전기자극은 운동에 도움이 될까요?
기능적 전기자극기 (FES)
안녕하세요.
항상 건강한 삶을 지원하는 헬타시스입니다.
이번에는 물리치료 방법 중 전기자극에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
보통 전기치료하면 통증을 억제하기 위한 저주파 경피신경치료인 TENS를 많이 떠올립니다.
그러나 마비나 손상으로 근력이 떨어지는 경우 저주파 또는 중주파를 이용하여 근육을 사용하지 않아 약해지는 불사용 위축을 예방하거나 스스로 수축하지 못하는 근육에 자극을 주어 잠들어 있는 근육을 깨워내는 기법인 촉진 (Fascilitation)으로 전기자극을 활용하고 있습니다.
그리고 흥미롭게도 근력 강화에 직접적으로 영향을 줄 수 있습니다.
이 방법의 출발은 1980년대 러시아 연구자 Kots가 러시아 전기자극을 개발하여 올림픽 선수들의 훈련 효과를 극대화하기 위해 고안한 방법으로 폭발적인 성장을 한 분야입니다. Kots는 전기자극을 병행한 운동방법은 단순 근력 강화 운동 보다 30~40%나 더 근력을 성장시킬 수 있다고 주장하였습니다.
전기자극을 통해 근육에 영향을 주기 위해서는 저주파 (1~100Hz) 영역을 사용하거나 중주파 (2000~10000Hz)를 두 파형을 교차시켜 간섭전류를 활용하는 두 가지 방법이 있습니다. 중주파는 정확하게 부위를 적용하기에 좀 더 많은 지식이 필요하기에 이번에는 저주파를 사용하는 방법으로 실제 적용 사례를 보여드리도록 하겠습니다.
장비는 어떤 제조사든 관계없지만 제가 사용하는 장비는 병원에서 보통 중추신경계 손상 환자에게 많이 적용하고 있는 장비인 FES를 선택하였습니다. 이 장비 이외에도 시중에는 EMS 또는 NMES라는 이름으로도 많은 장비가 보급되어 있습니다.
그럼 실제 적용 사례를 영상으로 살펴보겠습니다.
스위치 적용 모드로 설정하는 방법
정확한 근육 지점을 자극하여 내가 원하는 수축 형태를 만드는 영상
수축의 형태를 부드럽게 만들어 주는 Ramp-up과 down을 잘 조정할 수도 있답니다.
Ramp-up과 Down 시간을 조정하여 부드러운 수축 형태로 변경하는 영상
나의 능력을 초과하여 고강도 훈련을 할 수 있는 방법도 스위치를 활용하면 매우 흥미롭게 적용할 수 있게 됩니다.
실제 적용 가능한 강도는 연구 수준으로 개인이 힘을 발휘할 수 있는 최대 수축력의 40% 정도 전기를 통해 힘을 생성시킬 수 있다고 합니다. 즉 내가 10Kg을 들 수 있는 사람이라면 전기와 병행하면 14Kg까지 가능하다는 것입니다.
운동을 많이 하시는 분들은 중량을 1Kg 증가시키는 것이 얼마나 힘든 일인지 잘 아시리라 생각합니다. 전기자극을 병행하여 나의 근육에 과부하를 더 많이 발생시키게 되면 근력 향상에 당연히 도움이 될 것입니다.
단점도 있습니다. 저주파 전기자극은 제2형 섬유를 선택적으로 자극하기 때문에 근피가 강하고 빠르게 오게 됩니다. 과도한 운동은 오히려 근육의 위축을 만들게 됩니다. 전기를 병행하는 운동을 시행할 때는 최대 강도로 접근하기 전에 서서히 강도를 증가시키며 나에게 맞는 강도를 찾아가야 합니다.
헬타시스는 항상 건강한 여러분의 삶을 응원합니다!
참고 자료: Microstim 매개변수 정의 및 설명
번호 기능명 / 기능
1 시간단위 치료 세션 / 치료세션을 시간단위로 설정
2 분단위 치료세션 / 치료세션을 분단위로 설정. 1과 2는 총 세션시간을 나타낸다.
