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Stimulierender Strom für mehr Muskeln – Selbstversuch mit dem Elektroanzug

02.07.2013, von , in Karte anzeigen

Fitnessübungen und Stromstöße – Aeneas Rooch beim Elektrotraining (Foto: WDR)

Fitnessübungen und Stromstöße – Aeneas Rooch beim Elektrotraining

Beim Sport geht es um Muskelkraft: Athleten wollen sich möglichst schnell, möglichst ausdauernd oder möglichst geschickt bewegen. Wissenschaftler an der Deutschen Sporthochschule in Köln erforschen deshalb eine besondere Methode, um effizient starke und schnelle Muskeln aufzubauen: das Elektrotraining. Über einen Elektro-Anzug erhalten die Sportler dabei Stromstöße, die den Muskelaufbau unterstützen sollen. Aeneas Rooch hat die Forscher in ihrem Labor besucht und das Elektrotraining selbst ausprobiert.

Das Labor der Abteilung „Kraftdiagnostik und Bewegungsforschung“ erinnert an ein komprimiertes Fitnessstudio: Auf engem Raum stehen hier verschiedene Trainingsgeräte wie Bankdrückmaschinen und Beinpressen beieinander. Mit Messelektronik und Computern zeichnen Sportwissenschaftler auf, wie und mit welcher Kraft die Geräte bewegt werden, und können so vergleichen, wie sich eine Trainingsmethode auf Kraft, Ausdauer und Schnelligkeit auswirkt.

Sportwissenschaftler Nicolas Wirtz (rechts) trainiert mit Reporter Aeneas Rooch (links) die Armmuskulatur (Foto: WDR)

Sportwissenschaftler Nicolas Wirtz (rechts) trainiert mit Reporter Aeneas Rooch (links) die Armmuskulatur

Bevor Reporter Aeneas Rooch das Elektrotraining ausprobiert, muss er dazu an einer Bankdrückmaschine zeigen, was er drauf hat: Mit vollem Einsatz drückt er mit den Armen einen Bügel nach vorn, und die Wissenschaftler zeichnen den Kraftverlauf auf. Dann folgt das Elektrotraining, das heißt die Stimulation der Muskeln per elektrischem Strom (Elektromyostimulation, EMS): Doktorand Nicolas Wirtz legt Aeneas Rooch einen Elektroanzug an, eine nass-kalte Weste, in die handtellergroße elektrische Kontaktflächen eingelassen sind. Die Weste hat Nicolas Wirtz befeuchtet, um die Leitfähigkeit zu erhöhen, schließlich soll Strom aus der Weste auf die Haut und in die Muskeln des Reporters fließen. Die Weste ist dazu außen mit dünnen Kabeln mit einem Stromgeber verbunden. Es folgen weitere Kontakte über Armbinden, Beinbinden und einen Gurt am Po; sie alle werden mit der Weste verbunden.

Atemberaubende Elektroschocks
Durch die Elektroden fließen bis zu 100 Milliampere Strom, je nach Einstellung zwischen 15 und 200 Impulse pro Sekunde. Eine gute Konfiguration zu finden, ist nicht ganz leicht und für Trainingsneuling Aeneas Rooch ein schmerzhaftes Erlebnis. Der Sportler soll den Strom stärker als ein bloßes Kribbeln spüren, die Stimulation soll aber auch nicht zu unangenehm sein; die richtige Einstellung muss für jede Muskelgruppe durch Ausprobieren gefunden werden. Ein Stromstoß dauert vier Sekunden, dann folgen vier Sekunden Pause bis zum nächsten. Erst macht sich der Stromreiz als leichtes Kribbeln bemerkbar, dann steigert er sich zu einem deutlichen Ziehen. Wenn Arm, Brust, Bauch, Po und Beine gleichzeitig stimuliert werden, fährt der Impuls wie ein Schlag durch den Körper und baut einen anstrengenden, harten Druck auf, der dem Reporter immer wieder für einen Augenblick den Atem raubt. Das sei nicht ungewöhnlich, sagen die Wissenschaftler, man brauche ein bisschen, um den Stromreiz kennenzulernen, sich mit ihm zu arrangieren und ihn spielerisch in sein Training zu integrieren.
Muskeln stimulieren mit Strom
Denn die EMS ist kein Training für Faule. Die Technik selbst stammt zwar aus der Physiotherapie, wo sie Menschen, die sich nur noch wenig bewegen können – wie Bettlägerigen, Senioren oder Raumfahrern –, hilft, Muskelschwund aufzuhalten; doch effizient für Gesunde wird sie erst, wenn die Stromstimulation zusätzlich zu herkömmlichem Muskeltraining eingesetzt wird: Zur Kontraktion eines Muskels durch bestimmte Bewegung kommt der Stromreiz dann zusätzlich hinzu und trainiert nicht nur diesen einen Muskeln ein bisschen mehr als durch die Bewegung alleine, sondern spricht gleichzeitig auch andere Muskeln an. So lassen sich bei der EMS Muskelgruppen trainieren, die sonst nur schwer zu aktivieren sind. Dabei bestimmen nicht nur der Ort, an dem die Elektroden angebracht sind, sondern auch die Frequenz der Stromimpulse, welche Muskelfasern (schnelle oder langsame) bevorzugt angesprochen werden.

Dr. Heinz Kleinöder erklärt die Kraft-Messwerte unseres Reporters (Foto: WDR)

Dr. Heinz Kleinöder erklärt die Kraft-Messwerte unseres Reporters

Schon längst steht Elektrostimulation auf dem Trainingsplan vieler Leistungssportler, von Boxen bis Wasserball, und Sportwissenschaftler erforschen, wie Leistungssportler, die aus ihrem Körper alles herausholen wollen, auf die Stromreize reagieren. Sie suchen nach den optimalen Rahmenbedingungen: Wie lässt sich das Stromtraining nutzen, um die Muskeln möglichst effizient zu trainieren – in welchen Zeitabständen sollte man Stromreize geben, wie lange, wie stark, wie ist die optimale Erholungszeit?

Im Takt der Stromimpulse
So macht Reporter Aeneas Rooch, nachdem der Stromanzug eingestellt ist, unter Anleitung der Sportwissenschaftler Gymnastikübungen, um gleichzeitig Bein-, Arm- und Rumpf-Muskulatur zu stärken, im Takt der Stromimpulse. Er stellt fest: Selbst einfache Bewegungen sind unter einem zusätzlichen Stromreiz, der bestimmte Muskeln anspricht und zusammenzieht, schwierig – er muss sich konzentrieren, um die an sich leichten Bewegungen zu vollführen.
Nach 25 Minuten ist das kurze Training beendet, und eine erneute Messung auf der Bankdrückmaschine zeigt: Aeneas Rooch bringt nicht nur rund 20 Prozent mehr Kraft auf die Maschine, sondern erreicht die Maximalkraft auch schneller als vorher. Die Sportwissenschaftler schließen, dass sich das Training bereits in einer verbesserten Ansteuerung der Muskelfasern bemerkbar macht: Da Reporter Aeneas Rooch nicht zu hart mit EMS trainiert hat, ist er in der Lage, mehr Muskelfasern schneller anzusprechen, und erreicht damit einen höheren Maximalkraftwert in kürzerer Zeit.

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