Warum die Elektrode nicht auf der Innervationszone liegen darf

Was unter den Elektroden passiert#

Eine einzelne Muskelfaser wird an ihrer neuromuskulären Endplatte erregt. Die Depolarisation breitet sich dann mit 3–5 m/s (siehe Leitgeschwindigkeit) in beide Richtungen entlang der Faser aus, bis sie die Sehne erreicht und erlischt. Ein faserparallel ausgerichtetes bipolares Paar misst die Differenz zwischen den beiden Elektroden; ein entlang der Faser wanderndes Potenzial passiert Elektrode 1, dann Elektrode 2, und erzeugt eine saubere biphasische Wellenform.

Nun das Paar über die Innervationszone gesetzt. Das Potenzial entsteht zwischen den Elektroden und läuft nach außen — gleichzeitig auf Elektrode 1 auf der einen und Elektrode 2 auf der anderen Seite zu. Beide Elektroden sehen nahezu dasselbe zu nahezu derselben Zeit, und ein Differenzverstärker subtrahiert, was beide teilen. Das Ergebnis ist das, was Cram's (nach Fridlund & Cacioppo) als „niedrigere Amplituden infolge der Differenzverstärkung" beschreibt und was der Glossareintrag Amplitudenauslöschung zusammenfasst: Signal, das physiologisch da ist, sich aber an den Elektroden auslöscht.

Drei praktische Konsequenzen folgen:

• Die Amplitude ist kleiner, als die Muskelaktivität rechtfertigt — und zwar um einen Betrag, der davon abhängt, wo genau die Innervationszone relativ zu den beiden Elektroden liegt.
• Sie ist instabil. Die Innervationszone verschiebt sich unter der Haut, wenn sich der Muskel verkürzt oder verlängert (Konrads Elektrodenwanderungs-Problem umgekehrt); eine Änderung des Gelenkwinkels kann das Paar auf die Zone oder von ihr herunter bewegen und die Amplitude um zweistellige Prozentwerte verändern, ohne jede Änderung der Aktivierung.
• Der Frequenzgehalt ist verzerrt, sodass auch eine Medianfrequenz-Ermüdungsanalyse über der Innervationszone unzuverlässig ist.

Innervationszonen sind keine Punkte, sondern Bänder, oft mehrere Zentimeter breit, und ihre Lage variiert zwischen Personen. Manche Muskeln haben eine, manche mehrere (der Trapezius, der Bizeps mit seinen zwei Köpfen).

Wie SENIAM sie meidet#

Das SENIAM-Platzierungsverfahren definiert jede Stelle als Anteil einer Linie zwischen zwei tastbaren Landmarken — Muskel für Muskel so gewählt, dass das Paar auf dem Bauch zwischen Innervationszone und distaler Sehne landet, auf Fasern mit klar definierter Richtung. Zwei Beispiele von den EMG-Guide-Muskelseiten:

• Zweiköpfiger Oberarmmuskel: auf der Linie vom medialen Acromion zur Ellenbeuge, bei einem Drittel von der Ellenbeuge — distal der Bauchmitte, wo die Haupt-Innervationszone liegt.
• Vorderer Schienbeinmuskel: bei einem Drittel der Linie vom Fibulaköpfchen zum Malleolus medialis — proximales Drittel, aber abseits der weiter proximal liegenden Innervationszone.

Rainoldi und Kollegen (2004) haben die Innervationszonen von dreizehn Muskeln der unteren Extremität mit linearen Elektrodenarrays kartiert und für jeden ein optimales Platzierungsfenster angegeben — eine unabhängige Bestätigung, dass die SENIAM-Anteile für Innerer Schenkelmuskel, Äußerer Schenkelmuskel oder Innerer Wadenmuskel frei von den Zonen liegen. Falla et al. (2002) taten dasselbe für den Kopfwender und die Skalenen und empfahlen Positionen, die die Zonen meiden — die Quelle der EMG-Guide-Position für beide. Der Atlas von Barbero, Merletti und Rainoldi (2012) sammelt solche Karten für den ganzen Körper.

Die Lehre ist einheitlich: Die Standardpositionen wirken willkürlich („ein Drittel", „50 %") nur so lange, bis man weiß, dass jeder Anteil dort liegt, wo die Innervationszone nicht ist.

Berüchtigte Muskeln#

• Oberer Trapezius. SENIAM setzt das Paar am Oberer Trapezmuskel bei 50 % zwischen C7 und Acromion; Cram's bevorzugt unter Verweis auf Veiersted eine leichte Lateralverschiebung von diesem Mittelpunkt für ein stärkeres, zuverlässigeres Signal. Beide liegen nah beieinander — entscheidend ist, nicht nach medial abzudriften, wo die Amplitude instabil wird, und in jeder Sitzung dieselbe Position zu halten.
• Biceps brachii. Innervationszone um die Bauchmitte; eine „zentrale" Platzierung ist genau falsch. Distales Drittel.
• Sternocleidomastoideus. Falla 2002: Innervationszonen entlang des Muskels lokalisiert; der Muskel ändert zudem bei Rotation seine Länge um 50 % (Cram's), sodass eine in Neutralstellung zonenfreie Platzierung es in Rotation nicht mehr sein muss.
• Vastus medialis, Vastus lateralis, Gastrocnemius. Mehrere oder schräge Zonen; Rainoldi 2004 nennt die empfohlenen Fenster.
• Brachioradialis. Die EMG-Guide-Position folgt dem Scoping Review von Merlo et al. (2021), das die Evidenz zu Elektrodengröße und -platzierung für diesen Muskel bündelt — einschließlich der Lage seiner Innervationszone — und den proximalen Bauch empfiehlt.

Wie man das Problem in der eigenen Aufzeichnung erkennt#

1. Zuerst den SENIAM-Anteil tasten und markieren; das Paar nicht nach Augenmaß auf dem Bauch „zentrieren".
2. Testkontraktion: Die Amplitude soll groß und wiederholbar sein. Ist sie für die Anstrengung klein und steigt spürbar, wenn man das Paar 1–2 cm entlang der Fasern verschiebt, lag man auf der Zone. Nach distal rücken.
3. Gelenkwinkel leicht ändern und wiederholen. Eine stabile Platzierung ändert sich wenig; eine auf oder neben der Zone stark.
4. Rohwellenform ansehen. Über dem Bauch sieht man die typischen breiten biphasischen Bursts; über der Zone ist die Kurve kleiner mit schärferen, höherfrequenten Anteilen.
5. Mit linearem Array oder mehreren Kanälen ist die Innervationszone dort, wo die wandernden Potenziale ihre Polarität umkehren — man sieht sie direkt.