Il massimo consumo di ossigeno (VO2max) e la forza muscolare sono state posizionate come due potenti indicatori di salute indipendenti (Amaro Gahete et al., 2017a). Studi epidemiologici hanno indicato un’associazione inversa del VO2max con malattia coronarica, eventi di malattie cardiovascolari, diversi tipi di cancro e mortalità per tutte le cause sia negli uomini che nelle donne di età diverse, che non è influenzata da diversi fattori, come il consumo di alcol o tabacco (Kodama et al., 2009; Schmid e Leitzmann, 2015).
Diversi studi hanno dimostrato che l’esercizio fisico è una strategia efficace per combattere l’alta prevalenza di malattie croniche (Pedersen e Saltin, 2015), migliorare la forma fisica e aumentare la qualità della vita (Fitzgerald et al., 2004; Lee et al., 2010; Volaklis et al., 2015; Harber et al., 2017; Fletcher et al., 2018; García-Hermoso et al., 2018; Ozemek et al., 2018). È noto che l’applicazione di diverse modalità di allenamento produce adattamenti fisiologici importanti, ma non simili, correlati alla salute (Huang et al., 2005; Liu e Latham, 2009). L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha raccomandato di eseguire allenamenti simultanei che combinano resistenza (>150 min./settimana) e allenamenti di forza (>2 sessioni/settimana)(WHO, 2015). Sfortunatamente la mancanza di tempo libero è il principale ostacolo all’esercizio fisico nei paesi sviluppati (Gómez-López et al., 2010) e per questo recentemente sono emerse metodologie di allenamento alternative e meno dispendiose in termini di tempo che consentono di massimizzare i potenziali benefici indotti dall’esercizio.
L’allenamento a intervalli ad alta intensità (HIIT) è stato posizionato come un’alternativa efficiente (Gibala et al., 2012) per indurre miglioramenti sul VO2max (Østerås et al., 2005; Osawa et al., 2014; Hwang et al., 2016) e sulla forza muscolare (Sculthorpe et al., 2017; Hurst et al., 2018) simultaneamente (Hurst et al., 2018), offrendo risultati potenzialmente migliori in individui più anziani e meno in forma (Hurst et al., 2018).
Sebbene l’HIIT sia stato considerato la metodologia di esercizio più efficiente in termini di tempo, stanno emergendo nuove tendenze all’allenamento e diversi studi hanno recentemente indagato gli effetti dell’allenamento con elettro-mio-stimolazione su tutto il corpo (WB-EMS) sui parametri relativi alla salute (Kemmler et al., 2010, 2014, 2016a, b, 2017, 2018; Von Stengel et al., 2015; Filipovic et al., 2016 ; Amaro-Gahete et al., 2018a, b).
WB-EMS è una tecnologia di allenamento, come descritto poco fa, che innerva simultaneamente fino a 12 gruppi muscolari principali con un’intensità specifica. Studi precedenti hanno verificato i suoi effetti sulla fitness in individui allenati e non allenati, dimostrando che questa metodologia di allenamento ha indotto un aumento generale della forza massima dinamica e isometrica in esercizio leg press, delle prestazioni di salto verticale e della massima forza di presa della mano (Kemmler et al., 2010, 2014, 2016a, b, 2017, 2018; Von Stengel et al., 2015; Filipovic et al., 2016; Amaro-Gahete et al., 2018a, b). Inoltre è stato recentemente segnalato un aumento del VO2max dopo un programma di allenamento EMS di 6 settimane in corridori amatoriali (Amaro-Gahete et al., 2018a, b).
Kemmler et al.(2016) hanno confrontato l’influenza di un programma HIIT con un programma di allenamento EMS. Gli autori hanno concluso che entrambe le metodologie di allenamento erano ugualmente efficaci per migliorare il profilo di rischio cardio-metabolico negli uomini sedentari di mezza età (Kemmler et al., 2016a).
