Effects of Whole-Body Electromyostimulation on Physical Fitness and Health in Postmenopausal Women

Abstract

La menopausa s’associa amb un deteriorament de la forma física juntament amb guanys de pes i massa grassa, que poden resultar de canvis hormonals relacionats amb la menopausa, malalties associades a l’envelliment i una disminució del temps d’activitat física. Aquesta situació adversa deixa a les dones postmenopàusiques un risc elevat de desenvolupar resultats adversos per a la salut que condueixen a una dependència en un futur proper i a una baixa qualitat de vida. S'ha establert que l'activitat física té un paper fonamental en la prevenció d'aquest deteriorament físic. Per tant, l’electromioestimulació del cos sencer (WB-EMS) podria ser una metodologia d’èxit com a entrenament per millorar la forma física i la salut en dones postmenopàusiques. L'objectiu d'aquesta tesi era: (1) Analitzar els resultats obtinguts de la investigació existent sobre WB-EMS i provar el nivell d'evidència de cadascun dels estudis per comprendre l'estat del problema i identificar possibles mètodes d'investigació en el futur. ; (2) Establir un protocol compatible amb una rigorosa metodologia científica per estudiar els efectes del WB-EMS. (3) Analitzar si el WB-EMS és adequat per a la prevenció i el tractament del deteriorament físic postmenopàusic. En conseqüència, aquesta tesi es presenta en un compendi de quatre publicacions, amb diferents dissenys i metodologies: la primera d’elles presenta una revisió sistemàtica dels efectes del WB-EMS sobre la salut i el rendiment. El segon presenta un disseny d’un protocol que permet avaluar, des d’una perspectiva àmplia i multivariable, la influència d’un programa d’entrenament WB-EMS de 10 setmanes sobre la condició física i la salut mitjançant un disseny de grup paral·lel de 2 braços amb seguiment. . Els dos restants, discuteixen els resultats d’una fase experimental on es va dur a terme l’esmentat protocol amb dones postmenopàusiques. Els resultats d’aquesta investigació suggereixen que hi ha una manca d’estudis controlats aleatoris i que els estudis existents presenten un nivell de risc de biaix moderat a elevat, cosa que fa necessària la realització d’assaigs de control que abordin aquesta qüestió des d’una perspectiva científica i rigorosa. A més, el WB-EMS mostra un efecte aïllat favorable en el desenvolupament de la força dinàmica de les cames, agilitat i resistència cardiovascular, però no en la força del braç dinàmic, la velocitat de la marxa, l’equilibri o la flexibilitat de les dones postmenopàusiques. La principal contribució d’aquest treball és l’evidència que, sota la supervisió d’un tècnic d’activitat física, el programa d’entrenament proposat basat en WB-EMS superposat podria ser adequat per a dones postmenopàusiques que tenen dificultats per realitzar exercici físic continu. Seria una metodologia adequada per desenvolupar la seva resistència aeròbica, així com la seva capacitat funcional. D’aquesta manera, a causa d’aquesta millora de la forma física, reduirien el risc de caigudes, el deteriorament cardiovascular i la dependència, cosa que milloraria la seva qualitat de vida.

