L’allenamento con elettromiostimolazione (EMS) è una metodica di allenamento nuova e molto comune, utilizzata per migliorare la forza muscolare e le prestazioni sport-specifiche. è un campo che richiede sicuramente approfondimenti, però nuove revisioni sistematiche hanno documentato l’influenza benefica dell’EMS applicato localmente, sulla forza (Delitto et al., 1989; Bax et al., 2005; Requena Sánchez et al., 2005; Paillard, 2008; Filipovic et al., 2012) e i parametri neuromuscolari (Vanderthommen e Duchateau, 2007). Ulteriori studi hanno rivelato effetti positivi su capacità di salto e sprint (Wolf et al., 1986; Brocherie et al., 2005; Herrero et al., 2006, 2010a, b; Babault et al., 2007; Maffiuletti et al., 2009; Billot et al., 2010; Voelzke et al., 2012; Filipovic et al., 2016; Wirtz et al., 2016). Le ragioni dei miglioramenti con tecnologia EMS, sta nel fatto che vi è un numero maggiore di unità motorie reclutate durante l’esercizio, rispetto solo alle contrazioni dinamiche volontarie (Kots e Chwilon, 1971). Tuttavia, a causa di un alto livello di tensione muscolare, l’EMS limita il R.O.M. dei movimenti dinamici, pertanto, in modalità di allenamento dinamico con EMS, l’impulso deve essere regolato in modo da garantire un movimento sufficientemente ampio. La soglia di dolore massima praticabile si aggira intorno al 70% della percezione soggettiva. I movimenti in forma dinamica, svolti con EMS, possono anche aumentare l’attivazione muscolare, a diversi livelli di lunghezza muscolare, ad esempio durante le fasi di lavoro eccentrico (Westing et al., 1990). Gli autori hanno ipotizzato che le fibre muscolari di tipo II rimangano attive durante l’utilizzo dell’EMS, in contrasto con il normale ciclo di disattivazione, che si verifica nella fase eccentrica. Quindi l’intensificazione dell’esercizio fisico con l’aggiunta dell’EMS sovrapposto può potenzialmente indurre un aumento del reclutamento di unità motorie ad alta soglia. Oggi l’EMS è utilizzato sia per gli amatoriali, sia in alcuni sport, mostrando benefici effetti sia negli sport individuali (AmaroGahete et al., 2018) che negli sport di squadra (Filipovic et al., 2016). La tecnologia EMS consente l’attivazione di più gruppi muscolari contemporaneamente, ad esempio anche di catene muscolari o muscolatura agonista / antagonista, durante i movimenti multi-articolari. Questo permette di allenare esercizi di forza come squat o esercizi di abilità, migliorando la capacità di trasferimento di forza nei movimenti più complessi. Alcune meta-analisi hanno studiato le dimensioni degli effetti dell’EMS su forza e potenza dei muscoli degli arti inferiori, nonché su salto e sprint. È stato ipotizzato che l’EMS aggiunto all’esercizio attivo, può portare a miglioramenti favorevoli di forza e potenza di muscoli degli arti inferiori e aumenti del salto e sprint, rispetto all’allenamento senza EMS. L’applicazione di questa tecnologia potrebbe influire positivamente sulla forza massima dei muscoli durante il reclutamento di unità motorie aggiuntive, in quanto si ha un’attività continua ed estenuante nello stesso gruppo di unità motorie durante l’intero periodo di allenamento, ma si ottiene anche un reclutamento temporale sovra-massimale imposto dal massimo frequenza di stimolazione scelta e anche grazie ad un reclutamento sincrono delle fibre muscolari vicine. Il tutto potrebbe spiegare questa maggiore forza. L’EMS può portare a un livello superiore di attivazione muscolare anche nei muscoli posteriori della coscia durante l’allungamento e l’accorciamento, che si tradurrebbe quindi in una forza maggiore del tendine del ginocchio. L’attivazione simultanea di più gruppi muscolari e muscoli agonisti e antagonisti in attività durante l’uso dell’EMS, combinato con esercizi di forza, può migliorare le abilità specifiche per lo sport come lo sprint e il salto. In linea con questo ragionamento, uno studio su calciatori professionisti, ha rivelato che salti con svolti con l’EMS, oltre alle sessioni di allenamento di calcio, possono essere efficaci per migliorare lievemente il gesto specifico (Filipovic et al., 2016), così come può esserlo per gesti di sprint. Ovviamente la ricerca è ancora molto recente e occorreranno ancora maggiori studi, ma al momento sembra essere una tecnologia promettente. Gli adattamenti dell’EMS nel tempo devono essere ulteriormente studiati per essere inseriti nelle periodizzazioni di allenamento nello sportivo. Tuttavia, la tolleranza soggettiva all’intensità dello stimolo, rimane un fattore chiave che limita la standardizzazione degli allenamenti e dei risultati.
Parlando di performance, fattori di crescita come IGF-1 o hgH svolgono un ruolo importante durante il rimodellamento dei tessuti e possono essere indicatori di un effetto ipertrofico. Studiando l’effetto acuto dell’EMS sull’ormone della crescita umano (hgH), si è osservato un significativo aumento dell’attività dell’hgH e creatina chinasi nel gruppo EMS rispetto all’esercizio volontario.
