EMS Niederfrequenz / Mittelfrequenz was ist der Nutzen?

Nachdem ich den kraftwunder Mittelfrequenz Anzug getestet habe erreichten mich direkt einige Anfragen zum Unterschied der beiden Typen der Verabreichung von Strom. Hier möchte ich nun ein wenig Aufklärung bringen.

Klassifizierung von Reizströmen:

Niederfrequenz0-1000 Hz
Mittelfrequenz1000-100000 Hz
Hochfrequenz>100000 Hz

Den hochfrequenten Strom lassen wir erstmal aussen vor, da wir den noch in keinem Anzug bisher vorgefunden haben.

Der niederfrequente Strom ist gepulster Strom in einer Frequenz bis 1000 Hz. Jeder einzelne Impuls ist hier Reizwirksam. Das bedeutet jeder Impuls löst bei überschreiten der Depolarisationsschwelle eine Reaktion im jeweilig stimulierten Motoneuron aus.

Mittelfrequenter Strom ist gepulster Strom im Bereich 1000 Hz – 100000 Hz. „Bei mittelfrequenten Strömen wird nicht jeder Impuls reizaktiv, da einige in die Refraktärphase von Nerv- und Muskelzellen fallen. Durch die Reizsummation soll es zu einer Änderung der Durchlässigkeit für Na-Ionen kommen, wodurch ein Aktionspotential ausgelöst wird. Beim Interferenzstrom werden zwei oder mehr mittelfrequente Ströme unterschiedlicher Frequenz überlagert. Die Frequenz des resultierenden Stroms (Interferenzstrom) ergibt sich aus der Differenz der Frequenz der beiden mittelfrequenten Ströme (Fialka-Moser; Elektrotherapie; 2005; S.20).

Wirkung auf den Muskel:

Die gute Nachricht:

Beide Stromformen geben Kraftzuwachs, bzw. Verbesserung der getesteten Leistungsparameter. In einer Studie wurden 30 Personen in 3 Gruppen aufgeteilt. Je 10 machten entweder kein Training, Mittelfrequenz-Ems (EMA) oder Niederfrequenz-EMS (EMS) an 5 Tagen die Woche je 15 Minuten für 3 Wochen. Die Kraft des Quadrizeps wurde vor- und nach der Studie gemessen. EMA und EMS verbesserten ihre Kraft signifikant. Es gab allerdings keinen signifikanten Unterschied zwischen diesen beiden Gruppen (Bircan C, Senocak O, Peker O, Kaya A, Tamci SA, Gulbahar S, Akalin E. Efficacy of two forms of electrical stimulation in increasing quadriceps strength: a randomized controlled trial. Clin Rehabil. 2002 Mar;16(2):194-9. doi: 10.1191/0269215502cr467oa. PMID: 11911517.).

Der Unterschied:

Niederfrequenter Reizstrom stimuliert den Muskel über eine Depolarisation des diesen betreffenden Motoneurons. In Abhängigkeit der des Stimulationsspektrums der Muskelzelle (langsam zuckend, schnell zuckend) wird diese dann über die über das Motoneuron ankommenden Reizschemata von diesen aktiviert. Die Menge an hierbei rekrutierten motorischen Einheiten hängt von der Stromstärke und dem Hautwiderstand, sowie weiteren Faktoren wie z.B. Unterhautfettgewebe ab. Der Strom zum später besprochenen Mittelfrequenten relativ oberflächlich. Wie beschrieben können je nach Trainingsziel langsam zuckende Muskelfasern mit 5-30 Hz und schnell zuckende Muskelfasern mit 50 – 120 Hz angesprochen werden. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Möglichkeit bewiesen wurde am Froschbein durch dauerhafte niederfrequente Stimulation mit 5 Herz alle Muskelfasern in Richtung langsam zuckend zu verwandeln. Man behalte also in der Planung bitte sein Trainingsziel im Auge. Die Niederfrequenten Stimulatoren können immer nur eine Variante von Frequenz auf die Elektrode bringen.

Mittelfrequenter Reizstrom stimuliert den Muskel über eine Depolarisation seiner Membran. Die Erregung entsteht also im Muskel. Dies geschieht lustigerweise dann über eine simulierte Niederfrequenz, die über das mittelfrequente Trägersignal in den Muskel gesendet wird. Da die Mittelfrequenz tief in die Gewebe eindringen kann ist es hierüber möglich die Muskulatur voll zu erreichen ohne ein starkes Brennen auf der Haut zu spüren. Des weiteren ist es möglich gleichzeitig verschiedene Mittelfrequenzmodulationen einzusenden, die dann in simultaner Erregung von schnellen und langsamen Motoneuronen ihre Wirkung finden.

Zum Vergleich der Wirkung verschiedener Frequenzen auf die Muskulatur habe ich ausser der schon oben beschriebenen folgende Studie gefunden:

Pinfildi CE, Andraus RAC, Iida LM, Prado RP. NEUROMUSCULAR ELECTRICAL STIMULATION OF MEDIUM AND LOW FREQUENCY ON THE QUADRICEPS FEMORIS. Acta Ortop Bras. 2018;26(5):346-349. doi: 10.1590/1413-785220182605178164. PMID: 30464720; PMCID: PMC6220661.

Hier wurde von von 30 Subjekten drei mal die Maximalkraft des Quadriceps isometrisch genommen. Einmal nur Willkürlich (a), ein weiteres Mal mit Zusatz von Niederfrequenz (b), und noch einmal mit Zusatz Mittelfrequenz (c). Dies geschah randomisiert mit Pausen zwischen den Streckungen von 90 Sekunden. Die Streckung selbst dauerte 10 Sekunden. Ergebnis: Die abgegebene Kraft a<b<c. Statistisch signifikant. Ein mit Mittelfrequenz stimulierter Muskel kann also isometrisch mehr Kraft erzeugen als ein mit Niederfrequenz stimulierter. Beide Stimulationsformen übertreffen die maximale willkürliche Kontraktion.

Neben der Wirkung auf den Erregungszustand des Muskels in Richtung Kontraktion sind sowohl in der Mittelfrequenz als auch in der Niederfrequenz Möglichkeiten zur Detonisierung der Muskulatur gegeben ( Graff-Radford, 1989). Weiterhin ist im Sinne einer Elektrotherapie eine schmerzlindernde Wirkung nachgewiesen. Durchblutung und Stoffwechsel werden erhöht (Currier, 1986; Tracy, 1988; Kjartansson, 1988) durch die Muskelpumpe kann ein positiver Effekt auf etwaige Ödeme nachgewiesen werden (Taylor, 1991; Bettany 1990).

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