NEUROMUSCULAR ELECTRICAL STIMULATION REVISI.pptx

Neuromuscular electric stimulation

1. Neuromuscular electrical stimulation Oleh SUDARYANTO, SST.Ft, M.Fis

2. INTRODUKSI Muscle Electrical Stimulation atau Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) adalah suatu aplikasi electrical stimulation untuk peningkatan aktivasi otot jangka panjang (kronik) agar dapat terjadi modifikasi atau perubahan fungsi otot. Pada awalnya, aplikasi ini diperuntukkan pada strengthening dan fungsi bagi atlit. Namun beberapa tahun terakhir, aplikasi ini telah banyak digunakan dalam praktek klinik Beberapa penelitian menunjukkan bahwa aplikasi ini dapat menghasilkan perubahan parameter fungsi otot seperti strength dan endurance.

3. INTRODUKSI Dikatakan sebagai Neuromuscular Electrical Stimulation, karena mekanisme intervensi ini secara utama berhubungan dengan tipe serabut otot dan motor unit. Motor unit dan tipe serabut otot dipengaruhi oleh pola stimulasi neural (konsep neuromuscular plasticity) tetapi sangat dipengaruhi oleh faktor genetik. Tipe I (Slow twitch) adalah : Oksidatif lambat, vaskular + + Tahan kelelahan

4. INTRODUKSI Tipe IIa (Fast Oxidative Glycolytic) Oksidatif glikolitik yang cepat Metabolisme oksidatif level sedang/menengah Masih tahan terhadap kelelahan Tipe IIb (Fast Glycolytic) Oksidatif minimal, glikolitik cepat Tidak tahan terhadap kelelahan Produksi gaya yang sangat cepat dan tinggi

5. EFEK NMES Efek jangka pendek adalah menghasilkan kontraksi dan perubahan aliran darah lokal. Efek jangka panjang : Terjadi peningkatan kekuatan otot Terjadi perubahan perubahan struktural otot Terjadi perubahan biokimia otot Untuk tujuan peningkatan kekuatan otot dengan NMES, maka efek terbaik jika NMES dikombinasikan dengan active exercise Menurut Hon Sun Loi (1988), aplikasi NMES dengan intensitas tinggi dapat menghasilkan peningkatan kekuatan otot secara konsentrik dan isometrik

6. EFEK NMES Penelitian Gibson et al (1988) terhadap kelemahan otot menunjukkan bahwa dosis NMES dengan frekuensi 30 Hz, 300 µs, 2 sec ON dan 9 sec OFF (2 : 9), frekuensi terapi 6 kali/minggu pada kondisi immobilisasi knee menunjukkan efek terbaik terhadap pemeliharaan kekuatan otot tanpa adanya disuse artropi

7. BENTUK GELOMBANG, FREKUENSI, PULSE PADA NMES Bentuk gelombang yang efektif untuk NMES adalah bentuk biphasic asymmetrical dan biphasic symmetrical. Seluruh publikasi ilmiah dari Kramer et al (1984), Walmsley et al (1984), Snyder-Mackler et al (1989) mendukung penggunaan bentuk biphasic asymmetrical dan biphasic symmetrical dalam NMES Menurut Ferguson et al ( 1989 ) dan Underwood et al ( 1990 ), intensitas arus dan gaya kontraksi otot memiliki hubungan yang linear Efek terbesar dapat tercapai dengan intensitas arus minimal yang menggunakan bentuk BIPHASIC PULSED atau BURST AC current. Penelitian Ward et al (2006 – 2008) memberikan dukungan pada penggunaan burst AC (frekuensi medium – Russian current) untuk muscle stimulation

8. Biphasic Asymmetrical Biphasic Symmetrical

9. Intensitas/amplitudo arus Intensitas/amplitudo arus

10. BENTUK GELOMBANG, FREKUENSI, PULSE PADA NMES Untuk menghasilkan kontraksi otot yang kuat digunakan pulse 300 – 400 µs tetapi dapat juga menstimulasi serabut sensorik secara signifikan. Gaya kontraksi yang tinggi dihasilkan melalui tetanic contraction tetapi dapat menghasilkan rasa tidak nyaman yang besar dan potensial terjadi kerusakan otot terutama pada penderita muscle weakness. Menurut Binder et al, frekuensi maximum untuk NMES adalah 60 – 100 Hz  tetapi cepat terjadi kelelahan  frekuensi 20 Hz dapat mencapai sekitar 65% gaya kontraksi tetapi kurang terjadi kelelahan.

