Ganzkörper-Elektromyostimulation und Kniearthrose (EMSOAT)

Studien zeigen durchweg einen positiven Effekt von Krafttraining auf Schmerz und Funktion bei Kniearthrose. Als Wirkmechanismen werden neben lokalen neuromuskulären Effekten zunehmend auch systemische Mechanismen diskutiert, die Entzündungsprozesse modulieren. Übergewicht und Adipositas können an diesem Prozess beteiligt sein. Trotz hoher Evidenz sind leider nur wenige Menschen mit arthrotischen Knieschmerzen bereit oder in der Lage, regelmäßig konventionelles Muskelkrafttraining durchzuführen. Die Ganzkörper-Elektromyostimulation (WB-EMS) ist in diesem Zusammenhang eine zeiteffiziente, gelenkschonende und subjektiv weniger anstrengende Trainingsalternative. Beim WB-EMS werden alle großen Muskelgruppen des Körpers durch elektrische Impulse gleichzeitig aktiviert und zur Kontraktion gebracht. Zusammen mit leichten Bewegungen mit geringer mechanischer Belastung des Kniegelenks aktiviert das additive WB-EMS die Muskelkontraktion und führt zu messbaren muskulären Effekten.

Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Effekte einer 6-monatigen WB-EMS-Anwendung bei übergewichtigen Frauen und Männern mit Kniearthrose unter besonderer Berücksichtigung der Nachhaltigkeit zu evaluieren. In diese randomisierte kontrollierte Studie (RCT) werden 72 übergewichtige Patienten (BMI > 25 kg/m2) mit Knie-Osteoarthritis (röntgenologischer Schweregrad Kellgren-Lawrence 2 und 3) im Alter von 40-70 Jahren eingeschlossen und nach dem Zufallsprinzip zwei Gruppen (WB-EMS vs. Kontrollgruppe (CG)). Die Interventionsgruppe führt sechs Monate lang sechs WB-EMS-Sitzungen/Monat von 20 Minuten durch. Es wird ein intermittierendes niederfrequentes WB-EMS-Protokoll (85 Hz, 350 µs) mit einer Impulsphase von 6 s, gefolgt von einer Impulspause von 4 s angewendet. Die Kontrollgruppe wird einem maßgeschneiderten Physiotherapieprogramm von 6 Sitzungen unterzogen, die als übliche Behandlung definiert sind. Darüber hinaus werden beide Gruppen ein Selbstmanagement-Trainingsprogramm für Osteoarthritis mit 6 Sitzungen über 12 Wochen absolvieren.

Zu Studienbeginn, nach 6 Monaten Intervention und nach weiteren 6 Monaten Nachsorge, werden Knieschmerzen und -funktion mit dem KOOS-Instrument (Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score) bestimmt. Funktionstests und isokinetische Beinkraftmessungen werden ebenfalls durchgeführt. Parallel dazu werden MRT-Bewertungen angewendet, um Auswirkungen auf die Gelenkstruktur (Whole Organ Assessment; MRI Osteoarthritis Knee Score (MOAKS)) und viszerales Fett sowie Veränderungen der Muskelqualität in der Mitte des Oberschenkels zu quantifizieren. Ganzkörperanalysen werden mittels segmentaler Ganzkörper-Bioimpedanzanalyse (BIA) zur Quantifizierung von Körperfett und fettfreier Masse durchgeführt. Blutproben werden zu Studienbeginn, nach 6 und 12 Monaten entnommen, um entzündliche Biomarker (CRP, IL-1beta, MMP-3) und die Knorpelbildung (PIINP) zu bestimmen.

Die Studie wird Beweise und detaillierte Einblicke in die durch WB-EMS induzierten Wirkungen auf Schmerzen, Funktion, Muskelstruktur und -stärke, Körperzusammensetzung, Gelenkgewebe und entzündungshemmende Wirkungen bei Knien mit Osteoarthritis liefern. Aus klinischer Sicht wird die Studie wichtige Hinweise auf einen vielversprechenden nicht-pharmakologischen Therapieansatz zur Behandlung der Kniegelenksarthrose liefern.