Elektrostymulacja
mięśni (EMS)
Jest to zabieg elektroleczniczy,
zwany także elektrogimnastyką,
mający na celu wywołanie reakcji
motorycznej mięśnia lub grupy
mięśni. Efekt ten może być
osiągnięty dzięki dostatecznie
szybkiej zmianie natężenia prądu
zarówno stałego jak i zmiennego o
różnej częstotliwości, szerokości
oraz kształcie impulsu. Do
wszystkich zabiegów z zakresu
elektrostymulacji używa się
specjalnie do tego celu
skonstruowanych aparatów.
Celem EMS może być reedukacja
utraconej funkcji mięśnia lub
grupy mięśni, zwiększenie siły i
wytrzymałości, podniesienie lub
obniżenie tonusu, poprawa
krążenia obwodowego,
zabezpieczenie przed atrofią,
przez poprawę lokalnego krążenia
i podniesienie temperatury,
zmniejszenie obrzęków lub
rozgrzewka, zmniejszenie
spastyczności.
Niektóre parametry
elektrostymulacji
Częstotliwość impulsów
Skurcze fizjologiczne potrzebują
częstotliwości mniejszej niż 50
Hz. Taką częstotliwość można
stosować w elektrostymulacji w
ramach tzw. pielęgnowania
napięcia. Wysokość częstotliwości
wpływa zasadniczo na siłę
skurczu mięśnia. Dla skutecznej
poprawy siły w ramach
elektrogimnastyki włókno
mięśniowe, wzgl. jego nerw, musi
być maksymalnie pobudzony.
Daje to pewność, że procesy zmęczenia a
następnie superkompensacji spowodują
dostosowanie się do wysokiej wydolności.
Mięsień męczy się tym szybciej, im
wyższa jest częstotliwość. Przyczyną tego
jest prawdopodobnie ubytek substancji
nośnej na płytce końcowej i/lub
wyczerpanie się zapasu energii we
włóknie mięśniowym. Częstotliwość 50
Hz przyjęto za wystarczającą do poprawy
siły mięśnia. Częstotliwości z zakresu 20-
30Hz wpływają na przyrost wolnych
włókien mięśniowych.
Natężenie (amplituda)
impulsu i szerokość
impulsu
Oba te parametry muszą przekroczyć
wartość minimalną, aby spowodować
depolaryzację. U osób z obfitą
podściółką tłuszczową konieczne jest
często większe natężenie impulsu.
Amplitudę impulsu (natężenie prądu)
podaje się w miliamperach (mA),
szerokość impulsu w mikrosekundach
(µs). Im większe natężenie, tym więcej
włókien mięśniowych zostaje
aktywizowanych poprzez swoje włókna
nerwowe (najpierw grubsze, potem
cieńsze).
Natężenie impulsu wzrastające do ok.
100 mA pobudza całkowicie mięsień,
dalszy wzrost natężenia nie daje już
wzrostu siły skurczu. Oba parametry są
tak ze sobą powiązane, że i zwiększenie
jednego z nich i obu naraz, wzmaga
skurcz mięśnia. Np.: przy stałej
szerokości impulsu wynoszącej 300µs
można zmieniać natężenie impulsu od 15
– 40 mA lub przy stałym natężeniu 40 mA
można zwiększać siłę skurczu, zmieniając
szerokość impulsu od 40 – 300µs.
Czas stymulacji
(praca) / czas przerwy
(odpoczynek)
Stosunek pomiędzy czasem stymulacji
(czasem skurczu) a czasem przerwy jest
jeszcze stale przedmiotem rozważań, i
niekiedy dochodzi do nieprawidłowego
zastosowania. W czasie stymulacji aparat
wytwarza serię impulsów o ustalonym
natężeniu, szerokości i częstotliwości. Te
parametry muszą być tak dobrane, aby
mięsień był w czasie skurczu możliwie
najbardziej wyeksploatowany, gdyż to
uruchamia procesy adaptacji a w
następstwie zwiększenie siły. Uzyskuje się to
przy maksymalnym tężcowym skurczu przy
czasie stymulacji wynoszącym 5 – 10 sek.
W następującej potem przerwie mięsień
może odpocząć przed następną serią
impulsów. Proces odpoczynku polega na
wypełnieniu wewnątrzmięśniowych
magazynów energii oraz na
czynnościowym odnowieniu motorycznej
płytki końcowej. Optymalny jest stosunek
stymulacji do przerwy wynoszący 1 : 5.
Przy czasie stymulacji równym 10 sek., z
przerwą wynoszącą 50 sek., można
prowadzić trening elektrostymulacyjny
przez dłuższy czas, bez wyraźnego
zmęczenia mięśnia. Jeśli jednak skrócimy
przerwę, już po kilku minutach występuje
wyraźne zmęczenie mięśnia.
