Elektrostymulacja mięśni to nowoczesna metoda fizjoterapii, która jest szeroko stosowana w medycynie i sporcie. Metoda ta opiera się na wykorzystaniu impulsów elektrycznych, które oddziałują na mięśnie, wywołując ich skurcz. Celem jest wspomaganie funkcji mięśni oraz ich aktywacja, co może być przydatne w rehabilitacji urazów zarówno sportowych, jak i niezwiązanych ze sportem. Z tego artykułu dowiesz się, czym jest EMS oraz NMES, w jakich przypadkach mogą być stosowane oraz kiedy metody te nie są wskazane.

Spis treści:

1. Jak działa elektrostymulacja mięśni?
2. Czym są EMS i NMES?
3. EMS/NMES a TENS – najważniejsze różnice
4. Kiedy EMS/NMES jest wskazana?
5. Kiedy NMES może być szczególnie skuteczna?
6. NMES – przeciwwskazania i środki ostrożności
7. EMS/NMES a rehabilitacja sportowa
8. Podsumowanie
9. FAQ: EMS i NMES – często zadawane pytania

Jak działa elektrostymulacja mięśni?

Elektrostymulacja mięśni (niezależnie od nazwy EMS czy NMES) opiera się na oddziaływaniu impulsów elektrycznych na zakończenia nerwowe, które przekazują sygnały do mięśni za pomocą elektrod umieszczonych na skórze w okolicy mięśnia lub nerwu. Podczas elektrostymulacji impulsy prądowe są dostarczane przez umieszczone na skórze elektrody z częstotliwością wystarczająco wysoką, aby pojedyncze skurcze wywołane przez każdy impuls sumowały się, tworząc gładkie, ciągłe („tężcowe”), mimowolne skurcze mięśni.

Powtarzanie tych skurczów – w formie uporządkowanego programu terapii z określonymi parametrami bodźców (częstotliwość, natężenie, przerwa itd.) – może wspierać funkcję nerwowo-mięśniową oraz poprawę pracy mięśni. W ten sposób elektrostymulacja w pewnym sensie symuluje działanie treningu. Podobnie jak w przypadku ćwiczeń dobrowolnych, skurcze wywoływane wielokrotnie przez elektrostymulację przez kilka tygodni mogą zmniejszać zanik mięśni związany z brakiem używania oraz wspierać hipertrofię, funkcję kurczliwą mięśni, adaptacje nerwowe, a także korzystnie wpływać na zdrowie i dobrostan. Siła skurczów wywoływanych przez NMES jest jednak często stosunkowo niska (zwykle <50% maksymalnej zdolności mięśnia do generowania siły, nawet przy najwyższej tolerowanej intensywności), a wywołana siła szybko i znacząco maleje, co objawia się narastającym zmęczeniem mięśnia. Dlatego w praktyce największe korzyści z elektrostymulacji obserwuje się zwykle u osób zdekondycjonowanych, natomiast u sportowców elektrostymulacja również może stanowić skuteczne narzędzie wspierające inne metody rehabilitacji.

Jednak NMES różni się od ćwiczeń tym, że choć mięsień się kurczy, nie jest to skurcz dowolny, lecz wywołany impulsem elektrycznym. Nie jest to również metoda bierna, ponieważ mięsień aktywnie generuje napięcie i wykonuje pracę, mimo że inicjacja skurczu jest mimowolna.

W zastosowaniach klinicznych i laboratoryjnych mięsień czworogłowy uda jest najczęściej stymulowany ze względu na swoją dostępność oraz istotne znaczenie funkcjonalne. NMES może być jednak stosowany praktycznie na każdy mięsień powierzchowny lub grupę mięśniową.

Czym są EMS i NMES?

NMES (nerwowo-mięśniowa stymulacja elektryczna) i EMS (elektromiostymulacja) to techniki wykorzystujące impulsy elektryczne do wywoływania skurczów mięśni. Mimo podobnej technologii stosuje się je w różnych celach.

NMES jest wykorzystywana głównie w medycynie w celu przywracania funkcji mięśni, zapobiegania ich zanikowi oraz zwiększania siły, szczególnie u pacjentów w ramach rehabilitacji po urazach, operacjach lub ze schorzeniami neurologicznymi. NMES naśladuje naturalne sygnały nerwowe organizmu, wspierając poprawę wytrzymałości i koordynacji ruchowej. Często stosuje się ją jako część kompleksowego programu rehabilitacyjnego obok tradycyjnej fizjoterapii.

