Біонічний тренажерний зал - це добре для фізичних вправ?

Знімок

Звіт про докази, незалежна академічна точка зору.

Повна картина

Доктор Девід Брум доктор філософії

Факультет здоров'я та благополуччя

Університет Шеффілда Халлама

BIONIC GYM - це пристрій для носіння, який використовує технологію електричної стимуляції м’язів (EMS), щоб викликати тремтливу реакцію в результаті скорочення м’язів, що призводить до витрат енергії. Стверджується, що BIONIC GYM імітує аеробні тренувальні тренування, які можуть перевищувати 500 ккал на годину. Далі наводиться огляд науки, яка підтверджує твердження, про що було повідомлено під час детального вивчення веб-сайту про продукцію та рекламних матеріалів. Я також маю особистий досвід у використанні продуктів, пов'язаних із EMS, і проводив подібні огляди доказів.

Переваги використання ЕМС у медицині та спорті є безперечними завдяки великому обсягу досліджень, який з 1980-х рр. Збільшився в геометричній прогресії, включаючи ранні дослідження, що демонструють ефективність лікування та попередження атрофії м’язів (тобто зменшення м’язової маси, Ніц та Добнер, 1987) і поліпшення м’язової сили (завдяки збільшенню розміру м’язів, Currier and Mann, 1983). Однак використання ЕМС для досягнення серцево-судинних поліпшень та пов'язаних із цим енергетичних витрат є менш налагодженим, особливо в діяльності, яка не розвантажується.

Колфілд та співавт. (2004) стверджували, що розвантажена діяльність ЕМС може стати привабливою альтернативою традиційним формам аеробних вправ, що включають повторювані навантаження на суглоби (наприклад, біг підтюпцем або біг). Він також може бути використаний для надання навчальної реакції людям, які відчувають бар'єри на шляху до добровільних фізичних навантажень, таких як люди з дегенеративними захворюваннями суглобів (артрит), ожирінням або травмою спинного мозку. Тому вони розробили нову систему EMS для ініціювання серцево-судинної реакції, що вимагає мінімальних грубих рухів або навантажень кінцівок або суглобів. Структура ЕМС, використана в цьому дослідженні, була змодельована на тремтінні, що є природним процесом виділення тепла при падінні температури тіла.

Використовуючи дизайн тематичного дослідження, Колфілд та ін (2004) завербували одного чоловіка-учасника (вік 31 рік, маса тіла 70 кг), який провів 4 сеанси ЕМС протягом двотижневого періоду. Сеанси проводились щодня в один і той же час з однаковим розташуванням електродів та прийомом їжі. Інтенсивність стимулюючого стимулювання стимулятора збільшували на 10% кожні три хвилини, щоб досягти максимальної потужності протягом кожного 30-хвилинного сеансу. Вони також завершили один сеанс EMS тривалістю 4 години, дивлячись телевізор у сидячому положенні.

Усі сеанси стимуляції були терпимими, не зафіксовано дискомфорту. Переносимість подразника як за часом, так і за інтенсивністю обмежувалась лише їх втомою, і тахіпное, тахікардія, пітливість та втома були всі при більшій інтенсивності стимуляції. Фіксували середнє споживання кисню (мл/кг/хв) та частоту серцевих скорочень (уд./Хв) на кожному рівні стимуляції протягом кожного з чотирьох 30-хвилинних сеансів, і існувала чітка повторювана лінійна залежність реакції дози між інтенсивністю подразника та фізіологічними реакціями . Це означає, що зі збільшенням інтенсивності зростали частота серцевих скорочень та споживання кисню, і це відповідало реакціям, які можна було очікувати при добровільних вправах, таких як їзда на велосипеді чи біг. Споживання кисню становило 5 MET (17,5 мл/кг/хв) та 10 MET (35 мл/кг/хв) при 40% та 80% від максимальної інтенсивності стимулу відповідно. Це було пов'язано з відповідними середніми реакціями серцевого ритму 93 та 163 ударів/хв, які зазвичай спостерігаються під час аеробних вправ. Учасник також демонстрував дуже високі кумулятивні витрати енергії протягом одного тривалого сеансу без будь-яких негативних наслідків.

