2019-03-05

L'EMS funziona davvero? Ce lo dicono gli studi scientifici sull'EMS training

la letteratura sul tema EMS Whole Body - Articolo a cura del Dott. Gherardo Bertocchi

L'EMS funziona davvero? Ce lo dicono gli studi scientifici sull'EMS training

L’EMS (Elettro-Mio-Stimolazione) Whole Body (integrale) è una metodica che affonda le proprie radici negli settanta, quando vennero condotti i primi studi scientifici sull’EMS training. In particolare, lo scienziato Kots et all. è stato il primo a studiare gli effetti dell’elettrostimolazione ”attiva” negli atleti russi. I risultati registrati hanno dimostrato un incremento del 30-40% delle loro prestazioni. Il tutto ebbe nel tempo un’evoluzione repentina e nel 2007 arrivò la prima immissione sul mercato del sistema EMS integrale (Whole Body). Tale tecnica deriva originariamente dalla fisioterapia e ancora oggi sfrutta la TENS (elettro stimolazione transcutanea), per obiettivi terapeutici.

Quali sono i protocolli di esecuzione adottati?

Lo stato attuale della ricerca riporta risultati incoraggianti con effetti collaterali annullati, applicando protocolli di esecuzione rigidi, basati sui seguenti principi (Kemmler W1, Froehlich M2, von Stengel S 1, Kleinöder H3):

  • Safety First, l’operatore che utilizza il macchinario, deve essere rigorosamente formato da enti riconosciuti o aziende che usano tale metodica come core business. Deve effettuare un’anamnesi accurata, che vada ad attestare la piena idoneità e che escluda qualsiasi tipo di patologia controindicata. L’ambiente di lavoro dovrà essere sgombro di ulteriore attrezzi che possano interferire con l’attività in questione.
  • MCV (Massima Contrazione Volontaria), nella fase di impulso, dove il soggetto dovrà avviare una massima contrazione isometrica, reclutando più fibre muscolari possibili. Il tutto dovrà essere predisposto, evitando una massima estensione del gomito.
  • Respirazione, nella fase di impulso dovrà essere associata un’espirazione che permetterà di reclutare maggiormente il core e dare stabilità nel esecuzione del esercizio.
  • Timer, i programmi base prevedono 4 secondi di impulso e 4 secondi di recupero. Di conseguenza bisognerà obbligatoriamente preparare il soggetto ad avviare tutte le istruzioni sopra-elencate.

Dopo questa breve anticipazione, l’obiettivo del seguente articolo sarà quello di rispondere alle critiche molto spesso non avvalorate da letteratura scientifica, ma semplicemente dal ”supporre che”’. Nella ricerca delle pubblicazioni, è fondamentale digitare la parola chiave EMS Whole Body e non elettro stimolazione, in quanto sono due applicazioni completamente differenti. La prima è integrale e risponde ai criteri sopra elencati. La seconda è la TENS (fisioterapica) utilizzata in ambito sanitario passivo. La terza, invece, riguarda l’utilizzo di TESMED e COMPEX, con applicazione segmentale molto spesso passiva.

Analisi della letteratura e degli studi scientifici sull’EMS training

Numerosi sono gli studi che dimostrano come l’EMS a bassa frequenza può essere efficacemente utilizzata per aumentare la forza sia negli individui non allenati sia in quelli orientati al fitness. Il miglioramento medio della massima forza isometrica dopo l’allenamento con EMS per soggetti non allenati è pari al 23,5%. Da sottolineare che questo tipo di allenamento non provoca l’elevato stress articolare associato all’allenamento meccanico e che lo sforzo può essere variato dolcemente e senza grossi sforzi.

L’allenamento misto (ipertrofia) combinato con EMS mostra i maggiori effetti sulla forza massima (Kreuzer et al.2006). L’allenamento isocinetico (eccentrico e concentrico) combinato con EMS aumenta la massa muscolare del 10% circa in otto settimane (Ruther et al. 1995; Stevenson et al. 2001).

Gli effetti dell’EMS training sono particolarmente significativi quindi per le prestazioni sportive, come la velocità e la forza massimale fattori decisivi in molti sport, che possono essere migliorati in un breve periodo di tempo grazie all’EMS WB (come abbiamo visto nel nostro articolo sul perchè gli atleti utilizzano l’EMS). Esaminando le prestazioni di sprint e salto dopo l’allenamento con EMS, gli studi in materia dimostrano incrementi di velocità del 3,1% in un periodo di tre settimane per atleti impegnati in sport agonistici ad alto livello. Brocherie et al. hanno migliorato tempi di sprint su 10 m per giocatori di hockey su ghiaccio del 4,8%. Nel nuoto, il tempo sui 25m è stato ridotto dell’1,3%, e il tempo nei 50 m a stile libero dell’1,45% (Pichon et al.1995). Nell’allenamento della forza combinato (pliometrica/EMS), ( Herrero et al. 2006) hanno conseguito una riduzione del 2,3% del tempo dello sprint sui 20 m in soggetti non allenati. Dopo l’allenamento con EMS combinato con l’allenamento classico della forza, la letteratura indica miglioramenti delle prestazioni di salto medie dell’11,2 ± 5,5% (Mafuletti et al. 2000, Herrero et al.2006).

