Buch lesen: "La electroestimulación"
Electroestimulación:
entrenamiento y
periodización
Aplicación práctica
al fútbol y 45 deportes
Manuel Pombo Fernández
Joan Rodríguez Barnada
Xavier Brunet Pàmies
Bernardo Requena Sánchez
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© 2004, Manuel Pombo Fernández
Joan Rodríguez Barnada
Xavier Brunet Pàmies
Bernardo Requena Sánchez
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Primera edición:
ISBN: 978-84-8019-776-2
ISBN EPUB: 978-84-9910-216-0
Fotocomposición: Editor Service, S.L.
Diagonal, 299 – 08013 Barcelona
Impreso en España por Sagrafic
ÍNDICE
PARTE 1
Bases para el entrenamiento con electroestimulación
1. Introducción
2. Evolución de la utilización de la electroestimulación en el deporte
3. La ley fundamental de la electroestimulación
4. Características del impulso óptimo
4.1. Forma de la corriente
4.2. Duración del impulso eléctrico
4.3. Forma de compensación del impulso
4.4. Tipo de generador
5. Contracción voluntaria o eletroinducida
5.1. Puesta en acción preferente de las fibras rápidas (1)
5.2. Mayor cantidad de trabajo en una sesión
5.3. Entrenamiento en un regimen de competición
5.4. La capitalización en fibras rápidas
5.5. Mejora de la resistencia aeróbica
5.6. Ventajas de la contracción con electroestimulación
6. Parámetros para la programación de un entrenamiento
6.1. Frecuencia del impulso
6.2. Tiempo de contracción
6.3. Tiempo de reposo entre contracciones
6.4. Repeticiones
PARTE 2
Aplicación práctica y periodización del entrenamiento con electroestimulación
1. Introducción
2. Adaptación anatómica y resistencia aeróbica muscular
2.1. Programas de adaptación
2.2. Programas de resistencia aeróbica
3. Hipertrofia muscular
4. Fuerza máxima
4.1. Entrenamiento simultáneo
4.2. Programas concéntricos
4.3. Programas excéntricos
5. Conversión a potencia
5.1. Programas de fuerza explosiva
5.2. Programas pliométricos
6. Conversión a resistencia muscular
7. El fenómeno fisiológico de la potenciación
7.1. Introducción
7.2. Mecanismos implicados en la potenciación
7.3. ¿Cómo medimos la potenciación?
7.4. Efectos principales de la potenciación
7.5. Ejemplo de aplicación de la potenciación en jugadores de balomano
8. La electroestimulación en el programa de entrenamiento del futbolista
8.1. Introducción a los modelos de preparación física en el fútbol
8.2. La electroestimulación en la preparación física del futbolista
8.3. Modelos de entrenamiento de electroestimulación en el fútbol
9. Ejemplos para 45 diferentes especialidades deportivas
10. Mapa corporal de la ubicación de los electrodes para la electroestimulación
PARTE
1
Bases para el entrenamiento con electroestimulación
1. Introducción
En la actualidad se está empezando a incorporar a los entrenamientos de cualquier deportista una nueva técnica: la electroestimulación neuromuscular (EENM).
Como cualquier método de entrenamiento que se utiliza por prime-ra vez, se corre el riesgo de no medir bien las cargas, la frecuencia de los entrenamientos, los descansos entre sesiones, entre grupos musculares, etc.
Con este libro queremos aportar una guía práctica para que el deportista y el entrenador conozcan perfectamente los diferentes parámetros de la electroestimulación y sepan interpretar qué están haciendo cuando están utilizando un programa de fuerza, uno de hipertrofia, uno de capilarización, etc.; en qué momento de la temporada es mejor utilizar un programa u otro; de qué manera se debe combinar dentro de la sesión de entrenamiento, y todos los datos que necesita el entrenador para programar los entrenamientos.
A lo largo del libro proporcionaremos ejemplos de utilización de los diferentes programas y en los diferentes momentos de la temporada de un deportista, así como de la combinación de trabajo voluntario y electroestimulación (hay muchas maneras de hacerlo), y pondremos ejemplos para diferentes deportes.
