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전기근육자극요법

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GAEUN (토론 | 기여)님의 2014년 6월 20일 (금) 12:44 판

전기근육자극요법 (Electrical muscle stimulation (EMS), neuromuscular electrical stimulation (NMES) 또는 electromyostimulation 라고도 불린다.) 은 전기적 신호를 통해 인위적으로 근육의 수축을 유도하는 것을 말한다. EMS 는 최근 몇 년 사이 크게 각광받고 있는 기술로써 큰 잠재성을 지니고 있는데 이를 접목시킬 수 있는 분야들의 몇 가지 예시는 다음과 같다. 운동선수나 일반 사람들의 트레이닝 도구, 신체의 일부나 전신을 움직일 수 없는 환자들의 회복이나 이차적으로 따라오는 증상에 대한 예방, 생명체의 근육이나 신경 테스트를 위한 도구, 선수들의 운동 후 회복.[1] 전기신호는 장치에 의해 발생되며 피부의 전극을 통해 근육에 직접 전달되어 자극이 가해지게 된다.[2] 이 신호는 근육의 수축을 유도하면서 중추신경계로부터의 활동전위가 생긴 것 처럼 보이게 만든다. 전극은 보통 피부에 부착하는 패드 형태이다. EMS의 활용은 유명한 스포츠 과학자들이 스포츠 트레이닝의 대안적인 기술로 언급한 바있으며[3] 이에 대한 출판물은 주석을 통해 확인할 수 있다.[4] 현재 미국 식품의약국에서는 EMS 장치에 규제를 가하고 있는 상태이며[5] XVIII Congress of the International Society of Electrophysiology and Kinesiology(2010년 6월 16-19, 덴마크 올보 개최)에서 '운동에서의 훈련과 시험을 위한 전기적 자극'이라는 제목으로 이 주제에 대해 다룬 바 있다. 이 후 다양한 출판물과 저서들이 나오고 있는 추세다.[6][7]

역사

루이지 갈바니(1791)가 최초로 전류가 근육을 활성화시킬 수 있다는 증거를 제시했다. 19~20세기 동안 학자들은 근육이 움직일 수 있는 정확한 전기적 수치를 연구하고 기록하였다.[8][9] 그리고 전기적 자극으로부터 유도되는 생체 기능은 근육에 장기간의 변화를 가져온다는 사실을 발견하였다. [10][11] 60년대 소련에서는 운동선수들의 훈련에 EMS를 도입하였으며[12] 70년대에는 서양의 학술지들과 함께 여러 학회에서 이 연구에 대한 정보를 공유하였다. 하지만 EMS가 구현되는 원리에 대한 이해의 어려움 때문인지 결과에 대한 의견이 분분했다.[13] 최근 의학생리학 연구[14][15]는 전기적 신호가 근육, 혈관[16][17][18], 신경세포[19]들의 적응을 돕는 원리에 집중을 하고 있다.

효과

전기근육자극요법(EMS)을 통한 근력운동은 신경과 근육이 자발적인 근력운동을 할 때와 동일한 효과를 이끌어낼 수 있다. 실질적인 적용에 대한 추가적인 연구는 EMS가 효과적인 기술인지 그렇지 않은지라는 문제에 있어서의 중요한 요인을 지적했다. [20][21] 돌아보면 이 연구는 과거의 학자들이 다른 사람들이 얻지 못한 결과를 얻어낸 이유를 알 수 있게 해준다는 사실을 알게 된다. 또한 저명한 대학들에서 이에 관한 연구가 계속되면서 EMS가 근섬유의 발달을 유도한다는 사실이 널리 알려지게 되었다.[22] 골근섬유의 특성때문에 다양한 종류의 섬유는 다양한 종류의 EMS에 의해 다양한 단계로 활성화될 수 있다. 또한 EMS 활동의 패턴에 따라 수정을 계속해나간다. 이런 패턴들을 프로토콜 또는 프로그램이라고 지칭하는데 이 패턴이 다양한 섬유들의 수축으로부터 다양한 반응을 보이게 될 것이다. 몇몇 프로그램은 지구력을 향상시킬 것이고 어떤 프로그램은 근력 향상을 유도할 것이다.