La menopausia se asocia con un deterioro de la condición física junto con el aumento de peso y masa grasa, que pueden derivarse de cambios hormonales relacionados con la menopausia, enfermedades asociadas al envejecimiento y disminución del tiempo de actividad física. Esta situación adversa deja a las mujeres posmenopáusicas en un mayor riesgo de desarrollar resultados de salud adversos, que conduzcan a una dependencia futura y una baja calidad de vida. Se ha establecido que la actividad física juega un papel fundamental en la prevención de este deterioro físico. Así, la electroestimulación de cuerpo entero (WB-EMS) podría ser una metodología exitosa como entrenamiento para mejorar la condición física y la salud en mujeres posmenopáusicas. Los objetivos de esta tesis fueron: (1) Analizar los resultados obtenidos de la investigación existente sobre WB-EMS y probar el nivel de evidencia de cada uno de los estudios para comprender el estado del tema e identificar posibles métodos de investigación en el futuro; (2) Establecer un protocolo compatible con una metodología científica rigurosa para estudiar los efectos de WB-EMS; (3) Analizar si WB-EMS es adecuada en la prevención y tratamiento del deterioro físico posmenopáusico. En consecuencia, esta tesis se presenta en un compendio de cuatro publicaciones, utilizando diferentes diseños y metodologías. La primera de ellas presenta una revisión sistemática sobre los efectos de WB-EMS en la salud y el desempeño. La segunda presenta el diseño de un protocolo que permite evaluar, desde una perspectiva amplia y multivariable, la influencia de un programa de entrenamiento WB-EMS de 10 semanas sobre la condición física y la salud, mediante un diseño de grupos paralelos de 2 brazos con seguimiento. Las dos restantes, discuten los resultados de una fase experimental donde se realizó el mencionado protocolo con mujeres posmenopáusicas. Los resultados de esta investigación sugieren que existe una falta de estudios controlados aleatorizados, y los estudios existentes exhiben un nivel de riesgo de sesgo de moderado a alto, lo que hace necesaria la realización de ensayos de control que aborden este tema desde una perspectiva científica y rigurosa. Además, WB-EMS muestra un efecto aislado favorable en el desarrollo de la fuerza dinámica de las piernas, la agilidad y la resistencia cardiovascular, pero no en la fuerza dinámica del brazo, la velocidad de la marcha, el equilibrio o la flexibilidad de las mujeres posmenopáusicas. El principal aporte de este trabajo es la evidencia de que, bajo la supervisión de un técnico de actividad física, el programa de entrenamiento propuesto basado en WB-EMS superpuesto podría ser adecuado para mujeres posmenopáusicas que tienen dificultades para realizar ejercicio físico continuo. Sería una metodología adecuada para desarrollar su resistencia aeróbica, así como su capacidad funcional. De esta forma, debido a esta mejora de la condición física, reducirían su riesgo de caídas, su deterioro cardiovascular y su dependencia, lo que mejoraría su calidad de vida.

Menopause is associated with a deterioration of physical fitness along with weight and fat mass gains, which may result from menopause-related hormonal changes, aging-associated diseases, and decreased physical activity time. This adverse situation leaves postmenopausal women at a heightened risk for developing adverse health outcomes leading to a near future dependence and low quality of life. It has been established that physical activity plays a fundamental role in the prevention of this physical deterioration. Thus, whole-body electromyostimulation (WB-EMS) could be a successful methodology as a training to improve the physical fitness and health in postmenopausal women. The objectives of this thesis were: (1) To analyze the results obtained from the existing research on WB-EMS and testing the level of evidence of each of the studies to understand the status of the issue and identify possible methods of investigation in the future; (2) To establish a protocol compatible with a rigorous scientific methodology to study the effects of WB-EMS. (3) To analyze if WB-EMS is suitable in the prevention and treatment of postmenopausal physical deterioration. Accordingly, this thesis is presented in a compendium of four publications, using different designs and methodologies: the first of them presents a systematic review of the effects of WB-EMS on health and performance. The second presents a design of a protocol that allows the assessment, from a broad and multivariable perspective, the influence of a 10-week WB-EMS training program on the physical condition and health using a 2-arm parallel group design. The two remaining texts, discuss the results of an experimental phase where the mentioned protocol was carried out with postmenopausal women. Results of this research suggest that there is a lack of randomized controlled studies, and the existing studies exhibit a moderate to a high level of risk of bias, which makes necessary the realization of control trials approaching this issue from a scientific and rigorous perspective. Furthermore, WB-EMS shows a favorable isolated effect on the development of dynamic leg strength, agility, and cardiovascular endurance but did not in dynamic arm strength, gait speed, balance, or flexibility of postmenopausal women. The main contribution of this work is the evidence that, under the supervision of a physical activity technician, the proposed training program based on superimposed WB-EMS could be suitable for postmenopausal women who find it difficult to carry out continuous physical exercise. It would be an adequate methodology to develop their aerobic resistance, as well as its functional capacity. In this way, due to this physical fitness enhancement, they would reduce their risk of falls, their cardiovascular deterioration, and their dependence, what would improve their quality of life.