EMS，英文全稱Electric Muscle Stimulation（肌肉神經電刺激)，或者NMES，Neuromuscular Electrical Stimulation。
它的原理是透過穿戴特製的導電訓練服來模擬大腦釋放生物電訊號，以電脈衝形式刺激肌肉神經元，引發肌肉收縮。
其最早應用於航空航天領域，宇航員在外太空失重的環境中，肌肉得不到有效訓練，引發肌肉萎縮，身體機能下降，工程師們就研製出了這種可穿戴電刺激裝置，來幫助宇航員維持正常身體機能。
目前肌肉電刺激的研究主要集中在康復領域，較少涉及到力量訓練。下面的觀點主要選取自一篇肌肉電刺激訓練的文獻回顧論文.
一、力量輸出
“EMS"與"力量輸出"之間的關係呈現S形曲線(sigmoidal manner)。
一般來說，電刺激的頻率必須接近70-80Hz時，力量進步的效果才會比較明顯，在45-75Hz時，肌肥大效果才會較明顯。
而且，這個效果也還要考慮肌肉纖維型別(Type I, IIa, IIb)，因為不同型態的肌肉有不同的特性，適合的刺激頻率也會不一樣。刺激頻率必須高於生理發射頻率（physiological firing frequency）才能有更理想的力量輸出。
此外，許多研究證實EMS訓練後的肌肉橫截面增長主要集中在1型肌纖維（慢肌，耐力），而2型肌纖維（快肌，力量）橫截面積下降，2b型轉向2a型。這意味著，EMS可能更偏向耐力的訓練，對於肌肥大和力量的效果不如自主訓練。
二、機械張力
機械張力指肌肉本身能產生的力量，或外在的阻力迫使肌肉產生的力量，在遇到機械壓力的時候（阻力訓練），一系列細胞內的機制調控了基因的表現，促進蛋白質的合成產生肌肉增長效應。
機械張力可以說是肌肉增長最重要的因素，要有足夠的張力作用才能產生足夠的肌肥大訊號，讓肌肉不斷長大，這也是為什麼練肌肉要使用足夠的重量，而不是拿著輕重量隨便做個幾下。
而EMS的電流刺激訓練方式只是迫使你的肌肉自主收縮，並不是在對抗阻力。因此，這種訓練方式可能產出不了足夠的機械張力。
三、代謝壓力
研究顯示，即使是在低負重狀態下，使用EMS刺激肌肉，也能夠提高攝氧量。
實驗分成兩組，一組使用EMS誘發股四頭肌收縮，另一組令受試者自主收縮股四頭肌，控制條件是兩組產生的伸膝力量是相同的，最後發現EMS組的攝氧量比自主收縮組的大，而且，如果用 PET(positron emission tomography) 去測量區域性肌肉的耗氧情況，也可以發現區域性肌肉的氧氣消耗量也是EMS組較大。
除此之外，EMS組的血清乳酸濃度比自主訓練更高，意味著EMS的訓練方式可能更偏向耐力。
EMS誘發肌肉收縮所造成的代謝需求比較高，是因為EMS刺激肌肉產生的收縮是持續的，頻率較高的，而且EMS的特性就是會持續刺激到肌肉完全疲勞，肌肉收縮的時間較長，因此會消耗較多能量。
四、肌肉痠痛
EMS的確比較容易引起肌肉痠痛，其程度大概跟肌肉做離心收縮差不多，研究指出尤其是初次使用EMS的人，更容易出現強烈的肌肉痠痛現象，第二次開始後會逐漸適應。
（我4年的力量訓練習慣，每次使用EMS的第二天都痠痛到懷疑人生）
研究也發現使用EMS，即使是相對輕重量的訓練(5.4%MVC)也能引起肌酸激酶增加和產生延遲性肌肉痠痛。此外，肌纖維還會出現一些微小的變化，產生重塑（remodeling）的現象。
但是，我們要知道，肌肉痠痛並不等於訓練效果和肌肉增長。長時間不運動的人去跑會兒步第二天也會出現肌肉痠痛，橫紋肌溶解症的患者會出現嚴重的肌肉痠痛，後者還會導致肌肉流失。
五、EMS的增肌效果
我們都知道肌肉會因為阻力訓練，增加蛋白質合成，增加肌肉的體積，而EMS的訓練也有使肌肉肥大的效果。
針對老年糖尿病患者的研究證實使用EMS(60Hz, 3s持續/3s間歇)刺激60分鐘，可增加肌肉蛋白的合成，然而，EMS組的蛋白合成速率比30分鐘自主訓練組少30%，自主訓練組的強度是1rm的45%-75%。
另一個研究是測量血清生長激素（生長激素和增肌息息相關）的濃度，分成自主肌肉收縮組與EMS組。
在控制兩組在產生的力量相同的情況下，發現EMS組受試者血清生長激素的濃度比自主收縮組高。
此外，在使用者可以忍受的強度範圍內，將EMS的強度調得越大，越可以達到肌肥大效果。
六、EMS的增力效果
和自主訓練一樣，EMS訓練也是幫助力量提升的一個有效手段，有兩項研究發現，EMS訓練能提高肌肉自主收縮力量，在7%到62%不等。
但是，大多數研究都發現，它的效果並不如自主訓練。
總結
對於防止肌肉萎縮，運動損傷的康復，提高肌耐力，幫助減脂來說，EMS還是一種不錯的訓練手段。但是，就肌肥大，力量和爆發力來說，它可能並不如自主訓練，更不用妄想它的訓練效果是自主訓練的好幾倍。
參考資料
The Application of Neuromuscular Electrical Stimulation Training in Various Non-neurologic Patient Populations: A Narrative Review.Herzig D, et al. PM R. 2015.Herzig D1, Maffiuletti NA2.
