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Introducción
Hoy por hoy, la complementación de diferentes metodologías para mejorar el rendimiento físico va de la mano con el avance de la tecnología en las ciencia del deporte y la salud [1], lo que representa un desafío constante de actualización de los conocimientos en equipos tecnológicos y sus funciones, no solo para los entrenadores [2,3], sino también para las personas del común que quieren mejorar su estado físico y deportivo [4,5]. El aumento de la capacidad anaeróbica resulta de gran importancia en el desarrollo integral del deportista [6,7]. De hecho, está muy bien descrito que el desarrollo de las capacidades aeróbicas y anaeróbicas tienen efectos positivos en la salud física [8,9] y mental de las personas [10,11].
Los ejercicios de predominancia anaeróbica producen una acumulación de ácido láctico y de acidosis metabólica que pueden conducir a la fatiga muscular [12]. Sin embargo, retardar su aparición puede ser clave en la obtención de buenos resultados deportivos [13]. Además, se ha descrito que la disminución del porcentaje de rendimiento físico anaeróbico, medido por el índice de fatiga, afecta considerablemente el equilibrio en los atletas [14,15], lo que podría aumentar el riesgo de lesión [16]. Por otro lado, a pesar de que los entrenamientos de intervalos de alta intensidad y corta duración (HIIT) han evidenciado tener gran acogida por sus beneficios en la adquisición de adaptaciones fisiológicas [17,18], las investigaciones referentes a los efectos de los métodos combinados de electroestimulación con trabajos de HIIT y su influencia en la disminución de la fatiga en ejercicio de predominancia anaeróbicos son limitadas, lo que condiciona las posibilidades de ser incluidas en la programación del entrenamiento para alcanzar el máximo rendimiento posible [19]. Por tanto, el objetivo principal de la presente investigación fue determinar los efectos del ejercicio combinado de electroestimulación neuromuscular y los ejercicios de alta intensidad y corta duración sobre el índice de fatiga.
Metodología
Participantes
La presente investigación fue de tipo ensayo controlado aleatorio. La muestra estuvo compuesta por un total de 34 hombres sanos, físicamente activos y estudiantes de educación física (19,4 ± 2,60 años. 22,0 ± 2,58 IMC y 14,2 ± 4,05 % de grasa corporal), sin ningún impedimento físico que les restringiera la realización de actividades o ejercicios físicos. Al total del grupo de sujetos se les aplicó una aleatorización y organización en cuatro grupos: G1, grupo que estuvo sujeto a un programa de electroestimulación neuromuscular en la opción de fuerza; G2, grupo que realizó un entrenamiento de alta intensidad y corta duración; G3, grupo de ejercicio combinado de alta intensidad y corta duración y electroestimulación neuromuscular en la opción de fuerza; y G4, grupo control, el cual no realizó ningún tipo de entrenamiento mencionado anteriormente. Es de resaltar que los sujetos realizaban actividad física de manera constante, pero sin tener entrenamiento en alto rendimiento.
Antes de iniciar la investigación, a todos los participantes se les explicaron los diferentes test y el entrenamiento a realizar. Cada uno de los participantes firmó un consentimiento informado, de manera que comprendieran los beneficios y repercusiones de la participación en la investigación. La investigación se realizó atendiendo las guías de la Declaración de Helsinki y fue aprobada en consejo de Facultad de Ciencias del Deporte y la Educación Física y por el Comité para el Desarrollo de la Investigación de la Universidad de Cundinamarca.
Diseño
Todos los protocolos de los test, así como la evaluación inicial y final y la totalidad de los entrenamientos de los tres grupos, se realizaron en el Laboratorio de Fisiología del Esfuerzo de la Universidad de Cundinamarca en el municipio de Fusagasugá, a una temperatura constante de 220 centígrados y a una húmeda relativa del 75 %. Antes de iniciar la investigación, se les aplicó el test de hábitos PRQ versión corta, indagando sobre sus hábitos de actividad física, ejercicio y deporte, para lo cual se determinó como motivo de exclusión si participaba de un entrenamiento específico al mismo tiempo que el ejercicio realizado en las clases prácticas propias de la carrera.
Todas las evaluaciones se realizaron antes del protocolo de entrenamiento para todos los grupos, a fin de tener la caracterización de la población participante. Se determinó la composición corporal por bioimpedancia y los parámetros básicos de peso y estatura se realizaron sin zapatos y con la menor ropa posible. Así mismo, se hizo énfasis en vaciar la vejiga, no haber ingerido alimentos ni líquidos (3 horas antes) y no haber realizado ejercicio físico antes de la medición (24 horas).
