EMG vs. EMS — warum die Elektrodenpositionen nicht dieselben sind
EMG und EMS verwenden Elektroden auf der Haut über denselben Muskeln — und dort endet die Gemeinsamkeit. Oberflächen-EMG zeichnet die mikrovoltgroße elektrische Aktivität auf, die ein Muskel bei willkürlicher Kontraktion erzeugt; EMS/NMES gibt Ströme im Milliampere-Bereich ab, um den Muskel kontrahieren zu lassen. Weil die Ziele entgegengesetzt sind, sind es auch die Platzierungsregeln: EMG nutzt kleine Elektroden mit 20 mm Abstand, parallel zu den Fasern, bewusst abseits der Innervationszone; NMES nutzt große Pads, eines davon über dem Motorpunkt, um die Nervenendigungen möglichst effizient zu erregen. Die Positionen auf EMG Guide sind Ableitpositionen. Sie sind keine Pad-Karte für ein Stimulationsgerät.
Zwei Techniken, entgegengesetzte Stromrichtung
Konrads Definition des kinesiologischen EMG: die Untersuchung der Muskelaktivierung bei willkürlicher Haltung, Bewegung und Training — der Muskel ist die Quelle, der Verstärker der Zuhörer. Bei der Elektrostimulation ist das Gerät die Quelle und der Muskel der Empfänger. Alles am Elektrodendesign folgt daraus:
| Oberflächen-EMG (Ableitung) | EMS / NMES (Stimulation) | |
|---|---|---|
| Signal | µV vom Muskel zum Verstärker | mA vom Stimulator ins Gewebe |
| Elektrodengröße | klein (≤ 10 mm leitender Durchmesser, SENIAM) für Selektivität | große Pads (mehrere cm²), um Strom zu verteilen und angenehm zu bleiben |
| Anzahl und Geometrie | bipolares Paar, 20 mm Mitte zu Mitte, faserparallel, plus Referenz | typischerweise zwei Pads je Muskel: eines über dem Motorpunkt, eines distal oder proximal entlang des Muskels |
| Bezug zu Innervationszone / Motorpunkt | meiden — dort löschen sich Amplituden aus | anzielen — niedrigste Schwelle, stärkste Kontraktion |
| Ziel der Positionierung | reproduzierbare, selektive, artefaktfreie Messung | effiziente, angenehme, kräftige Kontraktion |
| Hautvorbereitung | Abreiben + Alkohol zur Impedanzsenkung für ein sauberes Signal | saubere Haut; Abreiben weniger kritisch, Komfort wichtiger |
| Standard | SENIAM (Hermens et al. 2000), Cram's Atlas | Motorpunkt-Karten (Botter et al. 2011), Herstellerkarten |
Was der Motorpunkt ist — und warum EMG ihm fernbleibt
Der Motorpunkt ist die Hautstelle, an der ein elektrischer Impuls bei niedrigstem Strom ein sichtbares Muskelzucken auslöst — der Punkt, der dem Eintritt und der Verzweigung des motorischen Nervs im Muskel am nächsten liegt, meist über der Innervationszone. Gobbo und Kollegen zeigten, dass die NMES-Elektrode auf dem Motorpunkt statt an einer „Standardposition" stärkere Kontraktionen bei niedrigeren und angenehmeren Strömen ergibt; Botter et al. kartierten die Motorpunkte der Muskeln der unteren Extremität genau für diesen Zweck.
Für das EMG ist dieselbe Stelle die denkbar schlechteste. Über der Innervationszone laufen die Aktionspotenziale in entgegengesetzte Richtungen weg und löschen sich am bipolaren Paar teilweise aus — die Amplitude ist klein und instabil (warum die Elektrode nicht auf der Innervationszone liegen darf). Cram's, nach Fridlund & Cacioppo: die motorische Endplattenregion nicht überspannen. Die SENIAM-Landmarkenanteile sind so gewählt, dass das Paar zwischen Innervationszone und distaler Sehne bleibt.
Für den Gerader Oberschenkelmuskel setzt eine NMES-Pad-Karte also eine Elektrode über den Motorpunkt im proximalen bis mittleren Oberschenkel und eine zweite weiter distal; das SENIAM-EMG-Paar sitzt bei 50 % der Linie von der Spina iliaca anterior superior zum oberen Patellarand, 20 mm Abstand, beide Elektroden auf derselben Seite der Zone. Ähnlich bei Äußerer Schenkelmuskel, Innerer Wadenmuskel, Großer Gesäßmuskel und Vorderer Schienbeinmuskel: gleicher Muskel, andere Logik, andere Stelle.
