Efectos del entrenamiento por medio de vibraciones mecanicas sobre la potencia muscular

INTRODUCCIÓN

En el entrenamiento moderno, no podemos hablar de un proceso de preparación de un deportista, sin tener en cuenta el entrenamiento de la capacidad física fundamental, como es la fuerza. La evolución del entrenamiento de la fuerza ha manifestado una serie de cambios a lo largo de los años. Dentro de una visión actual sobre el entrenamiento de esta capacidad, han aparecido nuevos medios, métodos y sistemas de entrenamiento, entre los cuales podemos destacar el entrenamiento mediante vibraciones mecánicas. En las últimas décadas se han creado una serie de dispositivos que reproducen las variaciones de la fuerza de la gravedad, por medio de la aplicación de estas vibraciones mecánicas. Este sistema de entrenamiento parece provocar efectos similares al entrenamiento con ciclos de estiramiento – acortamiento aunque de una forma mucho más controlada que además garantiza la integridad del aparato locomotor (Tous, 1999). Este tipo de entrenamiento se ha venido utilizando en modalidades deportivas que se caracterizan por una elevada explosividad, tratando de aprovechar las ventajas que ofrece el reflejo vibratorio. Este reflejo fue descrito por Matthews (1966) y Eklund y Hagbarth (1966), quienes comprobaron que la tensión muscular se incrementaba cuando el músculo era sometido a una vibración, dándole el nombre de Reflejo Tónico Vibratorio. El efecto de las vibraciones mecánicas a las que se ve sometido el ser humano en diferentes actividades cotidianas y deportivas, está siendo ampliamente estudiado en la literatura científica. La aplicación de vibraciones mecánicas al organismo humano parece representar un intenso estímulo para las diferentes estructuras que lo componen. Mientras la exposición crónica a estas vibraciones parece ser perjudicial, el empleo de vibraciones con frecuencias de entre 25 y 40 Hz y amplitudes entre 2 y 10 mm aplicadas en sesiones de una duración total inferior a los 30 minutos ha demostrado provocar efectos beneficiosos en diferentes parámetros de rendimiento físico (Tous, 1999).

MATERIAL Y MÉTODOS

El propósito de este estudio es comprobar ante dos procesos de entrenamiento similares, los efectos que tiene la utilización de vibraciones mecánicas. Para ello hemos planificado un entrenamiento en el ejercicio de ½ squat, donde la carga de entrenamiento corresponde al peso corporal de los sujetos. Este entrenamiento está compuesto de 5 sesiones y está orientado a la mejora de la potencia.

SUJETOS

La muestra lo conforman 16 deportistas, jugadores de rugby, y habituados a entrenar en pórtico. Estos sujetos, asistieron de manera voluntaria a participar en dicho estudio bajo los protocolos establecidos por la Declaración de Helsinki para estudios en seres humanos y después de firmar el consentimiento informado. Estos sujetos, con una media de edad de 27,5 ± 5,69, son distribuidos en 2 grupos: Grupo CON VIBRACIONES (GCV; n=8), y Grupo SIN VIBRACIONES (GSV; n= 8)

METODOLOGÍA

Para la realización de este estudio, se han empleado los siguientes instrumentos que a continuación se detallan:

1. Máquina de vibraciones 3D Energy portátil, con 4 mm de amplitud pico a pico.
2. Pórtico VF SPORT S.L. con libre movilidad, confeccionado con una barra olímpica de la marca Gervasport.
3. Sistema MuscleLab 4000e (Ergotest AS, Langesund, Norway): laboratorio portátil muscular que nos permite recoger y analizar las variables de: fuerza, velocidad, potencia y electromiografía.
4. Encoder Lineal (sensor de desplazamiento con respecto al tiempo del MuscleLab): con este aparato obtenemos la posición, desplazamiento y la velocidad de cada una de las repeticiones.
5. Cinta para Correr (GervarSport M901TA): este aparato lo utilizamos para realizar el calentamiento previo a la prueba.
6. Discos para la carga en el pórtico, de la marca GervaSport.