Lo scopo di questo studio di Amaro-Gahete et al. È stato quello di confrontare l’influenza dell’allenamento simultaneo tradizionale rispetto all’allenamento HIIT aggiungendo o meno l’EMS, rispetto alla forma fisica negli adulti sedentari di mezza età. L’ipotesi principale era che tutti i programmi di allenamento potessero migliorare significativamente la forma fisica, ma che gli effetti dell’HIIT con l’aggiunta di EMS (gruppo WB-EMS) potessero essere più significativi rispetto al tradizionale allenamento simultaneo basato sulle raccomandazioni dell’attività fisica dell’OMS (gruppo PAR) e dal gruppo di allenamento HIIT (gruppo HIIT).
Lo studio controllato randomizzato è stato di 12 settimane con un progetto a gruppi paralleli seguendo le linee guida del CONSORT (Consolidated Standards of Reporting Trials) (Schulz et al., 2010). I partecipanti sono stati assegnati in quattro diversi gruppi utilizzando un semplice software di randomizzazione generato dal computer (Schulz e Grimes, 2002):
- Allenamento simultaneo basato sulle raccomandazioni OMS (PAR);
- Gruppo (HIIT);
- Gruppo HIIT con aggiunta di elettromiostimolazione (gruppo WB-EMS).
Allo studio hanno partecipato 89 partecipanti (52,7% donne) che sono stati valutati per l’idoneità a seguito del reclutamento tramite social network, media locali e poster. Tutti i potenziali individui hanno completato una visita medica per identificare qualsiasi condizione patologica e farmaci attuali che potessero influire sulla capacità di completare lo studio.
I criteri di inclusione erano i seguenti:
- Adulti di età compresa tra 40 e 65 anni;
- Non essere fisicamente attivi (<20 min di attività fisica di intensità moderata per 3 giorni/settimana nei 3 mesi precedenti);
- Avere un peso corporeo stabile nei 6 mesi precedenti (variazioni di peso corporeo <3 kg);
- Non avere una storia di malattie cardiovascolari, diabete mellito, cancro e/o malattie gravi (acute o croniche), comprese quelle che possono limitare la capacità di completare gli esercizi necessari.
Nell’analisi finale sono stati inclusi 74 partecipanti e tutti hanno fornito un consenso informato scritto per partecipare allo studio che soddisfaceva i requisiti dell’ultima Dichiarazione di Helsinki rivista ed è stato approvato dal Comitato Etico della Ricerca Umana di la “Junta de Andalucía” (0838-N-2017).
– Modalità
I partecipanti assegnati al gruppo PAR hanno completato 3 sedute di allenamento simultanee a settimana per 12 settimane con almeno 48 ore di recupero tra ogni sessione. È stato stabilito un totale di 150 min/settimana al 60-65% della riserva di frequenza cardiaca per l’allenamento di resistenza e circa 60 min/settimana al 40-50% di 1RM per l’allenamento di forza. Sono stati selezionati diversi ergometri (cioè tapis roulant, cicloergometro ed ergometro ellittico) per condurre l’allenamento di resistenza e le macchine pneumatiche guidate e a carico corporeo sono state selezionate per condurre l’allenamento di forza (cioè, squat, distensione su panca, dead lift).
I partecipanti assegnati al gruppo HIIT hanno completato 2 sedute a settimana per 12 settimane con almeno 72 ore di recupero tra ogni sessione. I partecipanti hanno seguito due diversi e alternativi protocolli HIIT (Buchheit e Laursen, 2013a, b), che includevano un allenamento a HIIT a intervalli lunghi (LI) e un allenamento HIIT con intervalli brevi (SI). Un volume di 40–65 min./settimana è stato stabilito ad un livello superiore al 95% del VO2max in LI e 6-9 nella scala dello sforzo percepito (Borg, 1982) in SI. Il tapis roulant con una pendenza personalizzata era la modalità di esercizio applicata in LI e 8 esercizi di carico, cioè squat, dead lift, knees up, tails up, push up, plank laterale e plank frontale nel circuito applicato in SI.
I partecipanti assegnati al gruppo WB-EMS hanno completato un programma con caratteristiche simili a quelle utilizzate per il gruppo HIIT aggiungendo l’elettromio-stimolazione di tutto il corpo con un dispositivo wireless (Wiemspro®, Malaga, Spagna).
