نیاز به تناسباندام و «فیت بودن» موجب شده مراکز تناسباندام گسترش پیدا کنن. همین امر بر اساس اصل علت و معلولی، موجب به وجود اومدن تعداد زیادی از برنامهها، روشها و تجهیزات تمرینی شده. به موازات همین، وسایل مختلفی، با هدف دستیابی به نتایج تمرینی بهتر و سریعتر، وارد بازار شدن. برنامههای تناسباندام جدید تقریباً هر روزه در حال ظهور هستن که حتی با وجود پشتیبانی گسترده بازاریابی و تبلیغات، خیلیهاشون سریع فراموش میشن.
تحریک الکتریکی عضلانی یا ای ام اس (EMS) چیست؟
در این بازار رقابتی، برای جلب رضایت و اعتماد مشتریان، میبایست برنامههای ارائه شده، تأثیرات موردنظر در تغییر تواناییها یا ویژگیهای هدفمند افرادی که تمرین میکنن رو داشته باشن. این امر دائماً برای صنعت تناسباندام چالش ایجاد میکنه که برای حل و رویارویی با این چالشها، الزام به جستجوی روشهای کارآمد، علمی و اثباتشده ورزشی وجود داره.
به همین خاطره که مراکز تناسباندام حرفهای علاقهمند به معرفی و بهکارگیری روشهای تمرینی اثبات شده با تجهیزات تکنولوژیکی پیشرفته هستن. در این بین، تحریک الکتریکی عضلانی (EMS) بهعنوان یکی از سه روشی که از طریق تحقیقات طراحی شده برای فضانوردان توسعه یافته، معرفی شده. بعد از فروپاشی «دیوار برلین 1989» و انتشار عمومی اسناد محرمانه اتحاد جماهیر شوروی و ایالاتمتحده آمریکا، تحریک الکتریکی عضلانی (ای ام اس) معرفی شد.
ای ام اس در درجه اول یک روش فیزیوتراپیِ و برای چندین ساله که بهعنوان یک روش توانبخشی عضلات بعد از آسیب یا جراحی استفاده میشه. در اوایل دهه 1960، از این روش اغلب برای جلوگیری آتروفی عضله اسکلتی که درنتیجه اعصاب ضعیف یا قطع شده قرار گرفته بوده، استفاده میشده. (۳) با توسعه دستگاههای تحریک، ای ام اس به روشی محبوب برای درمان بیمارانی که آسیب سیستم اعصاب مرکزی، اغلب به خاطر سکته مغزی یا مشکلات نخاعی داشتن، تبدیل شد. (۴، ۵)
بهمرور زمان این روش، بهعنوان جایگزینی برای توسعه ظرفیتهای وضعیتی، استفاده بالینی در فیزیوتراپی و در ورزش استفاده شد؛ که در ورزش بهعنوان یکی از ابزارهای ریکاوری ورزشکاران، به کار گرفته شد تا از اثرات منفی تمرین (بیش تمرینی و خستگی مزمن) جلوگیری کنه. در ورزش و تناسباندام، ای ام اس بهعنوان یک تمرین مازاد و تکمیلی در کنار تمرین عادی استفاده میشه تا قدرت و کارایی گروههای عضلانی خاص رو افزایش بدن و یا زیبایی ظاهر عضلات تحریک بشه.
در EMS، پالسهای الکتریکی گوناگون (بسته به برنامه انتخاب شده) به عضله ارسال و سطوح مختلف انقباض عضلانی ایجاد میشه. این انقباضات موجب میشه که عضلات دوباره فعال بشن، کارایی و استقامت اونها افزایش پیدا کنه و این بهویژه برای عضلاتی که به هر دلیلی بهطور منظم استفاده نمیشدن (مثل آتروفی عضلانی) بسیار اثر بخشه. در ورزش، ای ام اس بسیار سودمند میشه چون اثر تمرین رو افزایش میده و عملکرد رو بهبود میبخشه.