3 WARM-UP TIME / 치료시작부터 설정한 출력레벨(COMPLIANCE LEVEL)까지 출력을 증가시키는데 소요되는(예약한) 시간. 자동모드 시, 자극은 설정한 출력의 30%에서 시작하며 동일한 증가분(30%)으로 올라가게 된다. 웜업시간은 총 치료시간에 포함된다. (그림 3 참조).
4 COOL DOWN TIME / 웜업시간의 반대. 치료 종료시점에서 동일한 양만큼씩 출력을 감소시키는데 소요되는 시간(그림 3 참조). 쿨다운 시간은 총 치료시간에 포함되지 않는다. 출력이 종료되면 경보음이 울린다.
주의: 2 채널 사용할 때, 서로 다른 출력레벨을 설정했을 경우, 출력은 웜업 및 쿨다운중에 상이한 증기분/감소분으로 증가/감소하게 된다.
5 ON-TIME / 각 치료세션에서 펄스 TRAIN의 자극시간 램프업/램프다운 시간은 총 ON-TIME에 포함된다.
6 RAMP-UP / 각 펄스 트레인의 시점에서 올라가는 시간
7 RAMP-DOWN / 각 펄스 트레인의 끝에서 내려 기는 시간
8 OFF-TIME / 각 펄스 트레인사이의 간격으로 자극이 없다(출력 "0").
9 COMPLIANCE / 환자의 치료 목표로써 설정되는 출력 레벨. 이 레벨과 동일하거나 그 이상의 레벨에서 진행된 자극 시간은 내부 메모리에 축적되며 조회정보(INTERROGATION)로 활용된다. 만일, 출력이 컴플라이언스 레벨보다 높게 증가된다면, 컴플라이언스 메모리는 최종 사용한 출력 치를 저장하고 앞으로의 치료에서 새로운 컴플라이언스 레벨로 사용된다.
10 MAXIMUM OUTPUT / miliamp단위로, 허용되는 최대출력을 표시. 이 값보다 낮은 수준에서 사용하는 게 바람직하다.
11 EXTERNAL SWITCH / 리모트스위치를 사용할 수 있다.
12 IMPEDANCE MONITOR / 프로그래머가 시스템상의 임피던스 최대 레벨을 설정할 수 있게 한다. 이 수치를 넘어가면 경보모드로 들어간다. 이로써 케이블상태, 불량전극, 또는 피부임피던스 등 전체시스템 저항을 시험해 볼 수 있게 한다.
13 ELECTRODE/SKIN MONITOR / 이는 콘덴서를 더한 저항측정이다. 예를 들면, 프로그래머는 치료 중 허용 가능한 전극의 최소 접촉량을 설정할 수 있으며 이 수치 밑에서는 경보가 올리고 출력이 차단된다.
14 PULSE WIDTH / us 또는 ms단위의 매 펄스마다의 지속시간.
15 PULSE FREQUENCY / 펄스 숫자 또는 Hz로 측정되는 초당 Burst, 고주파수에서 각각의 brust는 변조되며 보다 더 작은 필스로 종속 분합된다.
16 CHANNEL1/CHANNEL2 SYNCHRONIZATION / 채널 1의 시작과 채널 2의 시작 사이의 지연시간.
17 ALARM INDICATOR CONTROL / 시각적인 알람뿐 아니라 청각적인 알람까지 함께 선택할 수 있게 한다. 청각적 알람의 경우 알람소리 시간을 변경할 수 있다(표 3 참조, 페이지 24).
18 INTRA-PULSE DELAY / Bi-phasic에서만 사용 가능함. 각 Bi-phasic 파형의 +와-사이의 지연시간. 이는 고주파수 모드로 40us로 고정되어 있음
19 AUTO DELAY AND RESTRAT / 자동모드에서, 한 치료 세션의 완료와 다음 세션의 자동적 재시작 사이의 휴지시간(off-Time). 지연은 치료 시작 전에 발생한다. 장비 작동 후의 지연을 피하기 위해서 또는 치료 세션 사이의 지연을 피하려면 작동법 13을 참고한다.
20 WAVEFORM CHOICE / FES(F) 또는 TENS(P)모드에서 파형을 변경할 수 있다. 메모리에서 동일한 값을 유지한다.