Sono stati rispettivamente completati all’inizio e alla fine di ogni seduta, in tutti i gruppi, un riscaldamento dinamico standardizzato e un protocollo di defaticamento con allungamento globale attivo (Amaro-Gahete et al., 2018c). I partecipanti sono stati costantemente motivati durante ogni sessione di allenamento e sono stati istruiti a raggiungere l’intensità target specifica. La FC è stata monitorata continuamente durante l’esercizio a intervalli di 5 secondi utilizzando un pulsometro (Polar RS300, Kempele, Finlandia).
– Valutazione antropometrica e della composizione corporea
Sono stati misurati il peso e l’altezza del corpo attraverso una scala e uno stadiometro (modello 799, bilancia elettronica a colonna, Amburgo, Germania) con abiti leggeri e a piedi nudi. È stato anche determinato l’indice di massa corporea (peso/altezza2). La composizione corporea è stata misurata utilizzando uno scanner per assorbimetria a raggi X a doppia energia (Discovery Wi, Hologic, Inc., Bedford, MA, Stati Uniti). È stata utilizzata una scansione di tutto il corpo per ottenere tutti i parametri. Indice di massa grassa (FMI) e indice di massa magra (LMI) sono stati calcolati come massa grassa divisa rispettivamente per l’altezza al quadrato (kg/m2) e la massa magra divisa per l’altezza al quadrato (kg/m2).
– Valutazione dell’assunzione alimentare
Informazioni dettagliate sugli alimenti consumati dai partecipanti sono state ottenute attraverso un colloquio condotto da un esperto nutrizionista qualificato. Fotografie a colori di diverse dimensioni di porzioni di cibo sono state utilizzate per stimare la quantità di cibo consumato (López e Martín-Lagos, 2010). È stato utilizzato un software specifico (EVALFINUT®, Ibero-American Foundation of Nutrition, Spagna) per calcolare l’assunzione di energia e il contenuto di macronutrienti facendo una media dei tre richiami di 24 ore.
– Tempo di sedentarietà e valutazione dell’attività fisica
Per elaborare questi file sono stati utilizzati il software ActiLife v.6.13.3 (ActiGraph, Pensacola, FL, Stati Uniti) e il pacchetto GGIR (v. 1.5-122) in R (v. 3.1.23) (Hildebrand et al., 2014, 2017). I partecipanti che non hanno indossato gli accelerometri per almeno 16 ore al giorno per 4 giorni sono stati scartati.
– Valutazione dell’idoneità fisica
Il tempo di sedentarietà ei livelli di attività fisica sono stati valutati con un accelerometro da polso (ActiGraph GT3X +, Pensacola, FL, Stati Uniti) per 7 giorni consecutivi (24 ore / giorno) prima e dopo l’intervento (Amaro-Gahete et al., 2018c). Per determinare il VO2max è stato utilizzato un test da sforzo massimo (tapis roulant H/P/Cosmos Pulsar, H / P/Cosmos Sport & Medical GMBH, Germania) seguendo il protocollo Balke modificato (Balke e Ware, 1959). È stato condotto un riscaldamento (camminando a 3,5 km/h per 1 min. e a 4 km/h per 2 min.) seguito da un protocollo incrementale iniziato a una velocità di 5,3 km/h con pendenza 0% per 1 min. La pendenza è stata quindi aumentata dell’1% ogni minuto fino al raggiungimento dell’estenuazione volontaria dei partecipanti. È stato utilizzato un calorimetro indiretto per registrare continuamente lo scambio di gas (consumo di O2 e produzione di CO2) utilizzando una maschera oronasale (modello 7400, Hans Rudolph Inc., Kansas City, MO, Stati Uniti) dotata di un sensore di flusso metabolico preventTM (Medgraphics Corp. , MN, Stati Uniti). È stata eseguita una calibrazione del flusso con una siringa di calibrazione da 3 litri prima del test ogni giorno, calibrando l’analizzatore di gas