Neuromusculaire elektrische stimulatie in revalidatie en sport
Neuromusculaire elektrische stimulatie (NMES) maakt gebruik van elektrische impulsen om spiercontracties op te wekken en wordt voornamelijk in revalidatieomgevingen ingezet om motorische functie te verbeteren, spieratrofie te voorkomen en de algehele fysieke prestaties te verhogen. NMES activeert spieren direct via motorische neuronen of indirect via de zenuwen die de spiergroepen aansturen. Deze techniek vindt brede toepassing in diverse klinische situaties, vooral bij patiënten die herstellen van een beroerte, chronische obstructieve longziekte (COPD) en andere neuromusculaire aandoeningen.
Neuromusculaire elektrische stimulatie bij beroerte-revalidatie
De effectiviteit van NMES in de beroerte-revalidatie is goed onderbouwd.
Zo toonden Lee en collega’s aan dat de combinatie van NMES met robotgeassisteerde therapie de spasticiteit aanzienlijk verminderde bij chronische beroertepatiënten, wat suggereert dat neuromusculaire elektrische stimulatie een effectieve aanvulling kan zijn op conventionele revalidatiemethoden door gerichte motorische stoornissen aan te pakken (Lee et al., 2015).
Chen en Mei gingen verder in op de voordelen van NMES en benadrukten het vermogen om ledemaatfunctie te verbeteren, de bloedcirculatie in verlamde ledematen te stimuleren en functioneel herstel te bevorderen door herhaalde ledemaatsbewegingen (Chen & Mei, 2017). Deze bevindingen onderstrepen de rol van neuromusculaire elektrische stimulatie bij het bevorderen van neuroplasticiteit en functioneel herstel, cruciaal in de revalidatie na een beroerte.
NMES bij chronische obstructieve longziekte (COPD)
Bij COPD is aangetoond dat neuromusculaire elektrische stimulatie de inspanningstolerantie en spierkracht verbetert, met name bij patiënten met aanzienlijke spierzwakte.
Studies tonen aan dat NMES het verlies van spierfunctie kan vertragen en de kracht kan verbeteren bij COPD-patiënten, zelfs bij degenen met een lage metabole respons (Giavedoni et al., 2012).
Zo rapporteerden Akar en collega’s dat spierstimulatie de spierkracht bij COPD-patiënten aanzienlijk verhoogde, wat de potentiële waarde ervan als aanvulling op pulmonale revalidatie benadrukt (Akar et al., 2015).
Daarnaast blijkt de combinatie van NMES met duur- en weerstandstraining betere resultaten te geven voor inspanningscapaciteit en balans bij patiënten met chronische ziekten (Acheche et al., 2020).
Deze synergie suggereert dat NMES bijzonder gunstig kan zijn voor patiënten die vanwege hun gezondheidstoestand niet aan conventionele trainingsprogramma’s kunnen deelnemen.
Fysiologische effecten van neuromusculaire elektrische stimulatie
De fysiologische effecten van NMES reiken verder dan louter spiercontractie.
Onderzoek laat zien dat spierstimulatie veranderingen kan bewerkstelligen in de samenstelling van spiervezels, waarbij type II-vezels gedeeltelijk transformeren naar type I-vezels, die beter bestand zijn tegen vermoeidheid (Xu et al., 2017). Deze transformatie is belangrijk voor het verbeteren van uithoudingsvermogen en algemene spierprestaties.
Bovendien is neuromusculaire elektrische stimulatie in verband gebracht met toegenomen spiermassa en verbeterde contractiekracht, essentieel voor functionele mobiliteit en onafhankelijkheid bij patiënten die herstellen van verschillende aandoeningen (Xu et al., 2017).
De centrale mechanismen die bij NMES betrokken zijn, bevorderen ook corticale reorganisatie, wat het motorisch herstel bij beroertepatiënten verder ondersteunt (Xu et al., 2017).
NMES bij musculoskeletale aandoeningen
Het gebruik van NMES is niet beperkt tot beroerte en COPD; het blijkt veelbelovend bij de behandeling van knieartrose en andere musculoskeletale aandoeningen.
De systematische review van Giggins en collega’s toonde aanzienlijke verbeteringen in de kracht van de quadriceps na NMES-interventies, waarmee de rol ervan in de behandeling van artritisch gerelateerde spierzwakte wordt benadrukt (Giggins et al., 2012).
