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Relación de la Electroestimulación y la Frecuencia Eléctrica y Cardiaca en el Gasto Energético

Electroestimulación y Frecuencia Cardiaca

En el estudio anterior vimos la derivación que se produce en la frecuencia cardiaca cuando utilizamos la electroestimulación global de cuerpo completo (WB-EMS) mientras se realiza un ejercicio de baja intensidad en elíptica de carácter aeróbico, y colocando dos frecuencias eléctricas distintas (7 Hz y 21 Hz).

En esta ocasión, y tras ver los resultados obtenidos en la derivación de la frecuencia cardiaca, vamos a centrarnos en los resultados obtenidos a través del analizador de gases Medical Graphics.

  • La electroestimulación produce un mayor gasto energético:

Antes de nada, la literatura ha puesto de manifiesto que la electroestimulación de cuerpo completo o WB-EMS (Whole Body Electrostimulation) es una herramienta eficaz para el aumento del gasto energético. Por ejemplo, Boccia y colaboradores compararon el efecto de la electroestimulación sobre el gasto energético en hombres con normopeso, moderadamente activos y de mediana edad, y observaron que un entrenamiento con electroestimulación basado en ejercicios de fuerza de baja intensidad durante 15 minutos a 85 Hz, y con un ciclo de trabajo 4-4, produjo un mayor gasto energético (~7%) en comparación con un entrenamiento de características similares sin electroestimulación (1). 

  • La electroestimulación modifica el gasto energético:

Por otro lado, el grupo de investigación Profith ha demostrado que el entrenamiento con electroestimulación puede ser efectivo para la modificación del gasto energético (2).

Estos estudios mencionados realizaron una intervención en la que midieron el gasto energético en reposo antes y después de la intervención. Sin embargo, otros estudios dicen no haber encontrado cambios en el gasto energético cuando se aplica la electroestimulación durante el ejercicio (3). Como podemos ver, existe cierta controversia en torno a la aplicación de electroestimulación de cuerpo completo y su relación con el gasto energético. 

Es por eso que desde Wiems Lab hemos querido analizar lo que sucede con el gasto energético cuando aplicamos estas dos intensidades y por periodos de 15 minutos seguidos.

Dentro del campo de la electroestimulación es muy importante recalcar que existen infinitas formas de aplicación de la corriente eléctrica. Así, puede ser que una determinada aplicación, por ejemplo de 7 Hz, 200-400 de ancho de impulso, con un tiempo de trabajo descanso 4-4 y a una intensidad RPE de 7,no tenga efecto en el gasto energético, pero el hecho de modificar el tiempo de trabajo descanso a 45-15, sí que lo tenga. Es por eso, que debemos ser muy exquisitos a la hora de analizar la literatura y tener la obligación de seguir indagando sobre las distintas formas de aplicación de la intensidad eléctrica.

Evaluación inicial del estudio

Tal y como hemos visto en post anteriores, nosotros realizamos la evaluación de estas dos frecuencias eléctricas y su repercusión en el organismo durante la realización de ejercicio a baja intensidad, con ejercicio de carácter aeróbico en elíptica y mediante la colocación de un traje de electroestimulación de cuerpo completo.

Para el análisis del gasto energético es necesario realizar una evaluación del consumo de oxígeno y de la producción de dióxido de carbono. Para ello, utilizamos un analizador de gases (Medical Graphics, Tewkesbury, Inglaterra) que utiliza un “umbilical” como nexo entre la mascarilla que se le coloca al participante y el analizador de gases. En el siguiente vídeo podemos ver la prueba realizada a uno de nuestros participantes.

Como se puede apreciar en la imagen, la persona estaba conectada a un analizador de gases fijo en todo momento. Una vez terminada la prueba, los datos fueron extraídos y tratados para obtener el gasto energético en kcal por minuto y cada 5 minutos. A continuación, presentamos el resultado que ofrece el analizador de gases:

Esta imagen refleja la cantidad de oxígeno consumido y la cantidad de dióxido de carbono producido en cada momento. En el eje de la X podemos ver el tiempo transcurrido de prueba con un total de 60 minutos. Se aprecia claramente cuando la persona comienza a hacer ejercicio puesto que ambos valores aumentan considerablemente. En este sentido, vemos que la persona en todo momento posee valores de oxígeno superiores a dióxido de carbono, por lo que podemos confirmar que el ejercicio fue de carácter aeróbico. 

Resultados del estudio

A continuación, vamos a presentar un cuadro resumen de los datos tratados de todos los participantes. Aquí tenemos las gráficas del volumen de oxígeno consumido (Vo2), dióxido de carbono producido (Vco2, la relación entre ambas variables (RER) y el gasto energético (EE) de todos los participantes en gris y el promedio en negro.

Estos datos nos ayudan a ver que, durante la segunda frecuencia aplicada, los valores son menores de forma general. De hecho, el claro ejemplo de ello se ve en la producción de dióxido de carbono donde vemos claramente que es menor en la segunda frecuencia. Todas las variables medidas tienen esa tendencia.

