Wissenschaftliche Studie im Rahmen einer Bachelor-Arbeit

Thesis

Inhaltsverzeichnis

1 EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG

2 GEGENWÄRTIGER KENNTNISSTAND

3 GESCHICHTE DER EMS

4 ARTEN DER MUSKULATUR
 4.1 Arbeitsweise der Skelettmuskulatur
 4.2 Frequenzierung und Rekrutierung
 4.3 Aufbau von Muskelmasse (Hypertrophie)

5 GEWICHTSREDUKTION

6 ZIELSETZUNG

7 STEIGERUNG DER KÖRPERLICHEN LEISTUNG

8 GRUNDLAGEN DES ELEKTRISCHEN STROMES
 8.1 Elektrischer Strom 1. und 2. Ordnung
 8.2 Elektrische Spannung
 8.3 Elektrischer Widerstand
 8.4 Stromformen
  8.4.1 Gleichstrom (Galvanischer Strom)
  8.4.2 Wechselstrom
 8.5 Frequenzspektrum
  8.5.1 Galvanisierung
  8.5.2 Hochfrequenztherapie
  8.5.3 Niederfrequenztherapie
 8.6 Reizstrom als therapeutische Maßname

9 VERWENDETE DIAGNOSEINSTRUMENTE
 9.1 Caliper
 9.2 Taillen – Hüft – Quotient (TH – Quotient)
 9.3 Aeroman
 9.4 Weitere Diagnosemöglichkeiten
  9.4.1 Received Perception of Exertion ( Eingegangene Wahrnehmung v. Anstrengung)
  9.4.2 Motivations – Skala

10 DAS TRAININGSGERÄT
 10.1 Beschreibung des Trainingsgeräts
 10.2 Anschaffung / Finanzierung

11 FUNKTIONSWEISE VON EMS

12 PROBANDEN

13 DURCHFÜHRUNG

14 ERGEBNISSE

15 DISKUSSION

16 FAZIT

17 ZUSAMMENFASSUNG

18 VERZEICHNISSE
 18.1 Literaturverzeichnis
 18.2 Tabellenverzeichnis
 18.3 Abbildungsverzeichnis

19 ANHANG / ANHANGVERZEICHNIS
 19.1 Abbildung Aeroscan
 19.2 Anamnese- / Fragebogen
 19.3 Abkürzungsverzeichnis
 19.4 Glossar

Vorwort

Ich möchte mich bei meiner Familie, Freunden und allen Probanden bedanken die es mir ermöglicht haben, meine Studie zum Thema „Die morphologische Veränderung der aktiven und passiven Körperzellmasse nach einem 6 wöchigen Elektromuskelstimulations-Training “ durchzuführen. Ihr Engagement ermöglichte mir die Durchführung der empirischen Studie. Einen besonderen Dank geht an Robert Gepperd, Geschäftsleiter von Traine-Technologies, der es mir ermöglichte sein EMS- Studio in Aachen zu nutzen, Simon Stettner, EMS- Studioleiter in Aachen, Harald Gärtner, Dozent an der Deutschen Hochschule für Prävention und Gesundheitsmanagement (Dhfpg) sowie Prof. Dr. Michael Kunz von der Hochschule für Gesundheit in Bamberg und Geschäftsführer der Reaktiv Engelskirchen GmbH.

1 Einleitung und Problemstellung

Die Reduktion von passiver Körperzellmasse (Körperfett) und die Gewinnung bzw. der Erhalt aktiver Körpermaße (Muskeln) ist für viele Fitnesssportler neben dem Erhalt der Gesundheit einer der Hauptgründe für körperliche Betätigung (Stern, 2003). Jedoch ist das Zeitfenster für viele Personen zu klein, um herkömmliche Fitnessangebote wahrnehmen zu können. Durch die berufliche und/ oder die private Situation lässt das Zeitmanagement kaum noch Platz für körperliche Betätigung und findet sich doch Zeit sind relativ lange Trainingseinheiten nötig, um seinem Trainingsziel ein Stück näher zu kommen. Das so genannte Elektromyostimulations-Training (EMS) bietet durch Stromimpulse die Möglichkeit, Training zeitsparend mit maximalem Erfolg zu absolvieren. Einige Studien zeigten, dass bereits ein 10 – 15 minütiges Training Erfolge liefert (Boeckh-Behrens & Bengel, 2005, Kap. 3.5). Dies ist sowohl für leistungsorientierte, als auch für Freizeitsportler allen Alters interessant. Die Methodik sieht vor, dass durch den Einsatz von Strom die Muskelarbeitsweise aktiviert wird. Das EMS-Training kann zur Ergänzung zum herkömmlichen Training dienen und ist für Menschen mit einem engen Zeitplan geeignet. Unter den Leistungssportlern ist das Training der Elektromuskelstimulation schon seit den 60 er Jahren bekannt und findet dort Verwendung. Der Anlass diese Trainingsart zu untersuchen stellt die Tatsache dar, dass kaum Daten für Freizeit- und Breitensportler vorhanden sind. Außerdem kann die Anwendung von Strom ab einer gewissen Stärke zu Verbrennungen und ähnlichen physiologischen Schädigungen führen. Es lässt sich zu dem im Reaktiv Engelskirchen beobachten, dass die Nachfrage des EMS-Trainings stetig wächst und somit einen weiteren Grund zur genaueren Untersuchung bietet.
Die Möglichkeit des EMS Trainings bot sich anfangs nur Leistungssportlern und wurde unter Ausschluss der Öffentlichkeit durchgeführt. Dementsprechend gab es lange Zeit kaum Studien über diese Trainingsmethode und wenn doch, dann nur in Bezug auf Leistungssport. Selbst wenn die damaligen Studien im Bereich des Leistungssports positiv ausfielen, stellt sich die Frage, was kann ein Breitensportler, der möglicher Weise Trainingsanfänger ist, aus diesen Ergebnissen herausziehen? Mittlerweile hat das Training unter Strom den Weg in die Öffentlichkeit gefunden und Studien wurden an Breitensportlern durchgeführt. Jedoch ist die Wirksamkeit auf die Verbesserung der Leistungsfähigkeit in Form von Kraftzuwachs umstritten (Hohmann, 2008, Kap. 6).

2 Gegenwärtiger Kenntnisstand

Der Ursprung des EMS-Trainings ist in der Behandlung von Schmerzsymptomatiken in der Physiotherapie zu finden. Physiotherapeuten und Ärzte verwenden beispielsweise das Tens (Transkutane Elektrische Nervenstimulation) um die verletzten Muskelstrukturen über die Nervenbahnen zu stimulieren. Die Art der Behandlung ist bereits seit Jahrzehnten anerkannt (www.tens-reizstrom.de) Die EMS wurde dann auch u.a. zur Bekämpfung von Rückenschmerzen eingesetzt.
Wie sich herausstellte, hat das Training mit elektrischem Strom eine positive Wirkung, auf Personen mit Rückenproblemen und hilft bei der therapeutischen Zielerreichung (Boeckh-Behrens, Grützmacher & Sebelefsky, 2002, Kap. 3.5).
Dennoch meinen einige Forscher, dass das EMS Training für therapeutische Maßnahmen für verletzte oder kranke Personen ungeeignet (Ciriani, 2007, S. 6). Zwar haben sich in einigen Studien deutliche Erhöhungen des Kreatinkinasewertes gezeigt, welche für eine hohe Trainingsintensität sprächen (Boeckh-Behrens & Mainka, 2006, Kap. 3.5). Jedoch sind nicht alle Diagnoseinstrumente wie das Oszilloskop für die Bestimmung der Muskelspannung im Zusammenhang mit EMS Training geeignet. Darum wurde sich auf das subjektive Belastungsempfinden der Testpersonen berufen (Boeckh-Behrens & Erd, 2005, Kap. 3.4). Ebenso ist keine Verbesserung der Schnellkraft, Agilität und der Beweglichkeit zu erwar- ten. Des Weiteren wird die Koordinationskomponente wie sie z.B. im Bereich des Krafttrainings im Freihantelbereich auftritt außer Acht gelassen.. Auch im Be- reich des Körperfettabbaus und der Gewinnung an Muskelmasse sprechen die bisher vorhandenen Studien keine eindeutige Sprache. Einige Forscher beobachteten Verbesserungen (Boeckh-Behrens & Bengel, 2005, Kap. 3.5).

Andere wiederum stellten keine deutliche Leistungssteigerung aufgrund der mangelnden Koordination fest (Brzoska, 2012).
Die optimale Trainingslaufzeit und die Pausendauer sind noch sehr experimentell.
Außerdem ist die Langzeitwirkung des EMS- Trainings auf die Gesundheit bis heute nicht erforscht.
sei. Im Laufe der Zeit wurde der Leistungssport auf das Training mit Strom aufmerksam. Später dann konnte EMS auch im kommerziellen Bereich Fuß fassen. Mittlerweile gibt es Studioketten. Die Studiokette,, Bodystreet“ die sich auf EMS- Training spezialisiert, hat verfügt laut eigenen Angaben bereits über 150 Filialen in Deutschland (Bodystreet, 2013).

3 Geschichte der EMS

Der Ursprung der EMS lässt sich bis in die Antike zurückverfolgen. Im ersten Jahrhundert n. Chr. nutzten römische Ärzte die Eigenschaft von Zitteraalen, Zitterrochen und Zitterwelsen, welche Stromstöße mit einem Spannungsanstieg von 300-800 V erzeugten (Wenk, Ach & Wolf, 2004, S. 4, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 3). In der Rezeptsammlung „Compositiones Medicae“ welche von Scribonius Largus (14-54 n. Chr.) zusammengestellt wurde, beschreibt er die Thera- pie von Gicht oder Kopfneuralgien durch den Einsatz von Zitterrochen. Die Behandlung erfolgte, in dem das Tier über bzw. auf die schmerzende Stelle gelegt wurde, bis der Patient angab, dass der Schmerz nachließ oder sogar aufhörte. Diese Maßnahme wurde im Anschluss mit verschiedenen Exemplaren mehrfach wiederholt (Fehr, 2012, S. 30-31, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 3). Zitteraale u.ä. Gattungen, erzeugen Stromstöße die einer heutzutage angewandten Reizstrombehandlung gleichen (Michel, 2006, S.27, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 3). Ab dem 17. Jahrhundert waren die Menschen in der Lage sogenannte Reizungselektrisiermaschinen zu entwickeln und anzufertigen. Um Reibekontakt zu erzeugen, verwendete man für die Maschinen Schwefelkörper, welche rotierten und dadurch als Reibekörper dienten. mittels z.B. eines Tuches wurden die Schwefelkugeln elektrisch geladen.

1660 kam die Reibungselektrisiermaschine welche von Otto von Guericke entwickelt wurde durch den Arzt Christian Gottlieb Kratzenstein erstmals zum Einsatz in der Therapie. Mit seiner Momographie der,, Elektrizität in der Arzneiwissenschaft““ gilt Kratzenstein als Initiator der physikalischen Therapie (Fehr, 2010, S. 25, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 3). Im weiteren Verlauf wurde die Anwendung von Reibungselektrizität „ Franklinisation“ betitelt durch Benjamin Franklin (1706-1790) (Wenk et al., 2004, S.2, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 4). Da die Elektrisiermaschine nur kurzfristige Stromstöße erzeugte, konnte auch spontane Muskelstimulation oder Schmerzlinderung provoziert werden.

1745 wurde ein System der kurzfristigen Energiespeicherung entwickelt. Der Leydener Professor Muschenbroek und der Dekan Kleist entwickelten diese Möglichkeit unabhängig voneinander. Die Speicherung der elektrischen Energie wurde mit 2 sich gegenüberliegenden Platten, welche elektrisch geladen waren und den sogenannten Klein‘chen bzw. Ley‘schen Flaschen möglich.

1792 steckte Luigi Galvani Kupferhaken in Froschschenkel. Diese waren an einem Eisengitter befestigt. Galvani stellte fest, dass die Froschschenkel bei Stromzufuhr zuckten. Galvani vermutete die Spannungsquelle in den Froschschenkeln (Wenk et al., 2004, S.2-3, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 4).
Der englische Arzt Alessandro Volta konnte jedoch nachweisen, dass die Froschschenkelmuskulatur als „Spannungsdirektor“ fungierte (Fehr, 2010, S.25, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 4). Volta bewies mit Hilfe verdünnter Salzsäure, die in ein Gefäß mit mehreren hintereinandergeschalteten Kupfer- und Zinkplatten ver- sehen waren, welche als elektrische Elemente Spannung erzeugten, dass die Ursache der Elektrizität, der Kontakt der Schenkel, mit zwei verschiedenen Metallen ausschlaggebend war.

1766 wurde die Leyd‘ner Flasche durch die „Volta‘sche-Säule“ (eine Art Batterie) abgelöst. Im 19. Jahrhundert stellte diese die wichtigste Spannungsquelle dar (Wenk et al., 2004, S.3, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 4).

