L’elettrostimolatore e elettrostimolazione sportiva. L’uso della corrente elettrica sul corpo umano è stato per molto tempo in gran parte, limitato al solo uso da parte dei fisioterapisti per facilitare la guarigione delle lesioni muscoloscheletriche e il controllo del dolore. Cercheremo oggi di analizzare meglio il concetto di elettrostimolazione sportiva in modo più accurato possibile. In questo interessante articolo cercheremo di capire se l’elettrostimolazione può giocare un ruolo nell’allenamento sportivo e nel fitness?
Indroduzione alla elettrostimolazione
Fondamentalmente il campo di azione dell’elettrostimolazione può essere divisa due grandi macro categorie :
Stimolazione macrocorrente : correnti superiori a circa 1 milliamp
Stimolazione microcorrente : correnti inferiori a circa 1 milliamp
Il primo di solito si riferisce ai dispositivi Faradico, Interferenziale, Galvanico e TENS Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation, mentre il secondo si riferisce a dispositivi specializzati di microcorrente per l’applicazione al sistema muscoloscheletrico o come forma non invasiva di elettroagopuntura tramite i punti di agopuntura del corpo o i punti auricolari delle orecchie.
Le differenze tra queste applicazioni saranno discusse più avanti in questo articolo.
Il concetto di elettrostimolazione per il condizionamento fisico non è nuovo, e per anni è stato utilizzato dai fisioterapisti in applicazioni cliniche come la riabilitazione muscolare, il sollievo dallo spasmo muscolare, la riduzione del gonfiore e il controllo del dolore. Il suo possibile valore nell’allenamento sportivo è ancora considerato controverso. Nel condizionamento della forza, le potenziali applicazioni dell’elettrostimolazione rientrano nelle seguenti categorie generali:
Imposizione di stress fisico locale per stimolare la supercompensazione
Recupero locale dopo l’esercizio o lesioni
Recupero generale del sistema nervoso centrale ed endocrino dopo l’esercizio o la lesione
Stimolazione neuromuscolare per il controllo del dolore o la modellatura del movimento
L’elettrostimolazione di solito comporta l’alimentazione dei muscoli con impulsi elettrici a bassa corrente tramite elettrodi inumiditi posizionati saldamente sulla pelle. L’efficacia, il comfort e la profondità dell’eccitazione dipendono da fattori quali la forma del polso, la frequenza, la durata, l’intensità e il modello di modulazione. Il numero risultante di possibili combinazioni di stimolazione sottolinea immediatamente quanto sia difficile determinare l’equilibrio ottimale delle variabili e confrontare i risultati di diversi ricercatori.
La tipica macchina clinica fornisce corrente pulsata diretta (galvanica) e / o alternata (faradica) sotto forma di brevi impulsi. La frequenza della corrente faradica viene comunemente scelta nell’intervallo di circa 50-100 Hz, mentre la durata dell’impulso (larghezza) varia da circa 100 microsecondi a diverse centinaia di millisecondi. Questa brevità della durata dell’impulso è importante per ridurre al minimo l’irritazione della pelle e il danno tissutale.
Tuttavia, la durata a qualsiasi intensità particolare di stimolazione faradica non dovrebbe essere troppo breve. Sebbene possano essere adatti a ridurre il dolore, impulsi troppo brevi forniranno energia insufficiente a provocare una contrazione muscolare completa e tetanica.
Le macchine sono progettate per applicare correnti alternate direttamente a una frequenza preimpostata o selezionata (faradismo convenzionale), o sotto forma di correnti a bassa frequenza sovrapposte a un’onda portante di frequenza media (da 2000 a 5000 Hz). Una variante di quest’ultimo metodo, che utilizza due coppie di elettrodi ciascuna che forniscono onde a frequenza media che trasportano onde a bassa frequenza leggermente diverse in frequenza, costituisce la base di quella che viene chiamata stimolazione interferenziale. Uno dei principali vantaggi dell’uso di un’onda portante di frequenza più elevata è che l’impedenza tra gli elettrodi e la pelle viene ridotta, aumentando il comfort e l’efficacia.
