التحفيز الكهربائي للعضلات

يعمل التحفيز الكهربائي العصبي العضلي (NMES) عن طريق إيصال نبضات كهربائية تُسبب انقباضات عضلية لا إرادية، مُحاكياً بذلك تأثيرات التمارين الرياضية الإرادية. بالإضافة إلى التحفيز المباشر للألياف العضلية، أظهرت الأبحاث الحديثة أن التحفيز الكهربائي العصبي العضلي يُنشط المسارات الحركية القشرية، مُفعّلاً بذلك كلاً من بنى الجهاز العصبي المحيطي والمركزي. تُساعد هذه العملية على تنشيط ألياف العضلات سريعة الانقباض، وتُعزز التكيفات العصبية المشابهة لتلك التي تُلاحظ مع التمارين الرياضية الإرادية عالية الكثافة. ^{[ 12 ]}

في المجال الطبي، يُستخدم التحفيز الكهربائي للعضلات (EMS) لأغراض إعادة التأهيل، على سبيل المثال في العلاج الطبيعي للوقاية من ضمور العضلات الناتج عن قلة الحركة أو اختلال التوازن العصبي العضلي، والذي قد يحدث مثلاً بعد إصابات الجهاز العضلي الهيكلي (تلف العظام والمفاصل والعضلات والأربطة والأوتار ) . ويختلف هذا عن التحفيز الكهربائي للأعصاب عبر الجلد ( TENS ) ، حيث يُستخدم تيار كهربائي لعلاج الألم. "يكمن الفرق الرئيسي في النتيجة المرجوة. فجهاز TENS هو جهاز طبي لتسكين الألم، والنتيجة المرجوة هي تقليل الألم عن طريق تحفيز إشارات عصبية مختلفة. أما جهاز EMS للياقة البدنية فهو أيضاً جهاز طبي معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، ولكنه مُصمم لتنمية العضلات. صُمم جهاز EMS للياقة البدنية لتحفيز جميع مجموعات العضلات الرئيسية لتحقيق تكيفات في القوة والتحمل." ^{[ 13 ]}

بالنسبة للأشخاص المصابين بأمراض متفاقمة كالسرطان أو داء الانسداد الرئوي المزمن ، يُستخدم التحفيز الكهربائي للعضلات (EMS) لتحسين ضعف العضلات لدى غير القادرين أو غير الراغبين في ممارسة تمارين لكامل الجسم. ^{[ 14 ]} قد يُؤدي التحفيز الكهربائي للعضلات إلى تحسن ملحوظ إحصائيًا في قوة عضلات الفخذ الرباعية ، إلا أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث نظرًا لانخفاض مستوى اليقين في هذه الأدلة. ^{[ 15 ]} وتشير الدراسة نفسها أيضًا إلى أن التحفيز الكهربائي للعضلات قد يُؤدي إلى زيادة الكتلة العضلية . ^{[ 14 ]} وتشير أدلة منخفضة اليقين إلى أن إضافة التحفيز الكهربائي للعضلات إلى برنامج تمارين قائم قد يُساعد المرضى على قضاء أيام أقل في الفراش. ^{[ 16 ]} بالإضافة إلى ذلك، فقد ثبت أن التحفيز الكهربائي العصبي العضلي (NMES) يُحسّن القدرة الوظيفية، ومسافة المشي، وقوة العضلات لدى مرضى غسيل الكلى في المرحلة النهائية من الفشل الكلوي، دون الإبلاغ عن أي آثار جانبية خطيرة. ^{[ 12 ]}

ثبتت فعالية التحفيز الكهربائي العصبي العضلي (NMES) في علاج بعض مشاكل الأطراف العلوية والسفلية بعد السكتة الدماغية، والضعف الناتج عن إصلاح الرباط الصليبي الأمامي واستبدال مفصل الركبة بالكامل ، وضعف العضلات في التهاب مفصل الركبة، والوهن والضعف بعد الأمراض الخطيرة. مع ذلك، لا تزال فائدة التحفيز الكهربائي العصبي العضلي في علاج متلازمة ألم الرضفة الفخذية (PFPS) غير مؤكدة. ^{[ 17 ]}

أثناء التدريب على التحفيز الكهربائي للعضلات، غالبًا ما يتم استهداف مجموعة من مجموعات العضلات التكميلية (مثل العضلة ذات الرأسين والعضلة ثلاثية الرؤوس) بطريقة متناوبة، لتحقيق أهداف تدريبية محددة، ^{[ 18 ]} مثل تحسين القدرة على الوصول إلى عنصر ما.

