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전기근육자극요법

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1. 개요

전기근육자극요법(EMS)은 전류를 이용하여 근육을 수축시키는 기술로, 18세기에 처음 발견되었다. 훈련, 치료, 미용 목적으로 사용되며, 근육 위축 예방, 통증 치료, 체형 보정 등에 활용된다. EMS는 근력 운동 효과를 내며, 근섬유 발달을 유도하지만, 체중 감량에 대한 효과는 미미하다. 미국에서는 FDA의 규제를 받으며, 한국에서는 의료기기법에 따라 관리된다.

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전기근육자극요법
개요
전기 근육 자극 장비
전기 근육 자극 (EMS)은 전기 충격을 사용하여 근육 수축을 유발하는 것입니다. 이 기술은 운동선수 훈련 및 재활 치료에 사용될 수 있습니다.
정의전기적 충격을 사용하여 비자발적으로 근육을 수축시키는 방법
약어EMS (Electrical Muscle Stimulation)
목적
근력 강화근육의 힘과 파워를 향상시킵니다.
재활근육 약화 또는 손상 후 회복을 돕습니다.
통증 완화만성 통증을 줄이는 데 사용될 수 있습니다.
혈액 순환 개선해당 부위의 혈액 순환을 촉진합니다.
근육 경련 감소근육 경련을 완화하는 데 도움이 됩니다.
운동 능력 향상엘리트 운동선수의 훈련에 사용됩니다.
적용 분야
스포츠 훈련운동선수의 근력 및 파워 향상
재활 의학물리 치료의 일부로 사용
미용 산업근육 토닝 및 셀룰라이트 감소를 위한 마케팅
작동 원리
신경 자극전기 자극이 운동 신경을 활성화하여 근육 수축을 유도합니다.
장비
전극피부에 부착되어 전기 자극을 전달
자극기전기 자극의 강도, 주파수, 지속 시간을 조절
방법
전극 위치자극하려는 근육 위에 전극을 배치
자극 강도 조절환자의 내성에 따라 전기 자극 강도를 점진적으로 증가
효과
근력 증가근육의 힘과 지구력 향상
근육 비대근육 크기 증가 (일부 연구에서 확인)
대사 변화국소 지방 감소 및 신진대사 개선 (논란의 여지 있음)
주의 사항
금기 사항심장 박동기를 착용한 사람, 임산부, 특정 질환을 앓는 사람에게는 사용 금지
부작용피부 자극, 근육 통증, 화상 (드물게 발생)
추가 정보
유사 기술경피적 전기 신경 자극 (TENS), 신경근 전기 자극 (NMES)
연구 동향EMS의 효과 및 최적의 적용 방법에 대한 지속적인 연구 진행 중
참고 문헌
참고 문헌Dupuy et al. (2018)
Zatsiorsky & Kraemer (2006)
Babault et al. (2007)
Malatesta et al. (2003)
Willoughby & Simpson (1998)
Willoughby & Simpson (1996)
Gondin, Cozzone & Bendahan (2011)
Babault et al. (2011)
외부 링크
외부 링크전기 근육 자극에 대한 정보

2. 역사

루이지 갈바니는 18세기에 전류가 근육을 활성화시킬 수 있다는 사실을 처음 발견했다.[51][52] 19세기와 20세기 동안, 학자들은 근육 운동을 유발하는 전기적 특성을 연구하고 기록했다.[23][24] 그리고 전기 자극이 근육에 장기적인 변화를 가져온다는 사실을 발견하였다.[53][54] 1960년대 소련 스포츠 과학자들은 엘리트 운동선수 훈련에 EMS를 적용하여 40%의 힘 증가를 주장했다.[27] 1970년대에는 서방의 학술지들과 함께 여러 학회에서 이 연구에 대한 정보를 공유하였다. 하지만 EMS가 구현되는 원리에 대한 이해 부족으로 인해 결과는 상반되었다.[56] 최근 의학 생리학 연구는[57][58] 전기 자극이 근육, 혈관[59][60][61], 신경세포[62]들의 적응을 유발하는 메커니즘을 밝혀내고 있다.[34]

3. 활용

Active recovery session
선수(Athlete)가 허벅지에 부착된 4채널 전기 근육 자극 장치를 사용하여 회복하고 있다.


EMS는 훈련,[7][8][9] 치료,[10][11] 미용 도구로 사용될 수 있다.

의학계에서 EMS는 뼈나 관절, 근육 등의 부상을 입은 사람들이 근육을 사용하지 않음으로써 일어나는 근육 위축을 예방하기 위한 치료 목적으로 사용되었다. 이는 통증 치료에 이용되는 전기 치료의 한 방법인 경피적 전기 신경 자극(transcutaneous electrical nerve stimulation, TENS)과는 구분된다.

