stringtranslate.com

Электрическая стимуляция мышц

Электрическая стимуляция мышц ( EMS ), также известная как нейромышечная электрическая стимуляция ( NMES ) или электромиостимуляция , представляет собой вызов мышечного сокращения с помощью электрических импульсов. EMS привлекает все больше внимания в последние несколько лет по многим причинам: ее можно использовать в качестве инструмента для силовых тренировок для здоровых людей и спортсменов; ее можно использовать в качестве реабилитационного и профилактического инструмента для людей, которые частично или полностью обездвижены; ее можно использовать в качестве инструмента тестирования для оценки нервной и/или мышечной функции in vivo. Было 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 даже может привести к увеличению отсроченной мышечной болезненности (DOMS). [1]

Импульсы генерируются устройством и передаются через электроды на коже рядом со стимулируемыми мышцами. Электроды обычно представляют собой подушечки, которые прилипают к коже. Импульсы имитируют потенциал действия , который исходит от центральной нервной системы , заставляя мышцы сокращаться. Использование EMS упоминалось спортивными учеными [2] как дополнительная методика для спортивных тренировок, и опубликованные исследования доступны по полученным результатам. [3] В Соединенных Штатах устройства EMS регулируются Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA). [4]

В ряде обзоров рассматривались устройства. [5] [6]

Использует

Активный сеанс восстановления
Спортсменка восстанавливается с помощью четырехканального электростимулятора мышц, прикрепленного с помощью самоклеящихся подушечек к ее подколенным сухожилиям

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

Физическая реабилитация

В медицине EMS используется в целях реабилитации, например, в физиотерапии для профилактики атрофии мышц из-за бездеятельности или нервно-мышечного дисбаланса, который может возникнуть, например, после травм опорно-двигательного аппарата (повреждения костей , суставов , мышц , связок и сухожилий ). Это отличается от чрескожной электрической стимуляции нервов (TENS), при которой электрический ток используется для лечения боли. «Главное отличие — желаемый результат. Устройство TENS — это медицинское устройство для снятия боли. Желаемый результат — уменьшить боль путем стимуляции различных нервных сигналов. EMS fitness также является одобренным FDA медицинским устройством, но предназначенным для развития мышц. EMS fitness предназначен для стимуляции всех основных групп мышц с целью повышения силы и выносливости». [12] В случае TENS ток обычно подпороговый, что означает, что сокращение мышц не наблюдается. [ оригинальное исследование? ]

Для людей с прогрессирующими заболеваниями, такими как рак или хроническая обструктивная болезнь легких, ЭМС используется для улучшения мышечной слабости у тех, кто не может или не хочет выполнять упражнения для всего тела. [13] ЭМС может привести к статистически значимому улучшению силы четырехглавой мышцы , однако необходимы дальнейшие исследования, поскольку эти доказательства имеют низкую степень достоверности. [14] Это же исследование также указывает на то, что ЭМС может привести к увеличению мышечной массы . [13] Доказательства с низкой степенью достоверности указывают на то, что добавление ЭМС к существующей программе упражнений может помочь людям, которые плохо себя чувствуют, проводить меньше дней, прикованных к постели. [15]

Во время тренировки ЭМС часто попеременно задействуются дополнительные группы мышц (например, бицепсы и трицепсы) для достижения определенных тренировочных целей [16] , например, для улучшения способности дотягиваться до предмета.

