Was ist TES (Schwellenwert-Elektrostimulation) und wozu dient sie?
Eine Reihe kindlicher neurologischer Störungen verursacht die sogenannte zentrale (hirnbedingte) Lähmung – die typischste Form ist die Cerebral palsy (CP, Zerebralparese). In den betroffenen Muskeln führt der verlorene Gehirn‑Muskel‑Kontakt und das Ausbleiben von Kontraktionen im Laufe der Zeit zu Muskelatrophie (Muskelschwund) und ist eine der Hauptursachen langfristiger Behinderungen. Zur Prävention entwickelte Karen Pape die TES‑Methode – die Schwellenwert‑(Threshold) Elektrostimulation.
TES IST NICHT DAS GLEICHE WIE TENS!
Die Buchstaben sehen ähnlich aus, aber die beiden Methoden sind grundverschieden:
- TENS = Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation – zur Schmerztherapie.
- TES = Threshold Electrical Stimulation – subkontraktile Muskelaktivierung bei Zerebralparese.
Verwechsle sie nicht! In diesem Beitrag geht es ausschließlich um die Pape‑sche Schwellenwert‑ES.
Kernidee
Nach dem Pape‑Protokoll bedeutet TES eine elektromagnetische Reizung unterhalb der Wahrnehmungsschwelle: sie löst keine sichtbare Muskelkontraktion aus, erhöht jedoch die Durchblutung und die Nährstoffversorgung des Muskels. Ziel: Prävention der durch Nichtgebrauch bedingten Muskelatrophie über einen langen Zeitraum (6× pro Woche, nachts 8–12 Stunden, 2–4 Jahre). Die wissenschaftliche Evidenz ist gemischt – einige Studien zeigen positive, andere negative Ergebnisse. Für die Verbesserung von Kraft und Funktion ist die moderne NMES‑Evidenz stärker, doch TES bleibt Teil eines komplexen Behandlungskonzepts.
Warum ist das kontinuierliche „Pulsieren" für den Muskel wichtig?
Alle Muskeln stehen über motorische Nerven mit dem Rückenmark und dem Gehirn in Verbindung. Diese Verbindung ist beim gesunden Körper ständig aktiv und wirkt wechselseitig. Sie reguliert unter anderem den Muskeltonus: etwa 10 % der Muskelfasern sind immer in einem kontrahierten Zustand, und die Fasern „wechseln" sich ab. Das gewährleistet die dauerhafte Körperhaltung.
Ohne das feine, kontinuierliche Pulsieren der Muskelfasern würde die Steuerung der Blutzirkulation beeinträchtigt: während des Schlafs spielt der Muskeltonus eine Schlüsselrolle bei der Rückführung des Blutes in den Kreislauf. Die periphere Blut‑Rückkehr zum Herzen wird teilweise durch die Muskelpumpe unterstützt.
Wenn die Verbindung zwischen Muskel und Nerv unterbrochen wird:
- Ist die Schädigung im Rückenmark oder Gehirn (zentrale Lähmung, z. B. CP, Schlaganfall): verfestigen sich die Muskeln, die den Kontakt verlieren, allmählich und werden spastisch.
- Ist die Nervenschädigung peripher (nach dem Rückenmark, z. B. Peroneusparese): werden die Muskeln völlig schlaff.
In beiden Fällen ist es nur eine Frage der Zeit, bis das Muskelgewebe Schaden nimmt. Ohne Kontraktionen setzen Degenerationsprozesse ein: das Zytoplasma der atrophierten Fasern (die für die Funktion notwendigen Zellbestandteile) nimmt ab; Aktin und Myosin (die kontraktilen Elemente) sind wenig bis gar nicht vorhanden, und schließlich werden Muskelzellen und -fasern durch Bindegewebe und Fett ersetzt. Dieser Prozess vollzieht sich in der Regel innerhalb von
NMES vs FES vs TES – worin bestehen die Unterschiede?
Der Begriff „elektrische Stimulation" fasst eine ganze Gruppe therapeutischer Methoden zusammen. Bei Zerebralparese begegnen dir drei typische Formen, und jede verfolgt ein anderes Ziel:
NMES (Neuromuscular Electrical Stimulation)
Die klassische „Muskelstimulation". Es werden so starke Impulse gegeben, dass sie sichtbare Muskelkontraktionen auslösen. Das Kind ruht oder kann aktiv mitarbeiten; das Gerät kann aber auch autonom arbeiten. Ziel: Kraftsteigerung und neuromuskuläres Wiedererlernen.