En definitiva, intentaremos que el entrenador y el deportista se familiaricen con esta técnica de entrenamiento y que sepan qué están haciendo y por qué, y de igual manera que se planifican unas series de 1.000 metros a unas pulsaciones determinadas y con un descanso concreto, o se levantan unos kilogramos en el gimnasio repartidos en unas series y repeticiones concretas, sea posible programar un entrenamiento de fuerza máxima, incorporando la electroestimulación a la sesión de entrenamiento.
De este modo, expondremos una introducción sobre las bases fisiológicas de la electroestimulación pero sin aburrir con fórmulas matemáticas ni leyes de electrofisiología, ya que no es esto lo que se pretende, sino disponer de un libro eminentemente práctico y de consulta.
2. Evolución de la utilización de la electroestimulación en el deporte
Hasta hace pocos años la EENM era una técnica utilizada sobre todo por los fisioterapeutas, que la empleaban para recuperar músculos atrofiados después de largos períodos de inactividad (después de una opera-ción, un tiempo con escayola, etc.) y en otras aplicaciones terapéuticas, pero sin un objetivo de mejora del rendimiento.
Esta técnica se empezó a utilizar como método de entrenamiento en la antigua Unión Soviética. En la década de 1960, en la Academia de las Ciencias del Deporte de Moscú, bajo la dirección del profesor Kotz, la EENM dio a éste una gran popularidad entre sus deportistas. Los resultados fueron muy esperanzadores, a veces incluso demasiado espectacu-lares... En algún caso se lograron mejoras de fuerza en un deportista del 35% en 3 semanas, lo que parece improbable. Más bien se supone que sería de alrededor del 5-10%, lo que ya sería considerable. Después fue utilizada también en países del Este como la República Democrática Alemana con bastante éxito.
La EENM tuvo unos años de importante aplicación, pero, debido a una tecnología deficiente, los deportistas eran sometidos a auténticas sesiones de tortura, motivo por el cual no tuvo una rápida expansión. En un capítulo posterior abordaremos los diferentes tipos de impulso y cómo debe ser el impulso óptimo. En 1979 el fisiólogo McDonnell (1), que hacía numerosos estudios sobre los mecanismos de la limitación del rendimiento muscular, todavía consideraba la EENM como: “imposible de aplicar a causa de los altos voltajes necesarios y a la imposibilidad de realizar contracciones tetánicas”. Afortunadamente los progresos de la electrónica y la llegada de los microprocesadores han permitido cambiar radicalmente la situación. Actualmente se pueden encontrar electroestimuladores de alta calidad que producen contracciones muy potentes y cómodas, aunque hay que ir con cierto cuidado, ya que los electroestimuladores no son aparatos que hacen adelgazar por sí solos ni muchas de las cosas que se prometen en cierto tipo de publicidad.
A finales de los años 1980, con la aparición de la electroestimulación de calidad y portátil, se empiezan a utilizar algunos aparatos médicos, más concretamente algunos programas que tenían estos aparatos para ganancia de fuerza y fuerza explosiva, con el fin de que el deportista los incorpore a su rutina de entrenamiento, igual que el entrenamiento de pesas voluntario.
En el año 1996 aparece el primer electroestimulador pensado para el deportista, con los programas ideados para sus necesidades (Compex Sport 1, Compex S.A, Ecublens, Suiza). Lógicamente fue el deportista de competición el primero en utilizarlo y actualmente existen aparatos para todas las personas con los programas adaptados al deportista de competición, al deportista de ocio o a quien quiere estar en buena condición física con el único objetivo de encontrarse mejor.
REFERENCIAS
1. McDonnell (1979). Direct stimulation of the adductor pollicis in man. J Physiol 300, 2-3.
3. La ley fundamental de la electroestimulación
Como hemos comentado con anterioridad, no explicaremos las fórmulas matemáticas de las leyes de la electrofisiología, ya que no es el objetivo de este libro, aunque sí adjuntamos la bibliografía necesaria para quien quiera conocerlas y profundizar más en el tema.
