stringtranslate.com

Электрическая стимуляция мышц

Электрическая мышечная стимуляция ( ЭМС ), также известная как нервно-мышечная электрическая стимуляция ( НМЭС ) или электромиостимуляция , представляет собой выявление мышечного сокращения с помощью электрических импульсов. В последние несколько лет ЭМС привлекает все больше внимания по многим причинам: ее можно использовать в качестве инструмента силовой тренировки для здоровых людей и спортсменов; его можно использовать в качестве средства реабилитации и профилактики для людей, частично или полностью иммобилизованных; его можно использовать в качестве инструмента тестирования для оценки нейронных и/или мышечных функций in vivo. Доказано, что EMS более полезна перед тренировкой и деятельностью из-за ранней активации мышц. Недавние исследования показали, что электростимуляция неэффективна во время восстановления после тренировки и может даже привести к увеличению болезненности мышц с отсроченным началом (DOMS). [1]

Импульсы генерируются устройством и доставляются через электроды на кожу рядом с стимулируемыми мышцами. Электроды обычно представляют собой подушечки, которые прикрепляются к коже. Импульсы имитируют потенциал действия , исходящий из центральной нервной системы , заставляя мышцы сокращаться. Использование ЭМС было названо спортивными учеными [2] как дополнительным методом спортивных тренировок, и доступны опубликованные исследования о полученных результатах. [3] В США устройства EMS регулируются Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA). [4]

Устройства были рассмотрены в ряде обзоров. [5] [6]

Использование

Active recovery session
Спортсменка восстанавливается с помощью четырехканального электрического аппарата для стимуляции мышц, прикрепленного через самоклеящиеся подушечки к ее подколенным сухожилиям.

Электрическую стимуляцию мышц можно использовать в качестве тренировочного, [7] [8] [9] терапевтического , [10] [11] или косметического средства.

Физическая реабилитация

В медицине ЭМС используется в целях реабилитации, например, в физиотерапии для профилактики мышечной атрофии из-за бездействия или нервно-мышечного дисбаланса, который может возникнуть, например, после скелетно-мышечных травм (повреждения костей , суставов , мышц , связок и сухожилий ). Это отличается от чрескожной электрической стимуляции нервов (ЧЭНС), при которой электрический ток используется для обезболивания. «Основное отличие заключается в желаемом результате. Устройство TENS — это медицинское устройство для облегчения боли. Желаемый результат — уменьшение боли путем стимуляции различных нервных сигналов. EMS Fitness также является медицинским устройством, одобренным FDA, но предназначенным для развития мышц. EMS Fitness разработан для стимуляции всех основных групп мышц, чтобы вызвать адаптацию к силе и выносливости». [12] В случае ЧЭНС ток обычно ниже порогового, что означает, что мышечное сокращение не наблюдается. [ оригинальное исследование? ]

Для людей с прогрессирующими заболеваниями, такими как рак или хроническая обструктивная болезнь легких, EMS используется для уменьшения мышечной слабости у тех, кто не может или не желает выполнять упражнения для всего тела. [13] ЭМС может привести к статистически значимому улучшению силы четырехглавых мышц , однако необходимы дальнейшие исследования, поскольку эти данные имеют низкую достоверность. [14] То же исследование также показывает, что EMS может привести к увеличению мышечной массы . [13] Доказательства с низкой степенью достоверности указывают на то, что добавление скорой медицинской помощи к существующей программе упражнений может помочь людям, которые плохо себя чувствуют, проводить меньше дней в постели. [15]

Во время EMS-тренировки набор взаимодополняющих мышечных групп (например, бицепс и трицепс) часто подвергается воздействию попеременно для достижения конкретных тренировочных целей [16] , таких как улучшение способности дотягиваться до предмета.