L’interesse per l’elettrostimolazione come coadiuvante nell’addestramento fu sollevato quando durante uno studio militare negli anni 70 furono apprezzati aumenti superiori al 20% della forza muscolare, della velocità e della potenza prodotta da diverse settimane di elettrotraining.
Applicazioni dell’ elettrostimolatore con macrocorrente
Una revisione della letteratura rivela i seguenti principali usi della stimolazione macrocorrente nel regno della terapia
- Aumento della forza muscolare
- Rieducazione dell’azione muscolare
- Facilitazione della contrazione muscolare in muscoli disfunzionali o inutilizzati
- Aumento della resistenza muscolare e generale
- Aumento della velocità della contrazione muscolare
- Aumento dell’afflusso di sangue locale
- Prestazioni di massaggio
- Sollievo dal dolore
- Riduzione dello spasmo muscolare
- Aumento del relax e del recupero
- Aumento del raggio di movimento
- Riduzione del gonfiore
- Riduzione delle anomalie muscoloscheletriche
- Reclutamento preferenziale di specifici gruppi muscolari
- Aumento acuto della forza
- Miglioramento dell’efficienza metabolica
La stimolazione con microcorrente
Recenti ricerche ed esperienze cliniche hanno rivelato che le correnti elettriche fino a 1000 volte più piccole di quelle di tutte le tradizionali modalità di terapia fisica possono avere molto più successo di quest’ultima nel raggiungimento di molti dei benefici descritti nella sezione precedente.
Correnti di appena 10 microampere che pulsano tra 0,1 e 400 Hz sono troppo deboli per causare contrazione muscolare, blocco dei segnali dolorosi o surriscaldamento locale, tuttavia la loro efficacia e sicurezza è spesso superiore in molte applicazioni a quella del faradismo.
I passi per modificare in modo soddisfacente il paradigma esistente possono essere ricercati nei risultati della ricerca. Si è appreso che i processi cellulari e subcellulari che non coinvolgono la scarica cellulare, gli impulsi elettrici propagati o la contrazione muscolare, sembrano essere coinvolti nella crescita cellulare e nella riparazione.
Alcuni studi hanno prodotto risultati che offrono risposte parziali alle domande poste dalla microstimolazione. Alcuni studi suggeriscono che correnti piccole, stabili o lentamente variabili possono causare la modulazione sottosoglia dei campi elettrici attraverso le cellule nervose, regolando così direttamente la crescita e la comunicazione cellulare. A questo proposito, alcune delle applicazioni includevano l’accelerazione della guarigione delle ferite, la parziale rigenerazione degli arti anfibi e dei ratti e l’induzione della narcosi con correnti transcraniche. Lo stesso studio sostiene che queste correnti elettriche possono stimolare il flusso di ioni lungo i vasi sanguigni e attraverso le membrane cellulari che costituiscono i circuiti elettrici chiusi del corpo postulati.
Un altro studio del 1970 ha prestato particolare attenzione al trasferimento di informazioni elettrochimiche attraverso le membrane cellulari. Il modello in questo caso ipotizza che la struttura molecolare della membrana cellulare rifletta la sua attuale attività genetica. Qui, la funzione di una cellula in qualsiasi istante è determinata dalla retroazione tra il DNA nel nucleo della cellula e un induttore macromolecolare liberato dalla membrana per mezzo di un regolatore di proteina (enzima) derivato dall’attività di RNA messaggero all’interno della cellula. L’attività di queste proteine legate alla membrana è fortemente modulata dai cambiamenti nella concentrazione di ioni bivalenti assorbiti sulla membrana. L’elettrostimolazione può provocare questi cambiamenti ionici e quindi modificare la funzione cellulare.
È stato dimostrato che l’uso dell’elettrostimolatore a 5 Hz stimola la sintesi del DNA nelle cellule della cartilagine di pollo e nell’osso di ratto fino al 26%, ma non nei fibroblasti della pelle di pollo o nei linfociti di milza di ratto. Non solo l’effetto dell’elettrostimolazione sembra essere tessuto-specifico, ma l’aumento della sintesi del DNA avviene 4 o 5 ore dopo 20 minuti di elettrostimolatore.
