Diese 4 Fakten geben die Antwort.

 

Fakt 1: So funktioniert EMS

EMS – die drei Buchstaben stehen für Elektrische Muskelstimulation. Dahinter steckt das Prinzip, die Muskeln mit Hilfe elektrischer Impulse  zu stimulieren und zu kräftigen – eine willentliche Ansteuerung der Muskeln oder zusätzliche Gewichte sind dafür nicht notwendig.

Mit EMS ist es möglich, die gesamte Skelettmuskulatur auf eine einfache und sichere Art zu trainieren. Die Wirksamkeit und Sicherheit von EMS-Training wurde bereits in unterschiedlichen Studien wissenschaftlich belegt. [1]

Niederfrequenz und Mittelfrequenz

Beim Training mit EMS kommen unterschiedliche Stromformen zum Einsatz: entweder rein niederfrequenter oder „modulierter“ mittelfrequenter Strom. Was es mit der so genannten „Modulation“ auf sich hat, erfährst du hier.

Im EMS-Fitnessbereich ist die reine Niederfrequenz (bis 1.000 Hertz, kurz Hz) am meisten verbreitet – für Trainingszwecke werden insbesondere Stromfrequenzen zwischen 2 und 120 Hz genutzt.Im Vergleich zur Niederfrequenz ist mittelfrequenter Strom (ab 1.000 Hz) technisch aufwendiger herzustellen. Das ist einer der Gründe, warum die Mittelfrequenz bis dato überwiegend in der Elektrotherapie und weniger im Fitnessbereich Anwendung findet

EMS beruht auf einem körpereigenen Prinzip

Aber unabhängig von Nieder- oder Mittelfrequenz: Elektrische Signale sind für unseren Körper nichts Fremdes – ganz im Gegenteil. Durch unseren Körper fließt ununterbrochen Strom.

Wenn beispielsweise unsere Sinnesorgane wie Augen, Ohren, Nase und Haut Reize aus der Umwelt empfangen – wir also etwas sehen, ein Geräusch hören oder den Regen auf unserer Haut spüren, werden diese Informationen an das Gehirn weitergeleitet, dort verarbeitet und entsprechende Körperreaktionen ausgelöst. So erteilt beispielsweise das Gehirn den Muskeln den Befehl, sich anzuspannen.

Die Kommunikation des Gehirns mit den Muskeln und Organe erfolgt dabei mittels elektrischer Signale. Das heißt: Alles, was wir sehen, riechen, schmecken, fühlen, jeder Gedanke und jede Bewegung ist das Ergebnis von Elektrizität.

Du willst mehr erfahren? Hier bekommst du weitere Infos zum Thema EMS:

Wie EMS-Training den Effekt eines gewöhnlichen Krafttrainings vervielfachen kann, erfährst hier: So zündet EMS den Turbo.

Wie ein EMS-Training in der Praxis abläuft, kannst du hier nachlesen: So läuft ein EMS-Training ab.

Fakt 2: Unterschiedliche Impulse haben unterschiedliche Effekte

Wer sich intensiver mit EMS beschäftigt, weiß: Strom ist nicht gleich Strom. Aber welche Effekte lassen sich mit mit welchen Impulsen erzielen?

Ausschlaggebend für die Wirkweise des Stroms ist neben der Dauer und der Breite des Impulses auch die Frequenz, das heißt, die Anzahl der elektrischen Impulse pro Sekunde. Die Frequenz wird in Hertz oder kurz Hz angegeben. Je nach Höhe der Frequenz werden unterschiedliche Muskelfasertypen angesprochen.

Rote und weiße Muskelfasern

Die Skelettmuskulatur ist aus verschiedenen Muskelfasertypen zusammengesetzt. Sie besteht aus den roten, langsam ermüdenden Typ-I-Muskelfasern, die weniger intensiv, aber dafür ausdauernd arbeiten. Die weißen Typ-II-Muskelfasern können für einen kurzen Zeitraum sehr viel Kraft entwickeln, ermüden aber schneller als die roten.

Im Alltag arbeiten die roten Muskelfasern fast permanent: Nur dank ihrer Hilfe können wir alltägliche Bewegungen und Körperhaltungen wie Sitzen, Stehen oder Gehen ausführen.

Die weißen Muskelfasern sind dicker und haben ein ausgeprägteres Wachstumspotential als die roten. Durch Krafttraining kann die Menge der weißen Muskelfasern zwar nicht erhöht werden, aber ihr Durchmesser wird größer, das heißt, die Muskelmasse wächst.

Sprinter oder Marathonläufer? Die Figur verrät´s

Die unterschiedlichen Eigenschaften der roten und weißen Muskelfasern werden  im Vergleich zwischen einem Sprinter und einem Marathonläufer besonders deutlich:

Für einen kurzen, schnellen 100-Meter-Sprint werden in erster Linie die weißen, schnellen Muskelfasern mit hohem Wachstumspotential aktiviert. Im Gegensatz dazu kommen bei einem Langstreckenlauf vor allem die roten, langsamen Muskelfasern zum Einsatz. Deshalb ist die Figur eines Sprinters auch eher massig und muskulös, während ein Ausdauerläufer eher dünn und drahtig aussieht.