Потеря веса

FDA отклоняет сертификацию устройств, в которых заявлено снижение веса. [17] Устройства EMS вызывают сжигание калорий, в лучшем случае незначительное: калории сжигаются в значительном объеме только тогда, когда большая часть тела задействована в физических упражнениях: одновременно задействованы несколько мышц, сердце и дыхательная система. [18] Однако некоторые авторы предполагают, что ЭМС может привести к физическим упражнениям, поскольку люди, тонизирующие мышцы с помощью электрической стимуляции, с большей вероятностью впоследствии будут участвовать в спортивных мероприятиях, поскольку тело становится готовым, готовым и способным к физической активности. [16]

Последствия

«Силовые тренировки по NMES действительно способствуют нейронной и мышечной адаптации, которые дополняют хорошо известные эффекты добровольных тренировок с отягощениями». [19] Это заявление является частью редакционного резюме Всемирного конгресса исследователей по этой теме 2010 года. Дополнительные исследования практического применения, проведенные после этого конгресса, указали на важные факторы, которые определяют разницу между эффективной и неэффективной СЭМ. [20] [21] Оглядываясь назад, это объясняет, почему в прошлом некоторые исследователи и практики получали результаты, которые другие не могли воспроизвести. Кроме того, согласно публикациям авторитетных университетов, ЭМС вызывает адаптацию, то есть тренировку мышечных волокон. [22] Из-за характеристик волокон скелетных мышц разные типы волокон могут в разной степени активироваться разными типами ЭМС, а вызванные модификации зависят от характера активности ЭМС. [23] Эти закономерности, называемые протоколами или программами, вызывают разную реакцию сокращения волокон разных типов. Некоторые программы улучшают устойчивость к утомлению, то есть выносливость, другие увеличивают выработку силы. [24]

История

Луиджи Гальвани (1761) предоставил первое научное доказательство того, что ток может активировать мышцы. В течение 19 и 20 веков исследователи изучали и документировали точные электрические свойства, которые вызывают движение мышц. [25] [26] Было обнаружено, что функции организма, вызванные электрической стимуляцией, вызывают долговременные изменения в мышцах. [27] [28] В 1960-х годах советские спортивные ученые применили ЭМС в тренировках элитных спортсменов, заявив, что прирост силы составляет 40%. [29] В 1970-х годах эти исследования были представлены на конференциях западным спортивным учреждениям. Однако результаты были противоречивыми, возможно, потому, что механизмы действия EMS были плохо изучены. [30] Исследования в области медицинской физиологии [31] [23] выявили механизмы, с помощью которых электрическая стимуляция вызывает адаптацию клеток мышц, кровеносных сосудов [32] [33] [34] и нервов. [24]

Общество и культура

Регулирование США

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) сертифицирует и разделяет устройства EMS на две большие категории: устройства, отпускаемые без рецепта (OTC), и устройства, отпускаемые по рецепту. Безрецептурные устройства продаются только для тонизирования мышц; Рецептурные устройства можно приобрести только при наличии медицинского рецепта на терапию. Рецептурные устройства следует использовать под наблюдением уполномоченного практикующего врача для следующих целей:

FDA требует, чтобы в руководствах четко отображались противопоказания, предупреждения, меры предосторожности и побочные реакции, в том числе: отсутствие использования для пользователей кардиостимулятора; не использовать на жизненно важных частях, таких как нервы каротидного синуса, грудной клетки или головного мозга; осторожность при применении во время беременности, менструации и других состояний, на которые могут влиять мышечные сокращения; потенциальные побочные эффекты включают раздражение кожи и ожоги.

Только устройства, сертифицированные FDA, могут быть законно проданы в США без рецепта врача. Их можно найти на соответствующей веб-странице FDA для сертифицированных устройств. [35] Федеральная торговая комиссия расправилась с потребительскими устройствами скорой помощи, которые предъявляли необоснованные претензии; [36] многие из них были удалены с рынка, некоторые получили сертификацию FDA.

Устройства

Релакс Ацизор

Непрофессиональные устройства ориентированы на потребителей внутреннего рынка [37] с носимыми устройствами, в которых схемы EMS содержатся в ременной одежде (тонирующие ремни) или других предметах одежды.