1899 formulierte der Physiker Walter Nerst das Reizschwellengesetz. Er erkannte, dass eine Ionenverschiebung an semipermeablen Membranen in Folge eines elektrischen Reizes zu beobachten war.

1904 untersuchte Gildemeister die Reizbarkeit des Nerv-Muskel-Systems Mittel elektrischen Stroms. Dieser Effekt wird auch als Gildemeister-Effekt verstanden. Ebenso wurden die Begriffe Rheobase und Chronaxie formuliert. Die Rheobase gibt an, ab wann die Stromintensität Nerv oder Muskel zur Kontraktion bringt bzw. Aktionspotenzial entfaltet wird. Die Chronaxie beschreibt den Zeitbedarf der zu stimulierenden Nervenfaser. Geprägt wurde sie von Bourgig und Lapique, das Aktionspotenzial wurde von Eccles, Huxley und Hodkin beschrieben (Wenk et al., 2004, S.5, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 5).

1901 setzte der Franzose Luduc das von ihm entwickelte Stimulationsgerät erfolgreich zur Behandlung von Muskellähmungen und Neuralgien ein (Michel, 2006, S.27, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 5).

1956 wurde das Stimulationsgerät ,,Isotron“ vom Mediziner John B. Ziegler entwickelt. Anfangs diente das Gerät zur Behandlung von Poliopatienten. Später wurde der „Isotron“ ebenfalls im Leistungssport eingesetzt.

1958 implantiert der gebürtige Schwede Åke Senning den ersten Herzschrittmacher.

1961 begannen Liberson, Holmquest Scot und Dow mit der Entwicklung der funktionellen Elektrostimulation (FES). Das FES Gerät diente dem Erzeugen funktioneller Bewegungen wie z.B. Gehen.
Schon in den 60 er Jahren wurde Elektromuskelstimulation (EMS) zur Leistungssteigerung und Hypertrophie Training in Folge von Bewegungsmangel angewendet. Die Raumfahrt und das Militär in den U.S.A und der damaligen UdSSR profitierten ebenfalls von der EMS Technik. Die EMS Ergebnisse standen jedoch unter Geheimhaltung (Fehr. 2010, S.26, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 6). Die ersten veröffentlichten Studien stammen aus der UdSSR von Dr. Yakov Kortz und Chwilon aus dem Jahr 1971. Damals ließen sich 10-30% höhere Maximal- kraft und bis zu 40 % Zuwachs durch EMS Training in nur wenigen Wochen erzielen (Fehr. 2010, S.26, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 6).

4 Arten der Muskulatur

Im Gegensatz zu Knochen, Sehnen, Knorpel usw. wird die Muskulatur als aktiver Bewegungsapparat bezeichnet. Die Muskulatur zeichnet sich durch eine besondere Fähigkeit aus, der Kontraktion (zusammenziehen des Muskels). Die Kontraktion eines Muskels wird durch Myofibrillen, welche sich im Inneren der Muskelzelle wieder finden und eine bestimmte Reizsetzung ermöglicht. Im menschlichen Organismus werden mehrere Arten der Muskulatur definiert. Diese erfüllen unterschiedlichste Aufgaben.
Glatte Muskulatur: Bei der glatten Muskulatur handelt es sich in erster Linie um Muskulatur der inneren Organe. Sie besteht ausschließlich aus spindelförmigen Zellen. So benötigen z.B. Magen und Darm diese Muskulatur, um Speisebrei mittels Peristaltik zu transportieren bzw. auszuscheiden. Die Kontraktion der glatten Muskulatur ist autonom (selbstständig), d.h. sie lässt sich nicht willkürlich kontrahieren.

Herzmuskel: Eine Sonderform der Muskulatur stellt die Herzmuskulatur dar. Kein anderes Organ verfügt über die Kombination zwischen gestreifter und glat- ter Muskulatur. Bei dieser Kombination ist das Herz deutlich ermüdungsstärker als die Skelettmuskulatur. Das Herz erhält den Befehl zur Kontraktion über den Sinusknoten. Die Herzmuskulatur lässt sich wie auch die glatte Muskulatur nicht willkürlich anspannen bzw. kontrahieren sondern funktioniert autonom.

Skelettmuskulatur: Hierbei handelt es sich um quer gestreifte Muskulatur. Die Skelettmuskulatur dient in erster Linie dem Schutz der Gelenke, der Wärmebildung und der Bewegungsfähigkeit. Jeder Skelettmuskel hat einen Ursprung (punctum Fixum) und einen Ansatz (punctum Mobile) welche über Sehnen am Knochen verbunden sind. Die körpernahen Fixationspunkte (Proximal), werden als Ursprung und die körperfernen (distal) als Ansatz bezeichnet.

Um ein Gelenk zu bewegen, ist es immer von Bedeutung, dass der Agonist (Hauptmuskel) einen Antagonisten (Gegenspieler) hat. Um z. B. den Arm zu beugen wird die Armbeugemuskulatur (M. biceps brachii) aktiviert, um den Ansatz zum Ursprung zu führen. Möchte man den Arm wieder zu strecken, wird jetzt der Antagonist (M. triceps brachii) betätigt, bis der Arm wieder gestreckt ist. Skelettmuskeln sind immer,, Teamworker“ d. h. dass bei jeder Bewegung nicht nur Agonist und Antagonist betätigt werden, sondern auch sogenannte Hilfsmuskeln (Synergesten). Man könnte auch sagen, dass es nahezu unmöglich ist, einen einzelnen Muskel isoliert zu aktivieren.

Die Skelettmuskulatur hat verschiedene Erscheinungsformen. Zum einen unter- scheidet sie sich in der Anzahl der Muskelbäuche, z. B. 2 Bäuche (M. biceps brachii), 3 Bäuche (M. triceps brachii), 4 Bäuche (M. quadriceps brachii). Zum anderen unterscheiden sie sich in Formen z. B. unterteilt (M. rectus abdominis), einfach gefedert (M. extensor digitorum longus), doppelt gefedert (mittlerer Teil des M. deltoideus) usw..

Innerhalb der Skelettmuskulatur unterscheidet man zwischen 2 verschiedenen Muskelfasertypen. Ausdauernde rote Muskelfasern mit einem relativ geringen Kraftniveau werden als langsam zuckende Typ-1 oder auch als Slow Twitches (ST) bezeichnet.
Die schnellzuckenden weißen Muskelfasern werden als Typ-2 bzw. Typ-2X oder auch Fast Twitches (FT) genannt. Sie verfügen über eine hohe Kraftentfaltung, jedoch über eine geringe Ausdauer (Kunz et al., 2003, S. 73).

4.1 Arbeitsweise der Skelettmuskulatur

Die Muskelfasern werden bei physiologischer Arbeit über eine motorische End- platte erregt (Kunz et al., 2003, S. 72). Vereinfacht ausgedrückt sind die Vorgänge die eine Kontraktion des Muskels bewirken eine Abfolge von elektrischen, chemischen und erneut elektrischen Prozessen. Um ein Zucken der Muskulatur zu provozieren, wird ein Reiz benötigt. Dies erfolgt über Nervenimpulse, die über Nervenbahnen innerviert werden. Ein Motoneuron ermöglicht, dass mehrere Muskelfasern über die in Kollateralen verzweigte Neuriten versorgt werden. Ei- ne Ansammlung der Motoneuronen innervierten Muskelfasern wird als motorische Einheit bezeichnet.

4.2 Frequenzierung und Rekrutierung

Kommt es zu einer hohen Nervenimpulsrate pro Zeiteinheit, dann erhöht sich die Impulsfrequenz. Wird die Frequenz von ca. 10 Hz erreicht, wird eine höhere Kraft entfaltet, da es zu mehreren Einzelzuckungen im Muskel kommt. Je höher die Impulsrate, desto schneller der Kraftanstieg. Dieser Vorgang wird als Frequenzierung bezeichnet.

Die Größe der Motoneuronen ist entscheidend für die Kraftentfaltung. Jedoch lässt sich die Größe der Motoneuronen nicht beeinflussen (Kunz et al., 2003, S. 73). Allerdings lassen sich die Anzahl der Motoneuronen durch muskuläres Training steigern. Hier spricht man von Rekrutierung. Wenn die Kontraktions- kraft gesteigert wird, erfährt der Nerv eine Erhöhung der Impulsfrequenz, was wiederum zu einer Verbesserung der Frequentzierung führt (Kunz et al., 2003, S. 73). Motoneuronen feuern in der Regel mit 10-50 Hz. Frequenzen von 50 Hz summieren sich zu tetanischen (krampfartige) Kontraktionen. Niedrigere Frequenzen (> 50 Hz) führen zu Einzelzuckungen der Muskelfasern. Die unterschiedlichen Muskelfasertypen bzw. deren Endplatte weisen nicht die gleichen elektrophysiologischen Charakteristika auf. Möchte man die Typ-1 Fasern des Muskels aktivieren wird eine Herzzahl von 10-30 vorausgesetzt.
Höhere Herzzahlen von 30-50 Hz aktivieren die schnellkräftigen weißen Typ-2 bzw. die Typ-2X Muskelfasern.

Die verschiedenen Muskelfasern haben auch einen unterschiedlichen Anspruch an die Energiegewinnung. Die ausdauernden Typ- 1 Fasern ziehen ihre Energie überwiegend aus den Körperfettdepots. Diese werden mittels Sauerstoff verstoffwechselt (aerober Bereich). Im Gegenzug greifen die schnellkräftigen Typ-2 Fasern aufgrund der Sauerstoffschuld eher auf Kohlenhydrate zurück (anaerober Bereich).

Tab.1: Die wesentlichen Merkmale der verschiedenen Muskelfasertypen

Fasertyp ST-Fasern Typ-1 FT-Fasern Typ-2 FT-Fasern Typ-2x
Kontraktionsdauer 80 ms 40 ms 20 ms
Kraftentwicklung wenig Kraft pro Kontraktion kräftige Kontraktion sehr große Kraftentwicklung
Mittelwert ca. 12 g ca. 18 g ca. 25 g
Ermüdung mittlere Leistungsgeschwindigkeit der Membranen Ermüdungsresistent 2,5 m/s Ermüdbar 4 m/s schnell ermüdbar 5,5 m/s
ATPase -Aktivität pro mg Myosin 4 mnmolP/min Ca. 7 mnmolP/min 9 mnmolP/min
Motorneutronen klein groß groß
motorische Endplatte klein größer groß
Reizschwelle niedrig hoch höher
Mitochondrien sehr viele viele wenig
Myoglobin sehr viel mäßig wenig
Kapillaren sehr viele viele wenig
Phosphatbesatz wenig viel sehr viel
Energiegewinnung viel Fett und KH viele KH sehr viele KH
Enzymbilanz Viele hoch aktive Enzyme d. aeroben Fett- und KH Stoffwechsel Mit Enzymen des aeroben Stoffwechsels versehen Überwiegend mit Enzymen d. Anaeroben Stoffwechsels ausgestattet

4.3 Aufbau von Muskelmasse (Hypertrophie)

Muskeln haben viele wichtige Aufgaben im menschlichen Körper. Sie ermöglichen Bewegungen, schützen die Gelenke und erzeugen Wärme. Wenn Muskelmasse gut ausgebildet ist bzw. der Muskelquerschnitt vergrößert (hypertrophiert) ist, können diese Aufgaben besser erfüllt werden, als unter herkömmlichen Umständen.
Bis zum heutigen Tag sind die Vorgänge des Muskelaufbaus (Hypertrophie) noch relativ unerforscht. Der Vorgang der Muskelquerschnittsveränderung scheint jedoch darauf zu beruhen, dass die bei physischer Arbeit verrichteten Spannungsreize die randständigen Satellitenzellen in der Muskulatur zur Mitose (Zellteilung) anregen, und dadurch parallel zum Muskelfaserverlauf eine neue „Faserkette“ bilden (Kunz et al., 2003, S. 75). Der daraus resultierende neue Faserschlauch verschmilzt mit der eigentlichen Muskelfaser.
Eine weitere Möglichkeit des Muskelaufbaus ist die Hyperplasie.

Dabei handelt es sich nicht wie bei der Hypertrophie um eine Volumenvergrößerung der einzelnen Muskelstränge sondern um einen Neuzuwachs von Muskelfasern. Es hat den Anschein, dass Hyperplasie dann auftritt, wenn ein weiteres Dickenwachstum der bereits hypertrophierten Muskelfasern zu Versorgungsproblemen führen würde (Kunz et al., 2003, S. 75). Satellitenzellaktivierung geschieht laut Theorie dann, wenn Mikrotraumen an den Muskelfasern entstehen, wodurch Sarkoplasmabestandteile aus der Muskelzelle hinaustreten, die die Satellitenzellen zur Mitose anregen.