PROTOCOLO DE MEDICIÓN Y PROCEDIMIENTO

Tras una primera sesión de familiarización con el ejercicio y el material, se llevarán a cabo un pre-test y un post-test incremental de potencia de piernas medidos con el encoder lineal del sistema MuscleLab. Ambos grupos realizarán los test sin vibraciones y siguiendo un protocolo de sobrecarga establecido de antemano, aunque puede ser modificado eliminando alguna carga o incrementándola en función del peso y el nivel del deportista (tabla 1). Una vez realizado el test, se realizarán 5 entrenamientos separados entre 48-72 horas. Los entrenamientos estaban monitorizados por el sistema MuscleLab. Se entrena con una carga externa igual al peso corporal de cada sujeto (cargas entre 28 y 34% de 1 RM). En cada uno de los entrenamientos, se realiza un test inicial con la carga estipulada para comprobar la potencia máxima que ejerce el sujeto. Seguidamente, se realizan en cada serie repeticiones ubicadas por encima del 95% de la potencia desarrollada en el test inicial de cada sesión (tabla 1). Cada serie finaliza una vez el sujeto no realice tres repeticiones seguidas dentro del intervalo de entrenamiento marcado. El grupo CV realiza su acción del ½ squat sobre una plataforma de vibraciones mecánicas con una intensidad de las vibraciones entre 30 y 32 hz y una amplitud pico a pico de 4 mm. Todas las repeticiones tienen una micropausa.

Tabla 1: Protocolo de actuación.

Contenido disponible en el CD Colección Congresos nº 1

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Se establece un calentamiento estandarizado para cada sesión, que consta de carrera en cinta, autocargas, 6 repeticiones como máximo en pórtico VF al 50% de la carga a levantar, 2 repeticiones en pórtico VF con la carga externa a levantar y estiramientos en tensión activa. No calientan con vibraciones, ninguno de los dos grupos. En el periodo de pausa es obligatorio realizar trabajo compensatorio de estabilizadores del tronco en todas las sesiones. Se insiste en que cada vez que se haga el test inicial de cada sesión de entrenamiento, debe dar el máximo. Si durante las series hay algún valor mayor, se cambia el valor máximo de potencia del test inicial de la sesión, a no ser que haya sido una anomalía de ejecución o el material.

ANÁLISIS ESTADÍSTICO En este estudio se han analizado las diferencias pre-post en cada grupo, mediante un test de student para muestras pareadas con un intervalo de confianza del 95%. Las diferencias entre grupos han sido analizadas, mediante un test de student para muestras independientes con un intervalo de confianza del 95%.

RESULTADOS

RESULTADOS EN CUANTO A LAS DIFERENCIAS OBTENIDAS ENTRE TEST Y GRUPOS ENTRE SI, REFERENTES A LA POTENCIA MÁXIMA.

El grupo que ha entrenado con vibraciones mecánicas ha obtenido una mejora significativa (*) de 106,65 ±36,3 watios (W) en relación a su AP, mientras que el grupo que ha entrenado sin vibraciones ha obtenido una mejora significativa (*) de 112,2 ±103 W no existiendo diferencias significativas entre ambos grupos (figura 1).

El grupo que ha entrenado con vibraciones mecánicas ha obtenido una mejora no significativa de 41,54 ±61,2 newtons (N), en relación a su AF mientras que el grupo que entreno sin vibraciones mecánicas, ha obtenido una mayor mejora, pero tampoco significativa de 161,9 ±227 N.

Fig. 1: Mejoras obtenidas por ambos grupos en cuanto a AP y AF.

Contenido disponible en el CD Colección Congresos nº 1

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El grupo que ha entrenado con vibraciones mecánicas, ha mejorado su AV con indicios de significatividad respecto al otro grupo, aumentando su AV en 0,07 ±0,05 m/s, mientras que el grupo que entrenó sin vibraciones mecánicas empeoró su AV en -0,026 ± 0,15 m/s (figura 2). El grupo que ha entrenado con vibraciones mecánicas, ha mejorado su pV de forma significativa (*p≤0,048) respecto al otro grupo, aumentando su pV en 0,13 ±0,10 m/s, mientras que el grupo que entrenó sin vibración empeoró su pV en -0,19 ± 0,40 m/s. El grupo que ha entrenado con vibraciones mecánicas ha aumentado de forma no significativa su tpV y su t respecto al otro grupo, mientras que el grupo que entrena sin vibraciones los ha disminuido.

Fig. 2: Diferencias entre pre test y post test en ambos grupos, relativos a Av, pV, tpV y t.

Contenido disponible en el CD Colección Congresos nº 1

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En cuanto a los resultados obtenidos en el presente estudio, caben destacar los siguientes aspectos:

En cuanto a la POTENCIA MÁXIMA OBTENIDA, tanto el GCV como el GSV obtienen mejoras significativas en cuanto a la ganancia de AP respecto al test inicial. Ambos grupos también aumentan su AF (GSV obtiene mayores mejoras), aunque ninguno de forma significativa. El GCV obtiene una mejora significativa en la AV y en el pV respecto al test inicial, mientras que el GSV disminuyen su AV y pV no obteniendo mejoras.