prima di ogni test utilizzando due concentrazioni di gas standard. Il software Breeze Suite (versione 8.1.0.54 SP7, MGC Diagnostic®) è stato utilizzato per la media del consumo di O2 e della produzione di CO2 ogni 5 s. La scala di Borg 6-20 (Borg, 1982) è stata applicata per misurare la valutazione dello sforzo percepito (RPE) in ogni fase e all’esaurimento (durante gli ultimi 15s). Prima del test da sforzo è stato condotto un processo di familiarizzazione con la scala RPE. Sono stati registrati continuamente i valori della FC (Polar RS800, Kempele, Finlandia) ogni 5s. Per raggiungere un rapporto di scambio respiratorio ≥ 1,1, un plateau del VO2 (variazione di <100 ml/min negli ultimi 3 stadi di 10s consecutivi) e una FC compresa tra 10 battiti/min. della FCmax prevista dall’età (209-0,73xetà) (Tanaka et al., 2001) e sono stati stabiliti come criteri per raggiungere il VO2max. Se questi criteri non sono stati soddisfatti, è stato considerato il valore massimo di assorbimento di ossigeno durante il test da sforzo (Midgley et al., 2007). Ai partecipanti è stato chiesto di astenersi dall’assumere sostanze stimolanti 24 ore prima del test da sforzo, di digiunare per 3 ore e di non svolgere alcuna attività fisica di intensità moderata (24 ore prima) e/o vigorosa (48 ore prima).
È stato utilizzato un test di resistenza isocinetica convalidato (Artero et al., 2012b) in un giorno separato utilizzando un dinamometro Gymnex Iso-2 (EASYTECH s.r.l., Italia) e seguendo le stesse precondizioni stabilite nel protocollo di prova del tapis roulant massimo. È stato eseguito un test concentrico dei muscoli flessori ed estensori del ginocchio a 60°s, stabilizzando gli arti superiori, i fianchi e le spalle con le cinture di sicurezza. L’asse di rotazione del dinamometro era allineato con il condilo femorale laterale. È stato posizionato il cuscinetto di forza 3-4 cm sopra il malleolo mediale. Per motivi di sicurezza, è stato impostato l’angolo dell’articolazione del ginocchio tra 90 e 170°. Sono stati istruiti i partecipanti a flettere ed estendere sottomassimalmente il ginocchio cinque volte e quindi a completare tre ripetizioni massime. È stato stabilito un periodo di riposo di 1 minuto tra gli studi submassimali e massimi (Artero et al., 2012b). È stata determinata la coppia massima di flessione ed estensione come la singola ripetizione con la massima forza muscolare prodotta (Nm). È stato controbilanciato l’ordine degli arti nel test. I partecipanti sono stati fortemente motivati durante il test.
Un dinamometro digitale manuale (T.K.K.5401 Grip-D; Takey, Tokyo, Giappone) è stato utilizzato per valutare la forza della presa della mano (kg). Sono stati effettuati due tentativi per ogni mano, con un minuto di recupero tra ogni prova. I partecipanti sono stati istruiti a stringere continuamente per 2-3 secondi e ad esercitare la loro forza massima in ogni tentativo. A seguito di studi precedenti, il grip spam del dinamometro è stato fissato a 5,5 cm per gli uomini ed è stata utilizzata un’equazione convalidata per le donne (Ruiz-Ruiz et al., 2002). È stata considerata la forza totale della presa della mano come la somma dei migliori tentativi rispettivamente con la mano sinistra e con la mano destra.
Per valutare le prestazioni di forza centrale, abbiamo condotto i seguenti quattro test di forza:
- Il test isometrico dell’estensore del tronco;
- Il test isometrico dei flessori del tronco;
- Il test del ponte o plank laterale (che includeva entrambi i lati sinistro e destro);
- Il test di plank anteriore.
