การกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้า ( EMS ) หรือที่รู้จักกันในชื่อการกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้าของระบบประสาท ( NMES ) หรือ การกระตุ้นกล้ามเนื้อ ด้วยไฟฟ้าคือการกระตุ้นให้เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยใช้แรงกระตุ้นทางไฟฟ้า EMS ได้รับความสนใจด้วยเหตุผลหลายประการ ได้แก่ สามารถใช้เป็น เครื่องมือ ฝึกความแข็งแรงสำหรับผู้ที่มีสุขภาพดีและนักกีฬา สามารถใช้เป็น เครื่องมือ ฟื้นฟูและป้องกันสำหรับผู้ที่เคลื่อนไหวร่างกายได้ไม่เต็มที่หรือทั้งหมด และสามารถใช้เป็นเครื่องมือทดสอบเพื่อประเมินการทำงานของระบบประสาทและ/หรือกล้ามเนื้อในร่างกายได้ EMS ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์มากกว่าก่อนออกกำลังกายและกิจกรรมต่างๆ เนื่องจากการกระตุ้นกล้ามเนื้อในระยะเริ่มต้น การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าพบว่าไม่มีประสิทธิภาพในระหว่างการฟื้นตัวหลังออกกำลังกาย และอาจนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอาการปวดกล้ามเนื้อหลัง ออกกำลังกาย (DOMS) ^{[ 1 ]}

แรงกระตุ้นถูกสร้างขึ้นโดยอุปกรณ์และส่งผ่านอิเล็กโทรดบนผิวหนังใกล้กับกล้ามเนื้อที่ถูกกระตุ้น โดยทั่วไปอิเล็กโทรดจะเป็นแผ่นที่ติดกับผิวหนัง แรงกระตุ้นเลียนแบบศักยภาพการกระทำที่มาจากระบบประสาทส่วนกลางทำให้กล้ามเนื้อหดตัว นักวิทยาศาสตร์การกีฬาได้อ้างถึงการใช้ EMS ^{[ 2 ]}ว่าเป็นเทคนิคเสริมสำหรับการฝึกกีฬา และมีงานวิจัยที่ตีพิมพ์เกี่ยวกับผลลัพธ์ที่ได้รับ^{[ 3 ]}ในสหรัฐอเมริกา อุปกรณ์ EMS อยู่ภายใต้การกำกับดูแลของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (FDA) ^{[ 4 ]}

มีการตรวจสอบอุปกรณ์ดังกล่าวหลายรายการ^{[ 5 ] [ 6 ]}

การกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้าสามารถใช้เป็นเครื่องมือ ในการฝึก ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}การบำบัด [ ^{10 ] [ 11 ] หรือ}เพื่อความงาม ได้

NMES ทำงานโดยการส่งกระแสไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยไม่ตั้งใจ ซึ่งเลียนแบบผลของการออกกำลังกายโดยสมัครใจ นอกจากการกระตุ้นเส้นใยกล้ามเนื้อโดยตรงแล้ว การวิจัยล่าสุดยังแสดงให้เห็นว่า NMES กระตุ้นเส้นทางคอร์ติโคมอเตอร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับโครงสร้างระบบประสาทส่วนปลายและส่วนกลาง กระบวนการนี้ช่วยกระตุ้นเส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวเร็วและส่งเสริมการปรับตัวของระบบประสาทที่คล้ายกับที่พบในการออกกำลังกายที่มีความเข้มข้นสูงโดยสมัครใจ^{[ 12 ]}

ในทางการแพทย์ EMS ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการฟื้นฟู เช่น ในกายภาพบำบัดเพื่อป้องกันกล้ามเนื้อลีบเนื่องจากการขาดการเคลื่อนไหวหรือความไม่สมดุลของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ เช่น หลังจากการบาดเจ็บของระบบ กระดูก และ กล้ามเนื้อ (ความเสียหายต่อกระดูกข้อต่อกล้ามเนื้อเอ็นและเส้นเอ็น ) ซึ่งแตกต่างจากการกระตุ้นเส้นประสาทด้วยไฟฟ้าผ่านผิวหนัง (TENS) ซึ่งใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อการบำบัดอาการปวด “ความแตกต่างหลักคือผลลัพธ์ที่ต้องการ เครื่อง TENS เป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์สำหรับบรรเทาอาการปวด ผลลัพธ์ที่ต้องการคือการลดอาการปวดโดยการกระตุ้นสัญญาณประสาทต่างๆ EMS fitness ก็เป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA เช่นกัน แต่มีจุดประสงค์เพื่อการพัฒนากล้ามเนื้อ EMS fitness ได้รับการออกแบบมาเพื่อกระตุ้นกลุ่มกล้ามเนื้อหลักทั้งหมดเพื่อกระตุ้นให้เกิดการปรับตัวด้านความแข็งแรงและความทนทาน” ^{[ 13 ]}

