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