با تایپ کردن اصطلاح «تحریک الکتریکی عضلانی» (EMS)، گوگل تعداد زیادی وب سایت رو معرفی میکنه که این نوع تمرین یا خدمات رو ارائه میدن. اگه محتوای این وب سایتهارو با نگاه عمیقتر و پژوهشی تحلیل کنیم، به چند نکته قابل توجه و نگران کننده دست میابیم.
نکات مهم ای ام اس (EMS)
بیشتر نتیجهگیریهای ارائه شده، پایهی علمی و پژوهشی ندارن و بیشتر بر پایه حدس و گمان هستن، به این معنی که از نظر علمی آزمایش نشدن و حتی اصلاً درست نیستن. یک تعریف از EMS که خیلی از این سایتها ارائه میدن به این صورتِ: «تحریک الکتریکی عضلانی، یک درمان الکتروتراپی با یک دستگاه پیچیده هست که از طریق فرکانس کم، چربی و سلولیت رو تجزیه میکنه، کاهش وزن رو تسریع میبخشه، میکروسیرکولاسیون محیطی رو تحریک میکنه، تونوس عضلات (خاصیت انقباض عضلات) رو بهتر میکنه و به بدن فرم میده و لاغر میکنه.» (۱)
این فقط یکی از تعاریف بیشماری که این سایتها در مورد ای ام اس ذکر کردن و در نگاه اول، کاملاً نشون میده که بازاریابی و مارکتینگ اون بسیار هوشمندانه و هدفمندانه نوشته شده، چراکه به مصرف کننده، یک مسیر سریع و آسون و بی دردسر رو برای رسیدن به یک بدن کامل و بدون چربی اضافی، نشون میده.
از طرف دیگه، در این سایتها، اشاره به نوع و استفاده از امکاناتیِ که این درمانها از طریق ای ام اس رو فراهم میکنه. در این سایتها عمداً از اصطلاح درمان «استفاده میکنن نه» تمرین، چون علاوه بر مراکز تناسباندام و طب فیزیکی، حتی سالنهای زیبایی یا برخی از مراکز سلامتی هم از اون استفاده میکنن. (۱)
تحریک الکتریکی عضلانی، بهعنوان «خدمات»، در حجم بسیار زیادی تبلیغ میشه و هر ارائه دهندهای، هدف و توضیح کاملاً متفاوتی رو بسته به کار و نفع خودش به شما بیان میکنه. این نکته به تنهایی، نشون دهنده اینِ که این روش «ناکارآمد» هست، (بهاستثنای بازاریابی و مارکتینگ فوقالعاده اون روی مصرفکنندگان)،
تحریک EMS، توسط یک اپراتور انجام میشه که در این سایتها به این فرد «مربی» گفته میشه که ممکنه حتی هیچگونه تخصصی در رابطه با تربیتبدنی و حتی شناخت آناتومیک نداشته باشه. واضحِ که ما در مورد تعداد بسیار کم پزشکان فعال در این حوزه (پزشکان طب فیزیکی و فیزیوتراپیستها) صحبت نمیکنیم و منظور ما پرسنلی هستن که بدون هیچ مدرک پزشکی و تحصیلی اپراتور این دستگاهها هستن و بهشون مربی گفته میشه.
تازه وضعیت بدتر هم میشه چون یک سری از متخصصان حرکت شناسی و تربیتبدنی هستن که به خاطر بازاریابی و سود بالا و سریع، از طریق پروفایلهای خودشون، این اطلاعات تأیید نشده رو تبلیغ میکنن و آگاهانه یا ناآگاهانه مردم رو گیج میکنن. این منجر به این میشه که افراد اعتماد بیشتری پیدا کنن و بخوان اون رو امتحان کنن.
یک بحث دیگه هم وجود داره و اون تجربهی افرادِ که دهانبهدهان نقل میشه و در سطح «شنیده شدهها» مورد بحث قرار میگیره، یک سری از افراد کاملاً این نوع تمرین رو معجزه میدونن و بعضی دیگه واقعاً ازش ناراضی هستن و میگن به درد نمیخوره. مثل تجربه فردیِ که واقعاً اضافه وزن داره و از نظر سلامتی، وضعیت بحرانی داره که بعد از چندین درمان ای ام اس بههیچوجه بهبود پیدا نکرده، درحالیکه کمپینهای بازاریابی برای ترویج این روش، عنوان کرده بودن که ای ام اس در مبارزه با همه مشکلات تناسباندام مدرن موفقیت آمیزه.