สำหรับผู้ป่วยที่มีโรคเรื้อรัง เช่น มะเร็งหรือโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง EMS ถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงสำหรับผู้ที่ไม่สามารถหรือไม่เต็มใจที่จะออกกำลังกายทั่วร่างกาย^{[ 14 ]} EMS อาจนำไปสู่การปรับปรุง ความแข็งแรง ของกล้ามเนื้อต้นขา ได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม เนื่องจากหลักฐานนี้จัดอยู่ในระดับความน่าเชื่อถือต่ำ^{[ 15 ]}การศึกษาเดียวกันนี้ยังระบุว่า EMS อาจนำไปสู่การเพิ่มมวลกล้ามเนื้อ [ ^{14 ] หลักฐาน}ความน่าเชื่อถือต่ำบ่งชี้ว่าการเพิ่ม EMS เข้าไปในโปรแกรมการออกกำลังกายที่มีอยู่แล้วอาจช่วยให้ผู้ป่วยใช้เวลานอนพักบนเตียงน้อยลง^{[ 16 ]}นอกจากนี้ การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ (NMES) ยังแสดงให้เห็นว่าช่วยปรับปรุงความสามารถในการทำงาน ระยะทางการเดิน และความแข็งแรงของกล้ามเนื้อในผู้ป่วยที่ได้รับการฟอกไตสำหรับโรคไตวายเรื้อรังระยะสุดท้าย โดยไม่มีรายงานผลข้างเคียงที่สำคัญ^{[ 12 ]}

พบว่า NMES มีประสิทธิภาพในการรักษาปัญหาบางอย่างของแขนขาบนและล่างหลังเกิดโรคหลอดเลือดสมอง อาการอ่อนแรงหลังการซ่อมแซม ACL และการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่า ทั้งหมด อาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงในโรคข้อเข่าเสื่อม และความอ่อนแอหลังจากการเจ็บป่วยขั้นวิกฤต อย่างไรก็ตาม ประโยชน์ของ NMES สำหรับอาการปวดข้อเข่าด้านหน้า (PFPS) ยังไม่แน่นอน^{[ 17 ]}

ในระหว่างการฝึก EMS กลุ่มกล้ามเนื้อที่เสริมกัน (เช่น ไบเซปส์และไตรเซปส์) มักจะถูกกำหนดเป้าหมายสลับกันไป เพื่อเป้าหมายการฝึกที่เฉพาะเจาะจง^{[ 18 ]}เช่น การปรับปรุงความสามารถในการเอื้อมไปหยิบสิ่งของ

องค์การอาหารและ ยา (FDA) ปฏิเสธการรับรองอุปกรณ์ที่อ้างว่าช่วยลดน้ำหนัก^{[ 19 ]}อุปกรณ์ EMS ทำให้เกิดการเผาผลาญแคลอรีเพียงเล็กน้อยเท่านั้น: แคลอรีจะถูกเผาผลาญในปริมาณมากก็ต่อเมื่อร่างกายส่วนใหญ่มีส่วนร่วมในการออกกำลังกาย: กล้ามเนื้อหลายมัด หัวใจ และระบบทางเดินหายใจทำงานพร้อมกัน^{[ 20 ]}อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนบางคนบอกเป็นนัยว่า EMS สามารถนำไปสู่การออกกำลังกายได้ เนื่องจากผู้ที่กระชับกล้ามเนื้อด้วยการกระตุ้นด้วยไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะเข้าร่วมกิจกรรมกีฬามากขึ้นในภายหลัง เนื่องจากร่างกายมีความพร้อม แข็งแรง เต็มใจ และสามารถทำกิจกรรมทางกายภาพได้^{[ 18 ]}

