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Rehabilitation (Stuttg) 2014; 53(05): 321-326
DOI: 10.1055/s-0033-1358734
Originalarbeit
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Elektromyostimulation: Verbesserung von Lebensqualität, Sauerstoffaufnahme und linksventrikulärer Funktion bei chronischer Herzinsuffizienz

Electrical Myostimulation: Improvement of Quality of Life, Oxygen Uptake and Left Ventricular Function in Chronic Heart Failure
F. van Buuren
1   Klinik für Kardiologie, Herz- und Diabeteszentrum NRW, Ruhr Universität Bochum, Bad Oeynhausen
,
K. P. Mellwig
1   Klinik für Kardiologie, Herz- und Diabeteszentrum NRW, Ruhr Universität Bochum, Bad Oeynhausen
,
A. Fründ
1   Klinik für Kardiologie, Herz- und Diabeteszentrum NRW, Ruhr Universität Bochum, Bad Oeynhausen
,
N. Bogunovic
1   Klinik für Kardiologie, Herz- und Diabeteszentrum NRW, Ruhr Universität Bochum, Bad Oeynhausen
,
O. Oldenburg
1   Klinik für Kardiologie, Herz- und Diabeteszentrum NRW, Ruhr Universität Bochum, Bad Oeynhausen
,
T. Kottmann
1   Klinik für Kardiologie, Herz- und Diabeteszentrum NRW, Ruhr Universität Bochum, Bad Oeynhausen
,
O. Wagner
2   Institut für angewandte Telemedizin (IFAT), Herz und Diabetes Zentrum NRW, Ruhr Universität Bochum, Bad Oeynhausen
,
J. B. Dahm
3   Klinik für Kardiologie und Angiologie, Krankenhaus Neu Bethlehem, Göttingen
,
D. Horstkotte
1   Klinik für Kardiologie, Herz- und Diabeteszentrum NRW, Ruhr Universität Bochum, Bad Oeynhausen
,
D. Fritzsche
4   Klinik für Herzchirurgie, SANA Herzzentrum Cottbus
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Publication History

Publication Date:
20 December 2013 (online)

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Zusammenfassung

Ziel der Studie: Regelmäßige körperliche Aktivität hat sich als Therapieoption für Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz (CHF) erwiesen. Neben dem dynamischen Training zeigte auch eine Elektromyostimulation (EMS) der Skelettmuskulatur positive Einflüsse auf die Belastbarkeit von CHF-Patienten. Die EMS-Therapie erfolgte mit einem System, das entweder simultan 8 große Muskelareale elektrisch stimulierte (exEMS) oder nur die Gesäß- und Oberschenkelmuskulatur (limEMS).

Methodik: Es wurden stabile Patienten (NYHA II–III) mit chronischer Herzinsuffizienz für ein EMS-Trainingsprogramm rekrutiert. Das Training wurde über 10 Wochen, 2-mal wöchentlich für 20 min durchgeführt. 18 Patienten (11 männlich; mittleres Alter 59,8±13,8 Jahre) erhielten exEMS-Training, 13 Patienten (10 männlich, mittleres Alter 63,6±9,3 Jahre) erhielten limEMS-Training. Die Lebensqualität (QoL – Quality of Life) wurde unter Verwendung des SF-36-Fragebogens vor und nach EMS-Therapie ermittelt. Die Auswirkungen auf die körperliche Belastungstoleranz (Sauerstoffaufnahme in der Spiroergometrie), die linksventrikuläre Funktion (EF – Ejek­tionsfraktion) und die QoL wurden untersucht.

Ergebnisse: Die QoL konnte in der exEMS-Gruppe in den Bereichen körperliche Funktionsfähigkeit (54,09±29,9 auf 75,45±15,6, p=0,048) und emotionale Rollenfunktion (63,63±45,8 auf 93,93±20,1, p=0,048) signifikant verbessert werden. In der limEMS-Gruppe zeigte sich eine signifikante Verbesserung im Bereich Vitalität (37,5±6,9 auf 52,8±12,5, p=0,02).

Die Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle konnte signifikant gesteigert werden (exEMS +29,6%, p<0,001; limEMS +17,5%, p<0,001). Die EF stieg in der exEMS-Gruppe von 36,94±8,6 auf 42,36±9,1% (+14,7%, p=0,003) (limEMS von 37,69±3,6 auf 40,31±5,9% [+6,9%, p=0,18]).

Schlussfolgerungen: EMS-Training führt bei CHF-Patienten zu einer Erhöhung der Sauerstoffaufnahme und der EF und zu einer Verbesserung der QoL. Das vorgestellte Konzept könnte eine sinnvolle alternative Trainingsmethode bei CHF-Patienten sein, die ansonsten nicht in der Lage sind, ein konventionelles Training durchzuführen.

Abstract

Aim of the study: Regular physical activity has found to be a strategy to increase exercise capacity in patients with chronic heart failure (CHF). Next to endurance training also electromyostimulation (EMS) of thigh and gluteal muscles results in an increased capacity in CHF patients. EMS therapy was either done by stimulating 8 major muscle groups involving also trunk and arm muscles (extended electromyostimulation (exEMS)) in comparison to EMS therapy limited to gluteal and leg muscles (limEMS).

Methods: 31 individuals completed the EMS training program. Stable CHF patients (NYHA class II–III) received either exEMS (18 patients, 11 males, mean age 59.8±13.8 years) or limEMS (13 patients, 10 males, 63.6±9.4 years). Training was performed for 10 weeks twice weekly for 20 min, the level of daily activity remained unchanged. Effects on exercise capacity, left ventricular function (EF – ejection fraction) and QoL (quality of life) were evaluated.