Hypertrophie lässt sich durch physische Arbeit (z.B. Krafttraining) erwerben. Dabei sind einige Regeln zu beachten:

1. Die Bewegungsgeschwindigkeit. Der Muskel benötigt eine gewisse Zeit unter Spannung (Time under Tension (TUT)), um sich zu adaptieren. Unter Kraftsportlern beträgt die TUT 3-0-1, d.h. Der Muskel sollte 3 Sek. exzentrische (nachgebende) Arbeit leisten. Muskel verlängert sich. 0 Sek. isometrisch (halten). Muskel bleibt spannungsgleich. Und1 Sek. konzentrische (überwindende) Arbeit absolvieren. Somit verkürzt sich der Muskel bzw. zieht sich zusammen.
2. Belastungsumfang und Belastung. Die besten Ergebnisse wurden bei 3-5 Sätzen a 10 – 15 Wiederholungen erzielt
(Kunz et al., 2003, S. 80).
3. Das Bewegungsausmaß. Die Bewegungsamplitude (Range of Motion kurz R.O.M.)
sollte im besten Fall bei dynamischer Arbeitsweise komplett aus- genutzt werden.
4. Die Intensität sollte zwischen 60-80% der Maximalkraft liegen.
5. Die Pausenzeit liegt in Addition der Sätze bei 2-3 Minuten.
6. Optimal Ergebnisse werden bei 2-3 Trainingseinheiten erzielt.

Tab.2: Belastungsparameter der Muskelaufbautrainings (Kunz et al., 2003, S.80).

Intensität 60 – 80% Maximalkrafteinsatz
Wiederholungen 10 – 15
Sätze 3 – 5
Pausenzeit (min) 2 – 3
Trainingseinheiten pro Woche 2 – 3

5 Gewichtsreduktion

Wenn im Volksmund von Gewichtsreduktion gesprochen wird, ist meist vom Ab- bau passiver Körperzellenmasse (Körperfett) die Rede. Schon seit Jahrzehnten wollen Frauen und Männer schlank, attraktiv und gesund wirken. Um dieses Ziel zu erreichen, sind im Laufe der Zeit viele Diäten wie beispielsweise die Kohl Suppendiät, Eiweißdiät, Low-Carb-Diät uvm. entwickelt worden. Letzten Endes gibt es nur 2 Möglichkeiten den Fettabbau zu gewährleisten. Erstens weniger Energie in Form von Kilokalorien aufnehmen als man verbraucht und/oder zwei- tens das Bewegungsniveau z.B. durch Training erhöhen. Im zweiten Fall ist jede Form des Trainings annehmbar, um Körperfett zu reduzieren. Ausdauertraining ermöglicht je nach Intensität primär die Entleerung der Glykogenspeicher oder den Abbau von Körperfett. Durch ein Hypertrophietraining wird der Muskelquer- schnitt vergrößert, was wiederum die Erhöhung des Grundumsatzes (GU) zu Fol- ge hat. Muskelmasse benötigt Energie, nicht nur während Aktivität, sondern auch im Ruhezustand.

6 Zielsetzung

Ziel dieser Studie ist es herauszustellen, welche Effekte mit dem EMS- Training nachweisbar sind. Somit lauten die Hypothesen:

1.Es ist möglich durch EMS-Training innerhalb von 6 Wochen einen Kraftzuwachs zu erlangen. Hierfür recht eine 10 minütige Trainingseinheit pro Woche aus.

2.Es ist möglich Körperfett innerhalb von 6 Wochen bei einer Trainingseinheit die Woche mit 10-minütiger Dauer mittels EMS-Training zu reduzieren, indem sich die Stoffwechselaktivität durch die Steigerung des Grundumsatzes erhöht, das Körperfett als Energieträger dient und der TH-Quotient verringert wird.

Mithilfe verschiedener Verfahren bzw. Diagnoseinstrumente wie einer Caliper, dem Maßband und dem Aeroman der Firma ,,Aeroscan“, lassen sich wissenschaftlich relevante und objektive Daten erlangen.

Ziel dieser Studie ist es, die erreichten Ergebnisse zu dokumentieren, analysieren und graphisch festzuhalten.

7 Steigerung der körperlichen Leistung

Das EMS Training wurde bereits in den 60er Jahren von Leistungssportlern verwendet. Für Spitzensportler steht immer die Steigerung der körperlichen Leistung im Fokus. Dabei ist es immer wichtig, schneller laufen zu können, mehr Gewicht zu heben, höher springen zu können usw.. Damals geschah dies unter Ausschluss der Öffentlichkeit und wurde Breitensportlern vorenthalten. Jedoch ist diese Art des Trainings auch für Breitensportler-und fitnessorientierte Menschen von Bedeutung. Denn auch sie wollen messbare Ergebnisse erzielen. Heutzutage ist das EMS Training kein Geheimnis mehr und feiert kommerziellen Erfolg. Das EMS Training wird von mehreren Unternehmen angeboten bietet sowohl die Möglichkeit eines Ganzkörpertrainings (GK) als auch ein lokales Training für bestimmte Muskelgruppen. Obwohl sich das EMS- Training ständig wachsender Beliebtheit erfreut, wird in der Literatur kaum über die Verbesserung der körperlichen Leistungsfähigkeit durch EMS-Training berichtet. Mit folgenden Diagnoseinstrumenten ist es möglich die individuellen Leistungsverbesserungen darzustellen. Eine Steigerung im sportlichen Sinne kann verschiedene Gesichter und Verfahren aufweisen. Um mehr Muskelmasse zu halten ist es notwendig ein dementsprechend dafür geeignetes Krafttraining zu absolvieren. Steht die Verbesserung der allgemeinen dynamischen aeroben Ausdauer im Fokus, sollte ein Ausdauertraining mit einer niedrigen Pulsfrequenz im Zusammenhang mit 1/6 der zu betätigenden Gesamtmuskulatur absolviert werden. Um die Schnellkraft eines Athleten zu verbessern, ist ein explosives Krafttraining von ca. 50 % der maximal erreichbaren Kraft und/oder ein so genanntes reaktiv Krafttraining, welches den Dehnungs- Verkürzungs-Zyklus (DVZ) aktiviert (z.B. drop jumps) zu wählen. All diese Trainingsformen haben eines gemeinsam: Sie funktionieren nur über Muskelaktivität, welche über das zentrale Nervensystem (ZNS) aktiviert wird.

8 Grundlagen des elektrischen Stromes

8.1 Elektrischer Strom 1. und 2. Ordnung

Elektrischer Strom wird mit dem Formelzeichen I abgekürzt und in der Einheit Ampere (A) gemessen. Es wird in verschiedenen Ladungsträgern unterteilt. Erstens negativ geladene Träger, welche frei bewegliche Elektronen sind: darunter fallen Metalle oder positiv-negativ geladene Ionen. Diese in den Aggregatzuständen flüssig und gasförmig zu finden (Wenk et al., 2004, S. 17, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 10). Ein geringer Widerstand wird in der Elektrizitätslehre als elektrischer Leiter bezeichnet. Man unterscheidet 2 Kategorien von Leitern. Bei der ersten Ordnung des elektrischen Stroms handelt es sich um Metalle die keine Reaktionen zeigen, wenn Strom durch sie fließt. Wenn Elektronen sich in Richtung des positiv geladenen Pols bewegen, steht das Metall unter Spannung. Elektrische Leiter der Ordnung 1 begegnen uns permanent in unserm Alltag, da diese nahezu ausschließlich in elektrischen Leitungen eingesetzt werden. Grund dafür ist die außerordentlich gute Leitfähigkeit. Beispiele für gut leitende Metalle sind Kupfer und Silber. Metallische Leiter dominieren ebenfalls in der Elektrotherapie.

Leiter 2. Ordnung werden den Elektrolyten zugewiesen. Durch die Bewegung von Ionen findet der Ladungstransport statt. Voraussetzung für diesen Vorgang ist, dass sich zwei Platten in einer wässrigen Lösung befinden. Die beiden Platten werden als Anoden und Kathoden bezeichnet.

Die Anode ist positiv und die Kathoden negativ geladen. Ionen welche negativ geladen sind (Anoden) bewegen sich zur Kathoden hin, umgekehrt werden positiv geladene Ionen (Kathoden) von der Anode angezogen. Somit besteht der Unterschied zwischen der ersten und zweiten Ordnung darin, dass der Leiter 2. Ordnung es möglich macht, dass deren Ladungsträger, sich in beide Richtungen bewegt. Dies ist beim Leiter 1. Ordnung nicht so ist. Kochsalz (NaC1) ist ein Beispiel für einen Leiter 2. Ordnung. Salze dissoziieren (trennen) sobald sie in Kontakt mit Flüssigkeit treten. Die Folge ist eine Aufspaltung in positiv und negativ geladene Ionen durch die Molekülspaltung

( Drexel & Becker-Casademont, 1988, S.48-49 , zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 10). EMS und Elektrotherapie basieren also auf dem Leiter 2. Ordnung und macht sich den menschlichen Organismus zu nutze. Die maximale Stromstärke wird mit 80 mA definiert. Elektrischer Strom kann auch in einem Vakuum (luftleerer Raum) erzeugt werden (Wenk et al., 2004, S. 18-20, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 10).

Ein weiterer Faktor beim EMS und der Elektrotherapie ist die Pausendauer. Werden mehrere Impulse hintereinander gesetzt, beschreibt die Pausendauer die Zeit, welche zwischen dem Ende von Impuls 1 und dem Anfang von Impuls 2 existiert. Anders formuliert: die Pausendauer ist die Zeit, in dem kein Stromimpuls vorhanden ist. Sowohl der Muskel als auch das Zentrale-Nerven-System (ZNS) benötigen eine gewisse Zeit um Impulse aufnehmen zu können und sich auf den darauf folgenden Impuls vorbereiten zu können. Wird die Pausendauer nicht eingehalten (Impulsserien werden zu schnell geschaltet) kommt es zu keiner Reaktion. Diese Zeitdauer wird als „Refraktärzeit“ verstanden.

Die Refraktärzeit hängt mit der Reizleitungsgeschwindigkeit seitens des Nervs zusammen und bestimmt das Aktionspotenzial des Muskels.

Motoneuronische Nervenfasern benötigen eine im Verhältnis sehr viel längere Refraktärzeit (50-80 ms) als die Nervenfasern des vegetativen Nervensystems (1 -2 ms). Die Muskulatur braucht auch eine gewisse Zeit, um Stoffwechselprodukte zu verarbeiten und abbauen zu können, die bei der Kontraktion entstehen.

Die Pathologie erkannte, dass sich diese Zeiten erheblich verändern. Neben dem Anwenden von höheren Stromstärken und längeren Impulszeiten müssen auch längere Pausenzeiten eingehalten werden um ein verletztes Nerv-Muskel-System zum Arbeiten zu bewegen. Im Umkehrschluss kommt es ansonsten zu einer raschen Muskelermüdung nach bereits wenigen Kontraktionen. Eine weitere Möglichkeit ist es das keinerlei Kontraktion der Muskulatur zu Stande kommt, aufgrund der völligen Erschöpfung des Muskels und/oder des ZNS.

Zu guter Letzt spielt die Richtung des Stromflusses eine wesentliche Rolle. Wie bereits erwähnt wird nochmals auf die Galvanisation und die Iontophorese hingewiesen. An späterer Stelle werden die beiden Begriffe genauer erläutert. Die beiden Pole (Kathode und Anode) sind im Bezug Ihres motorischen Effektes unterschiedlich.

Die Kathode wirkt in ihrer Reizwirkung auf ein gesundes Nerv-Muskel-System konstant und bei verletzten Strukturen meist stärker. Es ist zu beachten, dass bei der Durchführung von Elektrogymnastik demzufolge die Anode proximal (Körpernah) größer gehalten wird und die Kathode distal (Körperfern) angebracht wird.

8.2 Elektrische Spannung

Die elektrische Spannung wird mit dem Formelzeichen U abgekürzt und in der Einheit Volt (V) gemessen. Die Ladeträger bewegen sich im Medium, bei der durch die elektrische Spannung (Potenzialdifferenz) ein elektrisches Feld erzeugt wird. Die Potenzialdifferenz findet sich zwischen der Anode (Pluspol) und der Kathode (Minuspol) wieder. Die Kathode erfährt aufgrund der elektrischen Spannung einen Überschuss an geladenen Elektronen (negative Ladung) während die Anode einen Mangel an Elektronen (positive Ladung) erfährt. Die dabei entstehenden elektrostatischen Kräfte bewirken einen Absturz bei Ladungen gleicher Natur. Bei unterschiedlicher Ladung sorgen die elektrostatischen Kräfte für Anziehung. Geladene Elektronen fließen somit durch den Leiter. Die Leistung der Spannungsquelle wird gedrosselt wenn Anode und Kathode in Verbindung stehen. Besteht diese Verbindung, fließen geladene Ladungsträger an dem elektrischen Feld entlang. Positiv geladene Ionen zu der Kathode und negativ geladene Ionen zu der Anode. Um die Spannungsquelle aufrechtzuerhalten, ist es von Nöten, dass die Spannungsquelle dauerhaft Ionen nachliefert. Je kleiner der Widerstand, desto mehr Ladungsträger können pro Zeiteinheit passieren. Der allgemein bekannte Kurzschluss stellt hier den schlimmsten Fall dar. Dieser entsteht, wenn die Spannungsintensität so hoch ist, bzw. der Widerstand so gering ist, das die Leitung zerstört wird (Wenk et al., 2004, S. 17-18, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 11).