In sport agonistici ad alto livello, gli atleti di vari sport hanno presentato la massima forza isometrica aumentata tra il 15% e il 40%, con una media del 32,6% (Filipovic et al. 2011). Nuotatori agonisti hanno conseguito miglioramenti della MCV (massima contrazione volontaria) in contrazioni eccentriche e concentriche del muscolo grande dorsale e del quadricipite femorale. Oltre a un miglioramento dei tempi nel nuoto a stile libero (Pichonet al. 1995). Per quanto concerne velocità di contrazione e prestazioni, diversi autori confermano un effetto positivo sulla velocità di contrazione (Alon et al. 1987, Balogunet al. 1993, Cabric et al. 1987).

Inoltre, gruppi di allenamento con EMS hanno dimostrato un notevole progresso in termini di velocità dei movimenti, migliorando così in modo significativo le prestazioni (Kleinöder 2007). Una combinazione di allenamento classico della forza (ipertrofia) e allenamento con EMS aumenta entrambi i fattori prestazionali (velocità dei movimenti e forza) (Cabric et al. 1987; Dörmann 2011).

 

Studi su soggetti affetti da sarcopenia

Alcuni studi scientifici sull’EMS training sono stati svolti anche su soggetti affetti da sarcopenia ossia affetti da una perdita di massa muscolare e densità ossea. Nello studio (Wolgang Kemmler et all. 2013), è stato valutato come L’EMS whole body possa migliorare la composizione corporea, forza e densità ossea in questi soggetti. Sono state prese settantasei donne magre e non sportive di 71-79 anni che hanno eseguito 18 minuti di WB-EMS per 3 sessioni ogni due settimane. Allo stesso tempo, è stato preso anche un gruppo di controllo con donne della stessa età che sono state allenate in maniera tradizionale. Dopo 54 settimane alla fine del protocollo, sono state valutate la composizione corporea e la forza massima dei soggetti. Oltre a questo, si è evidenziato un miglioramento in entrambi i gruppi, grazie alla modificazione della componente forza e composizione corporea. Considerando l’efficacia clinica e l’impatto della sarcopenia sulla qualità della vita, per tali soggetti l’EMS Whole Body è risultata una pratica di più facile accettazione nel gruppo delle donne anziane non sportive.

In conclusione, è possibile affermare che l’allenamento con l’elettromiostimolazione può essere meno spiacevole rispetto a protocolli convenzionali. Questo grazie al numero di sessioni a settimana e all’impatto su articolazioni e qualità di vita.

Ma l’EMS è dannosa?

Alcuni dubbi sono stati sollevati riguardo:

  1. Danno al motoneurone;
  2. Rabdomiolisi (Israele);
  3. Inibizione muscolare;

Nel primo caso, per verificare un danno a livello del motoneurone bisogna eseguire degli esami strumentali specifici su persone in vita. Ne sono un esempio la biopsia muscolare, l’elettromiografia ad ago, potenziali evocati a livello della corteccia motoria primaria ed gli esami invasivi. Dunque, non esistono studi che attestino l’effetto negativo con i protocolli standardizzati in Germania. Sulla base di quanto affermato, sarebbe riduttivo ed utopico parlare di danno al motoneurone.

Per quanto riguarda la rabdomiolisi, in Israele l’EMS whole body ERA stato bandito. D’altra parte, non esistevano delle linee guida sulla sicurezza ed un protocollo ben definito di utilizzo. La pratica era quindi ripetuta troppe volte alla settimana e con intensità elevata. Così facendo, si metteva a rischio la salute di numerose persone. Per questo motivo, è fondamentale affidarsi solo ad esperti che conoscono il metodo, hanno seguito un corso di formazione specifico per l’avviamento alla metodica e che si attengono rigorosamente alle direttive Europee in materia. Successivamente sono state delineate le linee guida mondiali e la pratica EMS è stata riammessa. Tutto è rientrato nella norma.

Nel terzo caso, non esiste alcun elemento in letteratura che dimostri, tramite set up elettrofisiologici, questo tipo di problematica. In caso di cattivo utilizzo dell’EMS si potrebbe ipotizzare ma rientra sempre nella categoria del ”supporre che”.

Analisi delle frequenze

Analizziamo le varie frequenze di utilizzo:

  • 1 a 7 Hz: basse frequenze, rispettano il normale principio fisiologico di reclutamento asincrono delle fibre prelevando prima le rosse e dopo le bianche( Gluckerkolleg );
  • 50 a 95 Hz: medio alte frequenze, reclutano in maniera sincrona le fibre veloci, lavorando su di un carico elettrico sub massimale/massimale.
  • 100 e 125 Hz: alte frequenze, TENS fisioterapica, tempi di applicazione brevi. Per recuperi rapidi e di natura decontratturante ( Neric et all.)

