Останнім часом у продажу з’явилися так звані МІО-стимулятори, призначені для впливу низькочастотними електричними струмами на мускулатуру і периферичну нервову систему людини.

МІО-стимулятори застосовуються з метою:

– Збільшення маси м’язів;

– Зниження товщини жирового прошарку, активізуючи гормональну регуляцію і обмінні процеси у всьому організмі.

Електростимуляція м’язів за допомогою електростимулятора, дійсно, є досить ефективною. При електростимуляції досягається швидкий приріст м’язової маси і більш широке охоплення м’язових груп в порівнянні зі звичайною тренуванням. Можливо також проведення виборчої електростимуляції найбільш важливих м’язів у режимі максимальних скорочень з подальшими расслаблениями. Якщо судити за тонусом (твердості) м’язів, то під час електростимуляції вони розвивають напругу, що перевищує максимальне довільне: тонометр показує 108% твердості при максимальному довільному зусиллі. Використання переривчастого режиму електростимуляції (наприклад, 10 секунд-посилка, 10 секунд-пауза) забезпечує практично незмінну величину скорочення м’язів під час посилки, тобто стомлення при електростимуляції настає значно пізніше, ніж при виконанні максимальних довільних скорочень, при яких стомлення настає спочатку в нервових центрах, потім в м’язах.

При електростимуляції м’язів відбувається збільшення енергетичного потенціалу м’язів і всього організму, підвищення активності ферментних систем у тканинах і органах. Це підсилює окисні процеси і підвищує стійкість м’язи до стомлення. Крім того, збільшується вміст глікогену в м’язі. У елек-тростімулірованной м’язі зміст молочної кислоти (вона викликає почуття м’язового болю після інтенсивних навантажень) не збільшується зовсім або ж зростає незначно, в той час як робота такої ж інтенсивності викликає в м’язі іншої кінцівки (нестимульований) різке збільшення вмісту цієї речовини. Таким чином, електростимуляція запобігає накопиченню молочної кислоти.

У електростімулірованних м’язах підвищуються анаеробні і аеробні окислення. Електростимуляція викликає збільшення рівня кальцію, натрію, заліза і міоглобіну, який передає кисень безпосередньо працюючим тканинам і депонує його в м’язі.

У нестимульований м’язах стомлююча робота викликає значний розпад АТФ. При такій же навантаженні в попередньо елек-тростімулірованной м’язі розпад АТФ незначний, тобто створюються сприятливі умови для її ресинтезу.

Таким чином, електростимуляція призводить до збільшення маси м’язів, їх енергетичних резервів і активності ферментних систем, підвищення функціонального стану не тільки стимульованих нервово-м’язових структур, але і всього організму.

У фізкультурно-оздоровчої та спортивної практиці електростимуляція застосовується для наступних цілей:

– Нарощування м’язової маси і сили;

– Підвищення працездатності м’язів;

– Відновлення працездатності м’язів після значних навантажень;

– Відновлення працездатності м’язів після травм, розтягувань і ударів (без порушення цілісності тканин);

– Нормалізації жирового обміну.

Проведення електростимуляції щодо протипоказано при наступних захворюваннях:

– Гемофілії;

– Епілепсії;

– Розсіяному склерозі (у фазі загострення);

– Усіх інфекційних і неінфекційних хворобах в гострій стадії;

– Важких формах гіпертонічної хвороби;

– Шкірних захворюваннях в гострій стадії;

– Свіжих крововиливах в порожнинах і тканинах;

– Розривах м’язів і зв’язок, переломах кісток.

Також протипоказано вплив електростимулятора на голосові зв’язки і іннервують їх нервові волокна, так як може виникнути закриття дихальних шляхів. У осіб з імплантованим кардіостимулятором електростимуляція може викликати порушення його роботи. У дуже рідкісних випадках є індивідуальна непереносимість електричних імпульсів (підвищена чутливість шкіри).