Eine Meta‑Analyse aus 2023 (14 RCT, 421 spastische CP‑Kinder) zeigte, dass NMES messbare Verbesserungen der Gehgeschwindigkeit und der globalen motorischen Funktion (GMFM) gegenüber konventioneller Physiotherapie erreicht.5 Eine Meta‑Analyse von 2022 (8 RCT, 294 CP‑Kinder) fand, dass NMES kombiniert mit aufgabenorientierter/zwanghafter Therapie die Handfunktion und die Kraft im oberen Gliedmaß signifikant verbesserte.7
ETS (Electromyography Triggered Stimulation)
ETS ist eine Weiterentwicklung der NMES: die Stimulation wird durch eine willkürliche, funktionelle Bewegung ausgelöst. Typische Anwendungen sind das Wiedererlernen von Bewegungen nach einem Schlaganfall und die Korrektur von Fußheberschwäche (Peroneusparese) – die Stimulation setzt in der Schwungphase des Gehens ein und aktiviert die peroneusgesteuerten Muskeln.8
ETS ist also „bewegungsaktivierte" Stimulation, NMES dagegen „statische, im Sitzen oder Liegen" angewandte Stimulation. Beide lösen Muskelkontraktionen aus – TES hingegen NICHT.
TES (Threshold Electrical Stimulation)
Die Schwellenwert‑Elektrostimulation verwendet subkontraktionelle Reize – die Impulsstärke liegt unterhalb der Wahrnehmungsschwelle. Sie löst keine sichtbare Muskelkontraktion aus und das Kind merkt sie meist nicht bewusst. Ihre Wirkung beruht auf der Verbesserung der Durchblutung und des zellulären Nährstofftransports.
Diese Methode dient ausdrücklich dem Erhalt des Muskels, nicht der direkten Kräftigung. Sie ergänzt die anderen beiden Methoden, ersetzt sie jedoch nicht.
Wie wirkt TES? – Die Durchblutungs‑Hypothese
Der Wirkmechanismus der TES ist nicht vollständig geklärt, doch die am weitesten akzeptierte Theorie lautet:
- Subkontraktioneller Strom wird auf den Muskel angewandt (unterhalb der Wahrnehmungsschwelle, etwa im Bereich von 1–2 mA).
- Der Strom erhöht lokal die Durchblutung des Muskelgewebes – ähnlich einer leichten „Massage".
- Die erhöhte Durchblutung transportiert vermehrt Wachstumsfaktoren und Nährstoffe zu den Muskelfasern.
- Diese Wachstumsfaktoren und Nährstoffe gelangen besonders während des Schlafs vermehrt in den Blutkreislauf – daher die nächtliche Anwendung der TES.
- Gut ernährte Muskelfasern reparieren sich und regenerieren. Mikroskopisch zeigt sich nach TES eine vergrößerte Zytoplasmamenge sowie die Neubildung von Aktin und Myosin.
Die Wiederanbildung atrophierter Fasern dauert etwa 3–6 Monate – TES ist also keine Sofortmaßnahme, sondern eine langfristige Erhaltungsbehandlung. Muskelaufbau erfordert kontinuierliche Therapie: nach dem Pape‑Protokoll 6 Nächte pro Woche, täglich 8–12 Stunden, über 2–4 Jahre.
Wichtiger Kontext
TES ersetzt nicht andere Behandlungen (Physiotherapie, Orthesen, NMES, chirurgische Maßnahmen), sondern ergänzt sie. Es kann Teil eines umfassenden CP‑Therapiekonzepts sein, ist aber keine alleinige Lösung. Ein interdisziplinäres Team (Kinderneurologe, pädiatrischer Physiotherapeut) unterstützt Indikationsstellung und Einstellung der TES.
Was sagen die Studien zur TES?
Zur wissenschaftlichen Grundlage der TES: die Evidenz ist gemischt. Einige Studien berichten positive Effekte, andere nicht. Die moderne Evidenz für NMES ist stärker hinsichtlich genereller muskulärer Probleme bei CP – TES ist spezifisch für die „Erhaltung" der Muskeln als präventive Maßnahme.