جالبیش اینجاست که شخص بعد از نتیجه نگرفتن متوجه میشه که در تعریفات تخصصی، این روش تمرینی بهطور کلی به شرح زیر تعریف میشه: تحریک الکتریکی عضلانی، نوعی تمرینِ که از طریق حرکات غیرفعال یا پسیو بخشهای مختلف بدن، از طریق به کار بردن جریان الکتریکی، فعال میشه. دستگاه مورد استفاده، محرک الکتریکی عضلات نامیده میشه.
از این روش عمدتاً برای درمان آسیبها و آتروفی عضلانی، در حین و یا بعد از بیحرکتی، استفاده میشه. اعتقاد بر اینِ که تحریک الکتریکی باعث تسریع تجدید بافت عضله میشه و طول مدت توانبخشی رو کوتاه میکنه. استفاده نادرست از این روش میتونه منجر به سوختگی پوست و یا حتی بافتهای عمیقتر بشه. (۲)؛ اما واقعیت اینِ که حقیقت مطلب ای ام اس یک چیزی بین این دو ادعاست.
در 20 سال گذشته، تولید کنندگان تونستن دستگاههای باکیفیت بالا، با قابلیت تعدیل اشکال مختلف پالس و جریان الکتریکی رو درست کنن که میتونن برای تحریک انقباض عضلانی استفاده بشن. برای همین، ای ام اس بهطور فزایندهای در حال استفاده است. برای فهمیدن بهتر ایده استفاده از تحریک الکتریکی عضلانی نه فقط در توانبخشی، بلکه در ورزش هم لازمه که اصول فیزیولوژیکی مکانیسمهای انقباض عضلانی و عصبی رو بدونیم چون این موارد الهامبخش محققان بوده تا با استفاده از تحریک خارجی عضلات، سعی کنن باعث انقباض اونها و ایجاد نیروی بیشتر نسبت به حداکثر انقباض ارادی بشن.
مکانیزمهای فیزیولوژیکی تحریک الکتریکی عضلانی و عملکرد آن
روش EMS از طریق الکترودهایی که روی پوست قرار گرفتن با یک ضربهی الکتریکی انجام میشه، بهطوریکه با یک ضربه الکتریکی، اعصاب تحریک و از طریق اون، گروه عضلانی که توسط اون اعصاب، عصب رسانی میشن هم وادار به تحریک میشن. عضلات بسته به شدت، فرکانس و عرض پالس ضربه الکتریکی؛ کار متفاوتی انجام میدن.
عضلات از دو نوع تار عضلانی تشکیل شده: قرمز یا کند انقباض (که به آرومی منقبض میشن و تقریباً با سیستم هوازی کار میکنن) و سفید یا تند انقباض (که سریعتر عکسالعمل نشون میدن و میتونن در شرایط بیهوازی هم کار کنن). حالا این که این تارهای عضلانی به چه نسبتی در هر عضله وجود داشته باشن بسته به نوع کاریِ که اون عضله انجام میده.
تارهای عضلانی میتونن بسته به سیگنالی که دریافت میکنن از یک نوع به نوع دیگه تبدیل بشن که به این پدیده، اثر تروفیک گفته میشه. (۶) در هر عضله هزاران تار عضلانی وجود داره. فرمانده اصلی و کنترل کننده هر واحد حرکتی، سیستم اعصاب مرکزی یا CNS هست که پالسهای موردنیاز برای انقباض عضلانی رو تولید و به عضله ارسال میکنه.
مبنای اصلی تحریک الکتریکی، تحریک عصب فیبرهای عضلانی توسط پالسهای الکتریکی ارسال شده به الکترودهاست. موقعی که یک عضله فعالِ، دستورات لازم توسط مغز به اون میرسه و این دستور به صورت سیگنالهای الکتریکی به اعصاب داده میشه تا دستور انقباض رو به عضلات مخابره کنن. حالا دستگاه تحریک کننده هم درست همین کار رو برای انقباض مورد نیاز انجام میده.
