Wie funktioniert die Elektromyographie?

Bei einem Elektromyogramm wird die Muskelaktivität gemessen und beispielsweise auf einem Diagramm abgebildet. Handelsübliche EMG-Geräte für den Heimgebrauch verwenden hierzu auch eine nummerische Skala in Verbindung mit einer Farbunterlegung.

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Was misst das EMG?

Die gemessene Muskelaktivität und die daraus abgeleiteten Schwellenwerte liefern die Grundlagendaten für die Biofeedback-Therapie. Die Messung selbst kann auf verschiedenen Wegen erfolgen und hängt letztlich vom Therapie-Ziel ab: Der Muskeltonus kann über Elektroden auf der Haut, Anal- bzw. Vaginalsonden oder über Fine-Wire-Elektroden, die unter der Haut direkt im Muskel platziert werden, erfasst werden. Unabhängig von der Elektrodenplatzierung richtet sich die Messung immer an denselben elektrischen und biochemischen Vorgängen aus.2

Die Elektromyographie macht sich die elektrischen Eigenschaften der halb durchlässigen (semi-permeablen) Muskelfasermembran zu Nutze und zeichnet den Ionenausgleich zwischen dem Innen- und Außenraum der Muskelzelle auf. Im entspannten, also nicht-kontrahierten Zustand weist der Zellinnenraum eine negative Ladung auf, während im Außenraum der Zelle eine positive Ladung herrscht. Dieser Ladungsunterschied entsteht durch die unterschiedliche Verteilung von negativ geladenen Kalium- und positiv geladenen Natrium-Ionen und wird als Ruhepotential bezeichnet, das meist mit -80 bis -90 mV gemessen wird.3

Wenn das erste Motoneuron (obere Motoneuron) einen Befehl zur Bewegung an den motorischen Nerv gibt, treten Transmittersubstanzen aus, welche letztlich die Diffusionseigenschaften der Muskelfasermembran beeinflussen. Positive Natrium-Ionen strömen in den Zellinnenraum, so dass hier kurzzeitig eine positive Ladung entsteht. Diesen Vorgang bezeichnet man als Depolarisation. Diese verursacht ein Aktionspotential von -80mV auf +30mV. Durch einen direkten Ionenrückstrom wird jedoch kurz danach die negative Ladung wiederhergestellt – es kommt zur Repolarisation.

Das Aktionspotential wird als elektrische Erregung entlang der Muskelfasern weitergeleitet, was zu einer Ausschüttung von Calcium-Ionen führt. Dies setzt chemische Prozesse in Gang, welche die kontraktionsfähigen Zell-Elemente veranlasst, sich zusammenzuziehen. So entsteht eine Muskelkontraktion. Das Elektromyogramm misst das Aktionspotential der Muskelfasermembran auf Basis der Depolarisation-Repolisations-Ablaufs und bildet so die Muskelaktivität in einem Diagramm ab.

Einsatzgebiete der Elektromyographie

Elektromyographie und die darauf aufbauende Biofeedback-Therapie kommen mittlerweile in diagnostischem und therapeutischem Kontext immer häufiger zum Einsatz. Auch in der Rehabilitation haben sie mittlerweile einen festen Stellenwert, um Bewegungsmuster sowie Muskelaktivitäten während verschiedener Trainingseinheiten zu überwachen und zu verbessern. Handlich konzipierte Geräte erlauben auch das Fortführen einer Biofeedback-Therapie im heimischen Umfeld.4

Medizinische Forschung

  • Orthopädie
  • Chirurgie
  • Funktionelle Neurologie
  • Gang- und Haltungsanalyse

Ergonomie

  • Beanspruchungsanalyse
  • Analyse von Risikofaktoren
  • Ergonomisches Design
  • Produktzertifizierung

Rehabilitation

  • Post-OP und Traumata
  • Neurologische Rehabilitation
  • Physiotherapie
  • Medizinisches Training

Sportwissenschaft

  • Allgemeine Biomechanik
  • Bewegungsanalyse
  • Kraft- und Techniktraining
  • Sportrehabilitation

Quellen

1 https://www.ac-therapie.de/diagnostik-emg-messung/

2 www.apotheken-umschau.de

3 www.flexikon.docchek.com

4 EMG-Fibel – Eine praktische Einführung in die kinesiologische Elektromyographie, Peter Konrad, Version 1.0 September 2005