EMS znajduje zastosowanie przede wszystkim w sporcie i fitnessie. Służy poprawie wydajności mięśniowej oraz wywołaniu hipertrofii (wzrostu mięśni). EMS koncentruje się na stymulacji włókien szybkokurczliwych, kluczowych dla siły i mocy. Stosuje się ją jako uzupełnienie tradycyjnego treningu siłowego.

Można natomiast spotkać się z zamiennym używaniem tych pojęć (np. w gabinecie rehabilitacji zabieg będzie nazywać się EMS).

EMS/NMES a TENS – najważniejsze różnice

Nerwowo-mięśniowa stymulacja elektryczna (NMES) – zastosowanie prądu w celu wywołania skurczu unerwionego mięśnia poprzez depolaryzację (pobudzenie nerwów do przekazania sygnału do skurczu mięśni). Powtarzane stosowanie tej metody pozwala wzmocnić mięśnie, poprawić ich funkcję oraz zapobiegać ich osłabieniu i zanikowi.

Przezskórna elektryczna stymulacja nerwów (TENS) – zastosowanie prądu za pomocą elektrod powierzchniowych w celu aktywacji nerwów obwodowych i modulacji (zmniejszenia) bólu, np. w przypadku bólu stawów. Sygnały elektryczne mają na celu przerwać przekazywanie bólu do mózgu. Ten sposób stymulacji zazwyczaj powoduje mrowienie bez wyraźnego skurczu mięśnia.

W przeciwieństwie do TENS, NMES koncentruje się głównie na skurczach mięśni, ale rzadko stosuje się go w celu łagodzenia bólu mięśniowo-powięziowego.

Kiedy EMS/NMES jest wskazana?

W literaturze jako efekty stosowania EMS/NMES najczęściej wskazuje się na:

• zwiększenie siły mięśni, przeciwdziałanie zanikowi i osłabieniu mięśni, co jest szczególnie przydatne w sportach siłowych, ale również po zabiegach medycznych. Badania wskazują, że powtarzane stosowanie NMES u zdrowych pacjentów może poprawić maksymalną siłę dobrowolną (choć mniej niż w treningu siłowym) oraz hipertrofię mięśni. Podobne efekty – często w połączeniu z poprawą funkcji fizycznej – obserwuje się, gdy NMES jest wykorzystywany do rehabilitacji po okresie nieużywania, na przykład po operacji;
• poprawę wytrzymałości mięśniowej. Programy EMS i NMES mogą przyczynić się do poprawy wytrzymałości, co jest korzystne przy długotrwałych aktywnościach sportowych – wywołują adaptacje nerwowe;
• przyspieszenie regeneracji. Stosowane po treningach, wspiera proces regeneracji mięśni i może zmniejszać powysiłkowy ból mięśni. Badania wskazują, że NMES zmniejsza zanik mięśni i osłabienie po unieruchomieniu poprzez zwiększenie lub utrzymanie syntezy białek mięśniowych, choć hamowanie rozkładu białek również może się przyczyniać.

Kiedy NMES może być szczególnie skuteczna?

NMES może być zatem skuteczna:

• po urazach lub zabiegach chirurgicznych (np. złamania kości, zerwania więzadeł i mięśni, endoprotezoplastyka stawów), kiedy mięśnie często tracą napięcie i siłę. Długotrwałe unieruchomienie może prowadzić do zaniku mięśni (atrofii). Elektrostymulacja pomaga zapobiegać tym procesom i przyspiesza powrót do sprawności;
• w rehabilitacji chorób neurologicznych. W schorzeniach takich jak udar mózgu, stwardnienie rozsiane czy porażenia, elektrostymulacja może wspierać odzyskiwanie funkcji ruchowych, aktywując tzw. „uśpione” mięśnie;
• u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawu kolanowego. Jednym z głównych czynników prowadzących do niepełnosprawności w tej grupie jest osłabienie mięśnia czworogłowego uda. Badania potwierdzają, że NMES jest skuteczna w poprawie funkcji u pacjentów z tą jednostką chorobową;
• u pacjentów z przykurczami po udarze. Badania wskazują, że powierzchniowa nerwowo-mięśniowa stymulacja elektryczna zmniejsza ból u pacjentów po udarze z niesprawnym ramieniem i może być pomocna w redukcji przykurczów;
• w celu zmniejszenia obrzęku u pacjentów po skręceniach stawu skokowego I i II stopnia. W badaniach pilotażowych (randomizowanych i kontrolowanych) NMES była dobrze tolerowana oraz wykazała istotną statystycznie poprawę w redukcji obrzęku (mierzoną przemieszczeniem płynu). Więcej o leczeniu stawu skokowego w artykule: Skręcenie stawu skokowego – leczenie i profilaktyka
• u osób z przewlekłym bólem dolnej części pleców. Badania wskazują, że NMES w połączeniu z treningiem mięśni tułowia może poprawić funkcjonowanie fizyczne i ból.

