Originariamente creata e lanciata commercialmente in Germania nel 2009, l’elettromioostimolazione del corpo (WB-EMS) è una promettente tecnologia di allenamento, diffusa in particolare in Europa e in Estremo Oriente. Anche se ci sono più di 2000 fornitori commerciali di WB-EMS con circa 250.000 clienti nella sola Germania, la ricerca su WB-EMS è ancora limitata. Non esiste nemmeno una definizione di riferimento obbligatoria di WB-EMS. Pertanto gli autori suggeriscono di definire WB-EMS come “ un’applicazione simultanea di stimoli elettrici attraverso almeno sei canali correnti o la stimolazione di tutti i principali gruppi muscolari, con un impulso corrente efficace per innescare adattamenti muscolari.” Questa stimolazione concomitante di vaste aree muscolari, ciascuna con un’intensità dedicata d’impulso, offre “l’efficacia temporale”, che è una caratteristica chiave di questo metodo di allenamento WB-EMS. Tuttavia a parte la sua “efficacia”, la tecnologia EMS applicata a livello locale o globale consente un carico di lavoro sopramassimale senza elevati sforzi volontari (Paillardhttps://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2018.01428/full; Watanabe et al.https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2019.00291/full). Questa caratteristica unica di efficienza e alto carico di lavoro, con un basso sforzo volontario, può spiegare l’attrattiva in costante crescita verso WB-EMS per i professionisti della salute, del movimento e delle prestazioni. Questo topic di ricerca su WB-EMS ha come focus quindi quello d’incentivare la ricerca dedicata in tutte queste discipline.
Dal completamento del presente argomento di ricerca, sono stati accettati 15 dei 24 articoli presentati. Semplificando, cinque contributi (Berger et al.; Ludwig et al.; Paillard ; Watanabe et al.; Zart et al.) Si concentrano sulla ricerca EMS di base, principalmente per far derivare protocolli ottimizzati WB-EMS. Mentre il gruppo di ricerca tedesco (Berger et al.; Ludwig et al.; Zart et al. ) si è concentrato su parametri dedicati allo sforzo, Watanabe et al. e Paillard hanno affrontato l’interazione tra WB-EMS e la contrazione volontaria nell’uomo. Oltre ad altri importanti risultati estremamente rilevanti per l’applicazione pratica, un messaggio chiave può essere derivato sia dalla ricerca di base, che dagli studi delle prestazioni elencati di seguito: le prove suggeriscono che il WB-EMS applicato simultaneamente non ha aumentato gli effetti delle massime contrazioni volontarie. Perciò nell’esercizio con WB-EMS, i parametri d’impulso e lo sforzo volontario non elevato, sono gli effettori decisivi.
In sette studi, la maggior parte dei progetti riguarda i domini di fitness e prestazione. In sintesi le prove hanno incluso corridori amatoriali (Amaro-Gahete et al.; Amaro-Gahete et al.), studenti sportivi (Dörmann et al. ; Wirtz et al.), giocatori dilettanti di hockey su ghiaccio (Schuhbeck et al.), e calciatori professionisti (Filipovic, DeMarees et al.; Filipovic, Bizjak et al.). Oltre ai risultati funzionali, ad esempio come le prestazioni di scatto e salto, velocità di tiro, forza e potenza (Amaro-Gahete et al. ; Amaro-Gahete et al.; Dörmann et al.; Filipovic, DeMarees et al. ; Schuhbeck et al.; Wirtz et al.) suscettibili di resistenza tipo WB-EMS, Amaro-Gahete et al. e Amaro-Gahete et al. hanno segnalato che WB-EMS ha indotto miglioramenti nelle prestazioni di corsa dopo riduzione del volume in corridori amatoriali. Questa scoperta sulla capacità di resistenza non è stata tuttavia confermata da Filipovic, Bizjak et al., i quali non hanno riscontrato effetti di WB-EMS rilevanti sul VO2max e su vari parametri ematici correlati all’apporto di ossigeno nei calciatori professionisti.