8.3 Elektrischer Widerstand

Der elektrische Widerstand trägt das Formelzeichen er und wird gemessen in Ohm ( Ω oder Omega). Dieser dient der Begrenzung des Stromflusses um ein ,,Worst-Case- Szenario“ (Kurzschluss) zu unterbinden. Je größer die Stromstärke, die durch den Widerstand fließt, desto größer die Spannung des Stroms, welcher die Elektronen durch den Leiter und den Widerstand treibt. Handelt es sich um ein höheren Widerstand umso geringer ist die Stromstärke zu bewerten werden (Wenk et al., 2004, S. 18-20, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 11). In diesem Zusammenhang spricht man vom Ohmschen Gesetz (I = U/R). Dieser Widerstand wird mittels zweier elektrischen Elektroden im Zusammenhang der elektrischen Eigenschaft des menschlichen Organismus erzeugt. Innerhalb des menschlichen Körpers stellt die Epidermis, im Volksmund bekannt unter der Bezeichnung Hornschicht, den größten Widerstand dar. Bei Wechselstrom bildet das Plattenepithel einen Widerstand von 3000-4000 Ohm. Einen deutlich geringeren Widerstand im Vergleich zum Plattenepithel verursacht das Interstitium (Zwerchfellraum) mit der Gewebsflüssigkeit und der darin gelösten Elektrolyte. Wenn Strom durch das Interstitium fließt, entsteht ein chemischer Prozess (Ladungstransport durch Ionen). Somit bildet der Zwerchfellraum einen Leiter der 2. Ordnung. Zellmembran- und Bindegewebszellen haben die Eigenschaft der Energiespeicherung. Jedoch ist ihre Kapazität sehr begrenzt und setzt dem Strom einen kapazitativen Widerstand entgegen. Zellmembran- und Bindegewebszellen ähneln dadurch Kondensatoren. Wird eine gewisse Größe mit einer bestimmten Frequenz kombiniert, bewirkt die Wechselwirkung ein so schnelles auf-und Entladen, so dass die Kapazitätsgrenze nicht mehr aufrechterhalten werden kann. Als Konsequenz sinkt der kapazitative Widerstand und der Zuwachs des Stroms der durch den Körper fließt steigt an werden (Wenk et al., 2004, S. 29, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 12) Das Knochengewebe verfügt über einen hohen Widerstand, welche jedoch unerheblich ist, denn der Strom fließt nicht durch den Knochen, sondern sucht sich den Weg des geringsten Widerstandes.

8.4 Stromformen

Es gibt verschiedene Formen des Stroms die in diesem Kapitel vorgestellt werden.

8.4.1 Gleichstrom (Galvanischer Strom)

der Gleichstrom ändert sich weder in Höhe noch Richtung. Trotzdem werden Ströme die sich demnach in ihrer Höhe, nicht aber ihre Richtung verändern als Gleichstrom bezeichnet. Im Zusammenhang mit EMS wird der Gleichstrom auch monophasischer Strom genannt.

Strom-Zeit-Diagramm

Abb. 1.: Strom-Zeit-Diagramm für konstanten Gleichstrom (1) und sinusförmigen Gleichstrom (2) (Fehr, 2010, S. 40)

Das aus der Medizin bekannte EKG zeigt bei einem gesunden Herz gleichstromartige Kurven an (Fehr, 2010, S. 40, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 12).Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln ist mit der Verwendung eines Gleichrichters relativ einfach. Der Gleichrichter besteht aus einer Diode, die in den Stromkreis eingebunden ist. Die Aufgabe der Diode besteht darin, den Strom in nur eine Richtung fließen zu lassen. Die Bezeichnung des Vorgangs wird als Einstiegsgleichrichtung verstanden durch die Verformung des Wechselstroms, bildet die Einwegs Richtung einen ununterbrochenen, zyklischen an-und ab schwellenden Gleichstrom. Der Gleichstrom zeichnet sich durch eine sinusförmige, positive Halbwellenproduktion mit Pausen ab. (Wenk et al., 2004, S. 26-30, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 13)

Einweggleichrichtung

Abb. 2.: Gleichgerichteter Wechselstrom als Produkt einer Einweggleichrichtung (Wenk et al., 2004 S. 26)

(1) Periodendauer Frequenz: f = 4 Hz (2) Positive Halbwelle (3) Negative Halbwelle (4) Spitzenspannung

(5) Amplitude das folgende Diagramm stellt verschiedene Spannungsverläufe dar.

Der Verlauf des Gleichstroms kann mithilfe digitaler Technik auch in andere Formen umgewandelt werden. Die Stromstärke nimmt bei kontinuierlichem Anstieg Dreiecksform an. Bei plötzlichem Anstieg nimmt sie rechteckige Formen an. Bei der Form des Reizstroms, welcher häufig Anwendung in der Elektrotherapie hat, sind derartige Unterbrechungen durchaus erwünscht.
Viele Elektrotherapiegeräte ermöglichen mittels Kondensatoren und anderen elektrischen Regelungen Unterbrechungen zu glätten, dadurch einen konstanten Gleichstrom herzustellen und somit Hautreizungen durch ,,An-und Aus-Schleichungen“ (Frequenz = 0 Hz) zu vermeiden. Stromquellen für Gleichstrom findet man unter anderen in Akkus und Solarzellen.

Verlauf von Gleichstrom

Abb. 3.: Der zeitliche Verlauf von Gleichstrom (Wenk et al., 2004 S. 30)

8.4.2 Wechselstrom

Das Pendant zum Gleichstrom ist der Wechselstrom. Während der Gleichstrom immer gleiche Fließrichtungen aufweist und die Spannung konstant bleibt, ändert sich beim Wechselstrom die Richtung und die Spannung auf zyklische Art und Weise. Wird Wechselstrom (auch biphasischer Strom genannt) im Zusammenhang mit EMS verwendet, geht man von der Spannung 0 aus, steigt auf eine positive Spitzenspannung an, fällt erneut auf 0 und findet sich im Anschluss im negativen Spitzenspannungsbereich wieder.

Ein- und Ausschleichung

Abb. 4.: Darstellung von Ein- und Ausschleichung (Wenk et al., 2004 S. 30)

exemplarische Stromformen

Abb.5 : 3 exemplarische Stromformen (Eigene Quelle) (a) Sinus (b) Dreieck (c) Rechteck

mit der Hilfe eines Transformators ist es verhältnismäßig einfach Wechselspannung in 25/67

Gleichstromspannung umzuwandeln. Aufwändiger ist die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom (also umgekehrt) (vgl. Wenk et al., 2004, S. 25).

8.5 Frequenzspektrum

Allgemein werden folgende Frequenzbereiche unterteilt:

Hochfrequenztherapie: 800.000 Hz
Mittelfrequenztherapie: 1000-100.000 Hz
Niedrigfrequenztherapie: 1-1000 Hz
Galvanisation und Iontophorese: 0 Hz

Die unterschiedlichen Anwendungen in der Elektrotherapie werden im folgendem

erläutert.

8.5.1 Galvanisierung

Unter dem Begriff Galvanisierung (Gleichstrom) ist die Anwendung durchgängig fließenden elektrischen Stroms zu therapeutischen Zwecken zu verstehen (Thom, 1986, S.96). Die Galvanisation findet sich im medizinischen und therapeutischen Bereich wieder. Schmerzsymptomatik und Durchblutungsstörungen werden in einem niederfrequenzigen Bereich von 0 Hz behandelt. Das selbige Prinzip ist bei der Iontophorese zu beobachten. Der Unterschied zwischen der Galvanisation und der Iontophorese liegt darin, dass Medikamente die über die Haut in den Körper gelangen verabreicht werden und somit hindurch auf elektrolytischem Wege in den Organismus gelangen (Thom, 1986, S.106). Die Herzfrequenz ist wie beim Gleichstrom gleich 0 Hz. Es handelt sich somit um eine besondere Anwendungsform des Gleichstroms.

8.5.2 Hochfrequenztherapie

Die Hochfrequenztherapie gehört zur Kurzwellentherapie und kann in Dezimeter-und Mikrowellen-Therapie kategorisiert werden. Alle 3 genannten erzeugen, ähnlich den Röntgenstrahlen, elektromagnetische Schwingungen. Die angewandte Hz Zahl liegt bei >800.000 Hz.

8.5.3 Niedrigfrequenzstromtherapie

Der Niedrigfrequenzstrom deckt gleich mehrere Bereiche ab: Muskelstimulation, Schmerzstellung und Desensibilisierung im medizinischen-und rehabilitativen Bereich (z. B. durch die Anwendung von Reizstromtherapie), zur Leistungssteigerung im Leistungssport und mittlerweile auch im Breitensport. Der Niedrigfrequenzstrom stellt dadurch einen wesentlichen Faktor des EMS Trainings dar. Da der Niedrigfrequenzstrom eine wichtige Rolle im Rahmen dieser Arbeit spielt, wird später auf diesen Bereich speziell eingegangen. Ärzte und Therapeuten setzen häufig das Tens (Transkutane Elektrische Nervenstimulation) Gerät ein, um Schmerzen zu behandeln. Die Anwendung des Geräts sieht vor, dass so genannte tranzkutäre, welche als Stromleiter fungieren auf der Haut angebracht werden. Mit der Anwendung können ein oder mehrere Nerven, Reizpunkte, Akkupunkturpunkte angesprochen werden. Behandlungsparameter (Elektronenlage, Impulsdauer, Frequenz) sind von Patienten und Therapeuten in ihrem subjektiven Empfinden abzugleichen. Meist sind dabei mehrere Sitzungen von Nöten. Aus psychologischer Sicht setzt die optimale Wirkung durch „Verdeckung“ ein. Verdeckung meint die Beeinträchtigung eines Sinnes die durch Stimulierung eines anderen Sinneskanals abläuft. S. Melzack und Wall beschreiben das Verdeckungsprinzip als „Kontrollschrankentheorie bzw. Gate-Control-Theorie“. Die Theorie besagt, dass das Tens Verfahren auf der Schmerzlinderung über Schmerzrezeptoren (Nozizeptoren) der Haut bzw. Muskeln und der Irritation umliegender schmerzauslösender Punkte, ähnlich wie bei der Akupunktur beruht. Elektrotechnisch betrachtet wirkt das Tens hauptsächlich monophasisch. Die Frequenz liegt bei 10-200 Hz. Die Impulsrate liegt im Allgemeinen zwischen 0,1 und 0,5 ms. (Drexel & Becker- Casademont., 1988, S. 45, zitiert nach Vogelmann, 2013, S. 16).

8.6 Reizstrom als therapeutische Maßnahme

Anfangs kam in der Medizin ausschließlich der Galvanische Strom (Gleichstrom) und der Wechselstrom zum Einsatz. Heute weiß man dass diese beiden aus thera- peutischer Sicht unzureichend sind. In der Reizstromtherapie empfiehlt es sich, sämtliche Niederfrequenzströme auf einen Nenner zu bringen, was beim Galvani- schen und dem foradischen Strom nicht der Fall war. Aufgrund der häufigen Unterbrechungen, Verformungen und veränderten Flussrichtungen (Thom, 1986, S.110). Bei den modifizierten Wechselstromfrequenzen steht im Gegensatz zum Galvanischen Strom die Reizwirkung im Vordergrund. Ein besonderes Augen- merk gilt den Expotentialstrom und dem Schwellstrom, welche Muskelkontrakti- on am deutlichsten hervorrufen. Zusammengefasst werden diese Ströme als Reiz- ströme bezeichnet.

Früher hat man festgestellt, dass der Gleichstrom welcher permanent und wie der Name schon vermuten lässt, gleichmäßig fließt und dadurch keine Auswirkung auf die Kontraktion des Muskels hat. Wird jedoch ein dauerhafter Strom im gewissen Abständen unterbrochen und erneut in Kraft gesetzt, sind Muskelzuckungen die Folge Thom, 1986, S.110-114). Um eine Kontraktion des Muskels zu erzeugen, wird eine Mindeststromstärke benötigt. Diese Grundschwelle ist auch unter dem Namen „Rheobase“ bekannt.