Posteriormente, se aplicó un test de Wingate, desarrollado con el siguiente protocolo. Se determinó a partir de la determinación del peso de cada sujeto. Se ajustaron las cargas de calentamiento de cada individuo (30 % de la carga máxima de trabajo) y de trabajo (peso*0,075). Se realizó un calentamiento general de aproximadamente 10 minutos. Seguido a eso, se le solicitó pedalear 30 segundos al 30 % de la carga del test (100 pedalazos/minuto aproximadamente), con un descanso pasivo de 1 minuto. Por último, se les pidió pedalear a 90 pedalazos/minuto sin carga, y a los 2 segundos se le ajustó la carga máxima de trabajo. Los sujetos debían pedalear durante 30 segundos a máxima velocidad. Los test se aplicaron y controlaron siempre por tres personas con las siguientes tareas: primero, ajustar la carga y escribir el número de pedalazos cada 5 segundos; segundo, llevar y manifestar cada 5 segundos el tiempo trascurrido; y tercero, contar en voz alta los pedalazos cada 5 segundos [20]. Los datos se consignaron en una hoja de Excel para determinar a través de la fórmula los diferentes ítems.
Se utilizó una báscula de bioimpedancia Tánita BC 1500 (USA) para las mediciones de composición corporal, además de un cicloergómetro marca Monark Ergomedic 839e (Suiza), Pulsómetro Polar rcx3 (Finlandia), sensor H3 (Filipinas) para el test de Wingate. Para los entrenamientos se utilizaron bicicletas estáticas marca Grand spinning (USA). Así mismo, se utilizaron dos electroestimuladores Compex Performance (USA).
Entrenamiento
El G1 realizó un entrenamiento con sesiones de electroestimulación neuromuscular (EMN) en cuádriceps e isquiotibiales con una duración de 40 minutos aproximadamente, esto es, 20 minutos en cuádriceps y 20 minutos en isquiotibiales. Se cumplieron las medidas y recomendaciones que dicta el manual de usuario por los fabricantes del producto en lo referente a la colocación de los electrodos y utilización del equipo. Se determinó la intensidad del esfuerzo a través de la escala de Borg. Para concluir, los entrenamientos se realizaron tres días a la semana no consecutivos, durante cinco semanas. Las intensidades se iban a justando en dependencia de las percepciones de cada sujeto. El programa utilizado en el equipo era de fuerza, con contracciones durante seis segundos, descansos activos de 40 segundos, a una percepción subjetiva del esfuerzo de 14 a 16. El G2 realizó el entrenamiento de alta intensidad y corta duración (HIIT), con un tiempo de trabajo de cuatro series de 15 segundos con micropausas de 15 segundos y macropausas de dos minutos. Esto en una sesión aproximada de 30 minutos. Con un calentamiento de cinco minutos y una vuelta a la calma del mismo tiempo. Este entrenamiento se realizó en bicicletas estáticas, en las que la resistencia era graduada según la percepción de los sujetos para que se hiciera con un esfuerzo intenso (15-17 escala de Borg). Este entrenamiento se llevó a cabo durante tres días a la semana, no consecutivos, durante cinco semanas. El G3 realizó el entrenamiento mencionado anteriormente con tres sesiones de electroestimulación neuromuscular y tres sesiones de ejercicios de alta intensidad y corta duración a la semana durante cinco semanas. El G4 no realizó ningún tipo de ejercicio físico, solo las actividades físicas propias de la carrera. Todos los entrenamientos fueron monitorizados con frecuencia cardiaca y escala de Borg.
Análisis estadístico
Para todas las variables se realizó una estadística descriptiva determinando la media y la desviación estándar. Se determinó la distribución normal de los datos a través del test de Shapiro-Wilk. Para la comparación de los datos entre los grupos G1, G2, G3 y G4 se realizó, antes de iniciar el periodo de entrenamiento, una ANOVA multifactorial, y de igual forma al finalizar el periodo de entrenamiento. Por otro lado, se realizó una t de Student para muestras relacionadas para la comparación de los datos obtenidos antes y después del entrenamiento para cada uno de los grupos. Los análisis se realizaron a través del paquete estadístico SPSS v27. Se tomó como nivel de significación p<0,05.
