Правда про электрическую мышечную стимуляцию (EMS): обзор исследований

Электростимуляция (физиостимуляция, электромиостимуляция, миостимуляция, миолифтинг) – это физиотерапевтический метод, относящийся к восстановительному лечению, в основе которого находится электрическая стимуляция мышечной и нервной ткани. Осуществляется путем передачи тока с определенными характеристиками от миостимулятора к определенной области тела через электроды.

Методика электростимуляции широко применяется для восстановления пациентов после травм, при патологиях нервной системы (периферической и центральной), гипотонусе мышц, в косметологии и профессиональном спорте.

Под миостимуляцией подразумевает использование стационарных, фиксированных электродов и тока, интенсивность которого позволяет получить видимые сокращения мышечной ткани. Миолифтинг предполагает воздействие на кожу подвижных электродов, которые не приводят к видимым сокращениям мышечных волокон, но ощущаются как прохождение тока.

EMS, расход калорий и композиция тела

Тайваньские ученые решили проверить, каким образом нейромышечная электрическая стимуляция скажется на расходе энергии (то есть насколько больше калорий вы сожжете под “нагрузкой” электрических стимулов).

В эксперименте приняло участие 40 человек, ведущих сидячий образ жизни. Электроды были наложены поверх мышц живота, больших ягодичных, четырехглавых бедра и мышц задней поверхности бедра. Затем следовала 30-минутная стимуляция на 3 разных уровнях интенсивности (E1, E2, E3) – по 10 минут на каждую.

В результате по сравнению с исходными значениями расхода калорий на 2 и 3 уровнях интенсивности было выявлено статистически значимое увеличение расхода энергии.

В таблице результатов исследования обратите внимание на строку Calories (расход ккал в час). В зависимости от интенсивности (E1, E2, E3) он был всего лишь от 68 до 76 ккал в час.

Обратите внимание на показатель «Calories». Если в состоянии покоя расход составлял в среднем 65 ккал в час, то на максимальном уровне интенсивности он повысился до 76 ккал в час (всего 11 ккал разницы). В заключении ученые скромно указали: EMS может использоваться только в качестве дополнительного инструмента в процессе похудения.

Но мы расшифруем и сравним обычную прогулку с EMS на максимальной интенсивности: ходьба со скоростью 5 км/ч сжигает среднему человеку порядка 200-300 ккал/час (в зависимости от веса), а EMS на высокой интенсивности – только около 70-80 ккал/час. То есть по сравнению с обычным лежанием на диване (60-70 ккал/час) EMS дает мизерный прирост расхода ккал (всего лишь +13 ккал/час).

Получается, что с точки зрения расхода калорий EMS как минимум в 10 раз менее эффективен, чем обычная ходьба. Грубо говоря, если вы в прямом смысле “прогуляете” сеанс EMS-тренировки, то это пойдет похудению только на пользу.

Суть метода стимуляции зрительного нерва и других глазных структур

В основе всех стимулирующих методик заложено импульсное воздействие на глазные структуры, которое осуществляется в комплексе. В процессе может применяться лазерное излучение, магнитное поле, световые вспышки разных цветов, слабый электрический ток.

Благодаря их воздействию стимулируется местное кровообращение и деятельность фоторецепторных клеток ретины, расширяется резерв аккомодации. Всё это положительно сказывается на зрительной функции, а именно:

• Улучшается острота зрения;
• Расширяются зрительные поля;
• Утомляемость глаз снижается;
• Общая работоспособность повышается.

Метод практически не имеет противопоказаний по возрасту: его применяют для пациентов в возрасте от трёх до восьмидесяти лет. Важно, чтобы процесс проходил под наблюдением офтальмолога, поэтому его самостоятельное применение не рекомендуется.

Наилучших результатов лечение позволяет добиться у пациентов со врождённой предрасположенностью к офтальмологическим патологиям или у тех, кто подвержен зрительным нагрузкам в течение длительного времени.