Si nos referimos a los resultados obtenidos en las DIFERENCIAS ENTRE TEST Y GRUPOS ENTRE SI, relativos a la máxima potencia obtenida, destacamos que no existen diferencias significativas entre ambos grupos ni en AP ni AF (GSV aumenta más la AF pero no es significativo). El GCV aumenta su AV con indicios de significatividad respecto al otro grupo, el cual empeoró. El GCV mejora de forma significativa su pV respecto al GSV que empeoró.

DISCUSIÓN

La potencia muscular es una manifestación de la fuerza fundamental para la mayoría de los deportes (Kawamori y Haff, 2004). En este estudio hemos querido comprobar, mediante un ejercicio tradicional para la ganancia de potencia del tren inferior, la influencia de las vibraciones mecánicas.

Algunos autores afirman que la aplicación de cargas de vibraciones mecánicas entre 30-40 Hz, provoca un incremento de la fuerza explosiva (Rohmert et al.,1989; Issurin et al., 1994; Weber, 1997; Bosco, 1998, Mahieu et al., 2006; Cormie et al. 2005, Poston et al, 2007). Existen varios estudios que muestran como el mecanismo de acción de las vibraciones provocan mejoras a medio y largo plazo en los niveles de potencia, fuerza y equilibrio postural en diferentes poblaciones (Ronnestad, 2004, Tous y Moras, 2004). Otros estudios muestran los efectos positivos que sobre las distintas manifestaciones de la fuerza tiene el entrenamiento con vibraciones mecánicas (Bosco et al. 1999, 2000; Issurin y Tenenbaum, 1999; Torvinen et al. 2002a, c; Delecluse et al. 2003, Cormie et al, 2005; Mahiue et al., 2006; Ronnestad, B.R. 2009). Bosco et al (1999a), sometió a 12 boxeadores de élite a 5 series de 60’’ (1’ rec) de vibraciones con una mancuerna, 30 Hz de frecuencia y 6mm amplitud. Después de la sesión de entrenamiento, se encontró con un aumento de la potencia de los flexores del codo sometidos a vibración. La otra extremidad se empleó como control. Los mismos autores (Bosco et al, 1998c) realizaron un estudio similar con 6 jugadoras de voleibol, que sometieron a 10 series de 60’’ con 1’ de recuperación. (Galileo horizontal, 26Hz y 10mm amplitud). Tras la sesión aumentó la fuerza, velocidad y potencia (prensa de piernas), en la pierna sometida a vibración. Similares protocolos fueron empleados por Bosco en el año 2000, con 14 jóvenes deportistas de equipo, 3 sesiones de entrenamiento semanal, detectando un aumento de CMJ y Potencia en prensa de piernas, después de haber sido sometidos a vibración. Algo similar ocurre también en el estudio que Bosco realizado en el 2001 con futbolistas profesionales (1 mes de entrenamiento, 5 sesiones semanales, 5 series de 60’’ con 1’ rec; 30 Hz y 5mm de amplitud). Paradisis y Zacharogiannis (2007) han comprobado los efectos de un programa de entrenamiento de 6 semanas de duración, a razón de 3 sesiones por semana, con frecuencias de 30 Hz, amplitud de 2,5 mm, y duración total de aplicación de los estímulos de 16’, sobre un entrenamiento de velocidad en carreras de corta distancia (60 mts). Obtuvieron mejoras en amplitud de zancada, velocidad, CMJ, test de resistencia a la fuerza explosiva. Entendemos que la mayoría de los estudios que atribuyen mejoras de la potencia al entrenamiento con vibraciones mecánicas, son estudios donde no se comparan dos grupos que hagan el mismo entrenamiento, a diferencia de que uno lo haga con vibraciones y otro sin ellas. Este hecho podría determinar mejoras producidas por el propio entrenamiento, y no por el efecto de las vibraciones mecánicas. En una revisión reciente realizada por Nordlund y Thorsthensson (2006) se considera que solo en cinco de los doce estudios científicos realizados desde el 2005 se estableció un diseño experimental adecuado (grupo experimental y grupo control) y que en ninguno de estos estudios hubo incrementos significativos del grupo que entrenó con vibraciones. Son escasas las investigaciones realizadas donde se comparen el mismo entrenamiento con o sin la aplicación de vibraciones mecánicas. En nuestro estudio, encontramos resultados similares al estudio de Deleclause et al (2003) donde los deportistas que entrenaron con vibraciones mecánicas mejoraron de forma significativa su potencia muscular (CV: 107,8W; p=0,048). A su vez, el grupo sin vibración obtuvo indicios de significación (SV:113,21 W; p= 0,057), mientras que en nuestro estudio también mejoraron de forma significativa. No se encontró diferencias significativas entre grupos con respecto a la potencia muscular, al igual que ocurre en nuestro estudio, por lo que no podemos afirmar que las vibraciones mecánicas influyeran de manera significativa en la mejora de la potencia de piernas en la acción de ½ squat. Delecluse