ЭМС (EMS) тренировки: обзор исследований

ЭМС (EMS) тренировки: обзор исследованийЭлектромиостимуляция

Последнее время в фитнес-индустрии стали популярны тренировки с аббревиатурой EMS (Electrical Muscle Stimulation) — это воздействие на мышцы устройством, которое посылает электрические сигналы через электроды, закреплённые на поверхности кожи. Обратимся к Википедии: электромиостимуляция (мионейростимуляция, миостимуляция) — метод восстановительного лечения, в основе которого лежит электрическая стимуляция нервов и мышц, осуществляемая посредством передачи тока с заданными характеристиками от миостимулятора к телу человека через электроды. Широко применяется для реабилитации пациентов после травм, с заболеваниями центральной и периферической нервных систем, с недержанием мочи и кала, в профессиональном спорте и косметологии.

Нейромышечная электростимуляция

Есть еще понятие НМЭС (нейромышечная электростимуляция), которая успешно используется в медицинской реабилитации и в качестве дополнения к спортивной тренировке, это определение больше подходит широко разрекламированному ЭМС-фитнесу. Целью электрической стимуляции мышц является достижение сокращения или вибрации мышц. Нормальная мышечная активность находится под контролем центральной и периферической нервных систем, которые передают электрические сигналы мышцам. НМЭС действует подобным образом, но используя внешний источник (стимулятор) с электродами, подключенными к коже пациента для передачи электрических импульсов телу пациента. Для удобства в этой статья я буду использовать оба термина подразумевая ЭМС-фитнес.

Импульсы стимулируют нервные окончания к их передаче определенной группе мышц, которые отвечают сокращением, как при нормальной мышечной активности. Электрическая стимуляция мышц подходит для стимуляции всех мышц тела. Может использоваться для восстановления силы мышц после хирургических операций, переломов, и улучшения мобильности без нагрузки на ОДА. Является превосходным средствЭМС (EMS) тренировки: обзор исследованийом реабилитации после инсульта, помогая пациентам улучшить работу кисти и походку. Электрическая мышечная стимуляция с целью реабилитации должна проводиться индивидуально под контролем физиотерапевта или другого работника реабилитационной службы для достижения лучших результатов.

 

Популярность EMS в фитнесе

Тем не менее, в фитнесе электрическая стимуляция мышц получила за последние несколько лет все большее внимание по многим причинам:

  • ее можно использовать в качестве силового учебного пособия для здоровых людей и спортсменов, поскольку постоянное использование может вызывать нейромышечные адаптации, аналогичные / дополняющие силовую тренировку;
  • ее можно было бы использовать в качестве реабилитационно-профилактического инструмента для частично или полностью обездвиженных пациентов, поскольку длительное применение может сохранить мышечную массу и функцию мышцы в течение длительных периодов иммобилизации;
  • ее можно было бы использовать в качестве инструмента тестирования для оценки нервной и / или мышечной функции в естественных условиях, поскольку с ее помощью можно  бороться с изменением показателей электромиографии (ЭМГ);
  • ее можно было бы использовать в качестве заминки для более быстрого восстановления после тренировок для спортсменов, так как ее интенсивное применение может увеличить мышечный кровоток и, следовательно, вымывание метаболитов.

Как работает НЭМС. Физиология.

ЭМС (EMS) тренировки: обзор исследованийВо время произвольных мышечных движений у здоровых людей двигательные единицы (ДЕ) включаются в определенном порядке – от меньших к большим, в соответствии с «принципом величины» – законом включения ДЕ в ответ на стимуляцию разной интенсивности.

В результате прохождения синаптического сигнала в двигательный нейрон, происходит включение ДЕ, поэтому мелкие двигательные нейроны, имеющее более высокое входное сопротивление, включаются легче и быстрее, чем крупные нейроны. Это явление наблюдается вне зависимости от того, какое мышечное действие совершается: растяжение, изометрическая работа или сокращение. В процессе ЭМС, напротив, ДЕ стимулируют электрическим током, который прилагают извне к аксонам нервных клеток (хорошо проводящая внеклеточная среда дает физиологический путь для «короткого замыкания»), и в этом случае крупные нейроны с их более низким входным сопротивлением оказываются легче возбудимыми.