Resultados
En la Tabla 1 se pueden observar los datos básicos de los cuatro grupos, en donde no se encontraron diferencias significativas.
Tabla 1 Parámetros básicos antes y después del entrenamiento de los cuatro grupos
| G1 | G2 | G3 | G4 | |||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (n=9) | (n=8) | (n=8) | (n=9) | |||||||||||||||||||||
| AE | DE | AE | DE | AE | DE | AE | DE | |||||||||||||||||
| media | DE | media | DE | media | DE | media | DE | media | DE | media | DE | media | DE | media | DE | |||||||||
| Edad | 19,2 | ± | 2,54 | 19,2 | ± | 2,54 | 19,3 | ± | 3,06 | 19,3 | ± | 3,1 | 19,0 | ± | 2,45 | 19,0 | ± | 2,45 | 20,2 | ± | 2,64 | 20,2 | ± | 2,64 |
| (años) | ||||||||||||||||||||||||
| Estatura | 1,73 | ± | 0,06 | 1,72 | ± | 0,06 | 1,70 | ± | 0,06 | 1,70 | ± | 0,1 | 1,70 | ± | 0,06 | 1,70 | ± | 0,06 | 1,75 | ± | 0,08 | 1,76 | ± | 0,08 |
| (metros) | ||||||||||||||||||||||||
| Peso | 65,1 | ± | 7,63 | 64,6 | ± | 6,27 | 64,9 | ± | 6,10 | 65,9 | ± | 5,3 | 60,8 | ± | 11,6 | 63,4 | ± | 10,8 | 67,0 | ± | 11,9 | 65,9 | ± | 11,3 |
| (kg) | ||||||||||||||||||||||||
| IMC | 21,9 | ± | 2,62 | 21,8 | ± | 2,13 | 22,5 | ± | 1,96 | 23,0 | ± | 1,8 | 22,2 | ± | 3,80 | 22,0 | ± | 3,56 | 21,7 | ± | 2,90 | 21,3 | ± | 2,69 |
| (kg/m2) | ||||||||||||||||||||||||
| Grasa Corp | 14,1 | ± | 5,28 | 13,4 | ± | 4,01 | 14,7 | ± | 3,76 | 15,5 | ± | 2,7 | 15,9 | ± | 6,28 | 15,2 | ± | 4,56 | 13,2 | ± | 4,58 | 12,8 | ± | 4,60 |
| (%) | ||||||||||||||||||||||||
Nota. Los datos son media y desviación estándar antes del entrenamiento (AE) y después del entrenamiento (DE) de los cuatro grupos: G1, grupo de entrenamiento con electroestimulación muscular; G2, grupo de entrenamiento interválico de alta intensidad; G3, grupo de entrenamiento combinando de electroestimulación muscular y entrenamiento interválico de alta intensidad; y G4, grupo control, ningún tipo de entrenamiento. No se encontraron diferencias significativas entre los cuatro grupos, ni antes y después del periodo de entrenamiento en los cuatro grupos (p<0,05).
En la Tabla 2 se observa que el G1 no mostró ningún tipo de cambio significativo al comparar el antes y el después del periodo de entrenamiento. Por otro lado, se evidenciaron aumentos en el rendimiento anaeróbico. Se puede observar una diferencia significativa en el G2 en el Test de Wingate en la potencia pico (p=0,036), con un aumento del 11,9%. De igual forma, en la potencia pico relativa al peso (p=0,041), con un aumento del 10,5%. Sin embargo, se evidencia un aumento significativo en el índice de fatiga (p=0,032) de 16,3%.