Revisionando la presente letteratura su WB-EMS, con solo tre contributi che hanno affrontato questioni relative alla salute (Schink et al.; Willert et al.; Teschler e Mooren), il dominio “WB-EMS e salute” è stato notevolmente sotto rappresentato in questo argomento di ricerca. Mentre Teschler e Mooren hanno esaminato gli effetti collaterali negativi di WB-EMS, un argomento che verrà affrontato più approfonditamente in seguito, due gruppi di ricerca di Erlangen, Germania (Schink et al.; Willert et al.) hanno affrontato le interazioni e integrazioni di WB-EMS e i supplementi dietetici. Mentre Schink et al. hanno determinato l’effetto del WB-EMS combinato con il supporto dietetico sulla composizione corporea, sulla funzionalità fisica, sulla qualità della vita e sui parametri del sangue nei pazienti con neoplasie ematologiche, Willert et al. hanno valutato gli effetti del WB-EMS e della integrazione proteica, sulla perdita di massa muscolare indotta dalla restrizione energetica, durante la riduzione di peso prevista. Sebbene sia tutt’altro che chiaro quale composizione di parametri di esercizio e/o impulso possa essere ottimale o addirittura appropriata per un determinato risultato (Berger et al.; Ludwig et al.; Paillard; Watanabe et al.; Zart et al.), in buona sostanza la maggior parte degli studi ha indicato che il WB-EMS può essere effettivamente considerato una tecnologia di allenamento efficace per migliorare i parametri relativi alla salute e alle prestazioni. Trasferito nella pratica clinica, WB-EMS potrebbe quindi essere un’opzione per le persone con poco tempo e incapacità o riluttanza ad esercitarsi fisicamente in modo convenzionale. Ciò include anche gli atleti che cercano protocolli di esercizio efficienti in termini di tempo, per sortire migliori effetti sugli obiettivi d’allenamento secondariamente relativi a forza e potenza. Tuttavia oltre all’efficacia, altri aspetti meno positivi di WB-EMS non sono all’altezza del presente argomento di ricerca. Sulla base della sua applicazione artificiale, i meccanismi fisiologici che proteggono dal sovraccarico durante l’allenamento convenzionale non entrano in gioco durante l’EMS. Pertanto considerando che anche l’applicazione EMS a livello muscolare locale potrebbe indurre una grave rabdomiolisi (Johannsen e Krogh, 2019), è ovvio che una tecnologia in grado di stimolare simultaneamente fino a 2.600 cm2 di area muscolare comporta un alto rischio di innescare effetti indesiderati (Teschler e Mooren), per lo meno quando applicato in modo inappropriato (Kemmler et al., 2016). Infatti è stata frequentemente segnalata una grave rabdomiolisi (ad esempio, Stollberger e Finsterer, 2019) in particolare dopo le prime sedute di WB-EMS eseguite impropriamente, come quelle troppo intense. Da notare che questi effetti collaterali negativi hanno portato a un divieto temporaneo di praticare allenamenti con WB-EMS in Israele nel 2015. Di conseguenza molti ricercatori chiedono una regolamentazione più rigorosa di WB-EMS (ad es. Malnick et al., 2016). In Germania sono state lanciate diverse raccomandazioni per un WB-EMS sicuro ed efficace (Kemmler et al., 2016, 2019). Nel 2018, è stata rilasciata la norma DIN (Deutshland Indutry Norm – Normazione Industriale Tedesca) 33961-5, uno standard tedesco che regola in modo approfondito l’applicazione del WB-EMS in contesti commerciali e non medici. Parallelamente il “Ministero Federale Tedesco per l’Ambiente, la Conservazione della Natura e la Sicurezza Nucleare (BMU)” ha pubblicato gli Statuti Tedeschi riveduti di Radioprotezione, una linea guida obbligatoria che include WB-EMS (“applicazioni di radiazioni non ionizzanti per l’uomo”; NISV) (BMU, 2019). Il NISV copre in particolare aspetti operativi, informazioni, documentazione e requisiti obbligatori per la qualifica di trainer EMS.
Gli autori hanno ribadito in questo testo le loro posizioni in merito al WB-EMS:
- in primo luogo sostengono fortemente la norma DIN 33961-5 (Kemmler et al., 2019) con le sue controindicazioni relative e assolute per l’applicazione commerciale e non medica WB-EMS. Tuttavia sono anche consapevoli del problema che le persone che rientrano nelle controindicazioni assolute o relative sono state escluse o non autorizzate ad applicare WB-EMS a causa delle preoccupazioni ingiustificate dei loro medici, sebbene WB-EMS potrebbe essere l’opzione di allenamento più adatta per loro. La generazione di prove scientifiche potrebbe portare a una revisione delle controindicazioni nel prossimo futuro, consentendo a più persone di utilizzare questo esercizio efficiente in termini di tempo, pratico e su misura. Inoltre la norma DIN 33961-5 copre i fornitori commerciali e non medici; i fornitori di servizi medici non hanno avuto alcun indirizzo ad un’applicazione WB-EMS ancora più personalizzata sotto controllo medico. Tuttavia poiché i medici continueranno a fungere da “gate keeper” per la discutibile applicazione di WB-EMS e considerando il loro ruolo cruciale durante la formazione degli istruttori (BMU, 2019), almeno i programmi di allenamento per la medicina dello sport e la riabilitazione fisica dovrebbero includere aspetti dell’applicazione WB-EMS.