Следовательно, крупные ДЕ включаются раньше мелких, независимо от силы тока. ЭМС вызывает преимущественное включение крупных ДЕ, расположенных непосредственно под электродами, поверхностно в стимулируемых мышцах. Этим обусловлена особенность ЭМС: она включает ДЕ в порядке в целом обратном тому, который наблюдается при произвольной сокращении (ПС), то есть при произвольном усилии человека максимально сократить необходимые мышцы. Таким образом ЭМС указывает на вовлечение высокопороговых двигательных нейронов стимулируя быстрые мышечные волокна. По этой причине при заданной интенсивности и длительности стимуляции мышечная усталость при МЭС появляется быстрее, чем при ПС.

Негативные эффекты EMS

Также при МЭС усталость более сильная и более избирательная (быстрые ДЕ), чем при ПС. Одни и те же двигательные единицы многократно активируются одним и тем же количеством электрического тока, что, в свою очередь, ускоряет начало мышечной усталости. Кроме того, МЭС создает больше болезненности и микроповреждений в мышцах, чем ПС. Такое раннее возникновение усталости представляет собой серьезное ограничение МЭС и может в конечном итоге сыграть свою роль в повреждении мышц.

Чтобы максимизировать пространственное рекрутирование во время МЭС, и таким образом, минимизируя степень усталости мышц, было рекомендовано использовать различные методы во время сеанса, такие как постепенное увеличение интенсивности тока.

Так что же обещают рекламные компании ЭМС-фитнеса и насколько они соответствуют действительности?

Проработка всех мышц, включая мышцы стабилизаторы.

ЭМС (EMS) тренировки: обзор исследованийЭлектрический импульс генерируется устройством, и передается через поверхностные электроды, накладываемые на кожу, желательно на ме­сто проекции внедрения нервных волокон в мышцу (двигательная точка). Импульсы имитируют потенциал действия, который исходит от центральной нервной системы, заставляя мышцы сокращаться. При проведении электростимуляции необходимо знать ло­кализацию двигательных точек и функции стимулируе­мых мышц. Во время тренировки должны наступать интенсивные, ви­димые, но безболезненные сокращения мышц. Их отсутствие или болезненные ощущения свидетельствуют о неправильном расположении электродов.

ЭМС стимулирует только определенную мышцу, на которой расположены электроды. Однако в случае стимуляции мышц в естественной среде распределение ветвей моторных нейронов в неоднородном поле тока (плотность тока уменьшается с глубиной проникновения по экспоненте) имеет гораздо большее значение, чем порог возбудимости нейронов.  Любое произвольное движение подразумевает включение нескольких мышц-синергистов и стабилизаторов, которые не стимулируются ЭМС. Таким образом, возможно, ЭМС может и не добраться до более глубоких мышц. Выполняя комплекс упражнений, вы естественным образом прорабатываете все группы мышц плюс дополнительное воздействие током, которое помогает загрузить их в большей мере.

Жиросжигающий и похудательный эффект от тренировок

Следующее исследование было проведено учеными из Университета Висконсина. Специалисты решили проверить, соответствуют ли действительности обещания производителей ЭМС аппаратов, а именно – повышение силовых показателей, снижение массы тела и процента жира. На протяжении 2 месяцев испытуемые проходили сеансы электрической стимуляции мышц 3 раза в неделю. Каких-либо значительных изменений в ИМТ у испытуемых не наблюдалось. Вердикт ученых: ЭМС не повлиял на состав и внешний вид участников.

Так же потребнадзор США FDA указывает, что устройства, которые заявляют в своих свойствах быстрое снижение веса, устранение целлюлита, коррекции фигуры, изменение объемов тела, локального жиросжигания, имеют неправильную маркировку.

