EENM estática del cuadriceps, mientras que el CMJ permaneció invariable. En nuestro estudio la EENM no produjo mejoras en la explosividad, ya que como indica Cometti (Cometti, 1998b), la EENM produce una disminución de la elasticidad en un primer término, por lo que habría que hacer un trabajo de transferencia con multisaltos. A medida que los saltos tienen un mayor componente elástico -SJ, CMJ, DJ, ABK- (Vélez, 1992; Bobbert cols., 1996) su ejecución se ve más perjudicada tras un periodo de EENM, lo que estaría en consonancia con los estudios de Maffiuletti y cols. (2000). Puede que no obtuviésemos incrementos en el salto vertical debido a que nuestros sujetos no realizaron ningún tipo de ejercicio de transferencia, mientras que en el estudio de Maffiuletti y cols. (2000) los sujetos utilizados eran jugadores de baloncesto que continuaron con su entrenamiento habitual durante las cuatro semanas siguientes al periodo de EENM, por lo que se beneficiaron de un trabajo de transferencia. Por todo esto parece que el protocolo de EENM propuesto, por sí solo, no produce beneficios sobre la explosividad.

    La FMI aumentó un 10,7% tras las sesiones de EENM, siendo estos incrementos similares a los obtenidos por Miller y Thépaut-Mathieu (1993), quienes utilizaron un protocolo de EENM muy parecido al del presente estudio. El protocolo consistió en 15 sesiones de entrenamiento, con una frecuencia de estimulación de 90 Hz aplicada en el músculo bíceps braquial. La FMI de este grupo muscular se incrementó de forma significativa (15,6% y p<0,05), mientras que en el GC no se constató incremento alguno. Estas ganancias quedan muy lejos de las obtenidas por Selkovitz (1985), quien describió incrementos de un 44% en la FMI de sujetos sedentarios de ambos sexos que se estimularon el cuadriceps durante 12 sesiones. Ningún estudio de los consultados evaluó la FMI tras las sesiones de EENM para conocer sus efectos a medio plazo. En el presente trabajo, la FMI sigue aumentando hasta un 23,7% con respecto a los valores iniciales, lo que pudiera deberse a que este tipo de entrenamiento produce una supercompensación que se manifiesta a medio plazo.

    En los artículos consultados se observa que la aplicación de la EENM supone mayores beneficios en tests isométricos cuando se electroestimula a sujetos sedentarios (44%, Selkovitz, 1985; 33% y 47,5%, Colson y cols., 2000) que cuando se hace con EEF o deportistas (15% Miller y Thépaut-Mathieu, 1993; 21%, Pichon y cols., 1995; 22%, Van Gheluwe y cols., 1997). Además, por todos es conocido que la EENM es una técnica más común en el ámbito de la rehabilitación que en el ámbito del deporte recreación o competitivo (Siff, 1990; Holcomb, 1997; Plaja, 1999; Boschetti, 2002). Se sugiere que la EENM tiene una mayor eficacia en personas con un menor nivel de condición física, lo que ha podido observarse por la relación entre los niveles iniciales de FMI y la ganancia de FMI tras el entrenamiento (r=-0,53; p<0,05). Por todo ello, este tipo de entrenamiento podría ser interesante en personas con bajos niveles de condición física, o como iniciación a otras formas de entrenamiento.

    Respecto a la fuerza resistencia, sólo hemos encontrado un estudio que analizase esta cualidad (Rich, 1992). En él se evaluó el tiempo hasta el agotamiento realizando contracciones isométricas al 50% de la MCVI del bíceps y tríceps braquial, reflejándose disminuciones en esta cualidad tras 18 sesiones de entrenamiento con EENM. Su protocolo consistía en 10 contracciones isométricas de 15 s con 50 s de reposo. Nuestros resultados reflejan mejoras en la fuerza resistencia del 27,9% tras 4 semanas, y del 58,6% tras seis semanas, lo que puede justificarse por dos razones: en primer lugar, el gesto utilizado para valorarla fue la extensión de rodillas, que es un gesto específico que aísla la musculatura que se estimuló; y en segundo lugar por el hecho de que la fuerza máxima también aumentase de forma significativa pudiera haber favorecido el desempeño en el test de fuerza resistencia. Los resultados de Rich (1992) son contrarios a los encontrados aquí por otro motivo adicional, y es que no existía transferencia entre los tiempos de EENM y el test de valoración, exigiendo mantener una contracción durante un tiempo excesivamente prolongado, desde los 61,7 s hasta los 211,9 s (media de 127,7 s). Por estos motivos podemos sugerir que la EENM se muestra efectiva en la mejora de la fuerza resistencia, siempre que esta sea valorada con tests específicos y de características similares a las del entrenamiento aplicado.

    Como se ha podido observar, durante las sesiones de EENM los sujetos toleran cada vez mayores niveles de intensidad, constatándose un incremento medio de 59,4 mA. Otros trabajos también han mostrado un incremento medio en la tolerancia de 32 mA (Miller y Thépaut-Mathieu, 1993) a 62 mA (Selkovitz, 1985), acercándose los valores presentados aquí al nivel superior reflejado en la literatura. Sin embargo, y a pesar de asumir que una mayor intensidad de corriente producirá un mayor reclutamiento espacial de unidades motrices, existen diversos factores, ligados a los tejidos biológicos (piel, grasa subcutánea, fascias musculares, etc.), que nos hacen valorar este parámetro con cierta cautela (Lake, 1992). Según Miller y Thépaut-Mathieu (1993), y Coarasa y cols. (2000), el parámetro determinante en la eficacia de la EENM no parece ser el nivel de intensidad tolerado, sino la fuerza generada por ese nivel de intensidad en cada sesión, lo que debiera controlarse en futuras investigaciones.

Conclusiones

1. El programa de EENM propuesto mejora de la hipertrofia, la FMI y la fuerza resistencia en un grupo de estudiantes de educación física, no así la explosividad.

2. La valoración a medio plazo de los efectos de la EENM parece ser una alternativa interesante, sobre todo para estudiar la evolución de la FMI y la fuerza resistencia.

3. Los resultados parecen indicar que la EENM puede ser un método eficaz para el desarrollo de la fuerza en personas con bajos niveles de forma física.

4. Es necesario realizar estudios con un mayor número de sujetos donde se combinen las características de la corriente para poder generalizar estos resultados.

Agradecimientos

    Nos gustaría expresar nuestro agradecimiento a todas las personas que han colaborado en este estudio, y muy especialmente a los 17 estudiantes que se prestaron voluntarios para participar en el, así como a la empresa MediCompex Ibérica, S.L., por habernos prestado los aparatos de electroestimulación.

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revista digital · Año 8 · N° 58 | Buenos Aires, Marzo 2003   © 1997-2003 Derechos reservados