Tabla 2 Test de Wingate antes y después del entrenamiento de los cuatro grupos
| G1 | G2 | G3 | G4 | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (n=9) | (n=8) | (n=8) | (n=9) | |||||||||||||||||||||||||
| AE | DE | AE | DE | AE | DE | AE | DE | |||||||||||||||||||||
| media | DE | media | DE | media | DE | media | DE | media | DE | media | DE | media | DE | media | DE | |||||||||||||
| PP | 643,4 | ± | 133,3 | 680,3 | ± | 56,9 | 670,4 | ± | 153,1 | 750,7 | ± | 89,0 | * | 696,6 | ± | 126,7 | 712,2 | ± | 100,7 | 732,5 | ± | 121,2 | 702,1 | ± | 143,2 | |||
| (vatios) | ||||||||||||||||||||||||||||
| PM | 232,6 | ± | 41,6 | 243,1 | ± | 18,1 | 245,9 | ± | 51,4 | 259,3 | ± | 17,7 | 235,0 | ± | 36,3 | 252,3 | ± | 35,2 | * | 240,3 | ± | 28,6 | 225,1 | ± | 31,6 | * | ||
| (vatios) | ||||||||||||||||||||||||||||
| IF | 51,0 | ± | 4,79 | 51,3 | ± | 8,39 | 46,0 | ± | 9,69 | 53,5 | ± | 9,61 | * | 55,7 | ± | 6,93 | 48,9 | ± | 5,39 | * | 59,9 | ± | 8,89 | 59,8 | ± | 10,4 | ||
| (%) | ||||||||||||||||||||||||||||
| PP/kg | 10,0 | ± | 1,60 | 10,7 | ± | 1,46 | 10,2 | ± | 1,55 | 11,4 | ± | 0,85 | * | 11,0 | ± | 1,52 | 11,4 | ± | 1,59 | 10,8 | ± | 0,90 | 10,6 | ± | 0,89 | |||
| (vatios) | ||||||||||||||||||||||||||||
| PM/kg | 3,63 | ± | 0,53 | 3,80 | ± | 0,30 | 3,76 | ± | 0,52 | 3,96 | ± | 0,38 | 3,72 | ± | 0,48 | 4,02 | ± | 0,44 | * | 3,57 | ± | 0,40 | 3,43 | ± | 0,39 | * | ||
| (vatios) | ||||||||||||||||||||||||||||
Nota. Los datos son media y desviación estándar de los cuatro grupos: G1, grupo de entrenamiento con electroestimulación muscular; G2, grupo de entrenamiento interválico de alta intensidad; G3, grupo de entrenamiento combinando de electroestimulación muscular y entrenamiento interválico de alta intensidad; y G4, grupo control, ningún tipo de entrenamiento. * Diferencias significativas antes del entrenamiento (AE) y después del entrenamiento (DE) (p<0,05).
En el grupo G3 se evidencian aumentos en el rendimiento anaeróbico, con diferencias significativas en la potencia promedio relativa al peso (p=0,027), al tener un aumento de 7,36%. De igual forma en el índice de fatiga (p=0,048), con una disminución de 12,2%. Finalmente, se evidencia una diferencia significativa en la potencia media relativa al peso (p=0,027), con un aumento de 8,06%.
Finalmente, en el grupo G4 se evidencian disminuciones en el rendimiento, evidenciado a través de las diferencias significativas en la potencia media (p=0,030), con una disminución en el rendimiento de 6,32% y una disminución en el rendimiento en la potencia media relativa al peso con diferencia significativa (p=0,010) de 3,92%.
Es de resaltar que, al realizar el analisis estadistico en la potencia media, no se envidenciaron diferencias significativas en los grupos G1 y G2 (ver Figura 1), pero sí en el G3, mostrando una mejora a resaltar. En contraste, el G4 (ver Figura 2) dsiminuyó su rendimiento de manera significativa (ver Tabla 2).
Nota. Los valores son media y desviación estándar. *: Diferencia significativa (p<0,05)
Figura 1. Cambios en el test de Wingate Potencia Media en los Grupo G1 y G2
Nota. Los valores son media y desviación estándar. *: Diferencia significativa (p<0,05).
Figura 2. Cambios en el test de Wingate Potencia Media en los Grupo G3 y G4
Por otro lado, uno de los resultados más relevantes a mencionar es el efecto positivo en el rendimiento anaeróbico, al realizar un ejercicio combinado de electroestimulación neuromuscular y ejercicios de alta intensidad y corta duración, mostrando una disminución porcentual en la caída del rendimiento durante el test, que se evidencia en el índice de fatiga (ver Figuras 3-5).