„Woher stammt TES? – Papes Erstnachweis"
Die Methode geht auf die Arbeiten von Karen Pape (Toronto) zurück. In einer Proof‑of‑Concept‑Studie von 1993 zeigten 6 leicht betroffene CP‑Kinder nach sechsmonatiger nächtlicher subthreshold‑ES‑Behandlung messbare Fortschritte auf der Peabody Motor Development Scale – bei Absetzen der Therapie verschwanden die Effekte, bei Wiederaufnahme kehrten sie zurück.1 Das bildete die Basis des TES‑Protokolls.
„Was zeigte die größte TES‑Studie?"
Die strengste doppelblinde, placebokontrollierte Studie (Dali et al., 2002) verfolgte 57 gehfähige CP‑Kinder (5–18 Jahre) über 12 Monate mit aktivem TES vs Placebo. Das Ergebnis: keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich motorischer Funktion, Bewegungsumfang, Spastizität oder CT‑gemessener Muskelzunahme.2 Das bedeutet: TES allein zeigte in dieser sorgfältig geplanten Studie keinen klaren Vorteil gegenüber Placebo.
„Gab es auch positive TES‑Befunde?"
Ja, in speziellen Subgruppen. In einer klinischen Studie von 1997 (Steinbok et al.), in der CP‑Kinder nach selektiver dorsaler Rhizotomie (SDR) TES erhielten, zeigte die aktive Behandlung signifikant bessere GMFM‑Werte (5,5 % vs. 1,9 %, p=0,001) nach einem Jahr.3 In dieser chirurgisch modifizierten Untergruppe war TES wirksam.
„Was leistet die moderne NMES in CP? (zum Vergleich)"
Die Evidenz für moderne NMES ist stärker: eine Meta‑Analyse von 2023 (14 RCT, 421 spastische CP‑Kinder) belegte messbare Verbesserungen der Gehgeschwindigkeit und der globalen motorischen Funktion mit NMES.5 Eine weitere pädiatrische Meta‑Analyse 2021 (18 Studien, 595 Kinder) fand, dass NMES Kraft, Bewegungsbiomechanik und funktionelle Mobilität verbessert.6
„Was sagt die Cochrane‑artige Übersicht?"
Die systematische Übersicht von Kerr et al. (2004), die TES, NMES und FES in CP analysierte, kam zu dem Schluss, dass die Evidenz für Kraft‑ und Funktionsverbesserungen „vielversprechend, aber begrenzt" ist, bedingt durch kleine Stichproben und methodische Schwächen.4
Wie interpretieren wir das?
TES ist eine spezifische, gezielte Methode – kein „Allheilmittel". Da die Ergebnisse gemischt sind, sollte TES nicht als alleinige Haupttherapie für CP eingesetzt werden. Moderne NMES verfügt über eine stärkere Evidenzbasis zur Verbesserung von Kraft und Funktion, während TES ergänzend wirken kann – besonders als nächtliche, langdauernde Maßnahme zur Prävention von Muskelatrophie. Wähle die Methode stets nach ärztlicher Beratung.
Geräte, die für das TES‑Protokoll geeignet sind
Für die nächtliche (8–12 Std.), subkontraktionelle Anwendung der TES ist ein Gerät erforderlich, das programmierbar, über lange Zeiträume bei niedriger Intensität arbeiten kann. Die aktuell erhältlichen 4‑kanaligen multifunktionalen Elektrotherapiegeräte eignen sich hierfür:
Globus Genesy 300 Pro
Multifunktionales Elektrotherapiegerät mit TENS, EMS, NMES, FES, MENS, MCR und Iontophorese‑Programmen. 4 Kanäle (8 Elektroden). Die Programm‑Parameter lassen sich fein auf das TES‑Protokoll einstellen. Auch für den Heimgebrauch geeignet.
Globus Premium 400
Multifunktionales Globus‑Gerät mit TENS, EMS, NMES, MCR und Iontophorese‑Programmen. 4 Kanäle, kompakte Bauweise. Für das TES‑Protokoll verwendbar – die Feinabstimmung der Parameter richtet sich nach der Gebrauchsanweisung.
Globus Genesy 600 / Genesy 1500
Vielseitige Oberklasse‑Globus‑Modelle mit mehreren hundert Programmen. Die individuelle Parametereinstellung ist möglich, sodass auch das Pape‑TES‑Protokoll konfigurierbar ist. Für komplexe Reha‑Anforderungen.
Mein Rat zur Einstellung
Die kindgerechte TES‑Protokollierung sollte stets durch einen pädiatrischen Physiotherapeuten oder Kinderneurologen erfolgen. Die Wahrnehmungsschwelle kann individuell variieren – die Feineinstellung ist Fachsache. Eltern oder Betreuer können im Umgang mit dem Heimgerät eingewiesen werden.
