電気筋肉刺激

電気筋刺激（EMS ）は、神経筋電気刺激（NMES）または電気筋刺激とも呼ばれ、電気インパルスを使用して筋肉の収縮を誘発するものです。EMSは、ここ数年で多くの理由からますます注目を集めています。健康な被験者やアスリートの筋力トレーニングツールとして利用できること、部分的または完全に動けなくなった人のリハビリテーションおよび予防ツールとして利用できること、生体内での神経機能や筋肉機能を評価するテストツールとして利用できることなどです。EMSは、早期の筋肉活性化のため、運動や活動の前に行うとより効果的であることが証明されています。最近の研究では、電気刺激は運動後の回復には効果がなく、遅発性筋肉痛（DOMS）の増加につながる可能性があることが証明されています。^[1]

装置によって生成されたインパルスは、刺激を受ける筋肉の近くの皮膚上の電極を通じて伝達されます。電極は通常、皮膚に貼り付けるパッドです。インパルスは中枢神経系から来る活動電位を模倣し、筋肉を収縮させます。EMSの使用は、スポーツ科学者^[2]によってスポーツトレーニングの補完技術として引用されており、得られた結果に関する研究が発表されています。^[3]米国では、EMS装置は米国食品医薬品局（FDA）によって規制されています。^[4]

これらのデバイスについては多くのレビューが行われている。^{[5] [6]}

電気筋肉刺激はトレーニング、^{[7] [8] [9]} 治療、^{[10] [11]}または美容ツールとして使用することができます。

医療では、EMS はリハビリテーションの目的で使用されています。たとえば、理学療法では、筋骨格系の損傷(骨、関節、筋肉、靭帯、腱の損傷)後に発生する可能性のある、活動不足や神経筋の不均衡による筋萎縮を予防します。これは、電流が疼痛治療に使用される経皮的電気神経刺激(TENS)とは異なります。「主な違いは、期待される結果です。TENS ユニットは、疼痛緩和のための医療機器です。期待される結果は、さまざまな神経信号を刺激して疼痛を軽減することです。EMS フィットネスも FDA 承認の医療機器ですが、筋肉の発達を目的としています。EMS フィットネスは、すべての主要な筋肉群を刺激して、強度と持久力の適応を引き出すように設計されています。」^[12] TENS の場合、電流は通常閾値未満であり、つまり、筋肉の収縮は観察されません。^{[オリジナル研究? ]}

がんや慢性閉塞性肺疾患などの進行性疾患を持つ人の場合、全身運動ができない、またはしたくない人の筋力低下を改善するためにEMSが使用されます。^{[13] EMSは}大腿四頭筋の筋力を統計的に有意に改善する可能性がありますが、このエビデンスは確実性が低いと評価されているため、さらなる研究が必要です。^[14]同じ研究では、EMSが筋肉量の増加につながる可能性も示されています。^[13]確実性の低いエビデンスでは、既存の運動プログラムにEMSを追加すると、体調が悪い人がベッドで過ごす日数を減らすのに役立つ可能性があることが示されています。^[15]

EMSトレーニングでは、特定のトレーニング目標（例えば、物に手を伸ばす能力の向上など）のために、一連の補完的な筋肉群（例えば、上腕二頭筋と上腕三頭筋）を交互にターゲットにすることがよくあります ^{[16] 。}

FDAは、減量をうたう機器の認証を拒否している。^[17] EMS機器は、せいぜいわずかなカロリー燃焼を引き起こす。大量のカロリーが燃焼されるのは、身体の大部分が運動に関与しているとき、つまり複数の筋肉、心臓、呼吸器系がすべて同時に働いているときだけである。^[18]しかし、一部の著者は、電気刺激で筋肉を鍛えた人は、身体が準備が整い、健康になり、身体活動に取り組む意欲と能力が備わってくるため、その後スポーツ活動に参加する可能性が高くなるため、EMSは運動につながる可能性があると示唆している。^[16]

「NMESによる筋力トレーニングは、自発的な抵抗トレーニングのよく知られた効果を補完する神経および筋肉の適応を促進します。」^[19]この声明は、2010年にこのテーマについて行われた世界研究者会議の編集要約の一部です。その会議の後に行われた実際のアプリケーションに関する追加の研究では、効果的なEMSと効果のないEMSの違いを生む重要な要因が指摘されました。^{[20] [21]}これを振り返ってみると、過去に一部の研究者や実践者が他の人が再現できなかった結果を得た理由が説明できます。また、評判の高い大学によって発表されているように、EMSは筋線維の適応、つまりトレーニングを引き起こします。^[22]骨格筋線維の特性により、異なるタイプの線維は異なるタイプのEMSによって異なる程度に活性化され、誘発される変更はEMS活動のパターンによって異なります。^[23]プロトコルまたはプログラムと呼ばれるこれらのパターンは、異なる線維タイプの収縮から異なる反応を引き起こします。いくつかのプログラムは疲労耐性、つまり持久力を向上させ、他のプログラムは力の発揮を高めます。^[24]

