EMS Trainingshose

• Medizin (2023) 102:4

1. Einleitung: Die Elektrische Muskelstimulation (EMS) wird seit langem als ergänzende Trainingsmethode für den gesamten Körper eingesetzt. [3,4] Dabei werden die Muskeln künstlich durch verschiedene elektrische Impulse aktiviert, die über Elektroden an die Muskeln abgegeben werden. Dadurch löst der Impuls eine unwillkürliche Muskelkontraktion aus, die eine ähnliche Muskelanspannung und -entspannung wie bei normalem Training bewirkt, jedoch ohne Überanstrengung.. [5] Insbesondere wurde es entwickelt, um die passive Aktivierung einer großen Anzahl motorischer Muskeln zu erleichtern und eine synchrone Kontraktion der Muskelfasern zu induzieren, mit dem Ziel, die Muskelmasse zu erhöhen oder zu erhalten. [6–8] Jüngste Fortschritte in der EMS-Technologie haben zur Entwicklung und Implementierung relativ kostengünstiger und tragbarer EMS-Geräte für private und gewerbliche Anwender geführt. Frühere Studien haben die Wirksamkeit von EMS auf die Muskelfunktion und körperliche Leistungsfähigkeit bei verschiedenen Personengruppen gezeigt, darunter gesunde junge Menschen, ältere Menschen und Patienten, deren Muskeln aufgrund eines Traumas nicht mehr ausreichend leistungsfähig sind. (Dies ist beispielsweise die Gesäßmuskulatur von Rollstuhlfahrern)

Insbesondere für Patienten mit eingeschränkter körperlicher Leistungsfähigkeit oder ältere Menschen mit geringer körperlicher Aktivität ist EMS eine unterstützende und effektive Rehabilitationsmethode. Obwohl für den Muskelaufbau am meisten traditionelles Krafttraining empfohlen wird, werden Menschen, die in traditionelle Fitnessstudios gehen, im Allgemeinen durch das schnelle Lebenstempo oder die geringe Motivation entmutigt. In solchen Situationen bietet EMS die Möglichkeit, die Einhaltung eines Trainingsprogramms zu verbessern[10] und die Körperzusammensetzung und körperliche Stärke der Patienten zu verbessern. [4] Forscher haben berichtet, dass EMS die Stärke des Quadrizeps und die Funktion der unteren Extremitäten bei gebrechlichen älteren Patienten mit akuter Herzinsuffizienz verbessert,[11] Muskelmasse und -funktion bei Patienten mit eingeschränkter Mobilität erhält,[12] das Gleichgewicht verbessert und das Sturzrisiko bei älteren Menschen verringert,[13] die Atrophie des Deltoids nach arthroskopischer Rotatorenmanschettenreparatur verringert[14] und die Stärke des Quadrizeps verbessert und die Schmerzen bei Patienten mit Kniearthrose lindert. [15] Allerdings gibt es wenig Forschung zur Wirksamkeit von EMS, insbesondere bei Intensivpatienten, sodass weitere Forschung erforderlich ist. [8,16]

Auch bei gesunden und sportlichen Menschen sowie bei Leistungssportlern wird EMS-Training bereits vielfach eingesetzt. [17] Einige Studien haben die Auswirkungen des EMS-Trainings auf Spitzensportler untersucht. bei Rugby-, Hockey- und Basketballspielern und berichteten über seine positiven Auswirkungen auf muskelabhängige Ergebnisse. [18–20] Darüber hinaus wurden EMS-Studien mit untrainierten Personen durchgeführt. In aktuellen Studien konnte durch die EMS-Anwendung die oberflächliche Bauchmuskulatur effektiv aktiviert werden[21] und die Querschnittsfläche der seitlichen Bauchdecke und des Rektums sowie die lumbopelvine Kontrolle bei gesunden Probanden vergrößert werden. [22] Darüber hinaus haben Nishikawa et al. hat gezeigt, dass EMS unterschiedliche Verteilungen der Quadrizeps-Muskelaktivierung durch maximale willkürliche Kontraktion von 50% und 70% hervorrufen kann, gemessen durch Oberflächen-Elektromyographie. [23] Eine systematische Überprüfung und Metaanalyse zeigte, dass es einen positiven Effekt auf Muskelmasse und Kraftparameter zu haben scheint, jedoch nicht auf die Körperfettmasse. [4] Die berichteten Effekte von EMS werden jedoch teilweise durch Faktoren wie den Vorschulungsstatus der Probanden, die fehlende Standardisierung der Methoden oder Interventionsprotokolle beeinträchtigt. So wurden beispielsweise in einer aktuellen Studie die Auswirkungen von EMS, konventionellem Krafttraining sowie EMS versus konventionellem Training (STEMS) auf die Ellenbogenbeugung bzw. Muskeldicke nach 8 Wochen verglichen. Trotz zahlreicher früherer Studien kann man davon ausgehen, dass EMS nicht per se als Ersatz für herkömmliches Training betrachtet werden sollte, da das Training selbst nicht nur die Muskelfunktion verbessert, sondern auch positive Auswirkungen auf die Endothelfunktion, die kardiopulmonale Fitness und die kognitive Funktion hat. [24] Ziel dieser Studie war es, die unmittelbaren klinischen Auswirkungen von STEMS im Vergleich zu konventionellem Training bei gesunden, nicht sportlichen Erwachsenen zu bewerten, indem die Muskeldicke, verschiedene körperliche Fähigkeiten und die Körperzusammensetzung während einer 8-wöchigen körperlichen Trainingsphase analysiert wurden. Für objektivere Ergebnisse Wir haben eine randomisierte, kontrollierte Studie zwischen Gruppen ähnlicher Altersgruppen mithilfe eines gut kontrollierten Trainings durchgeführt. Darüber hinaus haben wir die Auswirkungen von EMS auf drei Aspekte analysiert: körperliche Leistungsfähigkeit, Muskeldicke und Körperzusammensetzung. Wir gingen von der Hypothese aus, dass STEMS gegenüber herkömmlichem ST zusätzliche Vorteile hätte, da EMS eine zusätzliche Rekrutierung von Muskelfasern bewirken und nach dem Training größere Veränderungen hervorrufen könnte.

