Formen der elektrischen Muskelstimulation (EMS)
Die elektrische Muskelstimulation (EMS) ist eine Methode zur Behandlung der Muskeln. Es gibt mehrere Formen, bei denen die Art der Anwendung unterschiedlich ist und natürlich auch die Wirkung variiert. Im Folgenden stelle ich diese Verfahren einzeln vor. Ein wenig Muskelphysiologie: Unter natürlichen Bedingungen ziehen sich Muskeln als Reaktion auf elektrische Impulse aus dem Gehirn zusammen. Der Impuls übermittelt dabei auch, mit welcher Kraft und welche Muskelfasern für eine Bewegung aktiviert werden müssen. [...]
Die elektrische Muskelstimulation (EMS) ist eine Methode zur Behandlung der Muskeln. Es gibt mehrere Formen, bei denen die Art der Anwendung unterschiedlich ist und natürlich auch die Wirkung variiert. Im Folgenden stelle ich diese Verfahren einzeln vor.
Ein bisschen Muskelphysiologie
Unter natürlichen Bedingungen ziehen sich Muskeln als Reaktion auf elektrische Impulse aus dem Gehirn zusammen. Der Impuls übermittelt dabei auch, mit welcher Kraft und welche Muskelfasern für eine Bewegung aktiviert werden müssen. Es ist offensichtlich, dass eine Anweisung, eine fünfforint-Münze aufzuheben, anders ist als die Anweisung, 100 kg zu heben. Bei der kleineren Last sind andere Fasern und eine geringere Muskelmasse beteiligt als bei maximaler Kraftentfaltung.
Die Muskelkraft kann man durch REGELMÄSSIGE körperliche Aktivität verbessern. Auf immer intensivere Belastungen reagieren die Muskeln, es entstehen stärkere und dickere Fasern, die auch funktionell effizienter sind.
In vielen Fällen ist natürliche Bewegung nicht möglich. Unfälle, Gelenk- und Muskelverletzungen, schwere Erkrankungen oder Operationen verhindern die natürliche Bewegung; infolge von Inaktivität treten bei den Muskeln degenerative Prozesse auf.
Verschiedene Formen der elektrischen Muskelstimulation können zur künstlichen Verbesserung des Muskelzustands eingesetzt werden. Das vom Gerät abgegebene elektrische Signal ähnelt dem Gehirnimpuls, sodass der Muskel keinen Unterschied erkennt. Eine Stimulation erzeugt im Muskel eine gleichartige Kontraktion wie willkürliche Aktivierung. Die künstliche Stimulation hat mehrere Vorteile. Erstens entsteht während der Behandlung keine Gelenkbewegung, was für die Rehabilitation und die Belastung des Gelenks vorteilhaft sein kann. Zweitens kann durch den künstlichen Impuls die zerebrale Steuerung der Muskelaktivität „umgangen“ werden, was eine effektivere Behandlung ermöglichen kann.
Formen der elektrischen Muskelstimulation (EMS)
Für alle Formen der elektrischen Stimulation gilt, dass die vom Gerät an den Muskel abgegebenen Impulse die Kontraktionen auslösen, die Kontraktion selbst jedoch auf natürliche Weise abläuft. Wenn die Kontraktion natürlich ist, wird auch das Ergebnis dasselbe sein – bei konsequenter Behandlung verbessern sich Kraft, Masse und Funktion des Muskels. Wenn Muskelkraft und -funktion besser werden, fallen auch die natürlichen Bewegungen leichter.
Innerhalb der Muskelstimulation unterscheidet man mehrere Methoden. Das Wirkprinzip ist gleich, doch Form (Gestalt), Dauer, Frequenz, Anstiegs- und Abklingzeit sowie Intensität des Impulses unterscheiden sich. Diese Unterschiede führen zu unterschiedlichen Effekten.
Der Muskelaufbau braucht Zeit. Würde eine einzige Stimulation einen bedeutenden Unterschied machen, würden Sportler nur das benutzen: heute Abend einmal stimulieren, morgen zur Olympiade… so einfach ist es nicht.
Muskeln werden nur durch regelmäßige Kontraktionen stärker. Die Muskelstimulation sollte daher mindestens einmal täglich, idealerweise mehrmals angewendet werden. Verbesserungen sind nach 2–3 Wochen spürbar und die Behandlung sollte mindestens 2–3 Monate konsequent fortgesetzt werden.
Bei manchen Zuständen (Lähmungen) kann eine Anwendung über Jahre notwendig sein.