Nota. Los valores son media y desviación estándar. *: Diferencia significativa (p<0,05)
Figura 3. Cambios en el test de Wingate Índice de Fatiga en los Grupo G1 y G2
Nota. Los valores son media y desviación estándar. *: Diferencia significativa (p<0,05)
Figura 4. Cambios en el test de Wingate Índice de Fatiga en los Grupo G3 y G4
Discusión
Los resultados de este estudio indican que el entrenamiento combinado de electroestimulación neuromuscular (EMN) y los ejercicios de alta intensidad y corta duración (HIIT) en hombres sanos y físicamente activos no solo producen un rendimiento anaeróbico en la potencia media y la potencia media por kilogramo de peso, sino también en la disminución del porcentaje de caída del rendimiento anaeróbico, lo que se relacionan directamente con una disminución de los índices de fatiga. De esta forma, se podría decir y resaltar la relevancia de plantear programas de ejercicio físico, complementados con métodos alternos que podrían influir positivamente en la reducción de las posibilidades de lesión causadas por la fatiga. Así mismo, dicho planteamiento sería trasferible a las situaciones de rehabilitación, potenciando los efectos positivos del ejercicio. Los resultados presentados resaltan la percepción de los sujetos de la efectividad del protocolo de entrenamiento aplicado. Además, dado que la EMN es complementaria, dinamiza el entrenamiento y añade un plus a las sesiones.
En este sentido, cabe destacar que la constancia de los planes de entrenamiento, acompañada de un adecuado seguimiento y control del entrenamiento deportivo, puede producir efectos positivos en el rendimiento anaeróbico con tan solo cinco semanas de entrenamiento. Dichos efectos se han evidenciado no solo en esta investigación, pues se ha reportado mejora en la capacidad oxidativa a través del entrenamiento de resistencia con EMN en pacientes con lesión de la medula espinal [21]. Sumado a esto, se han descrito mejoras significativas en la hipertrofia muscular con ocho semanas de entrenamiento con EMN en personas adultas mayores sanas [22], lo que afirma el postulado de emplearse la ENM como mecanismo de entrenamiento y rehabilitación. Esta investigación resalta de manera idéntica la disminución en el rendimiento en el grupo control. No obstante, nuestra investigación fue con personas sanas y físicamente activas y Jandova y colaboradores en el 2020 evidenciaron dichos efectos con personas sanas pero adultas mayores, lo que resalta nuestros hallazgos, dado que la EMN no solo es efectiva con personas adultas mayores, sino también con personas jóvenes y activas.
Dependiendo de las necesidades de los deportistas, el ejercicio físico intenso y de corta duración representa en muchos casos un gran volumen del entrenamiento y maximizar los resultados es un objetivo diario [23]. Por tal motivo, los métodos combinados en el entrenamiento deportivo son una herramienta valiosa que ha evidenciado grandes beneficios en diferentes poblaciones sanas [24,25], así como en diferentes patologías [26,27]. Es de resaltar que la electroestimulación neuromuscular puede darles un valor agregado a los programas de ejercicio físico de rehabilitación [28], siempre y cuando se contemplen aspectos como los objetivos propios de cada persona, la tolerancia a la intensidad y las necesidades de recuperación y descanso [29,30]. Sumado a esto, la electroestimulación neuromuscular puede ser un elemento interesante a agregar en la planificación deportiva con miras a mejorar la recuperación [31], así como en el aumento del rendimiento físico [32].
Otro estudio desarrollado con EMN muestra los hallazgos en doce hombres culturistas que combinaron la EMN con HIIT [31], evidenciando una eliminación más rápida de lactato en sangre. Esto podría dar explicación a nuestros resultados, pues el G3 mejoró el índice de fatiga en el test de Wingate. Sin embargo, es de mencionar que en este caso la ENM se utilizó como mecanismo de recuperación activa y en nuestro caso fue de un ejercicio complementario de fuerza. Se debe apuntar que los resultados acá presentados hacían parte de una planeación en la que se contemplaba la sesión de EMN en un día diferente al de HIIT, dado que si se realizaba dentro de una sola sesión, podría inducir daño muscular y una aparición más rápida de la fatiga en la sesión, como lo mencionaron Custodio y colaboradores en 2019 [33].
Conclusiones
Un programa combinado de electroestimulación neuromuscular y ejercicio intervalico de alta intensidad mejora el rendimiento anaeróbico en la potencia media y relativa al peso, evidenciado a través de un test de Wingate. Sumado a esto, se puede afirmar que disminuye el porcentaje de caída del rendimiento anaeróbico, mostrando mejores resultados frente a un entrenamiento de solo ejercicio interválico de alta intensidad. Es necesario continuar futuras investigaciones que permitan conocer otros efectos de la electroestimulación muscular combinada con estos métodos de entrenamiento, en áreas del rendimiento deportivo, la actividad física para la salud y las intervenciones terapéuticas.