Gli autori hanno osservato un significativo effetto di ipertrofia del 12% nelle fibre di tipo I e del 23% nelle fibre di tipo II insieme ad un aumento dell’area della sezione trasversa del muscolo quadricipite femorale dopo 8 settimane. Il tempo totale sotto tensione in questo studio è stato di 12,5 minuti a settimana (40 contrazioni per sessione, 6,25 secondi / 20 secondi). Un tempo inferiore sotto tensione e il minor numero di sedute a settimana potrebbero non essere sufficienti per influenzare i fattori di crescita come IGF-1 e successivamente attivare i meccanismi di ipertrofia. Due sessioni EMS dinamiche, in combinazione con 30 salti di squat (12 minuti) e 6-7 sessioni di allenamento di calcio a settimana e una partita, sono sufficienti per migliorare efficacemente la forza massima, le prestazioni di scatto e di salto e la capacità di calciare nei calciatori professionisti. Gli aumenti di forza ottenuti con EMS potrebbero richiedere più di 7 settimane (14 sessioni) per influenzare in modo significativo le prestazioni di salto e calciatura se applicate solo due volte a settimana. I risultati indicano che l’allenamento EMS, come nuovo stimolo, può integrare o modificare la struttura di allenamento comune e quindi è in grado di migliorare le prestazioni atletiche anche di atleti altamente allenati.
Quindi ad oggi, le intensità attuali di impulso, che vengono raccomandate oscillano intorno al 70% della massima soglia del dolore percepita, la quale consente di eseguire il movimento conforme alla sicurezza, come pubblicato da Kemmler et al. (2016). Questo è particolarmente importante per evitare i casi di rabdomiolisi dopo l’allenamento con EMS.
EMS TRAINING E LOMBALGIA CRONICA
Questa tecnologia risulta essere promettente anche per le persone adulte con LBP cronico non specifico. Ad oggi le prove scientifiche sono poche, ma promettenti. Vi sono diverse prove che questa tecnologia abbia un effetto favorevole sul mal di schiena non specifico. BoeckhBehrens et al. ha determinato gli effetti positivi impostando il lavoro con 4 secondi impulso, 2 di riposo. Gli autori hanno riportato una riduzione del dolore nell’89% dei soggetti. Per quanto riguarda la fattibilità e la sicurezza, si richiede più di una singola sessione da 20 minuti, per ottenere il massimo beneficio. La limitazione del range di movimento, indotto dall’EMS, è una caratteristica che potrebbe essere in conflitto con la chinesofobia mostrata da molti soggetti con LBP, quindi occorre rassicurare la persona di questi effetti e progredire poco per volta. Negli studi, si è applicato un protocollo di EMS con l’applicazione commerciale su tutti i gruppi muscolari, corrente bipolare, 85 Hz, 350 𝜇s, e rettangolare 4–6 s, con l’impulso impostato su 4 s di riposo, con leggeri esercizi dinamici durante la fase di impulso. Il tasso di sforzo percepito era di “5-6” sulla Scala Borg da 0-10 per ciascuno degli 8 siti di elettrodi.
Supervisione e feedback ravvicinato tra trainer e cliente sono cruciali in questa tipologia di allenamento per generare adeguatamente l’intensità di impulso e condurre correttamente gli esercizi, soprattutto se il soggetto ha scarsa consapevolezza corporea.
Altri benefici dell’EMS, sono spiegati da fatto che potrebbero generare percorsi supplementari con un effetto analgesico. Gli effetti sulla neuromodulazione, ipotizza che la trasmissione del dolore è inibita dalla stimolazione elettrica di grandi dimensioni su fibre nervose afferenti. Ulteriori meccanismi di riduzione del dolore e di analgesia mediata da oppioidi sono stati riportati dopo l’applicazione TENS ad alta frequenza che è simile al protocollo EMS. Entrambi i percorsi potrebbero spiegare questo effetto acuto e di breve durata della stimolazione elettrica sulla lombalgia. L’effetto a lungo termine invece, potrebbe essere spiegato dagli adattamenti muscolari spinali, i quali generano una maggiore stabilizzazione segmentale della colonna vertebrale.
L’allenamento EMS offre un’alternativa di esercizi, per soggetti con LBP, soprattutto a coloro che non possono o non vogliono svolgere un esercizio convenzionale di rinforzo della schiena. Inoltre, i risultati mostrano che questa alternativa oltre che il settore fitness, è assolutamente rilevante anche per il trattamento di disturbi muscolo-scheletrici come la lombalgia.
BIBLIOGRAFIA
Wolfgang Kemmler et al. “Effects of Whole-Body Electromyostimulation on Low Back Pain in People with Chronic Unspecific Dorsal Pain: A Meta-Analysis of Individual Patient Data from Randomized Controlled WB-EMS Trials” Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, Volume 2017, Article ID 8480429.
Wirtz N, Dörmann U, Micke F, Filipovic A, Kleinöder H and Donath L (2019) “Effects of Whole-Body Electromyostimulation on Strength-, Sprint-, and Jump Performance in Moderately Trained Young Adults: A Mini-Meta-Analysis of Five Homogenous RCTs of Our Work Group” Front. Physiol. 10:1336.
Filipovic et al. “Effects of a Whole-Body Electrostimulation Program on Strength, Sprinting, Jumping, and Kicking Capacity in Elite Soccer Players” Journal of Sports Science and Medicine (2016) 15, 639-648.