Виходячи з висновків лише однієї людини, неможливо встановити, чи стимуляція з високою інтенсивністю виявиться прийнятною для всіх, оскільки існує велика кількість індивідуальних варіацій з точки зору повідомлених рівнів комфорту при використанні EMS (DeLitto et al, 1992). Однак толерантність до субмаксимальної стимуляції (40% від максимального виходу) з використанням цієї форми ЕМС була підтверджена у групі з 10 здорових дорослих (Banerjee et al, 2003). Ця субмаксимальна стимуляція була пов’язана із середнім навантаженням на фізичне навантаження приблизно 4 MET (14 мл/кг/хв).

BIONIC GYM був винайдений д-ром Луїсом Кроу, який відчував втомленість від тремтіння після плавання в холодній воді. Тремтіння - це захист тіл від зниження температури основного тіла для утворення тепла, що вимагає витрат енергії. Охолоджуючись, ви тремтите інтенсивніше, але частота, яка зазвичай становить 7-8 Гц, залишається незмінною, оскільки витрата енергії не пов’язаний із силою чи напругою, що створюється, а скороченням і подовженням збільшеної кількості м’язових волокон. BIONIC GYM спеціально фокусується на стимулюванні рухових нейронів (від нервів до м’язів) чотириголового м’яза та прямої стегнової кістки (ноги) та сідничних м’язів (поперек), оскільки це найбільші м’язи в тілі. М'язи неодноразово скорочуються без свідомих зусиль, і факти свідчать, що BIONIC GYM викликає достатню кількість м'язової активності, щоб викликати достатньо підходяще збільшення частоти серцевих скорочень. Це ефективно збільшує швидкість кровопостачання, кисню та поживних речовин у працюючих м’язах, тому серцево-судинна система (серце та судини) працює інтенсивніше, щоб доставити цю кров, викликаючи тренувальну реакцію, подібну до фізичних вправ.

Після перегляду рекламних роликів BIONIC GYM обертається навколо ніг. Потім інтенсивність стимуляції контролюється за допомогою програми на вашому телефоні. Здається, що при низькому рівні інтенсивності, що було б еквівалентно ходьбі, користувачі можуть працювати за комп’ютером, сидячи, стоячи або дивитися телевізор. Однак я передбачаю, що із збільшенням інтенсивності ви почнете більше потіти, і вам буде важче зосередитись на своїй роботі.

BIONIC GYM може використовуватися спортсменами, які отримали травми в рамках своєї реабілітації, і це буде привабливою альтернативою для тих, хто займається спортом, які мають високі вимоги до тренувань із серцево-судинних вправ, але бажають мінімізувати кількість повторюваних навантажень на суглоби, які вони накладають на своє тіло. Існує багато інших потенційних застосувань для цієї форми СУО, включаючи допомогу людям з обмеженими фізичними можливостями або людям із зайвою вагою або ожирінням. Однак немає конкретних досліджень, які б вивчали ефективність BIONIC GYM для сприяння зниженню ваги, наскільки мені відомо. Потрібно провести подальшу роботу з вивчення механізму дії цієї форми СУЗ та кількісної оцінки її впливу на різні популяції.

BIONIC GYM не слід використовувати як заміну фізичної активності через безліч інших переваг, пов’язаних з активним способом життя, включаючи поліпшення артеріального тиску, холестерину, а також психологічні та соціальні переваги. Однак на сьогоднішній день наука підтверджує, що використання BIONIC GYM призводить до значної реакції серцево-судинних та енергетичних витрат.

Список літератури

Banerjee, P. et al (2003). Чи може електрична стимуляція м’язів ніг спричинити серцево-судинні вправи? Journal of Heart Disease Abstracts, 3, 61.

Колфілд, Б. та співавт. (2004). Використання електричної стимуляції м’язів для отримання реакції на серцево-судинні вправи без навантаження на суглоби: Тематичне дослідження. Журнал фізіології фізичних вправ, 7 (3). 84-88.

Колфілд Б та ін (2011). Клінічне застосування нервово-м’язової електричної стимуляції, спричиненої серцево-судинними вправами. Товариство інженерії в медицині та біології. 3266-3269.

DeLitto A et al (1992). Дослідження дискомфорту при електростимуляції. Фізіотерапія, 72, 410-424.