Sprawdź też:
>> Ćwiczenia na ból pleców – skuteczne metody łagodzenia dolegliwości

NMES – przeciwwskazania i środki ostrożności

NMES jest generalnie uznawana za metodę bezpieczną, pod warunkiem wykonywania zabiegu przez wykwalifikowanego specjalistę oraz stosowania się do ogólnych zasad jej użycia. Istnieją jednak schorzenia i stany kliniczne, w przypadku których specjalista może uznać zastosowanie NMES za niebezpieczne lub wymagające szczególnej ostrożności, w zależności od etapu choroby, miejsca planowanej stymulacji oraz innych czynników indywidualnych:

• choroby sercowo-naczyniowe,
• ciąża,
• choroby nowotworowe,
• procesy infekcyjne,
• zaburzenia krzepliwości krwi,
• zaburzenia czucia.

Chociaż prawidłowe czucie nie jest uznawane za bezwzględny warunek stosowania NMES, brak odpowiedniej informacji zwrotnej od pacjenta znacząco zwiększa ryzyko wystąpienia reakcji niepożądanych. Gdy czucie jest zaburzone z powodu stanu neurologicznego (np. po udarze, w przebiegu uszkodzenia rdzenia kręgowego) lub uszkodzenia powierzchownych nerwów czuciowych (np. w wyniku nacięcia chirurgicznego), istotne jest ustalenie, czy zmienione unerwienie wpłynęło na zdolność rozróżniania różnych doznań (np. mrowienia i intensywnego mrowienia) oraz na zdolność wykrywania bodźców bólowych i potencjalnie uszkadzających tkanki. Fizjoterapeuta powinien w takiej sytuacji szczególnie uważnie monitorować przebieg terapii, m.in. poprzez częstą kontrolę skóry oraz ocenę odczuwanego dyskomfortu i ewentualnych objawów niepożądanych.

Niektóre schorzenia mogą zwiększać prawdopodobieństwo wystąpienia lub nasilenia reakcji niepożądanych albo zmniejszać oczekiwane korzyści terapii, dlatego podczas kwalifikacji do zabiegu należy ujawnić wszystkie dolegliwości, choroby współistniejące oraz przebieg dotychczasowego leczenia, a w razie potrzeby wykonać dodatkowe badania w celu wykluczenia przeciwwskazań.

Najczęstsze ryzyka związane z leczeniem NMES to:

• niepożądane odczucia elektryczne lub dyskomfort w przypadku nieprawidłowego działania urządzenia;
• podrażnienia skóry lub reakcje alergiczne w miejscach przyłożenia elektrod. Często obserwuje się lekkie zaczerwienienie skóry pod elektrodami po zastosowaniu NMES, związane ze zwiększonym dopływem krwi do tego obszaru; zwykle ustępuje ono samoistnie po zakończeniu stymulacji. Łagodne podrażnienia skóry mogą czasami wynikać z czynników alergicznych (np. składników elektrod, żelu elektrodowego, warstwy samoprzylepnej lub taśmy) albo mechanicznych (np. otarcia skóry podczas usuwania taśmy). Czynniki chemiczne i elektryczne również mogą być przyczyną oparzeń;
• ból podczas terapii, jeśli natężenie prądu nie jest zwiększane stopniowo i dostosowywane na podstawie informacji zwrotnej od pacjenta;
• ból mięśni po zakończeniu leczenia.

