Trening EMS – prawdziwy game changer czy kolejny chwyt marketingowy?

Metoda treningu EMS powoli wkrada się do polskiego fitness świata. Jeszcze nie jest bardzo popularna, ale to zapewne kwestia czasu, bowiem marketingowo brzmi wspaniale: spal 500-1200 kcal w 20 minut, zbuduj mięśnie i siłę tak jak podczas 1,5 godzinnego konwencjonalnego treningu! Oczywiście metoda ta nie jest też tania.
Dlatego ja za każdym razem będę powtarzać: jeśli coś obiecuje spektakularne efekty przy małym nakładzie pracy, ale dużym nakładzie pieniężnym – uruchommy wzmożoną czujność. W przypadku tej metody też i w tym artykule rozłożę ją na czynniki pierwsze.

Czym jest trening EMS?

Elektrostymulacja znajduje szerokie zastosowanie w rehabilitacji, ale w formie aplikacji miejscowej. Czyli np. na uszkodzony mięsień, a nie na całe ciało. Jest szeroko stosowana w fizjoterapii pourazowej, neurologicznej, zapobiega zanikowi mięśni, wzmacnia je, przygotowuje do wykonywania samodzielnych skurczów.
Metoda EMS (ang. Electrical Muscular Stimulation – elektryczna stymulacja mięśni), o której jest ten post jest nowatorską metodą treningową, która ma przy niskim nakładzie świadomej pracy aktywować jednocześnie wiele grup mięśniowych.

Podczas takiego treningu osoba zakłada kombinezon, do którego podłączone są specjalnie ułożone elektrody stymulujące pracę wielu grup mięśniowych naraz. Jednocześnie wykonuje się zestaw prostych ćwiczeń globalnych – m.in. przysiady, wykroki, ćwiczenia bazujące na pokonywaniu ciężaru ciała (core). Trening trwa krótko – ok. 20 minut, może być wykonywany tylko raz w tygodniu. Zwolennicy tej metody chwalą ją jako bardzo oszczędną czasowo, niewymagającą dużego wysiłku, a poprzez jednoczesne pobudzanie wielu mięśni – bardzo efektywną w budowaniu masy i siły mięśniowej oraz odchudzającą. Mówi się o ok. 500-1200 kcal spalonych w ciągu 30 minut, co odpowiada 90 minutom tradycyjnego treningu.

Podobnie przedstawiana jest jako przewyższająca pod względem kształtowania siły i masy mięśniowej – pobudza 8 grup mięśniowych poprzez 150 razy więcej skurczów niż obserwuje się podczas konwencjonalnego treningu. Oczywiście w pakiecie jeszcze redukuje cellulit i ujędrnia skórę.

Hmmmmmm…

 

Jak działa trening EMS?

Podczas treningu EMS dochodzi do jednoczesnego skurczu wielu grup mięśniowych – zarówno agonistów jak i antagonistów. Czyli tak jak dzieje się w trakcie ćwiczeń wielostawowych, np. przysiadu. Z tą jednak różnicą, że impuls elektryczny płynący z elektrod działa na jednostkę motoryczną, czyli neuron połączony z unerwianymi przez siebie mięśniami. Aby doszło zatem do skurczu mięśnia potrzeba mniej wysiłku, bo droga impulsu jest skrócona w porównaniu ze świadomym skurczem. Pod kątem układu nerwowego podstawową różnicą w treningu EMS jest pominięcie centralnego układu nerwowego w procesie generowania skurczu mięśnia.

Ponadto narastające napięcie, szczególnie w fazie ekscentrycznej wykonywanego ruchu nakłada jeszcze większy mechaniczny bodziec na mięśnie, co może prowadzić do ich uszkodzenia, o czym świadczą nierzadko występująca opóźniona powysiłkowa bolesność mięśniowa (DOMS) oraz wyższe stężenie kinazy kreatynowej (CK, niżej tłumaczę o co chodzi). Metoda ta powoduje większe napięcie mięśniowe niż następuje podczas dowolnego skurczu. Prowadzi to do znacznych uszkodzeń mięśni oraz większej bolesności powysiłkowej.

