Hometrainer-Studien bei Parkinson: Bewegung als Therapieergänzung

Die Parkinson-Erkrankung ist eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die vor allem motorische Fähigkeiten beeinträchtigt. Steife Muskeln, Muskelzittern und ein gebeugter Gang sind typische Symptome, die die Mobilität der Betroffenen stark einschränken können. Da die Parkinson-Erkrankung auf dem Vormarsch ist und in Deutschland bereits bis zu 400.000 Patienten betrifft, rückt die Suche nach wirksamen Behandlungsstrategien immer stärker in den Fokus. Derzeit gibt es keine Heilung, aber die Symptome lassen sich gut behandeln. Ziel ist es, die Selbstständigkeit und Lebensqualität der Betroffenen so lange wie möglich zu erhalten. Neben der medikamentösen Therapie spielt Bewegung eine wichtige Rolle, um die Mobilität von Parkinson-Patienten möglichst lange zu erhalten. Studien zeigen, dass gezielte Trainingsprogramme positive Auswirkungen auf die Parkinson-Krankheit haben können.

Die Herausforderungen der Parkinson-Therapie

Bei der medikamentösen Therapie des M. Parkinson treten potenziell erhebliche Nebenwirkungen auf, und mit der Zeit verlieren die Präparate ihre Wirkung. Daher suchen viele Patienten und Ärzte nach alternativen oder ergänzenden Behandlungsmethoden. Eine mögliche Alternative ist intensives Ergometertraining.

Ausdauertraining als vielversprechende Option

Ausdauertraining kann die motorischen Symptome von M. Parkinson lindern. Im Tierversuch konnte sogar das Neuronenwachstum angeregt werden. Bisher war jedoch unklar, wie sehr sich die Erkrankten anstrengen müssen, um derartige Effekte zu erzielen.

Hochintensives Training zeigt Wirkung

Eine US-amerikanische Studie ließ 88 Patienten auf das Fahrrad-Ergometer steigen. Rund die Hälfte trainierte vier Tage pro Woche mit hoher Intensität und mit 80-85 % der Maximalpuls-Rate, die andere Hälfte mit moderater Intensität (60-65 % der Maximalpuls-Rate). Eine Kontrollgruppe von 40 Teilnehmern, die ebenfalls noch keine Medikamente einnahmen, wurde ebenfalls untersucht. Im Durchschnitt war bei den Teilnehmern der High-Intensity-Gruppe nach sechs Monaten der motorische Wert in der Unified Parkinson’s Disease Rating Scale nur um 0,3 Punkte zurückgegangen. Die Studie zeigte, dass ein hochintensives Ausdauertraining für Parkinsonkranke in einem frühen Stadium nicht nur machbar und sicher ist, sondern wahrscheinlich auch klinisch relevante Effekte erzielt. Regelmäßige Bewegung mit hoher Intensität kann einige Parkinson-Symptome lindern.

Digitale Unterstützung für das Training zu Hause

Gerade in Frühstadien der Parkinson-Krankheit kann die Bewegungstherapie dazu beitragen, die Ausprägung motorischer Symptome zu mildern. Zwei im Jahre 2018 veröffentlichte Studien von hoher Qualität bestätigen dies, aber dabei handelte es sich um in Gruppen und unter Anleitung durchgeführte Interventionen. Die korrekte Umsetzung und die Regelmäßigkeit der Übungen war durch die engmaschige Betreuung gesichert. Aus therapeutischen wie wirtschaftlichen Gründen wäre es aber wünschenswert, wenn Patienten auch zu Hause Übungen regelmäßig durchführen würden.

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Ein niederländisches Forscherteam untersuchte, ob es sinnvolle Unterstützung gibt, damit Patienten zu Hause alleine trainieren können, und kam zu positiven Ergebnissen.

