Formy elektrickej svalovej stimulácie (EMS)

Elektrická svalová stimulácia (EMS) je metóda liečby svalov. Existuje viac foriem, pri ktorých sa líši spôsob aplikácie a samozrejme aj účinok. Teraz ich predstavím jednu po druhej.

Trocha svalovej fyziológie

Svaly sa za normálnych okolností sťahujú v dôsledku elektrického impulzu prichádzajúceho z mozgu. Impulz pritom tiež určuje, s akou silou a ktoré svalové vlákna sa majú aktivovať pri danom pohybe. Je zrejmé, že iné pokyny vedú k zdvihnutiu mince a iné k zdvihnutiu 100 kg závažia. Pri malej záťaži sa do pohybu zapája iné svalové vlákna a menšia svalová hmota, než keď treba podať maximálny výkon.

Svalnú silu je možné zlepšiť PRAVIDELNÝM pohybom a tréningom. Na čoraz náročnejšie tréningy sval reaguje tak, že vznikajú silnejšie a hrubšie vlákna, ktoré sú vo svojej funkcii efektívnejšie.

V mnohých prípadoch nie je prirodzený pohyb možný. Pri úrazoch, poraneniach kĺbov a svalov, ťažkých ochoreniach či po operáciách je prirodzený pohyb obmedzený a z dôvodu neaktivity nastáva v svaloch atrofia.

Rôzne formy elektrickej svalovej stimulácie možno využiť na umelé zlepšenie stavu svalov. Elektrický signál vysielaný prístrojom sa podobá mozgovému impulzu, takže sval nerozozná rozdiel! Stimulácia vyvolá v svale rovnaký sťah ako dobrovoľný. Umelá stimulácia má viac výhod. Po prvé za liečby nedochádza k pohybu v kĺbe, čo je výhodné pri rehabilitácii a znižovaní zaťaženia kĺbov. Po druhé, umelým impulzom je "obchádzaná" mozgová regulácia svalovej funkcie, čo môže umožniť efektívnejší zásah.

Formy elektrickej svalovej stimulácie (EMS)

Všetkým formám elektrickej stimulácie je spoločné, že impulz vysielaný prístrojom spôsobí svalové sťahy, pričom samotný sťah prebieha prirodzeným spôsobom. Ak je sťah prirodzený, jeho výsledok bude rovnaký – pri dôslednej liečbe sa zlepší sila, objem a funkcia svalu. Ak sa zlepší sila a funkcia svalov, budú sa prirodzené pohyby vykonávať ľahšie.

V rámci svalovej stimulácie sa rozlišuje niekoľko metód. Principiálne sú rovnaké, ale líšia sa tvarom impulzu, jeho trvaním, frekvenciou, časom nárastu a poklesu a intenzitou. Táto rôznorodosť vedie ku rozdielnym účinkom.

Posilnenie svalov si vyžaduje čas. Ak by jediná stimulácia priniesla výrazný výsledok, športovci by používali iba to: dnes si stimulujem sval a zajtra idem na olympiádu… Nie je to také jednoduché.

Svaly zosilnejú len v dôsledku pravidelných sťahov. Svalovú stimuláciu je teda potrebné aplikovať denne aspoň raz, ideálne viackrát denne. Zlepšenie je cítiť po 2–3 týždňoch a potrebuje trvalo pokračovať aspoň 2–3 mesiace.

Existujú stavy (parézy), kde môže byť potrebné používanie mnoho rokov.

NEMS – neuromuskulárna elektrická stimulácia

Metóda určená na liečbu svalov s intactným motoneurónom. Táto metóda je vhodná aj pri centrálnych (mozgových) paralýzach, ako napr. po cievnej mozgovej príhode (stroke).

Hlavné oblasti použitia sú získavanie svalovej sily, zabránenie alebo spomalenie svalovej atrofie, uvoľňovanie svalovej stuhy, zlepšenie krvného obehu a ďalšie. Na dosiahnutie želaného účinku je potrebný iný typ impulzu. Jeden impulz teda nie je vhodný na všetky účely!

NEMS je najstaršia forma svalovej stimulácie, pri ktorej je pacient „pasívny“. Liečbu "znáša", ale nespolupracuje s prístrojom, na rozdiel od metód ako FES alebo ETS.

Je vynikajúca pri stave, kde treba obnoviť alebo zlepšiť silu, objem a tonus svalov. Patrí sem napríklad svalová atrofia, medzistavcová platnička, lumbago, ischias, problémy s kŕčovými žilami, zápaly ciev, svalové bolesti, bolesti krku, chrbta, driekovej časti, kolien a ďalšie. Pred a po operácii protéz urýchľuje rekonvalescenciu. Pomáha pri uvoľňovaní svalovej stuhy pri centrálnych paralýzach, Parkinsonovej chorobe, ALS, roztrúsenej skleróze a pod. Urýchľuje učenie pohybu po cievnej mozgovej príhode.

FES – funkčná elektrická stimulácia

Funkčná svalová stimulácia je v podstate NEMS, ale vyžaduje si spoluprácu pacienta. Keď prístroj vyvolá impulz a pacient vníma s ním súčasný sťah, vykoná súčasne pohyb. Napríklad pri liečbe stresovej inkontinencie stlačí pacient súčasne panvové dno, alebo pri posilňovaní stehenných svalov súčasne vykoná drep.

Účinok FES je silnejší než pri pasívnom NEMS, pretože impulzy z prístroja sa sčítavajú s dobrovoľnými kontrakciami, kontrakcia je silnejšia a sval je vystavený väčšiemu zaťaženiu. To vedie k rýchlejšiemu nárastu svalovej sily.

