Radfahren Querschnittgelähmter mittels Funktioneller Elektrostimulation (FES)

Das durch Funktionelle Elektrostimulation (FES) realisierte
Fahrradfahren von Querschnittgelähmten bietet die Möglichkeit des
Muskel- und kardiovaskulären Trainings in Kombination mit einer
erhöhten Mobilität im täglichen Leben. Ein weiterer Vorteil ist ein
relativ normales Fortbewegungsbild vergleichbar mit dem Fahren
eines Liegefahrrades. Um beim FES-Ergometertraining kardiovaskuläre
Adaptationsprozesse in Gang zu setzen oder beim FES-Radfahren
alltagstaugliche Fahrstrecken bewältigen zu können, muss ein
Mindestmaß an Leistung über einen ausreichend langen Zeitraum
abgegeben werden, eine derzeit im Regelfall noch nicht erfüllbare
Forderung. Das im Rahmen der vorgelegten Arbeit entwickelte
experimentell-mathematische Modell beruht auf
arbeitsphysiologischer Grundlage und erfasst einheitlich die
statisch und dynamisch energetischen Aspekte des FES-Radfahrens von
untrainierten Paraplegikern. Es wurde insbesondere der Versuch
unternommen, mit Hilfe des Modells, die beim FES-Radfahren
beobachtete, geringe Ausdauer (rasche Ermüdung) des wenig- oder
untrainierten Querschnittgelähmten zu erklären. Weiterhin wurden
aus dem Modell Maße zur Charakterisierung der Fahrfähigkeit des
einzelnen Patienten für ein spezielles Fahrrad abgeleitet
(„individueller Aufwand“, „Fahrfähigkeit“). Als Anwendung der
vorgeschlagenen Methoden und Maßzahlen wurden die statische und
dynamische Leistungsfähigkeit von 7 untrainierten, paraplegischen
Patienten und einer extrem gut trainierten, paraplegischen
Patientin im Hinblick auf das FES-Radfahren untersucht. Es konnte
nachgewiesen werden, dass: Die bei untrainierten
Querschnittgelähmten beobachtete extensive Ermüdung aus
arbeitsphysiologischer Sicht betrachtet daraus resultiert, dass das
FES-Radfahren dieser Patienten im muskulären Höchstleistungsbereich
erfolgt. Der durch Gelenk-reibung verursachte 30%-ige
Leistungsverlust setzt die verfügbare Ausgangsleistung zusätzlich
herunter. Die Untrainierten bilden unter den querschnittgelähmten
Patienten eine besondere Gruppe, die sich durch besonders niedrige
statische und dynamische Leistungen auszeichnet. Diese Gruppe
besitzt eine relativ homogene Dauerleistungsgrenze, die sich
signifikant von der Dauerleistungsgrenze Gesunder oder gut
trainierter Querschnittgelähmter unterscheidet. Der Vergleich
zwischen den Leistungen untrainierter und gut trainierter Patienten
zeigt, dass die beim FES-Radfahren erreichbaren Leistungen, obwohl
durch großen Trainingsaufwand erkauft, die Bewältigung
alltagstauglicher Strecken oder die Durchführung eines effektiven
kardiovaskulären Ergometertrainings ermöglichen können.
Anwendungsbereiche der vorgeschlagenen Maßzahlen „individueller
Aufwand“ und „Fahrfähigkeit“ sind die Trainingsüberwachung
querschnittgelähmter Radfahrer und die Optimierung von
FES-tauglichen Rädern.