Relax-A-Cizor — это устройство торговой марки, производимое американской компанией Relaxacizor, Inc. [38] [39] [40] [41] [42] [43]

С 1950-х годов компания продавала это устройство для использования в целях похудания и фитнеса. Электроды устройства были прикреплены к коже и вызывали сокращения мышц посредством электрического тока . [38] Устройство вызывало 40 мышечных сокращений в минуту в мышцах, затронутых точками двигательного нерва в области каждой подушечки. В инструкциях по использованию рекомендуется использовать устройство не менее 30 минут в день для каждой области размещения фигурок, а также предлагается, чтобы пользователь мог использовать его в течение более длительного времени, если пожелает. Устройство предлагалось в нескольких различных моделях, которые питались либо от аккумулятора, либо от бытовой сети. [44]

Relax-A-Cizors имел от 1 до 6 каналов. К каждому каналу проводами подключались две площадки (или электрода). Пользователь прикладывал от 2 до 12 подушечек к различным частям своего тела. Для каждого канала имелся диск, предназначенный для управления интенсивностью электрического тока, протекающего в тело пользователя между двумя подушечками, подключенными к этому каналу. [44]

По состоянию на 1970 год устройство производилось в Чикаго, штат Иллинойс, компанией Eastwood Industries, Inc., дочерней компанией, находящейся в полной собственности Relaxacizor, Inc., а затем распространялось по всей стране по указанию Relaxacizor, Inc. или Relaxacizor Sales. Инк. [44]

Устройство было запрещено Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США в 1970 году, поскольку оно считалось потенциально вредным для здоровья и опасным для пользователей. [38] [44] Дело было передано в суд, и Окружной суд США Центрального округа Калифорнии постановил, что Relax-A-Cizor является «устройством» по смыслу статьи 21 USC § 321 (h), поскольку оно было предназначено для воздействия на структуру и функции тела в качестве средства для уменьшения обхвата и тренажера, и подтвердило утверждения FDA о том, что устройство потенциально опасно для здоровья. [44]

FDA проинформировало владельцев Relax-A-Cizors о том, что продажа бывших в употреблении Relax-A-Cizors является незаконной, и рекомендовало уничтожить устройства или вывести их из строя. [42]