محرک با یک پالس جریان الکتریکی به رشتههای عصبی، باعث تحریک اونها میشه. این تحریک، بعدش به فیبرهای عضلانی که پاسخ مکانیکی اولیه (توییچ عضلانی) رو انجام میدن، ارسال میشه (که یک عنصر ضروری برای انقباض عضلات هست.) واکنش عضله به این محرک کاملاً با واکنش عضلات به مغز، هماهنگِ.
به عبارت دیگه، عضله نمیتونه تفاوت فرمان محرک از مغز یا دستگاه رو تشخیص بده. پارامترهای مختلفی (تعداد ضربه در ثانیه، مدت زمان انقباضات، مدت زمان استراحت) به انواع مختلف عضلات، بسته به نوع فیبرهای عضلانی، اجازه شروع به کار میدن.
استفاده از ای ام اس در ورزش و تناسباندام
در سالهای اخیر، از تحریک الکتریکی عضلانی، در ورزش، خصوصاً برای قدرت، خیلی استفاده میشه. این کار به وسیلهی یکسری وسایل خاص و زمان تحریک ۱۵ ثانیهای و استراحت 45-50 ثانیهای و معمولاً با تکرارهای 10 تایی انجام میشه. اگه به درستی این برنامه چیده بشه میتونه خیلی کمک کننده باشه وگرنه میتونه تأثیرات بسیار منفیای هم داشته باشه، بهخصوص اگه بیشتر از زمانی که طراحی شده، استفاده بشه.
با به کار بردن تحریک الکتریکی، گردش خون و متابولیسم مواد مغذی در سلولهای عضلانی بهبود پیدا میکنن، برای همین میتونه باعث افزایش حجم عضلانی و درنتیجه افزایش قدرت بشه. بیشتر از این روش برای ریکاوری استفاده میشه اما جالبِ که بدونید بعد از گذشت حدوداً 3 هفته، اثر اون کمتر میشه.
به کار بردن روش EMS در ورزش میتونه به تقویت عضله یا یک گروه عضلانی خاص برای رسیدن به فاکتورهای بدنی مورد نیاز کمک کنه، علاوه بر این میتونه در بهبود استقامت بدنی، گرم کردن، تقویت و افزایش قدرت و بهبود ریکاوری عضلانی و بازتوانی، کمک کننده باشه. (۱) این دسته تمرینات به شرطی میتونن در عملکرد کمک کننده باشن که به صورت مداوم انجام بشن و به هیچ عنوان نمیتونن جای تمرین عادی رو بگیرن و فقط بهعنوان یک بخش تکمیلی تمرین عمل میکنن.
همونطور که قبلاً هم گفتیم، تحقیقات علمی خیلی کمی در مورد تحریک الکتریکی عضلانی وجود داره، متأسفانه تحقیقاتی که روی جمعیت سالم بودن هم به مراتب کمترِ و به طبع اون تحقیقات روی جمعیت ورزشی هم کمِ و دیگه چه برسه به ورزشکاران مسابقهای. (۶)(۳) تحقیقاتی پیشین تأثیر مثبت ای ام اس روی توان و قدرت ورزشکاران رو تأیید کرده بودن ولی فقط برای یک گروه عضلانی خاص و ایزوله شده.
(عضلات چهار سر ران و دوسر بازویی) و استفاده از این روش روی ورزشکاران حرفهای قایقرانی قبل از مسابقات بزرگ مثل المپیک، تأثیرات بسیار مثبتی رو نشون داده اما فقط به صورت محلی که تحریک عضلانی داده شده (روی چند گروه عضلانی). تحقیقات دیگهای هم هستن که از تأثیرات مثبت تحریک الکتریکی حمایت میکنن، منتهی از جمله ضعفهای همهی این تحقیقات اینِ که فقط روی یک گروه عضلانی خاص مثل اکستنسورهای ستون فقرات یا عضلات کف پا انجام شدهاند و تقریباً هیچ تحقیقی وجود نداره که روی فواید تحریک الکتریکی عضلانی بر روی کل بدن با هدف بهبود فرم یا ترکیب بدنی انجام شده باشه.