ЭМС (EMS) тренировки: обзор исследованийУстройства ЭМС сами по себе не вызывают расход калорий, которое в лучшем случае незначительно: калории сгорают в значительных количествах только тогда, когда в физических упражнениях участвует большая часть мышечной массы, сердце и дыхательная система, то есть посредством самой тренировки. ЭМС может быть использована в качестве дополнительного инструмента, способного привнести разнообразия в процесс похудения, в борьбе с лишним весом необходимо держать диету и следить за количеством поступивших в организм калорий.

 

Наращивание мышечной массы

Эдвардс и др. заметили, что МЭС вызывает искусственную синхронизацию импульсации ДЕ. При произвольном сокращении такой синхронизации не возникает, поскольку включение ДЕ происходит асинхронно. Кроме того, более крупные ДЕ развивают большую силу, чем мелкие ДЕ. По этой причине можно было бы справедливо ожидать, что мышечное действие, возбужденное электрически извне, происходит с большей силой, чем произвольное сокращение. Тем не менее, мышечная сила произвольного сокращения больше, чем та, которую вызывает МЭС. Этот парадокс объясняется двумя причинами.

Во-первых, при НМЭС максимальная переносимая пациентом сила импульса, как правило, меньше, чем та, которая участвует в произвольных движениях, поскольку электрический ток при увеличении неизбежно будет производить вредные воздействия.

Во-вторых, собственные ощущения, которые ограничивают силу подаваемого тока. В целом ЭМС не превосходит традиционные высокоинтенсивные силовые тренировки и может считаться эффективной, хотя и дорогостоящей опцией в качестве их замены для людей, которые преследуют цель улучшения силовых показателей, но не хотят ходить в тренажерный зал. ЭМС и ПС могут рассматриваться как взаимодополняющие способы стимуляции различной природы, вызывающие разные острые физиологические эффекты. По этой причине, в режиме длительного применения (тренировочные программы), комбинация ЭМС и ПС теоретически может вызывать значительные нервно-мышечные адаптации (количественные адаптации), чем каждый из этих способов по отдельности.

Таким образом ЭМС эффективен скорее для роста силовых показателей или улучшения координации, чем для роста мышечной массы. Для гипертрофии важен механический фактор в сочетании с принципом перегрузки.

Улучшение восстановления после тренировок

Babault et al.(2011 г.) были проанализированы самые последние данные об эффективности МЭС в качестве инструмента для восстановления после тренировок. Идея, что электрическая стимуляция в сочетании с упражнениями может увеличить приток крови, тем самым способствуя вымыванию метаболитов, является привлекательной и, по крайней мере, частично возможной. Однако трудно себе представить, как это ускорило бы время восстановления после тренировки у спортсменов, так как рекруитирование ДЕ электростимуляцией крайне ограничена и поверхностна.

Более того, ни один из наиболее распространенных методов восстановления (такие как массаж, стрейч, пенный ролик) не доказали свою эффективность при решении аналогичных задач. Это яркий пример того, как коммерческие претензии часто выходят за рамки научных доказательств. Что касается уменьшения болевых ощущений, вызванных физическими упражнениями, то необходимо представить дополнительные доказательства, прежде чем рассматривать ЭМС как действенный инструмент для восстановления после тренировки.

Усиление метаболизма

С принципом преимущественного включения более крупных волокон при ЭМС резко усиливается анаэробный гликолиз – производство организмом энергии путем разложения креатинфосфата и гликогена, сопровождающееся образованием лактата и снижением внутриклеточного pH, приводящим к быстрой усталости мышц. Следовательно, ЭМС вызывает более резкое снижение амплитуды импульсов внутримышечных ДЕ, чем произвольные сокращения. При низкой нагрузке ЭМС может улучшить потребление энергии, окисление углеводородов и поглощение глюкозы организмом в целом в гораздо большей степени, чем ПС. Таким образом, активизация метаболизма при ЭМС происходит по совсем другой схеме, чем при ПС, и в этом причина различий в эффектах мышечной усталости, вызываемых этими двумя способами активации мышц.