Il processo di depolarizzazione della membrana trasportato dagli ioni di sodio sembra essere seguito da un aumento della concentrazione di Ca intracellulare, innescando così la sintesi del DNA in cellule sensibili al particolare stimolo. Un ulteriore studio ha confermato l’esistenza di “finestre” cellulari che si aprono più efficacemente a determinate frequenze, ampiezze di impulso e ampiezze di polso. Per sintonizzare il segnale dell’elettrostimolatore con questi parametri, è preferibile il monitoraggio delle impedenze tissutali, un sistema utilizzato dai cosiddetti dispositivi “TENS intelligente”.
Altri ulteriori studi degli anni 80 hanno dimostrato che la stimolazione con correnti da 50-1000 microampere può aumentare le concentrazioni di ATP nei ratti in modo esponenziale e migliora il trasporto di aminoacidi attraverso la membrana cellulare e la conseguente sintesi proteica di oltre il 50%. È interessante notare che lo stesso studio ha riportato che l’aumento della corrente al di sopra di un milliampere era sufficiente a deprimere l’ATP e la sintesi proteica del tessuto -l’elettrostimolazione tradizionale applica più comunemente correnti superiori a 20 milliampere, a questo punto la depressione è quasi del 50%.
Teoria integrata di elettrostimolazione
Pertanto, sembra che la stimolazione macrocorrente (MACS – correnti superiori a un milliampere) agisca come un fattore di stress fisiologico, che a breve termine provoca la tipica risposta di allarme. Ciò è supportato da una interessante ricerca che ha scoperto che gli effetti acuti degli elettrostimolatori tradizionali sono simili a quelli riscontrati per un intenso esercizio volontario. Inoltre, un gruppo di studiosi hanno scoperto negli studi sugli animali che il MACS a lungo termine causa la degenerazione di alcune fibre muscolari e la loro sostituzione con fibre appena formate dalla proliferazione delle cellule satelliti.
Questa necrosi delle fibre si verifica pochi giorni dopo l’applicazione dell’elettrostimolatore e sembra interessare principalmente le fibre FT. Il fatto che le varie fibre muscolari non si trasformino nello stesso momento può essere dovuto a diverse soglie di ogni fibra allo stimolo che suscita la trasformazione. Forse, i cambiamenti precedenti potrebbero indurre quelli successivi.
Quindi, se il modello di SGAS è applicato alla stimolazione del tipo MACS, il corpo dovrebbe attingere ai suoi depositi di energia di adattamento superficiale e adattarsi allo stress imposto dall’elettrostimolatore aumentando forza o resistenza, oppure avviando la trasformazione dei tipi di fibre muscolari . Se l’elettrostimolo è troppo intenso, troppo prolungato o usato in modo inappropriato per aumentare un programma di allenamento con i pesi, l’adattamento potrebbe non verificarsi o potrebbe aumentare la percentuale di fibre a contrazione lenta e quindi ridurre la forza. Questo potrebbe spiegare alcuni dei risultati della ricerca negativa discussi in precedenza.
Inoltre, i MACS eccessivamente esigenti potrebbero in teoria indurre il corpo a sfruttare la sua profonda energia di adattamento e portare a danni permanenti ai tessuti. Di conseguenza, qualsiasi atleta che possa ottenere benefici prestazionali definiti dal MACS non dovrebbe presumere che un aumento del dosaggio porterà a ulteriori miglioramenti. Il contrario potrebbe rivelarsi vero.
La stimolazione a microcorrente MICS – correnti inferiori a un milliampere, d’altra parte, non agisce come un fattore di stress. Invece, l’evidenza implica che suscita cambiamenti biochimici associati ad un migliore adattamento, crescita e riparazione. Poiché MICS sembra operare più sulla base della sintonizzazione risonante dello stimolo ai processi cellulari e subcellulari, gli effetti terapeutici specifici sono determinati dall’efficienza con cui i parametri di stimolazione corrispondono alle caratteristiche elettriche delle diverse cellule, in particolare la loro impedenza a frequenze diverse .