Results: QoL was found to be improved in all domains of the SF-36 questionnaire. In the exEMS group there was a significant improvement in the domain physical functioning (54.09±29.9 to 75.45±15.6, p=0.48) and emotional role (63.63±45.8 to 93.93±20.1 p=0.048). LimEMS group showed significant improvement in the domain vitality (37.5±6.9 to 52.8±12.5, p=0.02).

There was a significant increase of oxygen uptake at aerobic threshold in all groups (exEMS: +29.6%, p<0.001; limEMS +17.5%, p<0.001). EF ­increased from 36.94±8.6 to 42.36±9.1% (+14.7%, p=0.003) in the exEMS group (limEMS 37.7±3.6 to 40.3±5.9% [+6.9%, p=0.18]).

Conclusion: EMS contributes to an improved quality of life and can improve oxygen uptake and EF in CHF. It may be an alternative therapy in CHF patients who are otherwise unable to undertake conventional forms of exercise training.

Schlüsselwörter

körperliches Training - chronische Herzinsuffizienz - kardiale Rehabilitation - Elektromyostimulation - Lebensqualität

Key words

physical training - chronic heart failure - cardiac rehabilitation - extended electromyostimulation training - quality of life
 

  • Literatur

  • 1 Piepoli MF, Conraads V, Corrà U et al. Exercise training in heart failure: from theory to practice. A consensus document of the Heart Failure Association and the European Association for Cardiovascular Prevention and Rehabilitation. Eur J Heart Fail 2011; 13: 347-357
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 2 Gielen S, Sandri M, Kozarez I et al. Exercise training attenuates MuRF-1 expression in the skeletal muscle of patients with chronic heart failure independent of age. Circulation 2012; 125: 2716-2727
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 3 Piepoli MF, Corrà U, Agostoni PG et al. Recommendations for performance and interpretation part II: How to perform cardiopulmonary exercise testing in chronic heart failure. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2006; 13: 300-311
    PubMedGoogle Scholar
  • 4 Gerovasili V, Tripodaki E, Karartzanos E et al. Short-term systemic effect of electrical muscle stimulation in critically ill patients. Chest 2009; 136: 1249-1256
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 5 Banerjee P, Caulfield B, Crowe L et al. Prolonged electrical muscle stimulation exercise improves strength and aerobic capacity in healthy sedentary adults. J Appl Physiol 2005; 99: 2307-2311
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 6 Banerjee P, Caulfield B, Crowe L et al. Prolonged electrical muscle stimulation exercise improves strength, peak VO2, and exercise capacity in patients with stable chronic heart failure. J Card Fail 2009; 15: 319-326
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 7 Fritzsche D, Fruend A, Schenk S et al. Elektromyostimulation (EMS) bei kardiologischen Patienten. Wird das EMS-Training bedeutsam für die Sekundärprävention?. Herz 2010; 35: 34-40
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 8 Dobsák P, Nováková M, Siegelová J et al. Low-frequency electrical stimulation increases muscle strength and improves blood supply in patients with chronic heart failure. Circ J 2006; 70: 75-82
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 9 Deley G, Kervio G, Verges B et al. Comparison of low-frequency electrical myostimulation and conventional aerobic exercise training in patients with chronic heart failure. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2005; 12: 226-233
    PubMedGoogle Scholar
  • 10 Dobsák P, Nováková M, Fiser B et al. Electrical stimulation of skeletal muscles. An alternative to aerobic exercise training in patients with chronic heart failure?. Int Heart J 2006; 47: 441-453
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 11 Duarte Freitas P, Haida A, Bousquet M. Short-term impact of a 4-week intensive cardiac rehabilitation program on quality of life and anxiety-depression. Ann Phys Rehabil Med 2011; 54: 132-143
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 12 van Buuren F, Mellwig KP, Prinz C et al. Electrical myostimulation improves left ventricular function and peak oxygen consumption in patients with chronic heart failure. Clin Res Cardiol 2013; 102: 523-534
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 13 Muschalla B, Glatz J, Karger G. Kardiologische Rehabilitation mit strukturierter Schulung bei Herzinsuffizienz – Akzeptanz bei Patienten und Veränderungen in Krankheitswissen und Wohlbefinden. Rehabilitation 2011; 50: 103-110
    Article in Thieme ConnectPubMedGoogle Scholar
  • 14 Cheitlin MD, Armstrong WF, Aurigemma GP et al. ACC/AHA/ASE 2003 guideline update for the clinical application of echocardiography: summary article. Circulation 2003; 108: 1146-1162
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 15 Mezzani A, Agostoni P, Cohen-Solal A et al. Standards for the use of cardiopulmonary exercise testing for the functional evaluation of cardiac patients. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2009; 16: 249-267
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 16 Dickstein K, Cohen-Solal A, Filippatos G et al. ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2008. Eur Heart J 2008; 29: 2388-2442
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 17 Hambrecht R, Gielen S, Linke A et al. Effects of exercise training on left ventricular function and peripheral resistance in patients with chronic heart failure: A randomized trial. JAMA 2000; 283: 3095-3101
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 18 Gielen S, Adams V, Möbius-Winkler S et al. Anti-inflammatory effects of exercise training in the skeletal muscle of patients with chronic heart failure. J Am Coll Cardiol 2003; 42: 861-868
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 19 Haykowsky MJ, Brubaker PH, Stewart KP et al. Effect of endurance training on the determinants of peak exercise oxygen consumption in elderly patients with stable compensated heart failure and preserved ejection fraction. J Am Coll Cardiol 2012; 60: 120-128
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 20 van Bommel RJ, Gorcsan J, Chung ES et al. Effects of cardiac resynchronisation therapy in patients with heart failure having a narrow QRS Complex enrolled in PROSPECT. Heart 2010; 96: 1107-1113
    CrossrefPubMedGoogle Scholar