Потеря веса

FDA отклоняет сертификацию устройств, которые заявляют о снижении веса. [17] Устройства EMS вызывают сжигание калорий, которое в лучшем случае незначительно: калории сжигаются в значительном количестве только тогда, когда большая часть тела участвует в физических упражнениях: несколько мышц, сердце и дыхательная система задействованы одновременно. [18] Однако некоторые авторы предполагают, что EMS может привести к физическим упражнениям, поскольку люди, тонизирующие свои мышцы с помощью электростимуляции, с большей вероятностью впоследствии будут участвовать в спортивных мероприятиях, поскольку тело становится готовым, подтянутым, желающим и способным воспринимать физическую активность. [16]

Эффекты

«Силовые тренировки с помощью НМЭС способствуют нейронной и мышечной адаптации, которая дополняет известные эффекты добровольной силовой тренировки». [19] Это утверждение является частью редакционного резюме всемирного конгресса исследователей 2010 года по этой теме. Дополнительные исследования по практическому применению, которые появились после этого конгресса, указали на важные факторы, которые определяют разницу между эффективной и неэффективной ЭМС. [20] [21] Это в ретроспективе объясняет, почему в прошлом некоторые исследователи и практики получали результаты, которые другие не могли воспроизвести. Кроме того, как опубликовано авторитетными университетами, ЭМС вызывает адаптацию, т. е. тренировку, мышечных волокон. [22] Из-за характеристик волокон скелетных мышц , различные типы волокон могут активироваться в разной степени различными типами ЭМС, и вызванные изменения зависят от модели активности ЭМС. [23] Эти модели, называемые протоколами или программами, вызовут разную реакцию от сокращения различных типов волокон. Некоторые программы улучшат устойчивость к усталости, т. е. выносливость, другие увеличат выработку силы. [24]

История

Луиджи Гальвани (1761) предоставил первые научные доказательства того, что ток может активировать мышцы. В течение 19-го и 20-го веков исследователи изучали и документировали точные электрические свойства, которые генерируют движение мышц. [25] [26] Было обнаружено, что функции организма, вызванные электрической стимуляцией, вызывали долгосрочные изменения в мышцах. [27] [28] В 1960-х годах советские спортивные ученые применяли ЭМС в тренировках элитных спортсменов, заявляя о 40%-ном увеличении силы. [29] В 1970-х годах эти исследования были представлены на конференциях западным спортивным учреждениям. Однако результаты были противоречивыми, возможно, потому, что механизмы, в которых действовала ЭМС, были плохо поняты. [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 в Соединенных Штатах

Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) сертифицирует и выпускает устройства EMS в двух основных категориях: безрецептурные устройства (OTC) и рецептурные устройства. Безрецептурные устройства продаются только для мышечного тонуса; рецептурные устройства можно приобрести только по рецепту врача для терапии. Рецептурные устройства следует использовать под наблюдением уполномоченного врача для следующих целей:

FDA требует, чтобы в руководствах были четко указаны противопоказания, предупреждения, меры предосторожности и побочные реакции, в том числе: не использовать для пользователей кардиостимуляторов; не использовать на жизненно важных органах, таких как нервы каротидного синуса, на груди или на мозге; соблюдать осторожность при использовании во время беременности, менструации и других особых состояний, на которые могут влиять мышечные сокращения; потенциальные побочные эффекты включают раздражение кожи и ожоги.

Только сертифицированные FDA устройства могут быть законно проданы в США без рецепта врача. Их можно найти на соответствующей веб-странице FDA для сертифицированных устройств. [35] FTC приняла жесткие меры в отношении потребительских устройств EMS, которые делали необоснованные заявления; [36] многие из них были сняты с рынка, некоторые получили сертификацию FDA.

Смотрите также

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Электрическая стимуляция мышц» .