EMS во время силовых тренировок

Следующее испытание было представлено в авторитетном The Journal of Strength & Conditioning Research.

Участники в количестве 19 человек были случайным образом разделены на 2 группы:

1. Группа 1 тренировалась в силовом стиле с низкой интенсивностью, 2. Группа 2 тренировалась точно так же, но при этом все основные группы мышц находились под действием электрической стимуляции.

В результате первая группа в среднем расходовала 352 ккал /час, а вторая – 412 ккал/час. Разница составила 60 ккал.

Сами ученые отметили: с точки зрения статистической значимости метод EMS однозначно влияет на расход энергии. Однако такой относительно малый эффект не дает повода рекомендовать электрическую стимуляцию для широкого применения в области фитнеса. Тем не менее, ученые не исключают пользу применения EMS в качестве метода, который может применяться в случаях, когда человек не хочет или не может тренироваться в традиционном стиле.

Методы электростимуляции

Нейромышечная электростимуляция

С успехом применяется в медицинской реабилитации, а также как дополнение атлетической профессиональной тренировки, и подходит для стимуляции всех мышц тела.

Процедуры помогают устранить дряблость мышц и кожи, борются с явлениями целлюлита, помогают при избытке веса, нарушении периферического кровообращения (венозного и артериального) и венозно-лимфатической недостаточности. Показаны для восстановления мышечной силы после хирургических операций, переломов, для улучшения подвижности. Рекомендованы и после инсульта, поскольку помогают восстановить мелкие движения кистей и походку.

Нельзя забывать об индивидуальной чувствительности пациентов к действию тока, и начинать процедуру на самых низких показателях, увеличивая их постепенно. При длительном электролечении может развиться привыкание. Поэтому очень важно грамотно составить программу лечения, включать и другие методы для наибольшего эффекта. Если же речь идет о тренированных людях, спортсменах, то следует учитывать, что эта группа пациентов изначально имеет более сильные мышцы, поэтому электронагрузка должна быть интенсивнее.

Электостимуляция мышц хорошо сочетается с лимфодренажом, глубоким тепловым воздействием, электрофорезом, ультразвуковой терапией, прессотерапией, эндермологией.

Транскутанная электрическая нервная стимуляция (ТЭНС)

Иначе говоря, воздействие на очаг через кожу. Эффективна при острой и хронической боли различного происхождения и применяется в повседневной физиотерапевтической практике.

Высокочастотное воздействие активирует механизмы ингибирования боли: импульсы электрического тока приводят к блокаде болевых сигналов, которые идут по нервам от очага боли к головному мозгу. Низкочастотное воздействие активирует выброс эндорфинов, которые выступают естественными ингибиторами боли.

В отличие от обезболивающей медикаментозной терапии, ТЭНС не имеет побочных эффектов. Может применяться как монотерапия, и как дополнение к другим методам.

Транскраниальная электростимуляция

Подразумевает воздействие импульсных биполярных токов с заданными характеристиками на головной мозг. Основные показания к электростимуляции головного мозга: постинсультное и постинфарктное состояние, гипертоническая болезнь 1-2 ст., реабилитация после поражения периферической нервной системы, болевой синдром у онкологических, неврологических пациентов, после травм, депрессия, тревога, токсикоз беременных в 1-2 триместрах, климакс, нарушения сна, зудящие дерматиты.

• Активация опиоидных структур и высвобождение бета-эндорфина, купирующего болевые синдромы, снижает лекарственную нагрузку при необходимости обезболивания;
• Бета-эндорфин снимает тревогу и оказывает антидепрессивный эффект, улучшает стрессоустойчивость и настроение, что само по себе помогает в лечении любой болезни;
• Воздействие на вазомоторный центр продолговатого мозга нормализует АД;
• Активация лимфоцитов бета-эндорфином приводит к усилению защитных сил организма;

Метод применяется и при лечении зависимостей и снимает проявления абстинентного синдрома. Тяга к алкоголю и наркотическим препаратам уменьшается за счет стимулирования опиатной системы. Помогает в восстановительном периоде тяжелым ожоговым пациентам. Оказывает обезболивающее действие, снимает стрессовый спазм сосудистой стенки и улучшает кровоснабжение.

