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EMS-Training: Elektromuskelstimulation von Muskeln und Gewebe

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EMS-Training: Elektromuskelstimulation (EMS), auch Elektromyostimulation (vom griechischen mys = Muskel), ist einer der am stärksten wachsenden Trends im Fitnessmarkt. Auch im Bereich der Sportwissenschaften wird EMS diskutiert und findet Beachtung innerhalb wissenschaftlicher Studien. Im Trainer-Business – ganz im Gegensatz zum physiotherapeutischen Bereich – wird EMS bisher aber noch wenig eingesetzt. Frank Thömmes, Diplomsportlehrer und Bewegungsspezialist, schildert die Perspektiven dieser technisierten Form des Muskeltrainings aus seiner Erfahrung mit über 5000 Kunden, die mit kabellosen EMA-Systemen trainiert haben.

Was ist EMS-Training und wie funktioniert das?

Unter Elektromyostimulationstraining wird eine Muskel- bzw. Gewebestimulierung verstanden, die durch eine extern von außen auf der Haut platzierte Elektrode mit separater Stromquelle hervorgerufen wird. Wissenschaftlich durch zahlreiche Untersuchungen hinreichend belegt, fristet diese Art des Muskeltrainings aber immer noch ein Schattendasein im Trainingsbereich.

Die Anzeichen mehren sich aber, dass diese Form des Trainings kurz vor dem Durchbruch steht, denn mittlerweile füllt das Thema eine ganze Halle bei der Fitness-Leitmesse FIBO und immer mehr Anbieter kommen auf den Markt. Eine ähnliche Entwicklung war zu Beginn beispielsweise auch beim Thema Functional Training zu beobachten.

Ursachen für den aktuell noch mit Nachholbedarf behafteten Entwicklungsstand sind zum einen Unkenntnis auf Seiten der Trainer zur Wirkungsweise des Trainings, zum anderen die starke Technisierung dieser Trainingsmethode sowie der daraus resultierende relativ hohe Preis für den Endkunden bzw. Patienten.

EMS-Training Erfahrungen: Ist EMS-Training wirklich effektiv?

Die Wissenschaft ist sich aber ziemlich einig, dass EMS wirkt und es sich nicht um einen kurzfristigen Marketingtrend handelt. Annähernd alle Studien haben dabei mit lokalen Applikationen oder Westen-Systemen mit Ganzkörper-Aktivierung gearbeitet.

Die bevorzugte Muskelkontraktionsform war dabei isometrisch, also in meist statisch gehaltenen, unbewegten Positionen. Muskelkontraktionsformen sind aber wesentlich komplexer und finden während einer Bewegung in Mischformen statt, also so, wie es mit funktionellem Training erreicht werden soll. Die in den Untersuchungen bisher angewandte Methode des EMS-Trainings ließ jedoch apparativ keine andere Muskelkontraktionsform oder Bewegung zu. Trotzdem liefert diese starr isometrische EMS-Methode bereits wissenschaftlich belegte Effekte. Zum Beispiel durch eine höhere Rekrutierung der Muskelfasern.

Durch EMS nutzt man im Muskel bereits im isometrischen Bereich mehr als die willkürlich erreichbaren 60 Prozent der Muskelfasern. Diese Form des Trainings hat aber, wie jede andere auch, ihre Grenzen. Und die Transformation der erreichten Fortschritte in Bewegung bleibt fraglich. Technologisch sind mittlerweile kabellose EMS-Systeme verfügbar, die freie Bewegungen jeder Art zulassen. Hier drängt sich zumindest die Annahme auf, dass die Effekte höher liegen, wenn die zusätzliche Stimulation auf bewegungsaktive Muskulatur treffen würde. Erste Ergebnisse dazu liegen auch schon vor und weisen eindeutig in diese Richtung.

Welche Muskeln werden beim EMS-Training trainiert?

Die Muskeln befolgen, die Befehle des ZNS, um Bewegungen und Bewegungsmuster auszuführen. (Muskeln werden als Erfolgsorgan bezeichnet, weil sie Befehlen des zentralen Nervensystems folgen und in aller Regel für Bewegungen oder Bewegungsmuster genutzt werden.) Jeder Muskel hat je nach Bewegungsmuster eine andere Funktion.

Das ZNS verwaltet diese in Bewegungsprogrammen, die nicht zwingend zwischen gut und schlecht unterscheiden, sondern anderen Leitlinien wie Schmerzvermeidung oder Energieeffizienz folgen. Von daher können Muskeln nicht selbstständig arbeiten, sondern benötigen immer einen entsprechenden Impuls zur Kontraktion, ob extern durch EMS oder intern durch das ZNS, was von beiden es ist, scheint keine Rolle für den „Erfolg“ des Muskels zu spielen.