Ссылки

  1. ^ Дюпюи, Оливье; Дузи, Вафа; Теро, Димитри; Боске, Лоран; Дюге, Бенуа (2018). «Подход, основанный на фактических данных, к выбору методов восстановления после упражнений для снижения маркеров повреждения мышц, болезненности, усталости и воспаления: систематический обзор с метаанализом». Frontiers in Physiology . 9 : 403. doi : 10.3389/fphys.2018.00403 . ISSN  1664-042X. PMC 5932411.  PMID 29755363  .
  2. ^ Зациорский, Владимир; Крамер, Уильям (2006). «Экспериментальные методы силовой тренировки». Наука и практика силовой тренировки . Кинетика человека. С. 132–133. ISBN 978-0-7360-5628-1.
  3. ^ Примеры рецензируемых исследовательских статей, подтверждающих повышение мышечной производительности при использовании ЭМС: [ неправильный синтез? ]
    • Бабо, Николя; Кометти, Жиль; Бернарден, Мишель; Пуссон, Мишель; Шатар, Жан-Клод (2007). «Влияние электромиостимуляционных тренировок на мышечную силу и мощь элитных игроков в регби». Журнал исследований силы и кондиционирования . 21 (2): 431–437. doi :10.1519/R-19365.1. PMID  17530954. S2CID  948463.
    • Малатеста, Д.; Каттанео, Ф.; Дугнани, С.; Маффиулетти, Н.А. (2003). «Влияние электромиостимуляционных тренировок и занятий волейболом на прыгучесть». Журнал исследований силы и кондиционирования . 17 (3): 573–579. CiteSeerX  10.1.1.599.9278 . doi :10.1519/00124278-200308000-00025. PMID  12930189.
    • Уиллоуби, Даррин С.; Симпсон, Стив (1998). «Дополнительная ЭМС и динамическая силовая тренировка: влияние на силу разгибателей колена и вертикальный прыжок легкоатлеток-студенток». Журнал исследований силы и кондиционирования . 12 (3).
    • Уиллоуби, Даррин С.; Симпсон, Стив (1996). «Влияние комбинированной электромиостимуляции и динамических мышечных сокращений на силу игроков студенческого баскетбола». Журнал исследований силы и кондиционирования . 10 (1).
  4. ^ Руководящий документ FDA для стимулятора мышц с электроприводом, стандартные показания к применению, стр. 4; противопоказания, стр. 7; предупреждения и меры предосторожности, стр. 8. Код продукта: NGX
  5. ^ Гонден, Жюльен; Коццоне, Патрик Дж.; Бендахан, Дэвид (2011). «Является ли высокочастотная нейромышечная электрическая стимуляция подходящим инструментом для улучшения мышечной производительности как у здоровых людей, так и у спортсменов?». Европейский журнал прикладной физиологии . 111 (10): 2473–2487. doi :10.1007/s00421-011-2101-2. PMID  21909714. S2CID  1110395.
  6. ^ Бабо, Николас; Кометти, Кэрол; Маффиулетти, Никола А.; Делей, Гаэль (2011). «Улучшает ли электростимуляция восстановление работоспособности после упражнений?». Европейский журнал прикладной физиологии . 111 (10): 2501–2507. doi :10.1007/s00421-011-2117-7. PMID  21847574. S2CID  606457.
  7. ^ Бабо, Николя; Кометти, Жиль; Бернарден, Мишель; Пуссон, Мишель; Шатар, Жан-Клод (2007). «Влияние электромиостимуляционных тренировок на мышечную силу и мощь элитных игроков в регби». Журнал исследований силы и кондиционирования . 21 (2): 431–437. doi :10.1519/R-19365.1. PMID  17530954. S2CID  948463.
  8. ^ Баннерджи, П.; Колфилд, Б.; Кроу, Л.; Кларк, А. (2005). «Длительная электростимуляция мышц улучшает силу и аэробную способность у здоровых малоподвижных взрослых». Журнал прикладной физиологии . 99 (6): 2307–2311. doi :10.1152/japplphysiol.00891.2004. hdl : 10379/8847 . PMID  16081619.