تکنیک تحریک تتانیک (Tetanic)
بخش عمدهی شهرت تحریک الکتریکی عضلانی در ورزش، از طریق تکنیکی به نام تحریک تتانیک (Tetanic) به دست اومده. این تکنیک از یکسری پالسهای تحریکی استفاده میکنه که با ۲ فاکتور مشخص میشن: زمان هر پالس و زمان بین دو پالس متوالی. تکنیک تتانیک، دستکاری زمان هر پالس و فاصلهی دو پالس متوالی رو امکانپذیر میکنه که باعث میشه بار کلی روی عضلهی تحریک شده، مشخص باشه.
اگه زمان بین دو پالس، کم باشه، عضله آمادهی انقباض بعدی نخواهد بود. به این زمان، کسر مطلق دورهی بدون مشکل (the absolute non-irritabiloty refraction period) گفته میشه که بین ۳-۱ میلیثانیه طول میکشه. (۷) برای بهبود توان و قدرت، فرکانس باید به حدی بالا باشه که بتونه انقباض تتانیک رو ایجاد کنه ولی به قدری هم کم باشه که باعث کمترین خستگی بشه.
این فرکانس معمولاً باید بین ۵۰ تا ۷۵ هرتز باشه. گام بعدی برای افزایش قدرت و توان، کاهش میزان خستگیِ و این کار معمولاً به وسیله تنظیم نسبت انقباض به استراحت ۵: ۱ به دست میاد. (۸) حالا اگه این نسبت کمتر بشه و میزان استراحت کاهش پیدا کنه و یک چیزی بین ۱: ۳ تا ۱: ۵ باشه، در ورزش به پروتکل روسی شناخته میشه. این پروتکل به این صورت هست: (۹)
سیگنالهای حامل به صورت سینوسی یا مثلثی
- فرکانس بالاتر از 2500 هرتز
- مدول 50 هرتز
- دامنه تحریک بسته به شخص تعیین میشه تا نیرویی بیشتر از 100٪ ماکسیمم نیروی ایزومتریک و یا تا محدوده ناتوانی استقامت فرد تولید کنه، البته این دامنه به خروجی امپدانس دستگاه هم بستگی داره و معمولاً بزرگتر از ۹۰ ولت هست.
- زمان انقباض حدود 10 ثانیه
- مکث بین انقباضات حدود 50 ثانیه
- تعداد 10 انقباض روزانه
- تعداد روزهای تمرینی 5 روز در هفته
مواردی منع استفاده از ای ام اس
- استفاده نکردن از تحریک الکتریکی عضلانی در ناحیهی قفسه سینه افراد با مشکلات آریتمی، تعویض دریچههای قلب، گرفتگی عروق قلب و بقیهی مشکلات قلبی.