Ai partecipanti è stato dato un minimo di 2 minuti tra gli sforzi per facilitare il recupero. In breve, il test isometrico dell’estensore del tronco è stato modificato dal test Biering-Sørensen (Biering-Sørensen, 1984), che è stato precedentemente convalidato come una misura affidabile delle prestazioni degli estensori posteriori (McGill et al., 1999). I partecipanti giacevano proni con la parte inferiore del corpo sulla superficie e mantenendo la parte superiore del corpo sul pavimento prima dello sforzo. Sono stati istruiti a mantenere la posizione orizzontale il più a lungo possibile, registrando manualmente il tempo di resistenza fino a quando la parte superiore del corpo è entrata in contatto con il pavimento. Il test di resistenza dei flessori del tronco richiedeva ai partecipanti di mantenere una flessione dell’anca di 60° dal pavimento, con le ginocchia e le anche flesse a 90° (McGill et al., 1999). Il test è terminato quando i partecipanti non erano in grado di tenere la parte superiore del corpo al di sotto dell’angolo di 60°. Il test del ponte laterale consisteva nei partecipanti sdraiati su un tappetino sui fianchi con le gambe distese (McGill et al., 1999). I partecipanti sono stati istruiti a sollevare i fianchi dal materassino e sostenersi su un gomito e sui loro piedi. Il test è terminato quando i fianchi hanno toccato il tappetino. Il test del plank anteriore richiedeva ai partecipanti di assumere una posizione prona con le spalle e i gomiti flessi a 90° (McGill et al., 1999). Dovevano mantenere una linea dritta e forte dalla testa ai piedi senza abbassare i fianchi e mantenendo il collo in una posizione neutra con 4 punti di appoggio (entrambi gli avambracci e entrambe le punte dei piedi). Il test è terminato quando i partecipanti non sono stati in grado di mantenere la posizione corretta.
– Risultati
È stata registrata una partecipazione di ∼99, ∼98 e ∼99% delle sessioni di esercizio supervisionato nel gruppo PAR, nel gruppo HIIT e nel gruppo WB-EMS, rispettivamente, dalla settimana 1 alla 12.
È stata trovata un’interazione di gruppo nel tempo significativa. Nel VO2max in valori assoluti e relativi e nella durata totale del test (P = 0,007, P = 0,006 e P = 0,003, rispettivamente), mentre nel tempo è stata osservata una tendenza quasi significativa verso la significatività ∗ interazione di gruppo nella frequenza cardiaca massima (P = 0,075). Il VO2max in termini assoluti è aumentato nel gruppo HIIT e nel gruppo WB-EMS (Δ VO2max = 10%; P = 0,033 e Δ VO2max = 10%; P <0,001, rispettivamente). VO2max in termini relativi è aumentato nel gruppo PAR così come nel gruppo HIIT e nel gruppo WB-EMS (Δ VO2max = 11%; P = 0,026, Δ VO2max = 11%; P = 0,024 e Δ VO2max = 14% ; P <0,001, rispettivamente). La durata totale del test è aumentata nel gruppo PAR così come nel gruppo HIIT e nel gruppo WB-EMS (Δ Durata totale del test = 21%; P = 0,040, Δ Durata totale del test = 23%; P = 0,003 e Δ Totale durata del test = 14%; P = 0,006). In ogni caso non sono state osservate differenze statistiche nel gruppo di controllo (tutti P> 0,073). È stata trovata una significativa interazione del gruppo nel tempo nella forza di picco in estensione, in flessione e nella presa totale della mano (P <0,001, P = 0,002 e P = 0,028, rispettivamente; Figura 3).
Il picco di forza di estensione e flessione è aumentato nel gruppo PAR così come nel gruppo HIIT e nel gruppo WB-EMS (Δ = 11 e 16% per il gruppo PAR, Δ = 10 e 14 % per il gruppo HIIT e Δ = 23 e 20% per il gruppo WB-EMS, rispettivamente; tutti P ≤ 0,003). Impugnatura totale aumentata nel gruppo WB-EMS (Δ Impugnatura totale = 7%, P <0,001). In ogni caso, non sono state osservate differenze statistiche nel gruppo di controllo (tutti P> 0,270).