Welche Muskel- oder Krafteigenschaften man dabei trainiert, hängt nicht so sehr davon ab, von wo oder wie der Reiz zum Muskel kommt. Es geht eher um die Frage der Dosierung des Muskeltrainings im Allgemeinen. Und da spielt die Art der Bewegung neben der Frage der Intensitätsmessung eine wichtige Rolle.

EMS-Training Erfahrungen

Wer sich physiologisch mit unserem Körper etwas mehr im Detail auskennt, den verwundert es nicht, dass EMS funktioniert. Annähernd alle Organe unseres Körpers werden elektrisch gesteuert. Vor allem die Physiologie des Herzmuskels ist dazu sehr gut erforscht und keine Bewegung des Körpers vom Wimpernschlag bis zu einer Ganzkörperbewegung kommt ohne die Versorgung mit bioelektrischen Signalen aus.

Der Muskel selbst ist ein Erfolgsorgan das seine „Befehle“ bioelektrisch vom ZNS bekommt und befolgt, aber durch EMS auch isoliert von extern aktivierbar ist. Seit den Untersuchungen von Galvani (1780) kennen wir die Fähigkeit des Muskels, unter elektrischer Spannung sogar außerhalb des Körpers zu zucken bzw. zu kontrahieren.

Elektromuskelstimulation ist eine Technik, die man bei Defibrillatoren bzw. Herzschrittmachern lebensrettend einsetzt, wenn die individuelle Steuerung versagt, gestört ist oder aussetzt. Ströme in unserem Körper als Ableitung für verschiedene Diagnosen und Therapien zu nutzen, ist gängig bei EEG (Elektroenzephalografie), bei EMG (Elektromyografie) oder EKG (Elektrokardiografie) und dient häufig auch zur neurologischen Abklärung.

Die dabei gemessenen Ströme bzw. beim EMS-Training genutzten Impulse sind aber so gering, dass ein Wording wie „Training gegen den Strom“ oder „Training aus der Steckdose“ den Interessierten nur irreleitet bzw. verunsichert.

Wie wird EMS-Training angewendet?

Therapeutisch orientiertes EMS-Training bzw. eine Trainingstherapie war und ist in seiner Eigenart auf einzelne Muskelpartien begrenzt und setzt lokal am Muskel-Skelettsystem an. Mit punktuell applizierten Elektroden werden Muskeln aktiviert, die aufgrund einer Einschränkung aktuell nicht alleine über das ZNS gesteuert werden können. Diese Form ist in der Physiotherapie etabliert und viele Beschwerden kann man damit behandeln.

So ist es zum Beispiel möglich, Post-OP-Aktivierungen der betroffenen Muskulatur oder die Aktivierung des Beckenbodens zu erreichen. Mit Ganzkörper-Aktivierungen bzw. Whole-Body-EMS passiert aber wesentlich mehr im Organismus, da der Anteil der aktivierten Muskulatur deutlich größer ist und damit systemrelevante Anpassungen im Herz-Kreislauf- System nötig sind, um die Muskeln zu versorgen bzw. nötige Transportleistungen zu erbringen. Hier liegt auch der therapeutische Ansatz für Herz-Kreislauf- Erkrankungen und Indikationen, bei denen intensivierter Muskelstoffwechsel therapeutisch wirken kann.

Speziell in diesem Bereich ist die Qualifikation des Trainers/Therapeuten zwingend notwendig, denn hier liegen auch die Risiken bei falscher Dosierung.

EMS-Trainingsgerät: Die Ganzkörperwesten

Warum nicht mehr Muskelgruppen mit dieser ursprünglich lokal gedachten Methode aktivieren? Dies muss der Gedanke gewesen sein, als man vor fast zehn Jahren Ganzkörperwesten-Systeme in den Fitnessmarkt eingeführt hat. Technologisch und wirtschaftlich war das zu diesem Zeitpunkt (und bei vielen Systemen noch heute) nur mit angefeuchteter Unterwäsche und einer Kabelverbindung der Stromquelle zum Trainierenden möglich.

Dazu musste der Trainierende ein Westen- bzw. Gurtsystem mit an der feuchten Unterwäsche enganliegenden Elektroden vom „Trainer“ anlegen lassen. Strom an – und siehe da, das Whole- Body-EMS war geboren. Dabei konnte man sich, wie in der Therapie, kaum oder nur minimal bewegen, weil das eng sitzende Westensystem und die dabei vermutlich störenden Kabel es nicht zuließen.