Hometrainer im Vergleich

130 Parkinson-Patientinnen und -patienten im Alter von 30 bis 75 Jahren mit maximal Schweregrad II nach der Hoehn-und Jahr-Skala (beidseitige Symptomatik, keine Haltungsinstabilität) wurden in zwei gleich große Gruppen eingeteilt. Die Teilnehmenden erhielten zum Studienzeitpunkt dopaminerge Medikamente. Die Patienten beider Gruppen sollten zu Hause 30 bis 45 Minuten Training dreimal pro Woche für sechs Monate durchführen. Gruppe 1 sollte mit dem Heimtrainer (Fahrrad, Stepper) trainieren, Gruppe 2 ein Stretchingprogramm durchführen. Die Teilnehmer beider Gruppen erhielten eine motivierende App. Die Heimtrainer der Patienten aus Gruppe 1 wurden zusätzlich mit Virtual-Reality-Software und Real-Life-Videos ausgestattet. Als Hauptergebnis wurde der Unterschied der Motorikstörungen bewertet nach Parkinson's Disease Rating Scale (MDS-UPDRS) nach sechs Monaten, getestet ≥12 h nach der letzten Medikamenteneinnahme.

Die höhere Intensität der Übungen auf dem Heimtrainer brachte bessere Ergebnisse als das sanfte Stretching. Der Unterschied zwischen den Gruppen bezüglich motorischer Symptome betrug zwei bis vier Punkte. Diese Ergebnisse decken sich mit früheren Untersuchungen, die zeigten, dass hochintensives Training besser wirkt. Wichtig für die Motivation der regelmäßigen Durchführung scheint die digitale technische Unterstützung zu sein. Wenn die Patienten auf dem Heimtrainer ein Video sehen, das ihnen beispielsweise zeigt, wie sie eine schöne Strecke entlangfahren, empfinden sie mehr Freude bei der Durchführung. Auf nicht motorische Symptome hatten die Interventionen keinen Einfluss.

Indoor-Cycling als Alternative zu Medikamenten?

Indoor-Cycling kann genauso gut gegen die Symptome des frühen Stadiums der Parkinson-Krankheit helfen wie Medikamente. Die Forscher untersuchten 130 Erwachsene zwischen 30 und 75 Jahren, die bereits von der Krankheit betroffen waren. Die Probanden sollten im Zeitraum von sechs Monaten dreimal pro Woche auf einem stationären Fahrrad fahren oder sich ebenso häufig ausgiebig dehnen. Die Effekte durch das Radfahren seien vergleichbar mit den Verbesserungen durch Medikamente, sagt Bas Bloem, der Leiter der Forschungsgruppe an der Universitätsklinik in Nijmegen. „Neue Medikamente werden dann als nützlich gesehen, wenn sich die Bewegungsfertigkeiten der Patienten um drei Punkte verbessern. Der Hometrainer war während des Untersuchungszeitraums mit einem Bildschirm verbunden. Durch die Steigerung der Fitness der Patienten ist das Radfahren für die Probanden potenziell lebensverlängernd.

Studienergebnisse bestätigen positive Effekte

Die motorischen Symptome der Parkinson-Erkrankung können durch Sport verbessert werden. Dies konnte beispielsweise in der Park-in-Shape-Studie gezeigt werden. Hier verzögerte sich die Verschlechterung der motorischen Defizite bei Patienten, die zu Hause regelmäßig ein Ergometer nutzten, im Vergleich zur Kontrollgruppe, die regelmäßig Stretching-Übungen durchführte. Diese und andere Studien zeigen eine klare Evidenz für die positiven Effekte von Ausdauersport bei Parkinson.

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Bislang ist unklar, welche Mechanismen auf zerebraler Ebene für den positiven Effekt verantwortlich sind. Daten aus Tiermodellen zeigen, dass Ausdauersport die adaptive Neuroplastizität erhält bzw. verbessert.