EMS，英文全稱Electric Muscle Stimulation（肌肉神經電刺激)，或者NMES，Neuromuscular Electrical Stimulation。
它的原理是透過穿戴特製的導電訓練服來模擬大腦釋放生物電訊號，以電脈衝形式刺激肌肉神經元，引發肌肉收縮。
其最早應用於航空航天領域，宇航員在外太空失重的環境中，肌肉得不到有效訓練，引發肌肉萎縮，身體機能下降，工程師們就研製出了這種可穿戴電刺激裝置，來幫助宇航員維持正常身體機能。
目前肌肉電刺激的研究主要集中在康復領域，較少涉及到力量訓練。下面的觀點主要選取自一篇肌肉電刺激訓練的文獻回顧論文.
一、力量輸出
“EMS"與"力量輸出"之間的關係呈現S形曲線(sigmoidal manner)。
一般來說，電刺激的頻率必須接近70-80Hz時，力量進步的效果才會比較明顯，在45-75Hz時，肌肥大效果才會較明顯。
而且，這個效果也還要考慮肌肉纖維型別(Type I, IIa, IIb)，因為不同型態的肌肉有不同的特性，適合的刺激頻率也會不一樣。刺激頻率必須高於生理發射頻率（physiological firing frequency）才能有更理想的力量輸出。
此外，許多研究證實EMS訓練後的肌肉橫截面增長主要集中在1型肌纖維（慢肌，耐力），而2型肌纖維（快肌，力量）橫截面積下降，2b型轉向2a型。這意味著，EMS可能更偏向耐力的訓練，對於肌肥大和力量的效果不如自主訓練。
二、機械張力
機械張力指肌肉本身能產生的力量，或外在的阻力迫使肌肉產生的力量，在遇到機械壓力的時候（阻力訓練），一系列細胞內的機制調控了基因的表現，促進蛋白質的合成產生肌肉增長效應。
機械張力可以說是肌肉增長最重要的因素，要有足夠的張力作用才能產生足夠的肌肥大訊號，讓肌肉不斷長大，這也是為什麼練肌肉要使用足夠的重量，而不是拿著輕重量隨便做個幾下。
而EMS的電流刺激訓練方式只是迫使你的肌肉自主收縮，並不是在對抗阻力。因此，這種訓練方式可能產出不了足夠的機械張力。
三、代謝壓力
研究顯示，即使是在低負重狀態下，使用EMS刺激肌肉，也能夠提高攝氧量。
實驗分成兩組，一組使用EMS誘發股四頭肌收縮，另一組令受試者自主收縮股四頭肌，控制條件是兩組產生的伸膝力量是相同的，最後發現EMS組的攝氧量比自主收縮組的大，而且，如果用 PET(positron emission tomography) 去測量區域性肌肉的耗氧情況，也可以發現區域性肌肉的氧氣消耗量也是EMS組較大。
除此之外，EMS組的血清乳酸濃度比自主訓練更高，意味著EMS的訓練方式可能更偏向耐力。
EMS誘發肌肉收縮所造成的代謝需求比較高，是因為EMS刺激肌肉產生的收縮是持續的，頻率較高的，而且EMS的特性就是會持續刺激到肌肉完全疲勞，肌肉收縮的時間較長，因此會消耗較多能量。
四、肌肉痠痛
EMS的確比較容易引起肌肉痠痛，其程度大概跟肌肉做離心收縮差不多，研究指出尤其是初次使用EMS的人，更容易出現強烈的肌肉痠痛現象，第二次開始後會逐漸適應。
（我4年的力量訓練習慣，每次使用EMS的第二天都痠痛到懷疑人生）
研究也發現使用EMS，即使是相對輕重量的訓練(5.4%MVC)也能引起肌酸激酶增加和產生延遲性肌肉痠痛。此外，肌纖維還會出現一些微小的變化，產生重塑（remodeling）的現象。
但是，我們要知道，肌肉痠痛並不等於訓練效果和肌肉增長。長時間不運動的人去跑會兒步第二天也會出現肌肉痠痛，橫紋肌溶解症的患者會出現嚴重的肌肉痠痛，後者還會導致肌肉流失。
五、EMS的增肌效果
我們都知道肌肉會因為阻力訓練，增加蛋白質合成，增加肌肉的體積，而EMS的訓練也有使肌肉肥大的效果。
針對老年糖尿病患者的研究證實使用EMS(60Hz, 3s持續/3s間歇)刺激60分鐘，可增加肌肉蛋白的合成，然而，EMS組的蛋白合成速率比30分鐘自主訓練組少30%，自主訓練組的強度是1rm的45%-75%。
另一個研究是測量血清生長激素（生長激素和增肌息息相關）的濃度，分成自主肌肉收縮組與EMS組。
在控制兩組在產生的力量相同的情況下，發現EMS組受試者血清生長激素的濃度比自主收縮組高。
此外，在使用者可以忍受的強度範圍內，將EMS的強度調得越大，越可以達到肌肥大效果。
六、EMS的增力效果
和自主訓練一樣，EMS訓練也是幫助力量提升的一個有效手段，有兩項研究發現，EMS訓練能提高肌肉自主收縮力量，在7%到62%不等。
但是，大多數研究都發現，它的效果並不如自主訓練。
總結
對於防止肌肉萎縮，運動損傷的康復，提高肌耐力，幫助減脂來說，EMS還是一種不錯的訓練手段。但是，就肌肥大，力量和爆發力來說，它可能並不如自主訓練，更不用妄想它的訓練效果是自主訓練的好幾倍。
參考資料
The Application of Neuromuscular Electrical Stimulation Training in Various Non-neurologic Patient Populations: A Narrative Review.Herzig D, et al. PM R. 2015.Herzig D1, Maffiuletti NA2.