【論文摘要】神經肌肉電刺激對健康女性呼吸及能量代謝的急性影響

【論文摘要】Acute effect of neuromuscular electrical stimulation on respiratory and metabolic system in health female adults

黃怡瑄 ； 魏嘉慧 ； 王思雅 ； 李欣烜 ； 陳妍慧

《呼吸治療》 19卷附冊 (2020/10) Pp. 10-11

https://doi.org/10.6269/JRT.202010/SP_19.0006

摘要

前言：神經肌肉電刺激（Neuromuscular Electrical Stimulation, NMES）是一種透過電極貼片產生低電流，進而造成肌肉非自主性收縮的方法。研究顯示健康成人接受股四頭肌電刺激訓練，對於心肺功能有所改善，然而過去研究大都著重於周邊肌肉，對於呼吸肌肉相關的電刺激介入討論較少；且大都著重於心血管功能之探討。本研究目的為探討神經肌肉電刺激對於健康成人呼吸及能量代謝的立即影響。研究方法：共招募28名無運動習慣且BMI在正常範圍（18＜BMI＜24 kg/m^2）的健康女性大學生，以隨機次序進行兩回合電刺激實驗，分別為單組肌肉（股四頭肌）及雙組肌肉（股四頭肌＋橫膈肌）電刺激，每回合肌肉電刺激時間為30分鐘，兩次電刺激間隔≧24小時，於電刺激前（0min）、後（30min）紀錄受試者的心跳、血壓、呼吸速率、潮氣容積（tidal volume, Vt）、每分鐘通氣量（minute volume, MV）血氧飽和濃度（SpO_2）、攝氧量（oxygen consumption, VO_2），二氧化碳排除量（production of carbon dioxide, VCO_2）等資料。資料以SPSS 26.0進行統計分析，以Paired samples t-test及Independent t-test分析電刺激前後及組間差異，p＜.05為統計上顯著差異。研究結果：共28人完成本研究，受試者之平均年齡為21.5±1.2歲，身高為159.9±5.4公分，BMI為20.6±1.8 kg/m^2。在呼吸系統部分，介入後單組肌肉電刺激的潮氣容積從387±112 上升至404±116 ml （p＜.05）；每分鐘通氣量從6.2±1.2上升至6.5±1.2 L（p＜.05）。雙組肌肉電刺激的潮氣容積從379±123上升至444±179 ml（p＜.05）；每分鐘通氣量從6.1±1.0 上升至6.6±1.2 L（p＜.05）。在能量代謝部分，單組肌肉電刺激在介入後的攝氧量從介入前的209±52上升至228±4.8 ml/min；能量消耗從1201±393顯著上升至1585±369kcal。雙組肌肉電刺激在介入後的攝氧量從213±41上升至231±52ml/min（p＜.05）；能量消耗從1279±317顯著上升至1565±395 kcal（p＜.05）。在心血管系統的部分，單組與雙組心跳皆有顯著增加（p＜.05）。結論與應用：健康女性中不論是單組（股四頭肌）或雙組（股四頭肌+橫膈肌）電刺激都會引起其心跳、通氣量及代謝反應的增加，達到類似於運動反應的效果。此外，包含有橫膈肌的多組電刺激可提升潮氣容積的變化量，形成類似深呼吸運動。然而本研究對象為健康年輕女性，對於其他年齡族群或重症病患能否產生類似效果，仍有待未來進一步探討。本研究僅呈現單次介入後之立即效果，亦無監測呼吸肌肉之表現，未來研究可加入最大吸氣壓及最大吐氣壓的測量，並探討長期電刺激介入後之成效。

關鍵字

神經肌肉電刺激（neuromuscular electrical stimulation） ； 能量消耗（energy expenditure） ； 耗氧量（oxygen consumption） ； 每分鐘通氣量（minute volume）