“การฝึกความแข็งแรงด้วย NMES ส่งเสริมการปรับตัวของระบบประสาทและกล้ามเนื้อซึ่งเสริมกับผลที่รู้จักกันดีของการฝึกความต้านทานโดยสมัครใจ” ^{[ 21 ]}ข้อความนี้เป็นส่วนหนึ่งของบทสรุปบรรณาธิการของการประชุมวิจัยระดับโลกในปี 2010 ในหัวข้อนี้ การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติซึ่งเกิดขึ้นหลังจากการประชุมดังกล่าว ชี้ให้เห็นถึงปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดความแตกต่างระหว่าง EMS ที่มีประสิทธิภาพและไม่มีประสิทธิภาพ^{[ 22 ] [ 23 ]}เมื่อมองย้อนกลับไป สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมในอดีตนักวิจัยและผู้ปฏิบัติงานบางคนจึงได้รับผลลัพธ์ที่คนอื่นไม่สามารถทำซ้ำได้ นอกจากนี้ ตามที่ตีพิมพ์โดยมหาวิทยาลัยที่มีชื่อเสียง EMS ทำให้เกิดการปรับตัว กล่าวคือ การฝึกฝนของเส้นใยกล้ามเนื้อ^{[ 24 ]}เนื่องจากลักษณะของ เส้นใย กล้ามเนื้อโครงร่าง เส้นใยประเภทต่างๆ สามารถถูกกระตุ้นได้ในระดับที่แตกต่างกันโดย EMS ประเภทต่างๆ และการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับรูปแบบของกิจกรรม EMS ^{[ 25 ]}รูปแบบเหล่านี้ ซึ่งเรียกว่าโปรโตคอลหรือโปรแกรม จะทำให้เกิดการตอบสนองที่แตกต่างกันจากการหดตัวของเส้นใยประเภทต่างๆ บางโปรแกรมจะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า เช่น ความอดทน ในขณะที่บางโปรแกรมจะเพิ่มการสร้างแรง^{[ 26 ]}ข้อควรพิจารณาที่สำคัญบางประการก่อนการใช้ NMES คือต้องแน่ใจว่าไม่มีกระดูกหักแผลไหม้ รอย โรค ที่ผิวหนัง โรคลูปัสอีริธีมาโตซัสโรคหลอดเลือดอุดตันหรือ ภาวะลิ่มเลือดอุดตัน ในหลอดเลือดดำส่วนลึก^{[ 27 ]}

Luigi Galvani (1761) ได้ให้หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกว่ากระแสไฟฟ้าสามารถกระตุ้นกล้ามเนื้อได้ ในช่วงศตวรรษที่ 19 และ 20 นักวิจัยได้ศึกษาและบันทึกคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่แน่นอนซึ่งก่อให้เกิดการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ^{[ 28 ] [ 29 ]}พบว่าการทำงานของร่างกายที่เกิดจากการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวในกล้ามเนื้อ^{[ 30 ] [ 31 ]}ในช่วงทศวรรษที่ 1960 นักวิทยาศาสตร์การกีฬาของโซเวียตได้นำ EMS มาใช้ในการฝึกนักกีฬาชั้นนำ โดยอ้างว่าได้เพิ่มแรงถึง 40% ^{[ 32 ]}ในช่วงทศวรรษที่ 1970 การศึกษาเหล่านี้ได้ถูกนำเสนอในการประชุมกับสถาบันการกีฬาของตะวันตก อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์มีความขัดแย้งกัน อาจเป็นเพราะกลไกการทำงานของ EMS ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้^{[ 33 ]}งานวิจัยทางสรีรวิทยาทางการแพทย์^{[ 34 ] [ 25 ]}ได้ระบุกลไกที่การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าทำให้เกิดการปรับตัวของเซลล์กล้ามเนื้อ หลอดเลือด^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}และเส้นประสาท^{[ 26 ]}

สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (FDA) รับรองและปล่อยอุปกรณ์กระตุ้นกล้ามเนื้อ (EMS) ออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ อุปกรณ์ที่จำหน่ายได้โดยไม่ต้องมีใบสั่งยา (OTC) และอุปกรณ์ที่ต้องมีใบสั่งยา อุปกรณ์ OTC สามารถจำหน่ายได้เฉพาะเพื่อการกระชับกล้ามเนื้อเท่านั้น ส่วนอุปกรณ์ที่ต้องมีใบสั่งยาจะต้องซื้อได้โดยมีใบสั่งยาจากแพทย์เพื่อใช้ในการบำบัดรักษา อุปกรณ์ที่ต้องมีใบสั่งยาควรใช้ภายใต้การดูแลของผู้ประกอบวิชาชีพที่ได้รับอนุญาต สำหรับการใช้งานดังต่อไปนี้:

• ช่วยคลายกล้ามเนื้อที่หดเกร็ง;
• การป้องกันหรือชะลอการฝ่อจากการไม่ใช้งาน^{[ 38 ]}
• เพิ่มการไหลเวียนโลหิตเฉพาะที่;
• การฟื้นฟูการทำงานของกล้ามเนื้อ;
• การกระตุ้นกล้ามเนื้อน่องทันทีหลังผ่าตัดเพื่อป้องกันภาวะลิ่มเลือดอุดตันในหลอดเลือดดำ
• รักษาหรือเพิ่มช่วงการเคลื่อนไหว

องค์การอาหารและยา (FDA) กำหนดให้คู่มือการใช้งานต้องแสดงข้อห้ามใช้ คำเตือน ข้อควรระวัง และผลข้างเคียงอย่างชัดเจน รวมถึง: ห้ามใช้ในผู้ที่ใส่เครื่องกระตุ้นหัวใจ; ห้ามใช้ในบริเวณอวัยวะสำคัญ เช่น เส้นประสาทไซนัสคาโรติด บริเวณหน้าอก หรือบริเวณสมอง; ควรใช้ด้วยความระมัดระวังในระหว่างตั้งครรภ์ มีประจำเดือน และสภาวะอื่นๆ ที่อาจได้รับผลกระทบจากการหดตัวของกล้ามเนื้อ; ผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้น ได้แก่ การระคายเคืองผิวหนังและแผลไหม้

เฉพาะอุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองจาก FDA เท่านั้นที่สามารถจำหน่ายได้อย่างถูกกฎหมายในสหรัฐอเมริกาโดยไม่ต้องมีใบสั่งยาจากแพทย์ สามารถดูข้อมูลอุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองได้ที่หน้าเว็บของ FDA ที่เกี่ยวข้อง^{[ 39 ]} FTC ได้ดำเนินการปราบปรามอุปกรณ์ EMS สำหรับผู้บริโภคที่อ้างสิทธิ์โดยไม่มีหลักฐาน^{[ 40 ]}หลายรายการถูกถอนออกจากตลาด บางรายการได้รับการรับรองจาก FDA

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้า

• การฝังเข็มด้วยไฟฟ้า
• การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าเพื่อการทำงาน
• เครื่องกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้ากระแสไมโคร
• การกระตุ้นเส้นประสาทด้วยไฟฟ้าผ่านผิวหนัง

• Maffiuletti, Nicola A (ธันวาคม 2549). " การใช้การออกกำลังกายด้วยไฟฟ้าในกีฬาแข่งขัน". International Journal of Sports Physiology and Performance . 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 (ตุลาคม 2011). "การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าสำหรับการทดสอบและการฝึกระบบประสาทและกล้ามเนื้อ: สถานะปัจจุบันและประเด็นที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข"วารสารสรีรวิทยาประยุกต์แห่งยุโรป 111 ( 10): 2391– 2397. doi : 10.1007/s00421-011-2133-7 . ISSN  1439-6327 . PMID  21866361 .
• Boschetti, Gianpaolo (2008). Globus SHT (บรรณาธิการ). "EMS Digest" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 12 พฤศจิกายน 2012 . สืบค้นเมื่อ29 มกราคม 2013 .เอกสาร Google ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากเวิร์คช็อปโดยผู้เขียน
• จานเปาโล บอสเชตติ (2000) เช โกเซ่ เลเล็ตโตรติโมลาซิโอน . ลิเบรเรีย เดลโล สปอร์ต เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 18 กุมภาพันธ์ 2552 . สืบค้นเมื่อ10 มกราคม 2556 .หนังสือเล่มนี้จัดทำขึ้นเพื่อเป็นคู่มือภาคปฏิบัติในการทำความเข้าใจการกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้าสำหรับการฝึกกีฬา โดยเสริมด้วยเนื้อหาที่ผู้เขียนสอนในระหว่างการอบรมเชิงปฏิบัติการ และภาคผนวกที่เขียนโดยผู้ฝึกสอนมืออาชีพ