Внутритканевая электростимуляция

Второе название — электростимуляция по Герасимову, поскольку метод был разработан под руководством этого ученого. Основные показания: остеохондроз позвоночника, грыжи межпозвоночные, болевой синдром после операций на позвоночнике по поводу усечения грыж, сколиоз, деформирующий артроз, ВСД, дисфункция периферических нервов, бронхиальная астма, мигрень, головная боль напряжения, головокружение, пяточная шпора.

Для процедуры используют специальные одноразовые иглы, которые при помощи проводов подсоединяются к аппарату, вырабатывающему импульсный ток низких частот. Иглы устанавливаются непосредственно в болевые зоны.

В результате процедуры улучшается микроциркуляция крови, уменьшается отечность, устраняется спазм мышц и улучшается питание в области, где установлены иголки. Уже после первой процедуры наступает значительное улучшение и уменьшение боли.

Очень часто практикуется при остеохондрозе, локализованном в любом отделе позвоночника. Улучшает кровообращение, помогает остановить распад хрящевой ткани, восстанавливает иннервацию и самое важное для пациентов – устраняет болевой синдром в 95 % случаев.

Электростимуляция глаз

Реализуется в ходе воздействия импульсным током на мышечный аппарат глаза, зрительный нерв, сетчатку. Основные показания: птоз, косоглазие, дистрофия сетчатки, зрительного нерва, миопия, амблиопия, парезы и параличи глазодвигательной мускулатуры.

Воздействие на двигательные мышцы века и глаза приводит к улучшению нервно-мышечной передачи, нормализации тонуса мышц и более эффективному их функционированию. После курса процедур улучшаются содружественные движения глаз, поднятие век. Действие на сенсорный аппарат (зрительный нерв, сетчатку) позволяет увеличить количество связей с ЦНС и сформировать большую обратную связь, а значит – улучшить зрение.

Электрическая стимуляция тазовых нервов

Является альтернативной, официальной методикой лечения недержания кала и мочи. Работает как при стрессовом недержании, так и дисфункции вследствие снижении тонуса мышц тазового дна и анального сфинктера.

• При терапии стрессового недержания целью лечения является устранение дисфункции мышц тазового дна.
• При недержании мочи процедура направлена на ингибирование непроизвольного сокращения стенок мочевого пузыря путем стимуляции нервов тазового дна.

Электростимуляция у детей

В педиатрии данный метод лечения используется довольно широко, с рождения, при следующих патологиях: атония кишечника, нарушения функций таза, гипотония мышц передней брюшной стенки, органическое поражение ЦНС, ДЦП, плоскостопие, сколиоз, дисплазия тазобедренных суставов, последствия ЧМТ, в т.ч., у детей в состоянии медикаментозного сна, последствия инфекционного поражения спинного и головного мозга, аутизм, гиперактивность, нарушения речи и слуха, патологии суставов.

У детей применяются все методы электростимуляции, в том числе, внутритканевая, транскраниальная. В индивидуальном порядке подбирается сила тока, форма и частота импульса и длительность воздействия. В любом случае стимуляция проводится на щадящих режимах и с меньшей продолжительностью воздействия, нежели у взрослых.

В косметологии

Процедура активно применяется в косметологии для коррекции фигуры, целлюлита, придания овалу лица более четких контуров, уменьшения дряблости кожи и морщин, укрепления и улучшения тонуса мышц шеи и лица, брюшного пресса (особенно после родов), снижения веса, ускорения лимфооттока (устранение отеков).

В течение процедуры проводят воздействие на разные мышечные группы импульсным током различной частоты. Миостимуляция позволяет задействовать даже глубокие мышцы.