  9. ^ Porcari, John P.; Miller, Jennifer; Cornwell, Kelly; Foster, Carl; Gibson, Mark; McLean, Karen; Kernozek, Tom (2005). «Влияние нейромышечной стимуляции на силу мышц живота, выносливость и выбранные антропометрические показатели». Journal of Sports Science and Medicine . 4 : 66–75.
  10. ^ Лейк, ДА (1992). «Нервно-мышечная электростимуляция. Обзор и ее применение при лечении спортивных травм». Спортивная медицина . 13 (5): 320–336. doi :10.2165/00007256-199213050-00003. PMID  1565927. S2CID  9708216.
  11. ^ Delitto, A; Rose, SJ; McKowen, JM; Lehman, RC; Thomas, JA; Shively, RA (1988). «Электростимуляция против произвольных упражнений для укрепления мускулатуры бедра после операции на передней крестообразной связке». Физическая терапия . 68 (5): 660–663. doi :10.1093/ptj/68.5.660. PMID  3258994. S2CID  33688979.
  12. ^ Санчес, Конрад (5 августа 2022 г.). «Tens Unit Vs. EMS Fitness — Bodybuzz». Bodybuzz EMS Workout . Получено 31 июля 2023 г.
  13. ^ ab Jones, Sarah; Man, William D.-C.; Gao, Wei; Higginson, Irene J.; Wilcock, Andrew; Maddocks, Matthew (17 октября 2016 г.). "Нервно-мышечная электрическая стимуляция мышечной слабости у взрослых с прогрессирующим заболеванием". База данных систематических обзоров Cochrane . 2016 (10): CD009419. doi :10.1002/14651858.CD009419.pub3. ISSN  1469-493X. PMC 6464134. PMID  27748503 . 
  14. ^ Джонс, Сара; Ман, Уильям Д.-К.; Гао, Вэй; Хиггинсон, Ирен Дж.; Уилкок, Эндрю; Мэддокс, Мэтью (17 октября 2016 г.). «Нервно-мышечная электрическая стимуляция при мышечной слабости у взрослых с прогрессирующим заболеванием». База данных систематических обзоров Кокрейна . 2016 (10): CD009419. doi :10.1002/14651858.CD009419.pub3. ISSN  1469-493X. PMC 6464134. PMID  27748503 . 
  15. ^ Хилл, Кайли; Кавалери, Винисиус; Матур, Сунита; Ройг, Марк; Янаудис-Феррейра, Таня; Роблес, Присцила; Долмаге, Томас Э.; Голдштейн, Роджер (29 мая 2018 г.). "Нейромышечная электростимуляция у взрослых с хронической обструктивной болезнью легких". База данных систематических обзоров Кокрейна . 2018 (5): CD010821. doi :10.1002/14651858.CD010821.pub2. ISSN  1469-493X. PMC 6494594. PMID 29845600  . 
  16. ^ ab Врбова, Герта; Ольга Худличка; Кристин Шефер Чентофанти (2008). Применение стимуляции мышц и нервов в здоровье и болезни . Springer. стр. 70.
  17. ^ Предупреждение FDA об импорте от 02.10.2009 г. Электростимуляторы мышц и устройства для ионофореза. Миостимуляторы маркируются неправильно, если в них содержится любое из следующих утверждений: уменьшение обхвата, потеря дюймов, снижение веса, устранение целлюлита, увеличение груди, коррекция и контурирование тела, а также уменьшение точечных дефектов.
  18. ^ Maffiuletti, NA (2006). «Использование электростимуляционных упражнений в соревновательном спорте». Международный журнал спортивной физиологии и производительности . 1 (4): 406–407. doi :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 нейромышечного тестирования и тренировки: современное состояние и нерешенные вопросы». Европейский журнал прикладной физиологии . 111 (10): 2391–2397. doi : 10.1007/s00421-011-2133-7 . PMID  21866361.
  20. ^ Filipovic, Andre; Heinz Kleinöder; Ulrike Dörmann; Joachim Mester (сентябрь 2012 г.). «Электромиостимуляция — систематический обзор эффектов различных методов электромиостимуляции на выбранные параметры силы у тренированных и элитных спортсменов». Journal of Strength and Conditioning Research . 26 (9): 2600–2614. doi : 10.1519/JSC.0b013e31823f2cd1 . ISSN  1533-4287. PMID  22067247. S2CID  12233614.