Das klassische Pape‑TES‑Protokoll
Nachfolgend das von Pape beschriebene „ursprüngliche" TES‑Protokoll. In der Praxis muss es jedoch an Alter, muskulären Status und die Integration mit anderen Behandlungen angepasst werden – unter Leitung des Kinderneurologen / Physiotherapeuten:
| Parameter | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Intensität | ~1–2 mA | Unterhalb der Wahrnehmungsschwelle, löst KEINE sichtbare Kontraktion aus |
| Frequenz | ~35 Hz | Kontinuierlich, niedrig |
| Dauer (pro Nacht) | 8–12 Stunden | Während des Schlafs, ohne Unterbrechung |
| Wöchentlich | 6 Nächte | Ein Tag Pause pro Woche |
| Gesamtdauer | 2–4 Jahre | Langfristige Erhaltungstherapie |
| Elektrodenplatzierung | Gezielte Muskulatur | Typischerweise Waden, Oberschenkel, wie vom Physiotherapeuten markiert |
TES ist eine pädiatrische Therapie
TES wird speziell bei Kindern mit neurologischer Diagnose durch einen Arzt empfohlen. Die häusliche Anwendung sollte immer zunächst mit einem physiotherapeutischen Fachpersonal begonnen werden – Elektrodenplatzierung, Intensitätsanpassung und Sicherheitsregeln sind essentiell. Die Überwachung in den ersten Wochen (durch Eltern oder Betreuer) liegt in der Verantwortung der Sorgeberechtigten.
Bevor du mit der TES‑Behandlung beginnst
In folgenden Situationen ist TES kontraindiziert oder an fachärztliche Rücksprache gebunden:
- Fehlende kinderärztliche / kinderneurologische Diagnose – TES ist nur bei korrekt diagnostizierter CP oder ähnlichem pädiatrischen neurologischen Zustand indiziert.
- Eingebauter Herzschrittmacher, ICD oder anderes aktives Implantat – elektrische Behandlung in der Nähe ist verboten.
- Akutes Fieber oder infektiöse Erkrankung – warte die Genesung ab.
- Hauterkrankung, Verletzung oder Gefühlsausfall im Behandlungsbereich – die Haut muss intakt sein.
- Aktiver bösartiger Tumor im Behandlungsbereich – meide die betroffene Region.
- Epilepsie oder andere Anfallsleiden – Stimulation kann einen Anfall auslösen; ärztliche Zustimmung erforderlich.
- Schwere kardiovaskuläre Erkrankung – bei Arrhythmie oder Herzinsuffizienz kardiologische Freigabe einholen.
- Zu junges Alter – bei Kindern unter etwa 2 Jahren ist die Anwendung individuell durch den Kinderarzt abzuwägen.
- Schwere geistige oder kommunikative Einschränkungen – wenn das Kind Unbehagen nicht anzeigen kann, erfordert die Anwendung besondere Aufsicht.
- Nachtanwendung ohne Aufsicht – zu Beginn immer unter Aufsicht von Eltern/Betreuern und mit sicherer Elektrodenfixierung.
Weiterführende Lektüre
Für die vollständige Kontraindikationsliste und technologiespezifische Informationen lies unseren Artikel zu Gegenanzeigen elektrischer Behandlungen.
Häufige Fragen
Grundsätzlich: TENS (Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation) ist eine schmerzlindernde Methode – sie reizt sensible Nervenfasern, um die Signalweiterleitung an das Gehirn zu blockieren. TES (Threshold Electrical Stimulation) hingegen dient der Nährstoffversorgung des Muskelgewebes durch subthreshold Reizung. TENS wird kurz (20–30 Minuten) angewendet, TES lang (8–12 Stunden nachts). Unterschiedliches Gerät, anderes Ziel, anderes Protokoll.
Nach dem Pape‑Protokoll ja – die Prävention von Muskelatrophie erfordert eine kontinuierliche Therapie. In der modernen Praxis wird die Dauer jedoch individualisiert, abhängig vom Zustand des Kindes und den ergänzenden Therapien. Neurologe und Physiotherapeut evaluieren die Behandlung regelmäßig neu.