È stata rilevata un’interazione di gruppo nel tempo significativa nel test isometrico dell’estensore del tronco, nel test isometrico dei flessori del tronco, nel test del plank laterale e nel test del plank anteriore (P = 0,001, P <0,001, P = 0,002 e P = 0,002, rispettivamente; Figura 4 ). Le prestazioni del test isometrico dell’estensore del tronco sono aumentate nel gruppo PAR così come nel gruppo HIIT e nel gruppo WB-EMS (Δ Prestazioni del test isometrico dell’estensore del tronco = 68%; P <0,001, Δ Prestazioni del test isometrico dell’estensore del tronco = 37%; P = 0,003 e Δ Prestazioni del test isometrico dell’estensore del tronco = 24%; P = 0,050, rispettivamente). Le prestazioni del test isometrico dei flessori del tronco sono aumentate nel gruppo WB-EMS (Δ Prestazioni del test isometrico dei flessori del tronco = 20%; P <0,001). Le prestazioni del test del ponte laterale sono aumentate nel gruppo PAR così come nel gruppo HIIT e nel gruppo WB-EMS (Δ Prestazioni del test del ponte laterale = 46%; P = 0,003, Δ Prestazioni del test del ponte laterale = 111%; P <0,001 , e Δ Prestazioni del test del ponte laterale = 50%; P <0,001, rispettivamente). Le prestazioni del test della plancia anteriore sono aumentate nel gruppo PAR così come nel gruppo HIIT e nel gruppo WB-EMS (Δ Prestazioni del test della plancia anteriore = 64% per il gruppo PAR, Δ Prestazioni del test della plancia anteriore = 79% per il gruppo HIIT e Δ Prestazioni del test della plancia anteriore = 64% per il gruppo WB-EMS; tutti P ≤ 0,001).
Gli interventi PAR, HIIT e WB-EMS hanno aumentato in modo simile il VO2max in termini assoluti e relativi, la FCmax e la durata totale del test rispetto al gruppo di controllo (tutti P ≤ 0,034), senza differenze tra loro (tutti P ≥ 0,2). I risultati sono persistiti in tutti i casi, inclusi sesso, età, cambiamenti nell’LMI, cambiamenti nell’FMI, cambiamenti nell’assunzione di energia, cambiamenti nel tempo di sedentarietà e cambiamenti nei livelli di attività fisica complessiva.
Gli interventi PAR, HIIT e WB-EMS hanno migliorato in modo simile la forza massima di estensione e flessione e la presa totale della mano rispetto al gruppo di controllo (tutti P ≤ 0,031), senza differenze tra loro (tutti P ≥ 0,1) tranne quando si confrontano HIIT vs il gruppo WB-EMS (P = 0,042). I risultati persistevano in tutti i casi in cui il sesso, l’età, i cambiamenti nell’LMI, i cambiamenti nell’FMI, i cambiamenti nell’assunzione di energia, i cambiamenti nel tempo sedentario e i cambiamenti nei livelli di attività fisica complessivi erano inclusi come covariata. Questa era un’eccezione per la presa totale della mano, in cui abbiamo osservato un effetto parzialmente attenuato inclusi cambiamenti nell’LMI, cambiamenti nell’FMI, cambiamenti nell’assunzione di energia, cambiamenti nel tempo di sedentarietà e cambiamenti nei livelli di attività fisica complessiva come covariata.
Gli interventi PAR, HIIT e WB-EMS hanno aumentato in modo simile i test isometrici degli estensori e dei flessori del tronco, il test del ponte laterale e le prestazioni del test della plancia anteriore rispetto al gruppo di controllo (tutti P ≤ 0,002). I risultati persistevano quando le analisi venivano ulteriormente aggiustate per sesso, età, cambiamenti nell’LMI, cambiamenti nell’FMI, cambiamenti nell’assunzione di energia, cambiamenti nel tempo di sedentarietà e cambiamenti nell’attività fisica complessiva. L’aumento assoluto del VO2max nel gruppo HIIT è stato concorde con studi precedenti (da ∼8 a 14%) condotti in coorti simili (Østerås et al., 2005; Osawa et al., 2014; Hwang et al., 2016; Hurst et al. , 2018). Tuttavia uno di questi studi ha confrontato un intervento di HIIT di 12 settimane con un intervento MICT di 12 settimane che mostra un maggiore miglioramento del VO2max in risposta al primo (Hurst et al., 2018). Questi risultati differiscono da quelli ottenuti dello studio in questione, poiché è stato osservato un miglioramento simile del VO2max in entrambi i gruppi PAR e HIIT. Questo fatto potrebbe essere spiegato perché sono state combinate resistenza e forza nell’intervento del gruppo PAR e una recente metanalisi ha rivelato che un programma di allenamento simultaneo ben progettato sembra essere utile per adattamenti fisiologici VO2max più elevati (Murlasits et al., 2018).