ترفض إدارة الغذاء والدواء الأمريكية منح شهادات اعتماد للأجهزة التي تدّعي إنقاص الوزن. ^{[ 19 ]} تُسبب أجهزة التحفيز الكهربائي للعضلات حرقًا طفيفًا للسعرات الحرارية في أحسن الأحوال: إذ لا تُحرق السعرات الحرارية بكميات كبيرة إلا عند مشاركة معظم عضلات الجسم في التمارين الرياضية، حيث تعمل عدة عضلات والقلب والجهاز التنفسي معًا. ^{[ 20 ]} مع ذلك، يُشير بعض الباحثين إلى أن التحفيز الكهربائي للعضلات قد يُحفز على ممارسة الرياضة، إذ يُصبح الأشخاص الذين يُقوّون عضلاتهم بالتحفيز الكهربائي أكثر ميلًا للمشاركة في الأنشطة الرياضية بعد ذلك، لأن الجسم يُصبح جاهزًا ولياقته البدنية عالية وقادرًا على ممارسة النشاط البدني. ^{[ 18 ]}

يُعزز تدريب القوة باستخدام التحفيز الكهربائي العصبي العضلي (NMES) التكيفات العصبية والعضلية التي تُكمل التأثيرات المعروفة لتدريب المقاومة الإرادي. ^{[ 21 ]} هذا البيان جزء من الملخص التحريري لمؤتمر عالمي للباحثين في هذا المجال عُقد عام 2010. أشارت دراسات إضافية حول التطبيقات العملية، والتي أُجريت بعد ذلك المؤتمر، إلى عوامل مهمة تُحدد الفرق بين فعالية التحفيز الكهربائي العضلي (EMS) وعدم فعاليته. ^{[ 22 ] [ 23 ]} وهذا يُفسر، بالنظر إلى الماضي، سبب حصول بعض الباحثين والممارسين على نتائج لم يتمكن آخرون من تكرارها. كما نُشر من قِبل جامعات مرموقة، يُسبب التحفيز الكهربائي العضلي (EMS) تكيفًا، أي تدريبًا، لألياف العضلات. ^{[ 24 ]} نظرًا لخصائص ألياف العضلات الهيكلية ، يُمكن تنشيط أنواع مختلفة من الألياف بدرجات متفاوتة بواسطة أنواع مختلفة من التحفيز الكهربائي العضلي (EMS)، وتعتمد التعديلات الناتجة على نمط نشاط التحفيز الكهربائي العضلي (EMS). ^{[ 25 ]} هذه الأنماط، التي يُشار إليها بالبروتوكولات أو البرامج، ستُسبب استجابة مختلفة لانقباض أنواع الألياف المختلفة. تعمل بعض البرامج على تحسين مقاومة الإجهاد، أي القدرة على التحمل، بينما تعمل برامج أخرى على زيادة إنتاج القوة. ^{[ 26 ]} من الاعتبارات المهمة قبل استخدام التحفيز الكهربائي العصبي العضلي التأكد من عدم وجود كسور في العظام ، أو حروق ، أو آفات جلدية ، أو ذئبة حمامية ، أو مرض انصمامي خثاري ، أو تجلط الأوردة العميقة. ^{[ 27 ]}

تُصنّف إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ( FDA) أجهزة التحفيز الكهربائي للعضلات (EMS) وتُصدرها ضمن فئتين رئيسيتين: أجهزة تُباع بدون وصفة طبية، وأجهزة تُصرف بوصفة طبية. تُسوّق الأجهزة التي تُباع بدون وصفة طبية فقط لتقوية العضلات، بينما لا يُمكن شراء الأجهزة التي تُصرف بوصفة طبية إلا بوصفة طبية للعلاج. يجب استخدام الأجهزة التي تُصرف بوصفة طبية تحت إشراف طبيب مُرخص، وللاستخدامات التالية:

• تخفيف تشنجات العضلات؛
• الوقاية من ضمور العضلات الناتج عن عدم الاستخدام أو إبطائه؛ ^{[ 38 ]}
• زيادة تدفق الدم الموضعي؛
• إعادة تأهيل العضلات؛
• التحفيز الفوري لعضلات الساق بعد الجراحة لمنع تجلط الأوردة ؛
• الحفاظ على نطاق الحركة أو زيادته.

تُلزم إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) بأن تُعرض في كتيبات الاستخدام موانع الاستخدام والتحذيرات والاحتياطات والآثار الجانبية بشكل واضح، بما في ذلك: عدم الاستخدام لمن لديهم جهاز تنظيم ضربات القلب؛ عدم الاستخدام على الأجزاء الحيوية، مثل أعصاب الجيب السباتي، أو عبر الصدر، أو عبر الدماغ؛ توخي الحذر عند الاستخدام أثناء الحمل، والحيض، وغيرها من الحالات الخاصة التي قد تتأثر بانقباضات العضلات؛ تشمل الآثار الجانبية المحتملة تهيج الجلد والحروق.

لا يُسمح ببيع الأجهزة الطبية المعتمدة من قِبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) في الولايات المتحدة إلا بوصفة طبية. ويمكن الاطلاع على قائمة هذه الأجهزة على موقع إدارة الغذاء والدواء الإلكتروني المخصص لها. ^{[ 39 ]} وقد شددت لجنة التجارة الفيدرالية (FTC) الرقابة على أجهزة التحفيز الكهربائي للعضلات (EMS) الاستهلاكية التي تضمنت ادعاءات غير مثبتة؛ ^{[ 40 ]} حيث تم سحب العديد منها من السوق، بينما حصل بعضها على اعتماد إدارة الغذاء والدواء.