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La stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES) per il trattamento della malattia oncologica_ quali sono le evidenze 1

La stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES) per il trattamento della malattia oncologica_ quali sono le evidenze 1

Affinché un muscolo si contragga, è necessario che il cervello invii impulsi elettrici ai muscoli che, così, possono generare movimento. Più ci muoviamo, più il cervello invierà impulsi ai muscoli e più riceve impulsi, più il muscolo cresce e si rafforza. La stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES) cerca di imitare l’impulso derivante dal cervello attraverso degli elettrodi posizionati sulla superficie cutanea della persona, in corrispondenza del muscolo che si intende stimolare. Tutto ciò, al fine di ottenere gli stessi benefici dell’esercizio fisico tradizionale. In campo oncologico, il suo utilizzo è stato introdotto solo recentemente. Nonostante siano pochi gli studi condotti finora, la NMES, con e senza l’esecuzione simultanea di movimento, può essere considerata una valida alternativa per tutti i pazienti che presentano limitazioni di movimento tali da rendere difficile o impossibile seguire un tradizionale programma di allenamento fisico.     

Fonte immagine originale di cui non si possiedono i diritti e utilizzata per scopi illustrativi a fini sociali e non lucrativi. Link (data: 01/10/2020)

Qualche settimana fa, ero al bar con Luca Capasso, il nostro responsabile dei Nemo Training, nonché uno dei fondatori dell’associazione. Nella vita professionale, Luca è uno specialista dell’esercizio fisico esperto nel metodo di allenamento chiamato stimolazione elettrica neuromuscolare (neuromuscular electrical stimulationNMES) e responsabile tecnico di una nota azienda italiana leader nel settore. Mentre parlavamo dei potenziali utilizzi della NMES, ci siamo chiesti se, da qualche parte nel mondo, qualcuno avesse utilizzato la NMES per allenare i pazienti oncologici. Luca, infatti, mi spiegava che la NMES viene solitamente utilizzata per aumentare la quantità di massa magra, la forza e resistenza muscolare. Quindi, è stato immediato ipotizzarne un’utilità nella riduzione di alcuni dei più comuni sintomi oncologici ed effetti collaterali terapeutici, come la riduzione della massa muscolare, il calo di funzionamento fisico generale, la fatigue e il dolore cronico. Sul treno di ritorno che mi portava a casa, ho aperto il mio laptop e ho fatto una rapida ricerca in merito nella letteratura scientifica più recente, così ho constatato che l’applicazione della NMES in campo oncologico è molto innovativa e promettente. Ma cos’è la NMES? Come funziona? E, soprattutto, ha effetti benefici per i pazienti oncologici?  

Prima di addentrarci nel vivo dell’argomento, parliamo un po’ di movimento, in termini generali. Come sappiamo, qualsiasi movimento è generato dalla contrazione dei muscoli scheletrici. La contrazione muscolare è possibile grazie all’invio di segnali da parte del cervello che decide quali muscoli devono attivarsi, quanto, quando, come e perché. Questi segnali arrivano al muscolo, sotto forma di stimoli elettrici trasportati da fasci nervosi che mettono in diretta comunicazione il cervello e i muscoli.

Immaginiamo di avere un oggetto che intendiamo sollevare di cui non conosciamo il peso. Appena lo afferriamo, i muscoli informano il cervello circa il numero di fibre muscolari che è necessario attivare affinché quell’oggetto possa essere sollevato. Se l’oggetto è troppo leggero, il cervello invierà stimoli nervosi ad un numero ristretto di fibre muscolari. Con l’aumentare del peso, verrà stimolato un numero crescente di fibre muscolari, fino ad arrivare al numero massimo di fibre attivabili. Oltre questo punto, la resistenza imposta dal peso diviene insuperabile. Tuttavia, grazie a meccanismi fisiologici di adattamento innescati dall’allenamento, è possibile superare questo limite e sviluppare massa, forza e resistenza muscolare sufficienti per sollevare un oggetto che, fino a ieri, non riuscivamo a sollevare. Semplificando all’osso, per far fronte alle richieste imposte dall’ambiente esterno all’organismo (nel nostro caso, sollevare l’oggetto), il cervello invia impulsi elettrici ai muscoli. Tali impulsi sono alla base dell’adattamento e miglioramento della funzionalità del muscolo. Generalizzando, più ci muoviamo, più il muscolo viene stimolato. Più un muscolo viene stimolato, maggiori saranno i guadagni in termini di funzionalità generale del corpo. Tutto questo, si traduce in un guadagno di salute e benessere. Detto ciò, passiamo a vedere cosa si intende per stimolazione elettrica neuromuscolare e quali sono i suoi principali e attuali utilizzi. 

La stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES) 

L’idea della stimolazione elettrica neuromuscolare o NMES è relativamente semplice: imitare l’impulso nervoso generato dal cervello quando ci muoviamo e indurre parte degli adattamenti fisiologici che si ottengono con l’allenamento fisico tradizionale. In particolare, la NMES utilizza un dispositivo che invia impulsi elettrici alla porzione di nervo, localizzato in prossimità del muscolo che si intende stimolare, tramite elettrodi posizionati sulla pelle, proprio in corrispondenza del muscolo “target”. In questo modo è possibile ingannare il muscolo, facendogli credere che sia il cervello ad aver bisogno che un determinato numero di fibre si attivi per un certo periodo di tempo, ed indurlo ad adattarsi. Come risultato, si avrà, per esempio, l’aumento della massa, della forza e/o della resistenza muscolare con benefici   sulla salute e sul benessere individuale, in quanto il corpo sarà più pronto a superare le sfide che la vita quotidiana gli pone davanti.  

Gli impieghi più recenti prevedono l’applicazione simultanea della NMES e dell’esercizio fisico tradizionale. In questi casi, si parla più propriamente di concurrent NMES. Una seduta di allenamento di questo tipo prevede una doppia stimolazione neuromuscolare: una arriva dal cervello, mediante il movimento, ed una dalla NMES, mediante gli elettrodi. Per esempio, si pensi all’applicazione della NMES sul quadricipite mentre si eseguono piegamenti sulle gambe, un movimento che induce il quadricipite a contrarsi. In questo modo, ai vantaggi della NMES si sommano  quelli dell’esercizio fisico, che interessano non solo muscoli e cervello, ma anche altri organi, come il cuore e i polmoni, che aumentano la propria attività per far fronte alle richieste metaboliche imposte dal movimento volontario [1, 2]. 

La stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES) per il trattamento della malattia oncologica_ quali sono le evidenze 2

Fonte immagine originale di cui non si possiedono i diritti e utilizzata per scopi illustrativi a fini sociali e non lucrativi. Link (data: 01/10/2020)

Attualmente, la NMES è utilizzata in numerosi contesti, come quello sportivo, sanitario e della salute e del benessere. In ambito sportivo, la NMES può essere utilizzata per l’ottimizzazione della prestazione, per la riduzione del rischio di infortuni e per migliorare l’efficacia e l’efficienza della fase di recupero da un infortunio. In ambito sanitario, la NMES può essere utilizzata per migliorare le condizioni di salute dei pazienti che presentano una compromissione totale o parziale del movimento o per ridurre alcuni effetti fisiologici dell’invecchiamento, come la sarcopenia. Nel campo della salute e del benessere, la NMES ha riscosso un grande successo tra coloro che, per svariati motivi, percepiscono o hanno il bisogno di beneficiare degli effetti dell’esercizio fisico, ma non hanno tempo per allenarsi. Infatti, un tipico allenamento con la NMES ha una durata massima di 20-30 min, a seconda del numero di elettrodi utilizzati [3].      

Più il tempo passa, più la NMES attira l’attenzione, non solo di medici, fisioterapisti, personal trainer e preparatori atletici, ma anche di imprenditori, istituzioni pubbliche e scienziati di tutto il mondo. Attualmente, i ricercatori stanno cercando di comprendere quali siano i benefici a breve e lungo termine della NMES e i suoi potenziali effetti collaterali. Da qualche anno, la NMES viene applicata e studiata anche in campo oncologico, in riferimento al periodo di pre-riabilitazione, riabilitazione e/o (ri)atletizzazione. In questo contesto, l’obiettivo generale di chi utilizza la NMES è ridurre la sintomatologia e gli effetti collaterali delle terapie oncologiche e potenziare gli effetti del tradizionale trattamento che viene messo in atto dal cancer trainer, nel caso della pre-riabilitazione e riatletizzazione, o fisioterapista, nel caso della riabilitazione. Vediamo, nel prossimo paragrafo, cosa sappiamo della NMES in campo oncologico.    