주석

  1. ↑ ,Maffiuletti, Nicola A.; Minetto, Marco A.; Farina, Dario; Bottinelli, Roberto (2011). "Electrical stimulation for neuromuscular testing and training: State-of-the art and unresolved issues". European Journal of Applied Physiology 111 (10): 2391–7. doi:10.1007/s00421-011-2133-7. PMID 21866361.
  2. ↑ [1].
  3. ↑ Zatsiorsky, Vladimir; Kraemer, William (2006). "Experimental Methods of Strength Training". Science and Practice of Strength Training. Human Kinetics. pp. 132–133. ISBN 978-0-7360-5628-1.
  4. ↑ Examples of peer-reviewed research articles attesting increased muscular performance by utilizing EMS:[improper synthesis?] Babault, Nicolas; Cometti, Gilles; Bernardin, Michel; Pousson, Michel; Chatard, Jean-Claude (2007). "Effects of Electromyostimulation Training on Muscle Strength and Power of Elite Rugby Players". The Journal of Strength and Conditioning Research 21 (2): 431. doi:10.1519/R-19365.1. Malatesta, D; Cattaneo, F; Dugnani, S; Maffiuletti, NA (2003). "Effects of electromyostimulation training and volleyball practice on jumping ability". Journal of strength and conditioning research 17 (3): 573–9. PMID 12930189. Willoughby, Darryn S.; Simpson, Steve (1998). "Supplemental EMS and Dynamic Weight Training: Effects on Knee Extensor Strength and Vertical Jump of Female College Track & Field Athletes". Journal of Strength & Conditioning Research 12 (3). Willoughby, Darryn S.; Simpson, Steve (1996). "The Effects of Combined Electromyostimulation and Dynamic Muscular Contractions on the Strength of College Basketball Players". Journal of Strength & Conditioning Research 10 (1).
  5. ↑ FDA Guidance Document for Powered Muscle Stimulator, standard indications for use, page 4; contraindications, p. 7; warnings and precautions, p. 8. Product code: NGX
  6. ↑ Gondin, Julien; Cozzone, Patrick J.; Bendahan, David (2011). "Is high-frequency neuromuscular electrical stimulation a suitable tool for muscle performance improvement in both healthy humans and athletes?". European Journal of Applied Physiology 111 (10): 2473–87. doi:10.1007/s00421-011-2101-2. PMID 21909714.
  7. ↑ Babault, Nicolas; Cometti, Carole; Maffiuletti, Nicola A.; Deley, Gaëlle (2011). "Does electrical stimulation enhance post-exercise performance recovery?". European Journal of Applied Physiology 111 (10): 2501–7. doi:10.1007/s00421-011-2117-7. PMID 21847574.
  8. ↑ Ranvier, Louis-Antoine (1874). "De quelques faits relatifs à l'histologie et à la physiologie des muscles striés". Archives de physiologie normale et pathologique (in French) 6: 1–15.
  9. ↑ Denny-Brown, D. (1929). "On the Nature of Postural Reflexes". Proceedings of the Royal Society B 104 (730): 252–301. Bibcode:1929RSPSB.104..252D. doi:10.1098/rspb.1929.0010. JSTOR 81340.
  10. ↑ Buller, AJ; Eccles, JC; Eccles, RM (1960). "Interactions between motoneurones and muscles in respect of the characteristic speeds of their responses". The Journal of physiology 150: 417–39. PMC 1363172. PMID 13805874.
  11. ↑ Pette, Dirk; Smith, Margaret E.; Staudte, Hans W.; Vrbová, Gerta (1973). "Effects of long-term electrical stimulation on some contractile and metabolic characteristics of fast rabbit muscles". Pflügers Archiv European Journal of Physiology 338 (3): 257. doi:10.1007/BF00587391.
  12. ↑ Ward, AR; Shkuratova, N (2002). "Russian electrical stimulation: The early experiments". Physical therapy 82 (10): 1019–30. PMID 12350217.
  13. ↑ Siff, Mel (1990). "Applications of Electrostimulation in Physical Conditioning: A Review". Journal of Strength & Conditioning Research 4 (1).
  14. ↑ adaptation
  15. ↑ Salmons, S; Vrbová, G (1969). "The influence of activity on some contractile characteristics of mammalian fast and slow muscles". The Journal of physiology 201 (3): 535–49. PMC 1351409. PMID 5767881.
  16. ↑ Blomqvist, C G; Saltin, Bengt (1983). “Cardiovascular Adaptations to Physical Training”. 《Annual Review of Physiology》 45: 169–89. doi:10.1146/annurev.ph.45.030183.001125. PMID 6221687. 
  17. ↑ Cabric, M.; Appell, H.-J.; Resic, A. (2008). “Stereological Analysis of Capillaries in Electrostimulated Human Muscles”. 《International Journal of Sports Medicine》 08 (5): 327. doi:10.1055/s-2008-1025678. 
  18. ↑ Harris, B. A. (2005). “The influence of endurance and resistance exercise on muscle capillarization in the elderly: A review”. 《Acta Physiologica Scandinavica》 185 (2): 89–97. doi:10.1111/j.1365-201X.2005.01461.x. PMID 16168003. 
  19. ↑ Pette, Dirk; Vrbová, Gerta (1999). “What does chronic electrical stimulation teach us about muscle plasticity?”. 《Muscle & Nerve》 22 (6): 666. doi:10.1002/(SICI)1097-4598(199906)22:6<666::AID-MUS3>3.0.CO;2-Z. 
  20. ↑ Filipovic, Andre; Heinz Kleinöder; Ulrike Dörmann; Joachim Mester (September 2012). “Electromyostimulation--a systematic review of the effects of different electromyostimulation methods on selected strength parameters in trained and elite athletes”. 《Journal of strength and conditioning research / National Strength & Conditioning Association》 26 (9): 2600–2614. doi:10.1519/JSC.0b013e31823f2cd1. ISSN 1533-4287. 
  21. ↑ Filipovic, Andre; Heinz Kleinöder; Ulrike Dörmann; Joachim Mester (November 2011). “Electromyostimulation-a systematic review of the influence of training regimens and stimulation parameters on effectiveness in electromyostimulation training of selected strength parameters - part 2”. 《Journal of Strength and Conditioning Research / National Strength & Conditioning Association》 25 (11): 3218–3238. doi:10.1519/JSC.0b013e318212e3ce. ISSN 1533-4287. PMID 21993042. 2014년 6월 13일에 확인함. 
  22. ↑ Quoted from National Skeletal Muscle Research Center; UCSD, Muscle Physiology Home Page - Electrical Stimulation
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