Cuando hacemos una contracción de forma voluntaria, el cerebro emite una orden, que se llama potencial de acción. Ésta se propaga a gran velocidad a lo largo del nervio motor, invirtiendo la polaridad de las células que atraviesa. Al final del recorrido, gracias a un neurotransmisor (la acetilcolina), la información se encamina al interior de la célula muscular y desencadena una sacudida muscular. La electroestimulación es una técnica que consiste en producir potenciales de acción (PA) sobre las células excitables (nerviosas o musculares) a través de un impulso eléctrico haciendo lo mismo que hace el cerebro.
Desde principios del siglo XX se conocen las leyes fundamentales que rigen la excitación de las células nerviosas y musculares por impulsos eléctricos. Estas leyes fueron descubiertas y comprendidas por los eminentes fisiólogos franceses Lapicque y Weiss (1,2), quienes lograron, gracias a ingeniosas experiencias, poner en forma matemática la relación entre la cantidad de corriente y la duración necesaria de la aplicación de ésta para provocar excitaciones en los nervios motores. Más recientemente, Hill (3) permitió una comprensión todavía mejor del fenómeno. Sin embargo, teniendo en cuenta los medios de la época, únicamente se podía esperar obtener una respuesta muscular débil, asociada a dolores violentos y quemaduras.
Electroestimular una fibra nerviosa se resume, pues, en reducir en un punto de la membrana el potencial de reposo hasta un valor medio de una corriente eléctrica aplicada sobre la piel. La primera cuestión que se plantea, por supuesto, es la elección de la corriente estimulante. ¿Qué tipo de corriente vamos a utilizar? Evidentemente debe utilizarse un solo tipo de corriente: la que es capaz de reducir el potencial de reposo hasta el valor umbral y que es la más cómoda para el deportista. Dicho de otra manera, los parámetros eléctricos de esta corriente tienen que ser mínimos: ¡su intensidad, su energía y su duración han de ser lo más débiles posible!
Por lo tanto necesitaremos, para encontrar las características de la corriente óptima, conocer la ley fundamental a la que debe responder.
A finales del siglo XIX y principios del XX unos célebres fisiólogos llamados Weiss, Hoorweg, Du Bois Reymond y Lapicque, gracias a notables experiencias y tras intensas discusiones, pudieron encontrar la ley fundamental de la electroestimulación y su expresión matemática.
Las experiencias que llevó a cabo Weiss le llevaron a constatar que para obtener una estimulación no es tanto la forma de la corriente lo que importa, sino la cantidad de corriente en un tiempo determinado. O dicho de otra manera, si se aporta la cantidad de corriente necesaria para alcanzar los valores umbrales de excitación, estos valores son comparables para cualquier forma de impulso eléctrico de la misma duración total.
Q = I x t
La cantidad de carga eléctrica (Q) proporcionada por una corriente eléctrica de intensidad (I) en un tiempo determinado (t) es el producto de la intensidad por el tiempo.
De estas experiencias, Weiss deduce que existe una relación lineal entre la cantidad de carga necesaria para alcanzar el umbral de estimulación y la duración de aplicación de corriente (fig. 1).
Figura 1
Lapicque, electrofisiólogo más conocido que Weiss, no es que encontrase una nueva ley de la electroestimulación, sino que realizó numerosos experimentos que confirman la fórmula fundamental. Él postuló otra fórmula matemática para extraer los coeficientes reobase y cronaxia, a los que les da un significado fisiológico.
Lapicque desarrolló la “fórmula fundamental”, obteniendo la relación entre la intensidad de la corriente y la duración durante la que hace falta aplicar aquélla para obtener la estimulación. Ésta es una relación de forma hiperbólica entre la intensidad de la corriente y la duración del impulso que se expresa por su fórmula
derivada de la fórmula fundamental de Weiss.
Lapicque postula que, aunque la aplicación de la corriente sea infinita (t = ∞), se necesita un mínimo de intensidad para provocar una estimulación, a la que llamamos reobase (Rh).