– Poco si sa sugli effetti dell’elettromio-stimolazione di tutto il corpo sul fitness cardiorespiratorio. Uno studio precedente ha riportato un miglioramento della capacità aerobica massima in adulti sani dopo un programma di allenamento di elettromioostimolazione locale di 10 settimane nei quadricipiti e nei muscoli posteriori della coscia (Nuhr et al., 2003). Ci sono solo due studi che hanno esaminato l’influenza dell’elettromio-stimolazione di tutto il corpo sulla funzionalità cardiorespiratoria, suggerendo che un intervento di allenamento di elettromio-stimolazione dell’intero corpo funzionale e periodizzato di 6 settimane produce un incremento del VO2max (∼6%) in corridori allenati nonostante una notevole riduzione del volume di allenamento (Amaro-Gahete et al., 2018a, b). Questi risultati concordano con quelli ottenuti nello studio attuale, ma va notato che è stato ottenuto, nello studio in questione appunto, un miglioramento maggiore (∼13%) come risultato di avere la durata del programma di allenamento più lunga (6 settimane contro 12 settimane) e avere uno stato di allenamento diverso tra queste due coorti (corridori allenati vs adulti di mezza età sedentari). Sebbene alcuni adattamenti fisiologici che potrebbero spiegare un incremento extra del VO2max dopo l’applicazione di un programma di elettromio-stimolazione del corpo intero siano stati precedentemente descritti [cioè, (I) una migliore coordinazione degli arti inferiori e co-attivazione durante l’esercizio, (II) un incremento del capacità di attivazione dei muscoli che lavorano durante l’esercizio, o (III) un maggiore reclutamento delle unità motorie e sincronizzazione delle unità motorie, che può indurre una migliore efficienza meccanica e azioni di reclutamento motorio (Filipovic et al., 2011, 2012)], nessun miglioramento significativo nel gruppo WB-EMS è stato notato nel nostro studio rispetto a quelli ottenuti nei gruppi PAR o HIIT.
Una recente revisione sistematica e metanalisi hanno suggerito che l’allenamento simultaneo può avere un impatto sulla forza muscolare in misura maggiore rispetto al solo allenamento di resistenza o di forza (Murlasits et al., 2018). Inoltre Sabag et al. (2018) hanno evidenziato che aumenti simili nella forza muscolare e nell’ipertrofia sono stati ottenuti dopo un programma di allenamento simultaneo, rispetto a un programma di allenamento HIIT che include compiti di esercizi di resistenza. Questi risultati sono coerenti con quelli ottenuti nello studio, con un aumento della forza massima di estensione e flessione e della forza della presa della mano nel gruppo PAR (∼10, ∼15 e 3%, rispettivamente), che concordano con i risultati di studi precedenti (Takeshima et al., 2004; Eklund et al., 2016; Murlasits et al., 2018). Anche il gruppo HIIT ha presentato una grandezza simile (∼9, ∼14 e 4%, rispettivamente).
Gli effetti dell’allenamento WB-EMS sulla forza muscolare sono stati studiati in studi precedenti (Kemmler et al., 2010, 2014, 2016b, 2017, 2018; Von Stengel et al., 2015; Filipovic et al., 2016; Amaro- Gahete et al., 2018a, b). Le loro conclusioni indicano che questa metodologia ha prodotto miglioramenti significativi di:
- Forza massima di leg press e isometrica negli uomini anziani sedentari (di età> 70 anni; ∼9%) (Kemmler et al., 2018), nei giocatori di calcio d’élite (età ∼25 anni; ∼12%) (Filipovic et al., 2016), nelle donne anziane sedentarie (età> 70 anni; ∼10%) (Kemmler et al., 2014) e nelle donne sedentarie in postmenopausa ( età> 70 anni; ∼9%) (Kemmler et al., 2010);
- Aumento delle prestazioni di salto verticale in corridori amatoriali (età ∼27 anni; ∼8%) (Amaro-Gahete et al., 2018a) e nei giocatori di calcio d’élite (età ∼25 anni; ∼10%) (Filipovic et al. al., 2016); (iii) massima forza di presa della mano negli uomini anziani sedentari (di età> 70 anni; ∼6%) (Kemmler et al., 2017) e nelle donne anziane sedentarie (di età> 70 anni; ∼8%) (Von Stengel et al. al., 2015; Kemmler et al., 2016b).