Slendertone – еще одна торговая марка. [45] По состоянию на 2015 год продукт компании Slendertone Flex был одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США для безрецептурной продажи для тонизирования, укрепления и укрепления мышц живота. [46]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Дюпюи, Оливье; Дузи, Вафа; Теро, Дмитрий; Боске, Лоран; Дюге, Бенуа (2018). «Обоснованный на фактических данных подход к выбору методов восстановления после упражнений для уменьшения маркеров повреждения мышц, болезненности, усталости и воспаления: систематический обзор с метаанализом». Границы в физиологии . 9 : 403. doi : 10.3389/fphys.2018.00403 . ISSN  1664-042X. ПМЦ  5932411 . ПМИД  29755363.
  2. ^ Зациорский, Владимир; Кремер, Уильям (2006). «Экспериментальные методы силовой тренировки». Наука и практика силовой тренировки . Кинетика человека. стр. 132–133. ISBN 978-0-7360-5628-1.
  3. ^ Примеры рецензируемых исследовательских статей, подтверждающих повышение мышечной работоспособности за счет использования EMS: [ неправильный синтез? ]
    • Бабо, Николя; Кометти, Жиль; Бернардин, Мишель; Пуссон, Мишель; Шатар, Жан-Клод (2007). «Влияние тренировки электромиостимуляции на мышечную силу и мощь элитных игроков в регби». Журнал исследований силы и физической подготовки . 21 (2): 431–437. дои : 10.1519/R-19365.1. PMID  17530954. S2CID  948463.
    • Малатеста, Д; Каттанео, Ф; Дуньяни, С; Маффиулетти, Н.А. (2003). «Влияние тренировок по электромиостимуляции и занятий волейболом на прыгучесть». Журнал исследований силы и физической подготовки . 17 (3): 573–579. CiteSeerX  10.1.1.599.9278 . дои : 10.1519/00124278-200308000-00025. ПМИД  12930189.
    • Уиллоуби, Дэррин С.; Симпсон, Стив (1998). «Дополнительная EMS и динамическая силовая тренировка: влияние на силу разгибателей колена и вертикальный прыжок у легкоатлеток колледжа». Журнал исследований силы и физической подготовки . 12 (3).
    • Уиллоуби, Дэррин С.; Симпсон, Стив (1996). «Влияние комбинированной электромиостимуляции и динамических мышечных сокращений на силу баскетболистов колледжа». Журнал исследований силы и физической подготовки . 10 (1).
  4. ^ Руководящий документ FDA для электростимулятора мышц, стандартные показания к использованию, стр. 4; Противопоказания, с. 7; предупреждения и меры предосторожности, стр. 8. Код продукта: NGX
  5. ^ Гонден, Жюльен; Коззоне, Патрик Дж.; Бендахан, Дэвид (2011). «Является ли высокочастотная нервно-мышечная электростимуляция подходящим инструментом для улучшения мышечной деятельности как у здоровых людей, так и у спортсменов?». Европейский журнал прикладной физиологии . 111 (10): 2473–2487. дои : 10.1007/s00421-011-2101-2. PMID  21909714. S2CID  1110395.
  6. ^ Бабо, Николя; Кометти, Кэрол; Маффиулетти, Никола А.; Дели, Гаэль (2011). «Улучшает ли электрическая стимуляция восстановление работоспособности после тренировки?». Европейский журнал прикладной физиологии . 111 (10): 2501–2507. дои : 10.1007/s00421-011-2117-7. PMID  21847574. S2CID  606457.
  7. ^ Бабо, Николя; Кометти, Жиль; Бернардин, Мишель; Пуссон, Мишель; Шатар, Жан-Клод (2007). «Влияние тренировки электромиостимуляции на мышечную силу и мощь элитных игроков в регби». Журнал исследований силы и физической подготовки . 21 (2): 431–437. дои : 10.1519/R-19365.1. PMID  17530954. S2CID  948463.
  8. ^ Банерджи, П.; Колфилд, Б; Кроу, Л; Кларк, А. (2005). «Длительная электрическая стимуляция мышц улучшает силу и аэробные способности у здоровых взрослых, ведущих малоподвижный образ жизни». Журнал прикладной физиологии . 99 (6): 2307–2311. doi : 10.1152/japplphysicalol.00891.2004. hdl : 10379/8847 . ПМИД  16081619.
  9. ^ Поркари, Джон П.; Миллер, Дженнифер; Корнуэлл, Келли; Фостер, Карл; Гибсон, Марк; Маклин, Карен; Керножек, Том (2005). «Влияние тренировки нервно-мышечной стимуляции на силу брюшного пресса, выносливость и выбранные антропометрические показатели». Журнал спортивной науки и медицины . 4 : 66–75.
  10. ^ Лейк, Д.А. (1992). «Нейромышечная электростимуляция. Обзор и ее применение в лечении спортивных травм». Спортивная медицина . 13 (5): 320–336. дои : 10.2165/00007256-199213050-00003. PMID  1565927. S2CID  9708216.