Ein zweiter entscheidender Faktor für das Erzeugen von Muskelspannung, ist die Fließzeit des Stroms. Gildemeister definierte diesen Begriff als ,,Nutzzeit“. Stromstärke und Nutzzeit müssen also zusammen verwendet werden. Jedoch bietet sich die Möglichkeit, die Stromstärke zu erhöhen und die Nutzzeit zu verringern oder umgekehrt (Thom, 1986, S.113). Mit anderen Worten kann das Verhältnis von Stromstärke und Nutzzeit antiproportional (je mehr desto weniger) angewandt werden. Damit Muskulatur ordnungsgemäß arbeiten kann, ist eine Mindestanstiegszeit des Stroms notwendig. Diesen Mindestwert bezeichnet man als „peute limite“ (Thom, 1986, S.115). Muskulatur passt sich nur langsam an ansteigende Stromstärken an. Diese Tatsache prägte Nerst mit dem Begriff,, Akkommodation“. Die Fähigkeit hierzu (Akkommodabilität) ist jedoch nur bei einem gesunden Nerv-Muskel-System zu beobachten. Bei einigen Erkrankungen, wie im Falle einer Degeneration oder nach einer Denervierung, geht diese Eigenschaft in mehr oder minder starkem Maße verloren. Somit gilt, dass verletzte Strukturen des Nerven- und/oder Muskelgewebes selektive Reizungen benötigen, um eine Adaption (Anpassung) zu erfahren. Es ist festzuhalten , dass ein Stromstoß (Impuls) von 3 wesentlichen Faktoren abhängt, um seine volle Wirkung zu erhalten. Diese Faktoren sind: Stromstärke, Stromflusszeit (Impulsdauer) und die Form bzw. die Anstiegssteiligkeit des Impulses (Thom, 1986, S.115).

9 Verwendete Diagnoseinstrumente

Um die individuell körperlichen Voraussetzungen der einzelnen Probanden festlegen zu können wurden mehrere Diagnoseinstrumente innerhalb dieser Studie verwendet.

9.1 Caliper

Die Caliperzange ist ein Instrument, zur Erfassung der passiven Körperzellemas- se (Körperfett) des menschlichen Organismus. Für diese Studie wurde ein Produkt der Firma „Sinford“ verwendet. Um das Körperfett zu bestimmen gibt es mehrere Messepunkte. Man unterscheidet zwischen 3-Punkt, 4 -Punkt, 7 -Punkt und 10 -Punktmethode. Je nach gewählter Methode kommen folgende Messpunkte zu Ermittlung des Körperfettes infrage:

● Brustfalte (auf Axelhöhe)
● Bauchfalte (ca. 2 cm neben dem Bauchnabel)
● vorderer Oberarm (M. biceps brachii)
● hinterer Oberarm (M. triceps brachii mittig gemessen)
● seitlich an der Taille (in Höhe des Beckenkamms)
● unterhalb des Kinns,
● Wade (unterhalb der Kniekehle)
● Oberschenkel (oberhalb des Knies)
● Beinbeuger (unterhalb der Gesäßfalte)
● Rücken (unterhalb des Schulterblattes).

Bei dieser Studie wurde die sogenannte 3-Punktmessung vollzogen. Dabei wurden die Brustfalte, die Bauchfalte und die Beinfalte gemessen. Die Angabe wird in Millimetern (mm) angegeben, in eine Umrechnungstabelle eingegeben und errechnet. Die daraus resultierenden Ergebnisse werden unter der Berücksichtigung des Alters und Geschlechts kategorisiert. Die Durchführung sollte, wenn es die Lokalitäten erlauben, in einem separaten Raum erfolgen, um evtl. auftretende Scham zu vermeiden. Bevor der Diagnostiker sich an die eigentliche Messung des Unterhautfettgewebes begibt, sollte erst knöchern gepackt werden, d.h. erst die Schulter ertasten und dann in die Brustfalte greifen. Das Unterhautfettgewebe wird mit 2 Fingern gepackt. Danach wird die Haut vom darunter liegenden Muskel weggezogen. Die Calipermessung sollte immer vom gleichen Diagnostiker durchgeführt werden. So werden eventuelle Fehlmessungen ausgeschlossen.

Umrechnungsformel der 3 -Punktmessung:

S= Summe der 3 Hautfaltendicken in mm
A= Alter in Jahren

Tab. 3: Normwerte des Körperfettanteils Frauen nach WHO (Fett%)

Alter (Jahre) Niedrig Gesund Erhöht Adipös
20 – 39 < 21,0 21,0-33,0 33,0-39,0 > 39,0
40 – 59 < 23,0 23,0-34,0 34,0-40,0 > 40,0
> 60 < 24,0 24,0-36,0 35,0-42,0 > 42,0

Tab. 4: Normwerte des Körperfettanteils Männer nach WHO (Fett%)

Alter (Jahre) Niedrig Gesund Erhöht Adipös
20 – 39 < 8,0 8,0-22,0 20,0-25,0 > 25,0
40 – 59 < 11,0 11,0-22,0 22,0-28,0 > 28,0
> 60 < 13,0 13,0-25,0 25,0-30,0 > 30,0

Caliper

Abb. 6: Caliper ,,Sinfort“ Quelle: Eigene Darstellung

exemplarische Stromformen

Abb. 7: Caliper Messpunkt Brust Quelle: Eigene Darstellung

exemplarische Stromformen

Abb. 8: Caliper Messpunkt Bauch Quelle: Eigene Darstellung

exemplarische Stromformen

Abb. 9: Caliper Messpunkt Bein Quelle: Eigene Darstellung

9.2 Taillen – Hüft-Quotient (TH-Quotient)

Der TH-Quotient gibt an, wo das Körperfett eingelagert ist und wird mithilfe eines Maßbandes ermittelt. Hierzu wird der Umfang der schmalsten Stelle der Taille und der breitesten Stelle der Hüfte des Gesäßes gemessen. Das Ergebnis aus diesen beiden Werten wird dann in eine Formel eingetragen und errechnet:

Taillen – Hüft-Quotient = Taille in cm : Hüfte in cm

Hierbei gelten für Frauen und Männer unterschiedliche Normwerte. So sollten Frauen maximal den Wert 0,85 und Männern maximal 1,0 aufweisen. Liegt dieser Wert niedriger handelt es sich um eine „Birnenform“. Diese besagt, dass das Körperfett sich eher im Bereich der Beine und des Gesäßes befindet. Liegt dieser Wert höher so spricht man von der „Apfelform“. Hier liegt das Körperfett im abdominalem Bereich (Bauch).

In der Praxis wird häufig der Body-Mass-Index (BMI) angewendet. Der BMI ist wohl die meist genutzt Formel, zur Berechnung des Idealgewichts.

Die Berechnungsformel lautet: BMI = Körpergewicht (Kg) : Körpergröße (M)2

Tab. 5 Body-Mass-Index Normwerte Eines Erwachsenen (Herzner, 2012)

starkes Untergewicht ≤ 16,0
starkes Untergewicht 16,0–17,0
starkes Untergewicht 17,0–18,5
Normalgewicht 18,5–25,0
Präadipositas 25,0–30,0
Adipositas Grad 1 30,0–35,0
Adipositas Grad 2 35,0–40,0
Adipositas Grad 3 ≥ 40,0

Mittels der BMI lässt sich keine Aussage über die Körperzusammensetzung von Muskeln und Fett treffen. Für diese empirische Studie wurde deshalb der TH- Quotient eingesetzt.

9.3 Aeroman

Der Aeroman der Firma ,,Aerolution“ ist ein Spirometriegerät, welches Aufschluss über die Stoffwechselreaktion des menschlichen Körpers gibt. Mit diesem Gerät sind sowohl Ruhemessungen als auch Leistungsdiagnostiken möglich. Diese können wahlweise auf dem Fahrradergometer, dem Laufband, dem Cross- trainer u.ä. Kardiogeräte ausgeführt werden können. Da es im Rahmen der Stu- die zu keiner Ausbelastung kam, wird an dieser Stelle nicht näher darauf einge- gangen. Das Spirometriegerät ist zusätzlich in der Lage, das Atemminutenvolu- men (Atemzeitvolumen) zu bestimmen. Das Atemminutenvolumen gibt Ein- und Ausatmung pro Zeiteinheit an. Die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) gibt

an, wie viele Milliliter Sauerstoff (O2) der Körper im Zustand der Ausbelastung maximal pro Minute nutzen kann. Die Ruhemessung wird in sitzender Position durchgeführt. Zu Beginn der eigentlichen Messung werden zunächst die biometrischen Daten (Alter, Geschlecht, Größe, Gewicht) in die dazugehörige Software erfasst und eingetragen. Danach erfolgt eine Mundatmung durch ein Kunststoffröhrchen von ca. 60 Sekunden. Hierbei ist anzumerken dass die Nase durch Druck mittels kleiner Schaumstoffrollen welche, in einem Metallgestell gesteckt sind, zugehalten wird. Im Anschluss ist es möglich zu erkennen ob der Körper seine Energie überwiegend aus Fett oder Kohlehydraten zieht. Zudem lässt sich der Grundumsatz (GU) einer Person ermitteln. Dieser wird normalerweise in lie- gender Position, leicht bekleidet, bei einer Zimmertemperatur von 27-30° und 12- 24 Stunden nach der letzten Mahlzeit gemessen.

Der GU beschreibt die Mindestenergieaufnahme, die der menschliche Organis- mus benötigt, um Organfunktionen und somit das Überleben des Körpers zu gewährleisten (Müller& Bosy-Westphal, 2008, S. 593). Die Proteinsynthese wird bei dieser Messung bewusst vernachlässigt. Um wissenschaftlich relevante Ergebnisse zu erlangen, ist es notwendig dass die Probanden mindestens 2 Stunden vor der Messung weder gegessen noch getrunken haben. Ansonsten würde wie bei der Erstellung eines Blutbildes beim Arzt ungenaue und verfälschte Ergebnisse zustande kommen. Im Rahmen der Studie wurden alle Probanden hierüber im Vorfeld informiert. Alle bestätigten die Einhaltung dieser Vorgabe.

Aeroman

Abb. 10: Aeroman der Marke ,,Aeroscan“ Quelle : Eigene Darstellung

9.4 Weitere Diagnosemöglichkeiten

9.4.1 Received Perception of Exertion (Eingegangene Wahrnehmung von Anstrengung)

Die RPE basiert auf einer Skalierungsmethode nach Borg. Das subjektive Belastungsempfinden der Probanden wurde unter körperlicher Belastung festgehalten. Die Skala geht von, 1 was einer sehr leichten Belastung entspricht, bis 10 (sehr schwer zu bewältigen). Die RPE-Skala ist im Rahmen der Studie nach Durchführung der funktionsgymnastischen Tests nach McGill (siehe Kapitel 13 Durchführung) erfragt wurden.

9.4.2 Motivations-Skala

Diese Skala geht von 1 – 10 (motiviert oder unmotiviert). Hierbei geht es um die einfache Darstellung der Motivation bzw. dem Spaß am EMS-Training, der sich im Laufe der Studie aufgrund der Ergebnisse ausbauen sollte.

10 Das Trainingsgerät

10.1 Beschreibung des Trainingsgerätes

Bei dem hier vorgestellten EMS-Gerät handelt es sich um ein Produkt der Firma „Traine-Technologies“. Das Gerät verfügt über 6 Kanäle. Jeder Kanal ermög- licht es, verschiedene Muskelgruppen anzusteuern. Dies geschieht mittels eines Rädchens. Dies steuert die gewünschte Muskelgruppe an. Zusätzlich wird die Intensität des Stromflusses bestimmt. An der rechten Seite des Gerätes befinden sich zudem noch 3 Schalter. Diese Schalter ermöglichen es, den Stromfluss zu bestimmen (siehe Abb. 11). So ist es möglich die intra-und intermuskuläre Koordination zu schulen und/oder muskuläre Dysbalancen auszugleichen bzw. zu be- heben. Somit ist das EMS-Gerät der Firma „Traine-Technologies“ für Breiten- und Leistungssport sowie Rehabilitationstraining geeignet. Je nach Einstellung der Intensität, ist es möglich Kraftausdauer, den Muskelaufbau (Hypertrophie), oder die Maximalkraft zu trainieren. Im Gegensatz zu Konkurrenzprodukten arbeitet das Traine EMS-Gerät mit einer deutlich geringeren Stromspannung und Milliampere (mA). Die verwendete Intensität liegt bei ca. 9 V und 10 mA. Um den Stromfluss zu intensivieren ist es nötig, Baumwollkleidung zu tragen (T- Shirt und Shorts). Diese wird vor Beginn des Trainings mit Wasser ein gesprüht. Hierbei gilt es zu beachten, dass das Wasser in Faserverlaufsrichtung der Mus- keln gesprüht wird. Das Wasser dient als elektrischer Leiter und wird gleichmäßig versprüht. Auf die feuchte Kleidung werden die Elektroden angebracht. Die Elektrodenbereiche sind: M. biceps-und M. triceps brachii (Armstrecker und Armbeuger) durch Schnallen. Gleiches gilt für M. quadrizeps-und M. biceps- femores (Beinstrecker und Beinbeuger). M. erector spinae und M. rectus abdo- minis werden durch die Weste mit Elektronen zur Kontraktion gebracht ( siehe Abb. 12). Eine Trainingseinheit dauert maximal 21 Minuten und wird unter Berücksichtigung der Superkompensation maximal 3-mal wöchentlich durchgeführt. Die Trainingseinheiten sind ähnlich wie bei einem herkömmlichen Training in 3 Phasen unterteilt: Warm-Up, Hauptteil, cool down. Bei der Durchführung des Trainings nehmen die Probanden immer eine statische Position ein. Dabei gehen sie leicht in die Knie und drücken dabei Schaumstoffgriffe zusammen. Der Trainer stellt die Trainierenden auf das Training einen, indem er verbal vermittelt, welche Muskulatur, wann angesprochen wird. EMS-Training ist immer Personal- training. Als Standardkonzept wird ein Ganzkörpertraining (GK) durchgeführt. Je nach Bedarf kann jedoch auch ein Split Training vollzogen werden. Schwangere und Epileptiker sind bei dieser Art von Training als kontraindizierte Gruppen einzustufen.