Принципова електрична схема МІО-стимулятора наведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема МІО-стимулятора

Електростимулятор складається з наступних елементів:

– Генератора стимулюючих імпульсів – DD1.1, DD1.2, VD1, VD2 ѴТ1, С1, R1 … R7, R1

– Генератора модуляції-DD1.3, DD1.4, ѴТ5, СЗ, С4, R14 .. . R16, R18 .. . R21, R24, R3;

– Генератора частоти заповнення – DD2.1, DD2.2, VD8, VD9, ѴТ6 … ѴТ8, С5, R22, R23, R25 .. . R30, ѴТ10, ѴТ11, R4 ‘;

– Підсилювача потужності – ѴТ9, ѴТ12, ѴТ13, R31 .. . R35, С6, С7, Т1, VD10;

– Стабілізатора напруги – ѴТ14, ѴТ15, R36 … R38, НЗ;

– Аттенюатора і формувача імпульсів – VD4 .. . VD7, R10 … R13, С2, R39, R21.

Генератор імпульсів створює прямокутний сигнал, тривалість якого визначається ємністю конденсатора С1 і сумарним опором резисторів R4, R5. Частота проходження імпульсів визначається конден саторі С1 і ланцюжком ѴТ1, R7. Струм через ѴТ1 визначається напругою на базі і залежить від положення движка R1

Прямокутний сигнал з виходу елемента DD1.2 надходить на атенюатор імпульсів, дозволяючи роботу останнього. Напруга на емітер ѴТ4 залежить від напруги на движку змінного резистора R2 ‘. З емітера ѴТ4 сигнал надходить на формувач. Фронт імпульсу формується ланцюжком R11, С2. Зріз імпульсу формується ланцюжком С2, VD3, R10.

Генератор модуляції зібраний за традиційною схемою і окремого опису не вимагає. Тривалість імпульсу модуляції визначається часом розряду конденсатора СЗ через резистори R15 і R3 ‘. Ланцюжком формується експонентний фронт і зріз імпульсу модуляції. Повний сигнал знімається з емітера ѴТ5.

Частота заповнення визначається часом перезаряду конденсатора С5 по ланцюгу: вихід DD2.1 – VD8-C5-ѴТ7, потім по ланцюгу: вихід DD2.2-VD9 – С5 – ѴТ6. Для отримання сигналу заповнення, близького за формою до меандру, використовується дзеркало струмів на транзисторах ѴТ6 … ѴТ8. Струм перезаряду С5, а отже, і частота заповнення визначаються опорами R4 ‘, R28, R29.

У режимі безперервної генерації перемикачі S1 та S2 знаходяться в положеннях “0”. При цьому частота генератора імпульсів визначається напругою, що знімається з R1 ‘.

Амплітуда вихідного сигналу визначається напругою, що знімається з движка R2 ‘. Імпульси з конденсатора С2 надходять на вхід підсилювача, який підсилює сигнал з коефіцієнтом (1/R35/R33), з виходу якого сигнали поступають на первинні обмотки трансформатора, комутовані ключами ѴТ12, ѴТ13.

У режимі амплітудної модуляції перемикач “AM” знаходь гея е положенні “1”, “ЧС” – в положенні “О”. I При цьому частота імпульсів визначається так само, як і в режимі безперервної генерації. Максимальна амплітуда вихідного сигналу визначається напругою, що знімається з движка змінного резистора R2 ‘, який включений в ланцюг VT5, R19 – R2’ – R39. Так як на емітер VT5 присутній сигнал модуляції, то вихідний сигнал буде змінюватися у відповідності з ним.

У режимі частотної модуляції перемикач “AM” знаходиться в положенні “О”, “ЧС” – в положенні “1”. При цьому амплітуда вихідного сигналу визначається також, як і в режимі безперервної генерації. Миттєва частота імпульсів визначається миттєвим напругою, що знімається з движка R1 ‘, який включений в ланцюг VT5 – R21 – R1’. Тобто зміна частоти прямопропорційно зміні напруги на емітер VT5.

Вихідні стимулюючі імпулоси (СІ) являють собою регульовані по амплітуді і частоті заповнення симетричні біполярні імпульси, модульовані по трапецеидальному закону з експоненціальною формою фронту і зрізу. Форма СІ представлена ​​на рис. 2.