Trainer, die mit dieser Methodik arbeiteten, wurden aus Rentabilitätsgründen vornehmlich in der Intensitätssteuerung des EMS-Impulses und dem effizienten Zeitablauf des Trainings geschult. Bewegung hätte hier nur gestört, und der Slogan „20 Minuten Training sind genug“ zieht genügend Trainingsfaule und Stressgetriebene zu den Anbietern.

Nebenwirkungen durch EMS-Training

Prinzipiell kann die Versorgung der Muskeln mit Strom nicht schlecht bzw. ungesund sein, da es die Methode der Wahl der Natur darstellt und von außen technologisch nur nachempfunden wird. Dies hat einen Nachteil, der sich aber bei intensiverer Betrachtung auch als Vorteil herausstellen kann. Jede Art von Reiz, der von außen auf unseren Organismus trifft, wird von unterschiedlich dafür ausgerichteten Sensoren von unserem ZNS wahrgenommen und verursacht unterschiedlichste Reaktionen, je nachdem, ob er in die Kategorie gefährlich oder ungefährlich eingestuft wird.

Für den von außen kommenden Strom haben wir außerhalb des Körpers keine Sensoren und bevor der Strom am Erfolgsorgan Muskel ankommt, durchdringt er unterschiedliche Gewebe. Vor allem unsere Haut stellt hier einen „Widerstand“ dar, der möglichst ohne Irritationen überwunden werden muss. Ein Grund für die bisher noch geläufige feuchte Unterwäsche. Wasser leitet den Strom besser und verteilt ihn besser über und an die Haut. Unser ZNS kann extrem schnell lernen, mit dem externen Strom umzugehen, und regelmäßige Nutzer von EMS haben gelernt, die Impulse besser zu tolerieren.

EMS-Training vorher/nachher

Leider liegt hier aber auch ein Gewöhnungseffekt vor, der sich bei isometrischem Training eine Zeitlang nur über höhere Intensitäten steuern lässt. Der Trainer entscheidet in engster Abstimmung mit dem Trainierten über die Intensität der externen Stromquelle, die neben den verschiedenen physikalischen Parametern auch von intra- und interindividuellen Besonderheiten abhängig ist. Deshalb gilt es immer individuell abzuwägen, wie man dosieren kann und soll. Ein Faktor für die unterschiedliche Verarbeitung der Impulse können das Unterhautfettgewebe oder der sympathikotone Zustand des vegetativen Nervensystems des Trainierenden sein.

Der Gesamtorganismus bzw. das Zusammenspiel der Nervensysteme (ZNS und vegetatives NS) des Trainierenden in all seiner Komplexität bestimmt, was von der extern applizierten Energie überhaupt eindringt bzw. dann auch zur Kontraktion führt. Auch absolute oder relative Kontraindikationen, die das System verändern, spielen eine wichtige Rolle. Wir befinden uns hierbei nicht an einem Computer, der digitale Informationen verarbeitet, sondern in einem Humansystem, das inter- und intraindividuell sehr verschieden sein kann.

Kann EMS-Training schädlich sein? Welche Risiken gibt es beim EMS?

Diskutiert werden beim EMS-Training meist nur die kurzfristigen gesundheitlichen Risiken, die zu einem großen Teil aber durch die fehlende Qualifikation der Trainer bedingt und damit zu kontrollieren sind. Beim EMS-Training ist eine vertrauensvolle Kommunikation zwischen Trainer und Trainierendem für ein risikoarmes Training unbedingte Voraussetzung. Die Belastungsdosierung sollte immer im gegenseitigen Einvernehmen stattfinden. Die Fremdsteuerung von Muskelaktivität erfordert hohes Einfühlvermögen und noch wichtiger: die unbedingte Kompetenz des Trainers. Zudem war EMS ursprünglich als Einzeltraining konzipiert. In dieser Personal- Trainer-Situation konnte eine gute Betreuung gewährleistet werden.

Mittlerweile kann es jedoch auch als Gruppentraining angewandt werden, was jedoch häufig zu einer Kompetenzüberschätzung des Trainers führt. Auf dieser Grundlage kann keine perfekte Betreuung mehr gewährleistet werden. Ein Trainer sollte sich deshalb immer im Klaren über seine Verantwortung gegenüber dem Kunden sein, wenn er Gruppentraining anbietet.