2. Methoden: Bei dieser Studie handelte es sich um eine einfach verblindete (Ergebnisbeurteilung), prospektive, randomisierte kontrollierte Studie mit einem Parallelgruppendesign, die von Januar 2022 bis Februar 2022 in einem einzigen Zentrum durchgeführt wurde. Einundvierzig gesunde junge Freiwillige wurden rekrutiert und nach dem Zufallsprinzip in zwei Gruppen aufgeteilt: eine Gruppe (n = 21), die 8 Wochen lang ein Krafttraining mit EMS durchführte (S + E-Gruppe) und eine Gruppe (n = 20), die 8 Wochen lang nur ein Krafttraining durchführte (S-Gruppe). Es wurde eine computergenerierte Zufallszuweisungsliste verwendet und die Ergebnisse der Randomisierung wurden dem Bewertungspersonal nicht mitgeteilt. Als primäres Ergebnismaß wurden Veränderungen der Muskeldicke durch Ultraschall, einschließlich der Bauch-, Gesäß- und Hüftmuskulatur, ausgewählt. Als sekundäre Ergebnisse wurden Veränderungen der körperlichen Leistungsfähigkeit und der Körperzusammensetzung bewertet. Alle Beurteilungen wurden zweimal durchgeführt: vor der Intervention und nach der 8-wöchigen Intervention.

2.1. Teilnehmer: Die Stichprobengröße wurde mit dem Programm Gpower 3.1 berechnet. Für eine Effektgröße von 0,25, eine Fehlerwahrscheinlichkeit von 0,05 und eine Power von 0,90 wurden 38 Teilnehmer definiert. Unter Berücksichtigung der Abbruchrate von 10% haben wir 41 gesunde Probanden rekrutiert (männlich = 17, weiblich = 24). Die Einschlusskriterien waren wie folgt: Alter 20–25 Jahre, kein Leistungssport, keine Wirbelsäulenoperation oder anhaltende Schmerzen im unteren Rückenbereich, keine Erkrankungen, die den Muskelstoffwechsel beeinträchtigen, wie etwa Myopathie, und keine durch EMS beeinträchtigte Krankengeschichte, wie etwa Epilepsie oder das Einsetzen eines Herzschrittmachers. Alle Teilnehmer gaben vor der Teilnahme eine schriftliche Einverständniserklärung ab. Die Studie wurde vom Institutional Review Board des Korea University Anami Hospital (2021AN0557) genehmigt. Das CONSORT-Diagramm ist in Abbildung 1 dargestellt.

2.2. Krafttrainingsprotokoll: Während des Interventionszeitraums absolvierten alle Teilnehmer acht Wochen lang dreimal pro Woche (Montag, Mittwoch und Freitag) 30 Minuten Krafttraining im Fitnessstudio der Universität Yangon. Jedes Trainingsprogramm umfasste zusätzlich 5 Minuten Aufwärm- und Abkühlphasen mit 30 Sekunden Pause zwischen den Sätzen. In den ersten beiden Wochen lag der Trainingsschwerpunkt auf dem Training zur Stabilisierung der Rumpfmuskulatur, in den restlichen sechs Wochen war das Training hauptsächlich auf die Stärkung der Rumpfmuskulatur ausgerichtet. Insbesondere lag der Schwerpunkt in den ersten beiden Wochen auf der Kontrolle der Kontraktion und Entspannung der Tiefenmuskulatur mit offenen kinetischen Übungen. Anschließend steigerten wir die Intensität des Trainings schrittweise mit geschlossenen kinetischen Übungen wie Planks3–5. Woche. Schließlich wurde das Trainingsprogramm in den Wochen 6–8 angewendet. Woche für funktionellere Übungen, wie etwa Mini-Kniebeugen, um die Funktion der zugehörigen Rumpfmuskulatur zu aktivieren und zu maximieren. Die Trainingsintensität wurde anhand der Borg Category Ratio (CR)-10-Skala angepasst. [25] Der Grad der wahrgenommenen Anstrengung wurde im Verlauf der 8-wöchigen Intervention schrittweise von „leicht“ bis „sehr schwer“ (Borg CR-10-Skala „2“ bis „9“) gesteigert. Ein detailliertes körperliches Trainingsprogramm ist in der Tabelle „Ergänzender digitaler Inhalt“ unter http://links.lww.com/MD/I379 beschrieben. Den Teilnehmern wurden vor und nach dem Training ausreichend Aufwärm- und Abkühlphasen zur Verfügung gestellt. Alle Trainingseinheiten wurden von einem professionellen Sporttrainer beaufsichtigt und angeleitet.

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