11. PARAMETER STIMULASI NMES Diperlukan intensitas arus yang cukup untuk menghasilkan kontraksi otot yang baik. Untuk Duty Cycle atau ON : OFF ratio : Menggunakan duty cycle yang sama (1 : 1) untuk program rehabilitasi Menggunakan duty cycle yang tinggi (rasio yang tinggi) untuk kondisi kelemahan otot dengan minimal kelelahan yang terjadi  biasanya diawali dengan rasio 1 : 9 pada kelemahan otot, kemudian secara progresif menurun rasionya menjadi 1 : 2 dan akhirnya 1 : 1 Untuk ramp : Kekuatan stimulus meningkat secara bertahap di awal stimulasi dan secara bertahap menurun di akhir stimulasi

12. Duty Cycle pada NMES Ramp up – Ramp down

13. Pemilihan pulse duration yang optimal

14. PARAMETER STIMULASI NMES

15. PARAMETER frekuensi pada NMES

16. PARAMETER frekuensi pada NMES

17. PARAMETER STIMULASI NMES Untuk ramp : Untuk menghasilkan stimulus yang lebih nyaman maka sebagian besar digunakan Ramp up panjang (2 – 4 second) dan ramp down pendek (1 – 2 second) Untuk elektrode : Penempatan elektrode yang terbaik pada muscle belly Penempatan elektrode yang terbaik adalah tepat diatas motor point atau didekat motor point Protokol Strengthening untuk atlit : Gunakan burst AC 2500 Hz Gunakan biphasic pulsed symmetrical dan asymmetrical Frekuensi biasanya menggunakan > 60 Hz

18. PARAMETER STIMULASI NMES Protokol Strengthening untuk atlit : Intensitas stimulus adalah maksimal toleransi Lebar Pulse yang terbaik adaah 300 – 400 mikrosecond Ramp yang digunakan untuk stimulasi yang kuat adalah longer ramp (biasanya 2 – 4 sec) Dapat mempengaruhi 25 – 50% gaya kontraksi isometrik Duty cycle 1 : 8 – 1 : 5, 1 : 3 – 1 : 2, 1 : 1 8 – 15 kontraksi maximum, 3 – 5 sesion/minggu, 3 – 6 minggu untuk efek yang signifikan

19. PARAMETER STIMULASI NMES Protokol Strengthening untuk program rehabilitasi : Cenderung menggunakan frekuensi rendah (frekuensi 20 – 35 Hz dapat mencapai kontraksi tetanik) Duty cycle sebaiknya meminimalisasi kelelahan (1 : 4 atau lebih) 100 – 200 kontraksi per sesion, biasanya sampai 1 – 2 jam Untuk muscle strengthening : Frekuensi 30 – 35 Hz, pulse 400 µs 4 second ON, 4 second OFF (minimum) tetapi biasanya 10 second ON/OFF Minimal waktu 15 menit setiap hari, tetapi biasanya 30 menit/hari Diperlukan kontraksi yang kuat dan volunter

20. PARAMETER STIMULASI NMES Protokol Strengthening untuk program rehabilitasi : Untuk muscle endurance : Frekuensi 20 Hz, pulse 400 µs 2 second ON, 2 second OFF (minimum) Minimal waktu 1 jam/hari Diperlukan kontraksi yang minimal Untuk very weakness muscle (atropi) : Frekuensi 10 Hz, pulse 400 µs 2 second ON, 2 second OFF (minimum) Minimal waktu 1 jam/hari Diperlukan kontraksi yang minimal

21. TERIMA KASIH