Z toho vyplýva, že FES sa primárne používa na obnovenie a zvýšenie svalovej sily. Obzvlášť účinná je pri liečbe rôznych foriem močenia a stolice neudržania (inkontinencia). Pomáha pri obnove sily po operáciách a ťažkých ochoreniach. Po protézových operáciách urýchľuje rekonvalescenciu. Pri Parkinsonovej chorobe, ALS, roztrúsenej skleróze a pod. spomaľuje zhoršovanie svalového stavu.

ETS – stimulácia vyvolaná EMG (biofeedback)

Táto liečebná forma sa tiež zameriava na obnovenie funkcie. Podobne ako pri FES, aj pri ETS je potrebná spolupráca pacienta. Tu však prístroj podá stimulačný impulz iba vtedy, keď pacient dobrovoľne iniciuje pohyb. Prístroj to zachytí pomocou biofeedbacku. Počas sťahu svalu dochádza k zmenám elektrického potenciálu, toto EMG signál zaznamená prístroj. Ak elektrická aktivita dosiahne vopred nastavenú prahovú hodnotu, prístroj pridá pomocný impulz a vyvolá kontrakciu. Dobrý ETS prístroj (napr. DuoBravo) je tak citlivý, že zaznamená signál aj v prípade, ak ešte nie je viditeľný sťah svalu.

Vyvolaná stimulácia má dva hlavné účely: liečbu inkontinencie a učenie pohybu po cievnej mozgovej príhode. ETS možno použiť už vtedy, keď na paralyzovaných svaloch ešte nie je viditeľný sťah. Najväčšiu úlohu má však pri znovunaučení jemných pohybov (vstať zo stoličky, uchopenie pohára, umývanie sa a pod.).

TES, teda prahová elektrická stimulácia

Tento typ liečby sa u detí s centrálnou (mozgovou) paralýzou používa najmä na zabránenie a zlepšenie svalovej atrofie a spasticity.

Prahová elektrická stimulácia (TES) je forma svalovej stimulácie, ktorá používa subkontrakčný podnet. To znamená, že intenzita impulzu je tak nízka, že nevyvoláva viditeľnú kontrakciu (na rozdiel od NMES a FES, kde je cieľ čo najsilnejšia kontrakcia), no pre sval je napriek tomu životne dôležitá.

Presný mechanizmus účinku nie je zatiaľ úplne objasnený. Prevzatá teória hovorí, že TES zabraňuje a obracia proces svalovej atrofie zvýšením prietoku krvi do svalov. Rastové faktory a živiny sú cez krv dopravené do tkanív a sú nevyhnutné pre ich obnovu. Tieto látky sa do krvi uvoľňujú najmä počas spánku. Nočná stimulácia svalovej oblasti zvyšuje prietok krvi a tým zabezpečí viac živín pre cieľové svalové vlákna. Atrofované vlákna sa „opravia“ a zväčšujú.

Pod mikroskopom je po TES vidieť zvýšené množstvo cytoplazmy a obnovený rast aktínu a myozínu. Opätovný rast atrofovaných vlákien trvá približne tri až šesť mesiacov. Svalový rast si vyžaduje trvalú terapiu. TES sa zvyčajne aplikuje šesť nocí v týždni, 8–12 hodín denne, dva až štyri roky! Výsledkom je zvýšenie svalovej sily a zlepšenie funkčných schopností.

TES nenahrádza iné terapie, ale môže byť použitý ako doplnok k nim.

Liečba denervovaného svalu (denervované)

Tento typ liečby sa u nás tradične nazýva szelektív ingeráram, v medzinárodnej medicínskej praxi sa však označuje ako liečba denervovaného svalu. To lepšie vystihuje podstatu.

Denervovaný sval znamená, že pohybový nerv na úseku vedúcom od miechy k svalu bol poškodený a tým sa stratilo spojenie medzi mozgom a svalom. To spôsobí periférnu paralýzu a denervovaný sval je ochabnutý, bez tonusu. Tento stav môže vzniknúť pri poranení nervového vlákna pri úraze alebo počas operácie, ale aj pri výhrezoch platničky, zlomenine chrbtice, zúžení platničiek a pod. K príčinám patrí aj ochrnutie lícneho nervu, často pri prechladnutí.

Denervovaný sval nereaguje na bežné EMS impulzy (teda na žiadnu z vyššie uvedených metód)! Špeciálne nastavený impulz ho však môže prinútiť k sťahu. Impulzy pre denervovaný sval môžu mať trojuholníkový, trapezoidný alebo štvorcový tvar.

Najväčší rozdiel je v trvaní impulzu, ktoré je tisícnásobné v porovnaní s impulzom používaným pri stimulácii zdravého svalu! Z toho vyplýva: denervovaný sval nie je schopný reagovať na krátky EMS impulz, zatiaľ čo pre zdravý sval je dlhý denervačný impulz bolestivý a nepríjemný.

Čas hojenia periférneho nervového poškodenia je veľmi pomalý. Aj v najlepšom prípade trvá mesiace, častejšie roky. Ak sval počas tohto obdobia nedostane elektroliečbu, zdegeneruje. Aj keby sa nerv neskôr zregeneroval, nemusí nájsť funkčný sval. Preto je pri periférnej paralýze potrebné prístroj používať nepretržite (niekedy 2–3× denne).

Bežne predávané prístroje na svalovú stimuláciu sú zvyčajne vhodné len pre NEMS a čiastočne pre FES. ETS, TES a liečba denervovaných svalov sa zvyčajne nachádzajú iba v špeciálne navrhnutých prístrojoch. Pri výbere vhodného prístroja na svalovú stimuláciu odporúčam požiadať o radu odborníka!