Para poder comparar ambos momentos deberíamos realizar un análisis de los dos momentos, y ver si existen diferencias estadísticamente significativas teniendo en cuenta los momentos en los que se está a 5/10, 7/10 y 8/10. Este aumento de intensidad que hemos comentado en anteriores posts se aprecia perfectamente ya que cada uno de los dos momentos tiene una tendencia al alza. Ésta pendiente muestra que la intensidad del ejercicio ha ido aumentado fruto de un aumento de la intensidad eléctrica, ya que el ejercicio fue estable en todo momento. 

Por otro lado, contamos con los valores brutos de cada participante y su promedio. Estos datos nos pueden orientar a la hora de calcular el número de kcal que pensamos que se pueden “quemar” en un periodo de tiempo determinado, y a la intensidad que comentamos. Aquí presentamos el promedio de kcal por cada 5 minutos de electroestimulación a 5/10, 7/10 y 8/10.

Promedio de Kcal

 P1P2P3P4P5P6P7P8Promedio
Cardio689767667
5/10 1º FQ12121410999910
7/10 1º FQ1414151099111112
8/10 1º FQ141416111110111212
5/10 2º FQ12111410797810
7/10 2º FQ141216107108911
8/10 2º FQ1312181181191112

Vemos que cuando no se aplica la electroestimulación, la persona tiene un gasto energético aproximado de 7 kcal/min. Sin embargo, cuando aplicamos la electro este gasto energético aumenta a 10 e incluso 12 kcal/min con la 1 frecuencia eléctrica. Como podemos observar, el gasto energético no parece depender de la frecuencia eléctrica que se utilice, ya que en ambas frecuencias nos situamos en 12 kcal/min cuando se aplica la electroestimulación a un RPE DE 8/10.

Por otro lado tenemos el consumo de kcal que se hace en esos 5 minutos comparándolo con el periodo de cardio sin electroestimulación. En esta ocasión vemos que pasan de “quemar” 35 kcal en 5 minutos a quemar:

  • 52 kcal a un 5/10.
  • 58 kcal a un 7/10.
  • 62 kcal a un 8/10 en la primera frecuencia.
  • 49 kcal a 5/10.
  • 54 kcal a un 7/10
  • 58 kcal a un 8/10.

Promedio de Kcal

 P1P2P3P4P5P6P7P8Promedio
Cardio403846372836283235
5/10 1º FQ606268494346434452
7/10 1º FQ706875504747535358
8/10 1º FQ727078565350556262
5/10 2º FQ625771483546354249
7/10 2º FQ705981503550384754
8/10 2º FQ655988533956465758

Por último, y a modo de resumen, podemos decir que los datos mostrados en este estudio se sintetizan en que las kcal consumidas aumentan un 40% cuando se aplica electroestimulación a una RPE de 5/10, un 53% cuando se aplica una RPE de 7/10 y un 68% cuando se aplica a una RPE de 8/10.

1º FQ2º FQPromedio
5/10 1º FQ45%5/10 2º FQ34%5/1040%
7/10 1º FQ61%7/10 2º FQ45%7/1053%
8/10 1º FQ74%8/10 2º FQ62%8/1068%


Conclusión

Los datos obtenidos en esta intervención han sido muy útiles para ofrecer, de nuevo, información relevante al entrenador y al profesional de la electroestimulación de cuerpo completo o WB-EMS (Whole Body Electrostimulation). Es importante recalcar que estos datos son específicos de la población que hemos utilizado; sin embargo, no sabemos si serán extrapolables a otras secciones de la sociedad. 

Amodo de resumen podemos indicar que:

  • La WB-EMS es una herramienta eficaz para el aumento del gasto energético. 
  • No parece haber diferencia CONCLUYENTE en el aumento del gasto energético entre frecuencias. 
  • A mayor RPE mayor gasto energético.

Unai Adrian Perez de Arrilucea
Equipo Wiems Lab


Recursos

1. Boccia G, Fornasiero A, Savoldelli A, Bortolan L, Rainoldi A, Schena F, et al. Oxygen consumption and muscle fatigue induced by whole-body electromyostimulation compared to equal-duration body weight circuit training. Sport Sciences for Health. 2017;13(1):121-30.

2. Amaro-Gahete FJ, De-la-O A, Jurado-Fasoli L, Dote-Montero M, Gutierrez A, Ruiz JR, et al. Changes in physical fitness after 12 weeks of structured concurrent exercise training, high intensity interval training, or whole-body electromyostimulation training in sedentary middle-aged adults: A randomized controlled trial. Frontiers in physiology. 2019;10:451.

3. Kemmler W, Von Stengel S, Schwarz J, Mayhew JL. Effect of whole-body electromyostimulation on energy expenditure during exercise. The Journal of Strength & Conditioning Research. 2012;26(1):240-5.

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