Un programma è formato da:

  • Frequenza Hz;
  • Rampa in micro secondi;
  • Tempo di impulso;
  • Tempo di recupero;
  • Incremento del impulso;

Esempio il rafforzamento base comprende:

  • 85 hz;
  • 350 micro sec;
  • 4 secondi di impulso;
  • 4 secondi di recupero;
  • 0,4 sec di incremento del impulso;

Infine, è fondamentale chiarire che la maggior parte di chi si approccia alla pratica EMS whole body è sedentaria. In queste circostante molto spesso si registrano problematiche di ipotono muscolare, metaboliche e psicologiche. Per questa ragione, il personale nei centri è specializzato nel distinguere le patologie controindicate. Nel caso di mancata idoneità, indica anche lo specialista corretto.

Referenze e studi scientifici sull’EMS training

Kemmler W, Froehlich M, von Stengel S, Kleinöder H. Whole-Body Electromyostimulation – The Need for Common Sense! Rationale and Guideline for a Safe and Effective Training. Dtsch Z Sportmed. 2016; 67: 218-221.

G.Bertocchi, M. Cecchinelli; Manuale Tecnico Fit&Go; pag 26 fonte: https://www.lascienzainpalestra.it/attivita-fisica-elettrostimolazione-muscolare di Gherardo Bertocchi.

Fritzsche, D. Fruend, A. Horstkotte, D. Kleinöder, H.Mellwig, K.-P; Miha bodytec: medical fitness and healthcare special edition, pag 1-2; fonte:www.miha-bodytec.com.

Wolfgang Kemmler; Michael Bebenek; Klaus Engelke;Simon von Stengel; Impact of whole-body electromyostimulation on body composition in elderly women at risk for sarcopenia: the Training and ElectroStimulation Trial (TEST-III),pag 1- 2.

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Filipovic A, Kleinöder H, Dörmann U, Mester J. Elettrostimolazione muscolare- Un resoconto sistematico dei metodi di EMS differenti su parametri della forza selezionati in atleti allenati e di elite. J.Strength Condit Res 26(9):1407-1413,2010.

Filipovic A, Kleinöder H, Dörmann U, e Mester J. Elettrostimolazione muscolare- Un resoconto sistematico dell’infuenza di regimi di allenamento e parametri di stimolazione sull’efficacia nell’allenamento con EMS di parametri della forza selezionati. J Strength Condit Res 25(11):3218-3238,2011.

Kleinöder H. Allenamento muscolaredel futuro: applicazione scientifica e pratica dell’allenamento full body con elettrostimolazione muscolare con particolare riguardo all’allenamento della forza. Medical Sports Network 4/07, 2007.

Rehhagel J. Sviluppo di una serie di prove per la diagnostica e il controllo della velocità nel gioco del calcio. Tesi di dottorato, Scuola Superiore Tedesca dello Sport di Colonia, Colonia, 2011.

Klanoder H.; Miha Bodytec: Medical Fitness and healthcare special edition, pag 3-4, fonte:www.mihabodytec.com

Kristin Schink1, Hans J. Herrmann1, Raphaela Schwappacher1, Julia Meyer1, Till Orlemann1, Elisabeth Waldmann2, Bernd Wullich3, Andreas Kahlmeyer3, Rainer Fietkau4, Dorota Lubgan4, Matthias W. Beckmann5, Carolin Hack5, Wolfgang Kemmler6, Jürgen Siebler1, Markus F. Neurath1 and Yurdagül Zopf1*, Effects of whole-body electromyostimulation combined with individualized nutritional support on body composition in patients with advanced cancer: a controlled pilot trial, Schink et al. BMC Cancer (2018) 18:886 https://doi.org/10.1186/s12885-018-4790-y.

WOLFGANG KEMMLER,1 SIMON VON STENGEL,1 JOHANNES SCHWARZ,1 AND JERRY L. MAYHEW ,EFFECT OF WHOLE-BODY ELECTROMYOSTIMULATION ON ENERGY EXPENDITURE DURING EXERCISE 21Institute of Medical Physics, University of Erlangen-Nu¨rnberg, Erlangen, Germany; and 2Human Performance Laboratory, Truman State University, Kirksville, Missouri.

Kemmler W, Froehlich M, von Stengel S, Kleinöder H. Whole-Body Electromyostimulation – The Need for Common Sense! Rationale and Guideline for a Safe and Effective Training. Dtsch Z Sportmed. 2016; 67: 218-221.

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http://journals.lww.com/nsca-jscr/pages/results.aspx?txtKeywords=Kemmler.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18201117.

http://journals.lww.com/nscajscr/Abstract/2012/09000/Electromyostimulation_A_Systematic_Review_of_the.38.asp.