Влияние на двигательные и спортивные показатели

ЭМС (EMS) тренировки: обзор исследованийИсследование 2005 года показало, что длительное применение электростимуляции во время произвольных мышечных действий у здоровых людей не вызывает большей нейромышечной адаптации, чем ПС в отдельности. Однако, как сообщалось в этой же работе, если сравнивать с ЭМС в отдельности, то эффект (нейромышечная адаптация) от комбинирования двух типов сокращения мышц был более значительным. Таким образом, теоретически возможно, что совмещение ЭМС и ПС позволяет полностью или частично усиливать эффект физиологической адаптации, вызываемый каждым из этих методов.

Если вы профессиональный спортсмен и пытаетесь использовать все известные методы для улучшения таких показателей, как сила, скорость, прыгучесть – применение метода EMS может быть эффективным. Однако и здесь есть подводные камни: вы или ваш тренер должны досконально разбираться в протоколах EMS и уметь правильно сочетать этот метод с традиционным тренингом.

Физиотерапия

В медицине ЭМС используется в реабилитационных целях, например, в физиотерапии. Показаниями к электростимуляции являются:

  • двигательные нарушения (парезы, параличи) вследствие заболеваний и травм центральной и периферической нервной систем;
  • вторичная гипо- или атрофия мышц в результате длительной иммобилизации после переломов костей, повреждение суставов, мышц, связок и сухожилий;
  • сколиоз;
  • стимуляция мышц с целью улучшения периферического артериального и венозного кровообращения, лимфооттока;
  • стимуляция диафрагмы и мышц передней брюшной стенки для улучшения дыхания;
  • укрепление мышечной массы у спортсменов.

Какие можно сделать выводы:

Результаты исследований противоречивы, возможно, потому, что механизмы, в которых действовала ЭМС, были плохо изучены, методика проведения не регламентирована, количество участников в испытаниях очень маленькое, а длительность исследований очень короткая.

Многим интересно знать, может ли ЭМС или НЭМС помочь им поддерживать физическую форму, в процессе вынужденного отдыха или реабилитации из-за травмы или любой другой патологии ОДА, особенно, таких хронических неприятных заболеваний как «колено бегуна» или подошвенный фасциит, которые могут потребовать значительного периода отдыха перед утомительной пошаговой реабилитацией.

В теории все говорит за пользу использования ЭМС, но на практике преимущества, вероятно могут быть, тривиальны, и вы ничего не сможете сделать без добавления упражнений. Тем более, что процесс адаптации рано или поздно выведет вас в зону комфорта, после чего вам придется менять нагрузку или вид тренировок.

ЭМС (EMS) тренировки: обзор исследованийТакже для большинства людей восстанавливающихся после травмы полузависимая оптимизация мышечного сокращения на ранних стадиях реабилитации не должна быть высокоприоритетной. Исключениями могут быть те лица, которые получили более серьезные травмы или имеют особые сложности, связанные с прогрессирующем заболеванием, для которых выполнение физических упражнений сложно или невозможно. В их случае метод ЭМС тренировок может быть эффективным в плане сохранения или предотвращения атрофии мышц.

Если ваша цель быстро похудеть и уменьшить объемы, снизить процент жира, убрать целлюлит тренировки ЭМС-фитнес  – это просто лишняя и довольно ощутимая трата денег. Даже обыкновенная ходьба с точки зрения затрат калорий, то есть для похудения и увеличения энергозатрат, во много раз эффективнее ЭМС, если сравнивать оба варианта с лежанием на диване или сидением в офисе. И тогда остается только развлекательная ценность и новизна. Для этого формат ЭМС-фитнес тренировок достаточно неплох, в том случае если вам просто нравится идея попробовать что-то новенькое.

1
Отправить ответ

avatar
1 Comment threads
0 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
0 Comment authors
Malikero Recent comment authors
  Уведомления об ответах  
Уведомлять о
Malikero
Гость
Malikero

Всем большой привет! Поздравляю с новым годом, хочу пожелать всем счастья, здоровья и удачи в новом году!

Отличный у вас сайт, многие записи действительно полезные.