근육이 눈에 띄게 강해지고 이에 따라 체형이 보정되는 효과로 인해[44] EMS는 미용목적으로 트레이닝 분야에 새로운 바람을 일으키고 있다.[45][46][47] EMS는 부수적인 효과인 칼로리 소모에 있어서 최고의 효율을 자랑한다. 칼로리는 오로지 육체적인 운동에 대부분의 신체가 활용될 때 엄청난 양이 소모된다. 하지만 어떤 학자들은 EMS가 그러한 운동을 앞설 것으로 보고 있다. 이는 전기적 자극을 이용해 체형관리를 하는 사람들의 운동효과는 육체적인 운동을 할 때의 몇 배에 달하며 육체적인 운동을 할 때에도 최적의 몸 상태를 가지고 있기 때문이다. EMS 트레이닝은 목적에 맞는 특정한 근육들을 동시에 훈련할 수 있다. 이 때문에 각자의 체형에 맞는 일대일 트레이닝이 가능하다. 이 효과에 대해서는 여전히 의견이 분분하지만 시간이 많이 없인들이 단시간에 맞춤형 트레이닝으로 체형관리를 할 수 있다는 장점때문에 점점 더 많은 인기를 얻고 있는 추세다.

3. 1. 물리적 재활

의학에서 전기근육자극요법(EMS)은 재활 목적으로 사용되며, 비활동 또는 신경근 불균형으로 인한 근위축 예방을 위한 물리 치료에 사용될 수 있다.[12] 이는 근골격계 부상(, 관절, 근육, 인대, 힘줄 손상) 후에 발생할 수 있다.

EMS는 통증 치료를 위해 전류를 사용하는 경피 전기 신경 자극(TENS)과는 다르다.[12] TENS 장치는 통증 완화를 위한 의료 기기이며, 전류는 일반적으로 역치 이하이므로 근육 수축이 관찰되지 않는다. 반면 EMS는 근육 발달을 위한 의료 기기로, 모든 주요 근육 그룹을 자극하여 힘과 지구력 적응을 유도한다.[12]

또는 만성 폐쇄성 폐 질환과 같은 진행성 질환자들의 경우, EMS는 전신 운동을 할 수 없거나 하지 않으려는 사람들의 근육 약화를 개선하는 데 사용된다.[13] EMS는 넙다리 네갈래근의 강도에서 통계적으로 유의미한 개선을 가져올 수 있지만, 추가 연구가 필요하다.[14] 같은 연구는 또한 EMS가 골격근의 증가로 이어질 수 있음을 나타낸다.[13] 기존 운동 프로그램에 EMS를 추가하면 몸이 좋지 않은 사람들이 침대에 갇혀 있는 날을 줄이는 데 도움이 될 수 있다는 증거도 있다.[15]

EMS 훈련 중에는 특정 훈련 목표를 위해 보완적인 근육 그룹(예: 이두근과 삼두근)이 교대로 목표가 되는 경우가 많다.[18]

3. 2. 체중 감량

미국 식품의약국(FDA)은 체중 감량을 주장하는 기기의 인증을 거부한다.[16] 전기근육자극요법 기기는 칼로리 소모를 유발할 수 있지만, 그 효과는 미미한 수준이다.[17] 칼로리는 신체의 대부분이 신체 운동에 참여할 때, 즉 여러 근육, 심장 및 호흡계가 동시에 작용할 때 상당한 양으로 소모된다.[17] 하지만 일부 저자는 전기근육자극요법이 운동으로 이어질 수 있음을 시사하는데, 이는 전기 자극으로 근육을 단련한 사람들이 신체가 신체 활동을 수행할 준비가 되고, 건강해지고, 기꺼이 하려고 하며, 능력이 생기면서 스포츠 활동에 참여할 가능성이 더 높아지기 때문이다.[18]

3. 3. 미용



전기근육자극(EMS)은 근육 강화 및 체형 보정 효과로 인해 미용 목적으로 사용되고 있다.[44] 의학계에서는 EMS가 뼈나 관절, 근육 부상으로 인한 근육 위축을 예방하는 치료 목적으로 사용되었으나, 체형 보정 효과가 알려지면서 트레이닝 분야에서 주목받고 있다.[45][46][47] EMS는 칼로리 소모에 효과적이며, 일부 학자들은 EMS가 일반적인 운동보다 더 큰 효과를 낼 수 있다고 주장한다. EMS 트레이닝은 특정 근육을 동시에 훈련하여 맞춤형 체형 관리가 가능하다는 장점이 있다. 특히 한국에서는 단시간에 체형 관리를 할 수 있다는 점 때문에 인기를 얻고 있지만, 미용 목적의 EMS 효과에 대해서는 여전히 논란의 여지가 있다.