Traine

Abb. 11: Traine Gerät Quelle : Eigene Darstellung

Traine

Abb. 12: Equipment des EMS-Trainings

10.2 Anschaffungskosten/Finanzierung

Das EMS-Gerät der Marke,, Traine“ ist seit dem Jahre 2007 auf dem Markt. „Traine“ verspricht eine lebenslange Garantie. Wie bei allen EMS Anbietern erfordert der Umgang mit dem Gerät eine Einweisung.

Das „Traine“ EMS – Basis – Seminar umfasst 2 Tage. Ergänzend werden 3 Aufbautage angeboten. Die Schulung des Personals dauert jährlich 10 Tage (EMS – Fitness, EMS – Body, EMS – Medical, Marketing&Sales, Management&Leading). Die Gebühren der Schulung sind in der Franchisegebühr des Unternehmens ent- halten.

Die Anschaffungskosten dieses EMS-Gerätes betragen 7000-10.000 €. Diese Preisspanne erklärt sich in den unterschiedlich kostspieligen Elektrodensystemen. Insbesondere die zur Herstellung notwendige Verwendung von Carbonfäden, trägt zur hohen Preisbildung bei.

Ebenso gibt es Möglichkeit das Gerät durch Mieter zu erwerben. Kosten hierfür sind:

Gerät: 100,00 Euro zzgl. MwSt./Monat Miete – Business Elektrodenksatz: 100,00 Euro zzgl. MwSt./Monat

Der zu erwartende Umsatz der mit dem ,,Traine EMS-Gerät“ erzielt werden kann ist unterschiedlich. Die Franchisenehmer bieten die Trainingseinheiten im Rahmen eines Abo Abschlusses an. Die Dauer einer Einheit beträgt in der Regel 21 Minuten. Das EMS-Training ist immer Personaltraining.

11 Wie funktioniert EMS-Training?

Diese Art des Trainings kann entweder als Lokal- oder Ganzkörpertraining ab- solviert werden. Bei der Durchführung werden Elektroden am Muskelbauch fixiert. Hier lässt sich der Muskeltonus, welcher für den Muskelspindelapparat zuständig ist, intramuskulär regulieren. Unsere Bewegungen der Skelettmuskula- tur werden durch das Zusammenspiel zwischen Muskelfaser und dem zentralen Nervensystem (ZNS) ermöglicht. Der Stromimpuls reizt das afferente (zum Großhirnrinde aufsteigende) Nervensystem. Das ZNS sendet darauf über die efferenten (von der Großhirnrinde an das ausführende Organ) Nervenbahnen Reize an den Muskel zum Rückenmark und gibt dem Muskel den Befehl zur Kontraktion. Darauf ziehen sich Aktinfilamente und Myofibrillen zusammen. Aus physikalischer Sicht ist dieser Vorgang auf elektrische Impulse zurückzuführen. Dies ist sowohl bei den ausdauernden langsam zuckenden (ST) als auch bei den schnell zuckenden (FT) Muskelfasern der Fall.

Die physikalische Arbeitsweise des Muskels macht sich das EMS-Training zu Nutze, indem Strom von außen zugeführt wird. Durch das aktive Ausüben einer Bewegung wird die Arbeitsmuskulatur mit den elektrischen Impulsen des EMS-Trainingsgeräts nochmals verstärkt. Somit ist es möglich, den Muskel optimal zu belasten.

12 Probanden

Bei den Probanden handelt es sich um 8 Personen (4 Frauen und 4 Männer) ohne körperliche Einschränkungen und ohne sportliche Vorerfahrung. Das Mindestalter liegt bei 25 Jahren und das Durchschnittsalter bei 43 Jahren. In ihrem Alltag führen Sie überwiegend sitzende Tätigkeiten aus (Studenten oder Bürokräfte). Ein wichtiger Punkt ist die Gesundheit der Personen. Bei Testpersonen die einen Herzschrittmacher tragen oder schwanger sind, ist ein EMS Training untersagt. Dies war bei den Probanden jedoch nicht der Fall.

13 Durchführung

Zu Beginn der Studie wurde zu jedem Probanden zunächst ein Anamnesebogen ausgefüllt bzw. Messdaten erfasst. Der Anamnesebogen beinhaltete folgende Punkte:

● Name
● Geschlecht
● Alter
● Beruf
● Größe
● Gewicht
● BMI (Body-Mass-Inde )
● TH-Quotient
● Körperfettanteil (ermittelt durch die 3 Punkt Messung)
● Stoffwechselregulation (überwiegend Fett oder Kohlenhydrate zur Energiege- winnung)
● Motivation der Probanden mit einer Skala von 1 (unmotiviert) bis 10 (höchst motiviert) nach jeder Trainingseinheit
● subjektives Belastungsempfinden nach RPE-Skala jede Woche (nach jeder Trainingseinheit)
● Grundumsatz (durch Spirometrie in sitzender Position)

Im Anschluss sollten die Probanden funktionsgymnastische Tests (Übungen mit dem eigenen Körpergewicht) nach McGill (2002, S. 5) auf einer Gymnastikmatte absolvieren. Im Gegensatz zum Springtest, welcher ebenfalls auf der Durchführung funktionsgymnastischer Übungen beruht, werden die Übungen nicht dynamisch sondern statisch durchgeführt. Der McGill -Test ist in der Prävention ein angesehener Kraftausdauertest um die Kraft in Rumpf und Rücken zu ermitteln. Erwähnenswert ist hierbei noch, dass die rumpfstabilisierenden Muskeln nicht isoliert, sondern in Muskelschlingen (agonistisches,-synagistisches,- antagonistisches-Zusammenspiel) getestet werden, da auch bei alltäglichen Be- wegungen kaum isolierte Bewegungen stattfinden.

Es existieren beim McGill-Test keinerlei Normwerte. McGill stellte lediglich durchschnittliche Haltezeiten von 92 männlichen und 137 weiblichen Personen zusammen .Die Relevanz dieser Darstellung im Zusammenhang der Zielsetzung der Studie ist als unerheblich zu betrachten und wird an dieser Stelle nicht wei- ter verfolgt. Die isometrische (haltende) Kraft, wird mit einer Stoppuhr festgehalten. Doch es ist durchaus möglich die Haltezeiten in einer mehrfachen Durchführung des Tests wie z.B. Pre-, Mid- und Post-Tests miteinander zu vergleichen und festzustellen, ob der Proband Verbesserung erfahren hat oder nicht Der Test bestand aus:

● Crunch
● Seitstütz (rechts und links)
● Hyperextension

Tab.6: Darstellung funktionsgymnastischer Übungen Crunch nach McGill (2002)

Übung Agonistisch beanspruchte Muskulatur Durchführung Fehler/Testabbruch
Crunch (Abb.13) m. rectus abdominis Der Proband nimmt auf einer Trainingsbank, welche den Lehnenwinkel 60° aufweist, die Sit-Up- Position ein. Der Rücken ist dabei fixiert. Das Hüftgelenk und die beiden Kniegelenke werden, in einer Position von 90° fixiert. Die Arme werden überkreuzt vor der Brust positioniert. Der Diagnostiker sorgt dafür, dass die Füße fest auf der Liege aufliegen, indem er die Füße des Probanden mit seinen Händen festhält. Im Anschluss hat der Proband die Aufgabe ca. 10 cm nach vorne zu rutschen, so dass kein Kontakt mehr zwischen Rückenlehne und Rücken exis- tiert. Ziel ist es so lange wie möglich die isometrische Muskelspannung aufrecht zu halten. Berührung der Rückenlehne, Verlassen der Kraft

Tab. 7: Darstellung funktionsgymnastischer Übungen Seitstütz nach McGill (2002)

Übung Agonistisch beanspruchte Muskulatur Durchführung Fehler/Testabbruch
Seitstütz (Abb.14) m. obliqus internus- u. externus ab dominis Proband stützt sich seitlich auf dem Ellenbogen bzw. Unterarm ab. Die Kniegelenke sind dabei gestreckt. Um eine gute Stabilisierung zu gewährleisten, wird der obere Fuß vor den unten liegenden platziert. Becken wird angehoben, so dass Füße, Becken, Rücken, Kopf eine gerade gedachte Linie bilden. Der nicht involviert der Arm, wird auf die Schulter des stützenden Armes gelegt. Aufgabe ist es jetzt in dieser Position so lang wie möglich zu verharren. Ausweichbewegungen wie das Verlassen der geraden Rückenhaltung oder das Absenken des Beckens gelten hier als Kriterium des Testabbruchs.

Tab. 8: Darstellung funktionsgymnastischer Übungen Hyperextension nach McGill (2002)

Übung Agonistisch beanspruchte Muskulatur Durchführung Fehler/Testabbruch
Hyperextension (Abb.15) m. erector spinae (autochthone Muskulatur) Die Testperson liegt auf der Trainingsbank auf dem Rücken. Der Oberkörper befindet sich dabei im Überhang. Die Arme werden vor der Brust gekreuzt. Der Testleiter hat die Aufgabe, die Füße des Probanden zu fixieren. Nun soll der Proband die isometrische Muskelspannung des Rückens horizontal halten. Verlassen der Kraft (Absenkung des Oberkörpers)

Crunch

Abb. 13: funktionsgymnastische Übungen Crunch nach McGill (2002)

Seitstütz

Abb. 14: funktionsgymnastische Übungen Seitstütz nach McGill (2002)

Hyperextension

Abb. 15: funktionsgymnastische Übungen Hyperextension nach McGill (2002)

Dieser Test wurde unter Berücksichtigung der Angaben nach McGill durchgeführt. Es wurde besonderen Wert auf die korrekte Durchführung der Übungen (wie oben beschrieben) gelegt, bei denen feste Vorgaben zu berücksichtigen sind. An dieser Stelle sei erwähnt, dass das Zittern bei der Übungsausführung nicht als Abbruchkriterium gewertet wurde. Auf ein allgemeines und ein spezielles Aufwärmprogramm wurde vor der Testung bewusst verzichtet, um eventuelle muskuläre Vorermüdung auszuschließen. Die Reihenfolge der Übungen sowie die dazwischen liegenden Pausenzeiten von 30 Sek. wurden stets eingehalten. So konnte die Belastung konstant gehalten werden und der Test genauestens rekonstruiert werden. Ebenso wurde darauf geachtet, dass zu Diagnosezwecken immer der gleiche Termin (Tageszeit) eingehalten wurde. Auch auf die Einhaltung der Nahrungsaufnahme (2 Stunden vor Trainingsbeginn nichts mehr essen) wurde nochmals hingewiesen. Von jedem einzelnen Probanden wurde die erbrachte Zeit mit einer Stoppuhr in einem Pretest zu Beginn der Studie, einem Med-Test nach 3 Wochen und einem Posttest nach 6 Wochen festgehalten und dokumentiert. Wenn die Probanden zu Ausweichbewegungen neigten oder die Kraft nachließ, wurde die Zeit gestoppt. Im Anschluss zogen die Probanden sich Baumwollunterwäsche an und wurden von den Trainern mit einer Sprühflasche gleichmäßig und ordnungsgemäß angefeuchtet. Über die nasse Baumwollkleidung wurde die EMS-Weste (welche mit Elektroden integriert ist) angelegt. Arm- und Bein- schlaufen wurden im Bereich der Oberarme bzw. der Oberschenkel zusätzlich angelegt. Der Trainer achtete sehr darauf, dass die Weste und die Schlaufen (Elektroden) korrekt auf den zuvor befeuchteten Stellen auflagen, was maßgeblich für den Erfolg des Trainings war bzw. ist. Nachdem das Trainingsmaterial korrekt und stramm anlag, wurden die Elektroden an das ,,Traine- EMS- Gerät“ angeschlossen. Darauf folgend konnte das Training beginnen. Die Probanden führten unter Aufsicht ein 10 minütiges Ganzkörpertraining (GK) durch. Das Training blieb innerhalb der 6 Wochen durchgehend gleich. Die Probanden sollten mit leicht gebeugten Beinen und 2 aus Schaumstoff bestehenden Griffen in beiden Händen verharren. Wie bei bereits bekannten Gruppentrainingsmethoden wurde auch hier auf den methodisch-didaktisch-Ablauf (Warm up, Hauptteil und cool down) geachtet. Dies wurde über die Intensität des Stroms geregelt und durch die verbale Anleitung des Trainers ermöglicht. Die mentale und physische Vorbereitung erfolgte durch die langsam ansteigende Stromintensität. Als durchschnittliche Impulsrate wurden 4 Sek. gewählt. Der Trainer legte die Reize nacheinander auf die verschiedenen Muskelpartien und moderierte sein Vorgehen (,, Jetzt kommt die Brust, jetzt die Beine“ usw.). Die Probanden sollten sich dabei immer auf die Muskelgruppe konzentrieren, die es zu belasten galt.