Rodzaje prądów
prądy małej częstotliwości
( 0 – 1000Hz )
1. prądy diadynamiczne DD ( Bernard )
wykorzystywany jest prąd stały, na który nałożony
jest jednopołówkowo wyprostowany prąd
sinusoidalnie zmienny; uzyskuje się sześć postaci
tych prądów (DF, MF, CP, LP, RS, MM), mających
zróżnicowane działanie na tkanki. Do zabiegu
wykorzystuje się elektrody cyrklowe, punktowe, lub
płytkowe. Najczęściej wykorzystywane jest działanie
p.bólowe prądów DD
2. prąd Traberta ( prostokątny 143Hz ) działają
silnie bodźcowo, zmniejszając odczucie bólu,
szczególnie kilka godzin po stymulacji, poprawia
krążenie dzięki wywoływaniu drżenia mięśniowego,
obniża napięcie mięśniowe.
3. TENS ( 10 – 100Hz; 25 – 30 mA ) przezskórna
stymulacja nerwów - metoda elektrostymulacji
stosowana w zwalczaniu bólu. Poprawia również
krążenie.
prądy średniej
częstotliwości
( 1000 – 100 000Hz )
1. Prądy zmienne
2. Prądy interferencyjne ( Nemeca )
dostarczane z aparatu w dwóch
obwodach różniących się częstotliwością
prądu. Po odpowiednim ułożeniu dwóch
par elektrod na skórze, dochodzi do
interferencji prądu wewnątrz tkanek.
Różnica w częstotliwości między
obwodami wynosi od 0 do 100 herców.
Efekt zależny jest od częstotliwości
prądu - działanie p.bólowe,
elektrogimnastyka mięśni, usprawnienie
krążenia obwodowego, zmniejszenie
napięcia współczulnego układu
nerwowego.
prądy dużej
częstotliwości
( 500 kHz – 5000 MHz )
1. krótkie fale
( dł. 11,06m; 27,12MHz )
2. fale decymetrowe
( 69cm; częst. 433,92 MHz )
3. Mikrofale
( 12,5cm; 2450 MHz )
prąd stały
( galwaniczny )
-galwinizacja ( prąd stały )
- jonoforeza ( prąd stały + lek )
- kąpiel elektryczno – wodna
Działanie
elektrostymulacji
na zdrowy (prawidłowo
unerwiony) mięsień
Liczne są doniesienia na temat
pozytywnego działania elektrostymulacji
na siłę mięśnia. Bardzo ważne jest
pytanie, czy przyczyną pozytywnych
wyników jest poprawa funkcji zespołu
nerwowo – mięśniowego, czy też
zachodzą w mięśniu zmiany strukturalne,
powodujące zwiększenie masy
mięśniowej i poprawę przemiany materii.
Pod wpływem elektrostymulacji
powiększa się zarówno siła jak i obwód
stymulowanego mięśnia. Zmniejszeniu
ulega ilość podskórnej tkanki tłuszczowej
w jego najbliższej okolicy. Średnica
włókien mięśniowych zwiększa się.
Każde włókno mięśniowe posiada wiele
tysięcy jąder odpowiedzialnych za
regulowanie wewnątrzkomórkowych
procesów budowy i rozpadu oraz całej
przemiany materii. Po elektrostymulacji
zwiększa się liczba jąder i ich wielkość.
Stwarza to warunki do pogrubienia
poszczególnych włókien mięśni.
Zwiększeniu liczby jąder towarzyszy
podwyższenie zawartości DNA w
poszczególnych jądrach, co przemawia za
zwiększoną aktywnością komórek w
kierunku odbudowy tkanki mięśniowej.
Elektrostymulacja ma większy wpływ na
włókna typu II - 35-55% zmian, podczas
gdy na zmiany w typie I przypada około
10-20 %. Poprawia się także kapilaryzacja
(poprawa ukrwienia) stymulowanego
mięśnia bez względu na wartość
częstotliwości impulsów. Wyżej opisane,
pozytywne efekty (zwiększenie masy i
aktywacja mięśnia), osiągnąć można
wykonując elektrostymulację przez kilka
tygodni, codziennie lub trzy razy w
tygodniu, przez 20-30minut,
wykorzystując prąd impulsowy o
częstotliwości 50-100Hz, szerokości
impulsu 150-300µs. Czas trwania
stymulacji 10sek. i czas odpoczynku 50
sek.
(stosunek praca : odpoczynek - 1:5).
Metoda elektrogimnastyki może
wspomagać trening sportowy, przede
wszystkim w tych dyscyplinach, które
wymagają maksymalnej siły i szybkości
(szczególny udział włókien typu II) a
także jako element rozgrzewki. W sporcie
wyczynowym zaniedbywany jest często
trening mięśni antagonistów. Prowadzi to
do zaburzeń równowagi mięśniowej i
odbija się niekorzystnie na stawach.
Elektrostymulacja może pomóc w
utrzymaniu odpowiednich proporcji.
Interesujący może być także redukujący
wpływ elektrostymulacji na tkankę
tłuszczową w bezpośredniej bliskości
stymulowanego mięśnia.
Typowym wskazaniem do
elektrostymulacji są zaniki mięśniowe po
unieruchomieniu stawów. Przeciwdziałać
zanikom można wykonując
elektrostymulację w opatrunku
gipsowym. Przepływ prądu oraz poprawa
ukrwienia sprzyjają gojeniu się złamania.