- استفاده نکردن برای افرادی که باتری در بدنشون دارن و حتی برای افرادی شوک گرفتن
- استفاده نکردن در ناحیه شریانهای کاروتید (چون میتونه باعث افزایش فشارخون، اتساع و رفلکس عروقی و کاهش ضربان قلب میشه)
- روی سر نباید گذاشته بشه (چون پالسهای الکتریکی به درون مغز جریان پیدا میکنن)
- روی غدد و یا اندامهای با سرطان نباید گذاشته بشه
- نزدیک هرگونه ایمپلنت فلزی نباید قرار بگیره (چون فلزات هادیهای خوبی برای جریان الکتریکی هستن)
- برای هر شخصی که حس منفی نسبت به تحریک الکتریکی داره نباید به کار گرفته بشه
- برای هر شخصی که بدون هیچ دلیل خاصی درد دارن نباید استفاده بشه تا وقتیکه علت اون درد مشخص بشه
- برای اشخاصی که نمیتونن فیدبک درستی از درد بدنی ارائه بِدَن نباید استفاده بشه (مثلاً کودکان و افراد با مشکلات ذهنی)
احتیاطات در حین استفاده از ای ام اس
- اگه از EMS با دامنههای بسیار بالا دقیقاً روی استخوان استفاده میکنید، مواظب باشید
- اگه از EMS روی بخشهای با چربی بالا استفاده میکنید مواظب باشید، (چون برای اینکه عضلهی زیر چربی بالا تحریک بشه، باید میزانِ تحریک بیشتر بشه و ممکنه باعث درد باشه)
- در زمان بارداری نباید در اطراف شکم از این دستگاه استفاده بشه، در اطراف مثانه هم نباید از این تحریک الکتریکی استفاده بشه (چون ممکنه در کار اصلی مثانه اختلال ایجاد کنه)
- در زمان کار با بیماران متاستاتیک مواظب باشید
جمعبندی
همونطور که گفتیم، استفاده از تحریک الکتریکی عضلانی، میتونه برای گروه خاصی مفید باشه: ورزشکاران حرفهای و مسابقهای. ولی اگه برای لاغری و تناسباندام میخواید از این روش استفاده کنید، مطمئناً مأیوس میشید. حتی برای ورزشکاران حرفهای هم از این روش برای ریکاوری و یا کمک به تمرینشون استفاده میکنن و اینجوری نیست که به صورت تنها از تحریک عضلانی استفاده بشه. در حال حاضر، تحقیقات زیادی در مورد اثر بخشی تمرینات کل بدن با ای ام اس (چیزی که ما الآن در باشگاهها میبینیم) انجام نشده و درواقع پشتیبانی علمی و پژوهشی ندارن.
در کل به نظرم اگه ورزشکار حرفهای هستید که مربیتون برای برطرف کردن ضعف یک گروه عضلانی خاص یا بهبود عملکردتون، تمرینات تحریک عضلانی (EMS) رو به برنامتون اضافه کرده، یا پزشکتون برای بهبود عضلهای خاص بعد از آسیبدیدگی، استفاده از این متد رو تجویز کرده و یا اگه ضعف عضلانی به دلیل مشکل خاص سلامتی دارید و استفاده از این روش بهتون توصیه شده، از ای ام اس استفاده کنید. وگرنه هیچ دلیل منطقیای برای استفاده و پول خرج کردن برای اون وجود نداره.
منابع
- Vrcić, M., Kovačević, E., Abazović, E. (2015). FITNESS-individual programs. Sarajevo: Faculty of Physical
Education and Sport. - Ostojić, S. (2006). The Lexicon sports medicine and physiology exercise. Beograd
- Davis, MG., Hamzaid, NA and Fornusek, C. (2008). Cardiorespiratory, Metabolic, and Biomechanical Responses During Functional Electrical Stimulation Leg Exercise: Health and Fitness Benefit. Artificial Organs, 32(8), 625-629.
- Scremin AM, Kurta L, Gentili A, Wiseman B, Perell K, Kunkel C, Scremin OU. (1999). Increasing muscle mass in spinal cord injured persons with a functional electrical stimulation exercise program. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 80(12),1531-1536.
- Wheeler, GD , Andrews, B., Lederer, R., Davoodi,R., Natho,K Weiss, C., Jeon, J., Bhambhani, Y., Steadward, DR (2002). Functional electric stimulation–assisted rowing: Increasing cardiovascular fitness through functional electric stimulation rowing training in persons with spinal cord injury. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 83(8), 1093-1099.
- Banerjee, P., Caulfield, B., Crowe, L., Clark, A. (2005). Prolonged electrical muscle stimulation exercise improves
strength and aerobic capacity in healthy sedentary adults. Journal of Applied Physiology, 99 (6), 2307-2311. - Pavlović, R. (2014). Athletics. East Sarajevo: Faculty Of Physical Education nad Sport.
- Baker, L.L, Mcneal, D.R., Benton, L.A., Bowman, B.R., Waters, R.L. (1993). Neuromuscular Electrical Stimulation-A Practical Guide (3rd ed.). Downey, CA: Los Amigos Research and Education Institute
- Zaciorski, V., Kremer, V. (2009). Science and practice in strength training . Beograd.