Tab. 9: Parameter der Studiendurchführung im Überblick

Spannung 9 V
Stromstärke 10 A
Trainingsform Ganzkörper (GK) statisch
Belastungsdauer 4 Sek. Intervall
Trainingsdauer 10 min
Einheiten pro Wochen 1

14 Ergebnisse

Bereits im Mid-Test nach den ersten 3 Wochen zeigten alle Probanden signifikante Verbesserungen ihrer isometrischen Kraftausdauerleistung. Das durchschnittliche Kraftniveau der Frauen und Männer stieg bei der Übung ,,Crunch“ um 32,81% und 8,22 %. Seitstütz links und rechts verbesserte sich um 27,00% und 38,76% bei den Frauen bzw. 14,02% links und 10,40% rechts bei den Männern. Der untere Rücken legte 28,06% bei den weiblichen an Kraft zu. Die männlichen verzeichneten ein Plus von 17,59% der Rückenkraft. Durchschnittlich stieg die Kraft bei den weiblichen Probanden um 24,39% und bei den männlichen um 11,02% an.

Auch die Stoffwechselregulation hat sich nach 3 Wochen Training bei 7 von 8 Testpersonen von durchschnittlich auf überdurchschnittlich entwickelt. Eine Per- son zeigte keine nennenswerte Veränderung bezüglich des Stoffwechsels. Bei den Teilnehmern zeigte sich im Mid-Test, ebenfalls eine Verringerung der weibli- chen Taille und Hüfte um ca. 1-4 cm. Ein ähnliches Ergebnis zeigten die männlichen Testpersonen (siehe Tab. 10 -11). Es ließ sich zudem eine Reduktion der Hautfaltendicke bzw. des Unterhautfettgewebes aller Messpunkte (Brust, Bauch und Bein) zwischen der Anamnese und dem Mid-Test erkennen.

Nach Abschluss der 6 wöchigen Studie, wurde der Posttest durchgeführt, welcher erneut einen Zuwachs der isometrischen Kraftausdauerleistung verzeichnen konnte. Der Kraftanstieg lag diesmal im Durchschnitt bei 16,01% der Damen und bei 16,37% der Herren. Die durchschnittliche Verbesserung der geraden Bauchmuskulatur betrug auf weiblicher Seite 9,03% und auf männlicher 21,45%. Die seitliche Bauchmuskulatur der Damen 12,36% links und 27,27% rechts so wie eine Rückenstreckerverbesserung um 15,36 % traten in diesem Zeitraum ein.

Die seitliche Bauchmuskelkraft der Herren zeige links eine Verbesserung von 12,60 % und rechts 13,83 %. Der Rückenstrecker konnte im Durchschnitt um 17,59 % gestärkt werden.

Im Falle der Stoffwechselregulation konnte nach den 6 Wochen keine erneute Verbesserung nachgewiesen werden. Die Taillen- und die Hüftumfänge reduzierten sich erneut. Bei Damen und Herren um durchschnittlich 2- 3cm. Auch die Verringerung der Hautfaltendicke konnte wiederholt festgestellt werden (siehe Tab. 11-12). Dennoch kam es im Bereich des TH-Quotienten zu keiner Verbesserung. Der BMI veränderte sich im Mid-Test und dem Post-Test nur geringfügig. Die aufgetretenen Gewichtsschwankungen konnten somit nicht eindeutig als Trainingseffekte bestätigt werden.

Das subjektive Belastungsempfinden nach der RPE- Skala flachte sowohl bei den weiblichen als auch bei den männlichen Teilnehmern im Studienverlauf ab. Nachdem die 10 minütige Trainingseinheit absolviert wurde, sollten die Probanden das Training in deren Anstrengung mit den Zahlen 1 bis 10 bewerten. Die Frauen nahmen zu Beginn die Einheiten als anstrengender wahr als die Männer (Frauen 9 und 8, Männer durchschnittlich 7). Bereits in Woche 4 wurde die Intensität von allen Probanden um einen Punkt herabgesetzt. Sie blieb jedoch bis zur letzten Studienwoche konstant. Auch diese Selbsteinschätzung spricht für eine Adaptation an das EMS Training. Skalenergebnisse werden nicht gezeigt.

Bis zum Ende der Studie gab es keine Bekanntgabe der Ergebnisse. Trotzdem reagierten die Teilnehmer positiv. Die Probanden schienen mit dem Training und den Resultaten zufrieden zu sein. Die Motivation stieg zwischen Woche 1 bis Woche 3 durchschnittlich um einen bis zwei Punkte an. Bei Woche 3 bis

Woche 6 konnte im Durchschnitt eine Steigerung um einen Punkt verzeichnet werden. Am Ende der Studie wuchs die Motivation von 5 auf 8 Punkte an.

Tab. 10: Darstellung der Haltezeit der statischen Kraft Pre-Test

Hautfaltendicke Brust/Bauch/Bein mm Crunch Seitstütz links Seitstütz rechts Hyperextension Taille/Hüfte
Proband 1
20/36/20
1:47,66 1:08,36 1:17,12 2:56,00 90/97
0,93
Proband 2
28/30/42
1:04,98 0:45,02 0:57,40 1:53,53 79/113
0,70
Proband 3
26/60/10
1:11,90 0:49,89 0:54,08 1:30,72 86/110
0,78
Proband 4
13/26/37
1:09,79 0:36,39 0:41,29 0:58,88 83/101
0,82
Proband 5
20/31/40
1:12,98 0:45,02 0:50,11 0:42,06 100/120
0,83
Proband 6
23/33 /21
0:36,07 0:32,58 0:30,46 0:40,37 97/121
0,80
Proband 7
17/36/17
1:30,55 1:00,02 1:36,70 2:08,43 99/114
0,87
Proband 8
11/29/22
0:40,26 0:25,32 0:31,12 1:00,06 95/101
0,95

Tab. 11: Darstellung der Haltezeit der statischen Kraft Mid-Test

Hautfaltendicke Brust/Bauch/Bein mm Crunch Seitstütz links Seitstütz rechts Hyperextension Taille/Hüfte
Proband 1
15/28/19
2:04,91 1:19,01 1:26,42 3:17,10 85/95
0,89
Proband 2
21/26/35
1:11,82 0:51,00 1:13,41 2:00,17 76/106
0,72
Proband 3
25/54/9
1:16,54 1:05,10 1:28,12 2:09,27 80/104
0,77
Proband 4
12/23/36
1:15,30 0:40,23 0:44,90 1:25,28 83/99
0,84
Proband 5
18/28/30
1:14,31 0:48,45 0:56,73 1:10,74 96/118
0,81
Proband 6
19/25/19
1:44,01 1:14,41 1:58,46 2:15,65 99/109
0,91
Proband 7
17/30/14
1:40,55 1:21,01 1:49,45 2:21,63 94/98
0,96
Proband 8
10/24/18
1:00,40 0:30,10 0:58,00 1:04,33 93/98
0,95

Tab. 12: Darstellung der Haltezeit der statischen Kraft Post-Test

Hautfaltendicke Brust/Bauch/Bein mm Crunch Seitstütz links Seitstütz rechts Hyperextension Taille/Hüfte
Proband 1
10/26/12
3:06,36 1:25,75 1:31,50 3:24,23 82/93
0,88
Proband 2
17/32/30
1:29,76 1:00,12 1:21,70 2:19,98 75/102
0,74
Proband 3
24/52/9
1:40,22 1:03,02 1:07,11 2:32,61 79/102
0,77
Proband 4
11/20/30
1:59,85 0:41,92 0:50,60 1:38,64 82/98
0,84
Proband 5
12/29/31
1:25,89 0:29,56 0:19,69 1:17,74 92/115
0,80
Proband 6
118/23/19
1:45,69 1:20,91 2:10,34 2:56,04 90/112
0,80
Proband 7
17/21/14
1:43,75 1:25,18 1:53,75 2:55,08 95/108
0,88
Proband 8
8/20/17
1:06,00 0:39,10 1:12,09 1:26,43 92/95
0,97

15 Diskussion

Es ist fraglich, ob sich der Kraftzuwachs der Probanden tatsächlich auf die Durchführung des 3 bzw. 6 wöchigen EMS-Trainings zurückführen lässt. Die Verbesserung der statischen Kraft könnte ebenso auf dem Erlernen bzw. der Schulung der intramuskulären Koordination durch Übungen erfolgt sein. Allerdings wurden die Übungen jeweils nur im Pre,- Mid,- Post-Test durchgeführt. Alle Testpersonen gaben an, nicht zusätzliche Trainingseinheiten nach McGill durchgeführt zu haben. Dennoch kamen erstaunliche Ergebnisse zustande. Evtl. könnte die Verbesserung der eigenen Haltezeit pro Übung der Hauptfaktor der Leistungsverbesserung gewesen sein. Die Tagesform spielt ebenfalls eine entscheidende Rolle. Somit stellen sich folgende Fragen:

Wie sah der Tag aus? (z.B. berufliche-und private Stressbelastung) Ernährungssituation (was und wie viel wurde in welchem Zeitraum gegessen?)

Wie gut oder schlecht haben die Probanden geschlafen?

Konnte der Taillen- Hüfte Umfang tatsächlich einzig und allein durch das Training reduziert werden bzw. Muskelmasse aufgebaut werden oder ist die Verringerung dieser Werte auf eine mögliche wenn auch unbewusste Diät zurückzuführen?

Kann das subjektive Belastungsempfinden als wissenschaftliches Diagnoseinstrument wahrgenommen werden?

16 Fazit

Es scheint so, dass eine Kraftsteigerung und Gewichtsreduktion durch Elektro-muskelstimulationstraining durchaus positive Ergebnisse erzielen kann. Dabei ist festzuhalten, dass eine Trainingseinheit einmal wöchentlich je 10 Minuten unter Traineranleitung stattfand. Die Resultate lassen außerdem vermuten, dass bereits nach 3 Wochen Training Hypertrophie und somit ein höherer Kalorienverbrauch stattgefunden hat.

17 Zusammenfassung

Das Streben nach guten Aussehen, Fitness und Gesundheit ist schon immer ein Bedürfnis des Menschen gewesen. Jedoch ist es für viele durch heutige soziale und zeitliche Umstände oft kaum möglich etwas dafür zu tun. Fitness und Gesundheit braucht körperliche Ertüchtigung z.B. durch Training und außerdem Zeit, die viele Menschen kaum noch investieren wollen oder können. Das so genannte Elektromuskelstimulation-Training (EMS) ermöglichte jedoch ein kurzes, intensives Training durch Stromimpulse.

Bei der Studie wurde das Elektromuskelstimulationsgerät (EMS) der Marke „Traine“ an 8 Probanden getestet. Das Ziel der Studie war es herauszufinden, ob es möglich ist durch ein Training mittels Strom Muskelmasse aufzubauen und Körperfett zu reduzieren. Die Durchführung der Studie dauerte 6 Wochen. Eine Trainingseinheit dauert 10 Minuten und wurde einmal wöchentlich unter Beaufsichtigung eines ausgebildeten Trainers durchgeführt und erzielten dabei ein Kraftniveau von einer dauerhaften Steigerung begleitet. Um die Verbesserung des Kraftniveaus zu ermitteln wurde ein standardisierter isometrischer Krafttest durchgeführt. Den Zuwachs der Muskelmasse und den Abbau von Körperfett wurde mit verschiedenen Diagnoseinstrumenten gemessen und dokumentiert. In unterschiedlichen Zeitabschnitten wurde erneut gemessen (Pre-, Mid-, Post-Test). Das Ergebnis der Studie zeigte deutliche Verbesserung an allen 8 Probanden.