MICS può essere applicato in diversi modi per facilitare il ripristino:
- localmente su specifici tessuti molli
- transcranicamente tramite elettrodi sui lobi delle orecchie o su siti sulla superficie del cranio
- a punti di agopuntura sul corpo, mani o orecchie.
È generalmente del tutto sicuro applicare MICS in qualsiasi parte del corpo, poiché la corrente e l’energia trasmesse sono troppo basse per produrre effetti termici o elettrolitici sui tessuti vitali. In nessun caso il MACS deve essere applicato attraverso il cervello, in quanto può causare gravi danni. In genere non è consigliabile applicare qualsiasi forma di elettrostimolazione a epilettici, donne in gravidanza, pazienti cardiaci o persone con pacemaker cardiaco.
Validità dell’applicazione di microcorrente
Vi è stato un considerevole dibattito sul valore della microcorrente (piccole correnti elettriche inferiori a 1 ampere) nella terapia fisica, con i suoi sostenitori che affermano risultati costantemente buoni ei suoi detrattori che sostengono che qualsiasi beneficio è probabilmente dovuto ad un effetto placebo. Alcuni terapeuti hanno affermato che non ci sono prove evidenti di alcuna ricerca e evidenza pratica del valore della microcorrente, quindi, per il loro interesse e quello di altri che conducono ricerche sulla terapia microcorrente, ho compilato una lunga ma incompleta lista di riferimenti in lingua inglese che riguardano le basi teoriche e le applicazioni cliniche di microcorrente (disponibili su richiesta).
Il riassunto delle applicazioni di successo di elettrostimolazione in numerose situazioni che sono rilevanti per tutti gli atleti rende spiacevole che il suo valore sia stato valutato in gran parte in termini di effetti diretti e spesso contraddittori sulla forza isometrica o isocinetica. Miglioramento del recupero, miglioramento della resistenza, diminuzione della tensione muscolare residua, sollievo dal dolore, massaggio efficace, modificazione del tipo di fibra muscolare, aumento della mobilità, aumento della velocità della contrazione muscolare e riduzione di alcune anomalie muscoloscheletriche insieme forniscono una varietà impressionante di possibili aiuti a qualsiasi programma di allenamento .
A ciò si aggiunge l’osservazione che alcune procedure elettrostimolazione integrate in programmi di allenamento attentamente periodizzati possono aumentare significativamente forza, resistenza muscolare e potenza.
L’uso integrato dell’elettrostimolazione
L’elettrostimolazione può fornire un prezioso mezzo aggiuntivo di recupero ed è generalmente più importante che come mezzo per stressare i muscoli. Questo tipo di recupero può essere applicato localmente a specifici gruppi muscolari, altri tessuti molli o articolazioni, o generalmente attraverso il sistema nervoso centrale (transcranialmente, su specifici punti di agopuntura o tra il cervello e la colonna lombare), utilizzando dispositivi a corrente molto bassa alle basse frequenze (tipicamente tra 0,5-8 Hz).
Diversi ricercatori hanno studiato l’integrazione dell’elettrostimolazione in altri regimi di formazione. Hanno scoperto che l’uso dell’elettrostimolatore prima, seguito dalla pliometria produce un effetto di allenamento maggiore rispetto all’ordine inverso di questi mezzi. Tuttavia, è stato ottenuto un effetto ancora maggiore utilizzando elettrostimolazione e pliometria in concomitanza con esercizi di resistenza pesante, con l’uso dell’elettrostimolatore e la combinazione pliometrica con il più piccolo effetto di allenamento durante i periodi di riposo completo o parziale.
Nell’applicare l’elettrostimolatore, anche la posizione o la configurazione degli elettrodi è molto importante, dal momento che si possono usare essenzialmente due metodi: attaccamento adiacente o distante. L’attaccamento adiacente o vicino dei due elettrodi tende a localizzare la contrazione muscolare e mantenerla piuttosto superficiale, mentre il metodo di attaccamento distante (dove un elettrodo è collegato a una posizione remota o abbastanza neutra dal muscolo stimolato) tende a produrre un più esteso , forma più profonda di contrazione muscolare.
