電気の刺激で腹筋や足をを鍛えたい
という方も多いのではないでしょうか？電気が勝手に体を鍛えてくれるのであれば、自分で努力しなくてもいいですもんね？しかも、テレビを見ながら・・・、家事をしながら・・・、といった「○○ながらが作業」で鍛えらえれるなら最高！と思いますよね？！
電気刺激療法（EMS）は筋肉や運動神経に電気刺激を与えて筋肉を収縮させるものですが、注意するべきことはあるのでしょうか？
この記事では、電気刺激療法（EMS）の注意するべき点を説明していきます。後半では、EMSの特徴についても解説していきます。
途中でちょっと難しい話になってきます。
電気刺激療法（EMS）は効果あるのか？
電気刺激療法（EMS）は、果たして効果があるのか？
と疑問を持っている人が多いと思います。
結論からいうと「効果はある』と思います。なので、やれるのであればやってみて良いと思います。
ただし、EMSのやりすぎ、刺激強度の強すぎには注意が必要です。
高齢者や障害を持っている人にも有効ですが、痛みに対して感覚が鈍い場合もあるので、刺激の強さを弱くから始めましょう。脚に浮腫がある方は、EMSによる筋収縮がしにくいことがあります。刺激強度を強くし過ぎると痛みや筋疲労をお個ある場合もあるので注意しましょう。
電気刺激療法で疲労や痛みのリスクがある？
電気刺激療法（EMS：Electric Muscle Stimulation）は、廃用症候群の予防や筋力強化に有用とされています。トレーニングで使用している人もいますし、リハビリテーションなどの臨床場面でも使っています。病院などでの臨床場面では、急性期の患者さんが自分で動けないときに筋力を落とさないようにするために使用されることがあります。自分で筋肉に力が入ってトレーニングができれば、それに越したことはないのですが、体に力が入らない時には頑張ることができません。そんなときに、電気の力を利用して筋肉を収縮させて筋力が低下しないようにします。
EMSは、「骨格筋タンパク分解が抑制される」可能性が高いトレーニング方法だといわれています。骨格筋たんぱく分解とは、筋肉がやせ細っていくことです。電気の刺激で筋肉を収縮させると筋肉が細くなっていくことを最小限に抑えられる可能性があるということです。
何かしらの疾患により病院で加療を受けているときには、電気刺激療法（EMS）により筋力の低下を最小限におさえることができます。手術をしたあとの早い時期からEMSを使用することで筋力低下を抑えることができます。（適応については医師と相談する方がよいでしょう）
また、病気をしていなくても運動不足が続いている人にとっては、電気刺激療法（EMS）によって運動不足による筋力低下を最小限に抑えてくれる可能性があるということになります。近年では、慢性期におけるEMS効果はほぼ確立され，研究や臨床現場において広く用いられています。
このように、骨格筋たんぱく分解を抑制する効果があるので、普段から使いたくなりますね！？それでは、EMSを使うにあたって注意点も確認しておきましょう。
EMSは刺激強度に依存して生じるLFFが生じる可能性があります．
それでは、LFFとは何でしょう?
電気刺激療法（EMS）によるLEF（低頻度疲労・低周波疲労）とは？
電気刺激療法は，筋力維持に有効であるという報告も多くありますが，どんな治療でもその使用に関しては安全やリスク管理が重要です．注意すべき点の一つに，低周波電気刺激後の収縮反応の低下があります．
これを「低頻度疲労、低周波疲労」（LFF：Low Frequency Fatigue）といいます。
LFFは，低周波（10～30Hz）刺激をしたときに認められる筋出力の低下と言われています．
少し難しい話になってきましたので、興味のある方はご覧ください。
要するに『EMSによる低周波刺激によって疲労が起きるから、少しずつやってね』という話です。
「高頻度刺激」は50～80Hz（ヘルツ）、「低頻度刺激」は10～30Hzです。この低頻度の電気刺激を行ったときに収縮後の筋力低下がおきるということがあります。
LEFの特にには以下のような特徴が挙げられます。
- 低周波刺激で筋出力が低下する。
- 筋力低下後は、回復に数時間～数日間を要する。
- 筋の代謝的・電気的な障害とは無関係に残存する。
そのため，筋力を強くさせようという意図で電気刺激療法（EMS）をしているのにも関わらず，かえって力が入りにくくなり，回復にも時間がかかります．これでは逆効果なため，注意が必要です．
また著者は、痛みが生じた症例の経験もあるため，刺激強度についても注意が必要です．
効果を期待するあまりに強すぎる刺激を入れないようにしましょう。
EMSによる、LFF発生のメカニズム
筋力強化を目的にEMSをしているのに、なぜLFFが起きてしまうのでしょうか？
電気刺激療法による筋力強化では20Hz程度で筋肉を刺激することが多いと思います。つまり、低頻度の刺激となります。低頻度刺激による筋収縮を促したあとにLEFが生じやすいのは、Ca２＋が関係してるといわれています．
これまた難しい話になってきました。
- 筋小胞体からCa2+の放出障害により、収縮時における細胞質[Ca２+]fが十分に高まらない
- 筋原線維のCa２+感受性が低下する
筋肉を収縮させるにはCa（カルシウム）イオンが関係しています。筋細胞の中で、筋の収縮を起こすのは筋原線維ですが、筋原線維が発揮する張力は細胞質遊離カルシウム濃度によって調節されています。
