Oberflächen-EMG-Untersuchungen zum Kontraktionsverhalten der Skelettmuskulatur unter lokaler Wärmeanwendung

Die Objektivierung der Wirkung von thermotherapeutischen Maßnahmen
in Form von perkutanen Wärmepackungen in der Rehabilitationsmedizin
stellt ein wichtiges, jedoch noch ungeklärtes Problem dar. In
dieser Arbeit wird durch den Einsatz der nichtinvasiven
Oberflächen-Elektromyographie und der Messung der dabei wich-tigen
Parameter, nämlich der getrennten Analyse der Frequenzen (TURNS)
und der Amplituden (RMS), der Versuch gemacht , das individuelle
Verhalten der Skelett-muskulatur vor und nach Wärmeapplikation zu
beleuchten. Die Untersuchung erfolgt dabei nicht im Ruhezustand,
sondern im ersten Teil in kurzen aufsteigenden isometrischen
Kraftreihen (10%, 30%, 50% und 80%MVC) und im zweiten Teil bei
länger anhaltender isometrischer Kraft (30% und 50%MVC). Durch
Einsatz eines neu entwickelten Dynamometers für die Mm. extensores
carpi radialis konnte die Kraft dabei kontrolliert werden.
Kraftreihenversuch: An jeweils 21 Probanden (11 Männer, 10 Frauen,
20-30 Jahre) in Versuchs- und Kontrollgruppe wurden für
unterschiedlich starke isometrische Kontraktionen der Mm.
extensores carpi radialis die Parameter TURNS und RMS ermittelt.
Nach 20-minütiger Wärmeapplikation wurde der Ablauf wiederholt.
Dabei zeigte sich eine signifikante Erhöhung der TURNS für die
Kraftbereiche 30%, 50% und 80%MVC (gepaarter T-Test; p< 0,05).
Die RMS-Veränderungen hingegen waren nicht signifikant .
Ermüdungsversuch: An 22 Probanden (12 Männer, 10 Frauen, 20-30
Jahre) wurden vor und nach Wärmeapplikation anhaltende isometrische
Kontraktionen für die Kraftbereiche 30% und 50% MVC durchgeführt
und dabei in 4 Sekunden-Abständen TURNS- und RMS-Werte ermittelt.
Hier zeigte sich für beide Kraftbereiche sowohl im Versuch ohne,
als auch im Versuch unter Wärmeapplikation ein Abfall der
TURNS-Werte. Die RMS-Werte nahmen im Verlauf der Kontraktion in
allen Abschnitten zu. Unter Wärmeeinwirkung blieben die RMS jedoch
zu jedem Zeitpunkt signifikant unterhalb der Werte im
Standardversuch. Folgerung: Die Unterschiede der myoelektrischen
Aktivität bei unterschiedlichen thermischen Wärmereizen lassen sich
auf mehrere Ursachen zurückführen. Zum einen beeinflußt die
Temperatur die Leitungsgeschwindigkeit, welche mit der Frequenz im
Zusammenhang steht. Zum anderen spielen Rekrutierung,
Synchronisierung und Feuerrate unterschiedlicher motorischer
Einheiten eine Rolle. Dabei konnte deutlich gezeigt werden, daß die
elektrische Aktivität, gemessen an den Amplituden (RMS), die
Kontraktionskraft des Muskels wiedergibt und im wesentlichen
unabhängig von thermischen Reizen ist. Erst im Verlauf einer
Kontraktion nehmen die Werte zu, wobei dieser Anstieg unter Wärme
deutlich geringer ist. Der Frequenzparameter TURNS, der unter
Wärmeeinfluß bei konstanter Kontraktionskraft signifikant höhere
Werte aufweist, stellt einen guten Verlaufswert dar, um die Wirkung
von thermischen Reizen zu erfassen. Speziell an Muskelgruppen, an
denen die Dynamometrie Schwierigkeiten bereitet, könnten mittels
Untersuchung der TURNS-Werte unter Konstanthaltung der RMS-Werte
Hinweise über den Kontraktionszustand des Muskels unter
physikalischen Stimuli erhalten werden. Diese Arbeit stellt somit
eine Methode vor, die der Objektivierung therapeutischer
Anwendungen in der physika-lischen Rehabilitationsmedizin dient.