Per garantire una buona e confortevole conduzione tra elettrodo e atleta, è fondamentale lubrificare l’area di attacco con un gel per elettrodi commerciale o una soluzione salina debole. Qualsiasi segno di irritazione o piagnucolosità superficiale della pelle è invariabilmente il risultato dell’essiccamento del gel. Gli elettrodi possono anche essere usati direttamente su importanti nervi, ma l’intensità della contrazione che ne deriva può essere dannosa e questo metodo dovrebbe essere limitato all’uso da parte di fisioterapisti esperti.
Il concetto unificato delle varie modalità d elettrostimoalazione presentate qui dovrebbe consentire al terapeuta di affrontare più sistematicamente il problema dell’elettrostimolazione. Pertanto, se è necessario ulteriore stress su particolari gruppi muscolari per ottenere una supercompensazione più pronunciata, la modalità MACS dovrebbe essere impiegata utilizzando dispositivi di tipo faradico o interferenziale applicati con sovraccarico graduale sia di allenamento che di intensità.
Elettrostimolazione funzionale sportiva
Poca o nessuna menzione è fatta in Occidente dell’applicazione della FES (elettrostimolazione funzionale) nell’allenamento sportivo. In Occidente, questo termine o la sua equivalente FENS (stimolazione elettroneurale funzionale) invariabilmente si applica all’uso dell’elettrostimolazione per contrarre i muscoli di pazienti disabili spinalmente che non possono attivare volontariamente i muscoli e offrire un certo grado di movimento controllato esternamente. In altri paesi dell’Europa orientale i termini possono anche applicarsi all’applicazione dell’elettrostimolazione agli atleti normodotati durante i movimenti sportivi naturali per intensificare la tensione muscolare nelle fasi più appropriate di questi movimenti.
Sovrallenamento e recupero
La possibilità di sovrallenamento, tuttavia, deve essere presa in considerazione, specialmente se l’elettrostimolazione viene aggiunta a un programma di allenamento già faticoso. In genere non è consigliabile applicare più di 5-10 minuti di elettrostimolatore intenso per gruppo muscolare principale, a causa della necrosi tessutale associata e del dolore prolungato che può insorgere nei giorni successivi al trattamento. L’uso di dispositivi TENS di biofeedback come ad esempio il Compex Sp 8.0 Wod edition che monitorano le caratteristiche elettriche cellulari e regola automaticamente i parametri di stimolazione, limita la possibilità di sovrastimolazione o danni alle cellule.
In generale, il MICS può essere utilizzato molto più regolarmente rispetto al MACS, poiché non può produrre sovrallenamento o lesioni e poiché può accelerare il recupero dopo l’allenamento. Pertanto, può consentire a una persona di allenarsi più intensamente e recuperare più rapidamente tra gli allenamenti e anche tra le serie, se necessario. Per l’atleta serio che intende integrare periodicamente l’allenamento con i pesi con MACS, anche l’uso regolare di MICS potrebbe rivelarsi inestimabile nel migliorare le prestazioni e ridurre al minimo le possibilità di sovrallenamento.
Considerazioni finali
Il lettore non istruito non è incoraggiato a utilizzare l’elettrostimolatore, poiché richiede una considerevole formazione teorica e pratica per la sua applicazione sicura ed efficace. Coloro che sperimentano casualmente tali dispositivi durante l’allenamento in genere notano progressi sporadici oa breve termine e ne interrompono l’utilizzo dopo pochi mesi.
Ma grazie ad aziende tipo Compex che hanno creato elettrostimolatori di qualità superiore con caratteristiche di sicurezza uniche nel suo genere. Tutti possono utilizzare in modo sicuro ed efficace l’elettrostimolatore per godere subito dei suoi immensi vantaggi.
Ti invitiamo a leggere la nostra recensione su uno dei migliori elettrostimolatori al mondo il Compex Sp 8.0 wod edition. Un concentrato di tecnologia e qualità unico al mondo.
Fonti
E.S a cura del Dr. M. Siff
M. Siff scienziato sportivo e biomeccanico specializzato nell’applicazione dell’elettrostimolazione per migliorare le prestazioni umane, il fitness, l’eccellenza sportiva e la riabilitazione delle lesioni.