  11. ^ Делитто, А; Роуз, SJ; МакКоуэн, Дж. М.; Леман, Колорадо; Томас, Дж.А.; Шивели, Р.А. (1988). «Электрическая стимуляция по сравнению с произвольными упражнениями в укреплении мускулатуры бедра после операции на передней крестообразной связке». Физиотерапия . 68 (5): 660–663. дои : 10.1093/ptj/68.5.660. PMID  3258994. S2CID  33688979.
  12. Санчес, Конрад (5 августа 2022 г.). «Десятки против EMS Fitness - Bodybuzz». EMS-тренировка Bodybuzz . Проверено 31 июля 2023 г.
  13. ^ Аб Джонс, Сара; Мэн, Уильям округ Колумбия; Гао, Вэй; Хиггинсон, Ирен Дж.; Уилкок, Эндрю; Мэддокс, Мэтью (17 октября 2016 г.). «Нейромышечная электрическая стимуляция при мышечной слабости у взрослых на поздних стадиях заболевания». Кокрановская база данных систематических обзоров . 2016 (10): CD009419. дои : 10.1002/14651858.CD009419.pub3. ISSN  1469-493X. ПМК 6464134 . ПМИД  27748503. 
  14. ^ Джонс, Сара; Мэн, Уильям округ Колумбия; Гао, Вэй; Хиггинсон, Ирен Дж.; Уилкок, Эндрю; Мэддокс, Мэтью (17 октября 2016 г.). «Нейромышечная электрическая стимуляция при мышечной слабости у взрослых на поздних стадиях заболевания». Кокрановская база данных систематических обзоров . 2016 (10): CD009419. дои : 10.1002/14651858.CD009419.pub3. ISSN  1469-493X. ПМК 6464134 . ПМИД  27748503. 
  15. ^ Хилл, Кайли; Кавалери, Виниций; Матур, Сунита; Ройг, Марк; Янодис-Феррейра, Таня; Роблес, Присцилла; Долмаж, Томас Э.; Гольдштейн, Роджер (29 мая 2018 г.). «Нейромышечная электростимуляция у взрослых с хронической обструктивной болезнью легких». Кокрановская база данных систематических обзоров . 2018 (5): CD010821. дои : 10.1002/14651858.CD010821.pub2. ISSN  1469-493X. ПМК 6494594 . ПМИД  29845600. 
  16. ^ аб Врбова, Герта; Ольга Гудличка; Кристин Шефер Чентофанти (2008). Применение мышечно-нервной стимуляции в здравоохранении и заболеваниях . Спрингер. п. 70.
  17. ^ Предупреждение об импорте FDA от 02.10.2009. Электрические миостимуляторы и устройства для ионтофореза. Стимуляторы мышц имеют неправильную маркировку, когда делается любое из следующих заявлений: уменьшение обхвата, потеря дюймов, уменьшение веса, удаление целлюлита, развитие бюста, коррекция фигуры и контурирование, а также точечное уменьшение.
  18. ^ Маффиулетти, Н.А. (2006). «Использование электростимуляции в соревновательном спорте». Международный журнал спортивной физиологии и производительности . 1 (4): 406–407. дои : 10.1123/ijspp.1.4.406. PMID  19124897. S2CID  13357541.
  19. ^ Маффиулетти, Никола А.; Минетто, Марко А.; Фарина, Дарио; Боттинелли, Роберто (2011). «Электрическая стимуляция для нервно-мышечного тестирования и тренировки: современные и нерешенные проблемы». Европейский журнал прикладной физиологии . 111 (10): 2391–2397. дои : 10.1007/s00421-011-2133-7 . ПМИД  21866361.
  20. ^ Филипович, Андре; Хайнц Кляйнодер; Ульрике Дорманн; Иоахим Местер (сентябрь 2012 г.). «Электромиостимуляция - систематический обзор влияния различных методов электромиостимуляции на выбранные параметры силы у тренированных и элитных спортсменов». Журнал исследований силы и физической подготовки . 26 (9): 2600–2614. дои : 10.1519/JSC.0b013e31823f2cd1 . ISSN  1533-4287. PMID  22067247. S2CID  12233614.
  21. ^ Filipovic, Andre; Heinz Kleinöder; Ulrike Dörmann; Joachim Mester (November 2011). "Electromyostimulation-a systematic review of the influence of training regimens and stimulation parameters on effectiveness in electromyostimulation training of selected strength parameters – part 2". Journal of Strength and Conditioning Research. 25 (11): 3218–3238. doi:10.1519/JSC.0b013e318212e3ce. ISSN 1533-4287. PMID 21993042. S2CID 9205854.
  22. ^ Quoted from National Skeletal Muscle Research Center; UCSD, Muscle Physiology Home Page – Electrical Stimulation Archived 18 July 2014 at the Wayback Machine
  23. ^ a b Salmons, S; Vrbová, G (1969). "The influence of activity on some contractile characteristics of mammalian fast and slow muscles". The Journal of Physiology. 201 (3): 535–49. doi:10.1113/jphysiol.1969.sp008771. PMC 1351409. PMID 5767881.