La reobase corresponde efectivamente al coeficiente i de la fórmula de Weis, que tiene las dimensiones de una intensidad eléctrica.
Lapicque da el nombre de cronaxia a la duración mínima durante la cual hace falta aplicar una corriente en que la intensidad sea el doble de la reobase para obtener la estimulación. De hecho, él se da cuenta de que la cronaxia es una constante temporal que caracteriza la excitabilidad de un tejido (gráfica1).
Gráfica 1
La cronaxia se puede calcular matemáticamente a partir de la fórmula fundamental de Weiss.
Cuando seleccionamos en los electroestimuladores actuales la zona de aplicación, lo que estamos haciendo es seleccionar la cronaxia, que se adapta a unos grupos musculares o a otros para obtener mayor precisión y comodidad. Hay aparatos que calculan automáticamente la cronaxia.
REFERENCIAS
1. Lapicque L. (1909). Définition expérimentale de l’excitabilité. Soc Biologie 77, 280-83.
2. Weiss G. (1901). Sur la possibilité de rendre comparable entre eux les appareils servant à l’excitation électrique. Arch Ital Biol 35, 413-46.
3. Hill (1936). Excitation and Accommodation in Nerve. J. Physiol 1936, 305-53.
4. Rigaux P. Guía Práctica Compex 2. Manual Compex 2, 15-8-1990.
5. Physiologie Tome II: Le Système nerveux et Muscle. Charles Kayser édt. Flammarion.
6. Lapicque L. La Chronaxie et ses applications physiologiques. Hermann & Cie., Paris, 1938.
7. Irnich W. The chronaxie time and its practical importance. Pace 3 (1980), 292-301.
8. Colin F. Cours de Physiologie Humaine. Tome I. Université Libre de Bruxelles.
9. Guyton, A.C. (ed.). Traité de Physiologie Médicale. Doin.
10. Meyer P. Physiologie Humaine. 2e édition, Flammarion Médecine Science.
4. Características del impulso óptimo
4.1. Forma de la corriente
A lo largo de la historia se han utilizado muchas formas de impulsos. Nos preguntamos qué intensidad mínima debe tener un impulso para que desencadene un potencial de acción, qué forma debe tener, durante cuánto tiempo de aplicación, etc. Hay diferentes elementos a tener en cuenta.
Nuestra intención será siempre minimizar la energía eléctrica, es decir, utilizar el menor tiempo e intensidad posibles para conseguir una mayor superficie de excitación. Como Q = I . t, el rectángulo es, clara-mente, la forma de impulso capaz de aportar la cantidad de cargas Q con el mínimo de intensidad I (fig. 1).
Figura 1
Con impulsos de una forma distinta al rectángulo, hace falta, para aportar la misma cantidad de cargas eléctricas, utilizar intensidades más elevadas que son menos cómodas para el paciente.
Por eso el rectángulo será la forma en la que tendremos una mayor superficie con unos parámetros eléctricos mínimos. Con cualquier otra forma, deberemos aumentar la intensidad, el tiempo, o ambos, para conseguir el mismo reclutamiento de fibras.
4.2. Duración del impulso eléctrico
El segundo factor que debemos minimizar para tener una estimulación lo más cómoda posible es la energía eléctrica W (W = I2 . t . R) donde I es la intensidad de la corriente, t su duración de aplicación y R la resistencia de la piel.
La energía eléctrica que pasa a la piel y los tejidos es mínima cuando la duración del impulso rectangular es igual al valor de la cronaxia.
Por esta razón, a principios de siglo los pioneros de la electrofisiología escogieron la cronaxia como valor característico de excitabilidad de un tejido, independientemente de las variaciones de la resistencia de la piel.
Por lo tanto, la duración del impulso rectangular deberá, para reducir la energía eléctrica al mínimo, ser igual a la cronaxia de la estructura nerviosa que se va a excitar (como hemos visto anteriormente).
4.3. Forma de compensación del impulso
Cuando se quiere producir una excitación, se envía un impulso rectangular con una duración igual a la cronaxia de la estructura nerviosa que se desea estimular.
