Formazione

Elettrostimolazione – Caratteristiche dell’impulso elettrico

Ultimo aggiornamento: 7 novembre 2018

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L’impulso elettrico è un flusso di elettroni (corrente elettrica) generato da una differenza di potenziale (normalmente da un punto a carica negativa verso un punto a carica positiva) che attraversano la materia, solida, liquida o gassosa.

Impulso elettromagnetico

Dell’impulso di stimolazione è possibile regolare l’intensità, la durata e la frequenza.

Un programma di elettrostimolazione è composto da una serie di impulsi regolati in base ai parametri descritti precedentemente ed emessi per un determinato intervallo di tempo (tipicamente alcuni minuti).

L’intensità di questi impulsi è veramente bassa e la durata di ogni singolo impulso infinitamente piccola (qualche decina di milionesimo di secondo!). Nonostante questo l’effetto sui muscoli è sorprendente: piccolissimi impulsi riescono a contrarre il muscolo come fa una macchina da palestra e anche di più, tutto con la massima sicurezza.

La potenza (misurata in Watt) di un impulso dipende dalla tensione (misurata in Volt) e dall’intensità di corrente (I).

Il valore della potenza è calcolabile moltiplicando la tensione per l’intensità di corrente.

Potenza = Tensione x Intensità

oppure

P[W]=V[V] x I[A]

A parità di potenza, regolando intensità e tensione (detti anche gergalmente amperaggio e voltaggio) si regolano l’ampiezza e l’intensità del segnale elettrico.

La frequenza dell’impulso elettrico misura invece il numero di volte che l’impulso si ripete in un secondo e si misura in hertz (Hz). 1 Hz significa 1 impulso per ogni secondo, 50 Hz significa 50 impulsi per ogni secondo.

Il corpo umano funziona grazie a impulsi elettrici generati dal cervello e trasmessi attraverso le vie nervose. Questi impulsi generati dal cervello, attraverso il sistema nervoso centrale e i neuroni, forniscono il “segnale” che genera il movimento volontario o involontario dei muscoli.

Come avviene in una batteria, nel corpo umano una reazione chimica (la combinazione di alimenti, ossigeno e temperatura) genera la differenza di potenziale necessaria alla generazione di un impulso.

Con l’utilizzo di un elettrostimolatore è possibile gestire questi parametri e originare il movimento di un muscolo “dall’esterno” senza che sia il cervello a comandarlo.

L’elettrostimolatore consente la contrazione ed il rilassamento continuo dei muscoli del corpo, il che lo rende particolarmente adatto all’uso sportivo e riabilitativo.

La gestione dell’impulso elettrico con l’ausilio di un elettrostimolatore

Attraverso la gestione dei seguenti parametri, è possibile scegliere di lavorare principalmente sulle fibre muscolari veloci, su quelle lente o su entrambe. Inoltre è possibile scegliere se si vuole:

  • Ottenere un effetto rilassante o stimolante
  • Sviluppare la forza, la resistenza o la velocità
  • Migliorare la vascolarizzazione e la microcircolazione

Frequenza dell’impulso

È uno dei parametri più importanti, dato che permette di decidere quali fibre muscolari attivare.

La frequenza indica il numero di volte che viene prodotto lo stimolo in un secondo.

Questa cadenza ritmica stimolerà le fibre lente della muscolatura a frequenze più basse e quelle veloci a frequenze più alte.

Pur non essendo l’unico parametro da prendere in considerazione, esiste una relazione tra frequenza dell’impulso e tipo di fibre muscolari che si vogliono coinvolgere:

Volendo migliorare la resistenza muscolare, sarà necessario lavorare con un intervallo di frequenze comprese tra 15 Hz e 40 Hz circa
Tra 40 Hz e 70 Hz si attivano entrambi i tipi di fibre (lente e veloci)
Con frequenze comprese tra 70 Hz e 120 Hz verranno stimolate intensamente le fibre muscolari veloci
Elevando l’intensità dello stimolo e la sua frequenza, ci si avvicina ad una contrazione tetanica, la stimolazione diventa molto rapida e non si produce un rilassamento del muscolo. La conseguenza è che si reclutano più fibre muscolari ottenendo come risultato una contrazione molto potente.

Tempo dell’impulso (o larghezza)

Indica il tempo di durata del singolo stimolo.

Il tempo dell’impulso si misura in microsecondi.

In accordo con la Legge di Weiss, che mette in relazione l’ampiezza dell’impulso con l’intensità applicata e la sua durata, si sviluppa il concetto di cronassia (dal greco cronos, tempo, e axia, valore), ovvero la durata minima necessaria ad uno stimolo per produrre una contrazione con un’intensità di corrente uguale al doppio della reobase.

La reobase è l’intensità di corrente necessaria per raggiungere la soglia di eccitazione del muscolo.

Non tutti i nervi, né tutti i muscoli, possiedono lo stesso valore di cronassia.

Ciò significa che ogni muscolo ha bisogno di una determinata larghezza dell’impulso per ottenere una contrazione e più la larghezza dell’impulso supera la cronassia del muscolo, maggiore sarà la potenza della contrazione.

Questi parametri sono già contenuti e predeterminati nella maggior parte degli elettrostimolatori professionali ed in alcuni per uso personale e domiciliare.

Intensità o ampiezza dell’impulso

L’ampiezza si misura in Ampere, l’unità di misura basica dell’intensità della corrente elettrica.

Le correnti elettriche neuromuscolari che provocano la contrazione delle fibre si misurano in milliAmpere.

Quando si utilizza un elettrostimolatore, è molto importante conoscere le sensazioni che produce e a cui si fa riferimento in termini di soglie:

  • La soglia sensoriale è quella in cui si comincia a percepire la corrente
  • La soglia motoria è quella in cui si cominciano a notare le prime contrazioni
  • La soglia del dolore è quella in cui si comincia a percepire dolore

Durante l’uso di un elettrostimolatore è fondamentale evitare di produrre qualsiasi sensazione di dolore.

Il lavoro va programmato in modo da muoversi sempre tra la soglia motoria e quella del dolore, senza mai raggiungere quest’ultima.

Lavorando sulla soglia motoria si reclutano poche fibre, ma aumentando l’ampiezza dell’impulso insieme all’uso della frequenza adeguata si reclutano più fibre e si provocano adattamenti fisiologici più intensi.

Rapporto tra contrazione e riposo

Per quanti secondi desideriamo mantenere contratto un muscolo?

E quanto tempo passa prima della contrazione successiva?

La durata della contrazione si misura in secondi e indica il tempo durante il quale lo stimolo mantiene contratto il muscolo.

Il tempo di riposo è, per definizione, l’intervallo di tempo tra una contrazione e quella successiva.

La durata del tempo di riposo dipende dall’obiettivo prefissato. Se si vuole allenare la resistenza, ad esempio, i tempi di riposo saranno più lunghi rispetto ad un allenamento anaerobico.

Un’alta intensità, alte frequenze e tempi di riposo brevi generano uno sforzo muscolare di una certa entità e richiedono al corpo di adattarsi più velocemente. Frequenze basse, tra i 2 Hz e gli 8 Hz, invece, producono un effetto rilassante e supportano la fase di recupero dopo lo sforzo.

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