Стимулятор забезпечує роботу в наступних режимах (рис. 3):

– Режим безперервної генерації (рис. За);

– Режим амплітудної модуляції (мал. 36);

– Режим частотної модуляції (рис. Зв).

Рис. 2. Форма стимулюючих імпульсів: Рис. 3. Форми стимулюючих імпульсів при різних режимах роботи

Аі – амплітуда СІ.

Т – період проходження імпульсів заповнення ня.

Г – період слідування СІ t0 – тривалість фронту СІ tc – тривалість зрізу СІ. t – тривалість імпульсу.

Описаний МІО-стимулятор зібраний на доступних деталях і практично не потребує налагодженні. Всі постійні резистори-МЛТ-0, 125, змінні-СПЗ-4АМ-20, підлаштовані резистори R5, R37 типу СПЗ-386. Мікросхеми серії К561 можна замінити на мікросхеми серії К176. Конденсатори С1, С2, С5, С6 – КМ-5; СЗ, С4, С7 – К50-10. Трансформатор Т1 намотується на броньовий сердечнику Б36 з фериту 2000НМ. Обмотки Н1-К1 і Н2-К2 містять по 80 витків дроту ПЕЛ-0, 3. Обмотка НЗ-КЗ-420 витків дроту ПЕЛ-0, 2. Мікроамперметр М4248.0 зі струмом відхилення 100 мкА.

Підготовка стимулятора до роботи

Ручка регулятора амплітуди “Рівень виходу” суміщена з вимикачем, тому в неробочому стані вона має бути виведена в крайнє ліве положення (мінімальний рівень вихідного сигналу).

Включення стимулятора і перевірка його працездатності

Без підключення електродів вивести ручку “Рівень виходу” в крайнє праве положення при встановлених перемикачах “AM” – “1”, “ЧС” – “0”. При цьому повинен світитися індикатор живлення HL3, ритмічно загорятися індикатор модуляції HL2, синхронно йому повинна відхилятися вправо стрілка індикатора рівня завдання вихідної напруги. Якщо індикатори не світяться більше 10 ± 3 с, то слід вимкнути електростимулятор і перевірити правильність монтажу електричної схеми.

Електростимуляція з метою приросту м’язової маси і сили

Електрична стимуляція з метою приросту м’язової маси і сили здійснюється 20-денними курсами з перервами між ними в 3 дні. Тренування проводять 1 … 2 рази на день на різні групи м’язів.

Електроди розташовують в області середньої третини стимулируемой м’язи. На великих м’язах доцільно, щоб відстань між електродами становила 4 … 6 см. Електроди фіксуються на тілі гумовим або іншим еластичним бинтом, якщо дозволяють умови, то і масою тіла.

Електроди підключаються до гнізд, позначеним “*”

У місцях накладання електродів шкіру попередньо протирають марлевим тампоном, змоченим розчином кухонної солі (0,5 чайної ложки на склянку води) або теплою водопровідною водою.

Тривалість стимуляції однс и м’язи 5 .. .8 Хв. Зони накладення електродів наведено на рис. 4.

1. Дельтовидні м’язи

2. Біцепси

3. М’язи передпліччя

4. Прямий м’яз живота (верхня частина)

5. Прямий м’яз живота (нижня частина)

6. Косі м’язи живота

7. Передні м’язи стегна

8. Трапецевідная м’яз

9. Найширші м’язи спини

10. Трицепси

11. М’язи передпліччя

12. Сідничні м’язи

13. Задні м’язи стегна

14. М’язи гомілки

Рис. 4. Зони накладення електродів

Рекомендована послідовність стимуляції груп м’язів (рис. 4);

– Біцепси (зони 2);

– Трицепси (зони 10);

– М’язи передпліччя (зони 3,11);

– Дельтовидні м’язи (зони 1);

– М’язи черевного преса (зони 4, 5, 6);

– Трапецевідная м’яз (зона 8);

– Найширші м’язи спини (зони 9);

– М’язи стегон (зони 7, 13);

– Литкові м’язи (зони 14).