Улучшает состояние мелких кровеносных сосудов, ускоряет обмен веществ, активирует отток лимфы, заставляет мышцы активно сокращаться, нивелирует застойные процессы в коже и интенсивно выводит излишек влаги (именно благодаря этому даже после первой процедуры можно увидеть уменьшение объемов тела).

• При изменении овала лица воздействуют на мышцы, локализованные в области щек.
• При дряблости шеи стимулируют широкую подкожную мышцу – платизму, путем наложения самоадгезивных кожных электродов.
• Для уменьшения выраженности второго подбородка используют импульсный ток.
• Можно достичь заметных положительных результатов и при опущении верхнего века с использованием подвижных электродов по гелевой основе.

Исследование университет Висконсина: EMS бесполезен

Следующее исследование было проведено учеными из Университета Висконсина. Специалисты решили проверить, соответствуют ли действительности обещания производителей EMS 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.

По завершении эксперимента ученые вынесли вердикт: EMS никак не повлиял ни на состав и внешний вид тела, ни на силовые показатели участников.

Кстати, не зря небезызвестная FDA (федеральное агентство, регулирующее вопросы питания в США) указывает на неправильную маркировку, если производители устройств EMS обещают что-нибудь из следующего: уменьшение объемов, снижение веса, устранение целлюлита, увеличение груди, коррекция фигуры, точечное избавление от жира.

Показания к электростимуляции и эффекты от процедур

Процедуры позволяют:

• Предупредить атрофию мышечной ткани благодаря особой «тренировке» мышц по время стимуляции, а именно, сокращению и расслаблению;
• Восстановить нервную регуляцию сокращения мышечной ткани;
• Увеличить объем и силу мышц без укорочения мышечных волокон;
• Увеличить адаптацию и предел утомляемости мышечной ткани;
• Уменьшить болевой синдром любой локализации;
• Утилизировать энергетические запасы (активировать тем самым липолиз);
• Обеспечить лимфодренаж и ускорить выведение продуктов матаболизма.

Самые популярные показания к проведению стимуляции:

• Ослабление мышечного тонуса;
• Ослабление тургора кожи;
• Моделирование овала лица и шеи, восстановление тонуса мышц в этой области.

Исследование из Германии: EMS эффективен для роста силовых показателей

Однако есть и другие результаты. В 2020 году вышло рандомизированное контролируемое исследование от немецких специалистов. В нём они сравнивали стандартный высокоинтенсивный силовой тренинг и EMS по таким критериям, как изменение композиции тела и рост силовых показателей у мужчин без тренировочного опыта.

Группа из 49 участников была разделена на 2 подгруппы:

1. Группа №1 тренировалась 2 раза в неделю в традиционном силовом стиле с высокой интенсивностью.

2. Группа №2 проводила 3 сессии EMS в 2 недели.

Все это длилось на протяжении 4 месяцев. Главными показателями для исследователей были прирост сухой мышечной массы и максимальная динамическая сила мышц разгибателей голени.

В результате у обеих групп наблюдался прирост мышечной массы без значительной разницы между участниками: 1,25% у группы традиционного силового тренинга и 0,93% у группы EMS.

Сила мышц разгибателей голени также увеличилась у обеих групп: на 12,7% у традиционных силовиков и на 7,3% у группы EMS.

В заключении указано: в целом EMS может считаться эффективной, хотя и дорогостоящей опцией в качестве замены традиционному силовому тренингу для людей, которые преследуют цель улучшения композиции тела и силовых показателей.

В любом случае если ещё раз посмотреть на проценты – если EMS и обладает эффектом, то он ни в коем разе не превосходит традиционные силовые тренировки.

Обзор исследований по EMS: польза для элитных спортсменов

Группа ученых во главе с Андре Филиповичем провела систематический обзор исследований, целью которого было выяснить, как использование EMS повлияет на отдельно выбранные силовые параметры. Были проанализированы данные 89 исследований.

В отличие от предыдущих обзоров, в этой работе ученые разделяли категории испытуемых в зависимости от уровня тренированности (нетренированные, тренированные, элитные спортсмены) и вида EMS (локальный, воздействие на все тело, комбинированный). Особый фокус был направлен на тренированных и элитных атлетов, а показатели нетренированных рассматривались лишь для сравнения.