La NMES in campo oncologico

Le attuali linee guida in tema di salute oncologica indicano l’esercizio fisico come principale tipologia di intervento per ridurre l’impatto negativo della sintomatologia e i principali effetti collaterali delle terapie anti-tumorali, tra cui fatigue, perdita di massa muscolare e riduzione della capacità funzionale dell’individuo. Tuttavia, a causa della malattia, delle complicazioni terapeutiche, delle controindicazioni all’esercizio fisico in alcune circostanze o dell’impossibilità di muoversi, parzialmente o totalmente, non sempre è possibile seguire un programma di allenamento fisico. Nel trovare una soluzione pragmatica a questo problema, è stato proposto l’utilizzo della NMES anche in campo oncologico [4].

Nel 2018 è stata condotta una revisione della letteratura e meta-analisi mediante cui è stato possibile concludere che l’utilizzo della NMES in campo oncologico [4]:

  • è un metodo sicuro;
  • è più efficace del tradizionale trattamento fisioterapico in termini di miglioramento della qualità della vita dei pazienti.

Tuttavia, serviranno ulteriori studi prima che si possa affermare con certezza che l’applicazione della NMES migliori effettivamente la salute e la funzionalità generale dell’organismo del paziente oncologico [4]. Ad ogni modo, è possibile  che la perdita di massa muscolare che spesso si associa alla malattia e ai trattamenti oncologici mascheri la capacità della NMES di indurre un miglioramento della condizione fisica [5, 6, 7, 8, 9]. Immaginiamo, ad esempio, che il cancro comporti una riduzione del numero di fibre muscolari di un determinato muscolo da 100 a 50. Allo stesso tempo, assumiamo che la NMES induca un guadagno di 50 nuove fibre per quel dato muscolo. Sommando i due effetti, non si osserva  alcuna differenza tra il numero di fibre prima e dopo l’intervento con la NMES. Per cui, saremmo portati ad affermare che la NMES non ha effetti significativi, quantomeno in relazione al fenomeno da noi studiato. Tuttavia, è chiaro che la reale situazione è ben diversa, e che la NMES ha effettivamente contrastato gli effetti deleteri della malattia. 

Questo è proprio quanto è stato osservato recentemente da un gruppo di ricercatori su un gruppo di 22 donne con un cancro al seno (stadio da I a III) che seguivano la chemioterapia: la metà di queste donne hanno seguito un intervento di 8 settimane basato sull’applicazione della NMES, mentre le altre sono entrate a far parte di un gruppo di controllo [10] (Toth et al., 2020). Il lavoro, i cui risultati sono stati pubblicati a maggio 2020, ha mostrato come l’NMES aumenti effettivamente l’ipertrofia muscolare (aumento del del volume delle fibre muscolari), con un effetto minimo su alcune componenti fisiologiche, come la contrattilità delle singole fibre. Prima di poter affermare qualsiasi cosa con certezza, serviranno altri studi. Per il momento, l’applicazione della NMES può essere considerata valida nel contrastare alcuni dei principali sintomi ed effetti collaterali terapeutici, soprattutto nei casi in cui il paziente oncologico presenta una impossibilità nel seguire un regolare programma di allenamento fisico [10].

La concurrent NMES in campo oncologico

Negli ultimi anni, la ricerca sulla NMES in campo oncologico si è estesa includendo la concurrent NMES, il metodo che fonde la stimolazione elettrica neuromuscolare all’esercizio fisico. I primi studi condotti suggeriscono che la concurrent NMES è uno strumento sicuro e utile per migliorare il funzionamento generale dell’organismo e la qualità della vita dei pazienti oncologici [11, 12]. Il lavoro preliminare ed esplorativo finora condotto in campo oncologico suggerisce che questo metodo di allenamento fisico è molto utile in pazienti particolarmente decondizionati, ossia fuori forma fisica, e/o con limitate possibilità di svolgere esercizio fisico tradizionale [13].

La stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES) per il trattamento della malattia oncologica_ quali sono le evidenze 3

Fonte immagine originale di cui non si possiedono i diritti e utilizzata per scopi illustrativi a fini sociali e non lucrativi. Link (data: 01/10/2020)

Recentemente, alcuni ricercatori hanno studiato, per la prima volta, le risposte funzionali, fisiologiche e soggettive alla concurrent NMES. Dopo 2 settimane di concurrent NMES svolte a casa da pazienti oncologici in trattamento con un’età media pari a 60 anni e con una scarsa capacità funzionale [14], i risultati hanno mostrato:

  • che l’intervento è sicuro e non presenta effetti indesiderati;
  • miglioramenti significativi della forza muscolare degli arti inferiori e della capacità funzionale generale;
  • nessun cambiamento in termini di qualità della vita, anche se sono stati registrati aumenti della qualità della vita fisica e riduzione della fatigue.

Sebbene le recenti linee guida sull’attività fisica dell’American College of Sports Medicine (ACSM) per le persone affette da cancro invitino a svolgere esercizio fisico aerobico e contro resistenze per migliorare la funzionalità fisica, molti pazienti oncologici sottoposti a trattamento sperimentano complicazioni che limitano lo svolgimento di un programma di allenamento. Dunque, un programma che si avvale della concurrent NMES potrebbe rappresentare una valida alternativa pragmatica all’esercizio convenzionale, soprattutto per l’aumento della forza, massa muscolare e riduzione di alcuni dei principali effetti collaterali, tra cui la fatigue. 

Conclusioni  

Quando si affronta una malattia come il cancro, così come ogni altra grande sfida che la vita ci pone davanti, il consiglio generale è di affidarsi quanto più possibile alle proprie capacità. Dovremmo sforzarci di non prendere scorciatoie, anche se questo significa investire più energie. Dunque, laddove possibile, l’esercizio fisico tradizionale andrebbe preferito all’utilizzo della NMES. Le ragioni per farlo sono numerose. Uno dei principali motivi risiede nella capacità peculiare dell’esercizio fisico di allenare, direttamente e contemporaneamente, i muscoli, il cuore, i polmoni, il cervello e ogni altro organo del corpo umano. Per cui, contrariamente alla NMES, i suoi benefici immediati e diretti non si limitano al muscolo, ma si estendono all’intero organismo, andando a migliorare la salute e il benessere generale dell’individuo, la qualità con il quale questo conduce la sua vita e la sua resilienza nei confronti di vecchie e nuove malattie.

Tuttavia, non sempre è possibile svolgere un regolare programma di allenamento. Tra i pazienti oncologici, sono molti a presentare gravi limitazioni di movimento associate alla malattia e/o alle terapie antitumorali. In questi casi, la NMES potrebbe essere considerata una valida alternativa all’esercizio fisico tradizionale. Nei casi meno gravi, la concurrent NMES potrebbe essere più vantaggiosa in termini di benefici rispetto alla NMES senza movimento congiunto. Infatti, la concurrent NMES permette di stimolare il muscolo in una cornice più ampia che coinvolge la globalità dell’individuo mediante il movimento. Una possibile idea di lavoro potrebbe essere alternare sedute di stimolazione elettrica a sedute di allenamento tradizionale.

Concludendo, la NMES in campo oncologico è efficace? Nonostante siano ancora pochi gli studi condotti in questo campo, potremmo considerare la NMES uno strumento utile per ridurre molti sintomi ed effetti collaterali legati alla funzionalità fisica (es, dolore cronico, fatica). La possibilità di un suo potenziale utilizzo andrebbe discussa con il proprio medico e, laddove presente, con il proprio specialista dell’esercizio fisico. Un suggerimento generale è di evitare l’applicazione della NMES in prossimità di parti del corpo in cui sono attivi i processi fisiopatologici della malattia, soprattutto a livello linfatico. In attesa che gli scienziati ci diano maggiori informazioni a riguardo, noi di Nemo continueremo ad informarci per proporre le più innovative soluzioni nel campo dell’allenamento e oncologia.  

Antonio De Fano © 

Specialista dell’esercizio fisico

Dottorando in Neuroscienze e Imaging

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Una risposta.

  1. Elena Maria Foglia ha detto:

    Sono associata dal 2020 per un cancro al seno , operato il 27 marzo in pienobcovid ed affrontato in piena solitudine abbandonata a me stessa, senza alcun tipo di supporto fornito dall ospedale. mi piacerebbe partecipare ad iniziative Nemo.
    Operata al Gemelli breast unit di eccellenza. Non ho potuto beneficiare di nulla ed ora vivo terrorizzata perché non so come mi sono alimentata, non ho potuto fare attività fisica o psicologica e mi sono sentita semplicemente abbandonata. Elena 3460798555

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