EMS/NMES a rehabilitacja sportowa

NMES może być wykorzystywana zarówno w celu poprawy wyników sportowych (np. zwiększenia siły i wytrzymałości mięśni oraz przyspieszenia regeneracji powysiłkowej), jak i jako element rehabilitacji wielu urazów sportowych, takich jak:

• uraz ACL – ból i wtórne osłabienie mięśni po urazie oraz rekonstrukcji ACL stanowią częsty problem u pacjentów. Dochodzi do tzw. odruchowego hamowania mięśnia czworogłowego uda (arthrogenic muscle inhibition), które ogranicza prawidłową rekrutację jednostek motorycznych. Zanik mięśni, szczególnie włókien typu I, prowadzi do istotnego spadku siły (nawet o 60–80%), co zagraża funkcjonowaniu stawów i może być powiązane z nieprawidłowościami chodu (prędkość, długość kroku i tempo). Osłabienie mięśnia czworogłowego zwiększa ryzyko ponownego urazu oraz rozwoju zmian zwyrodnieniowych. NMES jest wskazana po rekonstrukcji ACL w celu wywołania elektrycznie indukowanych skurczów mięśniowych, wspomagających aktywację i wzmacnianie mięśnia czworogłowego; oprócz poprawy siły i biomechaniki NMES może również zmniejszać ból;
• zespół bólu rzepkowo-udowego – NMES, poprzez aktywację mięśnia czworogłowego uda – szczególnie jego części przyśrodkowej (VMO) – może wspierać prawidłowe śledzenie rzepki w bruździe bloczka kości udowej;
• urazy ścięgna Achillesa – naprawa chirurgiczna ścięgna Achillesa często wiąże się z przedłużającym się zanikiem mięśni łydki i ograniczeniem funkcji, nawet w przypadku stosowania się do protokołów w zakresie wczesnego obciążenia. NMES może wspierać utrzymanie aktywności mięśniowej oraz przyspieszać powrót do sprawności poprzez poprawę siły i redukcję bólu;
• całkowita alloplastyka stawu kolanowego i biodrowego – osłabienie mięśnia czworogłowego uda, wtórne do zabiegu operacyjnego oraz występujące w przebiegu zaawansowanej choroby zwyrodnieniowej stawu kolanowego, jest bardzo częste u pacjentów po całkowitej artroplastyce kolana (TKA). NMES może być stosowany w tych przypadkach do wzmacniania mięśnia czworogłowego i zapewnienia odpowiedniej dawki treningowej u osób z niewystarczającą aktywacją dowolną tego mięśnia. Celem jest złagodzenie znacznej utraty siły bezpośrednio po operacji. NMES jest również stosowany w leczeniu osłabienia mięśnia czworogłowego uda po całkowitej artroplastyce stawu biodrowego.

Zobacz również: Naciągnięcie mięśnia – przyczyny, symptomy i sposoby profilaktyki

Podsumowanie

NMES oraz EMS mogą być skutecznymi narzędziami wspierającymi poprawę wydolności sportowej, rozwój siły i wytrzymałości mięśni oraz przyspieszanie regeneracji. Są wykorzystywane zarówno jako element rehabilitacji (NMES), jak i uzupełnienie treningu (EMS). Przestrzeganie zasad bezpieczeństwa oraz zgłaszanie występujących dolegliwości pomagają specjaliście dobrać odpowiedni program i narzędzia, aby osiągnąć zamierzony cel.

FAQ: EMS i NMES – często zadawane pytania

Bibliografia:

1. Nussbaum EL, Houghton P, Anthony J, Rennie S, Shay BL, Hoens AM. Neuromuscular Electrical Stimulation for Treatment of Muscle Impairment: Critical Review and Recommendations for Clinical Practice. Physiother Can. 2017;69(5):1-76. doi: 10.3138/ptc.2015-88. PMID: 29162949; PMCID: PMC5683854.

2. Maffiuletti NA, Dirks ML, Stevens-Lapsley J, McNeil CJ. Electrical stimulation for investigating and improving neuromuscular function in vivo: Historical perspective and major advances. J Biomech. 2023 May;152:111582. doi: 10.1016/j.jbiomech.2023.111582. Epub 2023 Apr 11. PMID: 37088030.

3. Blazevich AJ, Collins DF, Millet GY, Vaz MA, Maffiuletti NA. Enhancing Adaptations to Neuromuscular Electrical Stimulation Training Interventions. Exerc Sport Sci Rev. 2021 Oct 1;49(4):244-252. doi: 10.1249/JES.0000000000000264. PMID: 34107505; PMCID: PMC8460078.

4. Wainwright TW, Burgess LC, Middleton RG. Does Neuromuscular Electrical Stimulation Improve Recovery Following Acute Ankle Sprain? A Pilot Randomised Controlled Trial. Clin Med Insights Arthritis Musculoskelet Disord. 2019 May 20;12:1179544119849024. doi: 10.1177/1179544119849024. PMID: 31205428; PMCID: PMC6535900.