  21. ^ Filipovic, Andre; Heinz Kleinöder; Ulrike Dörmann; Joachim Mester (ноябрь 2011 г.). «Электромиостимуляция — систематический обзор влияния режимов тренировок и параметров стимуляции на эффективность электромиостимуляционных тренировок отдельных силовых параметров — часть 2». Journal of Strength and Conditioning Research . 25 (11): 3218–3238. doi : 10.1519/JSC.0b013e318212e3ce . ISSN  1533-4287. PMID  21993042. S2CID  9205854.
  22. ^ Цитата из Национального центра исследований скелетных мышц ; UCSD, Домашняя страница физиологии мышц – Электрическая стимуляция Архивировано 18 июля 2014 г. в Wayback Machine
  23. ^ ab Salmons, S; Vrbová, G (1969). «Влияние активности на некоторые сократительные характеристики быстрых и медленных мышц млекопитающих». Журнал физиологии . 201 (3): 535–49. doi :10.1113/jphysiol.1969.sp008771. PMC 1351409. PMID  5767881 . 
  24. ^ ab Pette, Dirk; Vrbová, Gerta (1999). «Чему учит нас хроническая электрическая стимуляция о мышечной пластичности?». 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. ^ Ранвье, Луи-Антуан (1874). «De quelques faits relatifs à l'histologie et à la физиология мышц». Archives de Physiologie Normale et Pathologique (на французском языке). 6 :1–15.
  26. ^ Денни-Браун, Д. (1929). «О природе постуральных рефлексов». Труды Королевского общества B. 104 ( 730): 252–301. Bibcode :1929RSPSB.104..252D. doi : 10.1098/rspb.1929.0010 . JSTOR  81340.
  27. ^ Буллер, А. Дж.; Эклс, Дж. К.; Эклс, Р. М. (1960). «Взаимодействие между мотонейронами и мышцами в отношении характерных скоростей их ответов». Журнал физиологии . 150 (2): 417–39. doi :10.1113/jphysiol.1960.sp006395. PMC 1363172. PMID  13805874 . 
  28. ^ Петте, Дирк; Смит, Маргарет Э.; Штаудте, Ганс В.; Врбова, Герта (1973). «Влияние длительной электрической стимуляции на некоторые сократительные и метаболические характеристики быстрых мышц кролика». Архив Пфлюгера: Европейский журнал физиологии . 338 (3): 257–272. doi :10.1007/BF00587391. PMID  4736724. S2CID  27756322.
  29. ^ Уорд, AR; Шкуратова, N (2002). «Российская электростимуляция: ранние эксперименты». Физическая терапия . 82 (10): 1019–30. doi : 10.1093/ptj/82.10.1019 . PMID  12350217.
  30. ^ Сифф, Мел (1990). «Применение электростимуляции в физической подготовке: обзор». Журнал исследований силы и кондиционирования . 4 (1).
  31. ^ Врбова, Герта; Гордон, Тесса; Джонс, Розмари (1995). Нервно-мышечное взаимодействие . Лондон: Чепмен и Холл. ISBN 978-0-412-40490-0.[ нужна страница ]
  32. ^ Бломквист, К. Г.; Салтин, Бенгт (1983). «Адаптация сердечно-сосудистой системы к физической тренировке». 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). «Стереологический анализ капилляров в электростимулированных мышцах человека». Международный журнал спортивной медицины . 08 (5): 327–330. doi :10.1055/s-2008-1025678. PMID  3679647.
  34. ^ Харрис, BA (2005). «Влияние выносливости и упражнений с сопротивлением на капилляризацию мышц у пожилых людей: обзор». Acta Physiologica Scandinavica . 185 (2): 89–97. doi :10.1111/j.1365-201X.2005.01461.x. PMID  16168003.
  35. ^ Устройства, сертифицированные FDA
  36. ^ FTC обвиняет три самых продаваемых электронных пояса для упражнений на пресс в распространении ложных сведений

Дальнейшее чтение