 

Uszkodzenia mięśni. Czy żeby rosło, musi boleć?

Zwolennicy treningów EMS reklamują ją jako 18krotnie (!) bardziej efektywną od tradycyjnego treningu – szczególnie w kontekście masy i siły mięśniowej. Kemmler i wsp. wkazują jednak, iż bierze się to ze złego zrozumienia roli podniesionego stężenia kinazy kreatyny (CK) w efekcie bardzo intensywnego treningu EMS. Niżej tłumaczę o co chodzi.

Podczas EMS mięsnie kurczą się intensywnie, w dużej liczbie naraz. Kurczą się różne partie jednocześnie – zarówno te pracujące wspólnie jak i przeciwnie. Tym samym metoda ta zapewnia pod tym względem cechy ćwiczeń ekscentrycznych. Ćwiczenia ekscentryczne oraz wielostawowe, angażujące przeciwstawne grupy mięśniowe pozwalają na generowanie większej siły, pokonywanie większego oporu. Stąd też są najlepszym wyborem w kontekście budowania masy i siły mięśniowej, ale też przyczyniają się do uszkodzeń mięśni.

EMS często prowadzi do uszkodzeń mięśni i powysiłkowego bólu mięśni. Jego wspaniałość w kontekście wzrostu siły bazuje właśnie na „przemęczeniu” mięśni i teorii jakoby uszkodzenia mięśni, a następnie ich regeneracja przyczyniały się do ich przerostu.

O tym jak dochodzi do wzrostu siły oraz mięśni pisałam tu. Istnieje teoria, jakoby to zniszczenia wewnątrz mięśni stymulowały procesy ich przerostu. Fizjologiczne podstawy tego zjawiska są wyczerpująco wyjaśnione przez Brada Schoefelda, o tutaj .
Istnieje dużo dowodów na to, że powysiłkowe uszkodzenia mięśni są związane ze zwiększonym przerostem białek mięśniowych. Regeneracja i naprawa po wcześniejszym wysiłkowym uszkodzeniu jest koordynowana przez programy transkrypcji genów regulujących procesy zapalne, wzrostowe i odpowiedź stresową, co stymuluje przerost mięśni.

Jednak czy bez wyraźnych uszkodzeń wewnątrz mięśni i następującego bólu nie ma szans na progres?

Badacze od lat wykazują, że wcale nie potrzeba trenować do upadku, do silnej bolesności, aby wzrastała siła czy masa mięśniowa.

W badaniu Folland i wsp. wykazano, że trening siłowy prowadzący do niewielkiego zmęczenia był tak samo efektywny w kontekście przyrostu siły jak ten bardzo wymagający. Autorzy wysnuli wniosek, iż trening siłowy wcale nie musi wzbudzać silnego dyskomfortu i bólu fizycznego, aby był efektywny.
Badania wskazują, że w przypadku bardzo forsownych treningów prowadzących do uszkodzeń mięśni obserwuje się skokowe, gwałtowne wzrosty siły i masy.

Z kolei w treningach lżejszych, niepowodujących znacznych uszkodzeń – wzrosty siły i masy postępują stopniowo. Długofalowy efekt oceniany na większej przestrzeni czasu jest zatem porównywalny.
Jeśli trenujemy „spokojnie”, stopniowo dokładamy obciążenie i objętość treningową, to nasz organizm się do tego przystosowuje. Mięśnie się przyzwyczajają do coraz większych obciążeń bez odczuwalnych symptomów uszkodzeń mięśni.
Ponadto badania wskazują, że uszkodzenia mięśni mogą zmniejszać siłę przez następne dni, a nawet tygodnie, nie pozwalając wykonywać wystarczająco efektywnych treningów i tym samym progresować – zarówno w kontekście siły jak i sylwetki.

Flann i wsp. wykazali, że wzrosty siły i masy mięśniowej jak i markery d IGF-1Ea mRNA były zauważalne bez względu na bolesność mięśni czy podniesionego poziomu kinazy kreatynowej CK (główny symptom uszkodzenia mięśni). IGF-1 to hormon anaboliczny o potwierdzonym naukowo działaniu zwiększającym hipertrofię mięśni. Jego anaboliczne właściwości są skorelowane z obciążeniem mechanicznym.