4. 효과

전기근육자극요법(EMS)을 통한 근력운동은 신경과 근육이 자발적인 근력운동을 할 때와 동일한 효과를 이끌어낼 수 있다.[48][49] EMS가 근섬유의 발달을 유도한다는 사실은 널리 알려져 있다.[50]

"전기근육자극요법(NMES)을 이용한 근력 훈련은 자발적 저항 훈련의 잘 알려진 효과를 보완하는 신경 및 근육 적응을 촉진한다."[19]

골격근 섬유의 특성 때문에, EMS의 종류에 따라 서로 다른 유형의 섬유가 각기 다른 정도로 활성화될 수 있으며, 유도되는 변화는 EMS 활동 패턴에 따라 달라진다.[30] 프로토콜 또는 프로그램이라고 하는 이러한 패턴은 서로 다른 섬유 유형의 수축에서 서로 다른 반응을 유발한다. 일부 프로그램은 피로 저항, 즉 지구력을 향상시키고, 다른 프로그램은 힘 생성을 증가시킨다.[34]

5. 사회 및 문화

5. 1. 미국 규정

미국 식품의약국(FDA)은 전기근육자극(EMS) 장치를 일반 판매 장치(OTC)와 처방 장치의 두 가지 범주로 인증하고 출시한다.[35] OTC 장치는 근육 조절용으로만 판매할 수 있으며, 처방 장치는 치료를 위해 의사의 처방전이 있어야 구매할 수 있다. 처방 장치는 공인된 의료 종사자의 감독하에 근육 경련 완화, 위축증 예방 또는 지연, 국소 혈액 순환 증가, 근육 재교육, 정맥 혈전증 예방을 위한 수술 직후 종아리 근육 자극, 운동 범위 유지 또는 증가 등의 목적으로 사용해야 한다.

FDA는 설명서에 금기 사항, 경고, 주의 사항 및 부작용을 명시하도록 규정하고 있다. 예를 들어 심박 조율기 착용자는 사용이 금지되며, 경동맥동 신경, 가슴 또는 뇌와 같이 생명에 중요한 부위에는 사용해서는 안 된다. 임신, 생리 중, 근육 수축의 영향을 받을 수 있는 기타 특정 상황에서의 사용에 대한 주의 사항과 피부 자극 및 화상 등의 잠재적인 부작용을 포함한다.

FDA 인증 장치만 의료 처방전 없이 미국에서 합법적으로 판매될 수 있다.[35] 연방거래위원회(FTC)는 근거 없는 주장을 하는 소비자용 EMS 장치를 단속했으며,[36] 많은 장치가 시장에서 제거되었고 일부는 FDA 인증을 받았다.

5. 2. 한국 시장 동향 및 규제 (추가)

5. 2. 1. 관련 법규 및 정책 (추가)

대한민국에서 전기근육자극(EMS) 기기는 의료기기법에 따라 관리된다. 따라서 EMS 기기를 제조하거나 판매하기 전에는 식품의약품안전처의 허가를 받아야 한다. 이는 제품의 안전성과 유효성을 보장하기 위한 조치이다.

의료기기 허위·과장 광고는 법적으로 엄격하게 금지되어 있다. 만약 허위·과대 광고를 할 경우, 관련 법규에 따라 처벌받을 수 있다. 이는 소비자를 보호하고 올바른 정보 제공을 유도하기 위함이다.

소비자는 EMS 기기를 구매할 때 몇 가지 주의사항을 확인해야 한다. 우선, 해당 제품이 식품의약품안전처의 허가를 받았는지 확인해야 한다. 또한, 제품이 안전 기준을 준수하는지, 사용 목적에 맞는지 등을 꼼꼼히 살펴보는 것이 중요하다.

5. 2. 2. 소비자 주의사항 (추가)

전기근육자극(EMS) 기기를 사용하기 전에 반드시 사용 설명서를 꼼꼼히 읽고 숙지해야 하며, 안전 수칙을 철저히 준수해야 한다. 특히 임산부, 심장 질환자, 피부 질환자 등 특정 질환이 있는 경우에는 전문가와 상담 후 신중하게 사용 여부를 결정해야 한다.

EMS 기기의 과도한 사용은 근육 손상, 피부 자극 등 부작용을 유발할 수 있으므로, 권장 사용 시간과 강도를 초과하지 않도록 각별히 주의해야 한다.

참조

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[7] 논문 Effects of Electromyostimulation Training on Muscle Strength and Power of Elite Rugby Players
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