et al (2005), realizó otro estudios con velocistas, incorporando 3 veces por semana durante de 5 semanas, un entrenamiento con vibraciones (35-40 Hz; 1,7-2,5 mm amplitud) antes del entrenamiento convencional de los mismos. No hubo mejoras significativas en los diferentes test realizados (test isométrico y dinámico de flexión y extensión de rodillas, velocidad de extensión de rodillas, relación fuerza-tiempo en la salida de carrera de velocidad, aceleración, y velocidad máxima en la carrera y salto vertical), y por tanto, ninguna diferencia con respecto a los que realizaron un entrenamiento convencional. Roelants et al (2004) han aportado mejoras en la fuerza muscular y velocidad de movimiento de los extensores de la rodilla así como en la capacidad de salto de mujeres postmenopáusicas (58-74 años de edad) después de 24 semanas de entrenamiento en una plataforma vibratoria. Las mejoras fueron similares a las de otro grupo que realizó un entrenamiento de fuerza convencional y se produjeron fundamentalmente en las primeras doce semanas. En nuestro estudio, entre las posibles causas de que no existan diferencias significativas de un grupo respecto a otro, podríamos decir que su duración en cuanto a sesiones de entrenamiento no ha sido suficiente. Por otro lado, la carga externa a vencer en cada sujeto podría ser insuficiente para la consecución de este objetivo, ya que según Baker et al (2001), la carga óptima de entrenamiento para la mejora de la potencia muscular debe encontrarse entre el 47-63% de 1 RM, y en este estudio la carga se encontraba entre el 28-34% de 1 RM. Pese a entrenar con estas cargas, se ha mejorado la potencia en ambos grupos, y siendo deportistas habituados a entrenar fuerza con su tren inferior. Hemos encontrado que en ambos casos, el grupo que entrena sin vibraciones mecánicas obtiene siempre mayores valores en cuanto a AF. Nuestros resultados son similares a los obtenidos por De Ruiter (2003), citado por Marín, P (2007) (aunque nuestro estudio ha tenido una duración más corta), donde concluyó que tras 11 semanas, en las que el grupo (n=10) hacía lo mismo que el grupo experimental (n=10), no se encontraron mejoras ni en la fuerza isométrica de los extensores de la rodilla, ni en el salto con contramovimiento. Las vibraciones mecánicas, parecen si ser muy beneficiosas si buscamos incrementos en aspectos relacionados con la velocidad con la que se consigue la máxima potencia. En nuestro estudio, hemos encontrado mejoras significativas en cuanto a la AV y el pV con el que se obtiene la máxima potencia en el GCV, mientras que el GSV ha empeorado estas variables. Estas mejoras producidas por las vibraciones, también se constatan en la mejora con indicios de significatividad que tiene el GCV en la AV a la que obtiene la máxima potencia respecto al otro grupo (GSV). Algo parecido ocurre con el pV, donde si mejora significativamente respecto al grupo que no entreno con vibraciones. Por consiguiente, la aplicación de vibraciones incide en un mayor incremento de potencia muscular en menos tiempo. En el deporte, sobre todo en los colectivos, es muy importante llegar antes a un balón que llegar a más velocidad, pero más tarde. De todas formas, sería conveniente realizar este nuevo estudio con más días de entrenamiento a la semana, una carga a movilizar entre el 47-63% de 1 RM y, realizar otros test o valoraciones como medir la capacidad de salto o una prueba de velocidad valorando la fase de aceleración.

CONCLUSIONES

Se puede mejorar la fuerza y la potencia en deportistas entrenados, con tan sólo 5 sesiones de entrenamiento a lo largo de tres semanas. Pese a ser sometidos los deportistas a cargas bajas para entrenar la potencia, se consiguen incrementos significativos. Seguramente con cargas más altas, los incrementos hubiesen sido superiores. Las vibraciones mecánicas parecen no mostrar mejorías en cuanto a ganancia de potencia y fuerza respecto a un entrenamiento sin ellas, por lo menos en las 5 primeras sesiones. El entrenamiento mediante vibraciones mecánicas, parece ser beneficioso para la mejora de la fuerza explosiva y velocidad. Puede ser un medio muy útil, sobre todo en aquellos deportes donde cobre importancia aplicar una fuerza en el mínimo tiempo posible (lanzamientos, golpeos, esquivas, salidas…). Entendemos el entrenamiento mediante vibraciones mecánicas, como un medio más para mejorar el rendimiento de nuestros deportistas, donde la variabilidad del entrenamiento en una planificación es fundamental.

Creemos que hay que profundizar en el estudio del entrenamiento con vibraciones mecánicas, lo que nos permitirá mejorar el rendimiento deportivo.