Co ciekawe, w badaniu Wirtz i wsp. badano wpływ treningu tradycyjnego siłowego oraz treningu z użyciem technologii EMS na hormony (testosteron, hormon wzrostu hGH) czy takie parametry jak EPOC (co to jest tłumaczę tutaj – to zjawisko odpowiadające za „spalanie kalorii po zakończonym treningu”), pobór tlenu czy stężenie kinazy kreatynowej. Nie zaobserwowano istotnych różnic między żadnym z tych parametrów. Jedyne co zaobserwowano, to wyraźnie bardziej odczuwalna powysiłkowa bolesność mięśni w przypadku treningu EMS.

Procesy wzrostu siły i masy mięśniowej mają skomplikowane, nie do końca poznane podstawy. Istotna jest rola układu mięśniowego, nerwowego, odpowiedniej podaży białka, wzajemnego przenikania się różnych czynników. Odpowiednia objętość i obciążenie również są bardzo istotne. Zatem ograniczanie ich powstania tylko do uszkodzeń mięśni jest poważnym uproszczeniem.

Można jednak wyciągnąć wniosek, że efektywność treningu EMS w kontekście masy i siły mięśniowej jest porównywalna z treningiem konwencjonalnym, a na pewno nie przewyższająca go znacznie.

 

Koordynacja ruchowa – dlaczego jest tak istotna a w EMS pomijana?

Koordynacja nerwowo-mięśniowa definiowana jest jako zdolność centralnego układu nerwowego do kontrolowania mięśni w wykonywaniu złożonych ruchów. Prościej: pozwala na użycie właściwego mięśnia w odpowiedniej chwili, aby wykonywał właściwy ruch. Ma zapewnić płynną, kontrolowaną, ekonomiczną odpowiedź mięśni na sygnał płynący z układu nerwowego. Koordynacja nerwowo-mięśniowa wpływa na ekonomię ruchu, zapobiega kontuzjom i upadkom, zapewnia kontrolę ruchu, polepsza zwinność, szybkość, ale też stymuluje pracę mięśni oraz pozwala utrzymywać właściwą postawę.

Jak wspominałam wyżej impuls elektryczny podczas treningu EMS działa bezpośrednio na jednostkę motoryczną – czyli motoneuron, który unerwia mięśnie. Skraca zatem drogę prowadzącą do zainicjowania skurczu mięśnia. Pomija funkcję centralnego układu nerwowego w wykonywaniu ruchu. Nie kształtuje tym samym koordynacji ruchowej tak dobrze jak trening konwencjonalny. Nie wpływa na ekonomikę wysiłku i nie uczy naszego układu nerwowego „mądrych” ruchów – aby były efektywniejsze, bardziej wydajne. Nie będziemy dzięki tej metodzie bardziej sprawni, gibcy, nie będziemy potrafili świadomie napinać mięśni. Nie polepszy naszej szybkości reakcji, gibkości, sprytu ruchowego.

W badaniu Ludwig i wsp. zwracają uwagę, że nawet jeśli trening EMS wzmacnia mięśnie, to nie uczy jak z nich korzystać. Sprawdzali oni wpływ treningu EMS na postawę ciała i nie zaobserwowali polepszenia jej stanu (pogorszenia również nie). Metoda ta idąc drogą na skróty do skurczu mięśnia nie wywiera bezpośredniego efektu na centralny układ nerwowy, którego funkcja jest kluczowa dla utrzymania prawidłowej postawy ciała.
Pomimo aktywnych skurczów mięśni autorzy wskazują na trudność w określeniu jakie procesy zachodzą w centralnym układzie nerwowym, szczególnie w kontekście procesów nauki ruchu, skoro świadome skurcze nachodzą na siebie z tymi elektrycznie stymulowanymi.
Paillard i wsp. wskazują nawet możliwość negatywnego wpływu treningu EMS na naukę ruchu przez centralny układ nerwowy.

