Themenspezial
shape UP Business 3/2022

EMS? Herzlich gern!

Zehn positive Ergebnisse bei kardiologischer Studie

Schätzungsweise um die zwei Millionen Menschen in Deutschland leiden an Herzschwäche – mit rund 400.000 Fällen pro Jahr ist sie der Grund Nummer eins für eine Aufnahme im Krankenhaus (1). Und sie gehört mit 40.000 Opfern zu den häufigsten Todesursachen (2). Um der weit verbreiteten Krankheit vorzubeugen, kann auch ein EMS-Training helfen – laut einer Studie der Herzklinik Bad Oeynhausen.

Christian Deucker
Lesezeit: ca. 6 Minuten
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Als allgemeine Vorbeugemaßnahmen (3) gegen die auch als „chronische Herzinsuffizienz“ bezeichnete Herzschwäche empfehlen sich regelmäßige Bewegung, eine gesunde, salzarme Ernährung, der Verzicht auf Tabak- und übermäßigen Alkoholkonsum sowie die Blutdruckregulierung. Sollte sich die Krankheit schon manifestiert haben, sind Maßnahmen der sogenannten Sekundärprävention angeraten. Dabei geht es im Wesentlichen um das Verhindern des Fortschreitens einer Erkrankung. Bei Herzschwäche ist moderates Ausdauertraining als geeignete Präventivmaßnahme bestätigt. Das Problem dabei ist, dass „erfahrungsgemäß nur wenige, gut geführte, hoch motivierte und zumeist jüngere Patienten für eine dauerhaften sportlichen Begleittherapie zugänglich“ sind. Diese Aussage ist der eingangs genannten und im Fachmagazin „Herz“ veröffentlichten Pilotstudie (4) zu entnehmen. Aufgrund vergangener positiver Erfahrungen mit der Trainingsmethode zogen die Forscher deshalb die Ganzkörper-Elektromyostimulation (WB-EMS) als „aussichtsreichere“ Alternative in Betracht. Die Akzeptanz der Wirkung von Ganzkörper-EMS bei Patienten mit einer Herzinsuffizienz wurde prospektiv untersucht – das heißt, es wurde eine Hypothese zur Wirksamkeit einer Behandlungsmethode überprüft (5).

Die Hypothese lautete:

a) Herzinsuffiziente Patienten sind bei der Durchführung dynamischer Trainingsarten (Joggen, Radfahren etc.) durch den raschen Anstieg der Herzfrequenz regelmäßig limitiert und erreichen nicht die für ein effektives körperliches Training notwendige Belastungsstufe.

b) Durch das EMS-Training werden große Muskelgruppen extern erregt, unabhängig von sonstigen patientenseitigen Faktoren. Es erscheint möglich, mithilfe von EMS eine Intensität des Trainings zu erreichen, die es dieser Patientengruppe erlaubt, von der Optimierung zahlreicher Stoffwechsel- und muskelphysiologischer Parameter zu profitieren.

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Was versteht man unter Herzschwäche?

Bevor wir zu der Methodik und den Ergebnissen der Studie kommen, noch einige Ausführungen zur Herzschwäche (6). Die Problematik tritt auf, wenn die Pumpfunktion des Herzens vermindert ist, sodass nicht mehr genügend Blut und damit Sauerstoff und Nährstoffe zu Organen und anderen Körperbereichen gelangen. Sofern die Erkrankung nicht akut verläuft, entwickeln sich die Symptome schleichend und oft über Jahre hinweg. Typische Anzeichen sind beispielsweise:

  • Kurzatmigkeit
  • Müdigkeit und Antriebslosigkeit
  • Geschwollene Knöchel, Fußrücken und Schienbeine
  • Niedergeschlagenheit sowie Atemprobleme beim Liegen
  • Kälte in Fingern und Füßen
  • Husten

Gefährlich ist die Herzschwäche deshalb, da die Symptome von den Betroffenen zunächst nicht wahrgenommen oder fehlinterpretiert werden. Zudem ist die chronische Herzinsuffizienz keine isolierte Erkrankung des Herzens, sondern eine sogenannte Systemerkrankung. Das heißt, sie wird durch verschiedene Grunderkrankungen hervorgerufen. Zu den beiden wichtigsten zählen dabei die Erkrankung der Herzkranzgefäße (koronare Herzkrankheit) sowie ein hoher Blutdruck.

Dass hier nun das EMS-Training ins Spiel kommt, überrascht im Grunde nicht wirklich.

Prof. Wolfgang Kemmler vom Institut für Medizinische Physik, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, erwähnte in einem Interview (7) aus dem Jahr 2017, dass Ganzkörper-EMS (WB-EMS) überwiegend dann im präventiven Bereich eingesetzt wird, wenn es sich um besagte systemische Erkrankungen handelt. Insgesamt seien die Einsatzgebiete dabei sehr vielfältig. WB-EMS sollte dabei primär als zeiteffektive Option zu einem Krafttraining betrachtet werden. Dass dies, zumindest partiell, auch fürs Ausdauertraining gilt, zeigt die nun näher vorgestellte Forschungsarbeit. Sie lässt erkennen, wie WB-EMS auf verschiedene Weise bei der Behandlung einer Herzschwäche hilfreich sein kann und damit in „Konkurrenz“ zum oft unbeliebten Ausdauertraining treten könnte. Betrachten wir zunächst die von den Wissenschaftlern angewandte Methodik.

Studienmethodik

15 Patienten mit gesicherter Diagnose „chronische Herzinsuffizienz“ absolvierten ein sechsmonatiges angeleitetes und überwachtes Ganzkörper-EMS-Trainingsprogramm mit einem Gerät der Firma miha bodytec. Als Stimulationsfrequenz wurden 80 Hertz und als Impulsdauer 300 Millisekunden gewählt, die Belastung und die nachfolgende Pause betrugen jeweils vier Sekunden – die Länge einer Übungseinheit erstreckte sich auf 20 Minuten. Die (Strom)Intensitätwurde von den Patienten bis zur Stufe acht einer zwölfstufigen Skala individuell gesteigert.

Trainingsgesamtdauer

6 Monate

Häufigkeit

2 Einheiten pro Woche

Gewöhnungstraining

2 Wochen lang 30 Wiederholungen

Normaltraining, Phase 1

4 Wochen lang je 3 Minuten Aufwärmen und Cool-Down, dazwischen 40 bis 70 Wiederholungen von Übungen mit isometrischen Haltepositionen und dynamischen Bewegungsausführungen

Normaltraining, Phase 2

Ab Woche 6 erfolgte eine Steigerung auf 80 bis 100 Wiederholungen mit vorwiegend dynamischen Übungen

Im Eingangstest und nach jeweils drei und sechs Monaten Training wurden untersucht und bestimmt:

  • die kardiale, also das Herz betreffende, Leistungsfähigkeit,
  • der metabolische Status inklusive z. B. der Creatinkinase (CK),
  • Gewicht und Körperfettverteilung.

Creatinkinase

Die Creatinkinase ist ein Enzym, das in allen Muskelzellen des Körpers und im Gehirn vorkommt. Es sorgt dafür, dass bestimmte Energiespeicher in den Muskelzellen ausreichend zur Verfügung stehen. Werden Muskelzellen etwa durch Überlastung oder bei Sauerstoffmangel beschädigt, tritt Creatinkinase in größerer Menge aus den betroffenen Zellen aus. Überhöhte Werte können also ein Warnsignal sein. Oder ein Indikator: Nach intensivem Sport, insbesondere nach Krafttraining oder extremen Ausdauerbelastungen, ist die Creatinkinase im Blut häufig vermehrt nachweisbar, ohne dass es sich um eine Erkrankung handelt. (8)

Untersuchungsergebnisse

  1. Es konnte eine bis zu 96 %-ige Steigerung der Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle (VO2at) nachgewiesen werden. Die durchschnittliche Steigerung über alle Teilnehmer lag bei etwa 25 Prozent. Eine derartige Zunahme nach drei bzw. sechs Monaten wurde zum Zeitpunkt der Durchführung der Studie durch keine andere in der Rehabilitationsmedizin durchgeführte Sporttherapieform erreicht.
  2. Die maximale Sauerstoffaufnahme VO2max stieg im Mittel um 24,6 Prozent. Auch dies ist eine Steigerung, die durch andere Sportformen an einem vergleichbaren Patientenkollektiv nicht gezeigt werden konnte.
  3. Die geleistete Arbeit an der anaeroben Schwelle stieg um 31,4 Prozent. Im Einzelfall konnte eine Leistungssteigerung von 100 Prozent beobachtet werden.
  4. Der Blutdruck sank signifikant. Bei Trainingsstart lag er im Mittel bei systolisch 127,17/diastolisch 75,11 mmHg, zum Ende wurden 123,57/71,57 mmHg gemessen.
  5. Der Blutzuckerspiegel sank im Mittel um 23 Prozent.
  6. Das Körpergewicht blieb in etwa gleich, allerdings kam es zu einem Anstieg der Muskelmasse um durchschnittlich fünf Prozent (Spitzenwert 14,9 Prozent) bei entsprechender Reduktion des Körperfettanteils. Der Anteil der fettfreien Masse stieg somit von 57,2 auf 60 Prozent.
  7. Zu Trainingsbeginn wurde die Creatinkinase (CK) vor und nach den Einheiten als Maß für die individuelle Trainingsintensität bestimmt. Sie stieg im Mittel um 250 U/l. Der Verlauf des CK-Anstiegs unterstreicht die hohe Effizienz des EMS-Trainings. Im Einzelfall wurde ein CK-Wert von 2770 U/l erreicht. Das ist ein Bereich, wie er gelegentlich nach maximaler Belastung bei gesunden Leistungssportlern gemessen wird.
  8. Die Herzfrequenz blieb entgegen den Erwartungen der Wissenschaftler insgesamt erstaunlich konstant. Was aber nicht von Nachteil ist, denn die Stabilität der Herzfrequenz kommt der Effizienz des Trainings bei Herzerkrankungen sehr entgegen.
  9. Positiver Nebeneffekt: Die von elf Patienten (73 Prozent) geäußerten Rückenschmerzen waren bereits nach wenigen Übungseinheiten komplett eliminiert (vgl. shape UP Bodytech 5/2019, S. 6-7).
  10. Die Trainingsmethode wurde zu 100 Prozent akzeptiert (keine Abbrecher), die Patienten gaben eine deutlich gesteigerte subjektive Leistungsfähigkeit an.

Anaerobe Schwelle

Laktat, auch Milchsäure genannt, entsteht, wenn der Körper mehr Sauerstoff braucht, als er bereitstellen kann. Die anaerobe Schwelle liegt etwa bei 4 mmol Laktat/Liter Blut, sie ist jedoch abhängig vom Trainingszustand. Bei Belastungsintensitäten an dieser Schwelle liegt ein maximales Laktatgleichgewicht vor, das heißt, Laktatbildung und -abbau stehen gerade noch im Gleichgewicht. Man nennt diesen Zustand auch Steady State. Dieses Gleichgewicht bleibt, auch unter einer leichten Steigerung der Belastung, zunächst erhalten. Wer seine Ausdauer verbessern möchte, kann erst einmal in diesem Bereich trainieren. So kann man sich ohne schmerzende Muskeln eine Grundlagenausdauer erarbeiten, denn Laktat macht die Muskeln müde und gilt als Auslöser für Muskelkater. (9)

Fazit

Die Untersuchung zeigte erstmalig die Wirkung des EMS-Trainings bei herzinsuffizienten Patienten. Die Verbesserungen hinsichtlich der objektiven Leistungsfähigkeit sowie der Optimierung muskelphysiologischer als auch den Stoffwechsel betreffender Parameter übersteigen bei Weitem die Ergebnisse nach herkömmlichen aeroben Trainingsformen im Rahmen der primären und sekundären kardiologischen Rehabilitation bei Patienten mit Herzschwäche. Die gewählte Trainingsform birgt ein hohes Potential in der Therapie von Patienten mit Herzinsuffizienz. Die aus den Studienergebnissen ableitbare medizinische Empfehlung pro EMS-Training dürfte nach Auffassung der Redaktion auch an Herzgesunde gerichtet sein. Zumindest an jene, die nicht wirklich versessen sind auf ein Ausdauertraining und „das Ganze“ in 20 Minuten hinter sich bringen möchten. Und ja, diese 20 Minuten können sogar Spaß machen!

Literatur

  1. NDR/Visite/Sigrun Damas „Wie Bewegung bei Herzschwäche helfen kann“
  2. Deutsche Herzstiftung „Keine Entwarnung: Herzkrankheiten weiterhin Haupttodesursache“
  3. wikiHow „Vorbeugung von Herzinsuffizienz“
  4. Fritzsche D., Fruend A., Schenk S. / Mellwig K.-P. / Kleinöder, H. / Gummert, J. / Horstkotte D. „Elektromyostimulation (EMS) bei kardiologischen Patienten. Wird das EMS-Training bedeutsam für die Sekundärprävention?“; Herz, 2010, Volume 35, Issue 1, S. 34–40
  5. Wikipedia „Prospektive Studie“
  6. vgl. Novartis Pharma GmbH „Die chronische Herzinsuffizienz: Schleichende Verschlechterung der Herzleistung“
  7. Messe Düsseldorf GmbH/MEDICA „Ganzkörper-Elektromyostimulations-Training: Fitness oder Prävention?“
  8. NetDoktor/Dr. med. Andrea Reiter, Martina Feichter „Creatinkinase“
  9. Gymondo/Iris Eggimann „Laktat und Sport – Das musst Du wissen“ und www.sportunterricht.de „Aerobe Schwelle – anaerobe Schwelle – Sauerstoffschuld“

Dieser Artikel ist erschienen in

shape UP Business 3/2022

Aktuelle Ausgabe
Erschienen am 22. September 2022