Bei Parkinson kommt es zu einem progressiven Verlust dopaminerger Neurone in der Substantia nigra (verantwortlich für Planung und Ausführung von Bewegung) und zum Dopamin-Mangel im Striatum, woraus eine gestörte Funktion der kortiko-striatalen sensomotorischen Netzwerke resultiert. Diese sind essentiell zur Kontrolle von Bewegungen und auch für kognitive Prozesse. Im Frühstadium der Erkrankung ist vor allem das posteriore Putamen von dem Dopamin-Mangel betroffen, während das anteriore Putamen verschont bleibt. Hier konnten Forscher kürzlich zeigen, dass es zu einer Änderung der kortiko-striatalen Verbindungen kommt: Kortikale sensomotorische Areale, die normalerweise mit dem posterioren Putamen kommunizieren, zeigen bei Parkinson-Patienten eine Kommunikation mit dem zunächst noch nicht betroffenen anterioren Putamen. Das Putamen ist Teil der grauen Substanz und zuständig für die Kontrolle von Bewegungsabläufen. Möglicherweise unterstützt Ausdauertraining die Änderung in diesem sensomotorischen Netzwerk. Weiterhin wird vermutet, dass der Ausdauersport die kognitive Kontrolle von Bewegungen verbessert.

Ausdauersport beeinflusst Gehirnstrukturen

Forscher um Martin Johansson von der Radboud University in Nijmegen, Niederlande, untersuchten, wie Ausdauersport die durch Parkinson bedingten funktionellen und strukturellen Änderungen im kortiko-striatalen sensomotorischen Netzwerk beeinflusst. Zusätzlich untersuchte das Team den Effekt von Ausdauersport auf die Substantia nigra sowie auf die Kognition der Teilnehmenden.

Die Forscher nutzten Daten aus der Park-in-Shape-Studie, einer doppel-blinden randomisierten Studie bei 130 Parkinson-Patienten, die entweder Ausdauersport auf dem Ergometer oder Stretching-Übungen über einen Zeitraum von 6 Monaten ausführten. Bei einer zufällig gewählten Untergruppe dieser Studie (25 Teilnehmende aus der Ausdauersport-Gruppe und 31 Teilnehmende aus der Stretching-Gruppe) wurde eine funktionelle Magnetresonanztomographie durchgeführt, deren Befunde mittels Voxel-basierter Morphometrie (VBM) ausgewertet wurden. Weiterhin wurde der Grad der Hirnatrophie bestimmt, sowie freies Wasser im hinteren Teil der der Substantia Nigra.

Daneben erfolgte eine funktionelle Beurteilung durch eine validierte Aufgabe zur Prüfung des okulomotorischen und kognitiven Zusammenspiels. Dabei mussten die Teilnehmenden einen farbigen Punkt fixieren und abhängig von dessen Farbe eine Sakkade zu oder weg von einem Zeichen im Hintergrund durchführen. Daneben wurden klinische Tests zur Bewertung des kognitiven Status (MOCA-Test), der motorischen Symptome und der Aufmerksamkeitsleistung mit den Probanden durchgeführt. Die Untersuchungen erfolgten zu Studienbeginn und nach 6 Monaten.

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Verbesserte Konnektivität und kognitive Kontrolle

Ausdauersport führte zu einer erhöhten funktionellen Konnektivität des anterioren Putamens mit dem sensomotorischen Kortex im Verhältnis zur Verbindung mit dem posterioren Putamen. Auf funktioneller Ebene resultierte das Ausdauertraining in einer besseren kognitiven Kontrolle. Daneben führte Ausdauersport zu einer erhöhten funktionellen Konnektivität im rechten frontoparietalen Netzwerk, proportional zur Steigerung der Fitness, und zu einem geringeren Grad der Atrophie des Gehirns.

Die Daten aus dem MRT sowie die klinischen Resultate deuten auf eine positive Wirkung des Ausdauertrainings bei Parkinson-Patienten hin. Das Ausdauertraining verzögert die Krankheitsprogression in den kortiko-striatalen sensomotorischen Netzwerken und verbessert die kognitive Leistung.

Digitale Unterstützung als Motivationsfaktor

„Ausdauersport hat also eine messbare Wirkung auf das Gehirn. Digitale Unterstützung beim Ergometer-Training hilft Parkinson-Patienten, am Ball zu bleiben, und bremst damit die Progression der motorischen Symptome. Regelmäßiges aerobes Training, das auf dem Ergometer zu Hause mit digitaler Unterstützung und spielerischen Elementen praktiziert wird, kann die Verschlechterung motorischer Defizite bei Patienten mit Parkinson-Erkrankung im Frühstadium deutlich verlangsamen.