  24. ^ a b Pette, Dirk; Vrbová, Gerta (1999). "What does chronic electrical stimulation teach us about muscle plasticity?". Muscle & Nerve. 22 (6): 666–677. doi:10.1002/(SICI)1097-4598(199906)22:6<666::AID-MUS3>3.0.CO;2-Z. PMID 10366220. S2CID 13405287.
  25. ^ Ranvier, Louis-Antoine (1874). "De quelques faits relatifs à l'histologie et à la physiologie des muscles striés". Archives de Physiologie Normale et Pathologique (in French). 6: 1–15.
  26. ^ Denny-Brown, D. (1929). "On the Nature of Postural Reflexes". Proceedings of the Royal Society B. 104 (730): 252–301. Bibcode:1929RSPSB.104..252D. doi:10.1098/rspb.1929.0010. JSTOR 81340.
  27. ^ Buller, AJ; Eccles, JC; Eccles, RM (1960). "Interactions between motoneurones and muscles in respect of the characteristic speeds of their responses". The Journal of Physiology. 150 (2): 417–39. doi:10.1113/jphysiol.1960.sp006395. PMC 1363172. PMID 13805874.
  28. ^ Pette, Dirk; Smith, Margaret E.; Staudte, Hans W.; Vrbová, Gerta (1973). "Effects of long-term electrical stimulation on some contractile and metabolic characteristics of fast rabbit muscles". Pflügers Archiv: European Journal of Physiology. 338 (3): 257–272. doi:10.1007/BF00587391. PMID 4736724. S2CID 27756322.
  29. ^ Ward, AR; Shkuratova, N (2002). "Russian electrical stimulation: The early experiments". Physical Therapy. 82 (10): 1019–30. doi:10.1093/ptj/82.10.1019. PMID 12350217.
  30. ^ Siff, Mel (1990). "Applications of Electrostimulation in Physical Conditioning: A Review". Journal of Strength and Conditioning Research. 4 (1).
  31. ^ Vrbová, Gerta; Gordon, Tessa; Jones, Rosemary (1995). Nerve-Muscle Interaction. London: Chapman & Hall. ISBN 978-0-412-40490-0.[page needed]
  32. ^ Blomqvist, C G; Saltin, Bengt (1983). "Cardiovascular Adaptations to Physical Training". Annual Review of Physiology. 45: 169–89. doi:10.1146/annurev.ph.45.030183.001125. PMID 6221687.
  33. ^ Cabric, M.; Appell, H.-J.; Resic, A. (2008). "Stereological Analysis of Capillaries in Electrostimulated Human Muscles". International Journal of Sports Medicine. 08 (5): 327–330. doi:10.1055/s-2008-1025678. PMID 3679647.
  34. ^ Harris, B. A. (2005). "The influence of endurance and resistance exercise on muscle capillarization in the elderly: A review". Acta Physiologica Scandinavica. 185 (2): 89–97. doi:10.1111/j.1365-201X.2005.01461.x. PMID 16168003.
  35. ^ FDA-Certified Devices
  36. ^ FTC Charges Three Top-selling Electronic Abdominal Exercise Belts with Making False Claims
  37. ^ Porcari, John P.; Miller, Jennifer; Cornwell, Kelly; Foster, Carl; Gibson, Mark; McLean, Karen; Kernozek, Tom (2005). "Effects of Neuromuscular Electrical Stimulation Training on Abdominal Strength, Endurance, and Selected Anthropometric Measures". Journal of Sports Science and Medicine. 4 (1): 66–75. PMC 3880086. PMID 24431963.
  38. ^ a b c Kate Knibbs (14 July 2015). "The Fitness Wearable So Dangerous It Was Supposed to Be Destroyed". Gizmodo. Gawker Media. Retrieved 29 July 2015.
  39. ^ "April 29, 1970 – 400,000 Buyers Can Be Wrong". Archives.chicagotribune.com. 29 April 1970. Retrieved 29 July 2015.
  40. ^ "That Was Then, This Is Now: How 72 Brands From 'Mad Men' Have Changed Since Don Draper Was in Charge". Consumerist. 15 May 2015. Retrieved 29 July 2015.
  41. ^ Gourley, Catherine (2008). Ms. and the Material Girls. Twenty-First Century Books. p. 68. ISBN 9780822568063. Retrieved 29 July 2015. Relax-a-cizor.
  42. ^ a b "The Relaxacisor". MuseumOfQuackery.com. U.S. Department of Health Education and Welfare. Retrieved 6 February 2017.
  43. ^ ""Cellulite" Removers". Quackwatch. 9 October 2000. Retrieved 29 July 2015.
  44. ^ a b c d e "United States v. Relaxacizor, Inc., 340 F. Supp. 943 – Dist. Court, CD California 1970". Google Scholar. Retrieved 29 July 2015.
  45. ^ Johannes, Laura (25 November 2009). "Cinching Your Belt Without a Crunch". Wall Street Journal. ISSN 0099-9660. Retrieved 21 July 2016.
  46. ^ "Electronic Muscle Stimulators". www.fda.gov. U.S. Food and Drug Administration. 25 March 2015. Retrieved 21 July 2016.

Further reading