Tanto si hablamos de electroestimulación antálgica como de excitomotora, debemos enviar más de un impulso, y si éstos no están compensados, generarán una polarización. Si aplicamos sobre la piel esta corriente, corremos el riesgo de producir quemaduras y dolor, además de una ionización en personas que lleven material de osteosíntesis.
Para que esto no suceda, debemos compensar el impulso, es decir, hay que enviar un impulso negativo del mismo valor que el positivo. Así, se consigue que la media eléctrica sea nula, la corriente está compensada y se elimina cualquier riesgo de polarización, por lo que lo podrá utilizar todo el mundo (aunque se lleve cualquier elemento metálico, prótesis, pieacings, etc.) sin riesgo de quemadura ni de dolor eléctrico.
Entonces, una vez determinado que la forma positiva hay que compensarla con una negativa, vamos a ver, a través de diferentes experiencias, cuál es la mejor forma de compensar este rectángulo positivo.
Experiencias realizadas por diferentes equipos han comparado la eficacia de la corriente de impulso compensada por una curva con la eficacia de la misma corriente de impulso compensada por un rectángulo (fig. 2).
Figura 2
Se ha demostrado claramente que con todos los parámetros idénticos (duración del impulso, frecuencia, intensidad eléctrica, etc.) la fuerza de la contracción muscular es más grande cuando la corriente del impulso está compensada por un rectángulo que cuando está compensada por cualquier otra forma.
Por eso, si utilizamos un rectángulo para compensar el impulso positivo, obtendremos una mayor eficacia, es decir, para una misma intensidad eléctrica, reclutaremos un mayor número de fibras musculares. Por eso no es de extrañar que cuando utilicemos un electroestimulador que trabaje con el impulso óptimo, con una menor intensidad se aprecie una mayor contracción muscular. Así, un electroestimulador de alta calidad a una intensidad de 50 miliamperios (mA) reclutará una cantidad de fibras determinada, y con un electroestimulador de menor calidad tendremos que llegar tal vez a 75 mA para conseguir el mismo trabajo muscular (intensidades mucho más elevadas).
Por lo tanto la mejor forma para conseguir una estimulación cómoda y eficaz es trabajar con la forma de impulso que vemos en la figura 3.
Figura 3
La forma del impulso es muy importante y sólo se puede analizar con un osciloscopio. Casi todas las marcas de electroestimuladores publicitan que utilizan el impulso óptimo, que acabamos de describir, pero hemos analizado diferentes impulsos de aparatos actualmente en el mercado y hemos observado que hay muchas marcas de electroestimuladores que no poseen el impulso óptimo e incluso pueden llegar a ser peligrosos para la persona que los utiliza.
Figura 4. Impulsos de aparatos analizados.
Figura 5. Impulsos de aparatos analizados.
Así que, vistos estos impulsos de aparatos que circulan por el mercado, no hay que creerse todo lo que se dice.
4.4. Tipo de generador
Un generador de tensión nos da una diferencia de potencial controlable entre sus extremos; el valor de la intensidad que suministra no depende de él, sino de la impedancia del circuito al que se conecta, por lo que su valor no es controlable.
Un generador de corriente nos permite controlar cuál es la corriente que suministramos a un circuito. Un generador de corriente está formado por un generador de tensión en paralelo a una impedancia variable, de manera que controlamos la impedancia total del sistema, fijando de esta manera la intensidad de salida a nuestro antojo.
Se debe utilizar siempre un generador de corriente constante, nunca un generador de tensión por las siguientes razones:
• El primer punto demostrado por Weiss es la importancia de la cantidad de cargas eléctricas aportadas por la corriente de estimulación; esta cantidad de cargas sólo se puede controlar por un generador de corriente.
• Dadas las variaciones que se producen en la resistencia de la piel, sólo un generador de corriente permite trabajar en las condiciones estables y reproducibles.
• Si se quiere trabajar con un cierto tipo de impulso eléctrico, sólo un generador de corriente permite mantener constante la forma del impulso al atravesar la piel y los diferentes tejidos.