NEMS – Neuromuskuläre elektrische Stimulation
Ein Verfahren zur Behandlung von Muskeln mit gesundem Motoneuron (Bewegungsnerv). Diese Methode ist auch zur Behandlung zentraler (zerebraler) Lähmungen geeignet, wie sie z. B. nach einem Schlaganfall auftreten.
Hauptanwendungsgebiete sind Wiedererlangung der Muskelkraft, Verhinderung bzw. Verlangsamung von Muskelschwund, Lösen von Muskelverspannungen, Verbesserung der Durchblutung usw. Für die gewünschte Wirkung sind unterschiedliche Impulse erforderlich. Nicht jeder Impuls erzielt jede Wirkung!
NEMS ist die älteste Form der Muskelstimulation, bei der der Patient „passiv“ ist. Die Behandlung wird „ertragen“, der Patient arbeitet nicht aktiv mit dem Gerät zusammen, wie z. B. bei FES oder ETS.
Diese Methode ist in allen Situationen ausgezeichnet geeignet, in denen Kraft, Masse oder Tonus der Muskeln wiederhergestellt oder verbessert werden müssen. Dazu gehören u. a. Muskelatrophie, Bandscheibenvorfall, Lumbago, Ischias, Probleme durch Krampfadern, arterielle Durchblutungsstörungen, Muskelschmerzen, Nacken-, Rücken-, Lenden-, Knie- und andere Muskelbeschwerden. Vor und nach Prothesenoperationen beschleunigt sie die Genesung. Sie hilft, Muskelversteifungen bei zentralen Lähmungen, Parkinson, ALS, Multipler Sklerose usw. zu lösen. Nach einem Schlaganfall beschleunigt sie das Wiedererlernen von Bewegungen.
FES – Funktionelle elektrische Stimulation
Die funktionelle Muskelstimulation ist im Grunde NEMS, erfordert aber die Mitarbeit des Behandelten. Wenn das Gerät den von ihm ausgelösten Impuls und die dadurch hervorgerufene Kontraktion erkennt, wird zeitgleich eine Bewegung ausgeführt. Beispielsweise beim Stress-Inkontinenz-Training spannt der Patient zeitgleich die Beckenbodenmuskulatur an, oder beim Kräftigen der Oberschenkelmuskulatur führt er zusammen mit dem Impuls eine Kniebeuge aus.
Die Wirkung der FES ist stärker als die der passiven NEMS, weil die vom Gerät und die willkürlich ausgelösten Kontraktionen sich addieren; die Kontraktion ist kräftiger und der Muskel wird stärker belastet. Das führt zu einer schnelleren Zunahme der Muskelkraft.
Daher liegt der Anwendungsfokus der FES vor allem in der Wiedererlangung bzw. Steigerung der Muskelkraft. Sie ist besonders wirksam bei verschiedenen Formen von Harn- und Stuhlinkontinenz. Ebenso beim Wiederaufbau der Muskelkraft nach Operationen oder schweren Erkrankungen. Nach Prothesenoperationen beschleunigt sie die Rehabilitation. Bei Parkinson, ALS, Multipler Sklerose usw. verlangsamt sie den Abbau des Muskelzustands.
ETS – durch EMG (Biofeedback) ausgelöste Stimulation
Diese Behandlungsform konzentriert sich ebenfalls auf die Wiederherstellung der Funktion. Ähnlich wie bei FES muss der Patient bei ETS mit dem Gerät kooperieren. Hier gibt das Gerät die Stimulationsimpulse jedoch nur dann ab, wenn der Patient die Bewegung willentlich zu initiieren beginnt. Das Gerät erkennt dies mithilfe von Biofeedback. Während einer Muskelkontraktion ändert sich das elektrische Potenzial; dieses EMG-Signal detektiert das Gerät. Erreicht die durch die Bewegungsversuche hervorgerufene Potenzialänderung einen zuvor eingestellten Schwellenwert, löst das Gerät mit einem unterstützenden Impuls eine Kontraktion aus. Ein gutes ETS-Gerät (z. B. DuoBravo) ist so empfindlich, dass es sogar erkennt, wenn noch keine sichtbare Kontraktion vorhanden ist.
Die durch die Stimulation ausgelöste Therapie hat zwei Hauptanwendungsgebiete: Inkontinenzbehandlung und das Wiedererlernen von Bewegungen nach einem Schlaganfall. Bei Schlaganfallpatienten ist ETS dann anwendbar, wenn der Patient kooperationsbereit ist und starke Motivation zur Genesung zeigt. Diese Therapieform verlangt aktive Mitarbeit. ETS kann bereits eingesetzt werden, wenn an den gelähmten Muskeln noch keine sichtbaren Kontraktionen vorhanden sind. Die größte Rolle spielt ETS jedoch beim Wiedererlernen feiner Bewegungen (Aufstehen vom Stuhl, Greifen eines Glases, Körperpflege usw.).