 

Odchudzanie

Jak wspominałam, EMS trening kusi olbrzymią liczbą spalonych kalorii podczas jednej jednostki treningowej, rzędu nawet 500-1200! I to wszystko w 20-30 minut. Jest to tłumaczone faktem, iż jednocześnie kurczy się o wiele więcej mięśni z dużo większą częstotliwością niż podczas treningu konwencjonalnego. Jednak badania nie potwierdzają tych imponujących rezultatów.
W badaniu Kemmler i wsp. nie wykazano różnic we wpływie na beztłuszczową masę ciała i zawartość tkanki tłuszczowej u dorosłych niewytrenowanych mężczyzn. W przypadkach obydwu treningów beztłuszczowa masa ciała wzrosła w podobnym stopniu, a zawartość tkanki tłuszczowej zmniejszyła się podobnie. Warto jednak zaznaczyć, iż pomimo podobnego czasu trwania treningów, to trening tradycyjny był wykonywany 2-3 razy/tydzień, a EMS 1-2/tydzień. Jednak biorąc pod uwagę, że EMS powinno traktować się jako uzupełnienie, a nie podstawę wysiłku fizycznego – można przymknąć oko na tę różnicę. Podobne wnioski w kontekście kompozycji ciała wysnuł Willert i wsp.

Podczas treningu z EMS skurcz jest poniekąd wymuszany stymulacją, nie jest całkowicie dowolny, intencyjny. Impuls z elektrod dociera bezpośrednio do jednostki motorycznej i mniej energii potrzeba, aby zainicjować skurcz mięśnia.

Dla kogo jest to dobra opcja?

Podczas treningu EMS wykonuje się nieskomplikowane ćwiczenia bazujące głównie na pokonywaniu ciężaru własnego ciała. Są to ćwiczenia bezpieczne, nie obciążające nadto stawów. Dla osób o wyższej masie ciała, które nierzadko skarżą się na bóle stawów oraz nie są w stanie dźwigać dużych ciężarów, a tym bardziej wykonywać skomplikowanych ruchów może być to korzystna i bezpieczna opcja przygotowująca mięśnie do bardziej forsownego wysiłku. Porównując przysiad ze sztangą lub wyciskanie do EMS to opcja pierwsza jest mniej bezpieczna, nakłada większe obciążenie na stawy, które nie są wystarczająco chronione jeśli nie mamy wystarczająco silnych mięśni.

Tak więc patrząc z punktu widzenia ochrony stawów: opcja ta wydaje się korzystna dla osób z nadwagą/otyłością, cierpiących na bóle stawów lub mające pewne ograniczenia związane z kontuzjami.
Oczywiście należy pamiętać o wszelkich przeciwwskazaniach do zabiegów z użyciem prądu, ze szczególnym zwróceniem uwagi na choroby kardiologiczne. Przed zdecydowaniem się na wykupienie treningów EMS należy skonsultować się z lekarzem i zachować szczególną ostrożność.

 

Podsumowanie

Metoda ta MOŻE, ale nie musi stanowić uzupełnienia normalnej rutyny treningowej. Na pewno nie powinna stanowić podstawy aktywności fizycznej czy jedynej bądź głównej formy treningu. Należy pamiętać, iż badania wskazują, że efekty EMS są porównywalne do treningu siłowego o wysokiej intensywności nawet o tak krótkim czasie jak 20 minut.

Elektrostymulacja ma większy wpływ na włókna typu II (szybkie, wykorzystywane w treningu szybkościowym i siłowym) niż I (do treningu tlenowego, wytrzymałościowego). Nie zastępuje więc treningu kardio. Nie zwiększa naszej wydolności fizycznej, nie poprawia funkcji układu krążenia, czy oddechowego, nerwowego. W przypadku osób zdrowych jest metodą stricte ukierunkowaną na budowę mięśni, niosąc ze sobą bardzo znikome korzyści zdrowotne związane jedynie ze zwiększoną masą mięśniową.

Warto zwrócić uwagę, że elektrostymulacja mięśni jest szeroko stosowana w rehabilitacji, przy mięśniach osłabionych, odnerwionych, po kontuzjach. Jednak gdy tylko pacjent jest w stanie wykonywać ćwiczenia samodzielnie bez pomocy elektrostymulacji – szybko się je wdraża, głównie ze względów opisanych w podrozdziale o koordynacji ruchowej.