Langzeitstudien zu morphologischen Veränderungen bei zu intensiver EMS-Nutzung liegen bislang nicht vor, wären aber sinnvoll und wichtig. Über langfristig gesundheitliche Risiken bei regelmäßiger EMS-Nutzung liegen ebenfalls keine tragfähigen Ergebnisse vor, da es sich um eine relativ neue Trainingsform handelt.

EMS-TRAINING Erfahrungen: Was spricht dafür?

Mehr spüren durch EMS

Neben den Fakten und den Risiken sind auch die Chancen dieser Trainingsform zu diskutieren. Die vielfältigen positiven Möglichkeiten dieser Form des Trainings sind vielen Endkunden und Trainern kaum bekannt. EMS-Impulse werden vom Muskel in Kontraktionen umgesetzt und dies wird vom ZNS über afferente Bahnen wahrgenommen. Muskelkontraktionen zu spüren ist neben dem vermutlichen Trainingseffekt bei regelmäßiger Anwendung ein Mehrwert für jeden Organismus. Eine gute Eigenwahrnehmung ist ein wichtiger Bestandteil und Schutz für die Gesundheit.

Reha mit EMS

Muskelspannung ist eine Wahrnehmung, die tief in das Bewusstsein dringt und Bewegung anders wahrnehmen lässt. Unterschiedliche Wahrnehmungen von Spannungen im Muskel deuten auf eine Störung hin, die mittels EMS behoben werden kann. Es ist bekannt, dass die Versorgung des Muskels mit Informationen (Strömen) nach Verletzungen oder Operationen gestört ist und in der Reha-Phase erneut aktiviert werden muss. Diesen Prozess kann man mit EMS beschleunigen. EMS verursacht „echte“ Kontraktionen der Muskeln, die nicht durch Störgrößen des Gehirns überlagert sind.

Der therapeutische Wert von EMS

Der therapeutische Wert dieses Trainings wird hierzulande unterschätzt. Neben der Störgröße Verletzung gibt es viele weitere Ursachen für eine schlechte oder gestörte Wahrnehmung, die mittels EMS korrigierbar ist. Die Fähigkeit, einen Muskel bewusst zu kontrahieren, kann durch EMS schnell erlernt werden, da das ZNS über die afferenten Impulse einen Zugang zum Erfolgsorgan erhält, der aus welchem Grund auch immer nicht da war oder unzureichend war.

EMS-Training bei Rückenschmerzen

Rückenprobleme können sehr diffus sein. Sowohl in ihrer Entstehung als auch in ihrer Ausprägung. Muskeln und ihre komplexen Zugkraftleistungen sind als Resultat fehlender, falscher oder einseitiger Bewegung ein wesentlicher Teil der Problematik. Zu wenig Spannung, zu viel Spannung, einseitige Spannungen – die Ursachen können vielfältig sein. EMS-Impulse an den Rückenmuskeln dringen tief in die Muskeln ein. Sie ermöglichen Kontraktionen und Spannungsveränderungen, die der Patient nicht mehr selbst steuern könnte. Schmerzfreiheit und verbesserte Bewegungsoptionen sind belegte Fakten der Wirkung von EMS am Rücken.

EMS-Training Erfolge

Die Hauptursache für fehlende Muskelaktivität ist die fehlende Motivation, sich überhaupt zu bewegen. Unsportlichen Menschen fehlt oft der Antrieb, mit Bewegung zu starten. Oder sie verspüren die Angst, aufgrund ihrer geringen Leistungsfähigkeit überfordert zu sein. EMS-Training geht nicht den direkten Weg über das Gehirn. Die Muskeln spanne an, egal ob der Trainierende dazu Lust verspürt oder nicht. Die Wahrnehmung der Kontraktionen dringt dann aber indirekt doch in sein Bewusstsein und verursacht auch Trainingseffekte in der Muskulatur. Diese Wahrnehmung kann sehr positiv auf die Trainierenden wirken. Ihre Motivation und Leistungsfähigkeit steigt langsam, aber kontinuierlich an.

Was ist funktionelles EMS-Training?

Beim funktionellen EMS-Training steht die Bewegung im Vordergrund. Sie ist durch EMS-Impulse gezielt verstärkt wahrnehmbar. Funktionelles EMS-Training definiert sich als Konzept über die Art der Bewegung, die mittels EMS unterstützt werden kann. Durch die Entwicklung von kabellosen EMS Systemen, die mit einem Ganzkörperanzug und mittels Bluetooth-Technologie steuerbar sind, rückt die Bewegung zusätzlich zu der bisher ausschließlich propagierten und beworbenen Muskelaktivierung mehr in den Vordergrund.

