EMS (elektriline lihaste stimuleerimine) Treeningülikond sekkub otseselt neuromuskulaarse signaaliülekande rajaga läbi eksogeensete elektriliste impulsside, simuleerides ja suurendades kesknärvisüsteemi kontrollkäsklusi. Selle neuroteaduse põhimõtted saab jagada järgmisteks põhimehhanismideks:
1, motoorsete neuronite läve aktiveerimine
Aktsioonipotentsiaalide alternatiivne käivitamine
Normaaloludes vabastab aju atsetüülkoliini alfa -motoorsete neuronite kaudu, käivitades lihasrakumembraani depolarisatsiooni (saavutades -50 mV lävepotentsiaali), et genereerida aktsioonipotentsiaal.
Funktsioon EMS: Elektroodi poolt vabastatud impulssivool (tavaliselt 5-100 ma) süstitakse otse lihasrakkudesse, möödudes keemilistest sünapsidest ja käivitades sunniviisiliselt aktsioonipotentsiaalid. Uuringud näitavad, et EMS -i stimuleerimise ajal suureneb motoorsete neuronite heidete sünkroonsus 70%.
Läbimurre hierarhilises kosmose raha kogumises
Traditsiooniline treening järgib "suuruse põhimõtet": kõigepealt aktiveeritakse väikesed alfa -neuronid (kontrollivad I tüüpi aeglast lihast), samas kui suured alfa -neuronid (kontrollivad II tüüpi kiiret lihast) värvatakse hiljem.
EMS -i eelis: reguleerides impulsi sagedust (näiteks II tüüpi lihaskiudude aktiveerimise prioriteediks kiirusel 80Hz) saavutatakse vastupidise suuruse värbamine, maksimeerides kiire lihaskiudude arengu tõhusust.
2, närvi kohandamine sünaptilise plastilisusega
Pikaajaline potentsiaalne efekt (LTP)
Korduv elektriline stimulatsioon suurendab sünaptilisi ühendusi motoorse koore seljaaju rajas ja suurendab dendriitide selgroode arvu 25%.
Mehhanism: NMDA retseptorite aktiveerimine käivitab CA ² ⁺ sissevoolu, käivitades postsünaptilise neuronaalse struktuurilise ümberehituse.
Inhibeerivate interneuronite reguleerimine
EMS aktiveerib Renshaw rakke, stimuleerides IA tüüpi aferentseid kiude, reguleerides dünaamiliselt alfa -motoorsete neuronite erutuvust ja vältides liigsest värbamisest põhjustatud lihaste väsimust.
3, tunnete spordi integreerimise optimeerimist
Propriotseptiivse tagasiside suurendamine
Elektrilised impulsid aktiveerivad lihaste spindleid ja kõõluse elundeid, suurendavad gammamootorite neuronite aktiivsust ning parandavad lihaste pikkust ja pinge tajumist. Andmed näitavad, et pärast EMS -i treenimist vähenes ühise positsiooni tajumise viga 40%.
Mootori kortikaalse esituse ümberkujundamine
FMRI uuringud on näidanud, et pärast 6 -nädalast EMS -i treeningut suurenes primaarse motoorse koore (M1 piirkond) sihtlihase esinduspiirkonna maht 18%, mis näitab motoorsemat juhtimist.
4, neurotransmitteri süsteemi reguleerimine
Dopaminergilise raja aktiveerimine
Elektriline stimulatsioon soodustab dopamiini vabanemist Nigra sisustuses, suurendades motoorse motivatsiooni ja preemiamehhanisme. Katses oli EMS -i rühma koolitus vastavus 35% kõrgem kui traditsioonilise rühma oma.
IGF -1/mTOR rada metaboolne regulatsioon
Impulsi stimulatsioon kutsub esile insuliinitaolise kasvufaktori (IGF -1) lokaalse sekretsiooni, aktiveerib lihaste satelliidirakke ja soodustab lihaskiudude paksenemist. Uuringud on kinnitanud, et EMS-i rühmas lihasrakkude ristlõikepindala suureneb loodusliku treenimisega võrreldes 60%.
5, närvimehhanismid kliinilistes rakendustes
Neurorehabilitatsioon
Pärast insulti kasutatakse mõjutatud jäseme stimuleerimiseks EMS -i stimuleerimist, põhjustades aju plastilisust sunnitud lihaste kokkutõmbumise ja primaarse motoorse koore kompenseeriva laienemise kaudu tervislikust küljest kahjustatud küljele (kontrollitud transkraniaalse magnetilise stimulatsiooni abil).
valu vähendamine
Kõrgsagedus (120Hz) stimulatsioon aktiveerib delta opioidiretseptorid, vabastades endogeense valuvaigistava aine enkefaliini, efektiivse kiirusega 78%, mis leevendab viivitatud alguslihase valulikkuse (DOMS).
Neuroteaduste perspektiiv riskide ja tabude kohta
Epilepsia risk: liigne stimuleerimine võib põhjustada ebanormaalset kortikaalset eritis, eriti neile, kellel on anamneesis epilepsia, mida tuleks vältida.
Autonoomsed närvisüsteemi häired: kaela stimuleerimine võib häirida vagaalset tooni, põhjustades ebanormaalset pulsi varieeruvust (HRV).
Neuroadaptiivne väsimus: parameetreid tuleb kohandada pärast pidevat kasutamist enam kui 4 nädala jooksul, et vältida alfa -motoorsete neuronite atsetüülkoliini retseptorite desensibiliseerimist.
Neuraalse tehnoloogia integreerimise tulevane suund
Suletud silmuse närvistimulatsioonisüsteem: elektromüograafia (EMG) ja elektroentsefalograafia (EEG) signaalide ühendamine, impulsiparameetrite reguleerimine reaalajas, et see vastaks kasutaja tähelepanu olekule.
Transkraniaalne alalisvoolu stimulatsioon (TDCS) sünergia: suurendab motoorse koore erutuvust peanaha elektroodide kaudu ja moodustab "ajulihase" sünergiatreeningu EMS -iga.
Neuromorfne kiip: imiteerib bioloogilisi närvivõrke stimulatsioonimustrite kavandamiseks, saavutades loomulikuma lihaste värbamise rütmi.
EMS-i treeningkostüüm on täiendanud "ajunärvi lihaste" traditsioonilist jadarežiimi paralleelseks aktiveerimissüsteemiks, mida juhivad elektrilised impulsid närvisignaalide digitaalse ümberkirjutamise kaudu, pakkudes uuenduslikke neuroteaduste lahendusi närvi rehabilitatsiooniks, paranenud motoorse jõudluseks ja vananemisvastaseks.