Nie chcę patrzeć na tę metodę bardzo krytycznie – ma ona pewne korzyści. W rehabilitacji, u osób, u których wysoce obciążający stawy trening siłowy jest niewskazany stanowi dobrą opcję. U osób zdrowych może być dobrą uzupełniającą i oszczędzającą czas opcją.

Poniżej zamieszczam krótkie podsumowanie.

 

Plusy treningu EMS:

– bezpieczny dla stawów

– oszczędny czasowo

– efekty zarówno w kontekście siły jak i kompozycji ciała porównywalne do zwykłego treningu, ale przy mniejszym nakładzie pracy i obciążeniu

– może pomóc wzmocnić grupy mięśniowe, które zwykle pomijamy podczas zwykłego treningu

Minusy:

– metoda kosztowna

– nie kształtuje wystarczająco koordynacji ruchowej, nie uczy ruchu

– nie kształtuje wydolności fizycznej

– często powoduje uszkodzenia mięśni i w następstwie ból

 

Źródła:

Schoenfeld, Brad J. Does Exercise-Induced Muscle Damage Play a Role in Skeletal Muscle Hypertrophy?, Journal of Strength and Conditioning Research: May 2012 – Volume 26 – Issue 5 – p 1441-1453 doi: 10.1519/JSC.0b013e31824f207e

Jubeau M, Sartorio A, Marinone PG, Agosti F, Van Hoecke J, Nosaka K, Maffiuletti NA. Comparison between voluntary and stimulated contractions of the quadriceps femoris for growth hormone response and muscle damage. J Appl Physiol (1985). 2008 Jan;104(1):75-81. doi: 10.1152/japplphysiol.00335.2007. Epub 2007 Nov 1. PMID: 17975128.

Kyle L. Flann, Paul C. LaStayo, Donald A. McClain, Mark Hazel, Stan L. Lindstedt. Muscle damage and muscle remodeling: no pain, no gain? Journal of Experimental Biology 2011 214: 674-679; doi: 10.1242/jeb.050112

Kemmler W, Teschler M, Weißenfels A, et al. Effects of Whole-Body Electromyostimulation versus High-Intensity Resistance Exercise on Body Composition and Strength: A Randomized Controlled Study. Evid Based Complement Alternat Med. 2016;2016:9236809. doi:10.1155/2016/9236809

Nóbrega SR, Libardi CA. Is Resistance Training to Muscular Failure Necessary?. Front Physiol. 2016;7:10. Published 2016 Jan 29. doi:10.3389/fphys.2016.00010

Martorelli S, Cadore EL, Izquierdo M, et al. Strength Training with Repetitions to Failure does not Provide Additional Strength and Muscle Hypertrophy Gains in Young Women. Eur J Transl Myol. 2017;27(2):6339. Published 2017 Jun 27. doi:10.4081/ejtm.2017.6339

Baird MF, Graham SM, Baker JS, Bickerstaff GF. Creatine-kinase- and exercise-related muscle damage implications for muscle performance and recovery. J Nutr Metab. 2012;2012:960363. doi:10.1155/2012/960363

Paillard T. Combined application of neuromuscular electrical stimulation and voluntary muscular contractions. Sports Med. 2008;38(2):161-77. doi: 10.2165/00007256-200838020-00005. PMID: 18201117.

Ludwig O, Berger J, Becker S, Kemmler W, Fröhlich M. The Impact of Whole-Body Electromyostimulation on Body Posture and Trunk Muscle Strength in Untrained Persons. Front Physiol. 2019;10:1020. Published 2019 Aug 20. doi:10.3389/fphys.2019.01020

 

Willert S, Weissenfels A, Kohl M, et al. Effects of Whole-Body Electromyostimulation on the Energy-Restriction-Induced Reduction of Muscle Mass During Intended Weight Loss. Front Physiol. 2019;10:1012. Published 2019 Aug 12. doi:10.3389/fphys.2019.01012

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *