Neuromuskuläre Elektrostimulation: Definition, Anwendung und Kontroverse

In der sich ständig weiterentwickelnden Welt der Physiotherapie hat die neuromuskuläre Elektrostimulation (NMES) grosse Aufmerksamkeit erregt. Aber ist NMES wirklich ein revolutionärer Fortschritt in der Physiotherapie oder nur ein Hype? Dieser Artikel beleuchtet die Definition, Anwendung, Vor- und Nachteile von NMES und gibt einen umfassenden Überblick über diese Technologie.

Was ist neuromuskuläre Elektrostimulation (NMES)?

NMES ist eine Technik, bei der elektrische Ströme verwendet werden, um Muskelkontraktionen auszulösen. In der Physiotherapie wird sie eingesetzt, um Muskelmasse und -stärke zu erhalten und aufzubauen, die motorische Kontrolle zu verbessern und Schmerzen zu reduzieren. Für manche mag NMES wie eine Wunderwaffe erscheinen, da sie Muskelkontraktionen erzeugen kann, ohne dass der Patient aktiv etwas tun muss.

Grundsätzlich entsteht eine willkürliche Muskelkontraktion, wenn der motorische Bereich unseres Gehirns einen Impuls generiert, der über einen Nerv und die motorische Endplatte zur Muskelfibrille gelangt. Diese Aktivität von motorischen Schaltstellen steht in der Regel eng mit unserem sensorischen System in Verbindung. In der Physiotherapie sagt man oft »Ohne Sensorik keine Motorik«. Ist beispielsweise ein Gelenk überlastet oder verletzt, dann erhält das Gehirn Informationen über den Zustand und bewertet und verarbeitet diese Infos entsprechend. In solch einer Situation macht eine weitere Maximalbelastung des Gelenks durch maximale Muskelaktivität keinen Sinn.

Wie funktioniert NMES?

Bei der Elektrostimulation (ES) wird unter den Elektroden auf der Haut ein künstliches elektrisches Feld erzeugt. Dieses depolarisiert die Zellmembranen der nahegelegenen Neuronen oder löst Aktionspotentiale der Muskelfasern aus. Beides führt letztendlich zu einer Muskelkontraktion. Nervenfasern sind schneller erregbar als Muskelfasern. Das liegt daran, dass die Reizschwelle für die Erzeugung von Aktionspotentialen bei Nervenfasern viel niedriger ist als diejenige für die direkte Erregung von Muskelfasern. Nervenfasern sind ab 50 μs (0,05 ms) Impulsdauer erregbar, während Muskelfasern längere Impulsdauern von über 10 ms benötigen.

Je nach Art der Läsion erfolgt die Übertragung des Stromes über den Nerv (supranukleäre Schädigung) oder über den Muskel direkt (infranukleäre Schädigung). Basierend auf diesen physiologischen Gegebenheiten ist es entscheidend, die unterschiedlichen Mechanismen und therapeutischen Ziele der Anwendung einer Elektrostimulation bei Läsionen des oberen Motoneurons (supranukleär) im Vergleich zu Läsionen des unteren Motoneurons (infranukleär) zu verstehen. Folglich muss bei Fachpersonen, die FES bzw. NMES und direkte Muskelstimulation anwenden, eine genaue Kenntnis über die Art der Schädigung bei den unterschiedlichen neurologischen Krankheitsbildern vorhanden sein.

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Anwendungsbereiche von NMES

NMES findet in verschiedenen Bereichen Anwendung, darunter:

• Muskelaufbau und -erhalt: NMES wird zur Kräftigung einzelner Muskeln oder Muskelgruppen eingesetzt, beispielsweise zur Vorbeugung eines Dekubitus am Gesäss oder zum Aufbau denervierter oder teildenervierter Muskulatur.
• Rehabilitation: NMES kann die Funktion der unteren und oberen Extremitäten sowie die Rumpfstabilität verbessern.
• Atemfunktion: Bei Menschen mit hoher Tetraplegie kann NMES die Atmung verbessern.
• Prävention von Hautverletzungen: NMES kann zur Vorbeugung von Druckgeschwüren eingesetzt werden, indem es die Durchblutung verbessert und die Muskelmasse erhöht.
• Behandlung von Osteopenie und Osteoporose: NMES in Form von FES-unterstütztem Radfahren oder Rudern kann zur Behandlung und Prävention von Osteopenie und Osteoporose eingesetzt werden.
• Funktionsunterstützung: NMES kann zur Unterstützung von Teilfunktionen bei nicht vollständigem Ausfall einer Bewegung oder zum vollständigen Funktionsersatz eingesetzt werden, beispielsweise bei Fusshebersystemen.
• Neurologische Erkrankungen: Elektrostimulation hat als schonende, nicht-medikamentöse Therapieform bei neurologischen Beschwerden in den letzten Jahren deutlich an Bedeutung gewonnen. Bei Erkrankungen wie Multiple Sklerose, Zerebralparese oder Fibromyalgie können damit Schmerzen gelindert, Muskeln gestärkt und die Beweglichkeit verbessert werden.

Konkrete Beispiele für die Anwendung von NMES bei neurologischen Erkrankungen sind:

• Multiple Sklerose (MS): Elektrostimulation kann MS-assoziierte Spastik lockern und die Muskelfunktionen verbessern. Studien zeigen, dass neuromuskuläre Stimulation (NMES) bei MS-Patienten die übermäßige Rückenmarksaktivität reduziert, was zu gesteigerter Beweglichkeit führt.
• Zerebralparese (CP): Bei angeborenen Bewegungsstörungen hilft die Kombination aus passiver Stimulation und aktiver Therapie. EMS- oder FES-Systeme entspannen spastische Muskeln und fördern die Koordination. Klinische Berichte zeigen nach regelmäßiger Anwendung verbesserte motorische Fähigkeiten und verringertes Muskelspastizität.
• Fibromyalgie: Patienten berichten nach einigen Wochen Anwendung von deutlich weniger Bewegungsschmerz und weniger Fatigue. So konnten in einer Studie mit 301 Fibromyalgie-Patienten tägliche, mehrminütige TENS-Sitzungen die Schmerzintensität und Erschöpfung signifikant reduzieren.
• Spastiken: Auch hier kann E-Stimulation gezielt Entspannung bringen.
• Querschnittlähmung: Bei kompletten oder inkompletten Rückenmarksverletzungen kann Elektrostimulation dazu beitragen, Muskelabbau zu verhindern und verbliebene Nervenbahnen zu trainieren.
• Neuropathischer Schmerz: Bei Nervenschmerzen kann Elektrostimulation schmerzlindernd wirken.

Weitere Einsatzbereiche sind sensomotorische Neuropathien (z. B. bei Diabetes), Muskelschwund oder als Ergänzung in der Parkinson-Therapie.

Vorteile von NMES

Es gibt eine Reihe von Faktoren, die für NMES sprechen:

• Die Technik kann bei einer Vielzahl von Bedingungen helfen, von Sportverletzungen bis hin zu neurologischen Erkrankungen wie Schlaganfall und Parkinson.
• NMES kann dazu beitragen, den Heilungsprozess zu beschleunigen, da es ermöglicht, Muskeln zu aktivieren und zu trainieren, auch wenn der Patient selbst nicht in der Lage ist, diese Muskeln zu bewegen.
• EMS- und NMES-Training können den Muskelaufbau oder Fettabbau unterstützen.
• NMES kann die Blasen‑, Darm- und Sexualfunktion, die kardiovaskuläre Fitness und eine Reduktion der Körperfettmasse positiv beeinflussen.
• NMES kann die Lebensqualität verbessern.

Kritik und Einschränkungen von NMES

NMES ist jedoch nicht ohne Kritik:

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• Einige argumentieren, dass NMES zwar hilfreich sein kann, aber nicht als Ersatz für traditionelle Physiotherapie angesehen werden sollte. Es sollte als Ergänzung zu anderen Behandlungstechniken verwendet werden, nicht als alleinige Behandlung.
• Ein weiterer wichtiger Punkt, der bei der Bewertung der Wirksamkeit von NMES zu berücksichtigen ist, ist die Bedeutung der individuellen Anpassung der Therapie. Nicht jeder Patient wird auf die gleiche Art und Weise auf NMES reagieren, und die Einstellungen der Elektrostimulation müssen möglicherweise angepasst werden, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
• Einige Untersuchungen zeigen gemischte Ergebnisse, und es ist klar, dass weitere Forschungen erforderlich sind, um das volle Potenzial von NMES zu verstehen.
• Langfristig kann die TENS-Behandlung zu Verspannung und Verhärtung von Geweben und Muskulatur führen.
• EMS- und NMES-Training sind kein Ersatz für herkömmliches Krafttraining oder Ausdauertraining.

Moderne Entwicklungen und Geräte

In der Vergangenheit wurden elektrische Ströme meist von Geräten generiert und über Kabel und Elektroden auf die Haut übertragen. Heutzutage werden Elektroden beispielsweise in hautengen Shirts und Hosen integriert, welche dank Wireless-Technik oftmals ohne Kabel nutzbar und per App steuerbar sind.

Einige Beispiele für moderne Geräte sind:

• diPulse Sportswear: Diese Sportbekleidung verfügt über integrierte und sehr grosse Kontaktflächen aus Kohlenstoff-Nanotubes und ermöglicht EMS-Training ohne einschränkende Verkabelung.
• Bluetens®: Diese Elektromuskelstimulationsgeräte sind perfekt für die Anwendung zuhause oder unterwegs zum Training. Dank der austauschbaren Klebeelektroden und der Steuerung per Smartphone-App ist die Anwendung einfach und komfortabel.
• Mollii Suit: Dieser Ganzkörper-Anzug mit 58 integrierten Elektroden ist speziell für neurologische Patienten entwickelt und stimuliert entgegengesetzt arbeitende Muskelgruppen (agonistisch-antagonistisch), um Verspannungen zu lösen und die Beweglichkeit zu steigern.
• Stimulette RISE Stimulator
• NEUBIE Electrical Stimulation device

Praktische Anwendungshinweise

Bei der Anwendung von Elektrostimulation im Alltag sind folgende Hinweise zu beachten:

• Gerätetyp wählen: Je nach Einsatz gibt es verschiedene Reizstrom-Geräte. Einfache TENS-Geräte sind vor allem für die Schmerzbehandlung gedacht, EMS-Geräte aktivieren gezielt die Muskulatur. Für spezielle Anwendungen wie Gangtraining gibt es auch FES-Systeme.
• Eigenanwendung zu Hause: Viele Patienten nutzen tragbare TENS- oder EMS-Geräte für die häusliche Anwendung. Nach fachlicher Einweisung können die Elektroden selbstständig an Rücken, Schultern oder Beinen platziert und die Stimulationsstärke über das Gerät geregelt werden.
• Kosten und Verordnung: TENS-/EMS-Geräte gelten oft als medizinische Hilfsmittel und können auf Rezept verordnet werden.
• Anwendung mit Fachbegleitung: Komplexere Systeme werden unter therapeutischer Anleitung eingesetzt.
• Wichtige Hinweise: Achten Sie auf saubere, trockene Haut vor dem Anlegen der Elektroden. Vermeiden Sie öl- oder lotionhaltige Substanzen, die die Leitfähigkeit stören. Wechseln Sie die Klebepads bei Verschleiss.
• Sitzende Trainingseinheiten: Sitzende Trainingseinheiten zu Hause können Sie leicht in den Tagesablauf integrieren (z.B. 2×30 Minuten pro Tag).
• Gerätepflege: Halten Sie Elektroden und Anschlusskabel sauber, um eine konstante Leitfähigkeit zu gewährleisten.
• Sitzungsdauer: Als Richtwert gelten meist 20-30 Minuten pro Sitzung. Je nach Therapieziel können Sitzungen mehrfach täglich oder mehrmals pro Woche stattfinden.
• Batteriezustand: Überprüfen Sie vor jeder Anwendung den Ladezustand (bzw. die Batterien) des Geräts. Schwache Batterien können die Reizstärke verringern.
• Intensität dosieren: Starten Sie mit sehr niedriger Stromstärke und erhöhen Sie die Intensität nur allmählich, bis ein deutliches, aber keinesfalls schmerzhaftes Kribbeln wahrgenommen wird.
• Elektrodenplatzierung: Kleben Sie die Pads genau nach Anleitung auf. Ein kleiner Versatz kann die Wirkung erheblich verändern. Reinigen und trocknen Sie die Haut vor dem Anlegen. Vermeiden Sie aufgekratzte Haut, entzündete Areale oder frische Narben.
• Regelmässige Betreuung: Lassen Sie Ihren Therapieplan von Fachleuten begleiten. Da sich Beschwerden über die Zeit verändern können, ist es sinnvoll, Reizparameter (Frequenz, Pulsbreite, Stimulationsdauer) bei Bedarf anzupassen.
• Nebenwirkungen: Elektrostimulation ist sehr gut verträglich. Gelegentlich kann es zu Hautrötungen oder leichtem Kribbeln unter den Elektroden kommen.
• Kontraindikationen beachten: Personen mit Herzschrittmacher, Defibrillator oder bestimmten Herzrhythmusstörungen sollten vor Anwendung ärztlichen Rat einholen. Auch bei Epilepsie, akuten Entzündungen oder in der Schwangerschaft wird Vorsicht empfohlen. Verwenden Sie kein E-Stimulationsgerät in nasser Umgebung.
• Dranbleiben: Elektrostimulation entfaltet ihre Wirkung meist erst nach mehreren Wochen konsequenter Anwendung. Seien Sie geduldig und setzen Sie die Therapie gemäss der Empfehlung fort. Bei fortschreitender Besserung können Intervalle angepasst werden.

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