Lassen sich EMG und EMS kombinieren?
Ja, auf zwei Arten — und beide brauchen getrennte Positionen:
- EMG-getriggerte Stimulation. Der Patient beginnt eine willkürliche Kontraktion, das EMG erkennt den Onset oberhalb einer Schwelle, und der Stimulator ergänzt Strom, um die Bewegung zu vollenden. Ableitpaar und Stimulationspads sitzen auf demselben Muskel, aber an verschiedenen Stellen, und der Verstärker wird während des Impulses ausgeblendet.
- Befund vor/nach NMES-Training. EMG dokumentiert die willkürliche Aktivierung (z. B. % MVC, Timing) zwischen Stimulationssitzungen. Mit dem SENIAM-Paar ableiten, mit den Pads stimulieren — nicht einen Elektrodensatz für beides verwenden.
Ableitung während der Stimulation ist ein Sonderfall (Stimulationsartefakte übertreffen das EMG um Größenordnungen) und braucht spezielle Hardware und Artefakt-Ausblendungsalgorithmen.
Wo man was findet
- EMG-Ableitpositionen: die 106 Muskelseiten auf EMG Guide — Position, Orientierung, Ausgangsstellung und Testbewegung, nach SENIAM oder einer benannten begutachteten Quelle, plus Hinweise zu Übersprechen und Artefakten.
- NMES-Motorpunkte: Motorpunkt-Karten wie Botter et al. 2011 für die untere Extremität und die mit dem Stimulator gelieferten Pad-Karten. Nicht aus einem EMG-Guide ableiten.
Muskeln in diesem Artikel
Von der Platzierung zur Messung
EMG Guide zeigt, wo die Elektroden hingehören. easyEMG mit PicoBlue-Sensoren visualisiert danach das Signal live — SENIAM-konform, in Echtzeit, mit Signal-Check am Bildschirm.
Häufige Fragen
Kann ich meine EMS-Pads dorthin kleben, wo EMG Guide die Elektroden zeigt?
Man kann — es schadet nicht —, aber es ist nicht die optimale Stimulationsposition. EMG-Positionen sind gewählt, um den Motorpunkt zu meiden; NMES-Pads wirken am besten auf ihm. Motorpunkt-Karte oder Herstellerkarte verwenden.
Kann ich mit EMS-Pads EMG ableiten?
Nein. Stimulationspads sind groß und meist Kohlenstoff oder Hydrogel mit hoher Impedanz; sie mitteln über eine große Fläche, erfassen Nachbarmuskeln und bieten keine reproduzierbare bipolare Geometrie. Kleine Ag/AgCl-Elektroden mit 20 mm Abstand verwenden.
Sind die Elektroden selbst austauschbar?
Praktisch nicht. EMG-Elektroden sind kleine vorgegelte Ag/AgCl-Druckknopfelektroden, optimiert für niedrige, stabile Impedanz; NMES-Pads sind groß, wiederverwendbar, ausgelegt auf Stromdichte und Komfort. Manche klinischen Systeme nehmen beides auf getrennten Kanälen — die Elektroden bleiben verschieden.
Ist „Elektrodenplatzierung" auf EMG Guide dasselbe wie in meiner EMS-App?
Nein. Die Worte sind gleich; die Absicht ist entgegengesetzt. Zeigt die App zwei große Pads mit einem „auf dem Muskelbauch", ist es eine Stimulationskarte. EMG Guide zeigt ein bipolares Ableitpaar abseits der Innervationszone.
Quellen
- Konrad P. The ABC of EMG. Noraxon; 2005 — S. 4 (Definition: kinesiologisches vs. neurologisches EMG), S. 18 (Motorpunkt-Regionen).
- Hermens HJ et al. SENIAM sensor and sensor placement recommendations. J Electromyogr Kinesiol. 2000;10:361–374.
- Gobbo M, Maffiuletti NA, Orizio C, Minetto MA. Muscle motor point identification is essential for optimizing neuromuscular electrical stimulation use. J NeuroEng Rehabil. 2014;11:17.
- Botter A, Oprandi G, Lanfranco F, Allasia S, Maffiuletti NA, Minetto MA. Atlas of the muscle motor points for the lower limb. Eur J Appl Physiol. 2011;111:2461–2471.
- Criswell E. Cram's Introduction to Surface Electromyography. 2. Aufl. 2011 — Kap. 4 (S. 70, motorische Endplattenregion).
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