ESTIMULACIN ELECTRICA MUSCULAR

Introduccin

La electroestimulacin es la tcnica que utiliza la corriente elctrica, para provocar una estimulacin muscular que desencadene una contraccin muscular. En las personas normalmente inervadas el impulso elctrico del nervio motor estimula la fibra muscular, y slo necesitar una cantidad muy pequea de energa elctrica para conseguir un estmulo eficaz.

Se tiene conocimiento desde pocas muy antiguas, de la existencia de corrientes naturales y de la electricidad, aunque no lleg a descubrirse y denominarse como tal hasta el ao 1600 por el fsico William Gilbert. Es en el siglo XVIII, cuando la electroestimulacin comienza a utilizarse como mtodo teraputico, de forma previa a que los pacientes pudieran hacer ejercicios voluntarios, para el tratamiento de parlisis y para la prevencin y/o restauracin de las funciones musculares. Se considera que fue Luigi Galvani, en 1791, el primer autor que aplic una corriente elctrica con el fin de contraer la musculatura. Otras referencias consideran que fue Jallabert (1750) el primero en utilizar la electro estimulacin, reeducando un msculo paralizado con la utilizacin de electricidad y escribiendo el primer libro de electroterapia.

Posteriormente, en 1833, Duchenne de Boulogne descubri la manera de estimular elctricamente un msculo sin incidir necesariamente en la piel, siendo el primer autor en utilizar la estimulacin transcutnea mediante la aplicacin de electrodos de superficie. Recin en 1970, Y.M. Kots utiliza por primera vez la electro estimulacin como complemento de los mtodos tradicionales de trabajo de la fuerza muscular en el entrenamiento del atleta olmpicoBorzoy, posteriormente campen olmpico en 1972 de 100 mts. en atletismo.

Para la interpretacin de la metodologa y beneficios de la electroestimulacin hay que hacer un breve repaso de las caractersticas de las ondas elctricas y su relacin con la neurofisiologa muscular.

Fundamento tericoLa estimulacin elctrica o electroestimulacin es la tcnica que utiliza la corriente elctrica, para provocar una contraccin muscular. Mediante un aparato llamado electroestimulador, se utilizan las contracciones musculares para prevenir, entrenar o tratar los msculos, buscando una finalidad teraputica o una mejora de su rendimiento.La tcnica de la electroestimulacin viene emplendose en la rehabilitacin desde hace mucho tiempo, aportando importantes beneficios en ste campo, sobre todo para resolver las patologas musculares ms comunes como son:La prevencin y el tratamiento de la atrofia muscular, la potenciacin, las contracturas, el aumento de la fuerza para la estabilidad articular, la profilaxis de la trombosis, y la estimulacin de los msculos paralizados, entre otros, y tambin para el tratamiento del dolor (TENS).El desarrollo del conocimiento de la contraccin muscular por electroestimulacin, ha permitido saber los diferentes efectos en funcin de la frecuencia de los impulsos elctricos. As:La utilizacin de frecuencias muy bajas (por debajo de 10 Hz) va a dar lugar a un aumento de la circulacin sangunea, va a tener un efecto descontracturante y relajante, y va a producir un aumento de la secrecin de endorfinas.Si utilizamos frecuencias bajas (entre 10 y 30-35 Hz) de estimulacin, vamos a estar activando principalmente las fibras lentas o tipo I (de metabolismo principalmente aerbico, esencial en las pruebas de fondo) del msculo activado.Frecuencias intermedias (entre 30-35 y 50 Hz) van a provocar la contraccin de las fibras musculares de tipo mixto o IIa (fibras de metabolismo mixto, aerbico-anaerbico) principalmente.Frecuencias altas (por encima de 50 Hz) traen consigo la activacin de las fibras musculares ms rpidas o de tipo IIb (fibras de metabolismo anaerbico predominantemente, fcilmente fatigables) que son las que intervienen de forma preponderante en los ejercicios de muy alta intensidad.

Tipos de corriente de electroestimulacin: Microcorrientes/MENS:

Caractersticas: a diferencia de la terapia de electroestimulacin convencional, que utilizan corrientes con intensidad convencional, del orden de miliamperios(mA), la microcorriente utiliza una corriente a baja intensidad microamperios (uA). Aplicaciones: curativas

TENS

Caractersticas: provocan la contraccin y el relajacin de los msculos promoviendo as el flujo de la sangre y de los linfositos; proceso, que permite la eliminacin de las sustancias dolorognicas.

Aplicaciones: aliviar gran parte de los dolores musculares o articulares pero tambin de naturaleza endgena.

IONOFORESIS/IONTOFORESIS O CORRIENTES GALVNICASCaractersticas: la corriente galvnica mantiene una intensidad constante en el tiempo y permite el traslado de partculas cargadas a travs de los tejidos. Si las particulas cargadas son medicinales, entonces la corriente continua acta como un vector que permite la introduccin y la penetracin de sustancias medicinales.Aplicaciones: tratamientos que actuan positivamente sobre los estados inflamatorios locales como bursitis, tendinitis, fascitis, miositis y capsulitis.

CORRIENTES INTERFERENCIALES

Caractersticas:corriente sinusoidal, alternada a media frecuencia (2500 Hz - 4000 Hz - 10000 Hz), modulada en amplitud, caracterizada por una capacidad elevada de penetrar en los tejidos y de una ptima tolerancia tambin por parte de los pacientes particularmente sensibles.Aplicaciones: La corriente interferencial es particularmente indicada para artrosis de las articulaciones profundas (cadera, raz lumbar), tendinopatas profundas y, slo en pocas investigaciones, para hipotrofia muscular de msculos normalmente innervados y profundos. La corriente interferencial es basicamente utilizada en el campo fisioteraputico con fines antlgicos.

LAS CORRIENTES PARA MSCULOS DENERVADOS: RECTANGULARES, TRIANGULARES Y TRAPEZOIDALES.a. Corrientes rectangularesCaractersticas: nico impulso rectangular, que cambia rpidamente del valor nulo al valor mximo de la intensidad establecida, con una duracin de contraccin igual a la duracin del impulso, con un tiempo de pausa correspondiente al tiempo en el que se verifica la recuperacin muscular.Aplicaciones: utilizados sobre los msculos totalmente denervados.

b. Corriente triangularCaractersticas: logra el valor mximo de la intensidad establecida con una rampa de subida lineal, que, combinada a impulsos de duracin bastantes largos, determina una eficaz respuesta contrctil de las fibras denervadas (comandadas por nervios lesionados) pero sin estimular aquellas adyacentes normalmente enervadas (sanas). Aplicaciones: por la capacidad de acomodacin de las fibras nerviosas al lento crecimiento de intensidad de los estmulos musculares totalmente denervados y parcialmente denervados.

c. Corriente trapezoidalCaractersticas: los programas van en funcin de la amplitud y duracin del impulso. Aplicaciones: son principalmente utilizados sobre msculos parcialmente denervados.

CORRIENTES DE KOTZ

Es una corriente sinusoidal a media frecuencia (2500 Hz), modulada a paquetes de duracin de 10 ms seguidos de pausas de la misma duracin, esos paquetes son a su vez modulados para generar una fase de CONTRACCIONES musculares y una de reposo. Como todas las corrientes a media frecuecia, se caracteriza por la facilidad de penetracin y a la vez es preferida a las corrientes de baja frecuencia (rectangular bifase y fardica) para estimular los msculos ms profundos.La electroestimulacin muscular con corrientes de Kotz encuentra su indicacin principal en el tratamiento de las hipotrofias musculares de no uso en los programas de potenciamiento muscular y escoliosis idioptica. Respecto a las otras corrientes excitomotorias a baja frecuencia (rectangular bifase y fardica), asegura un mayor reclutamiento muscular y una accin profunda, donde la piel opone una menor resistencia a tales frecuencias. La desventaja es la dificultad de estimular fibras musculares especficas, posible a frecuencias ms bajas con la rectangular bifase.Las principales indicaciones de esta corriente son: potenciamiento muscular de los atletas, escoliosis idioptica (SPES), artrosis profundas (cadera, races lumbar y cervical), tendinopatas profundas (tendinitis de la cadera y de la espalda).

Posibilidades de Uso

Utilizacin como mtodo de recuperacin muscular postesfuerzo. Preactivacin y potenciacin previa a esfuerzos mximos. Estimulacin de msculos selectivos en la teraputica de patologas o fortalecimiento de msculos limitantes de esfuerzos mximos.

Trabajo en el momento de esfuerzo isomtrico en el fortalecimiento de estructuras tendinosas.Mximo reclutamiento y ganancia de fuerza en grupos musculares principales. Tonificacin,remodelamiento o hipertrofia de grupos musculares. Relajacin de msculos hipertnicos por fatiga o contractura.

Metodologa de la electroestimulacin muscular

Se puede utilizar antes, durante o despus del proceso de entrenamiento deportivo. Puede ser utilizado como nico mtodo de trabajo muscular. Puede ser utilizado como medio de potenciacin y posterior transferencia al trabajo muscular clsico. Hay tambin mtodos combinados. Puede combinarse con esfuerzos isomtricos, contracciones concntricas y excntricas.

Utilizacin como nico mtodo: se puede utilizar como nico mtodo para la recuperacin muscular post esfuerzo, para la relajacin de un msculo contracturado, para el desarrollo de fuerza en un grupo muscular como proceso de entrenamiento y/o rehabilitacin. Si bien hay muchas formas de hacerlo, en trabajos de fuerza explosiva o mxima se recomienda realizarlo con la articulacin fija sin desplazamiento del miembro. Si bien el desplazamiento del miembro es posible esto suele ser ms doloroso y presenta mayor riesgo de patologa articular posterior.

Mtodo previo a trabajos tradicionales: este suele utilizarse como mtodo de potenciacin para la transferencia posterior. En general se utiliza estimulacin de fuerza mxima y/o explosiva. Entre 3 y 15 minutos despus debe realizarse el entrenamiento dinmico para aprovechar la mayor capacidad tensional del msculo.

Mtodo combinado: se utiliza junto a trabajo muscular concntrico, isomtrico o excntrico.

Junto con trabajo isomtrico: es la metodologa que produce mayor aumento de fuerza de la musculatura estimulada. Se solicita que el atleta realize un trabajo muscular mximo antes de que comience la estimulacin elctrica. Este mtodo genera gran nivel de fuerza y reclutamiento. Puede ser utilizado para estimulacin de la estructura tendinosa tanto en forma preventiva o de tratamiento de tendinopatas.

Junto con trabajo concntrico: se realiza la fuerza concntrica inmediatamente antes de la electroestimulacin. Permite generar mayores niveles de fuerza, y mayor nivel de reclutamiento aumentando la coordinacin intramuscular.(Sincronizacin). Tanto en cadena cinemtica cerrada como abierta.

Junto con trabajo excntrico: se realiza electroestimulacin en el momento del ejercicio excntrico. Es un mtodo recomendado para las ltimas etapas de la rehabilitacin sobre todo de lesiones musculares. Creo que debe ser utilizado a alta intensidad solo con atletas de alto rendimiento.Anlisis del circuito

CIRCUITO ELECTRONICO

Materiales: 1 LM555 Resistencias:2 resistencias 1k/0.5W1 resistencia 10k/0.5W1 resistencia 50/2W Potencimetros:1 potencimetro 50k1 potencimetro 100k Capacitores:1 condensador 10uF/15V1 condensador 2.2uF/16V 2 diodos Leds 2 transistores tip31 1 transformador 12-220V 2 electrodos 1 fuente o batera de 12V

El circuito mostrado es un electroestimulador.El funcionamiento del circuito consta de un oscilador y un limitador de corriente variable para la etapa de salida, esta etapa de salida es un transformador invertido de 12V a 220V por 300mA y tanto el driver del transformador como el control de limitacin de corriente estn desarrollados con un TIP31C cada uno.El 555 es el encargado de generar los pulsos que sern monitoreados en el led que tiene en serie a su salida, quedando as el control de frecuencia y el control de intensidad que estos mismos se deben ajustar segn tratamiento y zona.El Potencimetro P1 controla la intensidad El Potencimetro P2 controla la frecuencia

Resultados de la Simulacin:

Grfica N1. Onda visualizada en osciloscopio

En la grfica 1 se puede visualizar la forma de onda que genera nuestro circuito, esta sera la onda que se le aplicara al paciente a travs de los electrodos. Esta forma de onda puede variar tanto en intensidad, como en frecuencia.

Grfica N2. Variacin de la frecuenciaAl variar el potencimetro P2 estamos variando la frecuencia de la seal, al colocarlo en su mnimo y mximo valor obtenemos un rango de 0.64 Hz a 6.66Hz .

Grfica N3. Variacin de la intensidad

Al variar el potencimetro P1 estamos variando la intensidad de la seal, al colocarlo en su mnimo y mximo valor obtenemos un rango de 3.23V a 102.5V

Contraindicaciones

Las corrientes de baja frecuencia, a diferencia de las de media y alta frecuencia, presentan unnmero de contraindicaciones no excesivamente alto, por lo que es una tcnica muyrecomendable, si se siguen las indicaciones provenientes de un mdico, fisioterapeuta,preparador fsico, o en su defecto despus de haber ledo detenidamente las instrucciones quetodo sistema debe acompaar.De todas formas no se recomienda utilizar en personas con:

Marcapasos. Tumores y metstasis Trombosis, tromboflebitis y varices Diabetes Epilepsia Alteraciones de la sensibilidad

No utilizar

En el seno carotdeo (cuello). En procesos hemorrgicos. En estados febriles y/o infecciosos. En el abdomen en mujeres embarazadas. En personas hipersensibles o muy nerviosas. En nios prepuberes.

Conclusin

Como todo mtodo de entrenamiento y/o rehabilitacin solo ser eficaz si la programacin delas cargas es la adecuada para cada objetivo. La electroestimulacin muscular debe utilizarsecomo un mtodo accesorio del entrenamiento deportivo o de rehabilitacin y no como nicomtodo. Solo la racional utilizacin, producir los objetivos esperados.