Mit dem gezielten Ändern von Impulsen in einzeln auszuwählenden Muskelpartien bei jeder möglichen Bewegung entstehen therapeutische und leistungsrelevante Perspektiven, die man bisher nicht genutzt hat bzw. die nicht bekannt waren. Viele gute EMS-Trainer haben die zentrale Bedeutung von Bewegung bereits erkannt. Und im Rahmen des Möglichen mit ihren kabelgebundenen Systemen bereits in ihr Training integriert.

Wie wirkt sich EMS auf den Körper aus?

EMS wirkt bei Bewegung wie eine Lernhilfe und eine tiefe physiologische Aktivierung und Integration in Bewegungsmuster und damit auch direkt im ZNS. Muskelspannungen, die der willkürlichen Motorik nicht mehr zugänglich waren, beispielsweise durch eine Verletzung, kann man gezielt von extern aktivieren. Diese Muskelspannung wird über afferente Bahnen an das Gehirn gemeldet und kann folglich verbessert wieder über efferente Bahnen der Willkürmotorik angesteuert werden. Einzelne Muskeln haben in jedem Bewegungsmuster andere Aufgaben. Sie können nur in ihren Mustern sinnvolle Aktivierungen erfahren, um die erworbenen Kraftfähigkeiten dann auch sinnvoll in den Alltag oder in sportliche Aktivitäten zu integrieren.

Unser ZNS denkt nicht in einzelnen Muskeln, sondern in Bewegung. Je nach Trainings- oder Therapieziel sind dann andere Übungen bzw. Bewegungen und Zusatzaktivierungen sinnvoll. Trainer allgemein und EMS-Trainer im Speziellen sind keine Therapeuten. Ihre Arbeit hat aber häufig therapeutische und damit heilende oder lindernde Wirkung für ihre Kunden. Funktionelles EMS-Training verspricht hier großes Potenzial.

Perspektiven des funktionellen EMS-Trainings

Für den normalen EMS-Anbieter stellen sich hier viele Fragen. Neben der Wahl des EMS-Systems und der Qualifikation der Trainer spielen immer auch wirtschaftliche Rentabilitätsrechnungen sowie Herstellersupport und Verschleiß der Geräte bzw. der Ganzkörperanzüge eine große Rolle. Die via Bluetooth gesteuerten Geräte ermöglichen mittlerweile auch ein Gruppentraining. Die Diskussionen im Markt dazu beziehen sich auf das Thema Sicherheit beim Training und ob EMS per Definition ein Einzeltraining sein muss.

EMS-Training zuhause

Mittlerweile sind auch schon EMS-Home- Systeme verfügbar. Ob und wie Privatpersonen diese falsch oder richtig nutzen, ist eine ganz eigene Fragestellung. Alles in allem stehen wir hier vor einem sehr spannenden Markt. Die individuelle Chancen-Risiken-Bewertung, um an diesem Markt zu partizipieren, muss aber jeder selbst tätigen. In diesem Artikel geht es nur um die wichtigsten Fakten des EMS-Trainings. Und natürlich die Perspektiven für die Zukunft, die es ganz eindeutig gibt.

Eine umfassende Darlegung aller Aspekte, auch Risiken, würde hier zu weit führen. Hinzu kommt, dass im Markt noch kein Konsens herrscht, was die schnellere Entwicklung hemmt. Aber die Richtung stimmt. Weitere interessante Fragestellungen zum Thema EMS-Training muss man in Zukunft beleuchten. U.a. die Psychologie des EMS-Trainings und die Kommunikation durch und zum Kunden. Vor, während und nach dem Training.

So oder so, Interessenten kann ich nur eines empfehlen: Ausprobieren!

Autor und Sportexperte: Frank Thömmes

Frank Thömmes ist Diplomsportlehrer und DFB-Fußballlehrer. Neben seiner Tätigkeit als sportlicher Leiter des Nachwuchs-Leistungszentrums der SpVgg Unterhaching entwickelte er das Functional-Training- Studio THE GYM, das als Lizenz betrieben werden kann. Mit fit projects organisiert er betriebliche Gesundheitsförderung. Von ihm liegen zahlreiche Buchveröffentlichungen zum Thema Fußballtraining, Faszien, Bodyweight- Training und Gesundheit vor. Als Inhaber von PERFORM SPORTS bietet er Fortbildungen zum funktionellen EMS-Training an und konzipiert Functional- Training-Zonen.

Mehr Informationen über den Autor unter www.frankthoemmes.de

Quelle: Functional Training Magazin

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