ここらへんのことが関係しているみたいです。詳しく勉強したい方は論文参照
高齢者はLFFを発生しやすい
「EMSをやってみよう」という方、あるいは「やりましょう」と誘う方は比較的若い方が多いのではないでしょうか？まずは若い自分で試してみて、、、使えそうだからシニア世代にも勧めてみる。そのような流れで、高齢者の方が試してみるのだと思います。
しかし，若年者と高齢者では，筋の質も痛みの閾値も若年者とは異なります．
先行研究では，以下のように述べられております．
- 高齢者は、末梢骨格筋の筋小胞体のCa2+取り込み能とCa2+ATPase活性が低下している．
- 高齢者はLFFを発生しやすい
そのため，筋肉の収縮が弱いからといって，電気の刺激強度を強くしてしまうとLFFが生じやすくなります．やや慎重に低刺激からスタートしていきましょう。
慢性心不全の方もLFFを発生しやすい
高齢患者と同様に慢性心不全をお持ちの方も，末梢骨格筋における筋小胞体のCa2+取り込み能は低下していると言われています．
そのため、EMSによって筋疲労が起きやすいということになると思います。
慢性心不全患者では，高齢者が多いわけですが，中には若年で心不全を発症する方もいます．その若い方にも，健常若年者と同様の高負荷をかけてしまうとLFFを生じる原因になってしまう可能性があるということになります．
だからといって、やってはいけないというわけではありません。刺激強度が弱いところから始めて、徐々に強度を調節していければいいと思います。数回やったところでは、筋力強化の効果も少ないため繰り返し行いましょう。そして強度を調整していきましょう。
ということですね。
EMSによる筋収縮は随意収縮とは違う
ここで、電気刺激療法（EMS）の特徴についても解説していきたいと思います。
電気刺激による筋肉の収縮は、自分で筋肉に力を入れるの（随意収縮）とは違います。
随意収縮というのは、自分で脳から筋肉に命令を下して筋肉を収縮させるということです。電気刺激で筋肉を収縮させる場合は、自分の脳からの信号で収縮するわけではありません。
筋繊維は，運動の強度によって運動に参加する線維と割合が決まります。
弱い強度の運動ではタイプ1 繊維（遅筋）が収縮します。運動の強度が強くなるにつれてタイプⅡa，タイプⅡb(速筋）線維が収縮します。（Chris M,2005）
強度が強い方が、たくさんの筋線維が収縮するんじゃない？
ということで，電気の刺激をどんどん強くしたくなります！
しかし，自分で力を入れて収縮させる（随意収縮）のと，電気によって他動的に収縮させられるのでは”収縮様式”が異なります。
どういうこと？
ということで、収縮様式の違いとはなんでしょう？
随意収縮とEMSでの収縮の違い
随意収縮では，主動作筋全体に収縮が入ります。また，筋の収縮力が弱い場合には，遅筋のみの収縮となり，速筋の収縮は入りにくくなります．そのため，強い負荷のかけられない高齢者（シニア）では，速筋線維のトレーニングは難しいということになります．
EMSによる筋肉の収縮では、電極の近くの浅い筋肉に収縮が入りやすくなります。そして、全ての運動単位が動員されるわけではありません。しかし、遅筋線維と速筋線維の収縮が、”非選択的”に生じます。速筋線維にも筋肉の収縮を入れることが可能になります。
| 随意収縮 | EMSによる筋収縮 | |
| 時間的要素 | 非同期的 | 同期的 |
| 空間的要素 | 分散している | 電極の近くの表層の運動単位 |
| 動員される運動単位が入れ替わる | 動員される運動単位は固定されている | |
| （最大収縮において） ほぼすべての運動単位が動員される | （最大収縮でも） 全ての運動単位は動員されない | |
| 順序的要素 | 選択的に興奮する（遅筋→速筋） | 非選択的・ランダム（遅筋も速筋も同時に） |
（Maffiuletti NA.Eur J Appl Physiol.2010:110(2):223-234.）
ちょっとわかりにくいのですが．．．要するに
EMSだと、表面の筋肉が収縮しやすくて、速筋線維も収縮しやすい
ということです。
まとめ
- 高齢者、慢性心不全患者はLFFが発生しやすいので刺激を強くしすぎない。
- 浮腫のある場合は、筋収縮が生じにくい。筋が収縮しないからと言って強度を強くしすぎない。
- 痛みの強度を聴取しながら設定をする。高齢者（シニア）では痛みの感受性が低下している場合がある。注意をしていても刺激強度が強くなりすぎることがある。
- 最大強度≠最大効果
デメリットが気になると思いますが、少しずつ刺激強度を調整すれば効果的だと思います。
EMSを使う場面が難しいですよね？自分で運動ができるのであれば、自分でやった方が手間がかかりません。しかも、筋肉だけ鍛えても、使える筋肉かというとそれはまた別の話です。筋肉は、脳からの信号で脊髄➡神経➡筋肉と刺激を送って筋収縮を調整します。筋肉だけ太くしても、その上の指令がうまくいかないと筋肉はうまく発揮できないと思います。（ハイスペックパソコンを買ったけど、使い方がわからないといったところでしょうか。）筋肉と神経を上手に鍛えられるような工夫が必要ですね。
電気刺激療法と随意収縮を組み合わせたハイブリットトレーニング（Hybrid Training）を行う必要がありそうですね！
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