TES – Schwellenwert-Elektrostimulation
Diese Behandlungsform wird bei zentraler (zerebraler) Lähmung von Kindern eingesetzt, vor allem um Muskelatrophie und Spastizität zu verhindern bzw. zu verbessern.
Die Schwellenwert-Elektrostimulation (TES) ist eine Form der Muskelstimulation, die subkontraktile Reize verwendet. Das bedeutet, dass die Impulsstärke so gering ist, dass sie keine sichtbare Kontraktion auslöst (im Gegensatz zu NMES und FES, bei denen möglichst kräftige Kontraktionen erwünscht sind), jedoch für den Muskel dennoch lebenswichtig ist.
Der genaue Wirkmechanismus ist noch nicht vollständig geklärt. Eine akzeptierte Theorie besagt, dass TES den Muskelabbau durch Verbesserung der Durchblutung des Muskels hemmt und umkehrt. Wachstumsfaktoren und Nährstoffe werden durch den Blutfluss transportiert. Diese sind für die Gewebsregeneration notwendig. Diese Stoffe kommen vor allem im Schlaf vermehrt ins Blut. Die nächtliche Stimulation des Muskelareals erhöht die Durchblutung und somit die Versorgung der Zielmuskelfasern mit Nährstoffen. Die atrophierten Fasern „reparieren“ sich und wachsen wieder.
Unter dem Mikroskop zeigt sich nach TES-Behandlung eine erhöhte Menge an Zytoplasma sowie erneutes Wachstum von Aktin und Myosin. Das Wiederanwachsen atrophierter Fasern dauert ungefähr drei bis sechs Monate. Der Muskelaufbau erfordert kontinuierliche Therapie. TES wird üblicherweise sechs Nächte pro Woche über 8–12 Stunden täglich angewendet, oft über zwei bis vier Jahre hinweg. Das Ergebnis sind gesteigerte Muskelkraft und verbesserte funktionelle Fähigkeiten.
TES ersetzt nicht andere Therapien, kann aber ergänzend zu anderen Behandlungen eingesetzt werden.
Behandlung denervierter Muskeln (selektive Reizstrombehandlung)
Diese Behandlungsform wird in Ungarn traditionell als „szelektív ingeráram“-Behandlung bezeichnet. In der internationalen medizinischen Praxis spricht man jedoch von der Behandlung denervierter Muskeln — das beschreibt den Sachverhalt besser.
Denervierter Muskel bedeutet: der den Muskel versorgende Nerv ist auf dem Weg vom Rückenmark zum Muskel beschädigt, wodurch die Verbindung zwischen Gehirn und Muskel verloren geht. Dies verursacht eine periphere Lähmung; der denervierte Muskel ist schlaff und kraftlos. Solche Zustände entstehen durch Verletzungen des Nervenfasers bei Unfällen oder Operationen, aber auch Bandscheibenvorfälle, Wirbelbrüche, Spinalkanalstenosen etc. können Ursache sein. Auch eine Fazialisparese (Gesichtsnervlähmung) zählt dazu, meist als Folge einer Virusinfektion.
Ein denervierter Muskel reagiert nicht auf normale EMS-Impulse (also nicht auf die oben genannten Methoden). Mit speziell eingestellten Impulsen kann er jedoch zur Kontraktion gebracht werden. Der denervierte Impuls kann eine Dreieck-, Trapez- oder Rechteckwelle sein.
Der größte Unterschied liegt in der Impulsdauer, die um ein Vielfaches länger ist als bei der Stimulation gesunder Muskeln. Folglich kann ein denervierter Muskel auf kurze EMS-Impulse nicht kontrahieren, während ein gesunder Muskel lange denervierte Impulse als schmerzhaft und unangenehm empfindet.
Die Heilungszeit peripherer Nervenschäden ist sehr langsam. Selbst im günstigsten Fall dauert sie mehrere Monate, eher Jahre. Wenn der Muskel in dieser Zeit nicht elektrotherapeutisch behandelt wird, geht er zugrunde. Selbst wenn sich der Nerv regeneriert, findet er keinen funktionsfähigen Muskel mehr. Daher muss bei peripherer Lähmung kontinuierlich (täglich sogar 2–3x) stimuliert werden.
Im Handel erhältliche Muskelstimulator-Geräte sind meist nur für NEMS und teilweise für FES geeignet. ETS, TES und die Therapie denervierter Muskeln findet man in der Regel nur in speziell dafür konzipierten Geräten. Holen Sie sich fachkundige Hilfe bei der Auswahl des für Sie passenden Muskelstimulators!