Dit is bijzonder relevant in de revalidatieomgeving, waar het behoud van spierkracht cruciaal is voor gewrichtsstabiliteit en functie.
De rol van NMES in preventie
Naast revalidatietoepassingen is NMES onderzocht vanwege het potentiële preventieve effect tegen complicaties zoals veneuze trombo-embolie, vooral bij geïmmobiliseerde patiënten (Ravikumar et al., 2017).
Activatie van de spierpompen van de onderste extremiteiten via neuromusculaire elektrische stimulatie blijkt de veneuze bloedstroom te verhogen en zo het risico op trombusvorming te verminderen. Dit preventieve aspect voegt een extra laag toe aan de klinische toepasbaarheid van spierstimulatie, met name op intensive care-afdelingen.
Integratie met andere therapieën
Verder kan neuromusculaire elektrische stimulatie worden geïntegreerd met andere therapieën om het effect te versterken.
Zo blijkt de combinatie van NMES met spiegelttherapie de motorische revalidatie bij beroertepatiënten te verbeteren door visuele feedback te bieden die motorisch leren versterkt (Xu et al., 2017).
Op vergelijkbare wijze is de integratie van NMES met transcraniële gelijkstroomstimulatie onderzocht als middel om de functie van de bovenste extremiteit verder te verbeteren in de beroerte-revalidatie (Wei et al., 2021).
Deze combinaties benadrukken de veelzijdigheid van NMES als onderdeel van uitgebreide revalidatiestrategieën.
Spierstimulatie in sporttoepassingen
Verhoging van spierkracht en prestatievermogen
In de sportwereld wordt NMES steeds meer erkend vanwege het potentieel om spierkracht en atletische prestaties te verbeteren.
Taradaj en collega’s vonden in hun onderzoek onder professionele voetballers die herstelden van voorste kruisband (ACL)-reconstructie dat NMES de quadricepskracht effectief verhoogde en de kniefunctie verbeterde (Taradaj et al., 2013).
Dit suggereert dat NMES een sleutelrol kan spelen in de revalidatie van sporters en het versnellen van de terugkeer naar sport met minimale spieratrofie.
Evenzo toonden Oliveira en collega’s aan dat NMES-training de quadricepskracht bij atleten significant kan verbeteren, waarmee het nut ervan voor het verhogen van atletische prestaties wordt benadrukt (Oliveira et al., 2018).
Het vermogen van NMES om spiercontracties op te wekken zonder vrijwillige inspanning maakt het een waardevol hulpmiddel voor sporters die hun spierkracht willen behouden of verbeteren tijdens perioden van verminderde activiteit of blessure.
Herstel en revalidatie
NMES wordt ook gebruikt in herstelprotocollen na intensieve training.
Malone et al. beoordeelden de effectiviteit van NMES bij herstel van door training veroorzaakte spiervermoeidheid en merkten op dat het kan helpen bij het verminderen van markers van spierschade en het versnellen van het herstel (Malone et al., 2014).
Dit is bijzonder relevant voor sporters met zware trainingsschema’s, aangezien NMES kan worden opgenomen in herstelstrategieën om de effecten van vermoeidheid te verminderen en snellere hersteltijden te bevorderen.
Bovendien vergeleken Sharma en collega’s de effecten van NMES en intermitterende pneumatische compressie op herstel na anaerobe inspanning bij basketballers en concludeerden dat NMES een effectieve methode is om herstel te bevorderen (Sharma et al., 2016).
Dit benadrukt de veelzijdigheid van NMES als herstelinterventie die in verschillende sporten toepasbaar is.
Combinatie van NMES met andere technieken
De effectiviteit van NMES kan verder worden vergroot wanneer het gecombineerd wordt met andere therapeutische interventies.
Mazloum liet zien dat het combineren van NMES met Kinesio taping effectief was in het verminderen van enkelzwelling bij sporters met een laterale enkelverstuiking, wat aangeeft dat NMES andere revalidatietechnieken kan aanvullen (Mazloum, 2023).
Deze integratieve benadering kan herstelresultaten optimaliseren en de algehele atletische prestatie verbeteren.
Aanbeveling
Samenvattend vertegenwoordigt neuromusculaire elektrische stimulatie een veelzijdige therapeutische benadering met belangrijke implicaties voor revalidatie bij diverse medische aandoeningen en voor toepassingen in de sportwereld.