ルイジ・ガルヴァーニ（1761）は、電流が筋肉を活性化できるという最初の科学的証拠を提供しました。19世紀から20世紀にかけて、研究者は筋肉の動きを生み出す正確な電気的特性を研究し、文書化しました。^{[25] [26]}電気刺激によって誘発される身体機能が筋肉に長期的な変化を引き起こすことが発見されました。^{[27] [28]} 1960年代、ソビエトのスポーツ科学者は、エリートアスリートのトレーニングにEMSを適用し、40％の力の増加を主張しました。^[29] 1970年代、これらの研究は西側のスポーツ機関との会議で共有されました。しかし、EMSが作用するメカニズムが十分に理解されていなかったためか、結果は矛盾していました。^[30]医学生理学の研究^{[31] [23]により、電気刺激が筋肉、血管[32] [33] [34]} 、神経の細胞の適応を引き起こすメカニズムが特定されました。^[24]

米国食品医薬品局( FDA ) は、EMS デバイスを、市販デバイス (OTC) と処方デバイスという 2 つの大まかなカテゴリに分類して認定およびリリースしています。OTC デバイスは筋肉の引き締めのみに使用できます。処方デバイスは、治療のための医師の処方箋がないと購入できません。処方デバイスは、次の用途で、認定された医師の監督下で使用する必要があります。

• 筋肉のけいれんの緩和;
• 廃用性萎縮の予防または遅延;
• 局所的な血液循環の増加;
• 筋肉の再教育;
• 静脈血栓症を予防するために、手術直後にふくらはぎの筋肉を刺激する。
• 可動域を維持または拡大する。

FDA は、マニュアルに禁忌、警告、注意事項、副作用を目立つように表示することを義務付けており、ペースメーカー装着者には使用不可、頸動脈洞神経、胸部、脳などの重要な部位には使用不可、妊娠中、月経中、および筋肉の収縮によって影響を受ける可能性のあるその他の特定の状態中の使用には注意、潜在的な副作用には皮膚の炎症や火傷などが含まれる。

米国では、FDA認定の機器のみが医師の処方箋なしで合法的に販売できます。認定機器については、FDAのウェブページで確認できます。^[35] FTCは、根拠のない主張をする消費者向けEMS機器を取り締まっており、^[36]多くが市場から撤去されましたが、一部はFDA認定を取得しています。

ウィキメディア・コモンズには、電気筋肉刺激に関連するメディアがあります。

• 電気鍼療法
• 機能的電気刺激
• 微電流電気神経筋刺激装置
• 経皮的電気神経刺激

•  Maffiuletti, Nicola A (2006 年 12 月)。「競技スポーツにおける電気刺激運動の利用」。 国際スポーツ生理学およびパフォーマンスジャーナル。1 (4): 406– 407。doi :10.1123/ ijspp.1.4.406。ISSN 1555-0265。PMID 19124897。S2CID 13357541  。
• Maffiuletti, Nicola A; Marco A Minetto ; Dario Farina; Roberto Bottinelli (2011 年 10 月)。「神経 筋のテストとトレーニングのための電気刺激: 最新技術と未解決の問題」。European Journal of Applied Physiology。111 ( 10): 2391– 2397。doi : 10.1007 / s00421-011-2133-7。ISSN 1439-6327。PMID 21866361  。
• ボスケッティ、ジャンパオロ (2008)。 Globus SHT (編)。 「EMSダイジェスト」。2013 年1 月 29 日に取得。^{[リンク切れ‍]}著者のワークショップからインスピレーションを得たGoogleドキュメント
• ジャンパオロ・ボスケッティ (2000)。 Che cos'è l'eletrostimolazione。リブレリア デッロ スポルト。2013 年1 月 10 日に取得。^{[リンク切れ‍ ]}スポーツトレーニングのための電気筋肉刺激を理解するための実用的なガイドとして編集されており、ワークショップで著者が教えた資料や、プロのトレーナーが書いた付録によって補完されています。