Die Bedeutung von Bewegung in der Parkinson-Therapie

„Neben der medikamentösen Therapie ist Bewegung eine wichtige Maßnahme, um die Mobilität von Parkinson-Patienten möglichst lange zu erhalten. Dies kann mit Hilfe strukturierter Bewegungsprogramme gut gelingen.“ Wie positiv sich gezielte Trainingsprogramme auf die Parkinson-Krankheit auswirken können, zeigt eine neue Studie aus den Niederlanden, die den Einfluss eines regelmäßigen Ergometertrainings auf die die typischen Parkinson-Symptome untersuchte.

In die doppelblinde, randomisierte, kontrollierte Single-Center-Bewertung waren 130 Parkinson-Patienten im Alter zwischen 30 und 75 Jahren mit milder Symptomatik eingeschlossen, die eine stabile Antiparkinson-Therapie mit dopaminergen Medikamenten erhielten. Die Patienten wurden nach dem Zufallsprinzip (im Verhältnis 1:1) entweder für ein Ergometertraining (aerobe Interventionsgruppe) oder für Stretching-Übungen (aktive Kontrollgruppe) ausgewählt. Beide Gruppen erhielten ihre Anleitung über eine Motivations-App sowie ein Coaching (ein Hausbesuch und die zusätzliche Fernüberwachung per Telefon). Die Hometrainer der aeroben Übungsgruppe waren darüber hinaus mit einer Virtual-Reality-Software ausgestattet und konnten Real-Life-Videos abspielen - mit echten Landschaften, Höhen- oder Geschwindigkeitsprofilen - und boten so gamifizierende Elemente. Die Aufgabe war, sich mindestens dreimal pro Woche und in einer vorgegebenen Herzfrequenz auf dem Ergotrainer für 30-45 Minuten zu bewegen. Wie die Studienautoren ausführen, ist diese Trainingsart für Parkinson-Patienten gut geeignet und gehe mit einer niedrigen Sturzgefahr einher.

Ergometertraining verlangsamt die Verschlechterung der Symptome

Das wichtigste Ergebnis nach sechsmonatiger Nachbeobachtungszeit: Bei Patienten mit mildem Schweregrad des Morbus Parkinson konnte das intensive Ergometer-Training mit digitaler Unterstützung und spielerischen Elementen die Verschlechterung der Symptome signifikant aufhalten. Der Anstieg des motorischen Scores (MDS-UPDRS III) während der sechsmonatigen Trainingsphase betrug in der aeroben Gruppe nur 1,3, in der Kontrollgruppe jedoch 5,6 (p = 0,002). Diese guten Ergebnisse und die anhaltende Therapietreue der Probanden rechtfertigen nach Ansicht der Studienautoren, weitere Studien mit digital-gestützten, gamifizierenden Bewegungsprogrammen aufzulegen - mit größeren Patientenzahlen und längeren Laufzeiten.

High-Tech-Ergometer im Fokus

„Studien wie diese niederländische Untersuchung sind auch für unseren Behandlungsalltag in Deutschland sehr hilfreich“, betonte Prof. Peter Berlit, Generalsekretär der Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN). „Wie es scheint, sorgen die spielerischen Elemente wie das Training mit Real-Life-Videos dafür, dass die Patienten am Ball bleiben und konsequent ihr Wochenpensum absolvieren. Die Ergebnisse sprechen für den Einsatz von High-Tech-Ergometern auch bei uns.“

Forced Exercise: Ein spezielles Bewegungskonzept

Bei dem bewegungstherapeutischen Konzept „Forced Exercise“ werden die unteren Extremitäten von Parkinson Patienten deutlich schneller bewegt, als sie dies von sich aus aufgrund der Symptome ihrer Erkrankung tun können. Eine Forschergruppe (Ridgel et al., 2009) aus den USA stellte bei Bewegungsgeschwindigkeiten von bis zu 90 U/min eine Verbesserung des parkinsontypischen Symptoms Tremor (Muskelzittern) fest. Die schnellen Beinbewegungen wirken nicht nur lokal, sondern wie Medikamente auf den ganzen Körper. Zudem zeigte sich eine signifikante Verbesserung der Feinmotorik der Hände um über 30%.