I risultati concordano con i precedenti studi a lungo termine, poiché è stato mostrato un aumento significativo della forza massima di estensione e flessione e della forza della presa della mano nel gruppo WB-EMS (∼23, ∼19 e 6%, rispettivamente). Ciò potrebbe essere spiegato perché è stato condotto un programma HIIT funzionale e periodizzato aggiungendo l’EMS seguendo le raccomandazioni fornite da Filipovic et al. (2011) in termini di parametri elettrici (frequenza dell’impulso, intensità dell’impulso, larghezza dell’impulso e duty cycle) per migliorare efficacemente la forza muscolare. La maggior parte degli studi precedenti, tuttavia, utilizzava una metodologia di allenamento predeterminata basata su esercizi di carico isometrico (1-2 serie di 8 ripetizioni) e applicava una frequenza di impulso di 85 Hz, una larghezza di impulso di 350 μs e un ciclo di lavoro di 50% (Kemmler et al., 2010, 2014, 2016a, b, 2017, 2018; Von Stengel et al., 2015). Le caratteristiche del partecipante del nostro studio erano diverse rispetto ad altri studi (ad esempio, sesso, età, stato di formazione, ecc.).
Inoltre, sebbene uno studio precedente abbia confrontato l’influenza di un programma HIIT, rispetto a un programma EMS sul fattore di rischio cardio-metabolico negli uomini sedentari (Kemmler et al., 2016a), non ci sono studi che confrontino gli effetti di queste metodologie di allenamento sulla forza muscolare negli adulti sedentari di mezza età che applicano gli stessi esercizi e l’approccio dei carichi di allenamento. I risultati hanno rivelato che, sebbene non siano state ottenute differenze significative nei parametri relativi alla forza muscolare, sono stati osservati miglioramenti clinicamente rilevanti nel gruppo WB-EMS rispetto al gruppo HIIT in estensione e flessione, forza massima e forza della presa della mano (∼23% vs. ∼ 9%; ∼19% contro ∼14%; e 6% contro 4%, rispettivamente). Pertanto i risultati suggeriscono che un allenamento EMS come nuovo stimolo, potrebbe integrare la tradizionale struttura HIIT, migliorando la forza muscolare negli adulti sedentari di mezza età.
– Conclusione
I risultati suggeriscono che un programma di allenamento a intervalli ad alta intensità strutturato di 12 settimane che aggiunge l’elettromio-stimolazione di tutto il corpo non ha migliorato significativamente la forma fisica complessiva rispetto sia a un programma di allenamento a intervalli ad alta intensità senza elettromio-stimolazione a tutto il corpo che a un tradizionale programma di allenamento simultaneo in sedentari adulti di età. Tuttavia, sono stati osservati miglioramenti clinicamente rilevanti nel gruppo WB-EMS in alcune variabili della forma fisica. Pertanto, sono necessari ulteriori studi con una maggiore dimensione del campione e una maggiore durata per chiarire se la combinazione di esercizio volontario ed elettromio-stimolazione di tutto il corpo sia efficace per aumentare sia la forma cardiorespiratoria che la forza muscolare.
Riferimenti:
Tratto da: Amaro-Gahete G.J., De-la-O A., Jurado-Fasoli L., Dote-Montero M., Gutiérrez A., Ruiz J.R., and Castillo M.J. 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 – Published online 2019 Apr 24. doi: 10.3389/fphys.2019.00451