- In secondo luogo, consideriamo il supporto molto attento da parte di istruttori attenti, ben addestrati e con licenza obbligatoria, come il fattore chiave per un’applicazione WB-EMS sicura ed efficace. La stretta interazione e la vicinanza tra l’istruttore e il partecipante sono necessarie per garantire soprattutto:
- feedback frequenti da parte del partecipante sullo sforzo percepito per ciascuna area di stimolazione;
- monitoraggio visivo permanente del partecipante e contatto visivo per verificare lo sforzo e la tensione muscolare del partecipante, evitare il sovraccarico e reagire immediatamente ai primi segni di effetti collaterali di tipo cardiorespiratorio o metabolico;
- correzioni verbali e tattili del movimento e assistenza rapida in caso di emergenza, in particolare interrompendo l’alimentazione del dispositivo, consigliando vivamente il rapporto 1:1 tra istruttore e partecipante; sebbene sia tollerabile anche un rapporto 1:2 per applicazioni di esercizi a carattere non medico WB-EMS con partecipanti allenati.
Questo argomento di ricerca fornisce ulteriori prove degli aspetti relativi alla salute, al fitness, al movimento e alle prestazioni dell’applicazione WB-EMS. Gli autori sono consapevoli che vi siano una miriade di domande di ricerca ancora da affrontare rispetto al protocollo più ottimale di WB-EMS per determinati risultati e diverse tipologie di persone, ma, tuttavia, alcuni aspetti chiave di WB-EMS dovrebbero essere affrontati con particolare enfasi nel prossimo futuro. Da un punto di vista scientifico sportivo la regolazione dell’intensità mediante parametri di sforzo oggettivi, basati su biomarcatori avanzati, potrebbe aumentare ulteriormente la sicurezza e l’efficacia di WB-EMS. Parallelamente la valutazione dei modelli di progressione è essenziale per garantire la sostenibilità degli effetti di WB-EMS. Ad oggi solo pochi studi superano un periodo di 6 mesi, quindi prove più lunghe devono monitorare l’efficacia e la sicurezza di WB-EMS. Considerando l’efficacia temporale, la caratteristica di unione nel lavoro fisico, l’impegno volontario e la personalizzazione di WB-EMS, dal punto di vista della salute, ulteriori ricerche dovrebbero concentrarsi in particolare sulle malattie (ad es. sclerosi multipla, diabete mellito, tipi selezionati di cancro, ipertonia, artrite) con potenziale limitante e limitato o aventi prospettive favorevoli verso l’esercizio convenzionale. Anche l’effetto permissivo, additivo o sinergico di altri interventi a bassa soglia (ad es. integratori alimentari) in combinazione con WB-EMS dovrebbe essere affrontato con maggiore forza. Tuttavia a parte i problemi di salute, la fattibilità e l’efficacia in contesti con risorse spaziali e di tempo limitate, ma elevate esigenze fisiche (ad es. forze navali e speciali, vigili del fuoco) saranno difficili.
Tratto da: Kemmler W., Kleinöder H. and Fröhlich M. Editorial:Whole-Body Electromyostimulation: A Training Technology to Improve Health and Performance in Humans? Frontiers in Physiology, 26 Maggio 2020
Riferimenti bibliografici
BMU (ed. 2019). Verordnung zum Schutz vor schädlichen Wirkungen nichtionisierender Strahlung bei der Anwendung am Menschen (NiSV). Bonn: Bundesanzeiger Verlag.
Johannsen, A. D., and Krogh, T. K. (2019). Rhabdomyolysis in an elite dancer after training with electromyostimulation: a case report. Translational Sports Medicine. 2, 288–291.
Kemmler, W., Fröhlich, M., von Stengel, S., and Kleinöder, H. (2016). Whole-body electromyostimulation – The need for common sense! Rationale and guideline for a safe and effective training. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin, 67, 218–221.
Kemmler, W., Weissenfels, A., Willert, S., Fröhlich, M., Ludwig, O., Berger, J., et al. (2019). Recommended contraindications for the use of non-medical WB-electromyostimulation. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin. 70, 278–281.
Malnick, S. D., Band, Y., Alin, P., and Maffiuletti, N. A. (2016). It’s time to regulate the use of whole body electrical stimulation. British Medical Journal 352:1693.
Stollberger, C., and Finsterer, J. (2019). Side effects of and contraindications for whole-body electro-myo-stimulation: a viewpoint. British Medical Journal Open Sport & Exercise Medicine