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