Welche Muskelfasern auf welche Frequenzen reagieren

Da die roten und weißen Muskelfasern verschiedene Funktionen erfüllen und über unterschiedliche Eigenschaften verfügen, sprechen sie auch auf unterschiedlichen Stromfrequenzen unterschiedlich an.

Auf den Impuls übertragen bedeutet das:

  • Bis zu ca. 40 Hz reagieren hauptsächlich die ermüdungsarmen, roten Typ-I-Fasern (=ideal für Ausdauertraining)
  • Bei Frequenzen zwischen ca. 50 bis 100 Hz werden vornehmlich die schnell ermüdenden, weißen Typ-II-Muskelfasern stimuliert (=ideal für Krafttraining)
  • Zwischen 20 und 30 Hz werden Typ-I- und Typ-IIa-Muskelfasern kombiniert angesprochen
  • Bei Impulsen zwischen 2-15 Hz schüttet der Körper zusätzlich Hormone aus, die Schmerzen entgegenwirken und gleichzeitig die Stimmung aufhellen

Fakt 3: Je höher die Frequenz, desto niedriger der Widerstand

Bevor das elektrische Signal zu den Muskeln und Nerven vordringt, muss der Strom zuerst den galvanischen und den kapazitiven Widerstand der Haut überwinden. Dabei gilt das Prinzip: Je höher die Frequenz, desto geringer der Widerstand.

Für die Niederfrequenz (NF) bis 1.000 Hz

stellt der kapazitive Widerstand der Haut eine hohe Barriere dar – dadurch dringt der Strom weniger in die Tiefe. [2]

Deshalb wird der reine NF-Impuls von Anwendern auch manchmal als „pieksig“ empfunden.

Für die Mittelfrequenz (MF) ab 1.000 Hz

ist der Hautwiderstand kein Problem. Durch den minimalen kapazitiven Hautwiderstand dringt der mittelfrequente Strom tiefer ein.[3]

Deshalb wird der MF-Strom von Anwendern auch als angenehmer empfunden. Dadurch werden wiederum höhere Impulsstärken möglich, die durch stärkere Muskelkontraktionen intensivere Wirkung hervorrufen.

Ein weiterer Unterschied:

Bei der Niederfrequenz wird die Kontraktion der Muskelfasern ausschließlich über den Nerv ausgelöst, während der mittelfrequente Strom die Muskelzelle direkt anspricht und quasiphysiologisch, das heißt, auf natürliche Weise aktiviert.

Hinzu kommt: Die Mittelfrequenz hat im Unterschied zur reinen Niederfrequenz eine Tiefen- und Volumenwirkung, die dazu führt, dass die elektrischen Impulse tiefer eindringen und breitflächiger wirken.

Fakt 4: Niederfrequenz oder Mittelfrequenz – die Mischung macht’s! 

Optimale Trainingsergebnisse erzielt die Kombination aus Mittelfrequenz und Niederfrequenz: Die Mittelfrequenz fungiert dabei als so genanntes „Trägersignal“. Dadurch dringt der Impuls tiefer ein und wirkt breitflächiger. Gleichzeitig führt der niederfrequente Strom zu einer intensiven Kontraktion der Muskelzellen.

Die modulierte Mittelfrequenz

Damit die Effekte der Mittelfrequenz mit denen der Niederfrequenz gemeinsam ihre optimale Wirkung entfalten können, wird der mittelfrequenten Strom durch verschiedene Verfahren verändert, das heißt „moduliert“.

Durch die Modulation wird eine ideale Eindringtiefe der elektrischen Impulse erreicht sowie die Zellaktivität  und der Zellstoffwechsel gezielt gefördert. Dabei werden nicht nur Muskelzellen, sondern auch Hautzellen, Fettzellen und das Bindegewebe erreicht, aktiviert und zum Stoffwechsel angeregt.

Ein weiterer Effekt:

Mit modulierter Mittelfrequenz können sowohl die intermuskuläre Koordination (das Zusammenspiel von Agonisten und Antagonisten), als auch die intramuskuläre Koordination (das Zusammenspiel von Nerven und Muskeln innerhalb eines Muskels) besonders effektiv verbessert werden.

[1]Vgl. Wolfgang Kemmler, Anja Weissenfels, Sebastian Willert, Mahdieh Shojaa, Simon von Stengel, Andre Filipovic, Heinz Kleinöder, Joshua Berger, and Michael Fröhlich in Efficacy and Safety of Low Frequency Whole-Body Electromyostimulation (WB-EMS) to Improve Health-Related Outcomes in Non-athletic Adults. A Systematic Review, unter https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29875684 (Abruf am 01.07.2020)

[2]Vgl. Vogelmann, Tim: Elektromyographische Muskelstimulation/Muskelaktivierung (EMS/EMA) im Leistungs-/Breitensport: Trainingseffekte im Vergleich zu konventionellem Training. Hamburg, Diplomca Verlag GmbH 2013, Seite 27

[3]Vgl. Vogelmann, Tim: Elektromyographische Muskelstimulation/Muskelaktivierung (EMS/EMA) im Leistungs-/Breitensport: Trainingseffekte im Vergleich zu konventionellem Training. Hamburg, Diplomca Verlag GmbH 2013, Seite 28

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