Специалисты изучили, как электрическая стимуляция повлияла на максимальную силу, скоростную силу, мощность, прыгучесть и спринт.

После 3-6 недель применения метода EMS был отмечен значительный рост показателей максимальной силы, силовой скорости и мощности. В свою очередь, рост этих показателей улучшил результат в вертикальном прыжке до 25%, а также позволил на 4,8% сократить время спринтерского забега у тренированных и элитных атлетов.

В заключении указано: “этот анализ показывает, что несмотря на высокий уровень физической подготовки, с помощью метода EMS тренированные и элитные атлеты способны повысить силовые показатели до такой же значительной степени, как это могут сделать нетренированные. EMS представляет собой многообещающую альтернативу традиционному силовому тренингу в отношении увеличения силовых показателей и двигательных способностей, описанных выше.

Учитывая преимущество в плане экономии времени, особенно когда EMS применяется для всего тела, в будущем можно ожидать распространенное применение метода EMS в видах спорта, которые требуют высокого уровня работоспособности атлетов”.

В то же время, по мнению французского ученого Ж. Гондина, эффект EMS относительно улучшения двигательных навыков и показателей взрывных движений (прыжки, спринт) неоднозначен и может наблюдаться лишь при условии сочетания электрической стимуляции с упражнениями вроде плиометрики или тренировками с отягощениями.

Кстати, исследование испанцев, которое было представлено в 2013 году в The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, подтверждает мнение Гондина. В нём сочетание EMS и плиометрических тренировок значительно улучшило результаты в тройном прыжке. При этом улучшения наблюдались лишь в том случае, когда EMS применялась либо во время плиометрических упражнений, либо перед ними. Когда электростимуляция проводилась после плиометрики, значительных улучшений не наблюдалось.

Сегодня купить себе домой EMS – стимулятор – не проблема.

Противопоказания

Противопоказания к электростимуляции довольно обширны и обязательно должны учитываться при назначении лечения. Дело в том, что электрический ток может ускорить прогрессирование ряда заболеваний и привести к самым нежелательным эффектам.

• Онкологические заболевания (однако некоторые виды электростимуляции применяют для облегчения болевого синдрома).
• Патологии крови.
• Беременность (в исключительных случаях может применяться при токсикозе).
• Заболевания инфекционной природы.
• Гипертермия.
• Искусственный водитель ритма.
• Легочная, сердечная недостаточность выше 2 степени.
• Тяжелые нарушения сердечного ритма.
• Гипертиреоз.
• Артериальная гипертензия (верхнее давление более 180).
• Эпилепсия.
• Болезнь Паркинсона.
• Индивидуальная непереносимость электрического тока.

Также выделяют местные противопоказания, которые касаются области проведения процедуры:

• травмы, потертости, порезы, и прочие нарушения целостности дермы;
• металлические имплантаты, например, «золотых нити» на лице, внутриматочная спираль с металлическими элементами, если электроды накладываются на низ живота;
• доброкачественные новообразования, включая невусы;
• флебит, тромбофлебит;
• варикозное расширение вен.

Применение EMS критически больными людьми

В 2013 году швейцарские специалисты представили систематический обзор исследований, в котором рассматривали EMS в качестве метода, который может предотвратить потерю мышечной силы и атрофию мышц у критически больных пациентов. Ученые сравнили эффективность связки EMS+основной уход за больным и обычного медицинского ухода.

В обзор попали 8 рандомизированных контролируемых исследований с общей выборкой в 172 пациента. При этом качество проведения исследований находилось на уровне от среднего до высокого.

Из всех попавших в обзор исследований:

• 5 исследований показали прирост или сохранение силовых показателей (в одном из исследований наблюдался большой эффект), • 2 испытания выявили лучшее сохранение мышечной ткани (эффект – от небольшого к среднему), • 2 исследования не показали каких-либо значительных улучшений.