Die Methode ist spezifisch und liefert nicht bei jedem Kind gleich messbare Ergebnisse. Die größte Doppelblindstudie (Dali 2002) zeigte keine signifikanten Unterschiede gegenüber Placebo in der Gesamtstichprobe2, während eine andere Studie (Steinbok 1997) in einer post‑rhizotomierten Untergruppe positive Effekte fand.3 Fazit: nicht garantiert, aber in bestimmten Situationen nützlich. Setze TES nicht isoliert ein, sondern als Teil eines umfassenden Behandlungskonzepts und nach Rücksprache mit dem Kinderneurologen.
Diese Entscheidung trifft idealerweise ein Fachteam: NMES zur Kräftigung (sichtbare Kontraktion), ETS zum funktionellen Wiedererlernen (Gehen, Armbewegung), TES zur „Lebenserhaltung" des Muskels (präventiv, subthreshold nachts). Moderne CP‑Protokolle kombinieren häufig mehrere Methoden ergänzend zur Physiotherapie.5, 7
Ursprünglich wurde TES in Papes Arbeiten für CP entwickelt. Das Prinzip (subthreshold nächtliche Reizung zur Erhöhung der Durchblutung und Vermeidung von Muskelatrophie) könnte theoretisch auch bei anderen pädiatrischen neurologischen Zuständen angewendet werden (z. B. spinale Muskelatrophie, Plexus‑verletzungen), doch dafür gibt es derzeit keine gezielte klinische Evidenz.6 NMES wurde hingegen außerhalb der CP in mehreren pädiatrischen Krankheitsbildern untersucht.
In den meisten Studien zur pädiatrischen Anwendung von NMES/TES erwies sich die Methode als sicher – Komplikationen wurden selten berichtet und die Akzeptanz war gut.3, 6 Entscheidend sind die fachliche Aufsicht zu Beginn, korrekte Elektrodenplatzierung und die Überwachung durch die Eltern in den Anfangsphasen. Bei Hautproblemen ist die Therapie zu unterbrechen.
Zusammenfassung – Kurzübersicht
Quellen
- Pape KE, Kirsch SE, Galil A, Boulton JE, et al. (1993). Therapeutic electrical stimulation (TES) for the treatment of disuse muscle atrophy in cerebral palsy. Journal of Pediatric Orthopedics 13(5):628-633. PubMed: 8376565
- Dali C, Hansen FJ, Pedersen SA, Skov L, et al. (2002). Threshold Electrical Stimulation (TES) in ambulant children with CP: a randomized double-blind placebo-controlled clinical trial. Developmental Medicine & Child Neurology 44(6):364-369. PubMed: 12088304
- Steinbok P, Reiner A, Kestle JR. (1997). Therapeutic electrical stimulation following selective posterior rhizotomy in children with spastic diplegic cerebral palsy: a randomized clinical trial. Developmental Medicine & Child Neurology 39(8):515-520. PubMed: 9295846
- Kerr C, McDowell B, McDonough S. (2004). Electrical stimulation in cerebral palsy: a review of effects on strength and motor function. Developmental Medicine & Child Neurology 46(3):205-213. PubMed: 14995090
- Chen YH, Wang HY, Liao CD, Liou TH, Escorpizo R, Chen HC. (2023). Effectiveness of neuromuscular electrical stimulation in improving mobility in children with cerebral palsy: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Clinical Rehabilitation 37(1):3-16. PubMed: 35730135
- Cobo-Vicente F, San Juan AF, Larumbe-Zabala E, et al. (2021). Neuromuscular Electrical Stimulation Improves Muscle Strength, Biomechanics of Movement, and Functional Mobility in Children With Chronic Neurological Disorders: A Systematic Review and Meta-Analysis. Physical Therapy 101(10):pzab170. PubMed: 34184031
- Ou CH, Shiue CC, Kuan YC, Liou TH, Chen HC, Kuo TJ. (2023). Effectiveness of Neuromuscular Electrical Stimulation for Upper-Limb Function and Reducing Spasticity in Children With Cerebral Palsy: A Meta-Analysis. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation 102(2):151-158. PubMed: 35687763
- Khamis S, Herman T, Krimus S, Danino B. (2018). Is functional electrical stimulation an alternative to ankle-foot orthotic management in children with cerebral palsy?. European Journal of Paediatric Neurology 22(1):7-16. PubMed: 29102346
- Leandro de Albuquerque G, da Silva Souza V, Matheus Santos da Silva Calado C, et al. (2024). Effects of perinatal anoxia and sensorimotor restriction on skeletal muscle and microglia in animal models of cerebral palsy: a systematic review and meta-analysis. Neuroscience 563:93-109. PubMed: 39515512