Het vermogen om spiercontracties te bevorderen, functioneel herstel te ondersteunen en complicaties te voorkomen, maakt het een waardevol hulpmiddel in zowel klinische praktijk als atletische training.
Echter, doorlopend onderzoek is noodzakelijk om NMES-protocollen te verfijnen en de werkingsmechanismen volledig te begrijpen, zodat het optimaal kan worden ingezet voor verschillende patiëntengroepen en sporters.
Klik hier voor apparaten die neuromusculaire elektrische stimulatie bieden.
Bronnen
1. Lee et al. “Effects of combining robot-assisted therapy with neuromuscular electrical stimulation on motor impairment, motor and daily function, and quality of life in patients with chronic stroke: a double-blinded randomized controlled trial” Journal of Neuroengineering and Rehabilitation (2015) doi:10.1186/s12984-015-0088-3.
2. Chen and Mei “The Effects of Neuromuscular Electrical Stimulation in the Treatment of Stroke” (2017) doi:10.2991/icadme-17.2017.10.
3. Giavedoni et al. “Neuromuscular electrical stimulation prevents muscle function deterioration in exacerbated COPD: A pilot study” Respiratory Medicine (2012) doi:10.1016/j.rmed.2012.05.005.
4. Akar et al. “Efficacy of neuromuscular electrical stimulation in patients with COPD followed in intensive care unit” The Clinical Respiratory Journal (2015) doi:10.1111/crj.12411.
5. Acheche et al. “The Effect of Adding Neuromuscular Electrical Stimulation with Endurance and Resistance Training on Exercise Capacity and Balance in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease: A Randomized Controlled Trial” Canadian Respiratory Journal (2020) doi:10.1155/2020/9826084.
6. Xu et al. “Effects of mirror therapy combined with neuromuscular electrical stimulation on motor recovery of lower limbs and walking ability of patients with stroke: a randomized controlled study” Clinical Rehabilitation (2017) doi:10.1177/0269215517705689.
7. Giggins et al. “Neuromuscular electrical stimulation in the treatment of knee osteoarthritis: a systematic review and meta-analysis” Clinical Rehabilitation (2012) doi:10.1177/0269215511431902.
8. Pan et al. “Lack of efficacy of neuromuscular electrical stimulation of the lower limbs in chronic obstructive pulmonary disease patients: A meta‐analysis” Respirology (2013) doi:10.1111/resp.12200.
9. Kucio et al. “Evaluation of the Effects of Neuromuscular Electrical Stimulation of The Lower Limbs Combined with Pulmonary Rehabilitation on Exercise Tolerance in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease” Journal of Human Kinetics (2016) doi:10.1515/hukin-2016-0054.
10. Ravikumar et al. “Neuromuscular electrical stimulation for the prevention of venous thromboembolism” Phlebology the Journal of Venous Disease (2017) doi:10.1177/0268355517710130.
11. Wei et al. “Effects of Transcranial Direct Current Stimulation Combined With Neuromuscular Electrical Stimulation on Upper Extremity Motor Function in Patients With Stroke” American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation (2021) doi:10.1097/phm.0000000000001759.
12. Taradaj et al. “The Effect of NeuroMuscular Electrical Stimulation on Quadriceps Strength and Knee Function in Professional Soccer Players: Return to Sport after ACL Reconstruction” Biomed research international (2013) doi:10.1155/2013/802534.
13. Oliveira et al. “Training Effects of Alternated and Pulsed Currents on the Quadriceps Muscles of Athletes” International journal of sports medicine (2018) doi:10.1055/a-0601-6742.
14. Malone et al. “Neuromuscular Electrical Stimulation During Recovery From Exercise” The journal of strength and conditioning research (2014) doi:10.1519/jsc.0000000000000426.
15. Sharma et al. “Effects of intermittent pneumatic compression vs. neuromuscular electrical stimulation on recovery following anaerobic exercise in male basketball players” International journal of biomedical and advance research (2016) doi:10.7439/ijbar.v7i10.3655.
16. Mazloum “The comparison of the effects of neuromuscular electrical stimulation and Kinesio Taping on ankle swelling in athletes with lateral ankle sprain” Journal of experimental orthopaedics (2023) doi:10.1186/s40634-023-00624-w.