Вывод: в отношении предотвращения потери мышечной силы для критически больных пациентов EMS в сочетании со стандартным медицинским уходом доказал свое преимущество перед одним только уходом. Что касается предотвращения потери мышечной ткани, доказательств эффективности EMS не выявлено.

Схема проведения процедур

1. Электроды, хорошо смоченные в воде, устанавливают на активные двигательные точки мышечной ткани в зоне воздействия и закрепляют бандажами.
2. Подсоединяют провода, соблюдая полярность.
3. Запускают подходящую программу на аппарате.
4. Силу тока увеличивают постепенно, через 3-4 минуты после начала воздействия, до того, пока не появятся активные мышечные сокращения. Не должно быть болевых ощущений во время сокращения мышц. Интенсивность воздействия лучше всего увеличивать одновременно в симметричных зонах.
5. После окончания процедуры отключают аппарат и снимают электроды.
6. Кожу в месте процедуры обрабатывают увлажняющим тоником или молочком.

Выводы

Что касается EMS, то, как это часто бывает, после обзора научных данных получено больше вопросов, чем ответов.

Методика проведения многих исследований оставляет желать лучшего (об этом говорят сами ученые), количество участников в испытаниях очень маленькое, а длительность исследований очень короткая.

Более того, результаты разных исследований часто противоречат друг другу. Но мы все же попытаемся подвести черту:

• Если ваша цель – улучшение состава тела (снижение процента жира, уменьшение объемов, потеря веса), тренировки EMS – это просто выброшенные деньги. Даже обыкновенная ходьба с точки зрения затрат калорий (то есть для снижения процента жира в организме) – примерно в 10 раз эффективнее EMS если сравнивать оба с полным покоем.

• 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.

• Ещё одна категория людей, которая может извлечь пользу от метода EMS – люди в возрасте и те, кто страдает серьёзными заболеваниями, для которых сложно или невозможно заниматься иными типами тренинга. В их случае метод EMS может быть эффективным в плане сохранения или прироста силовых показателей.

Научные источники:

1. Electrical Muscle Stimulation, Efficacy for Specific Applications, ExRx.net,
2. Miao-Ju Hsu, Shun-Hwa Wei, Effect of Neuromuscular Electrical Muscle Stimulation on Energy Expenditure in Healthy Adults, Sensors (Basel). 2011; 11(2),
3. Kemmler W., Von Stengel S. et al., Effect of whole-body electromyostimulation on energy expenditure during exercise, J Strength Cond Res. 2012 Jan;26(1):240-5,
4. J. P. Porcari et al., Effects of Electrical Muscle Stimulation on Body Composition, Muscle Strength, and Physical Appearance, The Journal of Strength and Conditioning Research 16(2):165-72 ,June 2002,
5. W. Kemmler, M. Teschler et al., Effects of Whole-Body Electromyostimulation versus High-Intensity Resistance Exercise on Body Composition and Strength: A Randomized Controlled Study, Evid Based Complement Alternat Med. 2016;2016:9236809,
6. Caulfield B., Prendergast A. et al., Self directed home based electrical muscle stimulation training improves exercise tolerance and strength in healthy elderly, Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2013;2013:7036-9,
7. N. A. Maffiuletti, M. Roig, Neuromuscular electrical stimulation for preventing skeletal-muscle weakness and wasting in critically ill patients: a systematic review, BMC Medicine 201311:137,
8. Filipovic A., Kleinöder H. et al., Electromyostimulation—A Systematic Review of the Effects of Different Electromyostimulation Methods on Selected Strength Parameters in Trained and Elite Athletes, Journal of Strength & Conditioning Research: September 2012 – Volume 26 – Issue 9 – p 2600–2614,
9. Benito-Martínez E., Martínez-Amat A. et al., Effect of combined electrostimulation and plyometric training on 30 meters dash and triple jump, J Sports Med Phys Fitness. 2013 Aug; 53(4):387-95.