18 Verzeichnisse

18. 1 Literaturverzeichnis

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Boeckh-Behrens, W.-U. & Erd, J. (2005). Optimierung des Krafttrainings durch Elektromyostimulation mit dem Gerät Bodytransformer – Untersuchungen ausgewählter physiologischer Parameter. Achte wissenschaftliche Studie am Institut für Sportwissenschaft der Universität Bayreuth.

Zugriff am 19.04.2013. Verfügbar unter http://www.reizstrom- training.de/pdf/studie/Achte-wissenschaftliche-Studie-mit-dem-BT.pdf

Boeckh-Behrens, W.-U. ,Grützmacher, N. & Sebelefsky, J. (2002). Elektromyostimulationstraining mit dem BodyTransformer – eine erfolgrei- che Maßnahme zur Reduzierung von Rückenbeschwerden. Zweite wissenschaftliche Studie am Institut für Sportwissenschaften der Universität Bayreuth. Zugriff am

19.04.2013. Verfügbar unter http://www.strom-linien.de/files/pdf/studie- bodytransformer-rueckenbeschwerden.pdf

Boeckh-Behrens, W.-U. & Mainka, D. (2006). Krafttraining durch Elektromyostim- ulation? Empirische Untersuchung zu den Krafteffekten bei einem Eiektromyostimuiationstraining am Body Transformer mit Variation der Trainingsdauer. Neunte wissenschaftliche Studie zum Body Transformer am Institut für Sportwissenschaften der Universität Bayreuth.

Zugriff am 19.04.2013. Verfügbar unter http://www.reizstrom- training.de/pdf/studie/Neunte-wissenschaftliche-Studie-mit-dem-BT.pdf

Brzoska, I. (2012). Elektrische Muskelstimulation: Gib dem Schwabbel Strom! Spiegel Online. Zugriff am 08.08.2013. Verfügbar unter http://www.spiegel.de/gesundheit/ernaehrung/elektrostimulationstraining -wie- man-mit-ems-die-muskeln-staehlt-a-858175.html

Ciriani, G. (2007). 510(k) Summary For Globus Sport and Health Technologies Zugriff am 16.08.2013. Verfügbar unter http://www.accessdata.fda.gov/cdrh_docs/pdf6/K061632.pdf

Herzner, S. (2012). BMI berechnen: Bestimmen Sie Ihren Body-Mass-Index.Apotheken Umschau. Zugriff am 17.08.2013. Verfügbar unterhttp://www.apotheken-umschau.de/bmi-rechner

Hohmann, A. (2008). EMS im isokinetischen Krafttraining am Bsp. Rudern. Universität Bayreuth, Institut für Sportwissenschaften.

Zugriff am 19.04.2013. Verfügbar Unter http://www.sport.unibayreuth.de/spo_wiss_I/de/projects/EMS_Rudern/index.html

Kunz, M., Eigenbrod, F., Heine, O., Heller, M. & Plesch, C. (2003). Das Muskel- krafttraining. In M. Kunz (Hrsg.), Medizinisches Aufbautraining. Erfolg durch MAT in Prävention und Rehabilitation (S.71-89). 2. Auflage. Jena: Urban & Fischer.

McGill S. M. (2002). Enhancing Low Back Health through stabilization exercise. University of Waterloo. Zugriff am 17.08.2013. Verfügbar unter http://www.ahs.uwaterloo.ca/~mcgill/fitnessleadersguide.pdf

Stern (2003). Jeder zweite Deutsche will schlanker sein. Zugriff am 09.05.2013. Verfügbar unter http://www.stern.de/wissen/gesund_leben/abnehmen-jeder-zweite- deutsche-will-schlanker-sein-510909.html

Thom, H., (1986). Elektrotherapie. In H. Cotta, W. Heipertz, A. Hüter-Becker & G. Rompe (Hrsg.), Krankengymnastik Taschenbuch in 11 Bänden. Band 3: Grundlagen der Krankengymnastik 3. Praxis der Physiotherapie. Redakteur H. Thom. Bearbeitet von H. Thom und W. Rulffs (S. 93- 190). Stuttgart: Thieme.

Vogelmann, T. (2013).

Elektromyographische Muskelstimulation/Muskelaktivier ung (EMS/EMA) im Leistungs-/Breitensport. Trainingseffekte im Vergleich zu konventionellem Training. Hamburg: Diplomica.

http://www.tens-reizstrom.de/ Zugriff am 08.08.2013.

18. 2 Tabellenverzeichnis

Tab.1: Die wesentlichen Merkmale der verschiedenen Muskelfasertypen
Tab.2: Belastungsparameter der Muskelaufbautrainings ( Kunz 2003, S.80)
Tab.3: Normwerte des Körperfettanteils Frauen nach WHO (Fett%)
Tab.4: Normwerte des Körperfettanteils Männer nach WHO (Fett%)
Tab.5: Body-Mass-Index Normwerte Eines Erwachsenen (WHO 2008)
Tab.6: Darstellung funktiongymnastischer Übungen Crunch nach McGill (2002)
Tab.7: Darstellung funktiongymnastischer Übungen Seitstütz nach McGill (2002) S 44
Tab.8: Darstellung funktiongymnastischer Übungen Hyperextension nach McGill (2002)
Tab.9: Parameter der Studiendurchführung im Überblick
Tab.10: Darstellung der Haltezeit der statischen Kraft Pre-Test
Tab.11: Darstellung der Haltezeit der statischen Kraft Mid-Test
Tab.12: Darstellung der Haltezeit der statischen Kraft Post-Test

18. 3 Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Strom-Zeit-Diagramm für konstanten Gleichstrom (1) und sinusförmigen Gleichstrom (2) (Fehr, 2010, S. 40)
Abb. 2: Gleichgerichteter Wechselstrom als Produkt einer Einweggleichrichtung (Wenk et al., 2004 S. 26)
Abb. 3: Der zeitliche Verlauf von Gleichstrom (Wenk et al., 2004 S. 30)
Abb. 4: Darstellung von Ein- und Ausschleichung (Wenk et al., 2004 S. 30)
Abb. 5: 3 exemplarische Stromformen (Eigene Quelle)
Abb. 6: Caliper ,,Sinfort“ Quelle: Eigene Darstellung
Abb. 7: Caliper Messpunkt Brust Quelle: Eigene Darstellung
Abb. 8: Caliper Messpunkt Bauch Quelle: Eigene Darstellung
Abb. 9: Caliper Messpunkt Bein Quelle: Eigene Darstellung
Abb. 10: Aeroman der Marke ,,Aeroscan“ Quelle : Eigene Darstellung
Abb. 11: Traine Gerät Quelle : Eigene Darstellung
Abb. 12: Equipment des EMS-Trainings
Abb. 13: funktiongymnastische Übungen Crunch nach McGill (2002)
Abb. 14: funktiongymnastische Übungen Seitstütz nach McGill (2002)
Abb. 15: funktiongymnastische Übungen Hyperextension nach McGill (2002)

19 Anhang / Anhangsverzeichnis

19.1 Anhang: Abbildungen Aeroscan

Aeroscan

Aeroscan

Aeroscan

19.2 Anhang: Anamnese- / Fragebogen

Anamnese- / Fragebogen anschauen →

19.3 Anhang: Abkürzungsverzeichnis

A = Ampere
ATP = Adenosintriphosphat
BMI = Body-Mass-Inde
EKG = Elektrokardiogramm
EMS = Elektromuskelstimulation
FES = funktionellen Elektrostimulation
FT = Fast Twitches (schnell zuckende Muskelfasern)
GU = Grundumsatz
Hr = Hertz (Frequenz)
I = elektrischer Strom
M. = Musculus (Muskel)
Ms = Millisekunde (1000 Millisekunden =1 Sekunde )
O = Sauerstoff
R = elektrischer Widerstand
RPE = Received Perception of Exertion ((Eingegangen Wahrnehmung von Anstrengung)
R.O.M. = range of motion (Bewegungsamplitude)
ST = Slow Twitches (langsam zuckende Muskelfasern)
Tens = Transkutane Elektrische Nervenstimulation
TH-Quotient = Taillen – Hüft-Quotient
U = elektrische Spannung
V = Volt (Maßeinheit der elektrischen Stromspannung)
VO2max = maximale Sauerstoffaufnahme
Wdh. = Wiederholungen
WS = Wirbelsäule
ZNS = zentrales Nervensystem
Ω = Omega (Maßeinheit des elektrischen Wiederstandes)

19.4 Anhang: Glossar

Aerob
Energiegewinnung durch Sauerstoff
Afferent
aufsteigende Nervenbahnen der Großhirnrinde
Aggregatzustände
Beschaffenheit von Stoffen in Abhängigkeit der Temperatur
Aktinfilamente
dynamische Filamente der Muskulatur
Akkommoblabilität
Anpassungsfähigkeit des Muskels
Anode
positiv geladene Metallplatte (Pluspol)
Agonist
Hauptmuskel
Antagonist
Gegenspieler des Hauptmuskels
autonom
selbstständig
biphasischer
Strom Wechselstrom
Chronaxie
Zeitbedarf der zu stimulierenden Nervenfaser
Compositiones Medicae
Rezeptsammlung von Scribonius Largus
Dissoziieren
Trennen
Distal
Körperferne
Drop Jump
Niedersprung Training im Leistungssport
Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus
Zeit zwischen verlängerung und verkürzung eines Muskels
Dysbalancen
Unstimmigkeiten zwischen argonistischer- und antagonistischer Muskulatur
Denervierung
Unterbrechen von Nervenbahnen efferent absteigende Nervenbahnen der Großhirnrinde
exentrisch
nachgebend
Epidermis
Oberhaut
Epithel
Deck- und Drüsengewebe
Franklinisation
Einsatz von Reibekontakt
Frequentierung
Rate eines Impulses
Galvanischer
Strom Gleichstrom
Galvanisierung
Bereich der Niederfrequenstheraphie (Gleichstrom)
Glykogenspeicher
Speicher für Kohlenhydrate in Leber, Blut und Muskelzellen
Grundumsatz
Energieverbrauch des Körpers bei Bewegungslosigkeit
Rekrutierung
Aktivierung von Motoneuron
Fast Twitches
schnellzuckenden weiße Muskelfasern Typ-2 bzw. Typ-2X hohe Kraftentfaltung, geringe Ausdauer
Hyperplasie
Neugewinn an Muskelfasern
Hypertrophie
Vergrößerung des Muskelquerschnitts
Kathoden
negativ geladene Metallplatte (Minuspol)
Klein‘chen bzw. Ley‘schen Flaschen
2 elektrisch geladene Platten benannt nach Kleinchen und Leyscher
Isometrisch
haltend
Kapazitativ
Fähigkeit eines Körpers oder Systems, elektrische Ladung zu speichern
Konzentrische
überwindend
Kontraktion
zusammenziehen des Muskels
Mitose
Zellteilung
morphologisch
Veränderung des Körpers
Motoneuron
efferente Nervenzellen
Myofibrillen
Dient der Muskelverkürzung
Neuralgie
Nervenschmerz
Nozizeptoren sensorische
Nervenendigungen
M. biceps brachii
Armbeugemuskulatur
M. deltoideus
3 Bäuche Schultermuskulatur
M. extensor digitorum longus
langer Zehenstrecker
M. quadrizeps brachii.
4 Bäuche Oberschenkelmuskulatur
M. rectus abdominis
gerader Bauchmuskel
M. triceps brachii
Armstreckmuskulatur
Myofibrillen
innerhalb der Zelle, ermöglicht das Zusammenziehen der Muskulatur
Oszilloskop
elektronisches Messgerät
Pathologie
Krankheitslehre
Pausendauer
Zeit in dem kein Stromimpuls vorhanden ist
peute limite
min. Anstiegszeit des Storms für Kontraktion
Peristaltik
Wellenförmige Bewegung z.B. Schluckfunktion
Polipatienten
Personen die 2 oder mehr Verletzungen aufweisen
Proximal
körpernahen Fixationspunkte
Potenzial
Differenz elektrische Spannung
Punctum Fixum
Ursprung des Muskels eher unbeweglich
Punctum Mobile
Ansatz des Muskels eher beweglich
Refraktärzeit
Dauer des auslösenden Impulses ohne muskuläre Reaktion
Rheobase
benötige Stromintensität um Nerv und Muskel zur Kontraktion bringen
Sarkoplasma Cytoplasma
der Muskelzellen (Zelle ausfüllende Grundstruktur)
Slow Twitches
Ausdauernde rote Muskelfasern
Semipermeabilität
halb durchlässige Bestandteile einer Zelle
sinusförmig
positive Halbwellenproduktion mit Pausen
Spirometrie
Atemgasanalyse
Synergest
Hilfsmuskeln
Tetanisch
krampfartig
Tens
Transkutane Elektrische Nervenstimulation
Time under Tension
Bewegungsgeschwingigkeit.
Vakuum
luftleerer Raum
Volta‘sche Säule
Vorgänger der Batterie