Тумблери “AM” і “ЧС” повинні бути включені. Частота проходження імпульсів 30 … 100 ГЦ, частота стимуляції 0,2 .. .0,25 Гц (12 … 15 посилок в хв.), Частота заповнення 2 … 8 кГц. Оптимальні положення ручок цих регулювань встановлюють, керуючись найменшими дискомфортними відчуттями при електростимуляції. Плавним поворотом вправо ручки “Рівень виходу” домагаються такої амплітуди стимулюючих імпульсів, при якій відбувається сильне і максимально переноситься, але безболісне скорочення м’яза на тлі її розслаблення. Вольовим напругою м’яза-антагоніста (Наприклад, трицепса, якщо стимулюється біцепс, і навпаки) намагаються не допустити руху в суглобі. При цьому додатково тренується ще й м’яз-антагоніст, що підвищує ефективність електростимуляції.

Печіння або інші неприємні відчуття в області накладення електродів в більшості випадків свідчать про недостатньому контакті електродів зі шкірою. При цьому необхідно вимкнути стимулятор, протерти шкіру в цих місцях тампоном, змоченим розчином кухонної солі і забезпечити щільне прилягання електродів до тіла за допомогою еластичного бинта.

   Електростимуляція з метою збільшення працездатності

Електростимуляція м’язів перед значними фізичними навантаженнями (наприклад, інтенсивної спортивної тренуванням, стомлюючої роботою) створює сприятливі умови для збереження та збільшення енергетичних резервів м’язів і всього організму.

З цією метою виконується стимуляція основних груп м’язів: стегнових, сідничних, м’язів живота (рис. 4, зони 4, 5, 6, 7, 12, 13) або тих м’язів, яким належить активне навантаження.

“AM” і “ЧС” повинні бути включені, частота імпульсів 80 … 120 Гц, частота заповнення 6 … 8 кГц, частота стимуляції 0,2 … 0,4 Гц (12 … 24 посилки в хв.). Амплітуда вихідного сигналу-до скорочення м’язів без руху в суглобах. Тривалість стимуляції однієї м’язи – 5 … 10 хв.

Електростимуляція при зайвій вазі

Електростимуляція дозволяє знизити товщину жирового прошарку, активізуючи гормональну регуляцію і обмінні процеси у всьому орі анізм. З цією метою виконують стимуляцію великих груп м’язів (сідничні, черевного преса, зони 4, 5, 6,12, рис. 4).

З урахуванням найбільшого відкладення підшкірно-жирової клітковини на животі стимулюють зони 4, 5, 6 (рис. 4) по 10 хв. кожну – всього до 50 хв.

Режим модуляції: “AM” включена, “ЧС” – вимкнена, частота модуляції 100 … 200 Гц, частота несучої 3 … 8 кГц, частота стимуляції 0,5 Гц (30 посилок в хв.). Рівень виходу-до сильного і максимально стерпного скорочення м’язів, але безболісного. Курс – 15 щоденних сеансів, повторний курс через 5 .. .6 Місяців. Обов’язкове дотримання розвантажувальної дієти.

Техніка безпеки

1. Забороняється накладати і змінювати місце накладення електродів при ввімкненому електростимулятора.

2. Забороняється робити зміну режимів роботи (“AM”, “ЧС”) при включеному електростимулятора.

3. Щоб уникнути виходу стимулятора з ладу забороняється замикання вихідних гнізд і електродів між собою.

Описаний МІО-стимулятор показав хорошу повторюваність, простоту в обігу і позитивний результат електростимуляції.

Електроди для електростимуляції являють собою пластини з електропровідного полімеру марки 52-361 (фторкаучук СКФ-26, наповнений ацетиленової сажею). При відсутності полімеру 52-361 електроди можна виготовити з м’якого листового свинцю товщиною

0,4 … 0,8 мм. Розміри електродів – 20×120 мм.

При експлуатації електродів з свинцевих пластин під них необхідно класти прокладку з м’якої тканини (бязь, фланель), змочену розчином кухонної солі.

Автор статті – А. Мохорев.

Стаття опублікована в РЛ, Номер 5 … 6,2004 р.