MOTOmed-Therapiegeräte

Regelmäßige Bewegungstherapie inklusive Medikation stellt den Grundpfeiler der heutigen Parkinsontherapie dar. Die MOTOmed Parkinson Modelle (next generation: MOTOmed loop p.l und MOTOmed loop p.la sowie Classic: MOTOmed viva2 Parkinson) besitzen einen softwaregesteuerten Motor, der ein Bewegungstraining bei hohen Drehgeschwindigkeiten ermöglicht. Parkinson Patienten können sich bewegen lassen oder selbst aktiv mitarbeiten. Therapieeinheiten mit dem MOTOmed viva2 Parkinson können positive Effekte bei der Gehfähigkeit, dem Gleichgewicht, der Akinese (Bewegungsarmut), der Feinmotorik und der Haltungsstabilität bewirken. Mit der MOTOmed Bewegungstherapie können zudem Symptome wie Tremor und Rigor (Muskelsteifheit) verringert werden.

Die gerätebasierte Bewegungstherapie mit dem MOTOmed ist in Deutschland von den gesetzlichen Krankenkassen als Hilfsmittel anerkannt.

Studienergebnisse zur MOTOmed-Therapie

Die durchgeführte Interventionsstudie zeigte signifikant positive Verbesserungen der Grobmotorik (Walking) sowie der Hand-/Feinmotorik (Diadochokinese) von Parkinson-Patienten durch ein zehnwöchiges Forced Exercise Bewegungstraining mittels eines motorbetriebenen Bewegungstherapiegerätes (MOTOmed viva2_Parkinson).

Therapie-Modi

Die MOTOmed Bewegungstherapie wurde für Menschen mit Bewegungseinschränkungen entwickelt und ergänzt physio-, ergo- und sporttherapeutische Maßnahmen. Anwender*innen können sitzend im Rollstuhl oder vom Stuhl aus trainieren. Die gerätebasierte Bewegungstherapie mit dem MOTOmed ist in Deutschland bei vielen Indikationen von den gesetzlichen Krankenkassen als Hilfsmittel anerkannt.

Es gibt verschiedene Therapie-Modi:

• Passiv: Die motorbetriebene Bewegung ohne Kraftaufwand eignet sich zur Regulierung des Muskeltonus, zur Lockerung der Muskulatur und zur Frühmobilisation nach langen Ruhezeiten. Das passive Training fördert die Durchblutung, die Verdauung und die Gelenkbeweglichkeit.
• Assistiv: Bei der motorunterstützten Bewegungstherapie ermöglicht die Funktion MOTOmed ServoTreten einen leichten Übergang vom passiven zum aktiven Training. Die assistive Bewegung fördert Kraft und Ausdauer schon bei geringsten Eigenkräften.
• Aktiv: Das aktive Training mit eigener Muskelkraft gegen fein dosierbare Bremswiderstände kräftigt die Bein-, Arm- und Oberkörpermuskulatur und stärkt das Herz-/Kreislaufsystem.

Mit dem Aktiv/Passiv-Wechsel können beste Therapie-Ergebnisse erzielt werden. Anhand abwechselnder Belastungs- und Erholungsphasen (Intervalle) durch aktives und passives Training wird gezielt ein höherer Trainingsreiz gesetzt, der zu einem größeren Therapieerfolg führt.

Therapieziele der MOTOmed-Therapie

• Rigor und Tremor positiv beeinflussen
• Gehen fördern
• Folgen von Bewegungsmangel mindern
• Restmuskelkräfte aktivieren
• Fatigue entgegenwirken
• Psyche und Wohlbefinden stärken

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